车道线拟合方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及智能交通领域，提供一种车道线拟合方法及系统。所述车道线拟合方法包括：获取针对本车当前位置的地图信息及导航信息，且所述地图信息包括道路类型、车道数量、道路宽度、道路特征点以及本车两侧车道线的线点和车道宽度；根据地图信息和/或导航信息确定本车的实际道路工况，并对应确定由所述实际道路工况触发的车道线拟合状态；结合地图信息和导航信息，确定符合所述车道线拟合状态的车道线偏移基准；基于车道线偏移基准偏移生成本车的多条车道线；以及对所生成的多条车道线上的线点的集合进行曲线拟合以得到对应的车道线方程。本发明专利技术的车道线拟合方法解决了现在技术中提取的车道线数目众多且相对复杂的问题。

【技术实现步骤摘要】
车道线拟合方法及系统
本专利技术涉及智能交通领域，特别涉及一种车道线拟合方法及系统。
技术介绍
目前，具有自动驾驶系统(AutonomousDrivingSystem，简称ADS)的车辆已开始逐步推向市场，极大地促进了智能交通的发展。ADS是利用安装于车辆上的环境感知系统，实时感知周围环境，通过传感器返回的数据确定车辆的可行驶区域。环境感知的内容可以分为两大部分，分别为道路信息和目标信息。其中道路信息中的车道线信息可以为车辆提供行驶路径信息，便于横向控制进行换道、车道保持等功能的实现。此外，车道线信息还可以为环境感知系统中筛选道路中的目标提供基准。因此，可知车道线检测对于ADS至关重要，并且为保证自动驾驶车辆的行车安全，现有技术要求环境感知系统在感知周围环境时尽可能多地获取车辆周围的车道线信息。但是当道路出现分叉、交汇等变化时，传感器直接输出的车道线可能会有多条并且相对复杂，无法直接用于车辆行为的决策和控制。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种车道线拟合方法，以解决现有技术中提取的车道线有多条且相对复杂的技术问题。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种车道线拟合方法，包括：获取针对本车当前位置的地图信息及导航信息，且所述地图信息包括道路类型、车道数量、道路宽度、道路特征点以及本车两侧车道线的线点和车道宽度；根据所述地图信息和/或所述导航信息确定本车的实际道路工况，并对应确定由所述实际道路工况触发的车道线拟合状态；结合所述地图信息和所述导航信息，确定符合所述车道线拟合状态的车道线偏移基准；基于所述车道线偏移基准偏移生成本车的多条车道线；以及对所生成的多条车道线上的线点的集合进行曲线拟合以得到对应的车道线方程。进一步的，所述实际道路工况及其对应触发的车道线拟合状态包括以下至少一者：第一道路工况及其对应触发的默认车道线拟合状态，其中，所述第一道路工况下的道路宽度及车道数量均无变化，且在没有其他道路工况触发的情况下，本车进入所述默认车道线拟合状态；第二道路工况及其对应触发的驶离高速车道线拟合状态，其中，所述第二道路工况下，当前道路的道路类型为高速主道，且所述导航信息提示本车下匝道；第三道路工况及其对应触发的主道一侧变窄车道线拟合状态，其中，所述第三道路工况下，当前道路的道路类型为高速主道，且所述导航信息提示道路变窄；第四道路工况及其对应触发的匝道合并车道线拟合状态、匝道变窄车道线拟合状态或匝道交汇车道线拟合状态，其中，所述第四道路工况下，所述当前道路的道路类型为入口匝道、出口匝道或连接匝道，且下段道路的车道数量小于当前道路的车道数量；第五道路工况及其对应的匝道主道交汇车道线拟合状态，其中，所述第五道路工况下，当前道路的道路类型为入口匝道、出口匝道或连接匝道，且下段道路的道路类型为高速主道；以及第六道路工况及其对应的车道数变化的车道线拟合状态，其中，所述第六道路工况下，当前道路的道路宽度无变化，车道数量增加或减少，当前道路的道路类型为入口匝道、出口匝道或连接匝道，且下段道路的道路类型为高速主道。