本發(fā)明涉及車輛安全領(lǐng)域，特別是涉及一種高速公路輔助系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

高速公路工況相對城市道路簡單，而高速公路上車輛大部分為長途行駛，如果駕駛員長時(shí)間駕駛毫無疑問會(huì)引起疲勞，hwa(高速公路輔助系統(tǒng))正是針對此種工況開發(fā)。高速公路輔助系統(tǒng)屬于部分自動(dòng)駕駛，需要駕駛員始終保持車輛和周圍環(huán)境的監(jiān)控。高速公路輔助系統(tǒng)可以同時(shí)對車輛的橫向和縱向進(jìn)行控制；縱向控制可實(shí)現(xiàn)速度范圍為(0-130)km/h；橫向控制可實(shí)現(xiàn)速度范圍為(0-180)km/h，可支持高速公路和較好的城市路況(無十字路口，行人，電瓶車等的簡單路況)。當(dāng)攝像頭識別到高速公路上的限速標(biāo)識時(shí)進(jìn)行主動(dòng)限速，當(dāng)相鄰車道有變道空間時(shí)，在駕駛員的確認(rèn)下，提供自動(dòng)變道。

當(dāng)前存在的高速公路輔助系統(tǒng)和低速下交通擁堵輔助系統(tǒng)(tja)功能狀態(tài)切換時(shí)，無法實(shí)現(xiàn)高速公路輔助系統(tǒng)和低速下交通擁堵輔助系統(tǒng)(tja)的單獨(dú)功能，駕駛員駕車體驗(yàn)差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種高速公路輔助系統(tǒng)，盡量解放駕駛員雙手和雙腳避免因駕駛模式單調(diào)使駕駛員產(chǎn)生疲勞，實(shí)現(xiàn)高速公路輔助和交通擁堵輔助的無縫銜接，系統(tǒng)區(qū)分變道危險(xiǎn)和變道安全兩種情況分別給予駕駛員不同的輔助，不但保障變道安全，更提供了變道時(shí)的便利，提高駕駛樂趣。

特別地，本發(fā)明提供一種高速公路輔助系統(tǒng)，包括：

雷達(dá)傳感器，用于探測車輛周圍的環(huán)境信息和車輛信息，并將此環(huán)境信息通過can總線傳輸給中央控制器；

攝像頭傳感器，用于采集車輛周圍的環(huán)境信息，并將此環(huán)境信息通過can總線傳輸給中央控制器；

中央控制器，接收所述雷達(dá)傳感器和所述攝像頭傳感器傳輸?shù)男畔?，搜集ecu傳輸?shù)淖攒囓囕v信息，融合處理判斷并發(fā)出指令給相關(guān)車載ecu執(zhí)行單元；

車載ecu執(zhí)行單元，接收所述指令控制車輛執(zhí)行所述指令；

其中，前方攝像頭、前方雷達(dá)探頭和車載ecu執(zhí)行單元之間通過車載can網(wǎng)絡(luò)連接。

進(jìn)一步地，所述攝像頭傳感器為單目攝像頭或者雙目攝像頭；所述雷達(dá)傳感器為毫米波雷達(dá)或者多線程激光雷達(dá)。

進(jìn)一步地，所述攝像頭傳感器采集車輛周圍的環(huán)境信息，包括車輛前車數(shù)量、車道數(shù)量、自車所處的車道，車道線信息，并將所述環(huán)境信息發(fā)送給所述中央控制器以控制車輛保持在當(dāng)前車道內(nèi)，當(dāng)車輛無意識偏離當(dāng)前車道時(shí)進(jìn)行扭矩糾正使其回到現(xiàn)車道。

