车道偏离防止系统和方法技术方案

在计算目标横摆力矩（Ｍｓ）时，根据目标横摆力矩（Ｍｓ）事先确定估计主车辆的横向加速度（ＧＨ）和估计减速度（ＧＴ），且当估计横向加速度小于根据估计减速度（ＧＴ）预先确定的阈值时，目标横摆力矩（Ｍｓ）被修正为较小的极限值（Ｍｓｍ）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。
技术介绍
日本公开的专利申请第2003-112540号公开了一种车道偏离防止装置，其中，当 探测到从驾驶车道偏离的趋势时，借助于左/右车轮不同的制动力，产生横摆力矩，使得主 车辆的行驶路线被沿着避免偏离的方向修正。
技术实现思路
在本专利技术的实施例中的车道偏离防止系统具有用于探测驾驶车道的探测器和确 定主车辆是否具有从探测器所探测的驾驶车道偏离的趋势的判断装置。当判断装置判断存 在偏离趋势时，计算沿着避免偏离方向上的目标横摆力矩，并且同时，当为主车辆预测的估 计横向加速度小于阈值时，该阈值可以基于为主车辆预测的估计减速度来提供，通过减小 所计算的目标横摆力矩来校正它。而且，车道偏离防止系统可以具有控制器，该控制器根 据用横摆力矩计算装置计算的目标横摆力矩，在主车辆的左/右车轮之间施加不同的制动 力。在本专利技术另一实施例中的车道偏离防止系统具有用于探测驾驶车道的探测装置 和确定主车辆是否具有从所述探测装置探测的驾驶车道偏离的趋势的判断装置。该系统具 有横摆力矩计算装置，该横摆力矩计算装置如下工作当判断装置判断存在偏离趋势时，计 算沿着避免偏离方向上的目标横摆力矩，并且同时，当为主车辆预测的估计横向加速度小 于阈值时，该阈值可以基于为主车辆预测的估计减速度来提供，通过减小所计算的目标横 摆力矩来修正它。而且，该系统可以包括控制装置，该控制装置基于所述横摆力矩计算装置 计算的目标横摆力矩在主车辆的左/右车轮之间施加不同的制动力。在本专利技术的再一实施例中，车道偏离防止方法包括以下特征探测驾驶车道；确 定主车辆是否具有从所述驾驶车道偏离的趋势；当确定存在偏离趋势时，计算沿着避免偏 离方向上的目标横摆力矩；当为主车辆预测的估计横向加速度小于阈值时，该阈值可以基 于为主车辆预测的估计减速度来提供，通过减小所计算的目标横摆力矩来修正它，并且根 据已经修正后的目标横摆力矩，在主车辆的左/右车轮之间施加不同的制动力。附图说明图1是示出本专利技术的车道偏离防止系统的示意图；图2是示出车道偏离防止控制过程的流程4图3是用于计算阈值Xa的曲线；图4是用于计算增益K2的曲线；图5是用于计算极限值Msm的曲线；图6是用于计算控制时间Tuip的曲线；图7是用于计算增益Kv的曲线；图8是示出估计横向加速度相对于不同车速下的横摆角速度变化的特征曲线；图9是示出在前进时间(headway time)之后从车道中间的横向偏移量的视图。具体实施例方式在前面提到的现有技术中，当由于在左/右车轮之间的制动力不同而产生横向力 矩时，除了横向加速度之外，减速度(通常是纵向加速度)作用在车辆上。如果减速度大于 横向加速度，驾驶员感觉到大于横向加速度的减速度。于是，虽然出于修正主车辆行驶路 线的目的而进行控制(控制来防止车道偏离)，但是，驾驶员有可能将其误解为车辆减速控 制。在下面的实施例中，示出了这样的方案，该方案涉及帮助驾驶员意识到车道偏离 防止控制已经开始。下面，参照附图解释本专利技术的实施方式。图1是示出根据本专利技术的车道偏离防止系统的示意图。用于车辆动态控制(VDC)等的制动执行器3位于刹车总泵1和每个各种刹车分泵 2i (I = FL、FR、RL、RR)之间。制动执行器3包括电磁阀、泵和其他液压装置。控制器4控 制液压装置的驱动，来独立于驾驶员的制动操作，而控制每个刹车分泵2i的液压力。而且，这个系统包括摄像机5，用于拍摄车辆前面的区域。基于摄像机所捕捉的图 像数据，摄像机5内的图像处理器识别白线和其他车道标记，来探测驾驶车道，且同时它为 在驾驶车道内的主车辆计算横摆角Φ、从驾驶车道的中心的横向位移X、以及驾驶车道的 曲率P。所产生的各种相关信号输入到控制器4中。当在路面上没有白线时，驾驶车道也 可以根据路侧(side of the road)、护栏(guardrail)、路边(curb)等来估计。