[发明专利]一种基于路车融合感知的车道偏离预警方法

权利要求书

1.一种基于路车融合感知的车道偏离预警方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤一、当某目标车辆经过时，利用路侧感知设备实时采集车道线和该车辆的图像；

步骤二、针对每张图像，人工标定出ROI区域，采用高斯滤波算法进行预处理；

步骤三、路侧感知设备采用SSD算法对预处理后的每张图像进行检测，获取目标车辆的位置坐标和类别信息，并将最新若干帧图像的行驶轨迹进行保存；

步骤四、同时路侧感知设备采用霍夫变换法进行车道线检测，并将图像坐标系下的车道线进行逆透视变换，获得车道线在世界坐标系的位置；

设(x,y)为图像坐标系的某个点，(X,Y)为世界坐标系的点，则透视变换表示为：

A＝HB

其中有：

A＝[x y 1]^T

B＝[X Y 1]^T

H为透视变换矩阵，包含8个参数；

步骤五、同理将目标车辆的位置坐标及其行驶轨迹进行逆透视变换，将目标车辆的位置统一到世界坐标系，同时获取目标车辆中心点坐标与两侧车道线之间的距离信息；

步骤六、将逆透视变换后的目标车辆的若干帧行驶轨迹信息进行拟合，并计算目标车辆行驶轨迹与车道线的夹角，作为车辆偏航角；

步骤七、将目标车辆与两侧车道线之间的距离，车辆偏航角、车道数和车道宽度信息传输到车载端；

步骤八、车辆自身传感器获取车辆的方向盘转角和转向灯信息，判断车辆的偏移行驶是否为驾驶员意图，如果是，则返回预警系统初始状态，否则采集车辆的速度、加速度信息并传输至车载端；

当车辆自身传感器检测到转向灯开启或者方向盘转动，则断定为车辆偏移是驾驶员意图；

步骤九、车载端采用改进的TLC算法，判断车辆以现在状态行驶是否具有偏离车道线的危险，如果是，则对驾驶员进行预警；否则，返回预警系统初始状态；

所述步骤六具体为：

首先，设定目标车辆的最新若干帧轨迹曲线近似视直线，且以车道线中心线为x轴， 车道线垂直线为y轴，故车道线斜率不存在；

然后，判断车辆行驶轨迹的直线斜率是否存在，如果存在，则使用如下公式计算：

tanα＝k_v

α为目标车辆行驶轨迹的直线到车道线的夹角；k_v为目标车辆行驶轨迹的直线斜率；

否则，目标车辆行驶轨迹的直线斜率和车道线的斜率均不存在，则使用如下公式计算：

α＝0°；

所述步骤九具体为：

首先，针对预瞄时间T，利用目标车辆当前前轴的中心位置和车辆行驶预瞄时间T后前轴中心的位置，计算目标车辆在预瞄时间内车辆中心在y方向上移动的距离Δy；

y_p＝y_n+Δy

y_p为目标车辆行驶预瞄时间T后前轴中心的位置，y_n为目标车辆当前前轴中心位置，α为目标车辆行驶轨迹的直线到车道线的夹角，a为车辆的加速度，v为车辆的行驶速度；

然后，分别计算右前轮距右侧车道线的距离Δy_r，以及左前轮距左侧车道线的距离Δy_l进行判断；

公式如下：

w_r为车道宽度，w_v为目标车辆的宽度；y_p为车辆行驶预瞄时间T后前轴中心的位置；

当Δy_r＜0时，触发报警，此时车辆与车道右侧边界线接触，即将从右侧偏离车道；

当Δy_l＜0时，亦触发报警，此时车辆与车道左侧边界线接触，即将从左侧偏离车道。