進(jìn)一步地，所述雷達(dá)傳感器包括前方雷達(dá)傳感器、側(cè)前方雷達(dá)傳感器、側(cè)后方雷達(dá)傳感器；所述前方雷達(dá)傳感器搜集車輛前方道路環(huán)境信息及車輛信息，與自車距離信息，并發(fā)送給所述中央控制器控制車輛定速巡航及加減速，使車輛保持與前車合適車間距離；所述側(cè)前方雷達(dá)傳感器搜集車輛側(cè)前方道路環(huán)境信息及車輛信息，與自車的距離信息，并發(fā)送給所述中央控制器用于評估變道時(shí)車輛是否會(huì)碰到側(cè)前方車輛；所述側(cè)后方雷達(dá)傳感器搜集車輛側(cè)后方道路環(huán)境信息及車輛信息，與自車距離信息，發(fā)給中央控制器用于評估變道時(shí)車輛是否會(huì)碰到側(cè)后方車輛。

進(jìn)一步地，所述中央控制器搜集ecu傳輸?shù)淖攒囓囕v信息，所述自車車輛信息包括方向盤轉(zhuǎn)角信號、橫擺角速率信號、車速及輪速信號、制動(dòng)踏板狀態(tài)、油門踏板信號；所述中央控制器根據(jù)車道線信息、車道信息、前方、側(cè)前方、側(cè)后方車輛狀況信息、道路信息及所述自車車輛信息發(fā)出指令給相關(guān)車載ecu執(zhí)行單元。

進(jìn)一步地，所述車載ecu執(zhí)行單元控制車輛執(zhí)行所述指令包括：控制車輛定速巡航及加減速，使車輛保持與前車合適車間距離，控制車輛保持在當(dāng)前車道內(nèi)，當(dāng)車輛無意識偏離當(dāng)前車道時(shí)進(jìn)行扭矩糾正使其回到現(xiàn)車道，綜合判斷變道危險(xiǎn)與否，并且做出適當(dāng)指令傳達(dá)給相關(guān)ecu實(shí)現(xiàn)變道危險(xiǎn)預(yù)警提示，以及變道安全時(shí)自動(dòng)變道。

進(jìn)一步地，所述中央控制器通過所述雷達(dá)傳感器采集的信息分析得到前車方位、兩車之間的相對速度、相對距離，根據(jù)駕駛員設(shè)定的車間時(shí)距t以及由兩車相對距離自車速度計(jì)算的實(shí)際動(dòng)態(tài)車間時(shí)距t1，比較t與t1大小來決定是否需要加速或者減速以及加速度，通過ems、esp、tcu對自車進(jìn)行加、減速控制自車與前車的實(shí)際車間時(shí)距；當(dāng)前方無車輛時(shí)按照駕駛員設(shè)定的速度控制車輛巡航。

進(jìn)一步地，所述中央控制器通過所述雷達(dá)傳感器的信息識別有效目標(biāo)進(jìn)行分析，預(yù)測目標(biāo)的軌跡和意圖，并判定是否存在變道碰撞危險(xiǎn)；將所述雷達(dá)傳感器偵測到的目標(biāo)做相應(yīng)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，以判斷所述雷達(dá)傳感器偵測到的目標(biāo)是否在預(yù)警區(qū)域內(nèi)；根據(jù)預(yù)定的目標(biāo)參數(shù)判斷該目標(biāo)是否滿足報(bào)警條件及變道時(shí)是否有危險(xiǎn)；根據(jù)判斷結(jié)果輸出不同的輔助指令；其中所述目標(biāo)參數(shù)包括：速度、距離、碰撞時(shí)間；所述輔助指令包括：預(yù)警和自動(dòng)變道。

進(jìn)一步地，所述中央控制器通過所述攝像頭傳感器采集到的車道線信息，計(jì)算車輛與車道中心線之間的距離，以及車輛與車道線邊界之間的橫向距離；當(dāng)計(jì)算得出車輛偏離車道中心線距離大于標(biāo)定值時(shí)發(fā)出指令以通過eps對方向盤施加橫向力矩，對車輛進(jìn)行糾偏，從而使車輛保持在本車道內(nèi)行駛；當(dāng)兩車相距較近或者車道線有損毀，所述攝像頭傳感器識別不到車道線時(shí)，通過所述雷達(dá)傳感器和所述攝像頭傳感器的數(shù)據(jù)融合模擬車道，發(fā)出指令控制車輛保持在模擬車道內(nèi)跟隨前車行駛。

