[发明专利]高速公路自动驾驶上下匝道控制系统及方法

权利要求书

1.一种高速公路自动驾驶上下匝道控制系统，其特征在于：包括摄像头（3）、图像处理模块（2）、导航模块（4）、自动驾驶决策模块（5）和执行机构（7），所述自动驾驶决策模块（5）分别与摄像头（3）、图像处理模块（2）、导航模块（4）连接，该自动驾驶决策模块（5）还通过整车CAN网络（6）与执行机构（7）连接；

所述摄像头（3）用于获取图像；

所述图像处理模块（2）从所获取的图像中识别出匝道标志线（10）、车道线，并在车道线不规则时从所获取的图像中识别出道路右边沿的实线（11），作为右车道线，同时拟合出左车道线（8），并给出驶入或驶出高速公路的行驶路径（12）；

所述导航模块（4）用于提供车辆距匝道的距离信息，以及匝道与高速路的相对位置信息；

所述自动驾驶决策模块（5）基于导航模块（4）所提供的信息发出匝道检测的触发信号给摄像头（3），摄像头（3）将识别区域调整到匝道方向；

所述自动驾驶决策模块（5）还基于导航模块（4）所提供的信息控制执行机构（7），使车辆自动调节车速；

所述自动驾驶决策模块（5）还基于所述行驶路径（12）控制执行机构（7），使车辆按照该行驶路径（12）驶入或驶出高速路。

2.根据权利要求1所述的高速公路自动驾驶上下匝道控制系统，其特征在于：还包括用于对道路边沿或高速路护栏（13）进行检测的雷达组，并提供道路边沿信息给图像处理模块（2），所述图像处理模块（2）将道路边沿信息和图像信息相融合并规划出行驶路径（12），所述自动驾驶决策模块（5）基于雷达组所提供的信息进行驾驶决策处理及车辆控制；该雷达组分别与图像处理模块（2）、自动驾驶决策模块（5）连接。

3.根据权利要求2所述的高速公路自动驾驶上下匝道控制系统，其特征在于：所述雷达组至少包括分别安装在车辆的四个角以及正前方的下格栅上的雷达（1）。

4.根据权利要求3所述的高速公路自动驾驶上下匝道控制系统，其特征在于：所述雷达（1）采用毫米波雷达。

5.根据权利要求1至3任一所述的高速公路自动驾驶上下匝道控制系统，其特征在于：所述摄像头（3）安装在车辆正前方的前挡风玻璃上。

6.一种高速公路自动驾驶上下匝道控制方法，其特征在于：采用如权利要求1至5任一所述的高速公路自动驾驶上下匝道控制系统，其方法包括以下步骤：

步骤一、导航模块（4）实时提供车辆距匝道的距离信息，以及车辆与匝道的相对位置，在车辆距匝道的距离达到预设距离时，触发高速公路自动驾驶上下匝道控制系统进入工作状态；

步骤二、摄像头（3）实时获取车辆前方的图像，图像处理模块（2）从所获取的图像中识别出车道线，并根据车道线判断车辆是否在最右侧车道，若不是，则自动驾驶决策模块（5）控制车辆完成车道的自动切换，使车辆进入最右侧车道，若是，则自动驾驶决策模块（5）控制车辆保持在最右侧车道上行驶；

步骤三、自动驾驶决策模块（5）发出匝道检测的触发信号给摄像头（3），使摄像头（3）将识别区域调整到匝道方向；

步骤四、摄像头（3）实时获取匝道方向的图像，图像处理模块（2）从所获取的图像中识别出匝道标志线（10）和车道线，并在车道线不规则时从所获取的图像中识别出道路右边沿的实线（11），作为右车道线，同时拟合出左车道线（8），并给出行驶路径（12）；

步骤五、自动驾驶决策模块（5）根据所述步骤四所输出的行驶路径（12）控制车辆驶入或驶出高速路；并在图像处理模块（2）能识别到车道的左车道线（8）和右车道线时，退出高速公路自动驾驶上下匝道控制系统。

7.根据权利要求6所述的高速公路自动驾驶上下匝道控制方法，其特征在于：在车辆从高速路进入匝道时，所述步骤一中，在车辆距匝道的距离为D1米时，触发高速公路自动驾驶上下匝道控制系统进入工作状态；

在车辆从匝道进入高速路时，所述步骤一中，在车辆距匝道的距离为D2米时，触发高速公路自动驾驶上下匝道控制系统进入工作状态。