专利名称：通过用于车道定中/保持的车道标记识别的车道感测的制作方法
技术领域：
本发明总地涉及用于检测车辆在道路车道中的位置并将车辆置在车道中间的系统和方法，更特别地，涉及用来通过从一系列车道视频识别车道标记和提供用于车道定中的转向控制来检测车辆在道路车道中的位置并将车辆置在车道中间的系统和方法。
背景技术：
现代车辆的操纵变得更加自主，S卩，车辆能够以更少的驾驶员干预提供驾驶控制。巡航控制系统已经设在车辆上许多年，其中车辆操作员可设定车辆的特定速度，然后无需驾驶员操作油门，车辆就保持该速度。进来本领域内已经开发了自适应巡航控制系统，其中该系统不仅保持设定的速度，而且还会在使用各种传感器(例如雷达、光雷达和照相机)的 主车辆前检测到行驶较慢的车辆时使车辆自动减速。现代车辆控制系统还包括自主泊车，其中车辆会自动地提供用于泊车的转向控制，并且如果驾驶员进行了会影响车辆稳定性和车道定中能力的急剧转向变化，该控制系统会干预，车辆系统尝试保持车辆靠近车道的中央。全自主车辆已经证明，在模拟城市交通中行驶可达30 mph，同时遵守所有的道路规则。随着车辆系统改善，它们会变得更加自主，目标是成为完全自主驾驶的车辆。未来车辆可能会利用自主系统进行车道改变、通行、脱离车流和进入车流等。当这些系统在车辆技术中变得更加流行时，还必须确定与这些系统结合来控制车辆速度、转向和超驰自主系统的驾驶员的任务是什么。半自主车辆控制系统的实例包括于2009年3月6日提交的题为“Model BasedPredictive Control for Automated Lane centering/changing control systems，，的美国专利申请No. 12/399,317 (下面称为’ 317)，该申请被转让给本申请的受让人，并通过引用包含于本文，其公开了用于在自主或半自主车辆中为车道定中和车道变化目的提供转向角控制的系统和方法。于2008年12月17日提交的题为“Detection of DriverIntervention During a Torque Overlay Operation in an Electric Power SteeringSystem”的美国专利申请No. 12/336，819公开了一种用于通过在扭矩过度(overly)操作中检测驾驶员干预来控制车辆转向的系统和方法，该申请被转让给本申请的受让人，并通过引用包含于本文。现代的车道定中/保持系统通常使用视觉系统来感测车辆并使车辆行驶在车道的中央。能够使用视觉系统的一种方法需要标定照相机并将来自照相机的图像上的长度/距离与真实世界中的对应长度/距离相关联。为了知道图像与真实世界坐标之间的关系，需要将视觉系统标定至真实世界。由于许多失真，包括由照相机透镜、照相机安装位置的变化和安装方向的变化引起的那些失真，所述标定是必要的。利用标定好的照相机，关于图像中的长度/距离的信息被转换为真实世界中的长度/距离，该信息被送至自主转向模块，以计算将车辆转向至车道中央的转向指令。然而，图像尺寸与真实世界长度/距离之间的这种标定和转换是费力的且计算强度大。需要一种无需照相机标定和转换且仍允许车辆在车道中的精确定中的车道定中系统和方法。
发明内容
根据本发明的教导，公开了一种用于调整车辆在道路车道中的位置的方法。安装在车辆上的照相机产生车道的当前图像，该方法识别当前图像中的当前车道中线。产生基准图像，该方法识别基准图像中的基准车道中线。然后该方法计算当前车道中线与基准车道中线之间的误差，并提供转向指令以调整车辆的位置，使得所述误差得以减小。本发明提供下列技术方案。技术方案I :一种用于修正车辆在道路车道中的位置的方法，所述方法包括
使用安装在所述车辆上的照相机产生所述车道的基准图像；
识别所述基准图像中的基准车道中线；
使用所述照相机产生所述车道的当前图像；
识别所述当前图像中的当前车道中线；
