CN111907521A

CN111907521A - 一种自动驾驶车辆的横向控制方法、装置及存储介质

Info

Publication number: CN111907521A
Application number: CN202010544715.9A
Authority: CN
Inventors: 刘卫国
Original assignee: Zhejiang Geely Holding Group Co Ltd; Zhejiang Geely Automobile Research Institute Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Geely Holding Group Co Ltd; Zhejiang Geely Automobile Research Institute Co Ltd
Priority date: 2020-06-15
Filing date: 2020-06-15
Publication date: 2020-11-10
Anticipated expiration: 2040-06-15
Also published as: CN111907521B

Abstract

本发明涉及一种自动驾驶车辆的横向控制方法、装置及存储介质，所述方法包括：通过车载探测设备获取自车当前位置的车道线数据；通过车间通信或车载探测设备获取自车前方车辆的历史行驶轨迹；通过车载探测设备对自车两侧的车辆进行探测，获取车身探测点；将所述车身探测点进行拟合，得到车流边界线；根据车道线数据、前方车辆的历史行驶轨迹和/或至少一条车流边界线计算得到自车的可行驶区域；根据可行驶区域确定自车的目标行驶轨迹；根据目标行驶轨迹控制自车的横向运动。本发明使得自动驾驶功用于更多的场景，同时提高了驾驶过程中的安全性。

Description

一种自动驾驶车辆的横向控制方法、装置及存储介质

技术领域

本发明涉及自动驾驶领域，尤其涉及一种自动驾驶车辆的横向控制方法、装置及存储介质。

背景技术

自动驾驶车辆在实际应用中，需要根据不同的场景和路况环境采用不同的车辆控制方式，目前自动横向控制的方式主要是根据道路两侧的车道线确定车辆行驶的中心线，后根据中心线进行驾驶，控制车辆的横向运动。

但是在实际道路中，道路两侧的的车道线无法完整清晰连续地被检测到，特别是在拥堵等特殊情况下，自动驾驶车辆的的前视摄像头的探测视野会被牵扯遮挡或者车道线被两侧车辆的车身遮挡，导致无法根据道路两侧的车道线生成行驶轨迹横向控制车辆。在一侧车道线丢失的场景下，若进基于另一侧车道线进行固定车道宽度预估行驶的中心线，则存在一定的安全风险。

因此，有必要针对两侧车道线无法被完整清晰连续地被检测到的情况提供另一种横向控制方法，以更好地实现自动驾驶的功能。

发明内容

为解决在无法探测到有效车道线的情况下对自动驾驶车辆横向控制的问题，本发明公开了一种自动驾驶车辆的横向控制方法、装置及存储介质。具体技术方案如下所述：

第一方面，本发明公开了一种自动驾驶车辆的横向控制方法，所述方法包括：

通过车载探测设备获取自车当前位置的车道线数据；

通过车间通信或所述车载探测设备获取自车前方车辆的历史行驶轨迹；

通过所述车载探测设备对自车两侧的车辆进行探测，获取至少一个车身探测点；

将所述至少一个车身探测点进行拟合，得到至少一条车流边界线；

根据所述车道线数据、所述前方车辆的历史行驶轨迹和/或所述至少一条车流边界线计算得到自车的可行驶区域；

根据所述可行驶区域确定自车的目标行驶轨迹；

根据所述目标行驶轨迹控制自车的横向运动。

进一步地，所述将所述至少一个车身探测点进行拟合，得到至少一条车流边界线包括：

获取距自车一定范围内的两侧车辆中任一目标车辆对应的至少一个车身探测点；

将所述任一目标车辆对应的至少一个车身探测点进行拟合，生成所述任一目标车辆对应的边界线；

生成距自车一定范围内的两侧车辆中全部车辆各自对应的边界线；

将所述全部车辆各自对应的边界线进行拟合，生成自车单侧或双侧的车流边界线。

进一步地，所述将所述至少一个探测点进行拟合，得到至少一条车流边界线还包括：

通过车载摄像头获取距自车一定范围内的图像数据；

根据所述图像数据提取出自车单侧或双侧的车辆边界线；

将所述自车单侧或双两侧的车辆边界线与所述自车单侧或双侧的车流边界线进行融合，得到所述至少一条车流边界线。

进一步地，所述根据所述车道线数据、所述前方车辆的历史行驶轨迹和/或所述至少一条车流边界线计算得到自车的可行驶区域以及根据所述可行驶区域确定自车的目标行驶轨迹包括：