進(jìn)一步地，當(dāng)所述中央控制器判斷變道危險(xiǎn)時(shí)，若駕駛員未開啟轉(zhuǎn)向燈則只發(fā)出指令給dcm控制門內(nèi)三角板上報(bào)警燈常亮以提醒駕駛員變道危險(xiǎn)；若駕駛員開啟轉(zhuǎn)向燈則系統(tǒng)發(fā)出指令給dcm控制車輛相應(yīng)側(cè)門內(nèi)三角板上報(bào)警燈頻閃，以警示駕駛員不要變道。

進(jìn)一步地，高速公路輔助系統(tǒng)在車速大于60km/h時(shí)自動(dòng)激活，當(dāng)車速小于60km/h時(shí)激活交通擁堵輔助系統(tǒng)。

本發(fā)明提供的高速公路輔助系統(tǒng)，通過優(yōu)化狀態(tài)切換條件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)更優(yōu)，60km/h以上為hwa功能，速度降到60km/h以下時(shí)自動(dòng)切換為tja(交通擁堵輔助功能)實(shí)現(xiàn)高速和低速的無縫銜接，使駕駛員得到更便利、更有效的輔助。并且該高速公路輔助系統(tǒng)區(qū)分變道危險(xiǎn)和變道安全兩種情況分別給予駕駛員不同的輔助，不但保障變道安全，更提供了變道時(shí)的便利，提高駕駛樂趣。當(dāng)hwa功能激活條件不滿足時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)切換到只有acc、lka、lca等單一功能狀態(tài)對車輛進(jìn)行輔助駕駛。

本發(fā)明提供的高速公路輔助系統(tǒng)，當(dāng)車輛行駛時(shí)前方雷達(dá)傳感器時(shí)刻監(jiān)測車輛前方區(qū)域車輛目標(biāo)，攝像頭傳感器時(shí)刻監(jiān)測車輛前方車道、車道線信息、車流信息。中央控制器通過雷達(dá)傳輸過來的有效目標(biāo)進(jìn)行跟隨控制、彎道控制；根據(jù)駕駛員設(shè)置的車間時(shí)距、前車速度通過控制ems、esp實(shí)現(xiàn)自車加速、減速保持自車與前車合適的車間時(shí)距，通過攝像頭傳感器識別車道線或者雷達(dá)和攝像頭數(shù)據(jù)融合識別到的“車流”(當(dāng)識別不到車道線時(shí)以周圍車輛的行駛軌跡模擬出來的車道)通過eps對方向盤施加橫向扭矩實(shí)現(xiàn)車輛保持在車道內(nèi)。當(dāng)車輛行駛時(shí)時(shí)刻通過車輛側(cè)前方和側(cè)后方四個(gè)角上的雷達(dá)傳感器時(shí)刻監(jiān)測自車側(cè)前方和側(cè)后方區(qū)域，四個(gè)角上雷達(dá)傳感器將車輛左右車道交通狀況信息傳輸給中央控制器，當(dāng)中央控制器判斷變道危險(xiǎn)時(shí)通過聲光提醒駕駛員不要變道，當(dāng)變道安全時(shí)通過hmi提示駕駛員變道安全請確認(rèn)是否變道，駕駛員按鍵確認(rèn)變道后系統(tǒng)發(fā)出指令給eps，eps對方向盤施加橫向力矩實(shí)現(xiàn)車輛自動(dòng)變道。

附圖說明

后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細(xì)描述本發(fā)明的一些具體實(shí)施例。附圖中相同的附圖標(biāo)記標(biāo)示了相同或類似的部件或部分。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，這些附圖未必是按比例繪制的。附圖中：

圖1是根據(jù)發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的hwa高速公路輔助系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的hwa高速公路輔助系統(tǒng)的連接拓?fù)涫疽鈭D；

圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的hwa高速公路輔助系統(tǒng)的控制邏輯圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明。