输入到控制器4中的还有用压力传感器10探测的总泵压力Pm、转向角传感器11 探测的转向角δ、车速传感器12探测的每个车轮的速度Vwi，以及转向指示灯开关13的工 作状态。还输入到控制器4中的是从导航装置14获取的各种道路信息；车辆的纵向加速 度；估计横向加速度Xg和横摆角Φ’。各种类型的数据具有左/右方向性，且左方向总是取作正，而右方向总是取作负。 即，当左转时横摆角Φ和转向角δ取作正，且当向右转是取作负，且当从驾驶车道的中心 向左偏移时横向位移X取作正，而当向右偏移时取作负。另外，该系统具有报警装置20。该报警装置20根据从控制器4输出的报警信号产 生报警声音或者点亮报警灯。在下面的第一实施例中，参照图2所示的流程图解释根据计时器中断控制器4执 行的算法和逻辑运算，该计时器中断以规定间隔发生。首先，在步骤Sl读取各种类型的数据。然后，在步骤S2，计算非驱动车轮(从车轮)的平均车速，作为车速，如下面所示。而且，如果可能的话，这可以从防滑控制和导航信息中获取。在前轮驱动的情况下V= (VffEL+VffEE)/2在后轮驱动的情况下V= (VffFL+VffFE)/2然后，在步骤3，对主车辆相对于驾驶车道的偏离趋势进行判断。首先，如下面所描述的，在前进时间(headway time) Tt消逝之后，计算从驾驶车 道中心的横向偏移，作为估计横向偏移Xs。在此，前进时间指的是固定距离(前看距离 (look-ahead distance))由车速V除得到的值。Xs = TtXVX (Φ+TtXVX P )+X在图9中，α表示主车辆的当前位置，而β表示在前进时间Tt之后主车辆的位置。然后，估计横向位移|Xs|与阈值XL相比较。如果比较结果是|Xs| 确定主车 辆不具有车道偏离趋势，并且偏离标志被复位为Fd = 0。另一方面，当判断结构是I Xs I ^Xl 时，确定主车辆具有相对于驾驶车道偏离的趋势，并且偏离标志被设定为Fd = 1。在这种情 况下，偏离方向也可以从估计横向位移Xs的符号(士)来探测。例如，阈值&如下计算。在此，假设L表示车道宽度，H表示车辆的宽度。在此，车 道宽度L可以从所捕捉的图像数据或者导航信息来获取。Xl = (L-H) /2然后，在步骤S4，确定主车辆是否需要减速。在此确定主车辆的车道偏离趋势的程度，S卩，估计横向位移Xs和阈值&之间的差 ΔΧ( = IXs卜XJ，超过阈值Xa。如果比较结果是AX<Xa，确定主车辆不需要减速，并且 减速标志复位成Fr = 0。另一方面，如果比较结果是AX>Xa，确定主车辆需要减速，且减 速标志设定为Fr = 1。例如，参照图3的曲线，阈值Xa可以设定成与车辆行驶路线的曲率P相对应。通 常，曲率P的值越大，阈值Xa越小。然后，在步骤S5，计算目标横摆力矩Ms。首先，当偏离标志Fd = 0时，Ms = 0。另一方面，当偏离标志Fd= 1时，如下进行计算。在此Kl表示取决于各种车辆参 数的增益，而K2表示根据车速V确定的增益。通常，车速V越高，K2的值越小，如图4所示。Ms = K1XK2X (| Xs | -Xl)S卩，车道偏离趋势的程度(|Xs卜XJ越大，所计算的目标横摆力矩M的值越大。如下所示，计算通过目标横摆力矩M产生的估计横向加速度Gh和估计减速度Gt。在 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于主车辆的车道偏离防止系统，包括：探测器，该探测器被构造成探测驾驶车道；判断装置，该判断装置被构造成确定主车辆是否具有从所述探测器探测的驾驶车道偏离的趋势；横摆力矩计算装置，该横摆力矩计算装置被构造成在所述判断装置确定存在车道偏离趋势时计算在避免偏离方向上的目标横摆力矩，其中，所述横摆力矩计算装置被构造成在为主车辆预测的估计横向加速度小于阈值时，通过减小所述目标横摆力矩来修正该目标横摆力矩，其中，所述阈值基于为所述主车辆预测的估计减速度；以及控制器，该控制器被构造成基于所述横摆力矩计算装置所计算的目标横摆力矩将不同的制动力施加到主车辆的至少一个左车轮和至少一个右车轮上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：米泽武志，佐藤行，
申请(专利权)人：日产自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]