[发明专利]一种基于可拓逻辑的智能车道保持系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种基于可拓逻辑的智能车道保持系统及控制方法，该系统包括摄像头、路面附着系数观测器、转向盘转角传感器、信号处理模块、可拓模块、ECU、转向模块、差动制动模块；车辆行驶时信号处理模块根据摄像头采集到的信息计算车辆的横向车道偏移量，当偏移量大于阈值时，基于可拓逻辑的车道保持系统启动；ECU根据可拓模块传来的车辆所处的域信号，协调控制转向模块、制动模块工作，从而提高车辆的车道保持性能。

技术领域

本发明涉及汽车辅助驾驶领域，尤其涉及一种基于可拓逻辑的智能车道保持系统及控制方法。

背景技术

随着科技的发展，汽车正逐步朝着智能化方向发展。而智能车辆领域主要研究车辆的避撞、路径规划、车道保持等。其中车道保持是其中重要的研究方向之一。

车道保持就是要求车辆在行驶过程中具有保持车辆在自车车道行驶而不发生车道偏离的能力，从而实现辅助驾驶并且提高车辆的安全性能。在车道保持过程中，可以通过转向或者差动制动来实现车辆不偏离自车车道行驶。而单纯采用转向或者单纯采用制动来实现车辆的车道保持的策略控制效并不够理想。但是如何协调转向和差动制动两者之间的关系是车辆车道保持的重要问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供一种基于可拓逻辑的智能车道保持系统及控制方法。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种基于可拓逻辑的智能车道保持系统，包括摄像头、路面附着系数观测器、转向盘转角传感器、信号处理模块、可拓模块、ECU、转向模块和差动制动模块；

所述摄像头设置在车辆前部，用于获得车辆前方道路图片，并将其传递给信息处理模块；

所述信息处理模块根据摄像头传来的道路图片进行车道线提取，计算出车辆中心线与所处车道中心线的横向偏移量x，并将其传递给所述ECU；

所述转向盘转角传感器用于采集转向盘转角信号，并将所采集信号传递给可拓模块；

所述路面附着系数观测器用于估计路面附着系数，并将所采集信号传递给可拓模块；

所述可拓模块用于将接收到的路面附着系数信号、转向盘转角信号作为特征量，依据特征量划分可拓集，并且根据计算出的关联函数值判断车辆所处的域；

所述转向模块包括转向电机，用于控制车辆进行转向；

所述差动制动模块包括四个轮毂电机，用于控制车辆进行差动制动；

所述ECU用于在x大于预设的阈值ε时，根据可拓模块传来的车辆所处的域信号，协调控制转向模块、制动模块工作。

本发明还公开了一种该基于可拓逻辑的智能车道保持系统的保持方法，包含以下步骤：

步骤1)，摄像头拍摄车辆前方道路图片，并将其传递给信息处理模块；

转向盘转角传感器、路面附着系数观测器分别采集转向盘转角信号、路面附着系数后将其传递给可拓模块；

步骤2)，信息处理模块根据道路图片进行车道线提取，计算出车辆中心线与所处车道中心线的横向偏移量x；

步骤3)，ECU将x和预设的阈值ε进行比较，当横向偏移量x大于设定阈值ε时：

步骤3.1)，可拓模块计算出的关联函数值判断车辆所处的域，将其传递给ECU：

步骤3.1.1)，选取特征量；

选取路面附着系数μ、转向盘转角θ作为两个特征量，并且以路面附着系数μ为坐标系的横坐标、转向盘转角θ作为坐标系纵坐标建立直角坐标系；

步骤3.1.2)，划分可拓集；