本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種車道保持控制方法，包括如下步驟：利用攝像機(jī)進(jìn)行車道線檢測(cè)；測(cè)出車輛與車道線距離；將檢測(cè)距離進(jìn)行歸一化處理；在Sigmoid函數(shù)基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)優(yōu)化的增強(qiáng)信號(hào)；系統(tǒng)將根據(jù)增強(qiáng)信號(hào)的數(shù)值和偏移量歸一化處理數(shù)值做出相應(yīng)的控制決策行為。一方面采用機(jī)器學(xué)習(xí)方法設(shè)定連續(xù)型增強(qiáng)信號(hào)，較監(jiān)督學(xué)習(xí)相比，提高了車輛車道保持功能的可靠性、舒適性和穩(wěn)定性；另一方面，較現(xiàn)有技術(shù)相比，車輛無在車道中線反復(fù)擺動(dòng)現(xiàn)象，更接近于人為駕駛。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術(shù)涉及，包括如下步驟：利用攝像機(jī)進(jìn)行車道線檢測(cè)；測(cè)出車輛與車道線距離；將檢測(cè)距離進(jìn)行歸一化處理；在Sigmoid函數(shù)基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)優(yōu)化的增強(qiáng)信號(hào)；系統(tǒng)將根據(jù)增強(qiáng)信號(hào)的數(shù)值和偏移量歸一化處理數(shù)值做出相應(yīng)的控制決策行為。一方面采用機(jī)器學(xué)習(xí)方法設(shè)定連續(xù)型增強(qiáng)信號(hào)，較監(jiān)督學(xué)習(xí)相比，提高了車輛車道保持功能的可靠性、舒適性和穩(wěn)定性；另一方面，較現(xiàn)有技術(shù)相比，車輛無在車道中線反復(fù)擺動(dòng)現(xiàn)象，更接近于人為駕駛。【專利說明】-種車道保持控制方法
本專利技術(shù)設(shè)及汽車主動(dòng)安全，具體設(shè)及。
技術(shù)介紹
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人類生活水平的提高，汽車已成為人類出行必不可少的交 通工具。近些年來，人們對(duì)汽車的關(guān)注點(diǎn)已漸漸從可用性轉(zhuǎn)為安全性、舒適性和智能性。其 中汽車行駛的安全性是當(dāng)今世界眾多國(guó)家最為關(guān)注的焦點(diǎn)問題。2011年世界汽車保有量前 六的國(guó)家交通事故死亡人數(shù)分別：美國(guó)，32310人，中國(guó)，62000人，日本，4612人，德國(guó)，4009 人，意大利，3800人，俄羅斯，27900人。2012年中國(guó)交通事故共發(fā)生204196起，死亡59997人， 受傷224327人，直接財(cái)產(chǎn)損失117489.6萬元。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，在交通事故中，由于車道偏離造成的交通事故占所有交通事故的20%，由 于車道偏離引起的交通事故死亡率占所有交通事故的37%。如此高的死亡率嚴(yán)重影響了人 們的生命財(cái)產(chǎn)安全，因此近些年來國(guó)內(nèi)外很多研究機(jī)構(gòu)開始致力于車道保持系統(tǒng)的研究。 車道保持系統(tǒng)，即，通過前置攝像頭感應(yīng)并利用圖像處理計(jì)算出車輛相對(duì)于車道的位置，并 通過相應(yīng)的控制算法使車輛行駛不能移出它的車道。 綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中存在如下技術(shù)問題:傳統(tǒng)的智能車車道保持采用監(jiān)督學(xué)習(xí) 算法，人為設(shè)定最佳車道保持軌跡，根據(jù)實(shí)際軌跡與設(shè)定軌跡偏差調(diào)節(jié)智能車在車道中的 位置，車道保持系統(tǒng)不穩(wěn)定，容易出現(xiàn)偏差，行駛軌跡易震蕩。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供，解決智能車車道保持過程中的不 穩(wěn)定問題，在Sigmoid函數(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種連續(xù)型、較為優(yōu)化的增強(qiáng)信號(hào)，提高智能車 自主學(xué)習(xí)能力，提高車道保持過程中的可靠性、穩(wěn)定性和舒適性。 