CN109383501A - 一种基于预瞄点的车道保持方法及其辅助系统 - Google Patents

一种基于预瞄点的车道保持方法及其辅助系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及汽车车道保持领域,具体涉及一种基于预瞄点的车道保持方法及其辅助系统。本发明的方法是建立车辆坐标系,通过在车辆前方的目标轨迹上选取预瞄点,同时选取相应的对比点,计算车辆沿着不同圆弧到达预瞄点和对比点时车辆和圆弧交点处的切线与车辆前进方向的夹角,通过对夹角设置不同的加权值,从而计算得到需要的转角控制量,并根据转角控制量控制车辆。本发明能够在车辆无意识偏离车道时主动控制方向盘,使车辆保持在本车道内行驶,避免意外事故发生。

Description

一种基于预瞄点的车道保持方法及其辅助系统
技术领域
本发明涉及汽车车道保持领域,具体涉及一种基于预瞄点的车道保持方法及其辅助系统。
背景技术
随着经济的快速发展和人民生活水平的不断提高,我国汽车保有量不断增长,但随之而来的是严峻的道路交通安全形势,交通事故数一直高居不下。
据交通部统计,约20%的交通事故是由于车道偏离引起的,虽然目前车道偏离预警系统已在中高端车型普遍推广,但其仅能通过报警提醒驾驶员尽快修正车辆方向,而驾驶员可能来不及反应或慌乱下做出误操作引发更严重的事故,如转向过度造成车辆侧翻。
中国专利CN103183028A《用于机动车辆的车道保持方法》提供了一种用于机动车辆的车道保持方法,其不足之处:①控制原理是基于车辆当前位置与目标轨迹的横向位置偏差及方向偏差进行计算,因此该控制理论仅在直线道路上效果较好,在弯道上则会存在方向控制不稳定的现象;②系统未对方向盘当前转角信号及车轮当前转角信号进行采集和处理,未形成闭环控制,因此稳定性和可靠性较差。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于预瞄点的车道保持方法及其辅助系统,用以解决车辆在弯道行驶时由于无意识偏离车道导致车辆控制不稳的问题。
为实现上述目的,本发明的方案包括一种基于预瞄点的车道保持方法,包括以下步骤:
(1)建立车辆坐标系,确定车辆的目标轨迹,在车辆前方的车辆目标轨迹上选定一个预瞄点;
(2)检测所述预瞄点和对比点的偏差值Lm、第一夹角θ1和第二夹角θ2
在所述预瞄点的水平方向上选取一个对比点,所述预瞄点和所述对比点的距离为设定偏差值Lm
当所述车辆上的设定点沿着第一圆弧行进到所述预瞄点时,所述车辆上的设定点处与所述第一圆弧相切的切线和当前车辆前进方向形成的锐角为第一夹角θ1;所述第一圆弧连接所述预瞄点和所述车辆上的设定点,且所述第一圆弧的圆心O1和车辆后轮的连线与车辆前进方向垂直;
当所述车辆上的设定点沿着第二圆弧行进到所述对比点时,所述车辆上的设定点处与所述第二圆弧相切的切线和当前车辆前进方向形成的锐角为第二夹角θ2;所述第二圆弧连接所述车辆上的设定点和所述对比点,且所述第二圆弧的圆心O2和车辆后轮的连线与车辆前进方向垂直;
所述对比点的选取要使得θ1和θ2满足θ12
(3)确定转角控制量θ=k1*θ1+k2*θ2,其中k1和k2分别是θ1和θ2的加权值,且k1+k2=1;
(4)根据所述转角控制量控制车辆。
相应的,本发明还提供了一种基于预瞄点的车道保持辅助系统,包括感知单元和控制单元,所述感知单元用于:获取车辆前方道路车道线信息,所述车道线信息包括车道线清晰度、车道线曲率、道路宽度、车道线标线宽度和车道线类型;
所述控制单元用于:接收车辆状态信息和所述车道线信息,根据接收到的信息建立车辆坐标系,确定车辆的目标轨迹,在车辆前方的车辆目标轨迹上选定一个预瞄点;
检测所述预瞄点和对比点的偏差值Lm、第一夹角θ1和第二夹角θ2
在所述预瞄点的水平方向上选取一个对比点,所述预瞄点和所述对比点的距离为设定偏差值Lm;当所述车辆上的设定点沿着第一圆弧行进到所述预瞄点时,所述车辆上的设定点处与所述第一圆弧相切的切线和当前车辆前进方向形成的锐角为第一夹角θ1;所述第一圆弧连接所述预瞄点和所述车辆上的设定点,且所述第一圆弧的圆心O1和车辆后轮的连线与车辆前进方向垂直;
