车道线修补方法及车辆主动转向控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种车道线修补方法及车辆主动转向控制装置，该方法包括以下步骤：S1、获取车道线信息；S2、若第一次车道线信息获取成功，则继续获取车道线信息，并判断新车道线的质量；S3、若无法继续获取车道线信息或新车道线质量不好，则利用上一时刻有效路径的车道线，通过车道线特征点的提取、转换，计算出期望路径所需车道线。本发明专利技术提供了一种车道线修补方法，并由此实现了车辆主动转向控制；本发明专利技术解决了由于摄像头部件问题暂时没有车道线或车道线质量不好又或摄像头系统被攻击输出错误车道线信息时，导致车辆主动转向控制装置无法正常工作(降级或功能退出)的问题，扩大了此类装置的应用场景。类装置的应用场景。类装置的应用场景。

【技术实现步骤摘要】
车道线修补方法及车辆主动转向控制装置


[0001]本专利技术属于车道线领域，具体涉及一种车道线修补方法及车辆主动转向控制装置。

技术介绍

[0002]当前市场中大部分ADAS系统，多种涉及到横向控制。其中有一类功能目的是保持车辆沿当前车道内行驶，例如：LKA，LaneKeep Assist，车道保持系统；HWA，HighWay Assist，高速公路辅助系统等，这类功能实现都是基于车道线信息实现。
[0003]一般情况，当没有车道线或车道线质量不好时或摄像头系统故障无车道线输出或因摄像头系统被攻击等其他原因输出了错误车道线信息时，车辆主动转向控制装置将出现降级或功能退出问题。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种车道线修补方法及车辆主动转向控制装置，解决没有车道线或车道线质量不好或摄像头系统故障无法获取车道线信息或摄像头系统被攻击输出错误车道线信息以及车辆主动转向控制装置无法正常工作的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种车道线修补方法，包括以下步骤：
[0006]S1、获取车道线信息；
[0007]S2、若第一次车道线信息获取成功，则继续获取车道线信息，并判断新车道线的质量；
[0008]S3、若无法继续获取车道线信息或新车道线质量不好，则利用上一时刻有效路径的车道线，通过车道线特征点的提取、转换，计算出期望路径所需车道线；具体包括：
[0009]S31、上一时刻有效路径的车道线方程为：y＝c0+c1s+c2s2+c3s3；式中，C0、C1、C2、C3为系数；
[0010]S32、设置特征点的提取间隔为则特征点的总个数为n+1，其位置分别为其中R表示有效路径的车道线的总距离；
[0011]S33、结合车道线方程，计算所有特征点的横向偏差y：
[0012][0013]得到特征点的坐标；
[0014]S34、车辆行驶后，车辆坐标系发生变化，因此将车道线特征点变换到当前车辆坐标系下，坐标转换公式如下：
[0015][0016]式中，(x,y)为上一时刻坐标系下的特征点坐标，(x
′
,y
′
)为当前时刻坐标系下的特征点坐标，a和b分别表示车辆当前时刻和上一时刻相比的纵向和横向位移，θ表示车辆旋转角度；
[0017]将提取的车道线特征点的坐标代入，计算得到变换后的车道线特征点坐标：
[0018][0019]其中，(x0,y0)＝(0,c0)，
[0020]S35、当变换后的车道线特征点为4以上时，选取车道线中的4个特征点代入车道线方程，得到期望路径所需的必要车道线信息c
′0、c
′1、c
′2、c3′
，生成期望路径所需车道线y
n
＝c
′0+c
′1x+c
′2x2+c
′3x3。
[0021]进一步，若下一时刻仍无法继续获取车道线信息或新车道线质量不好，则继续利用上一时刻的有效路径的车道线，通过车道线特征点的提取、转换，计算出期望路径所需车道线。
[0022]进一步，若下一时刻的车道线信息获取成功，则以该车道线作为新的有效路径的车道线。
[0023]进一步，若无法继续获取车道线信息或新车道线质量不好达到特定时长，则控制车辆安全减速并最终安全停车。
[0024]进一步，特定时长由有效路径的车道线的总距离和车速确定。
[0025]进一步，若一直无法继续获取车道线信息或新车道线质量不好，且车辆已行驶至有效路径的车道线的总距离的一半时，控制车辆安全减速并最终安全停车。
[0026]进一步，若第一次车道线信息获取失败，则继续执行步骤S1。
[0027]进一步，若第一次车道线信息获取成功，则按固定周期继续获取车道线信息。
[0028]进一步，选取车道线中的4个特征点代入车道线方程，得到期望路径所需的必要车道线信息c
