專(zhuān)利名稱(chēng)：通過(guò)用于車(chē)道定中/保持的車(chē)道標(biāo)記識(shí)別的車(chē)道感測(cè)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總地涉及用于檢測(cè)車(chē)輛在道路車(chē)道中的位置并將車(chē)輛置在車(chē)道中間的系統(tǒng)和方法，更特別地，涉及用來(lái)通過(guò)從一系列車(chē)道視頻識(shí)別車(chē)道標(biāo)記和提供用于車(chē)道定中的轉(zhuǎn)向控制來(lái)檢測(cè)車(chē)輛在道路車(chē)道中的位置并將車(chē)輛置在車(chē)道中間的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代車(chē)輛的操縱變得更加自主，S卩，車(chē)輛能夠以更少的駕駛員干預(yù)提供駕駛控制。巡航控制系統(tǒng)已經(jīng)設(shè)在車(chē)輛上許多年，其中車(chē)輛操作員可設(shè)定車(chē)輛的特定速度，然后無(wú)需駕駛員操作油門(mén)，車(chē)輛就保持該速度。進(jìn)來(lái)本領(lǐng)域內(nèi)已經(jīng)開(kāi)發(fā)了自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)不僅保持設(shè)定的速度，而且還會(huì)在使用各種傳感器(例如雷達(dá)、光雷達(dá)和照相機(jī))的 主車(chē)輛前檢測(cè)到行駛較慢的車(chē)輛時(shí)使車(chē)輛自動(dòng)減速?，F(xiàn)代車(chē)輛控制系統(tǒng)還包括自主泊車(chē)，其中車(chē)輛會(huì)自動(dòng)地提供用于泊車(chē)的轉(zhuǎn)向控制，并且如果駕駛員進(jìn)行了會(huì)影響車(chē)輛穩(wěn)定性和車(chē)道定中能力的急劇轉(zhuǎn)向變化，該控制系統(tǒng)會(huì)干預(yù)，車(chē)輛系統(tǒng)嘗試保持車(chē)輛靠近車(chē)道的中央。全自主車(chē)輛已經(jīng)證明，在模擬城市交通中行駛可達(dá)30 mph，同時(shí)遵守所有的道路規(guī)則。隨著車(chē)輛系統(tǒng)改善，它們會(huì)變得更加自主，目標(biāo)是成為完全自主駕駛的車(chē)輛。未來(lái)車(chē)輛可能會(huì)利用自主系統(tǒng)進(jìn)行車(chē)道改變、通行、脫離車(chē)流和進(jìn)入車(chē)流等。當(dāng)這些系統(tǒng)在車(chē)輛技術(shù)中變得更加流行時(shí)，還必須確定與這些系統(tǒng)結(jié)合來(lái)控制車(chē)輛速度、轉(zhuǎn)向和超馳自主系統(tǒng)的駕駛員的任務(wù)是什么。半自主車(chē)輛控制系統(tǒng)的實(shí)例包括于2009年3月6日提交的題為“Model BasedPredictive Control for Automated Lane centering/changing control systems，，的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No. 12/399,317 (下面稱(chēng)為’ 317)，該申請(qǐng)被轉(zhuǎn)讓給本申請(qǐng)的受讓人，并通過(guò)引用包含于本文，其公開(kāi)了用于在自主或半自主車(chē)輛中為車(chē)道定中和車(chē)道變化目的提供轉(zhuǎn)向角控制的系統(tǒng)和方法。于2008年12月17日提交的題為“Detection of DriverIntervention During a Torque Overlay Operation in an Electric Power SteeringSystem”的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No. 12/336，819公開(kāi)了一種用于通過(guò)在扭矩過(guò)度(overly)操作中檢測(cè)駕駛員干預(yù)來(lái)控制車(chē)輛轉(zhuǎn)向的系統(tǒng)和方法，該申請(qǐng)被轉(zhuǎn)讓給本申請(qǐng)的受讓人，并通過(guò)引用包含于本文?，F(xiàn)代的車(chē)道定中/保持系統(tǒng)通常使用視覺(jué)系統(tǒng)來(lái)感測(cè)車(chē)輛并使車(chē)輛行駛在車(chē)道的中央。能夠使用視覺(jué)系統(tǒng)的一種方法需要標(biāo)定照相機(jī)并將來(lái)自照相機(jī)的圖像上的長(zhǎng)度/距離與真實(shí)世界中的對(duì)應(yīng)長(zhǎng)度/距離相關(guān)聯(lián)。為了知道圖像與真實(shí)世界坐標(biāo)之間的關(guān)系，需要將視覺(jué)系統(tǒng)標(biāo)定至真實(shí)世界。由于許多失真，包括由照相機(jī)透鏡、照相機(jī)安裝位置的變化和安裝方向的變化引起的那些失真，所述標(biāo)定是必要的。