当所述车辆上的设定点沿着第二圆弧行进到所述对比点时,所述车辆上的设定点处与所述第二圆弧相切的切线和当前车辆前进方向形成的锐角为第二夹角θ2;所述第二圆弧连接所述车辆上的设定点和所述对比点,且所述第二圆弧的圆心O2和车辆后轮的连线与车辆前进方向垂直;
所述对比点的选取要使得θ1和θ2满足θ12;确定转角控制量θ=k1*θ1+k2*θ2,其中k1和k2分别是θ1和θ2的加权值,且k1+k2=1;根据所述转角控制量控制车辆。
作为本发明所述方法或系统的改进,所述车辆坐标系是直角坐标系,所述车辆坐标系的原点位于车俩上的设定点,所述车辆坐标系以车辆前进方向为纵轴正方向,以垂直纵轴方向为横轴正方向。
作为本发明所述方法或系统的进一步改进,所述计算θ1和θ2的计算公式为:
式中x是所述预瞄点的横坐标值,L1为车辆前后轮距,L2为车辆前悬的长度,L3为所述预瞄点的纵坐标值。
本发明还提供了另外一种基于预瞄点的车道保持方法,包括以下步骤:
(1)建立车辆坐标系,确定车辆的目标轨迹,在车辆前方的车辆目标轨迹上选定两个相距设定距离的预瞄点,离车辆近的是近距离预瞄点,离车辆远的是远距离预瞄点;
(2)在所述近距离预瞄点的水平方向上选取第一对比点,所述近距离预瞄点和所述第一对比点的距离为设定值Lc;在所述远距离预瞄点的水平方向上选取第二对比点,所述远距离预瞄点和所述第二对比点的距离为设定值Ld
当所述车辆上的设定点沿着第一圆弧行进到所述近距离预瞄点时,所述车辆上的设定点处与所述第一圆弧相切的切线和当前车辆前进方向形成的锐角为第一夹角θ1;所述第一圆弧连接所述近距离预瞄点和所述车辆上的设定点,且所述第一圆弧的圆心O1和车辆后轮的连线与车辆前进方向垂直;
当所述车辆上的设定点沿着第二圆弧行进到所述第一对比点时,所述车辆上的设定点处与所述第二圆弧相切的切线和当前车辆前进方向形成的锐角为第二夹角θ2;所述第二圆弧连接所述第一对比点和所述车辆上的设定点,且所述第二圆弧的圆心O2和车辆后轮的连线与车辆前进方向垂直;
当所述车辆上的设定点沿着第三圆弧行进到所述远距离预瞄点时,所述车辆上的设定点处与所述第三圆弧相切的切线和当前车辆前进方向形成的锐角为第三夹角θ3;所述第三圆弧连接所述远距离预瞄点和所述车辆上的设定点,且所述第三圆弧的圆心O3和车辆后轮的连线与车辆前进方向垂直;
当所述车辆上的设定点沿着第四圆弧行进到所述第二对比点时,所述车辆上的设定点处与所述第四圆弧相切的切线和当前车辆前进方向形成的锐角为第四夹角θ4;所述第四圆弧连接所述第二对比点和所述车辆上的设定点,且所述第四圆弧的圆心O4和车辆后轮的连线与车辆前进方向垂直;
所述第一对比点的选取要使得θ1和θ2满足θ12;所述第二对比点的选取要使得θ3和θ4满足θ34
(3)第一转角控制量θx=k1*θ1+k2*θ2,其中k1和k2分别是θ1和θ2的加权值,且k1+k2=1;第二转角控制量θy=k3*θ3+k4*θ4,k3和k4分别是θ3和θ4的加权值,且k3+k4=1;最终的转角控制量θ=k5θx+k6θy,k5和k6分别是θx和θy的加权值,且k5+k6=1;
(4)根据所述最终的转角控制量控制车辆。
进一步的,所述车辆坐标系是直角坐标系,所述车辆坐标系的原点位于车辆上的设定点,所述车辆坐标系以车辆前进方向为纵轴正方向,以垂直纵轴方向为横轴正方向。
进一步的,计算θ1和θ2的公式为:
式中,x1是所述近距离预瞄点的横坐标值,L1为车辆前后轮距,L2为车辆前悬的长度,L3为所述近距离预瞄点的纵坐标值;
计算θ3和θ4的公式为:
式中,x2是所述远距离预瞄点的横坐标值,L1为车辆前后轮距,L2为车辆前悬的长度,L4为所述远距离预瞄点的纵坐标值。
本发明的有益效果是:通过在车辆前方的目标轨迹上选取预瞄点,同时选取相应的对比点,计算车辆沿着不同圆弧到达预瞄点和对比点时车辆和圆弧交点处的切线与车辆前进方向的夹角,通过对夹角设置不同的加权值,从而计算得到需要的转角控制量,并根据转角控制量控制车辆,使车辆行驶在弯道时也能实现车道保持。