′0、c
′1、c
′2、c3′
，包括：
[0029][0030]计算出期望路径所需的必要车道线信息c
′0、c
′1、c
′2、c3′
。
[0031]本专利技术还提供一种车辆主动转向控制装置，包括：摄像头、车道线修补模块和转向
执行器；摄像头用于获取车道线信息，车道线修补模块用于采用上述的车道线修补方法，转向执行器用于根据期望路径所需车道线控制车辆。
[0032]本专利技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
[0033]本专利技术提供了一种车道线修补方法，并由此实现了车辆主动转向控制；本专利技术解决了由于摄像头部件问题暂时没有车道线或车道线质量不好又或摄像头系统被攻击输出错误车道线信息时，导致车辆主动转向控制装置无法正常工作(降级或功能退出)的问题，扩大了此类装置的应用场景。
附图说明
[0034]图1为本专利技术实施例提供的车道线修补方法流程图；
[0035]图2为本专利技术实施例提供的车道线特征点变换示意图；
[0036]图3为本专利技术实施例提供的车辆主动转向控制装置结构示意图；
[0037]图4为本专利技术实施例提供的车辆主动转向控制装置通信示意图；
[0038]图5为本专利技术实施例提供的车道线修补模块示意图。
具体实施方式
[0039]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0040]本专利技术提供了一种车道线修补方法以及基于车道线修补的车辆主动转向控制装置，通过对车道线特征点提取、存储、调用、转换并自动生成新的车道线。本专利技术从根本上解决了在没有车道线或车道线质量不好等情况时，车辆主动转向控制装置无法正常工作(降级或功能退出)的问题，扩大了此类装置的应用场景。
[0041]本专利技术先通过摄像头获取系统计算期望路径所需必要车道线信息，然后通过车道线信号故障诊断模块，快速识别是否有车道线或车道线质量是否良好。如图1和图5所示，其流程如下：
[0042]系统启动，通过摄像头获取车道线信息。如果第一次获取失败则系统退出，如果第一次获取成功按照下述流程持续刷新车道线。
[0043]系统启动成功后，会按固定周期刷新车道线信息，并判断获取车道线的质量和信息：当车道线正常获取，则采用获取的车道线信息为横向控制的输入，系统功能正常运行；当没有车道线或车道线质量不好时通过车道线修补模块，进行车道线特征点的提取、存储、调用、转换，并根据车道线的历史信息主动计算出期望路径所需的必要车道线信息。车道线的历史信息指的是上一帧成功获取车道线信息时的车道线信息，其表达形式为：[有效距离，C0，C1，C2，C3]。这样可以在短时间内避免车本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车道线修补方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、获取车道线信息；S2、若第一次车道线信息获取成功，则继续获取车道线信息，并判断新车道线的质量；S3、若无法继续获取车道线信息或新车道线质量不好，则利用上一时刻有效路径的车道线，通过车道线特征点的提取、转换，计算出期望路径所需车道线；具体包括：S31、上一时刻有效路径的车道线方程为：y＝c0+c1s+c2s2+c3s3；式中，C0、C1、C2、C3为系数；S32、设置特征点的提取间隔为则特征点的总个数为n+1，其位置分别为其中R表示有效路径的车道线的总距离；S33、结合车道线方程，计算所有特征点的横向偏差y：得到特征点的坐标；S34、车辆行驶后，车辆坐标系发生变化，因此将车道线特征点变换到当前车辆坐标系下，坐标转换公式如下：式中，(x,y)为上一时刻坐标系下的特征点坐标，(x
′
,y
′
)为当前时刻坐标系下的特征点坐标，a和b分别表示车辆当前时刻和上一时刻相比的纵向和横向位移，θ表示车辆旋转角度；将提取的车道线特征点的坐标代入，计算得到变换后的车道线特征点坐标：其中，(x0，y0)＝(0,c0),S35、当变换后的车道线特征点为4以上时，选取车道线中的4个特征点代入车道线方程，得到期望路径所需的必要车道线信息c
′0、c
′1、c
′2、c3′
，生成期望路径所需车道线y
n
＝c
′0+c
′1x+c
′2x2+c
′3x3。2.根据权利要求1所述的车道线修补方法，其特征在于，若下一时刻仍无法继续获取车
...

【专利技术属性】
技术研发人员：高航，冯佩，许阁，祝逍临，
申请(专利权)人：东风汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：