[发明专利]一种通过车道中心标识线并基于最小二乘的位置判断方法

权利要求书

1.一种通过车道中心标识线并基于最小二乘的位置判断方法，具体步骤如下，其特征在于：进行车道中心标识线(1)布置并在车辆上进行设备及系统安装；

在车道中部有车道中心标识线(1)，确保车道中心标识线(1)一侧有车道内侧虚边线(2)，车道中心标识线(1)另一侧有车道外侧虚边线(3)；

进行设备安装装置包含车辆前端线阵式传感器组(4)、车辆操作控制系统(5)和车辆后端线阵式传感器组(31)；

所述车辆操作控制系统(5)通过连接线与车辆前端线阵式传感器组(4)和车辆后端线阵式传感器组(31)，所述车辆前端线阵式传感器组(4)置于车辆底部前端,所述车辆后端线阵式传感器组(3l)置于车辆底部后端，所述车辆前端线阵式传感器组(4)和车辆后端线阵式传感器组(31)与公路路面平行与车辆中轴线垂直，所述车辆前端线阵式传感器组(4)的中部为车辆前端半导体激光器光源(6)，所述车辆后端线阵式传感器组(31)的中部为车辆后端半导体激光器光源(32)，所述车辆前端半导体激光器光源(6)和车辆后端半导体激光器光源(32)两侧各有一排光敏传感器，所述车辆前端半导体激光器光源(6)和车辆后端半导体激光器光源(32)处于车辆的纵向垂直中心面上，两侧的光敏传感器对称分布于车辆的纵向垂直中心面两边使用最小二乘法拟合出传感器组相对于中线位置的判断方程；

具体方法如下：

所述车辆每前进一定时间车辆控制系统(5)采样一次，采样周期为50到100赫兹，采样过程会存在噪声，采样滤波公式为：

其中，N是第滤波窗的长度，Lx'是传感器组(4)左侧光敏传感器导通的数量，Lx是传感器组(4)左侧光敏传感器导通的数量滤波后的值,Rx'是传感器组(4)右侧光敏传感器导通的数量，Rx是传感器组(4)右侧光敏传感器导通的数量滤波后的值，Ly'是传感器组(31)左侧光敏传感器导通的数量，Ly是传感器组(31)左侧光敏传感器导通的数量滤波后的值，Ry'是传感器组(31)右侧光敏传感器导通的数量，Ry是传感器组(31)右侧光敏传感器导通的数量滤波后的值；

所述车辆前端半导体激光器光源(6)和车辆后端半导体激光器光源(32)在工作时发出的光经整形后其宽度比车道中心标识线(1)的宽度大,经车道中心标识线(1)及其两边的普通沥青路面反射后作用于光源两侧的光敏传感器上当某光敏传感器上的光线来源于车道中心标识线(1)的反射时,由于反射光较强能够驱动光敏二极管或光敏三极管导通工作,当某光敏传感器上的光线来源于普通沥青路面的反射时,由于反射光较弱不能够驱动光敏二极管或光敏三极管导通工作,这样只需要知道光源两侧的光敏传感器的工作情况,就可以确定光源相对于车道中心标识线的位置，车辆操作控制系统(5)按车辆移动某一特定位移量对光源(6)的相应侧边光敏传感器导通个数进行连续采样；

所述最小二乘法拟合出传感器组相对于中线水平偏移计算公式为：

x＝Lx+Ly (4)

D＝ax+b (5)

其中，M是采样点数，y是采样传感器组对中线实际偏移距离，D是最小二乘法计算出的偏移距离，D0，传感组右偏，否则左偏；

所述最小二乘法拟合出传感器组相对于中线水角度移计算公式为：

z＝Lx-Ly (8)

tθ＝cz+d (9)

θ＝arctan(tθ) (10)

其中，M是采样点数，w是采样传感器组对中线实际偏移距离，θ是最小二乘法计算出的偏移角度，θ0，传感组右偏，否则左偏。

2.根据权利要求1所述的一种通过车道中心标识线并基于最小二乘的位置判断方法，其特征在于：所述车辆前端线阵式传感器组(4)距离对应汽车前轮轴前部20到50厘米，所述车辆后端线阵式传感器组(31)距离对应汽车后轮轴前部20到50厘米。

3.根据权利要求1所述的一种通过车道中心标识线并基于最小二乘的位置判断方法，其特征在于：

所述车辆前端线阵式传感器组(4)中传感器探头的距离L为5厘米到10厘米，所述车辆后端线阵式传感器组(31)中传感器探头的距离L为5厘米到10厘米。