[发明专利]基于弯道横摆稳定性的辅助驾驶系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种基于弯道横摆稳定性的辅助驾驶系统，包括数据获取模块：用于获取车辆的运行参数；数据处理模块：用于确定最大目标方向盘转角和最小目标车速；控制模块：用于当辅助驾驶系统不满足开启条件、且当前车辆稳定性不满足要求时，执行强制开启辅助驾驶系统；执行单元：包括方向盘转角控制单元和车速控制单元。本发明还公开了上述辅助驾驶系统的控制方法，包括：获取车辆运行参数和前方道路的最小曲率半径；根据最小曲率半径确定最大目标方向盘转角和最小目标车速；当辅助驾驶系统不满足开启条件时、且当前车速和当前方向盘转角不满足当前车辆稳定性要求时，强制开启辅助驾驶系统。本发明提高车辆弯道横摆稳定性和安全性。

技术领域

本发明涉及辅助驾驶技术领域，具体地指一种基于弯道横摆稳定性的辅助驾驶系统及其控制方法。

背景技术

在驾驶员在弯道驾驶时，主要靠经验控制车身的稳态，若驾驶员操作不当，ESC系统也只能在车身失稳或即将失稳的情况下介入进行控制，驾驶体验感不强，且车身姿态超过ESC系统所能控制的能力的情况下，车辆也会继续失稳，进而导致交通事故的发生。

随着ADAS技术的普及，ACC、LKA等功能已经大量运用，但是ACC、LKA等功能在弯道驾驶方面的应用还很受限，比如，为避免在弯道时车辆发生侧滑、甩尾等问题，在进入弯道之前ADAS系统会提示驾驶员对车辆进行接管，辅助驾驶系统会暂时退出。

现有方案一般利用辅助驾驶系统的车载摄像装置、GPS定位模块以及算法，能够提前判断道路弯道曲率半径、弯道内的车道范围，实现车道内的保持技术。但是弯道内车辆一旦发生侧滑或者失稳，ESC系统就会介入，这样就会导致辅助驾驶系统立即退出。

中国专利CN105882661A公开一种机动车弯道驾驶辅助系统的运行方式，该专利主要通过GPS模块、地图信息、车载装置实现对车辆弯道半径的计算。但是上述专利需要GPS模块、地图信息进行辅助；专利中侧重点在于弯道探测技术，并未实现弯道内驾驶的车身稳态的提前计算；专利中未实现车辆的横向方向控制，不能很好的解决当前自动驾驶领域的过弯问题。

中国专利CN110682910A公开一种弯道辅助驾驶方法及装置，该专利主要通过对弯道边缘的探测，实现车辆在弯道内的车道保持。上述专利存在的问题是：车辆横向角度的控制是基于车道线/弯道边缘采样的来计算弯道范围，实现弯道内的车道保持，不是基于车身稳态控制的出发点，不能很好的实现车身稳态的控制。

发明内容

本发明的目的就是要克服上述现有技术存在的不足，提供一种基于弯道横摆稳定性的辅助驾驶系统及其控制方法，该系统和方法可以在过弯道之前基于横摆稳定性要求提前给出转向角度和车速的建议范围，并在具有失稳风险时进行主动介入控制，提高车辆弯道横摆稳定性和安全性。

为实现上述目的，本发明提供一种基于弯道横摆稳定性的辅助驾驶系统，包括依次通讯连接的数据获取模块、数据处理模块、控制模块和执行单元；

所述数据获取模块用于获取车辆的运行参数和前方道路的曲率半径；

所述数据处理模块用于根据曲率半径确定目标方向盘转角和极限车速，以及根据目标方向盘转角、极限车速和横摆稳定性要求确定目标车速；

所述控制模块用于根据车速和方向盘转角判断横摆稳定性是否满足要求，以及当辅助驾驶系统不满足开启条件、且当前横摆稳定性不满足要求时，执行强制开启辅助驾驶系统，控制车速和方向盘转角满足当前横摆稳定性；

所述执行单元包括方向盘转角控制单元和车速控制单元。

进一步地，所述数据处理模块包括目标方向盘转角计算模块、极限车速计算模块、目标车速计算模块；

所述目标方向盘转角计算模块用于根据曲率半径、车辆轴距、转向传动比和车辆质心至后轴距离确定目标方向盘转角；