利用標(biāo)定好的照相機(jī)，關(guān)于圖像中的長(zhǎng)度/距離的信息被轉(zhuǎn)換為真實(shí)世界中的長(zhǎng)度/距離，該信息被送至自主轉(zhuǎn)向模塊，以計(jì)算將車(chē)輛轉(zhuǎn)向至車(chē)道中央的轉(zhuǎn)向指令。然而，圖像尺寸與真實(shí)世界長(zhǎng)度/距離之間的這種標(biāo)定和轉(zhuǎn)換是費(fèi)力的且計(jì)算強(qiáng)度大。需要一種無(wú)需照相機(jī)標(biāo)定和轉(zhuǎn)換且仍允許車(chē)輛在車(chē)道中的精確定中的車(chē)道定中系統(tǒng)和方法。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，公開(kāi)了一種用于調(diào)整車(chē)輛在道路車(chē)道中的位置的方法。安裝在車(chē)輛上的照相機(jī)產(chǎn)生車(chē)道的當(dāng)前圖像，該方法識(shí)別當(dāng)前圖像中的當(dāng)前車(chē)道中線。產(chǎn)生基準(zhǔn)圖像，該方法識(shí)別基準(zhǔn)圖像中的基準(zhǔn)車(chē)道中線。然后該方法計(jì)算當(dāng)前車(chē)道中線與基準(zhǔn)車(chē)道中線之間的誤差，并提供轉(zhuǎn)向指令以調(diào)整車(chē)輛的位置，使得所述誤差得以減小。本發(fā)明提供下列技術(shù)方案。技術(shù)方案I :一種用于修正車(chē)輛在道路車(chē)道中的位置的方法，所述方法包括
使用安裝在所述車(chē)輛上的照相機(jī)產(chǎn)生所述車(chē)道的基準(zhǔn)圖像；
識(shí)別所述基準(zhǔn)圖像中的基準(zhǔn)車(chē)道中線；
使用所述照相機(jī)產(chǎn)生所述車(chē)道的當(dāng)前圖像；
識(shí)別所述當(dāng)前圖像中的當(dāng)前車(chē)道中線；
計(jì)算所述當(dāng)前車(chē)道中線與所述基準(zhǔn)車(chē)道中線之間的誤差；以及 調(diào)整所述車(chē)輛的位置，使得所述誤差得以減小。技術(shù)方案2 :如技術(shù)方案I的方法，其中調(diào)整所述車(chē)輛的位置包括向車(chē)輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供轉(zhuǎn)向調(diào)整指令信號(hào)。技術(shù)方案3 :如技術(shù)方案I的方法，其中識(shí)別當(dāng)前車(chē)道中線和基準(zhǔn)車(chē)道中線包括通過(guò)車(chē)道中心參數(shù)識(shí)別所述當(dāng)前車(chē)道中線和基準(zhǔn)車(chē)道中線，所述車(chē)道中心參數(shù)包括所述車(chē)道中線的角度和所述車(chē)道中線接觸所述圖像的邊線的位置。技術(shù)方案4 :如技術(shù)方案I的方法，其中識(shí)別當(dāng)前車(chē)道中線包括使用基于照相機(jī)的車(chē)道標(biāo)記檢測(cè)，以識(shí)別所述當(dāng)前圖像中的左車(chē)道邊界和右車(chē)道邊界，然后對(duì)所述左和右車(chē)道邊界求平均，以識(shí)別所述車(chē)道中線。技術(shù)方案5 :如技術(shù)方案I的方法，其中產(chǎn)生所述基準(zhǔn)圖像包括在所述車(chē)輛處于所述車(chē)道的幾何中心或者所述車(chē)道的幾何中心加上一偏移時(shí)產(chǎn)生所述基準(zhǔn)圖像。技術(shù)方案6 :如技術(shù)方案I的方法，其中產(chǎn)生所述基準(zhǔn)圖像包括在所述車(chē)輛處于所述車(chē)道的幾何中心時(shí)通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)來(lái)識(shí)別所述基準(zhǔn)圖像。技術(shù)方案7 :如技術(shù)方案I的方法，其中產(chǎn)生所述基準(zhǔn)圖像包括通過(guò)基于駕駛員偏好偏移的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)來(lái)識(shí)別所述基準(zhǔn)圖像。技術(shù)方案8 :如技術(shù)方案I的方法，還包括確定相對(duì)于所述道路車(chē)道的中線的期望駕駛員偏移，并基于該偏移修改所述基準(zhǔn)車(chē)道中線。技術(shù)方案9 :如技術(shù)方案I的方法，其中調(diào)整所述車(chē)輛的位置包括產(chǎn)生最小化如下成本函數(shù)J的一系列轉(zhuǎn)向角指令
權(quán)利要求
1.一種用于修正車(chē)輛在道路車(chē)道中的位置的方法，所述方法包括 使用安裝在所述車(chē)輛上的照相機(jī)產(chǎn)生所述車(chē)道的基準(zhǔn)圖像； 識(shí)別所述基準(zhǔn)圖像中的基準(zhǔn)車(chē)道中線； 使用所述照相機(jī)產(chǎn)生所述車(chē)道的當(dāng)前圖像； 識(shí)別所述當(dāng)前圖像中的當(dāng)前車(chē)道中線； 計(jì)算所述當(dāng)前車(chē)道中線與所述基準(zhǔn)車(chē)道中線之間的誤差；以及 調(diào)整所述車(chē)輛的位置，使得所述誤差得以減小。
