一种电子后视镜辅助横向控制系统及方法与流程

本发明涉及一种电子后视镜辅助横向控制系统及方法，属于车辆辅助驾驶控制领域。

背景技术：

1、目前，车辆辅助驾驶的横向控制方法基本上是前馈控制加pid控制为主，该方法主要是对未来将要走过的道路车道线信息通过预瞄点的方式进行控制，并且目前辅助驾驶都是以前视摄像头作为横向控制的感知传感器。前馈控制加pid的方法对于车辆控制稳定性存在一定的偏差，尤其以车道居中保持功能为例，车辆居中性存在轻微震荡。以前视传感器作为横向控制的感知传感器，以预测环境车道线等数据作为控制目标，从而忽略了当前时刻的横向偏差距离等信息，导致预测偏差进弯等较大时，横向扭矩过大，影响驾驶舒适性。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种电子后视镜辅助横向控制系统及方法，基于电子后视镜处理历史轨迹识别数据的横向控制反馈补偿和横向扭矩速率控制，进行横向控制。

2、为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

3、本发明一方面提供一种电子后视镜辅助横向控制系统，它包括：

4、辅助驾驶控制器，用于接收外部环境信息，进行外部环境信息预处理和横向的规划和控制；

5、左环境传感器，用于采集车辆左后方的外部环境信息；

6、右环境传感器，用于采集车辆右后方的外部环境信息；

7、左显示屏，用于显示车辆左后方的外部环境信息；

8、右显示屏，用于显示车辆右后方的外部环境信息；

9、电子后视镜控制器，用于进行后视镜的环境信息检测处理和预警控制；

10、车身控制器，用于将车身状态以及开关信号发送至辅助驾驶控制器；

11、中控大屏，用于显示横控制的相关信息以及道路显示信息；

12、车辆稳定系统，用于进行车辆加减速以及车辆稳定性控制；

13、转向助力系统，用于在横向控制中进行转向控制。

14、本发明另一方面提供一种电子后视镜辅助横向控制系统的控制方法，它包括：

15、步骤s1、车辆启动进行自检，辅助驾驶控制器开启横向控制功能；

16、步骤s2、辅助驾驶控制器通过前向车道线信息以及自身车辆信息，拟合得到预测轨迹曲线，同时电子后视镜控制器通过后向车道线信息以及自身车辆信息，拟合得到历史轨迹曲线；然后根据预测轨迹曲线和历史轨迹曲线求取均值，得到轨迹均值曲线；

17、步骤s3、分别对三个轨迹曲线进行横向pid控制，分别得到三个扭矩值，并根据不同情况输出横向控制的实际扭矩值。

18、进一步，所述步骤s1中，车辆启动进行自检，辅助驾驶控制器开启横向控制功能，具体包括如下步骤：

19、步骤s11、车辆启动进行上电自检，确认电子后视镜控制器和辅助驾驶控制器均无故障；

20、步骤s12、车辆行驶过程中，如果打开横向控制开关，则开关信号通过车身控制器发送给辅助驾驶控制器，辅助驾驶控制器接收到开关信号后，进行功能初始化检测，检测无故障并初始化完成则启动横向控制功能，同时电子后视镜控制器接收到辅助驾驶控制器发出的横向控制开关反馈信号，启动横向控制功能。

21、进一步，所述步骤s2中，辅助驾驶控制器通过前向车道线信息以及自身车辆信息，拟合得到预测轨迹曲线，具体包括如下步骤：

22、辅助驾驶控制器首先通过左环境传感器和右环境传感器判断是否存在车道线，如果存在车道线，则根据车道线信息拟合一条预测轨迹，并根据预测轨迹进行横向控制，所述预测轨迹的方程式为：

