[发明专利]一种单目视觉下车道识别与偏离预警方法

权利要求书

1.一种单目视觉下车道识别与偏离预警方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、通过摄像头检测本车正在其上行驶的车道线及本车到两侧车道线的距离，同时监测本车与前车的车距、车速、方向盘转角、车辆横向速度以及车身偏转角；

步骤2、当本车与前车的车距超过车距阈值，且车辆到两侧车道线的相对距离小于相对距离阈值时，确定本车的偏离意图指数和横向速度变化指数；

步骤3、根据所述偏离意图指数和所述横向速度变化指数通过模糊控制模型得到偏离预警指数，当所述偏离预警指数达到预警指数阈值时进行预警提示；

在所述步骤2中，当所述车身偏转角与所述方向盘转角偏向同一侧时，所述偏离意图指数ζ₁为

当所述车身偏转角与所述方向盘转角偏向不同侧时，所述偏离意图指数ζ₂为

所述横向速度变化指数ψ为

式中，V为车速，V₁为低速行驶时的经验比对车速，V₂为高速行驶时的经验比对车速，D为本车与前车的车距，D₀为本车与前车的经验比对车距，γ为方向盘转角，γ₀为经验比对方向盘转角，θ为车身偏转角，P为低速行驶时的经验调节常数，取值范围为0.87～0.95，Q为高速行驶时的经验调节常数，取值范围为0.93～1.05，λ₁为低速行驶时的经验调节系数，取值范围0.95～1.03，λ₂为高速行驶时的经验调节系数，取值范围0.95～1.03，V_x为车辆横向速度，V_xmin为车辆最小横向速度，V_xmax为车辆最大横向速度，Δt为监测间隔时间，ΔV_x为相隔时间为Δt的车辆横向速度变化值。

2.如权利要求1所述的单目视觉下车道识别与偏离预警方法，其特征在于，在所述步骤3中采用控制模型输出偏离预警指数进而判断是否需要偏离预警提示，包括如下步骤：

分别将所述偏离意图指数、所述横向速度变化指数以及所述偏离预警指数转换为模糊论域中的量化等级；

将所述偏离意图指数以及所述横向速度变化指数输入模糊控制模型，均分为5个等级；

模糊控制模型输出为所述偏离预警指数，分为5个等级；

根据所述偏离预警指数判断是否需要偏离预警提示；

其中，所述偏离意图指数的论域为[0，1]，所述横向速度变化指数的论域为[0，1]，所述偏离预警指数的论域为[0，1]，设量化因子都为1，设定偏离预警指数的阈值为0.52～0.57中的一个值。

3.如权利要求2所述的单目视觉下车道识别与偏离预警方法，其特征在于，所述偏离意图指数的模糊集为{ZO，PS，PM，PB，PVB}，所述横向速度变化指数的模糊集为{ZO，PS，PM，PB，PVB}，所述偏离预警指数的模糊集为{S，SM，M，MB，B}；隶属函数均选用三角函数。

4.如权利要求3所述的单目视觉下车道识别与偏离预警方法，其特征在于，所述模糊控制模型的控制规则为：

如果偏离意图指数输入为PVB，横向速度变化指数输入为PB或者PVB，则偏离预警指数输出为B，即需要进行偏离预警提示；

如果偏离意图指数输入为ZO或PS，横向速度变化指数输入为ZO，则偏离预警指数输出为S，即无需进行偏离预警提示；

如果偏离预警指数输出为S或SM，则无需进行偏离预警提示；如果偏离预警指数输出为B或MB，则需要进行偏离预警提示；如果偏离预警指数输出为M，则偏离预警指数概率为阈值。

5.如权利要求1-4中任一项所述的单目视觉下车道识别与偏离预警方法，其特征在于，所述车距阈值为20m。

6.如权利要求5所述的单目视觉下车道识别与偏离预警方法，其特征在于，所述相对距离阈值为0.3m。

7.如权利要求6所述的单目视觉下车道识别与偏离预警方法，其特征在于，所述偏离预警指数的阈值为0.55。