圖1是根據(jù)發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的hwa高速公路輔助系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的hwa高速公路輔助系統(tǒng)的連接拓?fù)涫疽鈭D。下面結(jié)合圖1和圖2進(jìn)行詳細(xì)說明。

圖1中，tcu-變速器控制單元，sas-方向盤轉(zhuǎn)角傳感器，bcm-車身控制器，acu-安全氣囊控制單元，esp-電子穩(wěn)定系統(tǒng)，ems-發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，ipk-儀表控制單元，eps-電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，hmi-人機(jī)交互系統(tǒng)。圖2中，rsrs-m-側(cè)后方雷達(dá)-主，rsrs-s-側(cè)后方雷達(dá)-從，fsrs-m-側(cè)前方雷達(dá)-主，fsrs-s-側(cè)前方雷達(dá)-從，dac-中央控制器，frs-前方雷達(dá)，fcs-攝像頭，esc/abs-電子穩(wěn)定控制程序/防抱死制動(dòng)系統(tǒng)，pas-泊車?yán)走_(dá)主機(jī)。

本發(fā)明提供的一種高速公路輔助系統(tǒng)，包括：

雷達(dá)傳感器，用于探測車輛周圍的環(huán)境信息和車輛信息，并將此環(huán)境信息通過can總線傳輸給中央控制器；

攝像頭傳感器，用于采集車輛周圍的環(huán)境信息，并將此環(huán)境信息通過can總線傳輸給中央控制器；

中央控制器，接收所述雷達(dá)傳感器和所述攝像頭傳感器傳輸?shù)男畔ⅲ鸭痚cu傳輸?shù)淖攒囓囕v信息，融合處理判斷并發(fā)出指令給相關(guān)車載ecu執(zhí)行單元；

車載ecu執(zhí)行單元，接收所述指令控制車輛執(zhí)行所述指令；

其中，前方攝像頭、前方雷達(dá)探頭和車載ecu執(zhí)行單元之間通過車載can網(wǎng)絡(luò)連接。

具體地，攝像頭傳感器為單目攝像頭或者雙目攝像頭。雷達(dá)傳感器為毫米波雷達(dá)或者多線程激光雷達(dá)。攝像頭傳感器采集車輛周圍的環(huán)境信息，包括車輛前車數(shù)量、車道數(shù)量、自車所處的車道，車道線信息。攝像頭傳感器將環(huán)境信息發(fā)送給中央控制器以控制車輛保持在當(dāng)前車道內(nèi)。當(dāng)車輛無意識偏離當(dāng)前車道時(shí)進(jìn)行扭矩糾正使其回到現(xiàn)車道。雷達(dá)傳感器包括前方雷達(dá)傳感器、側(cè)前方雷達(dá)傳感器、側(cè)后方雷達(dá)傳感器。前方雷達(dá)傳感器搜集車輛前方道路環(huán)境信息及車輛信息，與自車距離信息，并發(fā)送給中央控制器控制車輛定速巡航及加減速，使車輛保持與前車合適車間距離。側(cè)前方雷達(dá)傳感器搜集車輛側(cè)前方道路環(huán)境信息及車輛信息，與自車的距離信息，并發(fā)送給所述中央控制器用于評估變道時(shí)車輛是否會(huì)碰到側(cè)前方車輛。側(cè)后方雷達(dá)傳感器搜集車輛側(cè)后方道路環(huán)境信息及車輛信息，與自車距離信息，發(fā)給中央控制器用于評估變道時(shí)車輛是否會(huì)碰到側(cè)后方車輛。

車載ecu執(zhí)行單元包括且不限于儀表控制單元ipk、電子穩(wěn)定單元esp、電子助力單元eps、發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元ems、人機(jī)交互系統(tǒng)hmi。hmi通過行車電腦執(zhí)行橫向控制、縱向控制信息顯示。ems通過控制節(jié)氣門進(jìn)行加速和發(fā)動(dòng)機(jī)拖拽減速。esp執(zhí)行制動(dòng)減速。eps通過對方向盤施加橫向扭矩使車輛保持在車道內(nèi)。ipk發(fā)出車距過近及車輛偏離車道的報(bào)警提示。前方雷達(dá)傳感器和攝像頭傳感器之間通過私有can連接，前方雷達(dá)傳感器和攝像頭傳感器分別通過公有can與車載can網(wǎng)絡(luò)連接。