判断所述车道线数据是否有效；

在所述车道线为有效的双侧车道线时，将所述双侧车道线中间的区域作为第一可行驶区域；

在所述车道线仅为有效的单侧车道线时，在所述单侧车道线的基础上按照预设的标准车道宽度模拟出行驶区域，作为第二可行驶区域；

将所述第一可行驶区域或所述第二可行驶区域作为所述自车的可行驶区域，并根据所述自车的可行驶区域确定第一中心线以及将所述第一中心线作为所述自车的目标行驶轨迹；

根据所述至少一条车流边界线确定的第三可行驶区域确定第二中心线；

根据所述第二中心线对所述自车的目标行驶轨迹进行修正。

进一步地，所述根据所述车道线数据、所述前方车辆的历史行驶轨迹和/或所述至少一条车流边界线计算得到自车的可行驶区域以及根据所述可行驶区域确定自车的目标行驶轨迹还包括：

在所述车道线数据无效时，将所述前方车辆的历史行驶轨迹作为所述自车的目标行驶轨迹；

根据所述至少一条车流边界线确定的所述第三可行驶区域确定所述第二中心线；

根据所述第二中心线对所述自车的目标行驶轨迹进行修正。

在所述车道线数据无效以及没有前方车辆的历史行驶轨迹时，根据所述至少一条车流边界线确定所述第三可行驶区域；

将所述第三可行驶区域作为所述自车的可行驶区域，并将根据所述第三可行区域确定的第二中心线作为所述自车的目标行驶轨迹。

进一步地，所述根据所述至少一条车流边界线确定所述第三可行驶区域包括：

在所述至少一条车流边界线为双侧车流边界线时，将所述双侧车流边界线中间的区域作为所述第三可行驶区域；

在所述至少一条车流边界线为单侧车流边界线时，在所述单侧车流边界线的基础上按照预设的标准车道宽度模拟出行驶区域，作为第三可行驶区域。

进一步地，所述一种自动驾驶车辆的横向控制方法还包括：

在所述车道线数据无效以及没有前方车辆的历史行驶轨迹以及未探测计算出所述至少一条车流边界线时，获取自车的实时定位数据；

将所述自车的实时定位数据与高精度地图进行匹配，以使得自车行驶在合适区域内。

第二方面，本发明公开了一种自动驾驶车辆的横向控制装置，所述装置包括：

第一获取模块，用于通过车载探测设备获取自车当前位置的车道线数据；

第二获取模块，用于通过车间通信或所述车载探测设备获取自车前方车辆的历史行驶轨迹；

第三获取模块，用于通过所述车载探测设备对自车两侧的车辆进行探测，获取至少一个车身探测点；

第一计算模块，用于将所述至少一个车身探测点进行拟合，得到至少一条车流边界线；

第二计算模块，用于根据所述车道线数据、所述前方车辆的历史行驶轨迹和/或所述至少一条车流边界线计算得到自车的可行驶区域；

第三计算模块，用于根据所述可行驶区域确定自车的目标行驶轨迹；

控制模块，用于根据所述目标行驶轨迹控制自车的横向运动。

第三方面，本发明公开了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有至少一条指令或至少一段程序，所述至少一条指令或至少一段程序由处理器加载并执行以实现如第一方面所述的一种自动驾驶车辆的横向控制方法。

采用上述技术方案，本发明所述的一种自动驾驶车辆的横向控制方法、装置及存储介质具有如下有益效果：本发明适用于在车道线不清晰、单侧车道线缺失、车道线探测距离过短等无法探测到有效车道线的情况，通过自车两侧车流拟合车流边界线，并根据车流边界线规划车辆的行驶中心线，使得自动驾驶功能可用于更多的场景，同时也提高了驾驶过程中的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种自动驾驶车辆的横向控制方法的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的不能获取到有效的车道线数据的三种场景示意图；

