专利名称：车辆偏航检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及车辆辅助驾驶装置，特别涉及车辆偏航检测装置。
背景技术：
在高速公路上行驶的汽车，驾驶员由于长时间驾驶过度疲劳，或对比较长的直道产生厌倦心理，或由生病、打电话、照顾身边未成年人造成的注意力不集中，引起车偏离当前行驶车道，驶入相邻车道或者冲出道路，造成交通事故。当车将要偏离车道时，通过声、光及振动等方式提醒驾驶员采取正确的操作措施， 能有效减少和避免交通事故。车道偏离报警系统是基于基本交通规则的安全系统，其主要功能是在高速或者类似的公路环境中，辅助过度疲惫或者长时间单调驾驶的驾驶员保持车辆在车道内行驶。当由于驾驶员疏忽可能造成车道偏离的时候，警告驾驶员，但是不具备控制车辆运动的功能，对可能引起的碰撞事故的警告在车道偏离报警系统功能之外。市场上车道偏离报警产品是驾驶员高速驾驶时发生了车道偏离，且未打转向灯， 系统会对驾驶员警告；如果驾驶员打转向灯，车偏离原来行驶车道不报警；那么对于未打转向灯驾驶员进行换道，系统会报警，这样，系统迫使驾驶员遵守交通规则，减少由此造成的交通事故。目前国内外对车道偏离报警系统研究的核心内容集中在两个方面一是道路信息感知系统，二是车道偏离决策系统。道路信息感知系统用于识别道路线，获取道路宽度、曲率等信息；车道偏离决策系统主要研究报警算法，如CCP (Car' s Current Position) 算法、TLC(Time to Lane Crossing)算法等。CCP算法只有当车辆真正驶出车道线时才报警，算法最简单，误警率低，易被驾驶员接受，但预警时间较短造成安全度不高；TLC算法目的是尽可能早地检测到可能的车道偏离。该方法主要根据以后几秒钟内车辆运动假设模型，估计出车辆将离开车道的时间。在计算时主要考虑如下两种运动模型，一是假设车辆航向角保持现有方向不变，二是假设驾驶员保持相同的方向盘转角，根据这两种方法确定车辆运动曲线与相应的车道边界曲线的相交点就表示了车辆将横越车道边界的假定距离，用这个距离再比照现有车辆的速度可以计算出TLC值，当TLC值小于一定的时间阈值T，就发出警告。车道偏离报警决策算法的评价准则一是误警率，二是预警时间。频繁误报警造成对驾驶员的干扰；为了减少误报警，就要确定更精确的预警时间。然而在跟随道路线行驶时，不同驾驶员的驾驶行为习惯不同，主要表现在驾驶员操纵下的车辆到道路中心线的距离不同，车辆航向角和道路切线方向之间夹角不同等；每个驾驶员对报警和操纵方向盘的反映时间不同。对于不同驾驶员如果采用统一的车道偏离决策算法，那么会引起驾驶员不希望的报警，造成对驾驶员的干扰。鉴于此，车道偏离决策算法的改进需要结合人的行为， 考虑驾驶行为习惯，为每个驾驶员确定不同的预警时间，提高报警的自适应性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种车辆偏航检测装置。为具有不同驾驶行为习惯、不同驾驶水平和反应时间的驾驶员提供合适的车道偏离报警装置，报警发生时既要保证给驾驶员预留合适的反应时间采取补救措施，又要保证不会频繁误报警给驾驶员造成太大干扰。为达到以上目的，本发明所采用的解决方案是一种车辆偏航检测装置，包括环境感知模块，包括用于获取车况信息的车况感应装置和用于获取路况信息的路况感应装置；道路虚拟装置，根据车况感知装置和路况感知装置获取的数据，依照当前车辆的行驶类型计算道路虚拟量；TLC计算装置，根据计算得到的道路虚拟量与车况感知装置和路况感知装置获取的数据计算TLC。该车辆偏航检测装置还包括比较装置，其将预先设定的阈值与计算得到的TLC进行比较。该车辆偏航检测装置还包括信号输出装置，其根据该比较装置的比较结果输出所
需信号。该车辆偏航检测装置还包括驾驶习惯识别装置，其根据该路况感知装置获取的数据确定当前的行驶类型。所述行驶类型是平面线形直道和小曲率道路上行驶时的靠左行驶、居中行驶或靠右行驶，以及大曲率弯道行驶时的平行转弯或切弯。该道路虚拟装置根据如下方程计算
权利要求
1.一种车辆偏航检测装置，其特征在于，该装置包括环境感知模块，包括用于获取车况信息的车况感应装置和用于获取路况信息的路况感应装置；道路虚拟装置，根据车况感知装置和路况感知装置获取的数据，依照当前车辆的行驶类型计算道路虚拟量；TLC计算装置，根据计算得到的道路虚拟量与车况感知装置和路况感知装置获取的数据计算TLC。
2.根据权利要求1所述的车辆偏航检测装置，其特征在于，该车辆偏航检测装置还包括比较装置，其将预先设定的阈值与计算得到的TLC进行比较。
3.根据权利要求2所述的车辆偏航检测装置，其特征在于，该车辆偏航检测装置还包括信号输出装置，其根据该比较装置的比较结果输出所需信号。
4.根据权利要求1所述的车辆偏航检测装置，其特征在于，该车辆偏航检测装置还包括驾驶习惯识别装置，其根据该路况感知装置获取的数据确定当前的行驶类型。
5.根据权利要求4所述的车辆偏航检测装置，其特征在于，所述行驶类型是平面线形直道和小曲率道路上行驶时的靠左行驶、居中行驶或靠右行驶，以及大曲率弯道行驶时的平行转弯或切弯。
6.根据权利要求1所述的车辆偏航检测装置，其特征在于，该道路虚拟装置根据如下方程计算道路虚拟量
7.根据权利要求1所述的车辆偏航检测装置，其特征在于，在直道和小曲率道路且靠左行驶时，该TLC计算装置根据如下方程计算
8.根据权利要求1所述的车辆偏航检测装置，其特征在于，在直道和小曲率道路且靠右行驶时，该TLC计算装置根据如下方程计算
9.根据权利要求1所述的车辆偏航检测装置，其特征在于，在直道和小曲率道路居中行驶时，该TLC计算装置根据如下方程计算 ‘W
10.根据权利要求1所述的车辆偏航检测装置，其特征在于，在大曲率道路左转弯且向内切弯行驶时，该TLC计算装置根据如下方程计算
11.根据权利要求1所述的车辆偏航检测装置，其特征在于，在大曲率道路右转弯且向内切弯行驶时，该TLC计算装置根据如下方程计算
12.根据权利要求1所述的车辆偏航检测装置，其特征在于，在大曲率道路左转弯且平行转弯行驶时，该TLC计算装置根据如下方程计算
全文摘要
本发明提供一种车辆偏航检测装置，包括环境感知模块，包括用于获取车况信息的车况感应装置和用于获取路况信息的路况感应装置；道路虚拟装置，根据车况感知装置和路况感知装置获取的数据，依照当前车辆的行驶类型计算道路虚拟量；TLC计算装置，根据计算得到的道路虚拟量与车况感知装置和路况感知装置获取的数据计算TLC。本发明可保证车辆即将偏离时在相应时间阈值内驾驶员有足够的时间采取补救措施，又不会引起频繁报警造成对驾驶员的干扰。
文档编号B60W40/06GK102336163SQ20111025460
公开日2012年2月1日 申请日期2011年8月31日 优先权日2011年8月31日
发明者朱玙熹, 陈慧 申请人:同济大学