[发明专利]一种基于EPS的车道保持辅助系统

权利要求书

1.一种基于EPS的车道保持辅助系统，其特征在于，包括车道线检测、驾驶员驾驶意图判别、EPS助力转向以及主动转向控制部分，各模块相互配合，主要通过如下步骤实施纠偏过程：

步骤一、利用图像采集装置对道路的车道线进行检测，确定道路中心点，同时在车辆的纵向中心线上安装图像采集装置，通过设立道路中心线得到当前位置汽车行驶的角度偏差θ，设置预瞄距离为L，算出车辆在预瞄位置的横向偏差Le，则汽车在当前位置的横向偏差Lt＝Le－Lsinθ，设置Lt的阈值，通过实际偏差值和阈值的比较来衡量汽车当前是否会发生偏移；

步骤二、判断驾驶员操作意图，通过方向盘扭矩大小、作用在方向盘上扭矩时间、是否开启转向灯这三个条件来判断驾驶员是否正在操作；

步骤三、判断车辆是否偏移，若车辆发生偏移，开启车道偏离预警提醒驾驶员车辆发生偏移；若未发生偏移车辆正常启用EPS助力模式进行运作；

步骤四、开启车道偏离预警后驾驶员未及时操作，开启主动转向模式，控制车辆安全行驶直到驾驶员操作车辆退出该模式，换成EPS助力模式。

2.如权利要求1所述的一种基于EPS的车道保持辅助系统，其特征在于，步骤一中是利用CCD或CMOS相机在车辆行驶的过程中获取实时的彩色图像进行车道线检测的，获取图像后进行降噪处理以获取有效路面信息；

首先对图像进行灰度处理，将拍摄的彩色RGB图像，通过改变R、G、B所占的权重得到相应的灰度图，RGB色度空间和灰度空间的转换关系为：

式中，Y：灰度空间矩阵；

R、G、B：彩色图像像素点对应的红、绿、蓝权重；

然后确立感兴趣区域，对感兴趣区域的图像进行图像增强，最后进行车道线边线检测，确立道路中心点。

3.如权利要求1所述的一种基于EPS的车道保持辅助系统，其特征在于，EPS助力模式以及主动转向模式是利用包括转角传感器、电流传感器、扭矩传感器以及车声速度传感器在内的传感装置对车辆行驶状态进行判断，利用PID控制器输出相应的电流以及转角信息，调节PWM信号从而控制电机运动。

4.如权利要求3所述的一种基于EPS的车道保持辅助系统，其特征在于，当车辆发生偏移时，ECU首先判断是否是驾驶员在操作，如果驾驶员正在操作，就启动常规的EPS助力模式，驾驶员操作方向盘输出方向盘转角以及扭矩，ECU通过采集行车信息对PID控制器输入目标电流，从而输出PWM信号控制电机助力方向盘，同时电流传感器采集电机电流反馈到PID控制器实现闭环控制。

5.如权利要求3所述的一种基于EPS的车道保持辅助系统，其特征在于，驾驶员不在操作状态时，开启车道偏离预警，可以通过蜂鸣器产生报警声，方向盘震动，或者座椅震动提醒驾驶员已经偏离道路；驾驶员在一段时间内仍未做出相应操作，则启动主动转向模式，ECU通过目标轨迹以及侧向驾驶员模型获得目标转角输入给PID控制器，从而输出PWM信号控制电机转动，同时利用转角传感器测量方向盘实际转角反馈到PID控制器形成闭环。