CN112172810A - 车道保持装置、方法、***及汽车 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种车道保持装置、方法、***及汽车，其中，车道保持装置包括车道检测单元和LKA电控单元；车道检测单元输出第一车道线置信度和第一车道线信息，第二车道线置信度和第二车道线信息；LKA电控单元基于第一车道线置信度与第二车道线置信度，选取第一车道线信息或第二车道线信息进行处理，得到转向数据；并将转向数据传输给电动助力转向***，以进行车辆的横向控制。本申请解决了传统车道保持辅助***(LKA)场景受限问题，如夜晚或者车道线不清晰时摄像头可能无法检测到车道线，导致LKA功能的触发故障、以及频繁退出和进入，进而扩大LKA的实际使用场景和灵活性。
Description
技术领域
本申请涉及汽车智能驾驶技术领域，特别是涉及一种车道保持装置、方法、***及汽车。
背景技术
目前车道保持辅助***(Lane Keeping Assistance，LKA)通过摄像头完成对车道的检测，LKA根据摄像头提供的车道信息对车道偏离进行报警和干预控制，让车辆在车道内行驶，在此过程中摄像头要持续监测前方道路情况。
在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：传统摄像头检测中，雨雪雾霾天气、日落逆光背光等特殊光照、车窗起雾结霜和夜晚光照不好时，均会影响对车道线的检测，进而影响LKA的性能，例如，无法触发LKA。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种车道保持装置、方法、***及汽车。
为了实现上述目的，一方面，本发明实施例提供了一种车道保持装置，包括车道检测单元和LKA电控单元；
车道检测单元在车辆开启LKA时，获取车辆当前地理位置，并将高精度地图中车辆当前地理位置处的车道信息作为第一车道线信息输出，且对第一车道线信息进行可信度检验，输出第一车道线置信度；
车道检测单元接收车辆摄像头采集的图像数据，并对图像数据进行车道识别，输出第二车道线信息，且对第二车道线信息进行可信度检验，输出第二车道线置信度；
LKA电控单元基于第一车道线置信度与第二车道线置信度，选取第一车道线信息或第二车道线信息确定转向数据，并将转向数据传输给电动助力转向***，以进行车辆的横向控制。
在其中一个实施例中，LKA电控单元包括连接处理模块和LKA控制模块；
处理模块比较第一车道线置信度和第二车道线置信度的大小；处理模块在第一车道线置信度小于或等于第二车道线置信度时，根据车辆当前动力数据和第二车道线信息确定转向数据；以及在第一车道线置信度大于第二车道线置信度时，根据车辆当前动力数据和第一车道线信息确定转向数据；车辆当前动力数据包括车轮转速；
处理模块将转向数据传输给LKA控制模块；
LKA控制模块将转向数据传输给电动助力转向***。
在其中一个实施例中，车道检测单元包括高精地图模块和摄像头检测模块；
高精地图模块对车辆进行定位得到车辆当前地理位置，并根据车辆当前地理位置在高精度地图中查询得到第一车道线信息；高精地图模块对第一车道线信息进行车道线清晰度、连续性检测，输出第一车道线置信度；
摄像头检测模块接收图像数据；摄像头检测模块采用相应的车道线检测算法处理图像数据，输出第二车道线信息；摄像头检测模块对第二车道线信息进行车道线清晰度、连续性检测，输出第二车道线置信度。
在其中一个实施例中，LKA电控单元在第一车道线置信度、第二车道线置信度均落入预设失效区间时，指示车辆关闭LKA。
另一方面，本发明实施例还提供了一种车道保持方法，包括步骤：
接收车道检测单元传输的第一车道线信息和第一车道线置信度；第一车道线信息由车辆当前地理位置经车道检测单元依据高精度地图处理得到；第一车道线置信度由第一车道线信息经车道检测单元进行可信度检验得到；
接收车道检测单元传输的第二车道线信息和第二车道线置信度；第二车道线信息由车辆摄像头采集的图像数据经车道检测单元进行车道识别得到；第二车道线置信度由第二车道线信息经车道检测单元进行可信度检验得到；
基于第一车道线置信度与第二车道线置信度，选取第一车道线信息或第二车道线信息确定转向数据，并将转向数据传输给电动助力转向***；转向数据用于指示电动助力转向***进行车辆的横向控制。
