一种车道位置的识别方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种车道位置的识别方法，在车辆的行驶过程中对本车前方的多个车辆进行追踪，以未进行换道的目标追踪车辆的行驶轨迹作为本车Frenet坐标系的切向坐标轴，依据预设区域内每个车辆与该切向坐标轴之间的法向距离，对预设区域内每个车辆的位置进行聚类，可以得到每条车道对应的车辆组，进而可以根据每个车辆组中的车辆位置计算每条车道的中心线。本发明专利技术在本车行驶过程中仅通过追踪和分析行驶在本车前方的车辆的行驶轨迹，就可以实时获知本车行驶道路上的车道中心线的分布情况，不受网络情况的限制，无需依赖摄像头识别车道线和高精地图，就能实时、准确的识别车道位置，提高了车道位置识别的准确性和可靠性。

A recognition method and device of lane position

【技术实现步骤摘要】
一种车道位置的识别方法及装置
本专利技术涉及智能驾驶
，更具体的，涉及一种车道位置的识别方法及装置。
技术介绍
车道位置的准确识别是智能驾驶的关键环节，是实现自适应巡航、辅助车道保持、车道偏离预警等功能的基础。目前，主要利用视觉感知技术和高精地图定位技术实现车道位置识别。其中，视觉感知技术基于车辆摄像头拍摄的道路交通标线(简称道线)图像进行视觉感知，从而识别车道位置，但是，当道线磨损、天气影响车道线的能见度低等实际工况中，摄像头无法拍摄到满足视觉感知要求的道线图像，从而无法准确识别车道位置。另一方面，高精地图受数据采集、校验、更新过程的限制，在道路信息改变与高精地图更新之间存在一定的时间，在道路维护、临时交通管制、出现交通事故等情况下车辆往往无法得到能够实时反映道路信息的高精地图，因此，在此情况下基于高精地图定位技术也无法准确识别车道位置。综上，现有识别车道位置的方法准确性和实时性较差，目前亟需一种可以实时、准确识别车道位置的方法。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种基于车流聚类感知的车道位置识别方法及装置，提高识别车道位置的准确率。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供的具体技术方案如下：一种车道位置的识别方法，包括：确定本车前方的多个追踪车辆；在对多个所述追踪车辆的追踪距离大于预设距离的情况下，获取每个所述追踪车辆的行驶轨迹；根据每个所述追踪车辆的行驶轨迹，确定未进行换道的目标追踪车辆；以所述目标追踪车辆的行驶轨迹作为本车Frenet坐标系的切向坐标轴，计算预设区域内每个车辆与所述切向坐标轴之间的法向距离；依据预设区域内每个车辆与所述切向坐标轴之间的法向距离，对预设区域内每个车辆的位置进行聚类，得到的聚类结果为每条车道对应的车辆组；根据每个所述车辆组中的车辆位置，计算每个所述车辆组对应车道的中心线。可选的，所述获取每个所述追踪车辆的行驶轨迹，包括：获取每个所述追踪车辆在当前采集时刻本车坐标系下的历史位置坐标；分别根据每个所述追踪车辆在当前采集时刻本车坐标系下的历史位置坐标，计算每个所述追踪车辆的行驶轨迹。可选的，所述获取每个所述追踪车辆在当前采集时刻本车坐标系下的历史位置坐标，包括：根据追踪过程中每个采集时刻本车坐标系与当前采集时刻本车坐标系之间的变换关系，将每个所述追踪车辆在每个采集时刻的位置坐标换算为当前采集时刻本车坐标系下的位置坐标，得到每个所述追踪车辆在当前采集时刻本车坐标系下的历史位置坐标，其中，每个所述追踪车辆在每个采集时刻的位置坐标是在每个采集时刻利用本车传感器获取的。可选的，追踪过程中每个采集时刻本车坐标系与当前采集时刻本车坐标系之间的变换关系的计算方法如下：获取本车的车速和角速度；根据本车的车速和角速度以及相邻两个采集时刻之间的采集间隔，计算每个采集时刻本车的航向角、x方向位移和y方向位移；依据每个采集时刻本车的航向角、x方向位移及y方向位移，计算每个采集时刻本车坐标系与当前采集时刻本车坐标系之间的变换关系。可选的，所述分别根据每个所述追踪车辆在当前采集时刻本车坐标系下的历史位置坐标，计算每个所述追踪车辆的行驶轨迹，包括：分别对每个所述追踪车辆在当前采集时刻本车坐标系下的历史位置坐标进行多项式拟合，得到每个所述追踪车辆的行驶轨迹。