2.如權(quán)利要求I的方法，其中調(diào)整所述車(chē)輛的位置包括向車(chē)輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供轉(zhuǎn)向調(diào)整指令信號(hào)。
3.如權(quán)利要求I的方法，其中識(shí)別當(dāng)前車(chē)道中線和基準(zhǔn)車(chē)道中線包括通過(guò)車(chē)道中心參數(shù)識(shí)別所述當(dāng)前車(chē)道中線和基準(zhǔn)車(chē)道中線，所述車(chē)道中心參數(shù)包括所述車(chē)道中線的角度和所述車(chē)道中線接觸所述圖像的邊線的位置。
4.如權(quán)利要求I的方法，其中識(shí)別當(dāng)前車(chē)道中線包括使用基于照相機(jī)的車(chē)道標(biāo)記檢測(cè)，以識(shí)別所述當(dāng)前圖像中的左車(chē)道邊界和右車(chē)道邊界，然后對(duì)所述左和右車(chē)道邊界求平均，以識(shí)別所述車(chē)道中線。
5.如權(quán)利要求I的方法，其中產(chǎn)生所述基準(zhǔn)圖像包括在所述車(chē)輛處于所述車(chē)道的幾何中心或者所述車(chē)道的幾何中心加上一偏移時(shí)產(chǎn)生所述基準(zhǔn)圖像。
6.如權(quán)利要求I的方法，其中產(chǎn)生所述基準(zhǔn)圖像包括在所述車(chē)輛處于所述車(chē)道的幾何中心時(shí)通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)來(lái)識(shí)別所述基準(zhǔn)圖像。
7.如權(quán)利要求I的方法，其中產(chǎn)生所述基準(zhǔn)圖像包括通過(guò)基于駕駛員偏好偏移的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)來(lái)識(shí)別所述基準(zhǔn)圖像。
8.如權(quán)利要求I的方法，還包括確定相對(duì)于所述道路車(chē)道的中線的期望駕駛員偏移，并基于該偏移修改所述基準(zhǔn)車(chē)道中線。
9.一種用于將車(chē)輛在該車(chē)輛所行駛的道路車(chē)道中定中的車(chē)道定中系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 照相機(jī)，其產(chǎn)生所述道路車(chē)道的圖像； 基準(zhǔn)圖像處理器，其識(shí)別從所述照相機(jī)選擇的基準(zhǔn)圖像中的基準(zhǔn)車(chē)道中線； 當(dāng)前圖像處理器，其識(shí)別來(lái)自所述照相機(jī)的當(dāng)前圖像中的當(dāng)前車(chē)道中線； 比較器，其將所述基準(zhǔn)車(chē)道中線與所述當(dāng)前車(chē)道中線作比較并提供其間的誤差；以及車(chē)道定中控制器，其接收所述誤差，并計(jì)算通過(guò)減小所述誤差將所述車(chē)輛在所述車(chē)道中定中的轉(zhuǎn)向指令。
10.一種用于使車(chē)輛在車(chē)道中定中的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 用于產(chǎn)生一組基準(zhǔn)車(chē)道中線參數(shù)的裝置； 用于產(chǎn)生當(dāng)前車(chē)道圖像的裝置； 用于從所述當(dāng)前車(chē)道圖像識(shí)別一組當(dāng)前車(chē)道中線參數(shù)的裝置； 用于計(jì)算來(lái)自所述當(dāng)前車(chē)道中線參數(shù)和所述基準(zhǔn)車(chē)道中線參數(shù)的誤差的裝置；以及 用于調(diào)整所述車(chē)輛的位置以減小所述誤差的裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及通過(guò)用于車(chē)道定中/保持的車(chē)道標(biāo)記識(shí)別的車(chē)道感測(cè)。一種用于調(diào)整車(chē)輛在道路車(chē)道中的位置的方法。安裝在車(chē)輛上的照相機(jī)產(chǎn)生車(chē)道的當(dāng)前圖像，并且該方法識(shí)別當(dāng)前圖像中的當(dāng)前車(chē)道中線。產(chǎn)生基準(zhǔn)圖像，并且該方法識(shí)別基準(zhǔn)圖像中的基準(zhǔn)車(chē)道中線。然后該方法計(jì)算當(dāng)前車(chē)道中線與基準(zhǔn)車(chē)道中線之間的誤差，并提供轉(zhuǎn)向指令以調(diào)整車(chē)輛的位置，使得所述誤差減小。
文檔編號(hào)B60W30/12GK102815299SQ20121018795
公開(kāi)日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月9日
發(fā)明者W.張, B.B.利庫(kù)希, J-W.李 申請(qǐng)人:通用汽車(chē)環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司