基于近距离预瞄点的设置可以让车辆横向偏差迅速减小,基于远距离预瞄点的设置可以让车辆方向稳定,避免车辆前进时出现“画龙”现象,通过设置近距离预瞄点和远距离预瞄点,使得车道保持的控制更加稳定可靠。
附图说明
图1是本发明实施例1中计算一个预瞄点的转角控制量的原理图;
图2是本发明实施例2第一步骤的原理图;
图3是本发明实施例2第二步骤的原理图;
图4是本发明闭环控制的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
车辆行进过程中,检测道路宽度、车道线质量(清晰度)、车道线可视距离、车速、转向灯信号及制动信号。当以上检测内容均满足设定要求时,车辆控制单元判定车辆偏离车道并发出警报;如果检测到车辆继续偏离车道,则控制单元开始进入车道保持环节,计算转角控制量,使车辆继续沿着目标线路行驶。
本发明通过建立车辆坐标系,确定目标轨迹,并在目标轨迹上选取预瞄点,根据预瞄点选取对比点,计算控制车辆需要的转角控制量,根据选取的预瞄点的数量和位置的不同,以下给出了两个具体实施例。
实施例1
如图1所示建立的车辆坐标系,所述车辆坐标系以车辆车头上的设定点为原点,以车辆前进方向为纵轴正方向,以垂直车辆向右为横轴正方向;在此坐标系下建立左右车道线的方程,并由此计算出车道中线方程,所述车道中线方程作为车辆的目标轨迹。
A是车辆,1是左车道,2是车道中线,即目标轨迹,3是右车道,在车道中线上选取一个预瞄点B,设B点坐标为(x,z);L1为车辆前后轮距,L2为车辆前悬长度,L3为预瞄点B的纵坐标z,L0为当前时刻车辆与目标轨迹的横向距离偏差。
设对比点A点与B点纵坐标相等,且A点和B点距离AB=L0,则车辆沿曲线OA行驶到A点时,可实现在预瞄点处速度方向与目标轨迹一致,而当车辆沿曲线OB行驶到B点时,可实现在预瞄点处横向偏移量与目标轨迹一致。
图1中沿OB曲线行驶时,设第一圆弧的圆心为O1,沿OA曲线行驶时,设第二圆弧的圆心为O2,O1和O2与车辆后轮的连线垂直于当前车辆前进方向;设O1O=O1B=R1,O2O=O2A=R2。对于轨迹OB,由几何关系可知当前车辆和第一圆弧交点处的切线与纵轴正方向的夹角θ1与∠OO1E相等,同理对于轨迹OA,车辆和第二圆弧交点处的切线与纵轴正方向的夹角θ2=∠OO2E,其中z=L3,将z值代入目标轨迹方程可求x值。
本发明采用近似的简便计算方法,由于θ1和θ2均非常小,并且圆弧的半径R1和R2均非常大,因此图1中三角形O1OE中,sinθ1近似等于tanθ1,即O1E近似等于R1;在三角形O1BC中,有O1C2=O1B2-BC2=R12-(L1+L2+L3)2,B点的横坐标为x,O1C=x-O1E,可以求得则θ1=arctan(OE/O1E),同理可求得θ2,θ1和θ2表达式为:
为了均衡考虑横向偏移量和方向偏差,此刻实际发出的转角控制量θ应为θ1和θ2的加权,记为θ=k1*θ1+k2*θ2,k1+k2=1。
根据计算得到的转角控制量控制车辆,使得车辆能够沿着目标轨迹行进,从而实现车道保持,该方案计算简单,控制可靠。
实施例2
实施例1是基于某一特定预瞄点(单个预瞄点)计算出的转角控制量,为提高检测精度和车辆行驶稳定型,避免单个预瞄点不稳定易造成车辆“画龙”现象,可以选取两个或者两个以上的并且相距设定距离的预瞄点,实施例2提供了一种选取两个预瞄点的具体方案,包括两个步骤。
第一步骤:如图2所示,A是车辆,1是左车道,2是车道中线,即目标轨迹,3是右车道,在车道中线上远离车辆设定距离和靠近车辆设定距离的位置各取5个预瞄点,其中P1—P5是近距离预瞄点,并且P1—P5的纵坐标成等差数列;P6—P10是远距离预瞄点,并且P6—P10的纵坐标成等差数列;
第二步骤:如图3所示,P1—P5结合目标轨迹方程经分析计算后,在P3点处计算出近处的等效近距离预瞄点P_near;同理由P6—P10计算出等效远距离预瞄点P_far;对于P_near和P_far两个等效预瞄点分别计算出各自对应的转角控制量θ_near和θ_far,计算过程包括:
在所述等效近距离预瞄点P_near的水平方向上选取第一对比点,所述等效近距离预瞄点P_near和所述第一对比点的距离为设定值Lc;在所述等效远距离预瞄点P_far的水平方向上选取第二对比点,所述等效远距离预瞄点P_far和所述第二对比点的距离为设定值Ld
当车辆上原点所在设定点沿着第一圆弧行进到所述等效近距离预瞄点P_near时,所述车辆上原点所在设定点处与所述第一圆弧相切的切线和所述纵轴正方向形成的锐角为第一夹角θ1;第一圆弧连接所述原点和所述等效近距离预瞄点P_near;第一圆弧的圆心O1和车辆后轮的连线垂直于当前车辆前进方向;
当车辆上原点所在设定点沿着第二圆弧行进到所述第一对比点时,所述车辆上原点所在设定点处与所述第二圆弧相切的切线和所述纵轴正方向形成的锐角为第二夹角θ2;第二圆弧连接所述原点和所述第一对比点,第二圆弧的圆心O2和车辆后轮的连线垂直于当前车辆前进方向;
当车辆上原点所在设定点沿着第三圆弧行进到所述等效远距离预瞄点P_far时,所述车辆上原点所在设定点处与所述第三圆弧相切的切线和所述纵轴正方向形成的锐角为第三夹角θ3;第三圆弧连接所述原点和所述等效远距离预瞄点P_far,第三圆弧的圆心O3和车辆后轮的连线垂直于当前车辆前进方向;
当车辆上原点所在设定点沿着第四圆弧行进到所述第二对比点时,所述车辆上原点所在设定点处与所述第四圆弧相切的切线和所述纵轴正方向形成的锐角为第四夹角θ4;第四圆弧连接所述原点和所述第二对比点,第四圆弧的圆心O4和车辆后轮的连线垂直于当前车辆前进方向;
所述第一对比点的选取要使得θ1和θ2满足θ12;所述第二对比点的选取要使得θ3和θ4满足θ34
第一转角控制量θx=k1*θ1+k2*θ2,k1和k2分别是θ1和θ2的加权值,且k1+k2=1;
第二转角控制量θy=k3*θ3+k4*θ4,k3和k4分别是θ3和θ4的加权值,且k3+k4=1;
基于θ_near的控制可以让车辆横向偏差迅速减小,基于θ_far的控制可以让车辆方向稳定,避免“画龙”现象发生。综合考虑纠偏的灵敏性和方向稳定性,最终的转角控制量θ=k5θx+k6θy,k5和k6分别是θx和θy的加权值,且k5+k6=1;
根据所述最终的转角控制量控制车辆。
实施例2通过远近两个预瞄点的的选取,使得车辆的车道保持控制更加稳定可靠,特别是当车辆行驶在弯道时,本发明提供的技术方案能够更好的对车辆进行车道保持控制。
为了减小执行机构延时产生的影响,提高系统稳定性,本发明引入了闭环控制。
如图4所示,车辆通过高清摄像头获取外界车道线信息,并发往控制器,控制器结合车辆状态计算得到转角控制量并向电转向系统发送控制命令,电转向系统一边通过转向传动机构控制车轮转向,一边向控制器反馈方向盘当前转角信息;同时,车辆检测车轮当前转角信息并反馈到控制器,控制器根据反馈信息对转角控制量进行调整,从而使提高系统控制精度和稳定性。
以上给出了本发明涉及的具体实施方式,通过建立车辆坐标系,建立车道线方程,在车道中线上选取预瞄点,根据预瞄点计算车辆转角控制量,从而实现车辆不偏离目标轨迹行驶。
但本发明不局限于所描述的实施方式,例如改变预瞄点或者对比点的具体数量和位置,或者通过其它方式选取近距离预瞄点和远距离预瞄点,或者改变车辆坐标系的坐标轴方向,这样形成的技术方案是对上述实施例进行微调形成的,这种技术方案仍落入本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种基于预瞄点的车道保持方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)建立车辆坐标系,确定车辆的目标轨迹,在车辆前方的车辆目标轨迹上选定一个预瞄点;
(2)检测所述预瞄点和对比点的偏差值Lm、第一夹角θ1和第二夹角θ2
在所述预瞄点的水平方向上选取一个对比点,所述预瞄点和所述对比点的距离为设定偏差值Lm
