盘的扭矩Td小于等于系统设置的阈值Tt时，则表示驾驶员行驶过程中未能正常修正方向、驾驶员处于非正常驾驶状态(驾驶员打瞌睡、疲劳、精神不集中等)，则车道保持控制模块50向报警系统模块70输出报警信号，通过报警提醒驾驶员集中注意力驾驶。在检测到的扭矩Td大于系统设置的阈值Tt时，进一步通过方向盘转角传感器615检测方向盘的转角Θ是否大于系统设置的阈值0t、以及方向盘的角速度ω是否大于系统设置的阈值cot，若是则表示驾驶员处于非正常驾驶状态(驾驶员疏忽、打瞌睡、精神不集中、疲劳、打电话等)，则通过报警提醒驾驶员集中注意力驾驶，若检测到的转角Θ和角速度ω均小于设定的对应阈值，则执行下述转向灯信号检测。
[0039]车道保持控制模块50通过两个转向灯信号器320对转向灯信号进行检测。在检测至IJ驾驶员转动方向盘的扭矩Td大于系统设置的阈值Tt、方向盘转角Θ小于等于系统设置的阈值0t、方向盘角速度ω小于等于系统设置的阈值ω 1的情况下，车道保持控制模块50进一步通过转向灯信号器320检测车辆转向灯的情况，若此时转向灯未打开，则表示驾驶员仍处于非正常驾驶状态，则通过报警提醒驾驶员集中注意力驾驶；当在检测到驾驶员转动方向盘的扭矩Td大于系统设置的阈值Tt、方向盘转角Θ小于等于系统设置的阈值0t、方向盘角速度ω小于等于系统设置的阈值《*下，检测到车辆的转向灯处于打开时，则表示驾驶员处于正常换向或变道状态，系统不报警。通过上述过程能够对驾驶员的驾驶状态进行准确的检测，确保处于正常驾驶状态。
[0040]所述车道保持辅助系统的车道偏离判定功能包括如下过程，其中附图6为车道偏离判定示意图，附图7为车道偏离判定流程图:
首先车道保持控制模块50的输入模块接收车道环境检测模块10提供的车道线标识、车道线宽度、车辆中心距左右两侧车道线的距离、车辆航向角等信息，并将接收的相关信息输入微处理器，对连续采集的N幅图像进行航向角和/或车辆与左右车道线距离进行判断。
[0041]当检测到车辆100的第i+Ι幅图像的航向角α的绝对值大于第i幅图像的航向角α的绝对值(0<i<N-l)，表明车道有偏离加重的趋势，且航向角α小于零(此处定义航向角α位于车道中心线101右侧为正值，航向角α位于车道中心线101左侧为负值)，则表示车辆左偏；反之则车辆右偏。检测到的第i+Ι幅图像的航向角α的绝对值小于第i幅图像的航向角α的绝对值时，表明未出现车道偏离。
[0042]当检测到的第i+Ι幅图像的车辆左边缘距左侧车道线102的距离dl1+1减去第i+Ι幅图像的车辆右边缘距右侧车道线102的距离dr1+1的绝对值大于第i幅图像的车辆左边缘距左侧车道线102的距离dli减去第i幅图像的车辆右边缘距右侧车道线102的距离dri的绝对值，表明车道有偏离加重的趋势，并且第i幅图像的车辆左边缘距左侧车道线102的距离dh的绝对值减去第i幅图像的车辆右边缘距右侧车道线102的距离(1^的绝对值大于等于系统设置的阈值dt，则表示车辆右偏;反之则车辆左偏。当检测到的第i+Ι幅图像的车辆左边缘距左侧车道线的距离dl1+1减去第i+Ι幅图像的车辆右边缘距右侧车道线的距离dr1+1的绝对值小于等于第i幅图像的车辆左边缘距左侧车道线的距离dh减去第i幅图像的车辆右边缘距右侧车道线的距离(1^的绝对值，表明未出现车道偏离。
[0043]所述车道保持辅助系统根据上述车道偏离的结果进一步判定是否需要执行车道保持控制操作(即上述车道偏离是否超出预设安全范围，属于异常状态)，首先包括如下判断过程，其中图8为车道保持执行判断示意图，图9为车道保持执行判断流程图，根据以上两图对何时进行车道保持执行进行如下判断:
当确定车辆有左偏趋势时，通过判断第i幅图像的车辆左边缘距左侧车道线102的距离dh的绝对值是否小于左侧干涉区域103内车道线102距干涉区域内侧边界线105的距离Hu。当Cll1的绝对值小于等于Hu，则表示车辆的左偏离超出了安全范围，属于横向偏离异常状态，需要执行车道保持回正控制。反之则说明车辆的左偏仍在可控的正常范围内，不需要进行回正控制。
[0044]当确定车辆有右偏趋势时，通过判断第i幅图像的车辆右边缘距右侧车道线102的距离dri的绝对值是否小于右侧干涉区域104内车道线102距干涉区域内侧边界线106的距离Hir。当dri的绝对值小于等于Hir，则表示车辆的右偏超出了安全范围，属于横向偏离异常状态，需要执行车道保持回正控制。反之则说明车辆的右偏仍在可控的正常范围内，不需要进行回正控制。
[0045]车辆纵向距离控制通过摄像头、雷达进行周围环境的检测，检测本车和前车的距离S与系统设置的安全距离St进行对比(安全距离St通过两车的相对速度与系统预设的安全运行事件t计算)，当S小于等于St时，进行纵向安全距离保持执行控制，反之则不需要进行纵向安全距离保持执行控制。
[0046]最后所述车道保持辅助系统根据上述车道偏离判定结构执行回正操作，图10为车道保持控制示意图，图11为车道保持控制流程图。根据以上两图对如何进行车道回正保持进行描述。
