CN106500705A - 基于车道线检测的定位系统及定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于车道线检测的定位系统及定位方法，所述基于车道线检测的定位系统包括：车道线检测装置及定位装置，其中，所述车道线检测装置获取所述车辆周边的车道线，并将获取的所述车辆周边的车道线提供给所述定位装置；所述定位装置根据所述车辆周边的车道线确定所述车辆的位置。通过根据车辆周边的车道线确定所述车辆的位置，对于现有技术中通过卫星定位导航装置或者基站定位装置进行定位的方式进行了丰富与补充；此外，由于车道线所具有的特定形式，能够比较精确的确定所述车辆的位置。特别的，当采用为了表示道路位置信息而专门设计的车道线标识时，更是提高了对于车辆定位的精度。

Description

基于车道线检测的定位系统及定位方法

技术领域

本发明涉及车辆定位技术领域，特别涉及一种基于车道线检测的定位系统及定位方法。

背景技术

智能交通系统将先进电子信息技术应用于交通运输中，实现高效增值的服务，其中很多业务都是以车辆位置信息为基础的，因此定位系统是智能交通系统中一个基础平台。智能交通系统主要使用卫星定位导航装置或者基站定位装置。目前，装配在车辆上的GNSS(卫星定位导航)或者LBS(手机基站定位服务)，其位置信息精度通常在10米左右。这种级别的精度可以用于普通导航以及对精度要求不高的业务。但是智能交通中越来越多的创新业务要求更高的定位精度，比如ADAS(高级智能辅助驾驶)、无人驾驶、车路协同、精细道路交通管理等，尤其是无人驾驶领域，由于涉及到人身和车辆安全，对位置的精度要求就更加敏感，目前使用的常规定位方法的精度就显著不足。

发明内容

本发明的目的之一在于解决现有技术中的定位方法形式单一的问题；本发明的目的之二在于解决现有技术中的定位方法定位精度不高的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于车道线检测的定位系统，所述基于车道线检测的定位系统位于一车辆上，所述基于车道线检测的定位系统包括：车道线检测装置及定位装置，其中，

所述车道线检测装置获取所述车辆周边的车道线，并将获取的所述车辆周边的车道线提供给所述定位装置；

所述定位装置根据所述车辆周边的车道线确定所述车辆的位置。

可选的，在所述的基于车道线检测的定位系统中，所述基于车道线检测的定位系统还包括地图库，所述定位装置将所述车辆周边的车道线与地图库中地图进行比对以确定所述车辆的位置。

可选的，在所述的基于车道线检测的定位系统中，所述基于车道线检测的定位系统还包括卫星定位导航，所述卫星定位导航获取所述车辆的位置范围，并将所述车辆的位置范围提供给所述定位装置；所述定位装置根据所述车辆的位置范围选择地图库中的地图。

可选的，在所述的基于车道线检测的定位系统中，所述车辆周边的车道线包括车道线标识，所述车道线标识用于表示其所在的道路位置信息，所述车道线标识形状包括：形、形、“」”形、“▲”形、“●”形、“■”形和/或“◆”形。

可选的，在所述的基于车道线检测的定位系统中，所述定位装置根据车道线标识选择地图库中的地图。

可选的，在所述的基于车道线检测的定位系统中，多种形状的车道线标识作为一组使用，以表示道路位置信息。

可选的，在所述的基于车道线检测的定位系统中，所述车辆周边的车道线还包括交通标线。

可选的，在所述的基于车道线检测的定位系统中，所述基于车道线检测的定位系统还包括道路检测装置，所述道路检测装置获取所述车辆所在位置的道路曲率，并将所述车辆所在位置的道路曲率提供给所述定位装置；所述定位装置根据所述车辆所在位置的道路曲率确定所述车辆的位置。

可选的，在所述的基于车道线检测的定位系统中，所述基于车道线检测的定位系统还包括车身检测装置，所述车身检测装置获取所述车辆与一特定位置之间的距离，并将所述车辆与一特定位置之间的距离提供给所述定位装置；所述定位装置根据所述车辆与一特定位置之间的距离确定所述车辆的位置。

可选的，在所述的基于车道线检测的定位系统中，所述车身检测装置根据所述车辆的车轮滚动圈数获取所述车辆与一特定位置之间的距离。

可选的，在所述的基于车道线检测的定位系统中，所述基于车道线检测的定位系统还包括卫星定位导航，所述卫星定位导航获取所述车辆的位置范围，并将所述车辆的位置范围提供给所述定位装置；所述定位装置根据所述车辆的位置范围选择地图库中的地图。