在其中一个实施例中，基于第一车道线置信度与第二车道线置信度，选取第一车道线信息或第二车道线信息确定转向数据的步骤包括：
比较第一车道线置信度和第二车道线置信度的大小；
在第一车道线置信度大于第二车道线置信度时，根据车辆当前动力数据和第一车道线信息确定转向数据；车辆当前动力数据包括车轮转速；
在第一车道线置信度小于或等于第二车道线置信度时，根据车辆当前动力数据和第二车道线信息确定转向数据。
在其中一个实施例中，转向数据为转角；还包括步骤：获取车辆当前动力数据；车辆当前动力数据包括车轮转速；
选取第一车道线信息或第二车道线信息确定转向数据的步骤包括：
分析处理车辆当前动力数据与第一车道线信息、或车辆当前动力数据与第二车道线信息，得到车辆车道线轨迹、偏离车道线距离和车辆偏航率；
根据车辆车道线轨迹、偏离车道线距离和车辆偏航率，输出转角的大小。
在其中一个实施例中，还包括步骤：
在第一车道线置信度、第二车道线置信度均落入预设失效区间时，输出退出LKA指令；退出LKA指令用于指示车辆关闭LKA。
一种车道保持***，包括车辆摄像头，电动助力转向***，以及上述任一项车道保持装置；
车道保持装置连接在车辆摄像头与电动助力转向***之间。
一种汽车，包括上述车道保持***。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：
本申请融合当前定位位置和摄像头提供的车道线信息，当摄像头无法提供车道线信息时，根据本车的定位位置获取车道线信息；当本车无法根据定位信息提供车道线信息时，车道保持装置可使用摄像头提供车道线信息进行控制；当定位位置和摄像头均可以提供车道线信息时，车道保持装置依据置信度较高的车道线信息进行控制，只有根据定位位置和摄像头均无法提供车道线信息时、才会退出LKA功能；本申请解决了传统车道保持辅助***(LKA)场景受限问题，如夜晚或者车道线不清晰时摄像头可能无法检测到车道线，导致LKA功能的触发故障、以及频繁退出和进入，进而扩大LKA的实际使用场景和灵活性。
附图说明
通过附图中所示的本申请的优选实施例的更具体说明，本申请的上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本申请的主旨。
图1为一个实施例中车道保持装置的第一示意性结构框图；
图2为一个实施例中车道保持装置的第二示意性结构框图；
图3为一个实施例中车道保持装置的第三示意性结构框图；
图4为一个实施例中车道保持装置的工作流程示意图；
图5为一个实施例中车道保持方法的流程示意图；
图6为一个实施例中车道保持***的内部结构图；
图7为一个实施例中应用车道保持***的汽车结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的首选实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“相连”、“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
目前，市场上的LKA均是借助于摄像头检测车道线相关信息进行控制，而基于摄像头检测车道线的LKA可应用的场景很有限，在极端天气、极端光照等条件时性能受限，在摄像头被遮挡、摄像头过热时无法开启，降低驾驶的舒适度和体验感。而本申请能够融合摄像头和根据汽车自身定位提供车道线数据，可以覆盖道路上遇到的更多场景，扩展LKA使用的场景。
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请提供的车道保持装置，可以应用于智能驾驶辅助***。在一个实施例中，如图1所示，提供了一种车道保持装置，包括车道检测单元110和LKA电控单元120；
车道检测单元110在车辆开启LKA时获取车辆当前地理位置，并将高精度地图中车辆当前地理位置处的车道信息作为第一车道线信息输出，且对第一车道线信息进行可信度检验，输出第一车道线置信度；
车道检测单元110接收车辆摄像头采集的图像数据，并对图像数据进行车道识别，输出第二车道线信息，且对第二车道线信息进行可信度检验，输出第二车道线置信度；