[0047]如上所述，当车辆直行过程中，遇到驾驶员非正常驾驶状态(驾驶员疏忽、打瞌睡、精神不集中、疲劳、打电话等)驾驶导致转向轮偏转，造成车辆偏离行驶车道，此偏离被车道保持辅助系统识别到并进行实时监控。首先如上所述的，通过检测判定车辆处于偏离状态且偏离进入干涉区域时，通过将系统计算好的横向回正力矩按照需求分别分配给EPS控制装置610与ESP控制装置650，使EPS和ESP协同配合控制，其中EPS控制装置610通过电动助力转向模块调整相应的转向力及方向盘转角630来实现提供第一辅助回正力矩620 ASP控制装置650通过按一定比例关系分别对四个车轮轮速进行调整670来实现提供第二辅助回正力矩660。在第一辅助回正力矩620和第二辅助回正力矩660共同作用下使车辆横向偏离回正，实现车道保持680。曲线107为经过车道保持控制的车辆质心行驶轨迹曲线。第一辅助回正力矩620与第二辅助回正力矩660的设置，是为了在保证车辆行驶安全的前提下，最大程度的提高车道保持辅助系统工作时的舒适性。同时当检测到需要进行纵向安全距离保持时，系统将计算好的制动力需求提供给ESP控制装置650，ESP通过对四个车轮提供相应的制动力，进行车轮轮速的调整，实现车辆纵向安全距离保持。
[0048]本发明通过车道环境检测、车辆状态检测、驾驶员驾驶状态检测、车辆与道路路面滚动摩擦系数检测四大模块对“人-车-路”驾驶环境的全面检测，将相应检测信号通过车道保持控制模块进行运算处理，判断车辆是否偏离车道，并且通过电动助力转向系统EPS和电子稳定程序ESP协同控制实现车道横向回正控制及通过电子稳定程序ESP控制实现纵向安全距离保持，并且在适当的时候进行报警提醒，整个方案至少具有以下优点和创新之处:
①、对“人-车-路”驾驶环境的全面检测来实现车道保持，显著提升行驶车辆的驾驶安全性。
②、采用EPS控制装置与ESP控制装置协同控制方式来实现车道保持，在保证车辆行驶安全的前提下，最大程度的提高车道保持辅助系统工作时的舒适性。③、通过横向偏离回正来实现车道保持，同时增加纵向安全距离保持功能，可以有效避免纵向车辆对车道保持系统的影响，提升行驶车辆的驾驶安全性。④、该发明专利具有较好的可扩展性。
[0049]以上仅是对本发明的优选实施方式进行了描述，并不将本发明的技术方案限制于此，本领域技术人员在本发明的主要技术构思的基础上所作的任何公知变形都属于本发明所要保护的技术范畴，本发明具体的保护范围以权利要求书的记载为准。
【主权项】
1.一种车道保持辅助系统，其特征在于，包括:车道环境检测模块(10)、车辆状态检测模块(20)、驾驶员驾驶状态检测模块(30)、车辆与道路路面滚动摩擦系数检测模块(40)、车道保持控制模块(50)、车道保持执行模块(60)和报警系统模块(70)，所述车道环境检测模块(10)、车辆状态检测模块(20)、驾驶员驾驶状态检测模块(30)、车辆与道路路面滚动摩擦系数检测模块(40)连接于车道保持控制模块(50)的数据采集输入部分，所述车道保持执行模块(60)和报警系统模块(70)连接于车道保持控制模块(50)的控制信号输出部分，所述车道保持控制模块(50)根据车道环境检测模块(10)、车辆状态检测模块(20)、驾驶员驾驶状态检测模块(30)和车辆与道路路面滚动摩擦系数检测模块(40)提供的“人-车-路”驾驶环境检测数据，判定车辆运行状态和驾驶员驾驶状态，当驾驶员驾驶状态出现异常时，所述车道保持控制模块(50)触发报警系统模块(70)进行报警提醒，当车辆横向偏离车道出现异常时，所述车道保持控制模块(50)控制车道保持执行模块(60)执行车辆横向回正控制，当车辆纵向未处在安全距离范围时，所述车道保持控制模块(50)控制车道保持执行模块(60)将车辆保持在安全距离范围。2.根据权利要求1所述的车道保持辅助系统，其特征在于，所述车道环境检测模块(10)包括CCD摄像机(110)和雷达(120)，用于检测车道线标识、车道线宽度、车辆中心距两侧车道线距离、道路上行人、车辆航向角、车辆间距离信息和车辆间相对速度信息，所述车辆状态检测模块(20)包括加速度传感器(210)、横摆角速度传感器(220)和轮速传感器(658)，用于检测车辆横向与纵向加速度、横摆角速度和车轮转速，所述驾驶员驾驶状态检测模块(30)包括触碰传感器(310)、转向灯信号器(320)、车道保持按钮开关信号器(330)、方向盘扭矩传感器(614)和方向盘转角传感器(615 )，用于检测车辆方向盘触碰情况、转向灯开闭状态、车道保持辅助系统开闭状态、方向盘转向扭矩、方向盘转向角度以及方向盘转向角速度，所述车辆与道路路面滚动摩擦系数检测模块(40)包括轮胎传感器，用于周期性检测车辆与道路路面的滚动摩擦系数;所述车道保持控制模块(50)包括输入模块(510)、数据存储模块(520)、微处理器(530)及输出模块(540)，所述输入模块(510)连接于所述CCD摄像机(110)、雷达(120)、加速度传感器(210)、横摆角速度传感器(220)、轮速传感器(658)、触碰传感器(310)