图3是本发明实施例提供的拟合车身探测点得到车流边界线的流程示意图；

图4是本发明实施例提供的一种拟合车流边界线的场景示意图；

图5是本发明实施例提供的一种确定自车的目标行驶轨迹的步骤流程框图；

图6是本发明实施例提供的一种自动驾驶车辆的横向控制装置的结构框图；

图7是本发明实施例提供的一种计算机设备的结构框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本发明的描述中，需要理解的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

图1是本发明实施例提供的一种自动驾驶车辆的横向控制方法的流程示意图，本说明书提供了如实施例或流程示意图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的系统或服务器产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境)。具体的如图1所示，所述自动驾驶车辆的横向控制方法可以包括：

S110：通过车载探测设备获取自车当前位置的车道线数据。

可以理解的是，所述车载探测设备包括但不限于车载摄像头和车载雷达。通过所述车载探测设备获取的车道线数据在很多情况下并不能作为有效的数据来规划可行驶区域，比如图2(1)至(3)中所示，当车道拥堵时，车载摄像头的探测视野被前车遮挡，无法采集到自车两侧完整、清晰且连续的车道线；当因道路使用年限变高造成一侧或双侧车道线缺失，采集到的车道线也是不完整的，仅靠一侧车道线预估可行驶区域存在较高的安全风险；此外，当两侧车流变动频繁，车道线会被两侧车流的车身遮挡，也无法作为有效的车道线数据使用。因此，在这种情况，还需要其他的数据加以辅助来控制车辆的横向运动。

在其他一些可行的实施方式中，可以从交通道路数据信息平台获取车道信息，根据所述车道信息预估所述车道线数据。

S120：通过车间通信或所述车载探测设备获取自车前方车辆的历史行驶轨迹。

优选地，通过所述车载探测设备获取前方车辆的定位点，并根据所述定位点拟合出所述前方车辆的历史行驶轨迹。

在一些可行的实施方式中，将自车与处于同一车道的前车建立端到端的车间通信，并请求获取前方车辆的历史行驶轨迹，以作为规划自车行驶中心线的参考。

在其他一些可行的实施方式中，在建立端到端的车间通信后，请求获取前方车辆的可行驶区域信息、前方车辆的行驶中心线，根据所述的可行驶区域信息和/或前方车辆的行驶中心线对前方车辆的历史行驶轨迹进行匹配修正，以作为规划自车行驶中心线的参考。

S130：通过所述车载探测设备对自车两侧的车辆进行探测，获取至少一个车身探测点。

在一些可行的实施方式中，通过车载雷达扫描自车双侧车辆的车身，生成至少一个车身探测点。可以理解的是，所述至少一个车身探测点可以是单侧的或者是双侧的，且优选地，对于自车两侧的车辆中的任一辆车，车身探测点至少有两个。

