[發明專利]一種車輛的車道保持控制方法

有效

• 申請號: 201810004757.6
• 申請日: 2018-01-03
• 公開（公告）號: CN108297866B
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 發明（設計）人: 孫宏濱;南智雄;于銘瑞;魏平;徐林海;鄭南寧
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: B60W30/12
• 分類號: B60W30/12;B60W40/00;B60W10/20
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 張震國

1.一種車輛的車道保持控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1)車載攝像機獲取道路圖像信息，并進行車道線檢測得到二維圖像中的車道線坐標；

步驟2)將二維圖像中的車道線坐標轉換到車體坐標系下，得到真實車道線；

步驟3)計算車體坐標系下的虛擬車道線；

步驟4)結合真實車道線和虛擬車道線計算虛擬車道線和真實車道線的夾角θ以及表征車道偏離程度的變量R，設定檢測區域內真實車道線區域和虛擬車道線區域分別為Ω₁，Ω₂，Ω₁與Ω₂重合的面積為S₁，Ω₂的面積為S₂，車輛偏移量歸一化數值M計算方式為：

在偏移量歸一化數值M的基礎上進行增強信號優化，R為增強信號，其計算公式為：其中β是一個可控的參量；

步驟5)根據偏離量計算轉向控制量。

2.根據權利要求1所述的車輛的車道保持控制方法，其特征在于：所述步驟1)利用圖像處理算法對車載攝像機獲取道路圖像進行車道線檢測即進行特征提取，多層濾波和車道線擬合得到二維圖像中的車道線坐標；

所述的特征提取利用LSD算法提取線段特征；

所述的多層濾波采用交點濾波器和結構三角濾波器進行篩選線段特征；

所述的車道線擬合為利用濾波后的線段特征即線段集進行車道線擬合。

3.根據權利要求1所述的車輛的車道保持控制方法，其特征在于：所述步驟2)假設車道線位于同一物理平面上，首先，建立圖像坐標與攝像機坐標之間的關聯，然后建立攝像機坐標與車體坐標之間的關聯，最后實現圖像坐標系和車體坐標系之間的轉換。

4.根據權利要求1所述的車輛的車道保持控制方法，其特征在于：所述步驟3)利用得到的真實車道線與虛擬車道線平行的假設，得到虛擬車道線；

即利用所得真實車道線位置信息，計算真實車道線寬度D，這個寬度等同于虛擬車道線的寬度，然后根據車輛在理想狀態下行駛時應該位于車道線正中央且車身與車道線平行這兩個條件確定虛擬車道線的位置和角度，用V_x，V_y，V_h表示車體坐標下橫、縱、高三個方向，假設車輛位于(0,0,0)處，則兩條虛擬車道線的橫向坐標分別為V_x＝-D/2,V_x＝D/2。

5.根據權利要求1所述的車輛的車道保持控制方法，其特征在于：所述步驟5)根據虛擬車道線和真實車道線的夾角θ和車輛偏移量歸一化數值M推導出車輛中心點距車輛中心線的距離l，推導公式為：

根據得到的θ,R和l決定轉向控制量，其中d1為車頭到檢測區域的距離，d2為檢測區域的寬度。