CN112977444A - 一种车道保持高级辅助驾驶控制方法、***及电子设备 - Google Patents

一种车道保持高级辅助驾驶控制方法、***及电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种车道保持高级辅助驾驶控制方法、***及电子设备，方法包括：根据车道线的检测状态，确定自车车辆前方的预设位置点为预瞄点；在预设时间段内，控制自车车辆与预瞄点之间的横向距离偏差和航向偏差，以实现LKA车道保持功能。本发明根据车道线的不同检测状态，采用不同的方式获取预瞄点，以预瞄点为基准，控制自车车辆与预瞄点之间的横向距离偏差和航向偏差，维持一段时间的LKA功能，在车道线检测失效的情况下，依然保持一段时间的LKA功能，不至于LKA功能突然突出，这样极大地提高了车辆的安全性。

Description

一种车道保持高级辅助驾驶控制方法、***及电子设备
技术领域
本发明涉及车辆控制领域，更具体地，涉及一种车道保持高级辅助驾驶控制方法、***及电子设备。
背景技术
高级驾驶员辅助***(ADAS)旨在帮助驾驶员避免碰撞，进而大幅减少道路交通事故和相关的伤亡。这些***的反应速度快于人类，能够始终保持警惕，并已广泛应用和部署到各种汽车领域，包括高级车型和经济车型等。
ADAS***会持续监控车辆周围环境、提醒驾驶员危险路况，并会采取补救措施，如减速或停车。这些***使用的输入来自多个传感器，比如摄像头和雷达。这些输入在融合之后被处理，信息被传送到驱动和***的其他部分。同样的传感器技术可以用于当前的ADAS***和即将推出的全自动驾驶***。
Lane Keep Assist，简称车道保持辅助***(LKA)，在驾驶员未对警告信息做处理的情况下，汽车自动回正方向盘，保持车辆在本车道内行驶。但在实际的道路情况下，车道线存在单侧或者双侧不清晰，甚至完全丢失的情况，此时的LKA***因为车道线信号的丢失，会导致突然退出，导致的后果是驾驶员的感受差，更严重的可能会导致安全事故。
发明内容
本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种车道保持高级辅助驾驶控制方法、***及电子设备。
根据本发明的第一方面，提供了一种车道保持高级辅助驾驶控制方法，包括：根据车道线的检测状态，确定自车车辆前方的预设位置点为预瞄点；在预设时间段内，控制自车车辆与所述预瞄点之间的横向距离偏差和航向偏差，以实现LKA车道保持功能。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以作出如下改进。
可选的，所述车道线的检测状态包括两侧车道线均检测成功、只有一侧车道线检测成功和两侧车道线均未检测到。
可选的，当所述车道线的检测状态为两侧车道线均检测成功，所述根据车道线的检测状态，确定自车车辆前方的预设位置点为预瞄点，包括：根据检测成功的预设长度的两侧车道线，拟合出一条中心车道线；确定所述中心车道线上位于自车前方的预设位置点为第一预瞄点，所述第一预瞄点根据自车当前车速和采样时间确定。
可选的，所述控制自车车辆与所述预瞄点之间的横向距离偏差和航向偏差，以实现LKA车道保持功能，包括：在预设时间段内，控制自车车辆与所述第一预瞄点之间的横向距离偏差为0，以及航向偏差为0，以实现车道保持功能。
可选的，当所述车道线的检测状态为只有一侧车道线检测成功时，所述所述根据车道线的检测状态，确定自车车辆前方的预设位置点为预瞄点，包括：确定在检测成功的预设长度的一侧车道线上位于自车前方的预设位置点为第二预瞄点，所述第二预瞄点根据自车当前车速和采样时间确定。
可选的，所述控制自车车辆与所述预瞄点之间的横向距离偏差和航向偏差，以实现LKA车道保持功能，包括：在预设时间段内，控制自车车辆的横向距离偏差为两侧车道线之间距离的一半，以及航向偏差为0，以实现车道保持功能。
可选的，当所述车道线的检测状态为两侧车道线均未检测到，所述根据车道线的检测状态，确定自车车辆前方的预设位置点为预瞄点，包括：根据自车车辆的当前方向盘转角，计算出自车车辆前轮的当前偏航角；根据自车车辆前轮的当前偏航角和当前车速，预测预设时间段内自车车辆的行驶轨迹；确定在预测的自车车辆的行驶轨迹上的位于自车车辆前方的预设位置点为第三预瞄点，所述第三预瞄点根据自车当前车速和采样时间确定。
