用于保持車道的車輛轉(zhuǎn)向控制裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于保持車道的車輛轉(zhuǎn)向控制裝置及方法，尤其涉及一種通過精確輔 助車輛保持車道防止給用戶造成異樣感的用于保持車道的車輛轉(zhuǎn)向控制裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 通常，車道保持輔助裝置是指利用從攝像頭傳感器獲取的影像信息感測車道并根 據(jù)車道感測結(jié)果控制車輛，防止車輛偏離車道的裝置。
[0003] 這種車道保持輔助裝置根據(jù)輔助轉(zhuǎn)向扭矩控制轉(zhuǎn)向，因此通過控制能夠使得車輛 在行駛過程中不偏尚車道。
[0004] 目前，在不斷地開發(fā)通過控制車輛轉(zhuǎn)向使得追蹤道路中心，以此執(zhí)行車道追蹤控 制的道路中心車道保持輔助裝置。
[0005] 然而，這種車道保持輔助裝置結(jié)合駕駛員的駕駛傾向設(shè)置車輛應(yīng)追蹤的基準(zhǔn)追蹤 位置，因此受道路或駕駛員的狀態(tài)的影響非常大，或者車輛偏離基準(zhǔn)追蹤位置的情況下，由 于通過急速控制使得追蹤基準(zhǔn)追蹤位置，因此這種控制可能會給駕駛員造成異樣感。
[0006] 并且，由于利用預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)距離計算橫向誤差并控制車輛，因此無法根據(jù)車 輛狀態(tài)迅速做出反應(yīng)，或者當(dāng)只補(bǔ)償算出的目標(biāo)軌跡的橫向誤差判斷車道偏離危險的情況 下，由于急劇的控制輸入會造成過度響應(yīng)的問題。
[0007] 因此為了解決上述問題，開發(fā)出了車輛進(jìn)行車道追蹤控制時即使遇到不同的行駛 狀況也仍能夠保持一貫的控制性能，并且通過設(shè)置可變的目標(biāo)距離最小化異樣感的車道保 持輔助裝置。
[0008] 然而，由于這種車道保持輔助裝置采用通過橫擺角速度反饋控制直接算出扭矩的 方式，因此這種扭矩算出方式造成難以實現(xiàn)對車輛轉(zhuǎn)向進(jìn)行精確的反饋控制，從而會給駕 駛員造成異樣感。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 技術(shù)問題
[0010] 為解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種根據(jù)轉(zhuǎn)向角速度算出轉(zhuǎn)向扭矩并以 此控制車輛轉(zhuǎn)向使得保持車道的用于保持車道的車輛轉(zhuǎn)向控制裝置及方法。
[0011] 技術(shù)方案
[0012] 為達(dá)成上述目的，根據(jù)本發(fā)明一個方面的用于保持車道的車輛轉(zhuǎn)向控制裝置，其 特征在于，包括：轉(zhuǎn)向角算出部，其根據(jù)預(yù)先算出的目標(biāo)橫擺角速度及測定得到的車輛橫擺 角速度算出目標(biāo)轉(zhuǎn)向角；轉(zhuǎn)向扭矩算出部，其根據(jù)算出的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角及測定得到的車輛轉(zhuǎn) 向角算出目標(biāo)轉(zhuǎn)向角速度誤差，并根據(jù)算出的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角速度誤差算出目標(biāo)轉(zhuǎn)向扭矩；以 及，轉(zhuǎn)向控制部，其根據(jù)所述轉(zhuǎn)向扭矩算出部算出的目標(biāo)轉(zhuǎn)向扭矩控制車輛轉(zhuǎn)向。
[0013] 所述轉(zhuǎn)向扭矩算出部包括：誤差算出部，其根據(jù)算出的所述目標(biāo)轉(zhuǎn)向角及測定得 到的所述車輛轉(zhuǎn)向角算出目標(biāo)轉(zhuǎn)向角速度誤差；反饋轉(zhuǎn)向扭矩算出部，其對所述誤差算出 部算出的所述目標(biāo)轉(zhuǎn)向角速度誤差執(zhí)行比例積分（Proportional Integral ;PI)控制算出 反饋轉(zhuǎn)向扭矩；以及，前饋轉(zhuǎn)向扭矩算出部，其根據(jù)算出的所述目標(biāo)轉(zhuǎn)向角執(zhí)行前饋控制算 出前饋轉(zhuǎn)向扭矩。
[0014] 所述誤差算出部通過如下數(shù)學(xué)式算出所述目標(biāo)轉(zhuǎn)向角速度誤差，
[0015] 目標(biāo)轉(zhuǎn)向角速度誤差=(δ Cllld-δ ) *KSASAngle-δ。
[0016] 其中，δ ^為目標(biāo)轉(zhuǎn)向角，δ為車輛轉(zhuǎn)向角，δ'為對車輛轉(zhuǎn)向角微分得到的值， KSASAn&為轉(zhuǎn)向角比例增益。
[0017] 所述反饋轉(zhuǎn)向扭矩算出部通過如下數(shù)學(xué)式算出所述反饋轉(zhuǎn)向扭矩，

[0018] 反饋轉(zhuǎn)向扭矩目標(biāo)轉(zhuǎn)向角速度誤差： t目標(biāo)轉(zhuǎn)向角速度誤差
[0019] 其中，KP SASS_d為轉(zhuǎn)向角速度比例增益，K I SASS_d為轉(zhuǎn)向角速度積分增益。