计算所述当前车道中线与所述基准车道中线之间的误差；以及 调整所述车辆的位置，使得所述误差得以减小。技术方案2 :如技术方案I的方法，其中调整所述车辆的位置包括向车辆转向系统提供转向调整指令信号。技术方案3 :如技术方案I的方法，其中识别当前车道中线和基准车道中线包括通过车道中心参数识别所述当前车道中线和基准车道中线，所述车道中心参数包括所述车道中线的角度和所述车道中线接触所述图像的边线的位置。技术方案4 :如技术方案I的方法，其中识别当前车道中线包括使用基于照相机的车道标记检测，以识别所述当前图像中的左车道边界和右车道边界，然后对所述左和右车道边界求平均，以识别所述车道中线。技术方案5 :如技术方案I的方法，其中产生所述基准图像包括在所述车辆处于所述车道的几何中心或者所述车道的几何中心加上一偏移时产生所述基准图像。技术方案6 :如技术方案I的方法，其中产生所述基准图像包括在所述车辆处于所述车道的几何中心时通过机器学习技术来识别所述基准图像。技术方案7 :如技术方案I的方法，其中产生所述基准图像包括通过基于驾驶员偏好偏移的机器学习技术来识别所述基准图像。技术方案8 :如技术方案I的方法，还包括确定相对于所述道路车道的中线的期望驾驶员偏移，并基于该偏移修改所述基准车道中线。技术方案9 :如技术方案I的方法，其中调整所述车辆的位置包括产生最小化如下成本函数J的一系列转向角指令
权利要求
1.一种用于修正车辆在道路车道中的位置的方法，所述方法包括 使用安装在所述车辆上的照相机产生所述车道的基准图像； 识别所述基准图像中的基准车道中线； 使用所述照相机产生所述车道的当前图像； 识别所述当前图像中的当前车道中线； 计算所述当前车道中线与所述基准车道中线之间的误差；以及 调整所述车辆的位置，使得所述误差得以减小。
2.如权利要求I的方法，其中调整所述车辆的位置包括向车辆转向系统提供转向调整指令信号。
3.如权利要求I的方法，其中识别当前车道中线和基准车道中线包括通过车道中心参数识别所述当前车道中线和基准车道中线，所述车道中心参数包括所述车道中线的角度和所述车道中线接触所述图像的边线的位置。
4.如权利要求I的方法，其中识别当前车道中线包括使用基于照相机的车道标记检测，以识别所述当前图像中的左车道边界和右车道边界，然后对所述左和右车道边界求平均，以识别所述车道中线。
5.如权利要求I的方法，其中产生所述基准图像包括在所述车辆处于所述车道的几何中心或者所述车道的几何中心加上一偏移时产生所述基准图像。
6.如权利要求I的方法，其中产生所述基准图像包括在所述车辆处于所述车道的几何中心时通过机器学习技术来识别所述基准图像。
7.如权利要求I的方法，其中产生所述基准图像包括通过基于驾驶员偏好偏移的机器学习技术来识别所述基准图像。
8.如权利要求I的方法，还包括确定相对于所述道路车道的中线的期望驾驶员偏移，并基于该偏移修改所述基准车道中线。
9.一种用于将车辆在该车辆所行驶的道路车道中定中的车道定中系统，所述系统包括 照相机，其产生所述道路车道的图像； 基准图像处理器，其识别从所述照相机选择的基准图像中的基准车道中线； 当前图像处理器，其识别来自所述照相机的当前图像中的当前车道中线； 比较器，其将所述基准车道中线与所述当前车道中线作比较并提供其间的误差；以及车道定中控制器，其接收所述误差，并计算通过减小所述误差将所述车辆在所述车道中定中的转向指令。
10.一种用于使车辆在车道中定中的系统，所述系统包括 用于产生一组基准车道中线参数的装置； 用于产生当前车道图像的装置； 用于从所述当前车道图像识别一组当前车道中线参数的装置； 用于计算来自所述当前车道中线参数和所述基准车道中线参数的误差的装置；以及 用于调整所述车辆的位置以减小所述误差的装置。
全文摘要
本发明涉及通过用于车道定中/保持的车道标记识别的车道感测。一种用于调整车辆在道路车道中的位置的方法。安装在车辆上的照相机产生车道的当前图像，并且该方法识别当前图像中的当前车道中线。产生基准图像，并且该方法识别基准图像中的基准车道中线。然后该方法计算当前车道中线与基准车道中线之间的误差，并提供转向指令以调整车辆的位置，使得所述误差减小。
文档编号B60W30/12GK102815299SQ20121018795
公开日2012年12月12日 申请日期2012年6月8日 优先权日2011年6月9日
发明者W.张, B.B.利库希, J-W.李 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司