进一步的，所述结合所述地图信息和所述导航信息，确定符合所述车道线拟合状态的车道线偏移基准包括：在所述默认车道线拟合状态下，根据导航信息选择本车所在的当前车道的两条车道线中的一者为所述车道线偏移基准；在所述驶离高速车道线拟合状态下，根据目标车道的车道数量和当前车道的车道数量确定本车是否在目标车道，若已在目标车道，则以本车右侧车道线为所述车道线偏移基准，若不在所述目标车道，则根据所述默认车道线拟合状态确定所述车道线偏移基准；在所述主道一侧变窄车道线拟合状态下，判断本车前方预设距离的左右两侧车道线之间的车道宽度，若该车道宽度小于设定阈值，则以本车两侧车道线中曲率较小或无曲率的车道线作为所述车道线偏移基准；在所述匝道合并车道线拟合状态、所述匝道变窄车道线拟合状态或所述匝道交汇车道线拟合状态下，实时判断本车两侧车道线的线点个数，选择能满足拟合预设长度车道线的线点数量的一侧车道线为所述车道线偏移基准；在所述匝道主道交汇车道线拟合状态下，实时判断本车两侧车道线之间的车道宽度，若该车道宽度小于应急车道宽度，那么以左侧车道线为所述车道线偏移基准；以及在所述车道数变化的车道线拟合状态下，判断本车两侧车道线的线点数量，以线点数量多的一侧车道线为所述车道线偏移基准。进一步的，在任意车道线拟合状态下，若本车已通过对应道路工况中涉及的表示道路终点的道路特征点，则根据所述默认车道线拟合状态确定所述车道线偏移基准。进一步的，所述第一道路工况包括常规主道工况、分离式路基主道工况、主道变宽工况、常规匝道工况、匝道分叉工况和匝道变宽工况。进一步的，所述基于所述车道线偏移基准偏移生成本车的多条车道线包括：计算所述车道线偏移基准上每一个线点处的航向角；以及基于所述车道线偏移基准上每一个线点对应的坐标、航向角以及预设的车道宽度，向左和/或向右偏移所述预设的车道宽度以生成本车的多条车道线。相对于现有技术，本专利技术所述的车道线拟合方法具有以下优势：本专利技术的车道线拟合方法能够准确地从地图信息提取出车道线拟合所需的道路信息，并根据导航信息来拟合并输出有效的车道线信息，从而解决了现在技术中提取的车道线数目众多且相对复杂的问题。本专利技术的另一目的在于提出一种车道线拟合系统，以解决现有技术中提取的车道线有多条且相对复杂的技术问题。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种车道线拟合系统，包括：信息获取单元，用于从本车的地图系统和导航系统分别获取针对本车当前位置的地图信息及导航信息，且所述地图信息包括道路类型、车道数量、道路宽度、道路特征点以及本车两侧车道线的线点和车道宽度；车道线拟合单元，与所述信息获取单元电性连接，且被配置为包括：车道线拟合状态确定模块，用于根据所述地图信息和/或所述导航信息确定本车的实际道路工况，并对应确定由所述实际道路工况触发的车道线拟合状态；车道线偏移基准确定模块，用于结合所述地图信息和所述导航信息，确定符合所述车道线拟合状态的车道线偏移基准；车道线生成模块，用于基于所述车道线偏移基准偏移生成本车的多条车道线；以及车道线方程拟合模块，用于对所生成的多条车道线上的线点的集合进行曲线拟合以得到对应的车道线方程。进一步的，车道线拟合状态确定模块确定的所述实际道路工况及其对应触发的车道线拟合状态包括以下至少一者：第一道路工况及其对应触发的默认车道线拟合状态，其中，所述第一道路工况下的道路宽度及车道数量均无变化，且在没有其他道路工况触发的情况下，本车进入所述默认车道线拟合状态；第二道路工况及其对应触发的驶离高速车道线拟合状态，其中，所述第二道路工况下，当前道路的道路类型为高速主道，且所述导航信息提示本车下匝道；第三道路工况及其对应触发的主道一侧变窄车道线拟合状态，其中，所述第三道路工况下，当前道路的道路类型为高速主道，且所述导航信息提示道路变窄；第四道路工况及其对应触发的匝道合并车道线拟合状态、匝道变窄车道线拟合状态或匝道交汇车道线拟合状态，其中，所述第四道路工况下，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车道线拟合方法，其特征在于，所述车道线拟合方法包括：/n获取针对本车当前位置的地图信息及导航信息，且所述地图信息包括道路类型、车道数量、道路宽度、道路特征点以及本车两侧车道线的线点和车道宽度；/n根据所述地图信息和/或所述导航信息确定本车的实际道路工况，并对应确定由所述实际道路工况触发的车道线拟合状态；/n结合所述地图信息和所述导航信息，确定符合所述车道线拟合状态的车道线偏移基准；/n基于所述车道线偏移基准偏移生成本车的多条车道线；以及/n对所生成的多条车道线上的线点的集合进行曲线拟合以得到对应的车道线方程。/n