[0020] 所述轉(zhuǎn)向角算出部包括：前饋轉(zhuǎn)向角算出部，其根據(jù)接收的車輛速度及所述預(yù)先 算出的目標(biāo)橫擺角速度執(zhí)行前饋控制算出前饋轉(zhuǎn)向角；以及，反饋轉(zhuǎn)向角算出部，其執(zhí)行積 分比例控制算出反饋轉(zhuǎn)向角使得測定得到的所述車輛橫擺角速度追蹤所述預(yù)先算出的目 標(biāo)橫擺角速度。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明另一方面的用于保持車道的車輛轉(zhuǎn)向控制方法，其特征在于，包括：根 據(jù)預(yù)先算出的目標(biāo)橫擺角速度及測定得到的車輛橫擺角速度算出目標(biāo)轉(zhuǎn)向角的步驟；根據(jù) 算出的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角及測定得到的車輛轉(zhuǎn)向角算出目標(biāo)轉(zhuǎn)向角速度誤差，并根據(jù)算出的目標(biāo) 轉(zhuǎn)向角速度誤差算出目標(biāo)轉(zhuǎn)向扭矩的步驟；以及，根據(jù)算出的目標(biāo)轉(zhuǎn)向扭矩控制車輛轉(zhuǎn)向 的步驟。
[0022] 算出所述目標(biāo)轉(zhuǎn)向扭矩的步驟包括：根據(jù)算出的所述目標(biāo)轉(zhuǎn)向角及測定得到的所 述車輛轉(zhuǎn)向角算出目標(biāo)轉(zhuǎn)向角速度誤差的步驟；對算出的所述目標(biāo)轉(zhuǎn)向角速度誤差執(zhí)行比 例積分（Proportional Integral ;PI)控制算出反饋轉(zhuǎn)向扭矩的步驟；以及，根據(jù)算出的所 述目標(biāo)轉(zhuǎn)向角執(zhí)行前饋控制算出前饋轉(zhuǎn)向扭矩的步驟。
[0023] 算出所述誤差的步驟通過如下數(shù)學(xué)式算出所述目標(biāo)轉(zhuǎn)向角速度誤差，
[0024]
[0025] 兵屮，〇cnd73曰稱用，〇 73牛聊用，〇 73對車輛轉(zhuǎn)向角微分得到的值， KSASAn&為轉(zhuǎn)向角比例增益。
[0026] 算出所述反饋轉(zhuǎn)向扭矩的步驟通過如下數(shù)學(xué)式算出所述反饋轉(zhuǎn)向扭矩，
[0027] 反饋轉(zhuǎn)向扭矩目標(biāo)轉(zhuǎn)向角速度誤差)
+c目標(biāo)轉(zhuǎn)向角速度誤差
[0028] 其中，KP SASS_d為轉(zhuǎn)向角速度比例增益，K I SASSpeed為轉(zhuǎn)向角速度積分增益。
[0029] 算出所述目標(biāo)轉(zhuǎn)向角的步驟包括：根據(jù)接收的車輛速度及所述預(yù)先算出的目標(biāo)橫 擺角速度執(zhí)行前饋控制算出前饋轉(zhuǎn)向角的步驟；以及，執(zhí)行積分比例控制算出反饋轉(zhuǎn)向角 使得測定得到的所述車輛橫擺角速度追蹤所述預(yù)先算出的目標(biāo)橫擺角速度的步驟。
[0030] 技術(shù)效果
[0031] 本發(fā)明能夠根據(jù)轉(zhuǎn)向角速度算出轉(zhuǎn)向扭矩，因此能夠確定無關(guān)于車輛特性的轉(zhuǎn)向 扭矩。
[0032] 通過如上確定的無關(guān)于車輛特性的轉(zhuǎn)向扭矩能夠更加穩(wěn)健、精確地控制車輛轉(zhuǎn) 向。
[0033] 尤其，通過如上確定的無關(guān)于車輛特性的轉(zhuǎn)向扭矩控制車輛轉(zhuǎn)向，能夠提高控制 中轉(zhuǎn)向扭矩反應(yīng)性，并且能夠減少異樣感。
【附圖說明】
[0034] 圖1為顯示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的用于保持車道的車輛轉(zhuǎn)向控制裝置的框圖；
[0035] 圖2為具體顯示圖1中目標(biāo)轉(zhuǎn)向角算出部的示意圖；
[0036] 圖3為具體顯示圖1中目標(biāo)轉(zhuǎn)向扭矩算出部的示意圖；
[0037] 圖4為顯示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的用于保持車道的車輛轉(zhuǎn)向控制方法的流程 圖。
[0038] 附圖標(biāo)記說明
[0039] 100 :目標(biāo)距離算出部 200 :目標(biāo)軌跡生成部
[0040] 300 :目標(biāo)橫擺角速度算出部 400 :目標(biāo)轉(zhuǎn)向角算出部
[0041] 500 :目標(biāo)轉(zhuǎn)向扭矩算出部 600:轉(zhuǎn)向控制部
【具體實施方式】
[0042] 參照附圖及以下說明的實施例便可明確本發(fā)明的目的及其他目的、優(yōu)點、特征及 實現(xiàn)方法。
[0043] 但本發(fā)明并非限定于以下公開的實施例，而是以不同的多種形態(tài)實現(xiàn)，本實施例 只是使本發(fā)明的公開更加完整，使本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員容易理解本發(fā)明的 范疇，本發(fā)明由技術(shù)方案的范疇定義。
[0044] 另外，本說明書中所采用的術(shù)語用于說明實施例，而并非對本發(fā)明加以限定。本說 明書