LKA电控单元120基于第一车道线置信度与第二车道线置信度，选取第一车道线信息或第二车道线信息确定转向数据，并将转向数据传输给电动助力转向***，以进行车辆的横向控制。
其中，本申请中的车辆摄像头可以指汽车的前摄像头；在一个具体的示例中，前摄像头的安装位置可以为在前挡风玻璃中央靠近倒车镜位置。
具体而言，本申请包括车道检测单元与LKA电控单元；车道检测单元可用于连接车辆摄像头，而LKA电控单元可用于连接电动助力转向***(EPS，Electric PowerSteering)。
在实际应用中，车辆开启LKA功能时，例如，驾驶员通过车上硬开关(物理按钮开关)或软件开关(触摸屏开关)打开LKA功能后，仪表上有显示功能已开启的图标；车道检测单元通过定位获取车辆当前的地理位置，并根据该地理位置得到第一车道线信息和第一车道线置信度，且将第一车道线信息和第一车道线置信度传输给LKA电控单元。在一个具体的示例中，车道检测单元可以采用高精地图实现上述功能。
需要说明的是，本申请中的高精地图可以指高精度地图，即对路面信息进行精度更高的扫描和处理后生成的地图。在一个具体示例中，本申请的高精地图可以指整车上一个独立的电控单元，它接收GPS(Global Positioning System，全球定位***)、RTK(RealTime Kinematic，载波相位差分技术)和摄像头等信息后能对车辆进行准确定位，高精地图(已采集存储道路全部信息)根据车辆的地理位置输出车道线等信息；同时，高精地图可以包含以下两个方面：准确定位和准确的道路信息；相较于普通导航地图，高精地图的定位更加精准，能够输出如道路坡度、每个车道线曲率、交通标识等信息。
进一步的，本申请中的车道检测单元接收车辆摄像头采集的图像数据，并对图像数据进行处理，得到第二车道线信息和第二车道线置信度；车道检测单元将第二车道线信息和第二车道线置信度传输给LKA电控单元。
具体而言，车道检测单元接收车辆摄像头采集的图像数据，并对图像数据进行车道识别，输出第二车道线信息；例如，基于图像的梯度和颜色特征，定位车道线所在位置，并跟踪整条线并连接图像上的车道标记等；本申请车道检测单元可采用相关的车道线识别算法精确定位车道线所在位置，例如，车道特征匹配，采用可变车道模型来辨识车道，以及基于车道模型进行辨识，具体地，根据车道长度、弯曲度以及斜率建立各类模型参数，再对应至影像中建立车道线。
在一个具体的示例中，车道检测单元可根据图像中的潜在标记进行可信度检验，如对比度、宽度和距离等。
若单纯使用车道检测单元(例如，采用高精地图)根据精确定位提供的车道线信息，会受制于定位准确性和地图更新频率的因素，有些地方可能会出现无法输出准确的车道线信息的情况。而本申请中的车道检测单元进一步获取到了摄像头采集的图像信息，并将处理图像数据(例如，对摄像头采集的图像进行车道线识别)得到的第二车道线信息和第二车道线置信度传输给LKA电控单元。
本申请中的LKA电控单元在获取到的第一车道线置信度与第二车道线置信度的基础上，选取相应的车道线信息(第一车道线信息或第二车道线信息)进行处理，进而得到转向数据；LKA电控单元将转向数据传输给电动助力转向***(EPS，Electric PowerSteering)，以进行车辆的横向控制。
其中，置信度可以指采集的车道线的可信程度，道路车道线清晰、连续那么可信度就高，假如道路车道线不清晰或雨雾天气遮挡摄像头视野均会让摄像头采集到的车道线不清晰那么它的可信度可能会降低。
具体地，LKA电控单元可以通过比较高精地图和摄像头输出车道线置信度高低，并最终采用置信度高的车道线信息，进而根据车辆车道线轨迹、偏离车道线距离(即车辆与车道线之间的距离)和车辆偏航率等信息实时计算所需的转向数据(例如，转角或转矩的大小)；然后将需控制的转向数据发送给电动助力转向***(EPS)进行横向控制。其中，车辆与车道线之间的距离，可以指车轮与车道线之间的距离，也即DLC(Distance to lanecrossing，偏移车道线距离或距车道距离)，可采用现有标准记载的算法处理得到。
本申请中LKA电控单元融合当前定位位置和摄像头提供的车道线信息，解决传统车道保持辅助***(LKA)场景受限问题，如夜晚或者车道线不清晰时摄像头可能无法检测到车道线，导致LKA功能的触发故障、以及频繁退出和进入，进而扩大LKA的实际使用场景和灵活性。