中央控制器搜集ecu傳輸?shù)淖攒囓囕v信息。自車車輛信息包括方向盤轉(zhuǎn)角信號、橫擺角速率信號、車速及輪速信號、制動(dòng)踏板狀態(tài)、油門踏板信號。中央控制器根據(jù)車道線信息、車道信息、前方、側(cè)前方、側(cè)后方車輛狀況信息、道路信息及所述自車車輛信息發(fā)出指令給相關(guān)車載ecu執(zhí)行單元。車載ecu執(zhí)行單元控制車輛執(zhí)行指令包括：控制車輛定速巡航及加減速，使車輛保持與前車合適車間距離，控制車輛保持在當(dāng)前車道內(nèi)，當(dāng)車輛無意識偏離當(dāng)前車道時(shí)進(jìn)行扭矩糾正使其回到現(xiàn)車道，綜合判斷變道危險(xiǎn)與否，并且做出適當(dāng)指令傳達(dá)給相關(guān)ecu實(shí)現(xiàn)變道危險(xiǎn)預(yù)警提示，以及變道安全時(shí)自動(dòng)變道。

如圖2所示，車輛四個(gè)角上分別安裝側(cè)前方雷達(dá)fsrs和側(cè)后方雷達(dá)rsrs，攝像頭傳感器安裝在前擋風(fēng)玻璃上內(nèi)后視鏡附近，中央控制器安裝在車輛內(nèi)部干燥區(qū)域，優(yōu)選為安裝在車輛內(nèi)中央通道位置。兩個(gè)側(cè)后方雷達(dá)傳感器通過1mb/s高速私有can連接，側(cè)前方雷達(dá)、側(cè)后方雷達(dá)傳感器和攝像頭傳感器、前方雷達(dá)及中央控制器之間通過私有一根can線連接，兩個(gè)側(cè)前方雷達(dá)傳感器和中央控制之間通過另一根私有can線連接，前方雷達(dá)、攝像頭傳感器、中央控制器之間通過另一私有can線連接，中央控制器與車載網(wǎng)絡(luò)之間通過公共can連接。

圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的hwa高速公路輔助系統(tǒng)的控制邏輯圖。如圖3所示，在一個(gè)具體的實(shí)施方式中，本發(fā)明的高速公路輔助系統(tǒng)主要有四部分組成，包括雷達(dá)傳感器、攝像頭傳感器、中央控制模塊、和車載ecu執(zhí)行單元。

雷達(dá)傳感器包括前方雷達(dá)傳感器、側(cè)前方雷達(dá)傳感器和側(cè)后方雷達(dá)傳感器。

前方雷達(dá)傳感器主要作用是：當(dāng)駕駛員駕駛車輛時(shí)，搜集車輛前方道路環(huán)境信息及車輛信息，與自車距離信息，發(fā)給中央控制器控制車輛定速巡航及加減速，使車輛保持與前車合適車間時(shí)距。

側(cè)前方雷達(dá)傳感器主要作用是：當(dāng)駕駛員駕駛車輛時(shí)，搜集車輛側(cè)前方道路環(huán)境信息及車輛信息，與自車的距離信息，發(fā)給中央控制器用于評估變道時(shí)車輛是否會(huì)碰到側(cè)前方車輛。

側(cè)后方雷達(dá)傳感器主要作用是：當(dāng)駕駛員駕駛車輛時(shí)，搜集車輛側(cè)后方道路環(huán)境信息及車輛信息，與自車距離信息，發(fā)給中央控制器用于評估變道時(shí)車輛是否會(huì)碰到側(cè)后方車輛；