首先利用攝像機(jī)進(jìn)行車道線檢測(cè)，用圖像處理算法測(cè)出車輛與車道線距離，并將 檢測(cè)距離進(jìn)行歸一化處理，并在Sigmoid函數(shù)基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)一種優(yōu)化的增強(qiáng)信號(hào)。系統(tǒng)將根據(jù) 增強(qiáng)信號(hào)的數(shù)值和偏移量歸一化處理數(shù)值做出相應(yīng)的控制決策行為。具體技術(shù)方案如下： -種車道保持控制方法，包括如下步驟：[000引（1)利用攝像機(jī)進(jìn)行車道線檢測(cè)； (2)測(cè)出車輛與車道線距離； (3)將檢現(xiàn)鵬離進(jìn)行歸一化處理； (4)在Sigmoid函數(shù)基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)優(yōu)化的增強(qiáng)信號(hào)； (5)系統(tǒng)將根據(jù)增強(qiáng)信號(hào)的數(shù)值和偏移量歸一化處理數(shù)值做出相應(yīng)的控制決策行 為。 進(jìn)一步地，步驟(2)中用圖像處理算法測(cè)出車輛與車道線距離。 進(jìn)一步地，步驟(4)中所述Sigmoid函數(shù)計(jì)算公式如下 進(jìn)一步地，步驟(1)中，利用攝像機(jī)測(cè)量出車道的兩邊邊界線。 進(jìn)一步地，步驟(2)中，利用雷達(dá)檢測(cè)出智能車與車道線兩邊邊界的距離。 進(jìn)一步地，步驟(3)中，檢測(cè)到的數(shù)據(jù)通過圖像處理技術(shù)轉(zhuǎn)換為控制決策系統(tǒng)相應(yīng) 的輸入數(shù)值。 進(jìn)一步地，步驟(1)和(2)中進(jìn)一步包括如下步驟： a.利用圖像增強(qiáng)技術(shù)增強(qiáng)車道邊緣； b.采用自適應(yīng)二值化算法提取車道線邊緣；[002。 C.根據(jù)車道線特征提取車道線內(nèi)偵腳緣； d.通過冊(cè)UGH變換擬合出直到線； e .采用車道線跟蹤技術(shù)得到穩(wěn)定的車道線； f.根據(jù)攝像頭標(biāo)定結(jié)果，測(cè)量出車道線距離。 進(jìn)一步地，步驟(4)中，W車道線中線為基準(zhǔn)，智能車車身軸屯、位置行駛在中線位 置設(shè)定為智能車行駛在最優(yōu)位置，智能車行駛在其它位置均會(huì)產(chǎn)生一定的偏差，智能車與 車道線中線偏移量歸一化數(shù)值Μ計(jì)算方式為： Μ值的正負(fù)表明了智能車與中線偏移的方位，基于偏移量，在Sigmoid函數(shù)的基礎(chǔ) 上進(jìn)行增強(qiáng)信號(hào)優(yōu)化設(shè)計(jì)，增強(qiáng)信號(hào)R的計(jì)算公式為：[002引 與目前現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)一方面采用機(jī)器學(xué)習(xí)方法設(shè)定連續(xù)型增強(qiáng)信號(hào)，較 監(jiān)督學(xué)習(xí)相比，提高了車輛車道保持功能的可靠性、舒適性和穩(wěn)定性；另一方面，較現(xiàn)有技 術(shù)相比，車輛無在車道中線反復(fù)擺動(dòng)現(xiàn)象，更接近于人為駕駛。【附圖說明】 圖1為本專利技術(shù)Sigmoid函數(shù)圖 圖2為車道線檢測(cè)示意圖 圖3為優(yōu)化后的車道保持增強(qiáng)信號(hào)設(shè)定圖【具體實(shí)施方式】 下面根據(jù)附圖對(duì)本專利技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)描述，其為本專利技術(shù)多種實(shí)施方式中的一種優(yōu)選實(shí) 施例。 在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，智能車車道保持控制決策策略設(shè)計(jì)是智能駕駛的關(guān)鍵技 術(shù)。基于機(jī)器學(xué)習(xí)的決策策略是系統(tǒng)通過實(shí)時(shí)與環(huán)境交互，在成功和失敗的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)中自 主學(xué)習(xí)車道保持策略。增強(qiáng)信號(hào)是對(duì)系統(tǒng)控制決策行為的評(píng)估，其數(shù)值直接反映出每次決 策行為的"好"、"壞"。增強(qiáng)信號(hào)的設(shè)定決定了控制決策行為的評(píng)判，直接影響了整個(gè)智能車 車道保持系統(tǒng)的優(yōu)劣。 Sigmoid函數(shù)(如圖1所示)是一個(gè)在生物學(xué)中常見的S型的函數(shù)，也稱為S形生長(zhǎng)曲 線。