例如，当摄像头无法提供车道线信息时(也即第二车道线置信度过低，或摄像头失效时)，LKA电控单元可根据本车的定位位置获取车道线信息；当本车无法根据定位信息提供车道线信息时(也即第一车道线置信度过低，或高精地图、本地定位装置等失效时)，LKA电控单元刻使用摄像头提供车道线信息进行控制；当定位位置和摄像头均可以提供车道线信息时，LKA依据置信度较高的车道线信息进行控制。
在一个具体的实施例中，LKA电控单元在第一车道线置信度、第二车道线置信度均落入预设失效区间时，指示车辆关闭LKA。
具体而言，LKA电控单元在定位位置和摄像头均无法提供车道线信息时、可安排退出LKA功能；使得应用本申请的车道保持辅助***(LKA)无需受限某一传感器感知性能，在夜晚或者车道线不清晰时，即使遭遇摄像头可能无法检测到车道线的情况，也能够解决LKA功能的频繁退出和进入的问题。
以上，本申请解决基于传统技术输出的车道线带来的场景受限问题，通过融合摄像头和本地定位可以解决在车道线不清晰、特殊光照条件、车窗起雾结霜和摄像头故障条件时，都可以很好的检测车道线，进而扩大LKA使用的场景；本申请能够覆盖更多的场景，提高LKA可使用的范围。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种车道保持装置，包括车道检测单元210和LKA电控单元220；
车道检测单元210在车辆开启LKA时获取车辆当前地理位置，并将高精度地图中车辆当前地理位置处的车道信息作为第一车道线信息输出，且对第一车道线信息进行可信度检验，输出第一车道线置信度；
车道检测单元210接收车辆摄像头采集的图像数据，并对图像数据进行车道识别，输出第二车道线信息，且对第二车道线信息进行可信度检验，输出第二车道线置信度；
LKA电控单元220基于第一车道线置信度与第二车道线置信度，选取第一车道线信息或第二车道线信息确定转向数据，并将转向数据传输给电动助力转向***，以进行车辆的横向控制。
在一个具体的实施例中，LKA电控单元220包括处理模块222和LKA控制模块224；
处理模块222比较第一车道线置信度和第二车道线置信度的大小；处理模块在第一车道线置信度小于或等于第二车道线置信度时，根据车辆当前动力数据和第二车道线信息确定转向数据；以及在第一车道线置信度大于第二车道线置信度时，根据车辆当前动力数据和第一车道线信息确定转向数据；车辆当前动力数据包括车轮转速；
处理模块222将转向数据传输给LKA控制模块224；
LKA控制模块224将转向数据传输给电动助力转向***。
具体而言，LKA电控单元可以包括处理模块(用于实现实时计算功能)和LKA控制模块；该LKA控制模块能够与电动助力转向***进行信息交互，进而进行横向控制。而LKA电控单元可以为车辆中独立的电控单元，也可为在现有LKA***基础上延伸出相应功能的控制单元。
本申请处理模块可以比较第一车道线置信度a1与第二车道线置信度a2的大小，当a1>a2时采用第一车道线信息，当a1＜a2时采用摄像头输出的第二车道线信息，当a1＝a2时采用摄像头输出的第二车道线信息。进一步的，处理模块根据定位的车辆位置，或摄像头采集到的当前偏离车道线距离、整车的姿态等信息(即车道线信息)，获取车辆车道线轨迹、偏离车道线距离和车辆偏航率等数据，进而通过实时计算，得到所需的转角或转矩(即转向数据)的大小。在一个具体的示例中，处理模块还可获取车辆当前动力数据，例如，汽车车轮转速，车轮加速度等轮速传感器传输的整车动力学信息；再如方向盘转角，当前驾驶员转向力矩等数据；并根据车辆当前动力数据和车道线信息，进一步获取转向数据(转角或转矩)。
如图3所示，在一个具体的实施例中，车道检测单元可以包括高精地图模块和摄像头检测模块；
高精地图模块对车辆进行定位得到车辆当前地理位置，并根据车辆当前地理位置在高精度地图中查询得到第一车道线信息；高精地图模块对第一车道线信息进行车道线清晰度、连续性检测，输出第一车道线置信度；
摄像头检测模块接收图像数据；摄像头检测模块采用相应的车道线检测算法处理图像数据，输出第二车道线信息；摄像头检测模块对第二车道线信息进行车道线清晰度、连续性检测，输出第二车道线置信度。