前擋風(fēng)玻璃攝像頭主要作用是：能夠提供車輛周圍環(huán)境的狀況，包括車輛前車數(shù)量、車道數(shù)量、自車所處的車道，車道線信息等發(fā)給中央控制器控制車輛保持在當(dāng)前車道內(nèi)，當(dāng)車輛無意識偏離當(dāng)前車道時(shí)進(jìn)行扭矩糾正使其回到現(xiàn)車道；

中央控制器主要作用是：搜集各個(gè)ecu傳輸過來的信息，有方向盤轉(zhuǎn)角信號、橫擺角速率信號、車速及輪速信號、制動(dòng)踏板狀態(tài)、油門踏板信號以及車道線信息、車道信息、前方、側(cè)前方、側(cè)后方車輛狀況信息、道路信息等，控制車輛定速巡航及加減速，使車輛保持與前車合適車間時(shí)距，控制車輛保持在當(dāng)前車道內(nèi)，當(dāng)車輛無意識偏離當(dāng)前車道時(shí)進(jìn)行扭矩糾正使其回到現(xiàn)車道，綜合判斷變道危險(xiǎn)與否，并且做出適當(dāng)指令傳達(dá)給相關(guān)ecu實(shí)現(xiàn)變道危險(xiǎn)預(yù)警提示，以及變道安全時(shí)自動(dòng)變道。

車載ecu執(zhí)行單元的主要作用是：接收所述指令控制車輛執(zhí)行所述指令。其控制車輛執(zhí)行指令包括：控制車輛定速巡航及加減速，使車輛保持與前車合適車間距離，控制車輛保持在當(dāng)前車道內(nèi)，當(dāng)車輛無意識偏離當(dāng)前車道時(shí)進(jìn)行扭矩糾正使其回到現(xiàn)車道，綜合判斷變道危險(xiǎn)與否，并且做出適當(dāng)指令傳達(dá)給相關(guān)ecu實(shí)現(xiàn)變道危險(xiǎn)預(yù)警提示，以及變道安全時(shí)自動(dòng)變道。

本發(fā)明的高速公路輔助系統(tǒng)的雷達(dá)傳感器信號的采集與處理過程為：雷達(dá)傳感器信號的采集與處理，主要是為確定車輛周邊或駕駛員盲區(qū)內(nèi)目標(biāo)車輛與自車的相對位置和速度、目標(biāo)車輛方位。毫米波雷達(dá)通過發(fā)射連續(xù)的變頻電磁波信號，并接收目標(biāo)車輛反射回的電磁波能量，計(jì)算相對距離、相對速度。通過調(diào)頻多普勒雷達(dá)工作模式，可以有效定位目標(biāo)車輛的角度、速度和距離。多普勒頻移fd＝2vr/λ＝(2vcosθ)/λ，式中vr＝vcosθ是目標(biāo)相對于雷達(dá)的相對速度，λ為雷達(dá)波長，v為目標(biāo)的絕對速度，θ為目標(biāo)方向和雷達(dá)波束之間的夾角；極坐標(biāo)下記錄發(fā)射波束角度與反射角度，即可得到相應(yīng)的目標(biāo)角度。

本發(fā)明的高速公路輔助系統(tǒng)的攝像頭傳感器的信號的采集與處理過程為：攝像頭利用成像原理拾取到車道線信息，計(jì)算出車輛與車道線邊界之間的橫向距離d，當(dāng)d超出標(biāo)定的范圍時(shí)，根據(jù)計(jì)算得來的補(bǔ)償力矩，通過eps電機(jī)施加橫向力矩對車輛進(jìn)行糾偏，使車輛保持在車道內(nèi)行駛；根據(jù)接收到的車輛車速信息得到車輛偏離速度v，從而可以計(jì)算出車輛臨界報(bào)警線ttlc-timetolinecrossing，ttlc＝d/v，ttc為車道邊線到報(bào)警臨界線之間的時(shí)間，規(guī)定正好在報(bào)警點(diǎn)進(jìn)行報(bào)警ttc＝1s，如果過早報(bào)警ttc＝1.2s，如果過晚報(bào)警ttc＝0.3s，將計(jì)算得來的ttc與ttlc進(jìn)行比較，如果ttlc<ttc則進(jìn)行車道偏離報(bào)警。

