随着社会进步和经济发展,汽车保有量不断增长,随之而来的是交通事故频繁发生。由驾驶员疲劳驾驶而导致车道偏离是发生交通事故的常见原因,以车道保持为代表的横向辅助系统是避免车道偏离的有效途径。为解决以上问题,本文对基于疲劳检测的人机协同车道保持进行研究,提出一种基于面部特征识别的驾驶员疲劳检测方法并与人机协同车道保持控制相结合,主要完成以下工作:首先,本文提出了一种基于面部特征点识别的驾驶员疲劳检测方法,使用摄像头采集驾驶员面部图像信息。之后通过Adaboost人脸检测算法、ERT特征点定位算法对人脸进行检测和特征点提取并计算疲劳指标,通过多指标融合疲劳检测算法对驾驶员疲劳状态进行判定。其次,建立车辆运动学模型和动力学模型,在预瞄跟随和神经网络理论的基础上,建立轨迹跟踪驾驶员模型,并通过仿真实验,验证了驾驶员模型的有效性。在模型预测控制理论的基础上设计MPC横向控制器实现对车辆横向位置控制,通过前轮转角控制转向,并通过仿真实验进行验证。基于模糊控制设计人机共驾协同权重分配策略,根据驾驶员疲劳程度和车道偏离中心线情况动态调节人机控制权重,改变自动控制器介入程度降低车辆横向偏离程度,在保证控制精度的前提上不过度干预驾驶员操作。最后,利用硬件在环实验对所研究的控制策略进行验证。结果表明人机权重控制器能根据驾驶员疲劳状态和车道偏离情况实现动态调整,在保留驾驶员一定操作的基础上降低人机冲突,避免车道偏离,实现人机协同车道保持。