具体而言，车道检测单元可以包括高精地图模块和摄像头检测模块，也即将本申请应用于高精地图和摄像头为例；本申请处理模块可以比较第一车道线置信度a1与第二车道线置信度a2的大小，当a1>a2时采用高精地图输出的车道线信息，当a1＜a2时采用摄像头输出的车道线信息，当a1＝a2时采用摄像头输出的车道线信息。
进一步的，当高精地图模块失效时，令其车道线置信度a1＝0；当摄像头失明时，令其置信度a2＝0；在一个具体的示例中，a1和a2的取值范围可以是(0,1)。而本申请中的预设失效区间可以依据实际情况进行设置。
需要说明的是，高精地图模块失效表示高精地图出现故障，其输出的车道线信息可能是错误的，参考意义不大。同理，摄像头失明时，其输出的车道线信息可能是也是错误的。对于置信度，本申请也可以定义为低中高三个等级，并在实际应用中，在置信度达到相应等级时，才采用其对应的车道线信息进行转向数据的计算。同时，本申请可采用现有的车道线检测算法处理图像数据，进而能够识别和分类车道线。
下面结合一个具体的实例进行说明，本申请可以包括3个模块，车道检测模块(也即车道检测单元)、实时计算模块(也即处理模块)和LKA控制模块，其工作流程可以如图4所示：
a)车辆开启LKA；
b)车道检测模块：高精地图根据车辆准确地理位置输出车道线和车道线置信度a1信息，摄像头采集道路车道线和置信度a2信息；
c)实时计算模块通过比较高精地图和摄像头输出车道线置信度高低，并最终采用置信度高的车道线信息，根据车辆车道线轨迹、偏离车道线距离和车辆偏航率等信息实时计算所需的转角或转矩大小；
d)LKA控制模块将所需控制的转角或转矩大小发送给电动助力转向***(EPS)进行横向控制。
其中，车道检测模块可以包含两部分：高精地图和摄像头检测，高精地图是一个单独的电控单元，摄像头检测借助于摄像头。实时计算模块和LKA控制模块可以属于LKA电控单元。
进一步的，步骤b)中，当高精地图模块失效时其车道线置信度a1＝0,当摄像头失明时其置信度a2＝0，a1和a2的取值范围可以是(0,1)。
而步骤c)中，当a1>a2时采用高精地图输出的车道线信息，当a1＜a2时采用摄像头输出的车道线信息，当a1＝a2时采用摄像头输出的车道线信息。
本申请的改进之处在于利用高精地图输出车道线以及利用摄像头拍摄路面并识别出车道线，并且各自输出车道线的置信度，然后依据二者置信度的关系来选择最终车道线，以供车道保持使用。
需要说明的是，上述车道保持装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于汽车或相应设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于相应设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
以上，本申请融合当前定位位置和摄像头提供的车道线信息，当摄像头无法提供车道线信息时，根据本车的定位位置获取车道线信息；当本车无法根据定位信息提供车道线信息时，应用本申请车道保持装置的LKA可使用摄像头提供车道线信息进行控制；当定位位置和摄像头均可以提供车道线信息时，应用本申请车道保持装置的LKA依据置信度较高的车道线信息进行控制，只有根据定位位置和摄像头均无法提供车道线信息时、LKA功能才会退出；本申请解决了传统车道保持辅助***(LKA)场景受限问题，如夜晚或者车道线不清晰时摄像头可能无法检测到车道线，导致LKA功能的触发故障、以及频繁退出和进入，进而扩大LKA的实际使用场景和灵活性。
在一个实施例中，如图5所示，提供了一种车道保持方法，以该方法应用于智能驾驶辅助***，具体的，应用于车道保持装置中的LKA电控单元为例，可以包括以下步骤：
步骤S510，接收车道检测单元传输的第一车道线信息和第一车道线置信度；第一车道线信息由车辆当前地理位置经车道检测单元依据高精度地图处理得到；第一车道线置信度由第一车道线信息经车道检测单元进行可信度检验得到；
步骤S520，接收车道检测单元传输的第二车道线信息和第二车道线置信度；第二车道线信息由车辆摄像头采集的图像数据经车道检测单元进行车道识别得到；第二车道线置信度由第二车道线信息经车道检测单元进行可信度检验得到；