可选的，在所述的基于车道线检测的定位系统中，所述定位装置根据车道线标识选择地图库中的地图。

可选的，在所述的基于车道线检测的定位系统中，所述车辆的位置包括所述车辆在车身前后方向上的位置以及在车身左右方向上的位置。

本发明还提供一种基于车道线检测的定位方法，所述基于车道线检测的定位方法包括：

获取一车辆周围的车道线；

根据所述车辆周边的车道线确定所述车辆的位置。

可选的，在所述的基于车道线检测的定位方法中，所述基于车道线检测的定位方法还包括：

获取所述车辆所在位置的道路曲率；

根据所述车辆所在位置的道路曲率确定所述车辆的位置。

可选的，在所述的基于车道线检测的定位方法中，所述基于车道线检测的定位方法还包括：

获取所述车辆与一特定位置之间的距离；

根据所述车辆与一特定位置之间的距离确定所述车辆的位置。

可选的，在所述的基于车道线检测的定位方法中，根据所述车辆周边的车道线确定所述车辆的位置、根据所述车辆所在位置的道路曲率确定所述车辆的位置以及根据所述车辆与一特定位置之间的距离确定所述车辆的位置以择一的方式确定所述车辆的位置或者以取中间位置的方式确定所述车辆的位置。

在本发明提供的基于车道线检测的定位系统及定位方法中，所述基于车道线检测的定位系统包括：车道线检测装置及定位装置，其中，所述车道线检测装置获取所述车辆周边的车道线，并将获取的所述车辆周边的车道线提供给所述定位装置；所述定位装置根据所述车辆周边的车道线确定所述车辆的位置。通过根据车辆周边的车道线确定所述车辆的位置，对于现有技术中比较单一的通过卫星定位导航装置或者基站定位装置进行定位的方式进行了丰富与补充；此外，由于车道线所具有的特定形式，能够比较精确的确定所述车辆的位置。特别的，当采用为了表示道路位置信息而专门设计的车道线标识时，更是大大的提高了对于车辆定位的精度。

附图说明

图1是本发明实施例一的基于车道线检测的定位系统的框结构示意图；

图2是本发明实施例一的车辆及其周边的车道线一示意图；

图3是本发明实施例一的车辆及其周边的车道线另一示意图；

图4是本发明实施例一的交通标线的示意图；

图5是一种常见的弯曲道路的示意图；

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的基于车道线检测的定位系统及定位方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

【实施例一】

请参考图1，其为本发明实施例一的基于车道线检测的定位系统的框结构示意图。如图1所示，所述基于车道线检测的定位系统1位于一车辆上，通常的，所述车辆处于移动/行驶中，当然，所述车辆也可以位于静止/停止中。具体的，所述基于车道线检测的定位系统1包括：车道线检测装置10及定位装置11，其中，所述车道线检测装置10获取所述车辆周边的车道线，并将获取的所述车辆周边的车道线提供给所述定位装置11；所述定位装置11根据所述车辆周边的车道线确定所述车辆的位置。在此，根据车辆周边的车道线确定所述车辆的位置，对于现有技术中比较单一的通过卫星定位导航系统进行定位的方式进行了丰富与补充；此外，由于车道线所具有的特定形式，能够比较精确的确定所述车辆的位置。

具体的，所述基于车道线检测的定位系统1还包括地图库12，所述定位装置11将所述车辆周边的车道线与地图库中地图进行比对以确定所述车辆的位置。其中，所述地图可以是公开市场已有的地图；也可以是对于特定位置专门制作的地图，例如，对于一些大型的旅游园区、住宅区或者商业区等专门绘制相应的地图。

在本申请实施例中，所述基于车道线检测的定位系统1还可包括卫星定位导航装置或者基站定位装置15，所述卫星定位导航装置或者基站定位装置15获取所述车辆的位置范围，并将所述车辆的位置范围提供给所述定位装置11；所述定位装置11根据所述车辆的位置范围选择地图库中的地图。由此，可以非常快速的选定匹配的地图，从而提高对于车辆的定位速度与精度。在此，所述卫星定位导航装置或者基站定位装置15获取所述车辆的位置范围，也相当于起到了一个粗定位的作用，然后在此基础上再通过车辆周边的车道线进行定位，从而进一步提升了定位精度。

