[发明专利]车辆自动车道追随控制系统与方法

说明书

本发明公开一种车辆自动车道追随控制系统与方法，其包含一影像感测器、一转向角感测器、一惯性量测单元、一车速感测器、一电子装置与一控制器。该影像感测器产生一车道信息；该转向角感测器产生一转向角信息；该惯性量测单元产生一加速度信息、一偏航率信息与一倾斜角信息；该车速感测器产生一车速信息；该控制器分别电连接该影像感测器、该转向角感测器、该惯性量测单元、该电子装置与该车速感测器，且该控制器接收一数字地图信息、该车道信息、该转向角信息、该加速度信息、该偏航率信息、该倾斜角信息以及该车速信息，计算该方向盘的一补偿角信息。

技术领域

本发明涉及一种车辆自动车道追随控制系统与方法，特别涉及一种考量车辆的倾斜角与车道的坡度角的车辆自动车道追随控制系统与方法。

背景技术

在美国交通部的统计数据显示，车辆因偏离车道所造成的碰撞事故，约占所有碰撞事故的51％，而在另外一份美国州际高速公路与交通协会的报告指出，车辆偏离车道所造成的死亡率，占了所有交通事故死亡率的58％。可见，车辆偏离车道导致碰撞事故发生的机率很高，且是常容易导致死亡的交通事故。

因此，汽车厂商设计一种车道追随控制系统(Lane Following Control，LFC)，车道追随控制系统的中控系统经由感测系统获得相对于车辆的车道几何信息，通过控制转向系统使车辆维持行驶于车道中央线上，防止车辆偏离车道，进而避免交通事故的发生，更能减少驾驶者的负担。

现有的车道追随控制系统大多利用影像感测器检测车道线，当车辆在平坦的车道上行驶时，车道追随控制系统可以成功地控制该车辆的方向盘，让该车辆维持于两侧的二车道线之间行驶。

然而，当该车辆在行驶时产生倾斜角(Roll Angle)，或者当车道具有坡度角(BankAngle)时，该车道追随控制系统可能因为该车辆的该倾斜或该车道具有该坡度角而导致方向盘偏离控制，该车辆可能无法有效地维持在该二车道线之间行驶。

在中国专利CN101778753B中，公开了一种用于支持车辆的车道保持的操作方法和系统，其主要目的是防止车辆在行经弯道时偏移车道，通过预测该车辆的未来轨迹与所期望的车道位置进行比较，决定该车辆的转向。然而，该专利并没有考虑该车辆的倾斜角，其所使用的操作方法仍可能无法将该车辆维持在车道线之间。

因此，如图6所示，需要考虑一车辆60在行驶时碰到一倾斜角61或一车道具有一坡度角的状况，改善现有车道追随控制系统，让该车道追随控制系统在方向盘控制上，不会偏离过多，将该车辆60维持在二车道线之间行驶，降低驾驶因疲劳或偏离车道所造成的意外伤亡。

发明内容

本发明的目的在于提供一种车辆自动车道追随控制系统，该车辆自动车道追随控制系统参考车辆的倾斜角与车道的坡度角调整该车辆的方向盘的转向角，有效地将该车辆控制在车道线之间。

根据上述的目的，本发明提供一种车辆自动车道追随控制系统，包含：

一影像感测器，感测一车辆的一车道以产生一车道信息；

一转向角感测器，感测该车辆的一方向盘的一转向角以产生一转向角信息；

一惯性量测单元，感测该车辆的一加速度、一偏航率与一倾斜角以产生一加速度信息、一偏航率信息与一倾斜角信息；

一车速感测器，感测该车辆的车速以产生一车速信息；

一电子装置，接收一数字地图信息；

一控制器，分别电连接该影像感测器、该转向角感测器、该惯性量测单元、该车速感测器及该电子装置，且该控制器接收该数字地图信息、该车道信息、该转向角信息、该加速度信息、该偏航率信息、该倾斜角信息以及该车速信息，计算该方向盘的一补偿角信息。

在车辆自动车道追随控制系统中，该控制器包含：