本發(fā)明的高速公路輔助系統(tǒng)的決策機(jī)制為：中央處理器通過前方毫米波雷達(dá)采集到的信息分析得到前車方位、兩車之間的相對速度、相對距離。根據(jù)駕駛員設(shè)定的車間時(shí)距t以及由兩車相對距離自車速度計(jì)算得來的實(shí)際動(dòng)態(tài)車間時(shí)距t1，比較t與t1大小來決定需要加速還是減速，需要多大的加速度。通過ems、esp、tcu對自車進(jìn)行加、減速實(shí)現(xiàn)自車與前車合適的實(shí)際車間時(shí)距。當(dāng)前方無車輛時(shí)按照駕駛員設(shè)定的速度巡航。

中央處理器還可以通過上述側(cè)方4個(gè)毫米波雷達(dá)信號識別到的有效目標(biāo)進(jìn)行分析，預(yù)測目標(biāo)的軌跡和意圖，并判定是否存在變道碰撞危險(xiǎn)。將雷達(dá)所偵測到的目標(biāo)做相應(yīng)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換(極坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為直角坐標(biāo)系)，即將雷達(dá)的坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為車輛坐標(biāo)系；判斷雷達(dá)所偵測到的目標(biāo)是否在預(yù)警區(qū)域內(nèi)；根據(jù)標(biāo)定的目標(biāo)參數(shù)(速度、距離、碰撞時(shí)間)判斷該目標(biāo)是否滿足報(bào)警條件，變道時(shí)是否有危險(xiǎn)，根據(jù)判斷結(jié)果輸出不同的輔助(預(yù)警、自動(dòng)變道)。

中央處理器通過攝像頭傳感器拾取到的車道線信息，計(jì)算車輛與車道中心線之間的距離，以及車輛與車道線邊界之間的橫向距離，當(dāng)據(jù)算得出車輛偏離車道中心線距離大于標(biāo)定值時(shí)系統(tǒng)發(fā)出指令通過eps對方向盤施加橫向力矩，對車輛進(jìn)行糾偏，從而使車輛保持在本車道內(nèi)行駛。當(dāng)兩車相距較近或者車道線有損毀，攝像頭識別不到車道線時(shí)，系統(tǒng)通過雷達(dá)和攝像頭數(shù)據(jù)融合依靠“車流”模擬車道，保持在模擬車道內(nèi)跟隨前車行駛。

進(jìn)一步地，當(dāng)車速大于60km/h以上時(shí)系統(tǒng)激活，高速公路輔助系統(tǒng)通過車輛四個(gè)角上的毫米波雷達(dá)時(shí)刻監(jiān)測車輛側(cè)后方和側(cè)前方區(qū)域，通過前方雷達(dá)和前方攝像頭時(shí)刻探測前方區(qū)域。毫米波雷達(dá)傳感器、攝像頭傳感器分別將鄰車道和自車道信息傳輸給中央控制器，中央控制器建立模型分析計(jì)算判斷。通過雷達(dá)傳輸過來的有效目標(biāo)進(jìn)行跟隨控制、彎道控制；根據(jù)駕駛員設(shè)置的車間時(shí)距、前車速度通過控制ems、esp實(shí)現(xiàn)自車加速、減速保持自車與前車合適的車間時(shí)距，通過攝像頭識別車道線或者雷達(dá)和攝像頭數(shù)據(jù)融合識別到的“車流”(當(dāng)識別不到車道線時(shí)以周圍車輛的行駛軌跡模擬出來的車道)通過eps對方向盤施加橫向扭矩實(shí)現(xiàn)車輛保持在車道內(nèi)。當(dāng)中央控制器判斷變道危險(xiǎn)時(shí)若駕駛員未開啟轉(zhuǎn)向燈則只發(fā)出指令給dcm(門模塊)控制門內(nèi)三角板上報(bào)警燈常亮提醒駕駛員變道危險(xiǎn)，若駕駛員開啟轉(zhuǎn)向燈則系統(tǒng)發(fā)出指令給dcm(門模塊)控制車輛相應(yīng)側(cè)門內(nèi)三角板上報(bào)警燈頻閃，駕駛員不要變道，當(dāng)系統(tǒng)判斷變道安全時(shí)通過hmi提示駕駛員變道安全請確認(rèn)是否變道，駕駛員按鍵確認(rèn)變道后系統(tǒng)發(fā)出指令給eps，eps對方向盤施加橫向力矩實(shí)現(xiàn)車輛自動(dòng)變道。當(dāng)車速降低到60km/h以下時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)切換到tja(交通擁堵輔助功能)。

