1.一种基于曲线的车辆辅助变道系统,包括控制器;其特征在于:所述的控制器包括单片机模块,以及与单片机模块连接的激光雷达模块、蜂鸣报警模块、曲线模块和电源模块,所述的激光雷达模块与安装在车底的激光雷达信号连接;所述激光雷达的激光探头周期性地向四周发射激光,根据统一参照的坐标,对传回的数据进行分析,以最右侧路肩为参照坐标,可以得本车至两侧路肩的距离来确定本车所在的车道,以及周围的环境车辆信息;对传回数据进行分析的具体公式为:
3.75+3.75+3.5<li1<3.75+3.5;
3.75+3.5<li2<3.5;
式中,li为激光雷达的探头向最右侧路肩发射的激光长度,由于激光雷达是对周围进行
360°平面发射激光进行扫描的,导致同一时间发射的激光长度差距很大,为了结果更加精确优化长度范围,超过或低于长度范围的舍去,la为在优化范围内所有激光长度的平均长度;有了到达路肩后返回的激光平均长度后,可以判断车辆所行驶的车道,其公式为:式中,Wc为车自身的宽度,D1、D2为所在的行驶车道为第一车道、第二车道。
2.根据权利要求1所述的一种基于曲线的车辆辅助变道系统,其特征在于:所述激光雷达的激光探头,发射的激光能确定与前车的距离,再利用时间和距离的配合,能确定自身的超车加速度;所述的本车在超越目标车辆左右转向变道时,本车的尾部属于危险区域;以本车车辆的宽度和本车左右转向时所需的安全距离为半径做圆,圆形范围为确定的危险区域,变道时的最小转向角度为该圆形区域上一点的切线方向角度,变道时最晚的起点为最小安全距离,该最小安全距离点公式为:式中,vi为某一时刻一秒内的瞬时速度,Si为ti时刻与前车的距离,ti为每间隔时间为1秒的时间参数,可以任意多;Δv为相对速度,v1为t1时刻内的速度,v2为t2时刻内的速度,v3为t3时刻内的速度,只要vi足够多,则相对速度也越精确;a为自身车辆的加速度,Δt为相对时间,由时间范围内的ti相加除以i所得,t为自身车辆开始准备超车时与前方车辆共同的行驶时间,S自为自身车辆行驶的距离,S前为前方车辆行驶的距离,Xmin即为自身车辆在超越前方车辆时的最小安全距离;由最小安全距离可以确定车辆超车变道时的最晚转向起点,该点到前方车辆的距离与Xmin相等;然后便根据这个特定点以及前面所述的限制点生成辅助变道的曲线结果。
3.根据权利要求1所述的一种基于曲线的车辆辅助变道系统,其特征在于:所述蜂鸣报警模块与安装在车内的语音播报器连接,在本车与前车的距离小于安全距离时,则发出警报提示;以及在本车准备超车变道时,本车位置与前车位置的距离小于安全距离时,蜂鸣报警模块接收命令后,通过语音播报器发出警报,提示此时不能超车变道。
4.根据权利要求3所述的一种基于曲线的车辆辅助变道系统,其特征在于:所述单片机模块采用的是STM32单片机,单片机模块与汽车的总控制器连接,接收总控制器的命令信号,并通过激光雷达模块和蜂鸣报警模块分别与激光雷达和语音播报器进行信息交互。
5.根据权利要求1所述的一种基于曲线的车辆辅助变道系统,其特征在于:所述曲线分析模块根据车辆自身位置与目标位置的相对距离,以及本车的相对速度,安全的规划出一条呈曲线状的超车变道路径。