可选的，所述根据每个所述车辆组中的车辆位置，计算每个所述车辆组对应车道的中心线，包括：分别对每个所述车辆组中的车辆位置进行多项式拟合，得到每个所述车辆组对应车道的中心线。一种车道位置的识别装置，包括：追踪车辆确定单元，用于确定本车前方的多个追踪车辆；行驶轨迹获取单元，用于在对多个所述追踪车辆的追踪距离大于预设距离的情况下，获取每个所述追踪车辆的行驶轨迹；目标追踪车辆确定单元，用于根据每个所述追踪车辆的行驶轨迹，确定未进行换道的目标追踪车辆；法向距离计算单元，用于以所述目标追踪车辆的行驶轨迹作为本车Frenet坐标系的切向坐标轴，计算预设区域内每个车辆与所述切向坐标轴之间的法向距离；聚类分析单元，用于依据预设区域内每个车辆与所述切向坐标轴之间的法向距离，对预设区域内每个车辆的位置进行聚类，得到的聚类结果为每条车道对应的车辆组；中心线计算单元，用于根据每个所述车辆组中的车辆位置，计算每个所述车辆组对应车道的中心线。可选的，所述行驶轨迹获取单元，包括：位置坐标获取子单元，用于获取每个所述追踪车辆在当前采集时刻本车坐标系下的历史位置坐标；行驶轨迹计算子单元，用于根据每个所述追踪车辆在当前采集时刻本车坐标系下的历史位置坐标，计算每个所述追踪车辆的行驶轨迹。可选的，所述位置坐标获取子单元，具体用于：根据追踪过程中每个采集时刻本车坐标系与当前采集时刻本车坐标系之间的变换关系，将每个所述追踪车辆在每个采集时刻的位置坐标代入，换算为当前采集时刻本车坐标系下的位置坐标，得到每个所述追踪车辆在当前采集时刻本车坐标系下的历史位置坐标，其中，每个所述追踪车辆在每个采集时刻的位置坐标是在每个采集时刻利用本车传感器获取的。可选的，所述装置还包括坐标系变换关系计算单元，具体用于：获取本车的车速和角速度；根据本车的车速和角速度以及相邻两个采集时刻之间的采集间隔，计算每个采集时刻本车的航向角、x方向位移和y方向位移；依据每个采集时刻本车的航向角、x方向位移及y方向位移，计算每个采集时刻本车坐标系与当前采集时刻本车坐标系之间的变换关系。可选的，所述行驶轨迹计算子单元，具体用于：分别对每个所述追踪车辆在当前采集时刻本车坐标系下的历史位置坐标进行多项式拟合，得到每个所述追踪车辆的行驶轨迹。可选的，所述中心线计算单元，具体用于：分别对每个所述车辆组中的车辆位置进行多项式拟合，得到每个所述车辆组对应车道的中心线。相对于现有技术，本专利技术的有益效果如下：本专利技术公开的一种车道位置的识别方法，在车辆的行驶过程中对本车前方的多个车辆的行驶轨迹进行追踪，以未进行换道的目标追踪车辆的行驶轨迹作为本车Frenet坐标系的切向坐标轴，通过依据对预设区域内每个车辆与该切向坐标轴之间的法向距离，对预设区域内每个车辆的位置进行聚类，可以得到每条车道对应的车辆组，进而可以根据每条车道对应的车辆组中的车辆位置计算每条车道的中心线，可见，本专利技术在本车行驶过程中仅通过追踪和分析追踪行驶在本车前方的车辆的行驶轨迹，就可以实时获知本车行驶道路上的车道中心线的分布情况，不受网络情况的限制，无需依赖摄像头识别车道线和高精地图，就能实时、准确的识别车道位置，避免了现有技术中存在的问题，进一步的，本方案中是对实际车辆行驶状态下采集的前车的行驶轨迹进行的分析，从而分析的结果更加贴合实际行驶场景，提高了车道位置识别的准确性和可靠性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车道位置的识别方法，其特征在于，包括：/n确定本车前方的多个追踪车辆；/n在对多个所述追踪车辆的追踪距离大于预设距离的情况下，获取每个所述追踪车辆的行驶轨迹；/n根据每个所述追踪车辆的行驶轨迹，确定未进行换道的目标追踪车辆；/n以所述目标追踪车辆的行驶轨迹作为本车Frenet坐标系的切向坐标轴，计算预设区域内每个车辆与所述切向坐标轴之间的法向距离；/n依据预设区域内每个车辆与所述切向坐标轴之间的法向距离，对预设区域内每个车辆的位置进行聚类，得到的聚类结果为每条车道对应的车辆组；/n根据每个所述车辆组中的车辆位置，计算每个所述车辆组对应车道的中心线。/n