【技术特征摘要】
1.一种车道线拟合方法，其特征在于，所述车道线拟合方法包括：
获取针对本车当前位置的地图信息及导航信息，且所述地图信息包括道路类型、车道数量、道路宽度、道路特征点以及本车两侧车道线的线点和车道宽度；
根据所述地图信息和/或所述导航信息确定本车的实际道路工况，并对应确定由所述实际道路工况触发的车道线拟合状态；
结合所述地图信息和所述导航信息，确定符合所述车道线拟合状态的车道线偏移基准；
基于所述车道线偏移基准偏移生成本车的多条车道线；以及
对所生成的多条车道线上的线点的集合进行曲线拟合以得到对应的车道线方程。


2.根据权利要求1所述的车道线拟合方法，其特征在于，所述实际道路工况及其对应触发的车道线拟合状态包括以下至少一者：
第一道路工况及其对应触发的默认车道线拟合状态，其中，所述第一道路工况下的道路宽度及车道数量均无变化，且在没有其他道路工况触发的情况下，本车进入所述默认车道线拟合状态；
第二道路工况及其对应触发的驶离高速车道线拟合状态，其中，所述第二道路工况下，当前道路的道路类型为高速主道，且所述导航信息提示本车下匝道；
第三道路工况及其对应触发的主道一侧变窄车道线拟合状态，其中，所述第三道路工况下，当前道路的道路类型为高速主道，且所述导航信息提示道路变窄；
第四道路工况及其对应触发的匝道合并车道线拟合状态、匝道变窄车道线拟合状态或匝道交汇车道线拟合状态，其中，所述第四道路工况下，所述当前道路的道路类型为入口匝道、出口匝道或连接匝道，且下段道路的车道数量小于当前道路的车道数量；
第五道路工况及其对应的匝道主道交汇车道线拟合状态，其中，所述第五道路工况下，当前道路的道路类型为入口匝道、出口匝道或连接匝道，且下段道路的道路类型为高速主道；以及
第六道路工况及其对应的车道数变化的车道线拟合状态，其中，所述第六道路工况下，当前道路的道路宽度无变化，车道数量增加或减少，当前道路的道路类型为入口匝道、出口匝道或连接匝道，且下段道路的道路类型为高速主道。


3.根据权利要求1或2所述的车道线拟合方法，其特征在于，所述结合所述地图信息和所述导航信息，确定符合所述车道线拟合状态的车道线偏移基准包括：
在所述默认车道线拟合状态下，根据导航信息选择本车所在的当前车道的两条车道线中的一者为所述车道线偏移基准；
在所述驶离高速车道线拟合状态下，根据目标车道的车道数量和当前车道的车道数量确定本车是否在目标车道，若已在目标车道，则以本车右侧车道线为所述车道线偏移基准，若不在所述目标车道，则根据所述默认车道线拟合状态确定所述车道线偏移基准；
在所述主道一侧变窄车道线拟合状态下，判断本车前方预设距离的左右两侧车道线之间的车道宽度，若该车道宽度小于设定阈值，则以本车两侧车道线中曲率较小或无曲率的车道线作为所述车道线偏移基准；
在所述匝道合并车道线拟合状态、所述匝道变窄车道线拟合状态或所述匝道交汇车道线拟合状态下，实时判断本车两侧车道线的线点个数，选择能满足拟合预设长度车道线的线点数量的一侧车道线为所述车道线偏移基准；
在所述匝道主道交汇车道线拟合状态下，实时判断本车两侧车道线之间的车道宽度，若该车道宽度小于应急车道宽度，那么以左侧车道线为所述车道线偏移基准；以及
在所述车道数变化的车道线拟合状态下，判断本车两侧车道线的线点数量，以线点数量多的一侧车道线为所述车道线偏移基准。


4.根据权利要求3所述的车道线拟合方法，其特征在于，在任意车道线拟合状态下，若本车已通过对应道路工况中涉及的表示道路终点的道路特征点，则根据所述默认车道线拟合状态确定所述车道线偏移基准。


5.根据权利要求1或2所述的车道线拟合方法，其特征在于，所述第一道路工况包括常规主道工况、分离式路基主道工况、主道变宽工况、常规匝道工况、匝道分叉工况和匝道变宽工况。


6.根据权利要求1至5中任意一项所述的车道线拟合方法，其特征在于，所述基于所述车道线偏移基准偏移生成本车的多条车道线包括：
计算所述车道线偏移基准上每一个线点处的航向角；以及
基于所述车道线偏移基准上每一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洪亮，葛建勇，和林，韩汝涛，李龙，王天培，刘宏伟，张凯，
申请(专利权)人：长城汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13