步骤S530，基于第一车道线置信度与第二车道线置信度，选取第一车道线信息或第二车道线信息确定转向数据，并将转向数据传输给电动助力转向***；转向数据用于指示电动助力转向***进行车辆的横向控制。
在一个具体实施例中，基于第一车道线置信度与第二车道线置信度，选取第一车道线信息或第二车道线信息确定转向数据的步骤包括：
比较第一车道线置信度和第二车道线置信度的大小；
在第一车道线置信度大于第二车道线置信度时，根据车辆当前动力数据和第一车道线信息确定转向数据；
在第一车道线置信度小于或等于第二车道线置信度时，根据车辆当前动力数据和第二车道线信息确定转向数据。
在一个具体实施例中，转向数据为转角；还包括步骤：获取车辆当前动力数据；
选取第一车道线信息或第二车道线信息确定转向数据的步骤包括：
分析处理车辆当前动力数据与第一车道线信息、或车辆当前动力数据与第二车道线信息，得到车辆车道线轨迹、偏离车道线距离和车辆偏航率；
根据车辆车道线轨迹、偏离车道线距离和车辆偏航率，输出转角的大小。
在一个具体实施例中，还包括步骤：
在第一车道线置信度、第二车道线置信度均落入预设失效区间时，输出退出LKA指令；退出LKA指令用于指示车辆关闭LKA。
需要说明的是，关于车道保持方法的具体限定可以参见上文中对于车道保持装置的限定，在此不再赘述。
本申请车道保持方法，能够融合当前定位位置和摄像头提供的车道线信息，当摄像头无法提供车道线信息时，根据本车的定位位置获取车道线信息；当本车无法根据定位信息提供车道线信息时，LKA使用摄像头提供车道线信息进行控制；当定位位置和摄像头均可以提供车道线信息时，LKA依据置信度较高的车道线信息进行控制，只有根据定位位置和摄像头均无法提供车道线信息时、LKA功能才会退出；本申请解决了传统车道保持辅助***(LKA)场景受限问题，如夜晚或者车道线不清晰时摄像头可能无法检测到车道线，导致LKA功能的触发故障、以及频繁退出和进入，进而扩大LKA的实际使用场景和灵活性。
应该理解的是，虽然图4、图5的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图4、图5中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，提供了一种车道保持***，其内部结构图可以如图6所示，包括车辆摄像头，电动助力转向***，以及上述任一项车道保持装置；
车道保持装置连接在车辆摄像头与电动助力转向***之间。
具体的，车道保持装置可以包括车道检测单元和LKA电控单元；车道检测单元用于连接车辆摄像头，LKA电控单元用于连接电动助力转向***。
本领域技术人员可以理解，图6中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的设备或产品的限定，具体的设备或产品可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
进一步的，如图7所示，在一个实施例中，本申请提供了一种汽车，包括上述车道保持***。
其中，车道保持***，包括车辆摄像头，电动助力转向***，以及连接在车辆摄像头与电动助力转向***之间的车道保持装置。
具体的，车道保持装置可以包括车道检测单元和LKA电控单元；车道检测单元用于连接车辆摄像头，LKA电控单元用于连接电动助力转向***。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种车道保持装置，其特征在于，包括车道检测单元和LKA电控单元；
所述车道检测单元在车辆开启LKA时，获取车辆当前地理位置，并将高精度地图中所述车辆当前地理位置处的车道信息作为第一车道线信息输出，且对所述第一车道线信息进行可信度检验，输出第一车道线置信度；
所述车道检测单元接收车辆摄像头采集的图像数据，并对所述图像数据进行车道识别，输出第二车道线信息，且对所述第二车道线信息进行可信度检验，输出第二车道线置信度；
所述LKA电控单元基于所述第一车道线置信度与所述第二车道线置信度，选取所述第一车道线信息或所述第二车道线信息确定转向数据，并将所述转向数据传输给电动助力转向***，以进行车辆的横向控制。
2.根据权利要求1所述的车道保持装置，其特征在于，所述LKA电控单元包括处理模块和LKA控制模块；
