[发明专利]具有冗余保护的车道中心线的保持控制装置及其方法

说明书

本发明属于智能驾驶控制技术领域，涉及具有冗余保护的车道中心线的保持控制装置，包括安装在车辆前部用于拍摄路面信息的摄像头、与所述摄像头连接的图像处理模块及与所述图像处理模块连接的LCKS控制器，所述LCKS控制器分别与EPS控制器、EBS控制器连接，所述EPS控制器与图像处理模块连接；本发明通过安装与车辆前部的摄像头获取路面信息，经图像处理后，提取车道线信息，提取车道中心线位置，结合摄像头安装位置，计算车辆横向偏移量信息、车辆偏航角，依据车辆横向偏移量和车辆偏航角对电动转向系统发出转向角度控制指令，并根据车辆位置及姿态变化动态调整角度值，使车辆平稳靠近车道中心线，并沿车道中心线行驶。

技术领域

本发明涉及一种控制装置，具体为一种具有冗余保护的车道中心线的保持控制装置及其方法，属于智能驾驶控制技术领域。

背景技术

目前，因驾驶员疲劳等原因导致的偏离车道后造成的事故数量逐年攀升。为了降低风险，专利《CN102310858B 车道保持控制方法和装置、以及用于车道脱离警告的装置》中公开了对于偏离车道的报警机制，通过对偏离车道的预判，结合驾驶员状态，通过声光报警进行警告，提示驾驶员按照车道线行驶。

为了进一步降低车辆无意识偏出车道的可能性、提高车辆智能化水平，在车道偏离报警系统基础上增加电动助力转向模块，实现对车辆的主动横向控制，在车辆即将偏出车道时，提供方向控制扭矩，将车辆控制在车道线内，即车道保持辅助LKA系统。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种具有冗余保护的车道中心线的保持控制装置及其方法，通过安装与车辆前部的摄像头获取路面信息，经图像处理后，提取车道线信息，提取车道中心线位置，结合摄像头安装位置，计算车辆横向偏移量信息、车辆偏航角，依据车辆横向偏移量和车辆偏航角对电动转向系统发出转向角度控制指令，并根据车辆位置及姿态变化动态调整角度值，使车辆平稳靠近车道中心线，并沿车道中心线行驶。

为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：具有冗余保护的车道中心线的保持控制装置，其特征在于，包括安装在车辆前部用于拍摄路面信息的摄像头、与所述摄像头连接的图像处理模块及与所述图像处理模块连接的LCKS控制器，所述LCKS控制器分别与EPS控制器、EBS控制器连接，所述EPS控制器与图像处理模块连接。

进一步地，所述图像处理模块与摄像头集成在一起。

为实现以上技术目的，本发明还提出一种具有冗余保护的车道中心线的保持控制方法，其特征在于，包括如下步骤:

步骤一. 当车辆在行驶过程中时，利用置于车辆前部的摄像头拍摄路面信息，并将拍摄的图像发送给图像处理模块；

步骤二. 图像处理模块识别车道线信息、车辆位置信息，根据识别的信息计算行驶道路的曲率、偏航角α、横向偏移量L，并发送给LCKS控制器；

步骤三. LCKS控制器根据当前道路曲率、偏航角α、横向偏移量L，结合当前的车辆的车速信息，得到需求的转角值，并发送给EPS控制器；

步骤四. EPS控制器对请求的转角值的合理性进行冗余确认，然后结合驾驶员的动作，执行角度状态修正，修正了车辆的姿态，并将修正结果反馈到了图像处理模块中，形成控制闭环，实时修正转角请求值。

进一步地，当EPS控制器故障，无法实现转向的控制时，LCKS控制器将请求的转角值发送给EBS控制器，所述EBS控制器通过这两左右两个轮子的差动制动，达到动态转向的效果。

进一步地，所述步骤四中，EPS控制器的冗余确认是对于超出该车速下的允许调用角度范围不执行，避免转角控制值过大导致车辆失稳。

进一步地，所述步骤四中，EPS控制器在执行角度状态修正过程中，要考虑驾驶员的驾驶状态：