[发明专利]车道保持横向控制决策方法及车道保持横向控制决策装置

说明书

本发明公开了一种车道保持横向控制决策方法及其车道保持横向控制决策装置。所述方法包括：提取特征量；划分可拓集合；计算关联函数K(s)；根据关联函数K(s)，确定特征量所在的域；在不同的域内，确定纵向速度u和横摆角速度ω对势场函数的两个控制比重；确立人工势场函数。本发明在实现汽车在道路上行驶时，能够进行车道保持的功能，减少因车道偏离所带来的安全隐患，以提高行车的安全系数，其能在保障汽车进行车道保持的同时，还考虑了汽车的行驶和操纵稳定性。

技术领域

本发明涉及智能汽车的辅助驾驶技术领域，尤其涉及一种车道保持横向控制决策方法及其车道保持横向控制决策装置。

背景技术

随着汽车技术的迅猛发展，车道保持系统在汽车主动安全技术领域扮演着越来越关键的角色，作为智能汽车核心技术之一，用于汽车当检测到有发生车道偏离的危险时，控制汽车回到道路中心线，或减少因疏忽及疲劳驾驶导致车道偏离引发的交通事故。在车道保持系统中，横向控制决策对车道保持的效果起到了至关重要的作用，好的控制策略和路径跟踪方法可以达到实时高效、可靠安全的车道跟随效果，而未考虑汽车行驶和操纵稳定性的人工势场法对车道保持的控制效果不够理想。

发明内容

本发明旨在实现汽车在道路上行驶时，能够进行车道保持的功能，减少因车道偏离所带来的安全隐患，以提高行车的安全系数，而提出的一种车道保持横向控制决策方法及其车道保持横向控制决策装置，其能在保障汽车进行车道保持的同时，还考虑了汽车的行驶和操纵稳定性。

本发明的解决方案是：一种车道保持横向控制决策方法，其包括：

步骤一，提取特征量；

其中，提取横摆角速度ω、汽车的纵向速度u为两个特征量，以ω为横坐标，以u为纵坐标，建立平面直角坐标系；

步骤二，划分可拓集合；

其中，将所述平面直角坐标系划分为经典域、可拓域和非域；

所述经典域在所述横坐标上的取值范围为[-ω₁，ω₁]，在所述纵坐标上的取值范围为[-u₁，u₁]，ω₁代表汽车在稳定状态下的最大横摆角速度，u₁代表汽车以低速行驶的最高纵向速度；

所述可拓域在所述横坐标上的取值范围为[-ω₂，-ω₁)∪(ω₁，ω₂]，在所述纵坐标上的取值范围为[-u₂，-u₁)∪(u₁，u₂]，ω₂代表汽车在极限状态下的最大横摆角速度，u₂代表汽车以高速行驶的最低纵向速度；

所述非域在所述横坐标上的取值范围为(-∞，-ω₂)∪(ω₂，+∞)，在所述纵坐标上的取值范围为(-∞，-u₂)∪(u₂，+∞)；

步骤三，计算关联函数K(s)；

其中，设所述平面直角坐标系的原点为S₀(0,0)，令则所述平面直角坐标系上存在一点S，坐标表示为S(ω_i,u_i)，设计S(ω_i,u_i)的关联函数为：

式中，R_gy为所述经典域；

步骤四，根据关联函数K(s)，确定特征量所在的域；