系統(tǒng)縱向控制、橫向控制可以由駕駛員主動(dòng)操作來實(shí)現(xiàn)關(guān)閉與開啟，當(dāng)縱向控制或者橫向控制其中一種關(guān)閉時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)切換到只有l(wèi)ka、lca或者acc工作狀態(tài)。

本發(fā)明提供的高速公路輔助系統(tǒng)，通過優(yōu)化狀態(tài)切換條件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)更優(yōu)，60km/h以上為hwa功能，速度降到60km/h以下時(shí)自動(dòng)切換為tja(交通擁堵輔助功能)實(shí)現(xiàn)高速和低速的無縫銜接，使駕駛員得到更便利、更有效的輔助。并且該高速公路輔助系統(tǒng)區(qū)分變道危險(xiǎn)和變道安全兩種情況分別給予駕駛員不同的輔助，不但保障變道安全，更提供了變道時(shí)的便利，提高駕駛樂趣。當(dāng)hwa功能激活條件不滿足時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)切換到只有acc(自適應(yīng)巡航系統(tǒng))、lka(車道保持輔助系統(tǒng))、lca(車道變更輔助系統(tǒng))等單一功能狀態(tài)對車輛進(jìn)行輔助駕駛。

本發(fā)明提供的高速公路輔助系統(tǒng)，當(dāng)車輛行駛時(shí)前方雷達(dá)傳感器時(shí)刻監(jiān)測車輛前方區(qū)域車輛目標(biāo)，攝像頭傳感器時(shí)刻監(jiān)測車輛前方車道、車道線信息、車流信息。中央控制器通過雷達(dá)傳輸過來的有效目標(biāo)進(jìn)行跟隨控制、彎道控制；根據(jù)駕駛員設(shè)置的車間時(shí)距、前車速度通過控制ems、esp實(shí)現(xiàn)自車加速、減速保持自車與前車合適的車間時(shí)距，通過攝像頭傳感器識別車道線或者雷達(dá)和攝像頭數(shù)據(jù)融合識別到的“車流”(當(dāng)識別不到車道線時(shí)以周圍車輛的行駛軌跡模擬出來的車道)通過eps對方向盤施加橫向扭矩實(shí)現(xiàn)車輛保持在車道內(nèi)。當(dāng)車輛行駛時(shí)時(shí)刻通過車輛側(cè)前方和側(cè)后方四個(gè)角上的雷達(dá)傳感器時(shí)刻監(jiān)測自車側(cè)前方和側(cè)后方區(qū)域，四個(gè)角上雷達(dá)傳感器將車輛左右車道交通狀況信息傳輸給中央控制器，當(dāng)中央控制器判斷變道危險(xiǎn)時(shí)通過聲光提醒駕駛員不要變道，當(dāng)變道安全時(shí)通過hmi提示駕駛員變道安全請確認(rèn)是否變道，駕駛員按鍵確認(rèn)變道后系統(tǒng)發(fā)出指令給eps，eps對方向盤施加橫向力矩實(shí)現(xiàn)車輛自動(dòng)變道。

至此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到，雖然本文已詳盡示出和描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施例，但是，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下，仍可根據(jù)本發(fā)明公開的內(nèi)容直接確定或推導(dǎo)出符合本發(fā)明原理的許多其他變型或修改。因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)被理解和認(rèn)定為覆蓋了所有這些其他變型或修改。