S140：将所述至少一个车身探测点进行拟合，得到至少一条车流边界线。

在一些可行的实施方式中，本发明实施例提供的步骤S140可以包括如图3所示的步骤：

S410：获取距自车一定范围内的两侧车辆中任一目标车辆对应的至少一个车身探测点。

可以理解的是，先根据单个车辆划分车身探测点。

S420：将所述任一目标车辆对应的至少一个车身探测点进行拟合，生成所述任一目标车辆对应的边界线。

优选地，根据各个车辆对应的车身探测点拟合出各个车辆平滑的边界线段。

S430：生成距自车一定范围内的两侧车辆中全部车辆各自对应的边界线。

可以理解的是，根据步骤S420中所述的方法拟合出自车两侧全部车辆平滑的边界线段。

S440：将所述全部车辆各自对应的边界线进行拟合，生成自车单侧或双侧的车流边界线。

可以理解的是，在获得自车两侧全部车辆平滑的边界线段后，分自车左侧和自车右侧，分别进行边界线段的拟合，得到自车左侧和/或右侧的车流边界线。

图4是本发明实施例提供的一种拟合车辆边界线的示意图，如图4所示，由车身探测点先拟合出车辆的边界线段，再由车辆的边界线段拟合出车流的边界线。

在一些可行的实施方式中，本发明实施例提供的步骤S140还可以包括以下步骤：

S450：通过车载摄像头获取距自车一定范围内的图像数据。

S460：根据所述图像数据提取出自车单侧或双侧的车辆边界线。

S470：将所述自车单侧或双两侧的车辆边界线与所述自车单侧或双侧的车流边界线进行融合，得到所述至少一条车流边界线。

S150：根据所述车道线数据、所述前方车辆的历史行驶轨迹和/或所述至少一条车流边界线计算得到自车的可行驶区域。

可以理解的是，在计算自车的可行驶区域时，所述车道线数据、所述前方车辆的历史行驶轨迹和所述至少一条车流边界线可以有不同的优先级。比如，在所述车道线数据有效的情况下，优先使用车道线数据来计算自车的可行驶区域。可以理解的是，所述车道线数据有效的含义包括但不限于车道线完整、清晰且连续，以便使用一定的计算能力计算出自车的可行驶区域。

S160：根据所述可行驶区域确定自车的目标行驶轨迹。

在一些可行的实施方式中，本发明实施例提供的步骤S150和S160可以如图5所示包括以下步骤：

S5610：判断所述车道线数据是否有效；

根据所述第二中心线对所述自车的目标行驶轨迹进行修正。

S5620：在所述车道线数据无效时，将所述前方车辆的历史行驶轨迹作为所述自车的目标行驶轨迹；

根据所述第二中心线对所述自车的目标行驶轨迹进行修正。

S5630：在所述车道线数据无效以及没有前方车辆的历史行驶轨迹时，根据所述至少一条车流边界线确定所述第三可行驶区域；

具体地，所述根据所述至少一条车流边界线确定所述第三可行驶区域包括：

S170：根据所述目标行驶轨迹控制自车的横向运动。

在一些可行的实施方式中，本发明实施例提供的一种自动驾驶车辆的横向控制方法还可以包括：

S710：在所述车道线数据无效以及没有前方车辆的历史行驶轨迹以及未探测计算出所述至少一条车流边界线时，获取自车的实时定位数据。

S720：将所述自车的实时定位数据与高精度地图进行匹配，以使得自车行驶在合适区域内。

本发明实施例还提供了一种自动驾驶车辆的横向控制装置，如图6所示，所述自动驾驶车辆的横向控制方法装置包括：

第一获取模块610，用于通过车载探测设备获取自车当前位置的车道线数据。

第二获取模块620，用于通过车间通信或所述车载探测设备获取自车前方车辆的历史行驶轨迹。

第三获取模块630，用于通过所述车载探测设备对自车两侧的车辆进行探测，获取至少一个车身探测点。

优选地，所述第一获取模块610、所述第二获取模块620以及所述第三获取模块可以集成为一个获取模块进行使用。

第一计算模块640，用于将所述至少一个车身探测点进行拟合，得到至少一条车流边界线。

第二计算模块650，用于根据所述车道线数据、所述前方车辆的历史行驶轨迹和/或所述至少一条车流边界线计算得到自车的可行驶区域。

第三计算模块660，用于根据所述可行驶区域确定自车的目标行驶轨迹。

可以理解的是，所述第一计算模块640、所述第二计算模块650以及所述第三计算模块660可以集成为一个计算模块进行使用。

控制模块670，用于根据所述目标行驶轨迹控制自车的横向运动。

本发明实施例所述的一种自动驾驶车辆的横向控制方法装置与方法实施例基于相同的发明构思，详情请参考方法实施例，在此不再赘述。

本发明实施例还提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括：处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令或至少一段程序，所述至少一条指令或所述至少一段程序由所述处理器加载并执行以实现如本发明实施例的一种自动驾驶车辆的横向控制方法。

存储器可用于存储软件程序以及模块，处理器通过运行存储在存储器的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、功能所需的应用程序等；存储数据区可存储根据所述设备的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。相应地，存储器还可以包括存储器控制器，以提供处理器对存储器的访问。