起初階段大致是指數(shù)增長(zhǎng);然后隨著開始變得飽和，增加變慢;最后，達(dá)到成熟時(shí)增加停 止。該函數(shù)計(jì)算公式如下： 本實(shí)施例所要解決的技術(shù)問題是對(duì)智能車車道保持系統(tǒng)的增強(qiáng)信號(hào)進(jìn)行設(shè)定，在 Sigmoid函數(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了更為優(yōu)化的增強(qiáng)信號(hào)。使得智能車車道保持具有更好的自適 應(yīng)性、穩(wěn)定性和舒適性。程序首先利用攝像機(jī)進(jìn)行車道線檢測(cè)，用圖像處理算法測(cè)出車輛與 車道線距離，并將檢測(cè)距離進(jìn)行歸一化處理，并在Sigmoid函數(shù)基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)一種優(yōu)化的增強(qiáng) 信號(hào)。系統(tǒng)將根據(jù)增強(qiáng)信號(hào)的數(shù)值和偏移量歸一化處理數(shù)值做出相應(yīng)的控制決策行為。具 體算法如下： Stepl:智能車車道保持參數(shù)設(shè)定 R為增強(qiáng)信號(hào)，Di為智能車到左側(cè)車道線距離，化為智能車到右側(cè)車道線距離，Μ為 智能車與車道線中線距離偏移量歸一化處理數(shù)值。 Step2:車道線邊線距離檢測(cè) 利用攝像機(jī)測(cè)量出車道的兩邊邊界線，利用雷達(dá)檢測(cè)出智能車與車道線兩邊邊界 的距離化、〇2(圖2)。檢測(cè)到的數(shù)據(jù)通過圖像處理技術(shù)轉(zhuǎn)換為控制決策系統(tǒng)相應(yīng)的輸入數(shù)值。 車道線檢測(cè)及測(cè)距技術(shù)，具體來說，利用圖像增強(qiáng)技術(shù)增強(qiáng)車道邊緣，然后采用自適應(yīng)二值 化算法提取車道線邊緣，然后根據(jù)車道線特征提取車道線內(nèi)側(cè)邊緣，再通過冊(cè)UGH變換擬合 出直到線，最后采用車道線跟蹤技術(shù)得到穩(wěn)定的車道線，根據(jù)攝像頭標(biāo)定結(jié)果，測(cè)量出車道 線距離。 Step3:增強(qiáng)信號(hào)計(jì)算 W車道線中線為基準(zhǔn)，智能車車身軸屯、位置行駛在中線位置表明智能車行駛在最 優(yōu)位置。智能車行駛在其它位置均會(huì)產(chǎn)生一定的偏差，智能車與車道線中線偏移量歸一化 數(shù)值Μ計(jì)算方式為 Μ值的正負(fù)表明了智能車與中線偏移的方位。基于偏移量，在Sigmoid函數(shù)的基礎(chǔ) 上進(jìn)行增強(qiáng)信號(hào)優(yōu)化設(shè)計(jì)，增強(qiáng)信號(hào)R的計(jì)算公式為： 該增強(qiáng)信號(hào)生成的曲線圖如圖3所示。從車道中線到兩邊車道線，增強(qiáng)信號(hào)的值分 別從0減小到-1，且減少方式為:在中線附近減少較為緩慢，當(dāng)車輛靠近車道線則減少極為 迅速。運(yùn)種增強(qiáng)信號(hào)設(shè)計(jì)方式使智能車駕駛更加接近于人為駕駛習(xí)慣。一方面，使得智能車 更加偏向鄰近于車道線中線行駛，進(jìn)而較少越線可能，并縮短了行駛路徑；另一方面，使得 智能車可在中線附近范圍內(nèi)保持行駛，而非為了到達(dá)中線不斷調(diào)節(jié)方向盤，進(jìn)本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種車道保持控制方法，其特征在于，包括如下步驟：(1)利用攝像機(jī)進(jìn)行車道線檢測(cè)；(2)測(cè)出車輛與車道線距離；(3)將檢測(cè)距離進(jìn)行歸一化處理；(4)在Sigmoid函數(shù)基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)優(yōu)化的增強(qiáng)信號(hào)；(5)系統(tǒng)將根據(jù)增強(qiáng)信號(hào)的數(shù)值和偏移量歸一化處理數(shù)值做出相應(yīng)的控制決策行為。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：方嘯，高紅博，梁濤年，張茂勝，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：奇瑞汽車股份有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：安徽;34
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