[实用新型]一种车道保持系统

说明书

一种车道保持系统，包括车路关系感知单元、车辆参数获取单元、车道保持决策单元、转向控制单元，车路关系感知单元获取车辆与两侧车道边界的位置关系、车辆方向与车道方向的姿态关系、前方车道位置和方向变化信息，车辆参数获取单元获取车辆方向盘转角、车辆行驶速度及车辆横摆角速度信息，车道保持决策单元通过CAN总线接收车路关系感知单元和车辆参数获取单元提供的信息，通过行驶姿态偏差、前期车道保持误差、预测车道偏离量确定转向控制需求，转向控制单元通过CAN总线接收车道保持决策单元发出的转向控制请求，完成车道保持控制。本设计不仅能预防车辆偏离车道的发生，而且控制准确、稳定性好、计算量少、反应快。

技术领域

本实用新型涉及车辆智能控制领域，尤其涉及一种车道保持系统，主要适用于车辆在高速公路上自动行驶或者驾驶员授权车辆自行完成车道保持行驶。

背景技术

随着车辆智能化和自动驾驶技术的发展，车道保持技术得到了越来越多的关注。对于由人驾驶的车辆，车道保持系统的目的是在不干扰驾驶员正常驾驶的情况下，通过干预车辆的行驶方向，使车辆避免在驾驶员无意识情况下偏离车道。对于自动驾驶车辆，通过完全接管驾驶任务来减轻驾驶员的负担，其车道保持系统需要控制车辆在车道内行驶。在现有的技术中，基于车辆位置和/或基于车辆信息和行驶环境信息，预测车辆未来的行驶轨迹，将它与期望的车辆位置进行比较来确定车辆转向控制力矩需求，再考虑对驾驶员的影响，最终确定实际转向控制力矩。在实际行驶环境中，影响转向力矩的因素较多，这可能导致自动驾驶车辆的车道保持措施不及时，车辆行驶不稳定甚至不能充分保障车道保持功能需求。

中国专利，申请公布号为CN103287429A，申请公布日为2013年9月11日的发明公开了一种车道保持系统及车道保持控制方法，车道保持系统接收车道保持开关开启信号后，车道识别装置收集路况信息，车体信息收集装置收集车体信息，车道保持控制装置根据该路况信息及车体信息控制主动转向系统对车辆的行进进行调整，在上述对车辆的行进方向进行调整的过程中，若车道保持控制装置接收到操作切换信号，则关闭车道保持系统，转由驾驶员控制车辆行驶；若接收到驾驶员对方向盘施加转矩的转矩信号，则控制主动转向系统将该转矩抵消。虽然该发明在对车辆的行进方向进行调整的过程中能够根据驾驶员对车辆的不同操作动作做出相应处理，但是其仍然存在以下缺陷：该发明在接收到驾驶员对方向盘施加转矩的转矩信号后，车道保持控制装置结合路况信息、车体信息及该转矩信号计算出反向力矩大小并传输至电动助力转向系统控制器，由电动助力转向系统控制器控制转向电机将该转矩抵消，这样的设计会导致车辆的车道保持措施不及时，且操作过程中车辆行驶的稳定性较差。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的可靠性低、稳定性差的缺陷与问题，提供一种可靠性高、稳定性好的车道保持系统。

为实现以上目的，本实用新型的技术解决方案是：一种车道保持系统，该车道保持系统包括车路关系感知单元、车辆参数获取单元、车道保持决策单元、转向控制单元，所述车道保持决策单元分别通过CAN总线与车路关系感知单元、车辆参数获取单元、转向控制单元相连接；

所述车路关系感知单元，用于获取车辆与两侧车道边界的位置关系、车辆方向与车道方向的姿态关系、前方车道位置和方向变化信息；

所述车辆参数获取单元，用于获取车辆方向盘转角、车辆行驶速度及车辆横摆角速度信息；

所述车道保持决策单元，用于通过CAN总线接收车路关系感知单元和车辆参数获取单元提供的信息，通过行驶姿态偏差、前期车道保持误差、预测车道偏离量确定转向控制需求；

所述转向控制单元，用于通过CAN总线接收车道保持决策单元发出的转向控制请求，完成车道保持控制。

所述行驶姿态偏差，通过比较车道方向和车辆行驶方向确定；

所述前期车道保持误差，通过比较车辆当前位置和车辆前期目标位置确定；