可选的，所述控制自车车辆与所述预瞄点之间的横向距离偏差和航向偏差，以实现LKA车道保持功能，包括：在预设时间段内，控制自车车辆的横向距离偏差为0，以及航向偏差为0，以实现车道保持功能。
根据本发明的第二方面，提供一种车道保持高级辅助驾驶控制***统，包括ADAS控制器，所述ADAS控制器包括：确定模块，用于根据车道线的检测状态，确定自车车辆前方的预设位置点为预瞄点；控制模块，用于在预设时间段内，控制自车车辆与所述预瞄点之间的横向距离偏差和航向偏差，以实现LKA车道保持功能。
根据本发明的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机管理类程序时实现车道保持高级辅助驾驶控制方法的步骤。
根据本发明的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机管理类程序，所述计算机管理类程序被处理器执行时实现车道保持高级辅助驾驶控制方法的的步骤。
本发明提供的一种根据车道线的检测状态，确定自车车辆前方的预设位置点为预瞄点；在预设时间段内，控制自车车辆与预瞄点之间的横向距离偏差和航向偏差，以实现LKA车道保持功能。本发明根据车道线的不同检测状态，采用不同的方式获取预瞄点，以预瞄点为基准，控制自车车辆与预瞄点之间的横向距离偏差和航向偏差，维持一段时间的LKA功能，在车道线检测失效的情况下，依然保持一段时间的LKA功能，不至于LKA功能突然突出，这样极大地提高了车辆的安全性。
附图说明
图1为本发明提供的一种车道保持高级辅助驾驶控制方法流程图；
图2为本发明提供的一种车道保持高级辅助驾驶控制方法的整体流程图；
图3为本发明提供的一种车道保持高级辅助驾驶控制***结构图；
图4为本发明提供的一种电子设备结构示意图；
图5为本发明提供的一种计算机存储介质结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
图1为本发明提供的一种车道保持高级辅助驾驶控制方法流程图，如图1所示，方法包括：101、根据车道线的检测状态，确定自车车辆前方的预设位置点为预瞄点；102、在预设时间段内，控制自车车辆与所述预瞄点之间的横向距离偏差和航向偏差，以实现LKA车道保持功能。
可以理解的是，基于背景技术中的问题，本发明提供了一种车道保持高级辅助驾驶控制方法，根据车道线的不同检测状态，采用不同的方式获取预瞄点，以预瞄点为基准，控制自车车辆与预瞄点之间的横向距离偏差和航向偏差，维持一段时间的LKA功能，在车道线检测失效的情况下，依然保持一段时间的LKA功能，不至于LKA功能突然突出，这样极大地提高了车辆的安全性。
在一种可能的实施例方式中，车道线的检测状态包括两侧车道线均检测成功、只有一侧车道线检测成功和两侧车道线均未检测到。
可以理解的是，采用单目相机对自车车辆的车道线进行检测，根据车道线的检测状态对预瞄点进行确定。其中，车道线的检测状态包括两侧车道线均检测成功或者只有一侧车道线检测成功或者两侧车道线均未检测到。当车道线的检测状态不同，获取预瞄点的方式也不同，那么对应的保持车辆的LKA功能的方式也不同。
在一种可能的实施例方式中，当车道线的检测状态为两侧车道线均检测成功，根据车道线的检测状态，确定自车车辆前方的预设位置点为预瞄点，包括：根据检测成功的预设长度的两侧车道线，拟合出一条中心车道线；确定所述中心车道线上位于自车前方的预设位置点为第一预瞄点，所述第一预瞄点根据自车当前车速和采样时间确定。
可以理解的是，当LKA在实际的道路环境中启动时，经常会遇到车道线被遮挡，或者车道线不清晰，或者强光下相机检测车道线失效等场景，此时市面上大部分实装LKA的车辆都会立刻退出该***，并请驾驶员接管车辆。
具体为，根据车道线的检测状态，确定控制目标点，即文中的预瞄点，当两侧车道线检测成功，并均达到一定检测距离(例如60m以上)时，也就是说，在自车车辆前方60m距离的两侧车道线均能够检测成功，即清晰检测到，此时将两侧车道线拟合成中心车道线，并取中心车道线上的前方的点为预瞄点，该预瞄点可以根据车速乘以采样时间来选取。以该预瞄点为控制的目标点，并通过控制器控制自车与预瞄点的横向距离偏差，与航向偏差，达到LKA车道保持目的。
具体的，在控制自车车辆与预瞄点之间的横向距离偏差和航向偏差时，控制自车车辆与第一预瞄点之间的横向距离偏差为0，以及航向偏差为0，以实现车道保持功能。