【技术特征摘要】
1.一种车道位置的识别方法，其特征在于，包括：
确定本车前方的多个追踪车辆；
在对多个所述追踪车辆的追踪距离大于预设距离的情况下，获取每个所述追踪车辆的行驶轨迹；
根据每个所述追踪车辆的行驶轨迹，确定未进行换道的目标追踪车辆；
以所述目标追踪车辆的行驶轨迹作为本车Frenet坐标系的切向坐标轴，计算预设区域内每个车辆与所述切向坐标轴之间的法向距离；
依据预设区域内每个车辆与所述切向坐标轴之间的法向距离，对预设区域内每个车辆的位置进行聚类，得到的聚类结果为每条车道对应的车辆组；
根据每个所述车辆组中的车辆位置，计算每个所述车辆组对应车道的中心线。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取每个所述追踪车辆的行驶轨迹，包括：
获取每个所述追踪车辆在当前采集时刻本车坐标系下的历史位置坐标；
分别根据每个所述追踪车辆在当前采集时刻本车坐标系下的历史位置坐标，计算每个所述追踪车辆的行驶轨迹。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取每个所述追踪车辆在当前采集时刻本车坐标系下的历史位置坐标，包括：
根据追踪过程中每个采集时刻本车坐标系与当前采集时刻本车坐标系之间的变换关系，将每个所述追踪车辆在每个采集时刻的位置坐标换算为当前采集时刻本车坐标系下的位置坐标，得到每个所述追踪车辆在当前采集时刻本车坐标系下的历史位置坐标；
其中，每个所述追踪车辆在每个采集时刻的位置坐标是在每个采集时刻利用本车传感器获取的。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述追踪过程中每个采集时刻本车坐标系与当前采集时刻本车坐标系之间的变换关系的计算方法如下：
获取本车的车速和角速度；
根据本车的车速和角速度以及相邻两个采集时刻之间的采集间隔，计算每个采集时刻本车的航向角、x方向位移和y方向位移；
依据每个采集时刻本车的航向角、x方向位移和y方向位移，计算每个采集时刻本车坐标系与当前采集时刻本车坐标系之间的变换关系。


5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述分别根据每个所述追踪车辆在当前采集时刻本车坐标系下的历史位置坐标，计算每个所述追踪车辆的行驶轨迹，包括：
分别对每个所述追踪车辆在当前采集时刻本车坐标系下的历史位置坐标进行多项式拟合，得到每个所述追踪车辆的行驶轨迹。

【专利技术属性】
技术研发人员：程鹏飞，颜学术，李继扬，万里明，
申请(专利权)人：北京经纬恒润科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11