所述处理模块比较所述第一车道线置信度和第二车道线置信度的大小；所述处理模块在所述第一车道线置信度小于或等于所述第二车道线置信度时，根据车辆当前动力数据和所述第二车道线信息确定所述转向数据；以及在所述第一车道线置信度大于所述第二车道线置信度时，根据车辆当前动力数据和所述第一车道线信息确定所述转向数据；所述车辆当前动力数据包括车轮转速；
所述处理模块将所述转向数据传输给所述LKA控制模块；
所述LKA控制模块将所述转向数据传输给所述电动助力转向***。
3.根据权利要求1所述的车道保持装置，其特征在于，所述车道检测单元包括高精地图模块和摄像头检测模块；
所述高精地图模块对车辆进行定位得到所述车辆当前地理位置，并根据所述车辆当前地理位置在所述高精度地图中查询得到所述第一车道线信息；所述高精地图模块对所述第一车道线信息进行车道线清晰度、连续性检测，输出所述第一车道线置信度；
所述摄像头检测模块接收所述图像数据；所述摄像头检测模块采用相应的车道线检测算法处理所述图像数据，输出第二车道线信息；所述摄像头检测模块对所述第二车道线信息进行车道线清晰度、连续性检测，输出所述第二车道线置信度。
4.根据权利要求1至3任一项所述的车道保持装置，其特征在于，
所述LKA电控单元在所述第一车道线置信度、所述第二车道线置信度均落入预设失效区间时，指示车辆关闭LKA。
5.一种车道保持方法，其特征在于，包括步骤：
接收车道检测单元传输的第一车道线信息和第一车道线置信度；所述第一车道线信息由车辆当前地理位置经所述车道检测单元依据高精度地图处理得到；所述第一车道线置信度由所述第一车道线信息经所述车道检测单元进行可信度检验得到；
接收所述车道检测单元传输的第二车道线信息和第二车道线置信度；所述第二车道线信息由车辆摄像头采集的图像数据经所述车道检测单元进行车道识别得到；所述第二车道线置信度由所述第二车道线信息经所述车道检测单元进行可信度检验得到；
基于所述第一车道线置信度与所述第二车道线置信度，选取所述第一车道线信息或所述第二车道线信息确定转向数据，并将所述转向数据传输给电动助力转向***；所述转向数据用于指示所述电动助力转向***进行车辆的横向控制。
6.根据权利要求5所述的车道保持方法，其特征在于，基于所述第一车道线置信度与所述第二车道线置信度，选取所述第一车道线信息或所述第二车道线信息确定转向数据的步骤包括：
比较所述第一车道线置信度和第二车道线置信度的大小；
在所述第一车道线置信度大于所述第二车道线置信度时，根据车辆当前动力数据和所述第一车道线信息确定所述转向数据；所述车辆当前动力数据包括车轮转速；
在所述第一车道线置信度小于或等于所述第二车道线置信度时，根据车辆当前动力数据和所述第二车道线信息确定所述转向数据。
7.根据权利要求5所述的车道保持方法，其特征在于，所述转向数据为转角；还包括步骤：获取车辆当前动力数据；所述车辆当前动力数据包括车轮转速；
选取所述第一车道线信息或所述第二车道线信息确定转向数据的步骤包括：
分析处理所述车辆当前动力数据与所述第一车道线信息、或所述车辆当前动力数据与所述第二车道线信息，得到车辆车道线轨迹、偏离车道线距离和车辆偏航率；
根据所述车辆车道线轨迹、所述偏离车道线距离和所述车辆偏航率，输出所述转角的大小。
8.根据权利要求5至7任一项所述的车道保持方法，其特征在于，还包括步骤：
在所述第一车道线置信度、所述第二车道线置信度均落入预设失效区间时，输出退出LKA指令；所述退出LKA指令用于指示车辆关闭LKA。
9.一种车道保持***，其特征在于，包括车辆摄像头，电动助力转向***，以及如权利要求1至4任一项所述的车道保持装置；
所述车道保持装置连接在所述车辆摄像头与所述电动助力转向***之间。
10.一种汽车，其特征在于，包括权利要求9所述的车道保持***。
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|---|---|---|---|
| CN201910524356.8A CN112172810A (zh) | 2019-06-18 | 2019-06-18 | 车道保持装置、方法、***及汽车 |
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