在一种可能的实施例方式中，当只有一侧车道线检测成功(例如左车道线)，并均达到一定检测距离(例如60m以上)时，即在自车车辆前方60m距离内，只有一侧车道线能够清晰检测到，比如，只能成功检测到左侧车道线，将左车道线上的前方预设位置的点，选择为预瞄点，该预瞄点可以根据车速乘以采样时间来选取。以该预瞄点为控制的目标点，并通过控制器控制自车与预瞄点的横向距离偏差，与航向偏差，达到维持一定时间车道保持目的，该时间一般可以定为人类反应时间内(例如3-5s)，并提醒驾驶员接管车辆。
其中，在控制自车车辆与预瞄点之间的横向距离偏差和航向偏差，时，具体的，在预设时间段内，控制自车车辆的横向距离偏差为两侧车道线之间距离的一半，以及航向偏差为0，以实现车道保持功能。
在一种可能的实施例方式中，当所述车道线的检测状态为两侧车道线均未检测到，所述根据车道线的检测状态，确定自车车辆前方的预设位置点为预瞄点，包括：根据自车车辆的当前方向盘转角，计算出自车车辆前轮的当前偏航角；根据自车车辆前轮的当前偏航角和当前车速，预测预设时间段内自车车辆的行驶轨迹；确定在预测的自车车辆的行驶轨迹上的位于自车车辆前方的预设位置点为第三预瞄点，所述第三预瞄点根据自车当前车速和采样时间确定。
可以理解的是，当两侧车道线均未检测到，此时根据自车车辆当前的方向盘转角，计算出自车前轮偏航角度，并根据二次曲线和牛顿第二定律，预测未来一定时间的自车轨迹(称为预测轨迹)，选择为预测轨迹上的点为预瞄点，该预瞄点可以根据车速乘以采样时间来选取，以该预瞄点为控制的目标点，并通过控制器控制自车与预瞄点的横向距离偏差，与航向偏差，达到维持一定时间车道保持目的，该时间一般可以定为人类反应时间内(例如1-3s)，并提醒驾驶员接管车辆。
其中，在控制自车车辆与预瞄点之间的横向距离偏差和航向偏差，时，具体的，在预设时间段内，控制自车车辆的横向距离偏差为0，以及航向偏差为0，以实现车道保持功能。
参见图2，对本发明提供的一种车道保持高级辅助驾驶控制方法的整体流程进行说明。将单目相机安装并标定在车辆挡风玻璃下，通过相机检测自车车辆两侧的车道线，当两侧车道线均检测成功，并且两侧车道线检测成功的距离都大于60m时，选择，根据检测成功的两侧车道线，拟合出一条虚拟的中心车道线，将中心车道线远方的预设位置点为预瞄点，作为LKA控制的输入，并控制自车的横向距离偏差为0，以及航向偏差为0，达到车道保持目的。
当一侧车道线检测成功，另一侧车道线检测失败，并且检测成功的一侧车道线的检测距离大于60m，将预瞄点选择在检测成功的一侧车道线上，作为LKA的控制的输入，并控制自车的横向距离为半个车道线距离，航向偏差为0，达到维持一定时间目的，并通知驾驶员接管车辆。
当两侧车道线都检测失败时，根据自车车辆的当前方向盘转角，计算出自车车辆前轮偏航角以及推测出一定时间的航向，即根据自车车辆的前轮偏航角和自车车辆的当前车速，对自车车辆在未来预设时间段的航向轨迹进行预测(下面称为预设轨迹)，将预瞄点选择在推测的航向车道线上，作为LKA的控制的输入，并控制自车的横向距离偏差为0，以及航向偏差为0，达到维持一定时间目的，并通知驾驶员接管车辆。
本发明通过一套失效下的LKA控制***，在不满足LKA法规场景下(例如单侧车道线检测信号丢失，或者双侧车道线检测信号丢失)，维持LKA功能一定时间，不至于LKA功状态能突然突出，极大地提高了车辆的安全性，本发明可以在城市道路，或者高速道路开启LKA的时候，根据当前的失效场景，例如车道线消失，或者车道线不清晰的情况下，根据特定的算法维持一定时间当前LKA功能，并提醒驾驶员接管。
参见图3，提供了一种车道保持高级辅助驾驶控制***，包括ADAS控制器30，所述ADAS控制器30包括确定模块310和控制模块320，其中：
确定模块310，用于根据车道线的检测状态，确定自车车辆前方的预设位置点为预瞄点；控制模块320，用于在预设时间段内，控制自车车辆与所述预瞄点之间的横向距离偏差和航向偏差，以实现LKA车道保持功能。
请参阅图4，图4为本发明提供的电子设备的实施例示意图。如图4所示，本发明实施例提了一种电子设备，包括存储器410、处理器420及存储在存储器420上并可在处理器420上运行的计算机程序411，处理器420执行计算机程序411时实现以下步骤：根据车道线的检测状态，确定自车车辆前方的预设位置点为预瞄点；在预设时间段内，控制自车车辆与所述预瞄点之间的横向距离偏差和航向偏差，以实现LKA车道保持功能。