优选的，所述车辆周边的车道线包括车道线标识，所述车道线标识用于表示其所在的道路位置信息，所述车道线标识形状包括：形、形、“」”形、“▲”形、“●”形、“■”形和/或“◆”形等，其形状只要不同于已有的交通标线即可。优选的，所述车道线标识形状与已有的交通标线略有不同即可，其可以是对已有的交通标线的小改动而形成。易知的，绘制交通标线的成本非常低廉，所述车道线标识可以采用与已有交通标线完全一样的方式形成，即所述车道线标识的制作成本也非常之低廉。此外，交通标线需要在道路上经常制作，所述车道线标识可以与现有使用的交通标线同时制作而成，也就是说其完全不增加额外的制作工序。

进一步的，请参考图2，其为本发明实施例一的车辆及其周边的车道线一示意图。如图2所示，在此，采用的车道线标识20的形状为“■”形，其制作于交通标线21上(图2中仅示出了三个车道线标识20，实际使用中可以制作千万个)，在此制作于车行道分界线21上。优选的，每个车道线标识20制作于一个车行道分界线21的端部，从而更利于对于车辆22的定位。在本申请实施例中，仅采用了一种形状的车道线标识以表示道路位置信息。

具体的，所述车辆周边的车道线可以通过视觉系统进行检测(即所述车道线检测装置可以为视觉系统)，例如，通过车辆的前置摄像头等。现有的摄像头技术已经非常先进，通过摄像头不仅能够获取所述车辆的周边情况，而且根据摄像头内置的处理器还能获取车辆与特定标识之间的距离。在此，首先可通过卫星定位导航装置或者基站定位装置15获取所述车辆的位置范围，并且所述定位装置11根据所述车辆的位置范围选择地图库中的相应地图(与位置范围相对应的部分地图)，然后根据车道线检测装置10获取的车道线标识20信息，然后与地图进行比对，即可精确的获取所述车辆的位置。

在本申请其他实施例中，还可以多种形状的车道线标识作为一组使用，以表示道路位置信息。具体的，请参考图3，其为本发明实施例一的车辆及其周边的车道线另一示意图。如图3所示，在此，采用了三种形状的车道线标识20，分别为“形、形和“」”形，该三种形状的车道线标识20作为一组使用(图3仅示出了一组，实际使用中可以制作千万组)。同样的，三种形状的车道线标识20也制作于交通标线21上，在此制作于车行道分界线21上。优选的，每个车道线标识20制作于一个车行道分界线21的端部，从而更利于对于车辆22的定位。其中，通过多种形状的车道线标识20作为一组使用具有如下优点：若中间某一个车道线标识20出现漏拍或者模糊等问题均可以忽略不计，只要能够识别出一组车道线标识20中的任意一个即可。由此可以提高对于车辆定位的可靠性。

同样的，在此，首先可通过卫星定位导航装置或者基站定位装置15获取所述车辆的位置范围，并且所述定位装置11根据所述车辆的位置范围选择地图库中的相应地图(与位置范围相对应的部分地图)，然后根据车道线检测装置10获取的车道线标识20信息，然后与地图进行比对，即可精确的获取所述车辆的位置。请继续参考图3，在此，若识别图22车辆前方的车道线标识20有困难(例如有些模糊不清)，则可根据前一个车道线标识20(即车辆后方且最靠近车辆的车道线标识20)推测得到，进而确定车辆的位置。

此外，对于这种专门设计的车道线标识，除了通过卫星定位导航装置或者基站定位装置15获取所述车辆的位置范围，所述定位装置11根据所述车辆的位置范围选择地图库中的相应地图之外，所述定位装置11还可根据车道线标识选择地图库中的地图。专门设计的车道线标识可以对不同的区域做出不同的标识，例如旅游园区A选择一套车道线标识(例如车道线标识都是圆形)，旅游园区B选择另一套车道线标识(例如车道线标识都是方向)，旅游园区C选择第三套车道线标识(例如车道线标识都是三角形)，由此，一旦检测到圆形标识，便可选择旅游园区A的地图，即可以方便、快速的根据车道线标识选择地图库中的地图。

进一步的，所述车辆周边的车道线还可以包括(已有的)交通标线。具体可包括指示标线、禁止标线、警告标线、减速标线和/或立面标记，例如：双向两车道路面中心线、车行道分界线、左转弯待转区线、人行横道线、高速公路车距确认标线、停车位标线、导向箭头、路面文字标线、禁止超车线、停止线、非机动车禁驶区表线、禁止掉头标记、车行道宽度渐变标线或者接近障碍物标线等等。即，所述车道线可以是交通规则中使用的任何一种标记线。具体可以参考图4，其为本发明实施例一的交通标线的示意图。如图4所示，其示出了一般道路上非常常见的几种交通标线，在此，所述交通标线30、交通标线31、交通标线32及交通标线33均可以被所述基于车道线检测的定位系统1采用而对车辆进行定位。同样的，所述定位装置11可根据与所述交通标线30、交通标线31、交通标线32或者交通标线33之间的前后左右的位置关系以及距离关系，获取所述车辆的位置。

