汽车变车道控制装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种汽车变车道控制装置及其控制方法，具体而言，包括：生成目标车道的目标车道生成部；生成目标距离的目标距离生成部；到生成的目标车道中心线为止，经过汽车的当前点和以车辆为准还有目标距离那么远的目标车道中心线上的点，以行车方向为切线方向实时生成圆轨迹的圆轨迹生成部；为了使汽车沿着生成的圆轨迹行驶，计算目标比率和目标操向角的操向控制部。该发明专利技术可以在变车道时，防止操向异质感和汽车偏斜现象。

【技术实现步骤摘要】

 本专利技术涉及一种汽车的变车道控制装置及其控制方法，具体而言，基于从摄像头获取的路况信息和各种传感器中获取的行驶信息，控制汽车自动变更车道的变车道控制装置及其控制方法。
技术介绍
智能型汽车控制系统中，车道维持控制装置(Lane Keeping Assist System, 以下简称LKAS)是保护驾驶人员安全的必备系统。这些系统通常检测车道，感应汽车的行驶状态，进行车道维持控制以便汽车不偏离检测的车道，或偏离车道时发出警告。包括车道在内的路况信息是，通过安装在挡风玻璃和车内后视镜之间的摄像头传感器获取道路前方影像，在LKAS摄像头系统对所获取的道路影像进行处理来获取的。并且，行驶信息是通过安装在汽车的各种传感器和ECU(Electronic Control Unit)来获取的。 LKAS感应到驾驶人员的变车道意图时，根据后方是否有汽车以及行驶状态，向驾驶人员发出警告的系统也出现过。在这些系统的基础上进一步发展，利用摄像头系统的路况信息，自动变更为目标车道的变车道系统也有。通常来讲，变车道系统利用向目标车道引导的虚拟的车道和汽车之间的相隔距离，完成变车道的控制。但是，这种车道变更系统只反映虚拟车道和汽车之间的相隔距离进行控制，存在操向异质感和汽车偏斜现象导致操向不安全的问题。
技术实现思路
技术课题为了解决上述的技术课题，本专利技术旨在于提供，可以防止操向异质感和汽车偏斜现象的汽车变车道控制装置及其控制方法。技术方案为了达到上述的目的，本专利技术提供的汽车变车道控制装置包括：生成目标车道的目标车道生成部；生成目标距离的目标距离生成部；经过汽车的当前点和以汽车为准还有目标距离那么远的目标车道中心线上的点，以行车方向为切线方向实时生成圆轨迹的圆轨迹生成部；为了使汽车沿着圆轨迹行驶，计算目标比率和目标操向角的操向控制部。最理想的情况是，目标车道生成部向某一个方向转换当前行车车道的宽幅那么宽，生成虚拟的目标车道。最理想的情况是，目标距离生成部基于车速和目标车道中心线与汽车的横向偏离距离算出。最理想的情况是，操向控制部在目标车道中心线上，基于汽车偏离距离、目标车道中心线和汽车形成的偏离角、汽车的侧滑移量和车速，计算目标比率。最理想的情况是，操向控制部基于目标比率计算目标操向角。为了实现上述的目的，本专利技术提供的变车道控制方法包括：a)生成目标车道的阶段；b)生成目标距离的阶段；c)经过汽车的当前点和以汽车为准还有目标距离那么远的目标车道中心线上的点，以汽车的行驶方向为切线方向实时生成圆轨迹的阶段；d)为了使汽车沿着圆轨迹行驶，计算目标比率和目标操向角的阶段。最理想的情况是，在上述的a)阶段，目标车道是向某一个方向转换当前行车车道的宽幅那么宽，生成虚拟的目标车道。最理想的情况是，在上述的b)阶段，目标距离是基于车速和目标车道中心线与汽车的横向偏离距离计算。最理想的情况是，在上述的d)阶段，目标比率是在目标车道中心线上，基于汽车偏离距离、目标车道中心线和汽车形成的偏离角、汽车的侧滑移量和车速计算的。最理想的情况是，在上述的d)阶段，目标操向角是基于目标比率计算的。有益效果按照本专利技术的变车道控制装置及其控制方法，基于车速和根据目标车道中心线上横向偏离距离实时变化的目标距离，控制变车道，变车道时可以防止操向异质感和汽车偏斜现象。附图说明图1为根据本专利技术一个具体实施方式的变车道控制装置的块状图；图2为在当前行车车道上图示目标距离和圆轨迹的图纸；图3为车道变更中实时变化的目标距离和圆轨迹的图示；图4为根据本专利技术一个具体实施方式的变车道控制方法流程图。附图标记说明10,20,30 : 车道；                 40,50 : 车道中心线；60 : 横向偏离距离；               70 : 目标距离；80 : 圆轨迹；                     110 : 目标车道生成部；120 : 目标距离生成部；            130 : 圆轨迹生成部；140 : 操向控制部。具体实施方式下面结合附图详细介绍本专利技术的具体实施方式。首先，给各个图纸的构成要素标符合时，即使出现在不同的附图上，对于相同的构成要素要都标上了相同的符号。并且，下面将介绍本专利技术的具体实施方式，但是本专利技术的技术要旨不会限定于此，本专利技术所属
