[发明专利]一种车辆的自动变道控制系统以及自动变道控制方法

权利要求书

1.一种自动变道控制系统，其特征在于，具备：

环境感知单元，用于获取障碍物信息、车道信息和自身车辆的运动信息中的至少一种；

决策单元，用于判断自动变道的可行性，并规设计出变道路径；以及

车辆控制单元，用于控制车辆以按照所述变道路径进行驶，

其中，所述环境感知单元具备：

障碍物检测模块，用于检测车辆前后若干距离内的障碍物；

车道线检测模块，用于检测车辆前方或后方的车道线；以及

车道线滤波模块，用于实现对车道线的滤波以消除所述车道线检测模块的漏识别和误识别，

其中，所述车道线滤波模块用于将传感器检测到的车道线参数和根据车辆速度及横摆角速度推算出的预测的车道线参数进行置信度判断并得到传感器检测到的车道线参数的置信度，然后对上述二种方法得到的车道线参数进行加权平均。

2.如权利要求1所述的自动变道控制系统，其特征在于，进一步具备：

人机接口单元，用于实现人机交互。

3.如权利要求2所述的自动变道控制系统，其特征在于，所述决策单元具备：

变道可行性判断模块，用于根据障碍物信息、车道线信息和自身运动信息判断自动变动的可行性；

状态机模块，用于在变道可行的情况下根据设定的变道模式计算得到变道所需的时间和目标路径，并触发下述的路径规划模块；以及

路径规划模块，用于采用基本曲线生成自动变道路径。

4.如权利要求3所述的自动变道控制系统，其特征在于，

所述路径规划模块采用的基本曲线包括多项式、直线、圆弧、回旋线、正弦曲线中的一种或多种。

5.如权利要求2所述的自动变道控制系统，其特征在于，

所述人机接口单元用于进行变道模式设置、变道路径类型设置、驾驶员指令设置中的一种或多种。

6.如权利要求2所述的自动变道控制系统，其特征在于，

所述车辆控制单元还用于计算出车辆和规划出的变道路径的横向位置偏差和航向角偏差，并通过非线性反馈控制或线性反馈控制使横向位置偏差和航向角偏差收敛。

7.如权利要求6所述的自动变道控制系统，其特征在于，

在所述车辆控制单元中，计算横向位置偏差的方法如下：

首先，在自动变道路径的起点建立坐标系XAY，其中X轴指向车辆在A点处的航向角，记当前车辆在坐标系XAY中的位置是T(x_t,y(x_t))，求出在坐标系XAY中当x＝x_t时目标车道中心线距离X轴的距离d₁和变道路径距离X轴的距离d₂；然后，求出当前车辆距离目标车道中心线的横向位置d_r；最后，求出横向位置偏差e_d＝d₁-d₂-d_r，其中，计算航向角偏差的方法如下：

首先，求出在坐标系XAY中当x＝x_t时目标车道中心线的切线和X轴的夹角θ₁和变道路径的切线与X轴的夹角θ₂；然后，求出当前车辆的航向角和目标车道中心线切线的夹角θ_r；最后求出航向角偏差e_θ＝θ₁-θ₂-θ_r。