当所述车辆上的设定点沿着第一圆弧行进到所述预瞄点时,所述车辆上的设定点处与所述第一圆弧相切的切线和当前车辆前进方向形成的锐角为第一夹角θ1;所述第一圆弧连接所述预瞄点和所述车辆上的设定点,且所述第一圆弧的圆心O1和车辆后轮的连线与车辆前进方向垂直;
当所述车辆上的设定点沿着第二圆弧行进到所述对比点时,所述车辆上的设定点处与所述第二圆弧相切的切线和当前车辆前进方向形成的锐角为第二夹角θ2;所述第二圆弧连接所述车辆上的设定点和所述对比点,且所述第二圆弧的圆心O2和车辆后轮的连线与车辆前进方向垂直;
所述对比点的选取要使得θ1和θ2满足θ12
(3)确定转角控制量θ=k1*θ1+k2*θ2,其中k1和k2分别是θ1和θ2的加权值,且k1+k2=1;
(4)根据所述转角控制量控制车辆。
2.根据权利要求1所述一种基于预瞄点的车道保持方法,其特征在于:所述车辆坐标系是直角坐标系,所述车辆坐标系的原点位于车俩上的设定点,所述车辆坐标系以车辆前进方向为纵轴正方向,以垂直纵轴方向为横轴正方向。
3.根据权利要求2所述一种基于预瞄点的车道保持方法,其特征在于:θ1和θ2的计算公式为:
式中,x是所述预瞄点的横坐标值,L1为车辆前后轮距,L2为车辆前悬的长度,L3为所述预瞄点的纵坐标值。
4.一种基于预瞄点的车道保持辅助系统,包括感知单元和控制单元,其特征在于:
所述感知单元用于:获取车辆前方道路车道线信息,所述车道线信息包括车道线清晰度、车道线曲率、道路宽度、车道线标线宽度和车道线类型;
所述控制单元用于:接收车辆状态信息和所述车道线信息,根据接收到的信息建立车辆坐标系,确定车辆的目标轨迹,在车辆前方的车辆目标轨迹上选定一个预瞄点;
检测所述预瞄点和对比点的偏差值Lm、第一夹角θ1和第二夹角θ2
在所述预瞄点的水平方向上选取一个对比点,所述预瞄点和所述对比点的距离为设定偏差值Lm;当所述车辆上的设定点沿着第一圆弧行进到所述预瞄点时,所述车辆上的设定点处与所述第一圆弧相切的切线和当前车辆前进方向形成的锐角为第一夹角θ1;所述第一圆弧连接所述预瞄点和所述车辆上的设定点,且所述第一圆弧的圆心O1和车辆后轮的连线与车辆前进方向垂直;
当所述车辆上的设定点沿着第二圆弧行进到所述对比点时,所述车辆上的设定点处与所述第二圆弧相切的切线和当前车辆前进方向形成的锐角为第二夹角θ2;所述第二圆弧连接所述车辆上的设定点和所述对比点,且所述第二圆弧的圆心O2和车辆后轮的连线与车辆前进方向垂直;
所述对比点的选取要使得θ1和θ2满足θ12;确定转角控制量θ=k1*θ1+k2*θ2,其中k1和k2分别是θ1和θ2的加权值,且k1+k2=1;根据所述转角控制量控制车辆。
5.根据权利要求4所述一种基于预瞄点的车道保持辅助系统,其特征在于:所述车辆坐标系是直角坐标系,所述车辆坐标系的原点位于车俩上的设定点,所述车辆坐标系以车辆前进方向为纵轴正方向,以垂直纵轴方向为横轴正方向。
6.根据权利要求5所述一种基于预瞄点的车道保持辅助系统,其特征在于:所述控制单元计算θ1和θ2的计算公式为:
式中x是所述预瞄点的横坐标值,L1为车辆前后轮距,L2为车辆前悬的长度,L3为所述预瞄点的纵坐标值。
7.一种基于预瞄点的车道保持方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)建立车辆坐标系,确定车辆的目标轨迹,在车辆前方的车辆目标轨迹上选定两个相距设定距离的预瞄点,离车辆近的是近距离预瞄点,离车辆远的是远距离预瞄点;
(2)在所述近距离预瞄点的水平方向上选取第一对比点,所述近距离预瞄点和所述第一对比点的距离为设定值Lc;在所述远距离预瞄点的水平方向上选取第二对比点,所述远距离预瞄点和所述第二对比点的距离为设定值Ld
当所述车辆上的设定点沿着第一圆弧行进到所述近距离预瞄点时,所述车辆上的设定点处与所述第一圆弧相切的切线和当前车辆前进方向形成的锐角为第一夹角θ1;所述第一圆弧连接所述近距离预瞄点和所述车辆上的设定点,且所述第一圆弧的圆心O1和车辆后轮的连线与车辆前进方向垂直;
