[发明专利]一种横纵向车道中心保持方法及其保持系统

说明书

本发明公开了一种横纵向车道中心保持方法及其保持系统，为克服现有技术存在的车道中心保持系统纵向控制不足而导致的车辆行驶安全的问题，保持系统包括环境检测系统、车辆状态检测系统、HMI系统、车道中心保持控制系统、车道中心保持执行系统、速度控制系统与预警系统；环境检测系统、车辆状态检测系统与HMI系统属于识别层系统，识别层系统与车道中心保持控制系统之间采用布置在机舱内、驾驶室内、车身地板下的整车电气线束连接；车道中心保持执行系统、速度控制系统与预警系统属于执行层系统，执行层系统与车道中心保持控制系统之间采用布置在机舱内、驾驶室内、车身地板下的整车电气线束连接；本发明还公开了一种横纵向车道中心保持方法。

技术领域

本发明涉及一种属于汽车安全驾驶领域的方法，更确切的说，本发明涉及一种适用于车辆的横纵向车道中心保持方法及车道中心保持系统。

背景技术

在高速或类似的公路环境中，过度疲劳或者长时间行驶在单调情景状况下，驾驶员容易注意力不集中，造成车辆无意识偏离车道的情况，使车辆行驶存在安全隐患，车道保持辅助系统应运而生，车道保持辅助系统功能是辅助驾驶员保持车辆沿车道行驶，使车辆正常、安全行驶在道路上。车道保持辅助系统分为两种：车道保持辅助系统(LKA)和车道中心保持系统(LCKA)。目前汽车大多数采用的是车道保持辅助系统，车道中心保持系统是在车道保持辅助系统的基础上发展起来的。车道中心保持系统的控制目标为使车辆保持在车道中心线上行驶，其基本原理为通过预测车道中心线轨迹，确定车辆行驶的目标轨迹，以及将自车当前运动信息分析拟合出自车轨迹，将拟合的自车轨迹与目标轨迹进行处理，得到所需要的纠偏横向距离，给方向盘施加扭矩或转角使车辆回到车道中心线，达到车辆质心沿车道中心线行驶的目的。

现有实车及论文中，车道保持辅助系统仅涉及车辆横向控制操作而没有车辆纵向控制操作，只有在换道操作的情况下才引入车辆纵向控制概念，从而确保车辆行驶的安全性。目前个别企业在车道中心保持技术中涉及车辆纵向控制，但对纵向控制程度仅局限在摄像头识别道路限速标志车速，以识别到的限速标志车速作为上限进行车道保持速度控制来保证车辆行驶的安全性。其余安全性条件没有予以考虑，默认为任何情况下，按限速标志车速进行车道保持辅助控制，能够保证车辆安全平稳地行驶在路面上。

发明专利CN 105711588A涉及车道保持辅助系统的纵向控制，该专利通过助力转向系统以及电子稳定程序协同控制实车，进行车辆横向回正控制，通过ESP控制实现控制车辆纵向安全距离，并在适当时候进行报警提示。其考虑的是车辆行驶过程中纵向与前车保持安全距离，当前方没有目标车辆时安全距离便失去意义，这并不能保证车辆行驶过程没有安全隐患，自身的驾驶特性也可以产生安全隐患。

本发明提出一种横纵向车道中心保持方法和车道中心保持系统，系统通过两侧车道线的变化实时拟合出车道中心轨迹线，使车辆沿车道中心轨迹线行驶，当车辆偏离车道中心轨迹线时，通过施加方向盘扭矩操纵转向系统使车辆回到车道中心轨迹线。在纠偏过程中若转向系统操作范围在安全行驶范围内时，车辆将安全、舒适转向；若遇到的道路有急转弯、速度过高或路面有积水等情况时，车辆会存在安全隐患，此时若转向系统操纵范围在安全行驶范围外，车辆可能会有超出附着特性的危险情况发生，此类情况下不能够保证车辆安全行驶，这时需要先将车辆横纵向速度降为安全车速，再进行过多的需求转向，从而使车辆能够安全平稳纠偏行驶。保证车辆安全行驶的前提下继续沿车道中心行驶。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服了现有技术存在的车道中心保持系统纵向控制不足导致的车辆行驶安全问题，本发明提供了一种横纵向车道中心保持方法及其保持系统。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：所述的一种横纵向车道中心保持系统包括环境检测系统、车辆状态检测系统、HMI系统、车道中心保持控制系统、车道中心保持执行系统、速度控制系统与预警系统；