请继续参考图1，在本申请实施例中，所述基于车道线检测的定位系统1还包括道路检测装置13，所述道路检测装置13获取所述车辆所在位置的道路曲率，并将所述车辆所在位置的道路曲率提供给所述定位装置11；所述定位装置11根据所述车辆所在位置的道路曲率确定所述车辆的位置。现有的道路通常都是曲率连续的(可参考图5，其示出了一种常见的弯曲道路)，因此，在本本申请实施例中，先可通过卫星定位导航装置或者基站定位装置15获取所述车辆的位置范围，在这一位置范围内，通常曲率是唯一的，即每一个曲率值只能指向一个道路位置，通过所述道路检测装置13获取所述车辆所在位置的道路曲率后，进而(将获取的曲率值与车辆位置范围内的地上的点进行比较)便可根据所述车辆所在位置的道路曲率确定所述车辆的位置。其中，可以通过现有任意一种方式获取道路的曲率，例如通过摄像头获取道路形状，并根据曲率公式获取当前位置的曲率即可。

在此，所述定位装置11根据所述车辆周边的车道线确定所述车辆的位置与根据所述车辆所在位置的道路曲率确定所述车辆的位置是一种互相补充关系，由此可以进一步提高对于所述车辆的定位精度。具体的，根据所述车辆周边的车道线确定所述车辆的位置与根据所述车辆所在位置的道路曲率确定所述车辆的位置可以以择一的方式确定所述车辆的(最终)位置或者以取中间位置的方式确定所述车辆的(最终)位置等等方式。

进一步的，请继续参考图1，所述基于车道线检测的定位系统1还可以包括车身检测装置14，所述车身检测装置14获取所述车辆与一特定位置之间的距离，并将所述车辆与一特定位置之间的距离提供给所述定位装置11；所述定位装置11根据所述车辆与一特定位置之间的距离确定所述车辆的位置。具体的，所述车身检测装置14可根据所述车辆的车轮滚动圈数获取所述车辆与一特定位置之间的距离。在此，通过所述车身检测装置14获取所述车辆与一特定位置之间的距离并根据所述车辆与一特定位置之间的距离确定所述车辆的位置可以提高对于一些盲区(例如隧道、积水路面)的定位精度与可靠性。例如，当前定位到车辆在隧道口，接着便可记录自隧道口车轮滚动的圈数，当在隧道内行驶一定距离后，便可根据车轮滚动的圈数得出距离隧道口的距离长度，进而便可得到车辆的当前位置。

在此，根据所述车辆周边的车道线确定所述车辆的位置、根据所述车辆所在位置的道路曲率确定所述车辆的位置以及根据所述车辆与一特定位置之间的距离确定所述车辆的位置是一种互相补充关系，由此可以进一步提高对于所述车辆的定位精度。具体的，根据所述车辆周边的车道线确定所述车辆的位置、根据所述车辆所在位置的道路曲率确定所述车辆的位置以及根据所述车辆与一特定位置之间的距离确定所述车辆的位置可以以择一的方式确定所述车辆的(最终)位置或者以取中间位置的方式确定所述车辆的(最终)位置等。易知的，当获取的车辆的位置越多，则越利于接近车辆的真实位置，其中，对于多个车辆位置的选取，可以使用现有的任意一种方式，例如加权取平均值等，对此本申请实施例不做限定。

在本申请实施例中，通过所述基于车道线检测的定位系统1对车辆进行定位时，可以采用如下的方法：获取一车辆周围的车道线；根据所述车辆周边的车道线确定所述车辆的位置。进一步还可包括：获取所述车辆所在位置的道路曲率；根据所述车辆所在位置的道路曲率确定所述车辆的位置；以及获取所述车辆与一特定位置之间的距离；根据所述车辆与一特定位置之间的距离确定所述车辆的位置。其中，根据所述车辆周边的车道线确定所述车辆的位置、根据所述车辆所在位置的道路曲率确定所述车辆的位置以及根据所述车辆与一特定位置之间的距离确定所述车辆的位置以择一的方式确定所述车辆的位置或者以取中间位置的方式确定所述车辆的位置。