的从业人员可以在基础上进行各种变形。本专利技术基于自动变更车道的变车道控制装置，具有在车道变更中基于实时变更的目标距离和圆轨迹实时控制汽车操向的技术特点。图1为根据本专利技术一个具体实施方式的汽车变车道控制装置块状图。如图1所示，本专利技术一个具体实施方式的变车道控制装置100包括，目标车道生成部110、 目标距离生成部120、圆轨迹生成部130以及操向控制部140。首先，目标车道生成部110在感应到驾驶人员的变车道意图或根据行车路线计划(route planner)需要变更车时，向某一个方向生成目标车道。在一个具体实施方式上，目标车道生成部110向某一个方向转换当前行车车道的宽幅那么宽，生成虚拟的目标车道。 图2为当前行车车道上图示目标距离和圆轨迹的图纸；图3为车道变更中实时变更的目标距离和圆轨迹的图示。如图2所示，在当前的行车车道10、20上，感应到驾驶人员向图2的左侧变更车道的意图或根据行驶路线计划判断需要变更车道时，目标车道生成部110向左侧转换当前行车车道10、20的宽幅那么宽，生成虚拟的目标车道30。当前行车车道10、20相关的信息是，可以通过安装在汽车4的摄像头系统以及车道识别(lane detection)模块获取。图2为汽车4以当前行车车道10、20的中心线40为准追踪前方行驶的状态。目标距离生成部120生成汽车4到规定的追踪目标地点72为止的目标距离70。为了变更车道，需要生成比车道维持控制系统(Lane Keeping Assist System, 以下简称LKAS)更大的目标距离。这是因为维持车道时相比，变更车道时目标车道中心线50和汽车4之间发生很大的横向偏离距离60，圆轨迹的半径变小，导致目标比率变大，汽车偏斜现象加剧。目标距离生成部120在LKAS使用的目标距离乘以影响度(增益* 横向偏离距离+1)计算目标距离70。在这里，LKAS中使用的目标距离可以反映车速和道路的曲率来计算。车速可以从传感器2获取，道路的曲率可以通过安装在汽车4的摄像头系统以及车道识别(lane detection)模块进行检测。目标距离70以横向偏离距离60为变量，所以对应于该汽车4变更车道的过程中实时变化的横向偏离距离60，目标距离70也会变化。如图3所示，汽车4处于车道变更状态时，可以发现横向偏离距离60比图2所示的横向偏离距离60变小。因此，车道变更初期目标距离70较大，但是随着车道变更的实施，目标距离70逐渐变小。并且，车道变更结束时，横向偏离距离60本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2012.11.06 KR 10-2012-01250411.一种汽车变车道控制装置，其特征在于，包括：
生成目标车道的目标车道生成部；
生成目标距离的目标距离生成部；
经过汽车的当前点和以汽车为准还有目标距离那么远的目标车道中心线上的点，以行车方向为切线方向实时生成圆轨迹的圆轨迹生成部；以及
为了使汽车沿着圆轨迹行驶，计算目标比率和目标操向角的操向控制部。
2.根据权利要求1所述的汽车变车道控制装置，其特征在于，
上述目标车道生成部向某一个方向转换当前行车车道宽幅那么宽，生成虚拟的目标车道。
3.根据权利要求1所述的汽车变车道控制装置，其特征在于，
目标距离生成部是基于车速和目标车道中心线与汽车的横向偏离距离算出的。
4.根据权利要求1所述的汽车变车道控制装置，其特征在于，
上述操向控制部是在目标车道中心线上，基于汽车偏离距离、目标车道中心线和汽车形成的偏离角、汽车的侧滑移量以及车速，计算目标比率。
5.根据权利要求4所述的汽车变车道控制装置，其特征在于，
上述操向控制部基于目标比率计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：李正熙，
申请(专利权)人：现代摩比斯株式会社，
类型：发明
国别省市：