当所述车辆上的设定点沿着第二圆弧行进到所述第一对比点时,所述车辆上的设定点处与所述第二圆弧相切的切线和当前车辆前进方向形成的锐角为第二夹角θ2;所述第二圆弧连接所述第一对比点和所述车辆上的设定点,且所述第二圆弧的圆心O2和车辆后轮的连线与车辆前进方向垂直;
当所述车辆上的设定点沿着第三圆弧行进到所述远距离预瞄点时,所述车辆上的设定点处与所述第三圆弧相切的切线和当前车辆前进方向形成的锐角为第三夹角θ3;所述第三圆弧连接所述远距离预瞄点和所述车辆上的设定点,且所述第三圆弧的圆心O3和车辆后轮的连线与车辆前进方向垂直;
当所述车辆上的设定点沿着第四圆弧行进到所述第二对比点时,所述车辆上的设定点处与所述第四圆弧相切的切线和当前车辆前进方向形成的锐角为第四夹角θ4;所述第四圆弧连接所述第二对比点和所述车辆上的设定点,且所述第四圆弧的圆心O4和车辆后轮的连线与车辆前进方向垂直;
所述第一对比点的选取要使得θ1和θ2满足θ12;所述第二对比点的选取要使得θ3和θ4满足θ34
(3)第一转角控制量θx=k1*θ1+k2*θ2,其中k1和k2分别是θ1和θ2的加权值,且k1+k2=1;第二转角控制量θy=k3*θ3+k4*θ4,k3和k4分别是θ3和θ4的加权值,且k3+k4=1;
最终的转角控制量θ=k5θx+k6θy,k5和k6分别是θx和θy的加权值,且k5+k6=1;
(4)根据所述最终的转角控制量控制车辆。
8.根据权利要求7所述一种基于预瞄点的车道保持方法,其特征在于:所述车辆坐标系是直角坐标系,所述车辆坐标系的原点位于车辆上的设定点,所述车辆坐标系以车辆前进方向为纵轴正方向,以垂直纵轴方向为横轴正方向。
9.根据权利要求8所述一种基于预瞄点的车道保持方法,其特征在于:θ1和θ2的计算公式为:
式中,x1是所述近距离预瞄点的横坐标值,L1为车辆前后轮距,L2为车辆前悬的长度,L3为所述近距离预瞄点的纵坐标值;
θ3和θ4的计算公式为:
式中,x2是所述远距离预瞄点的横坐标值,L1为车辆前后轮距,L2为车辆前悬的长度,L4为所述远距离预瞄点的纵坐标值。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110696744A (zh) * 2019-07-23 2020-01-17 广州中国科学院计算机网络信息中心 一种基于车联网架构的车辆异常检测方法及系统
CN111674404A (zh) * 2020-05-12 2020-09-18 坤泰车辆系统(常州)有限公司 自动驾驶系统车道居中辅助功能使用b样条曲线进行路径预测的方法
CN111674405A (zh) * 2020-05-12 2020-09-18 坤泰车辆系统(常州)有限公司 自动驾驶系统车道居中辅助功能使用Bezier曲线进行路径预测的方法
CN111688723A (zh) * 2020-05-28 2020-09-22 江苏理工学院 一种车辆自动驾驶的控制系统及其控制方法
CN113552888A (zh) * 2021-07-29 2021-10-26 中国第一汽车股份有限公司 应用于无人车的行驶轨迹控制方法、装置、设备及介质
CN114184201A (zh) * 2020-09-15 2022-03-15 郑州宇通客车股份有限公司 一种用于路口的转向路径生成方法、系统及车辆
CN115805937A (zh) * 2021-09-14 2023-03-17 长沙中车智驭新能源科技有限公司 一种基于多点预瞄的车道保持辅助控制方法及系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102252633A (zh) * 2011-05-05 2011-11-23 陕西威蓝工业自动化有限公司 一种基于描点的轨道方向及水平不平顺测量方法
CN104442814A (zh) * 2014-10-31 2015-03-25 重庆长安汽车股份有限公司 基于偏差预测算法的车道保持及自动对中系统和方法
