[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

本發明提供了一種車輛的車道保持控制方法。首先利用車載攝像機捕獲的圖片進行車道線檢測。然后將檢測到的車道線從圖像坐標系轉換到車體坐標系下。本專利提出“虛擬車道線”和“真實車道線”這兩個概念，結合真實車道線位置信息和虛擬車道線位置信息計算車輛偏離車道的角度和偏離程度。最后根據偏離量計算轉向控制量,實現車道保持。

技術領域

本發明涉及車輛自動控制領域，尤其涉及一種車輛的車道保持控制方法。

背景技術

隨著科學技術的不斷進步和人類生活水平的不斷提高，汽車在人類生活中越來越扮演著不可或缺的角色。近些年來，汽車行駛的安全性已成為當今世界眾多國家最為關注的焦點問題。據統計，在所有機動車事故中，由于車輛偏離車道而造成的交通事故占全部交通事故的比例高達百分之二十。由此可見，車輛偏離車道而造成的事故嚴重影響了人們的生命財產安全。

近年來，無人駕駛技術和高級輔助駕駛快速發展，車道保持是其中不可或缺的技術之一。現如今國內外很多研究機構都致力于研究車道保持系統。

車道保持系統，即：利用車道線圖像計算出車輛相對于車道線的位置，并通過相應的控制算法使車輛保持在規定車道內行駛。

而現有技術大多是通過測定車輛中心點與兩側車道線的距離來判斷車輛是否偏離車道線及偏離程度，此種方法魯棒性不夠理想，車道保持系統不穩定，行駛軌跡易震蕩。

發明內容

本發明的目的在于提供一種在保證車輛按規定車道行駛，解決現有車道保持技術中存在的易震蕩、不穩定問題，提高車輛行駛的舒適性和穩定性的車輛的車道保持控制方法。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

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；

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；

3)計算車體坐標系下的虛擬車道線；

4)結合真實車道線和虛擬車道線計算車輛偏離車道的角度以及偏離程度；

5)根據偏離量計算轉向控制量。

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。

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。

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。