[发明专利]自动跟车系统及其控制方法

权利要求书

1.一种自动跟车系统，其特征在于：包括处理模块(10)和控制模块(20)，所述的处理模块(10)包括决策控制器(11)、图像采集单元(12)以及雷达采集单元(13)，图像采集单元(12)用于获取本车前方的视频或图像信息并处理得到本车在车道中的相对位置信息，雷达采集单元(13)用于检测本车前方障碍物的距离、方位、速度信息，决策控制器(11)接收图像采集单元(12)、雷达采集单元(13)输出的信息并处理后输出车辆速度、角度及角速度控制命令至控制模块(20)，控制模块(20)根据该控制命令对本车速度、方向进行控制；

所述的图像采集单元(12)包括相机(121)、图像信号处理器(122)，相机(121)用于获取本车前方的视频或图像信息，图像信号处理器(122)对视频或图像信息依次进行图像增强、二值化、提取车道线内边缘、直线拟合、坐标转换处理得到所述的本车在车道中的相对位置信息；

图像信号处理器(122)对图像进行二值化处理，将图像中车辆的车底阴影、车辆轮廓区域提取出来，根据车辆阴影和车辆轮廓信息确认车辆是否在本车前方，若在本车前方，将前方车辆图像坐标转换成世界坐标中的相对位置后得到本车前方车辆的距离、方位信息；决策控制器(11)接收雷达采集单元(13)输出的数据，并剔除本车道以外的障碍物，获取本车道内最近障碍物的距离、方位信息，将所获得的距离、方位信息与图像信号处理器(122)得到的前方车辆距离、方位信息进行比较，若两者吻合，则将前方车辆确定为目标车辆。

2.如权利要求1所述的自动跟车系统，其特征在于：所述的雷达采集单元(13)包括毫米波雷达(131)、雷达信号处理器(132)，毫米波雷达(131)安装在本车前保中间位置处且离地距离为50-80cm，毫米波雷达(131)的雷达天线辐射面平行于本车前保险平面；雷达信号处理器(132)对毫米波雷达(131)接收到的回波信号进行处理得到所述的本车前方障碍物的距离、方位、速度信息。

3.如权利要求1所述的自动跟车系统，其特征在于：处理模块(10)还包括人机交互单元(14)、电源单元(15)，所述的人机交互单元(14)包括按钮和显示器，用户通过按钮开启或关闭跟车系统，显示器用于显示跟车系统的故障信息；电源单元(15)为决策控制器(11)供电；决策控制器(11)与控制模块(20)之间通过CAN网络通讯。

4.如权利要求3所述的自动跟车系统，其特征在于：所述的控制模块(20)包括ECU控制器(21)、制动单元(22)、转向单元(23)、电子油门单元(24)、车速传感器(25)以及转角传感器(26)；ECU控制器(21)接收车辆速度的控制命令并根据车速传感器(25)检测到的实际车速信号进行动态的PID闭环控制后输出速度控制指令至制动单元(22)和电子油门单元(24)实现本车速度的控制；ECU控制器(21)还接收车辆角度及角速度的控制命令并根据转角传感器(26)检测到的实际转角信号进行角度及角速度的动态PID闭环控制后输出方向控制指令至转向单元(23)实现本车方向的控制。

5.一种如权利要求1所述的自动跟车系统的控制方法，包括如下步骤：

(A)图像采集单元(12)获取本车前方的视频或图像信息并处理得到本车相对于车道线的相对位置信息；

(B)雷达采集单元(13)用于检测本车前方障碍物的距离、方位、速度信息；

(C)决策控制器(11)接收图像采集单元(12)、雷达采集单元(13)输出的信息并处理后输出车辆速度、角度及角速度控制命令至控制模块(20)；

(D)控制模块(20)根据该控制命令对本车速度、方向进行控制。