[发明专利]基于偏差预测算法的车道保持及自动对中系统和方法

摘要

本发明公开了一种基于偏差预测算法的车道保持及自动对中系统和方法，车道保持及自动对中控制器通过摄像头实时探测车辆前方道路车道标志线信息；通过车身控制器获取车辆当前转向灯信息和前大灯信息，通过车身电子稳定系统获取车辆当前车速信息；通过电动助力转向系统获取车辆当前转角信息；再通过车道保持及自动对中控制器中的偏差预测算法、PID控制算法计算出当前车辆的期望转角，通过CAN传递给电动助力转向系统请求主动转向，电动助力转向系统接受期望转角信号，从当前转角转动方向盘至期望转角。同时产生报警信号与人机交互信号，通过CAN传递给车辆警示系统和人机交互界面。本发明能够实现车道保持和自动对中功能。

主权项

一种基于偏差预测算法的车道保持及自动对中系统，其特征在于：摄像头(5)，用于获取车辆前方道路的车道标志线信息并传输给车道保持及自动对中控制器(6)；车身控制器(2)，用于获取车辆当前转向灯信息并传输给车道保持及自动对中控制器(6)；车身电子稳定系统(7)，用于获取车辆当前车速信息并传输给车道保持及自动对中控制器(6)；电动助力转向系统(4)，用于获取车辆当前转角信息并传输给车道保持及自动对中控制器(6)；车道保持及自动对中控制器(6)，车道保持及自动对中控制器(6)通过CAN总线分别与车身控制器(2)、车身电子稳定系统(7)和电动助力转向系统(4)进行通信，车道保持及自动对中控制器(6)通过视频线与摄像头(5)连接，车道保持及自动对中控制器(6)基于当前转向灯信息、当前车速信息判断是否激活该车道保持及自动对中控制器(6)的车道保持及自动对中功能，若是，车道保持及自动对中控制器(6)基于摄像头(5)获取的车道标志线信息通过偏差预测算法计算出前方预瞄点的横向偏差量，将该横向偏差量作为PID控制算法的输入，计算出期望转角，并通过CAN总线输出给电动助力转向系统(4)，电动助力转向系统(4)接收期望转角信号和当前转角信息，使方向盘从当前转角转动至期望转角；所述横向偏差量的计算公式如下：其中：d为预瞄点与车辆前轴中心的距离；θ为车辆前轴中心当前时刻的偏航角；x_off车辆前轴中心与车道中心的偏移量；r为车道的半径；x为预瞄点的横向偏差量，即预瞄点相对于车辆当前位置车道切线垂直方向至车道中心线的偏差量。