[发明专利]一种车辆的车道保持控制方法

权利要求书

1.一种车辆的车道保持控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)车载摄像机获取道路图像信息，并进行车道线检测得到二维图像中的车道线坐标；

步骤2)将二维图像中的车道线坐标转换到车体坐标系下，得到真实车道线；

步骤3)计算车体坐标系下的虚拟车道线；

步骤4)结合真实车道线和虚拟车道线计算虚拟车道线和真实车道线的夹角θ以及表征车道偏离程度的变量R，设定检测区域内真实车道线区域和虚拟车道线区域分别为Ω₁，Ω₂，Ω₁与Ω₂重合的面积为S₁，Ω₂的面积为S₂，车辆偏移量归一化数值M计算方式为：

在偏移量归一化数值M的基础上进行增强信号优化，R为增强信号，其计算公式为：其中β是一个可控的参量；

步骤5)根据偏离量计算转向控制量。

2.根据权利要求1所述的车辆的车道保持控制方法，其特征在于：所述步骤1)利用图像处理算法对车载摄像机获取道路图像进行车道线检测即进行特征提取，多层滤波和车道线拟合得到二维图像中的车道线坐标；

所述的特征提取利用LSD算法提取线段特征；

所述的多层滤波采用交点滤波器和结构三角滤波器进行筛选线段特征；

所述的车道线拟合为利用滤波后的线段特征即线段集进行车道线拟合。

3.根据权利要求1所述的车辆的车道保持控制方法，其特征在于：所述步骤2)假设车道线位于同一物理平面上，首先，建立图像坐标与摄像机坐标之间的关联，然后建立摄像机坐标与车体坐标之间的关联，最后实现图像坐标系和车体坐标系之间的转换。

4.根据权利要求1所述的车辆的车道保持控制方法，其特征在于：所述步骤3)利用得到的真实车道线与虚拟车道线平行的假设，得到虚拟车道线；

即利用所得真实车道线位置信息，计算真实车道线宽度D，这个宽度等同于虚拟车道线的宽度，然后根据车辆在理想状态下行驶时应该位于车道线正中央且车身与车道线平行这两个条件确定虚拟车道线的位置和角度，用V_x，V_y，V_h表示车体坐标下横、纵、高三个方向，假设车辆位于(0,0,0)处，则两条虚拟车道线的横向坐标分别为V_x＝-D/2,V_x＝D/2。

5.根据权利要求1所述的车辆的车道保持控制方法，其特征在于：所述步骤5)根据虚拟车道线和真实车道线的夹角θ和车辆偏移量归一化数值M推导出车辆中心点距车辆中心线的距离l，推导公式为：

根据得到的θ,R和l决定转向控制量，其中d1为车头到检测区域的距离，d2为检测区域的宽度。