综上可见，在本发明实施例提供的基于车道线检测的定位系统及定位方法中，根据车辆周边的车道线确定所述车辆的位置，对于现有技术中比较单一的通过卫星定位导航系统进行定位的方式进行了丰富与补充；此外，由于车道线所具有的特定形式，能够比较精确的确定所述车辆的位置。特别的，当采用为了表示道路位置信息而专门设计的车道线标识时，更是大大的提高了对于车辆定位的精度。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (15)

1.一种基于车道线检测的定位系统，所述基于车道线检测的定位系统位于一车辆上，其特征在于，所述基于车道线检测的定位系统包括：车道线检测装置及定位装置，其中，

所述车道线检测装置获取所述车辆周边的车道线，并将获取的所述车辆周边的车道线提供给所述定位装置；

所述定位装置根据所述车辆周边的车道线确定所述车辆的位置。

2.如权利要求1所述的基于车道线检测的定位系统，其特征在于，所述基于车道线检测的定位系统还包括地图库，所述定位装置将所述车辆周边的车道线与地图库中地图进行比对以确定所述车辆的位置。

3.如权利要求2所述的基于车道线检测的定位系统，其特征在于，所述基于车道线检测的定位系统还包括卫星定位导航装置或者基站定位装置，所述卫星定位导航装置或者基站定位装置获取所述车辆的位置范围，并将所述车辆的位置范围提供给所述定位装置；所述定位装置根据所述车辆的位置范围选择地图库中的地图。

4.如权利要求1至3中任一项所述的基于车道线检测的定位系统，其特征在于，所述车辆周边的车道线包括车道线标识，所述车道线标识用于表示其所在的道路位置信息，所述车道线标识形状包括：形、形、“」”形、“▲”形、“●”形、“■”形和/或“◆”形。

5.如权利要求4所述的基于车道线检测的定位系统，其特征在于，所述定位装置根据车道线标识选择地图库中的地图。

6.如权利要求4所述的基于车道线检测的定位系统，其特征在于，多种形状的车道线标识作为一组使用，以表示道路位置信息。

7.如权利要求4所述的基于车道线检测的定位系统，其特征在于，所述车辆周边的车道线还包括交通标线。

8.如权利要求1至3中任一项所述的基于车道线检测的定位系统，其特征在于，所述基于车道线检测的定位系统还包括道路检测装置，所述道路检测装置获取所述车辆所在位置的道路曲率，并将所述车辆所在位置的道路曲率提供给所述定位装置；所述定位装置根据所述车辆所在位置的道路曲率确定所述车辆的位置。

9.如权利要求1至3中任一项所述的基于车道线检测的定位系统，其特征在于，所述基于车道线检测的定位系统还包括车身检测装置，所述车身检测装置获取所述车辆与一特定位置之间的距离，并将所述车辆与一特定位置之间的距离提供给所述定位装置；所述定位装置根据所述车辆与一特定位置之间的距离确定所述车辆的位置。

10.如权利要求9所述的基于车道线检测的定位系统，其特征在于，所述车身检测装置根据所述车辆的车轮滚动圈数获取所述车辆与一特定位置之间的距离。

11.如权利要求1至3中任一项所述的基于车道线检测的定位系统，其特征在于，所述车辆的位置包括所述车辆在车身前后方向上的位置以及在车身左右方向上的位置。

12.一种基于车道线检测的定位方法，其特征在于，所述基于车道线检测的定位方法包括：

获取一车辆周围的车道线；

根据所述车辆周边的车道线确定所述车辆的位置。

13.如权利要求12所述的基于车道线检测的定位方法，其特征在于，所述基于车道线检测的定位方法还包括：

获取所述车辆所在位置的道路曲率；

根据所述车辆所在位置的道路曲率确定所述车辆的位置。

14.如权利要求13所述的基于车道线检测的定位方法，其特征在于，所述基于车道线检测的定位方法还包括：

获取所述车辆与一特定位置之间的距离；

根据所述车辆与一特定位置之间的距离确定所述车辆的位置。

15.如权利要求14所述的基于车道线检测的定位方法，其特征在于，根据所述车辆周边的车道线确定所述车辆的位置、根据所述车辆所在位置的道路曲率确定所述车辆的位置以及根据所述车辆与一特定位置之间的距离确定所述车辆的位置以择一的方式确定所述车辆的位置或者以取中间位置的方式确定所述车辆的位置。