US20150166061A1 (en) * 2013-12-17 2015-06-18 Automotive Research & Testing Center Sliding mode trajectory voting strategy module and driving control system and method thereof
CN104843060A (zh) * 2015-05-29 2015-08-19 郑州机械研究所 基于直角坐标和极坐标的后轮循迹转向控制方法和汽车
CN106004996A (zh) * 2016-06-23 2016-10-12 北京智行者科技有限公司 一种智能车转向控制方法及系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102252633A (zh) * 2011-05-05 2011-11-23 陕西威蓝工业自动化有限公司 一种基于描点的轨道方向及水平不平顺测量方法
US20150166061A1 (en) * 2013-12-17 2015-06-18 Automotive Research & Testing Center Sliding mode trajectory voting strategy module and driving control system and method thereof
CN104442814A (zh) * 2014-10-31 2015-03-25 重庆长安汽车股份有限公司 基于偏差预测算法的车道保持及自动对中系统和方法
CN104843060A (zh) * 2015-05-29 2015-08-19 郑州机械研究所 基于直角坐标和极坐标的后轮循迹转向控制方法和汽车
CN106004996A (zh) * 2016-06-23 2016-10-12 北京智行者科技有限公司 一种智能车转向控制方法及系统

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110696744A (zh) * 2019-07-23 2020-01-17 广州中国科学院计算机网络信息中心 一种基于车联网架构的车辆异常检测方法及系统
CN111674404A (zh) * 2020-05-12 2020-09-18 坤泰车辆系统(常州)有限公司 自动驾驶系统车道居中辅助功能使用b样条曲线进行路径预测的方法
CN111674405A (zh) * 2020-05-12 2020-09-18 坤泰车辆系统(常州)有限公司 自动驾驶系统车道居中辅助功能使用Bezier曲线进行路径预测的方法
CN111688723A (zh) * 2020-05-28 2020-09-22 江苏理工学院 一种车辆自动驾驶的控制系统及其控制方法
CN114184201A (zh) * 2020-09-15 2022-03-15 郑州宇通客车股份有限公司 一种用于路口的转向路径生成方法、系统及车辆
CN114184201B (zh) * 2020-09-15 2023-08-25 宇通客车股份有限公司 一种用于路口的转向路径生成方法、系统及车辆
CN113552888A (zh) * 2021-07-29 2021-10-26 中国第一汽车股份有限公司 应用于无人车的行驶轨迹控制方法、装置、设备及介质
CN113552888B (zh) * 2021-07-29 2022-07-19 中国第一汽车股份有限公司 应用于无人车的行驶轨迹控制方法、装置、设备及介质
CN115805937A (zh) * 2021-09-14 2023-03-17 长沙中车智驭新能源科技有限公司 一种基于多点预瞄的车道保持辅助控制方法及系统
CN115805937B (zh) * 2021-09-14 2024-05-28 长沙中车智驭新能源科技有限公司 一种基于多点预瞄的车道保持辅助控制方法及系统

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