请参阅图5，图5为本发明提供的一种计算机可读存储介质的实施例示意图。如图5所示，本实施例提供了一种计算机可读存储介质500，其上存储有计算机程序511，该计算机程序511被处理器执行时实现如下步骤：根据车道线的检测状态，确定自车车辆前方的预设位置点为预瞄点；在预设时间段内，控制自车车辆与所述预瞄点之间的横向距离偏差和航向偏差，以实现LKA车道保持功能。
需要说明的是，在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式计算机或者其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种车道保持高级辅助驾驶控制方法，其特征在于，包括：
根据车道线的检测状态，确定自车车辆前方的预设位置点为预瞄点；
在预设时间段内，控制自车车辆与所述预瞄点之间的横向距离偏差和航向偏差，以实现LKA车道保持功能。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述车道线的检测状态包括两侧车道线均检测成功、只有一侧车道线检测成功和两侧车道线均未检测到。
3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，当所述车道线的检测状态为两侧车道线均检测成功，所述根据车道线的检测状态，确定自车车辆前方的预设位置点为预瞄点，包括：
根据检测成功的预设长度的两侧车道线，拟合出一条中心车道线；
确定所述中心车道线上位于自车前方的预设位置点为第一预瞄点，所述第一预瞄点根据自车当前车速和采样时间确定。
4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述控制自车车辆与所述预瞄点之间的横向距离偏差和航向偏差，以实现LKA车道保持功能，包括：
在预设时间段内，控制自车车辆与所述第一预瞄点之间的横向距离偏差为0，以及航向偏差为0，以实现车道保持功能。
5.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，当所述车道线的检测状态为只有一侧车道线检测成功时，所述所述根据车道线的检测状态，确定自车车辆前方的预设位置点为预瞄点，包括：
确定在检测成功的预设长度的一侧车道线上位于自车前方的预设位置点为第二预瞄点，所述第二预瞄点根据自车当前车速和采样时间确定。
6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述控制自车车辆与所述预瞄点之间的横向距离偏差和航向偏差，以实现LKA车道保持功能，包括：
在预设时间段内，控制自车车辆的横向距离偏差为两侧车道线之间距离的一半，以及航向偏差为0，以实现车道保持功能。
7.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，当所述车道线的检测状态为两侧车道线均未检测到，所述根据车道线的检测状态，确定自车车辆前方的预设位置点为预瞄点，包括：
根据自车车辆的当前方向盘转角，计算出自车车辆前轮的当前偏航角；
根据自车车辆前轮的当前偏航角和当前车速，预测预设时间段内自车车辆的行驶轨迹；
确定在预测的自车车辆的行驶轨迹上的位于自车车辆前方的预设位置点为第三预瞄点，所述第三预瞄点根据自车当前车速和采样时间确定。
8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述控制自车车辆与所述预瞄点之间的横向距离偏差和航向偏差，以实现LKA车道保持功能，包括：
在预设时间段内，控制自车车辆的横向距离偏差为0，以及航向偏差为0，以实现车道保持功能。
9.一种车道保持高级辅助驾驶控制***，其特征在于，包括ADAS控制器，所述ADAS控制器包括：
确定模块，用于根据车道线的检测状态，确定自车车辆前方的预设位置点为预瞄点；
控制模块，用于在预设时间段内，控制自车车辆与所述预瞄点之间的横向距离偏差和航向偏差，以实现LKA车道保持功能。
10.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机管理类程序时实现如权利要求1-8任一项所述的车道保持高级辅助驾驶控制方法的步骤。
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