23、 ；

24、其中，为预测横向距离，x为预测纵向距离；

25、为预测轨迹的横向偏差；

26、为预测轨迹的航向角；

27、为预测轨迹的曲率除以2；

28、为预测轨迹的曲率变化率除以6。

29、进一步，所述步骤s2中，电子后视镜控制器通过后向车道线信息以及自身车辆信息，拟合得到历史轨迹曲线，具体包括如下步骤：

30、左环境传感器和右环境传感器分别采集左右车道线信息，结合自身车辆信息，拟合得到运动历史轨迹，所述历史运动轨迹的方程式为：

31、；

32、其中，为历史横向距离，x为纵向距离；

33、为历史轨迹的横向偏差；

34、为历史轨迹的航向角；

35、为历史轨迹的曲率除以2；

36、为历史轨迹的曲率变化率除以6。

37、进一步，所述步骤s2中，根据预测轨迹曲线和历史轨迹曲线求取均值，得到轨迹均值曲线，具体包括如下步骤：

38、对比预测轨迹和历史轨迹在每一时刻的变化，根据历史轨迹和预测轨迹的方程式对车道线方程系数去均值，得到轨迹均值曲线，所述轨迹均值曲线的方程式为：

39、。

40、进一步，所述步骤s3中，分别对三个轨迹曲线进行横向pid控制，分别得到三个扭矩值，并根据不同情况输出横向控制的实际扭矩值，具体包括如下步骤：

41、分别对预测轨迹、历史轨迹和轨迹均值曲线进行pid横向控制，分别输出扭矩值为、、，其中，为预测轨迹进行pid横向控制后的输出扭矩值，为历史轨迹进行pid横向控制后的输出扭矩值，为轨迹均值曲线进行pid横向控制后的输出扭矩值；

42、当时，且和分别检测到的曲率在)之间，则横向控制的实际扭矩值；

43、当时，且和分别检测到的曲率在[0,0.001)之间，则横向控制的实际扭矩值，

44、其中，为平均数据影响因子，此时的范围选择在[0,0.004)之间；

45、当时，且和分别检测到的曲率在)之间，则横向控制的实际扭矩值，其中，为历史数据影响因子，此时的范围选择在[0,0.01)之间；

46、当时，且和分别检测到的曲率在[0,0.001)之间，则横向控制的实际扭矩值，其中，为平均数据影响因子，此时的范围选择在[0.004,0.0069)之间；

47、当时，则横向控制的实际扭矩值。

48、进一步，得到所述步骤s3中横向控制的实际扭矩值后，在横向控制的过程中，最后切换到实际扭矩值时，根据限制条件对每个周期内的扭矩变化速率进行限制，限制条件如下：

49、当> 时，

50、；

51、当< 时，

52、；

53、否则，

54、；

55、其中：为限制速率前的横向控制请求扭矩；

56、为限制速率后的横向控制请求扭矩；

57、为采样周期；

58、为正向速率阈值；

59、为回正速率阈值。

60、采用了上述技术方案，本发明在横向控制中，利用电子后视镜采集车辆后方车道线的感知历史数据，从而对于车辆进行反馈辅助控制，保证车辆横向控制的稳定性。通过横向扭矩速率控制，防止车辆在进出弯道时扭矩变化过大，使车辆进出弯道时平顺性更好。

技术特征：

1.一种电子后视镜辅助横向控制系统，其特征在于，它包括：

2.一种如权利要求1所述的电子后视镜辅助横向控制系统的控制方法，其特征在于，它包括：

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述步骤s1中，车辆启动进行自检，辅助驾驶控制器开启横向控制功能，具体包括如下步骤：

4.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述步骤s2中，辅助驾驶控制器通过前向车道线信息以及自身车辆信息，拟合得到预测轨迹曲线，具体包括如下步骤：

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述步骤s2中，电子后视镜控制器通过后向车道线信息以及自身车辆信息，拟合得到历史轨迹曲线，具体包括如下步骤：

6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述步骤s2中，根据预测轨迹曲线和历史轨迹曲线求取均值，得到轨迹均值曲线，具体包括如下步骤：

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述步骤s3中，分别对三个轨迹曲线进行横向pid控制，分别得到三个扭矩值，并根据不同情况输出横向控制的实际扭矩值，具体包括如下步骤：

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于：得到所述步骤s3中横向控制的实际扭矩值后，在横向控制的过程中，最后切换到实际扭矩值时，根据限制条件对每个周期内的扭矩变化速率进行限制，限制条件如下：

技术总结本发明公开了一种电子后视镜辅助横向控制系统及方法，属于车辆辅助驾驶控制领域。系统包括：辅助驾驶控制器，用于接收外部环境信息，进行外部环境信息预处理和横向的规划和控制；左环境传感器，用于采集车辆左后方的外部环境信息；右环境传感器，用于采集车辆右后方的外部环境信息；左显示屏，用于显示车辆左后方的外部环境信息；右显示屏，用于显示车辆右后方的外部环境信息；电子后视镜控制器，用于进行后视镜的环境信息检测处理和预警控制。本发明提供一种电子后视镜辅助横向控制系统及方法，基于电子后视镜处理历史轨迹识别数据的横向控制反馈补偿和横向扭矩速率控制，进行横向控制。技术研发人员：张民受保护的技术使用者：常州星宇车灯股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/11