本发明实施例所提供的方法实施例可以在计算机终端、服务器或者类似的运算装置中执行，即上述计算机设备可以包括计算机终端、服务器或者类似的运算装置。图7是本发明实施例提供的运行一种自动驾驶车辆的横向控制方法的计算机设备的硬件结构框图，如图7所示，该计算机设备的内部结构可包括但不限于：处理器、网络接口及存储器。其中，计算机设备内的处理器、网络接口及存储器可通过总线或其他方式连接，在本说明书实施例所示图7中以通过总线连接为例。

其中，处理器(或称CPU(Central Processing Unit，中央处理器))是计算机设备的计算核心以及控制核心。网络接口可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI、移动通信接口等)。存储器(Memory)是计算机设备中的记忆设备，用于存放程序和数据。可以理解的是，此处的存储器可以是高速RAM存储设备，也可以是非不稳定的存储设备(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储设备；可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。存储器提供存储空间，该存储空间存储了电子设备的操作系统，可包括但不限于：Windows系统(一种操作系统)，Linux(一种操作系统)，Android(安卓，一种移动操作系统)系统、IOS(一种移动操作系统)系统等等，本发明对此并不作限定；并且，在该存储空间中还存放了适于被处理器加载并执行的一条或一条以上的指令，这些指令可以是一个或一个以上的计算机程序(包括程序代码)。在本说明书实施例中，处理器加载并执行存储器中存放的一条或一条以上指令，以实现上述方法实施例提供的自动驾驶车辆的横向控制方法方法。

本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有至少一条指令或至少一段程序，所述至少一条指令或所述至少一段程序由所述处理器加载并执行如本发明实施例所述的一种自动驾驶车辆的横向控制方法。

可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

需要说明的是：上述本发明实施例先后顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。且上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置、系统和服务器实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种自动驾驶车辆的横向控制方法，其特征在于，所述方法包括：

通过车载探测设备获取自车当前位置的车道线数据；

根据所述可行驶区域确定自车的目标行驶轨迹；

根据所述目标行驶轨迹控制自车的横向运动。

2.根据权利要求1所述的一种自动驾驶车辆的横向控制方法，其特征在于，所述将所述至少一个车身探测点进行拟合，得到至少一条车流边界线包括：

3.根据权利要求2所述的一种自动驾驶车辆的横向控制方法，其特征在于，所述将所述至少一个探测点进行拟合，得到至少一条车流边界线还包括：

通过车载摄像头获取距自车一定范围内的图像数据；

根据所述图像数据提取出自车单侧或双侧的车辆边界线；

4.根据权利要求1所述的一种自动驾驶车辆的横向控制方法，其特征在于，所述根据所述车道线数据、所述前方车辆的历史行驶轨迹和/或所述至少一条车流边界线计算得到自车的可行驶区域以及根据所述可行驶区域确定自车的目标行驶轨迹包括：

判断所述车道线数据是否有效；

根据所述第二中心线对所述自车的目标行驶轨迹进行修正。

5.根据权利要求4所述的一种自动驾驶车辆的横向控制方法，其特征在于，所述根据所述车道线数据、所述前方车辆的历史行驶轨迹和/或所述至少一条车流边界线计算得到自车的可行驶区域以及根据所述可行驶区域确定自车的目标行驶轨迹还包括：

根据所述第二中心线对所述自车的目标行驶轨迹进行修正。

6.根据权利要求4所述的一种自动驾驶车辆的横向控制方法，其特征在于，所述根据所述车道线数据、所述前方车辆的历史行驶轨迹和/或所述至少一条车流边界线计算得到自车的可行驶区域以及根据所述可行驶区域确定自车的目标行驶轨迹还包括：

7.根据权利要求6所述的一种自动驾驶车辆的横向控制方法，其特征在于，所述根据所述至少一条车流边界线确定所述第三可行驶区域包括：

8.根据权利要求1所述的一种自动驾驶车辆的横向控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

9.一种自动驾驶车辆的横向控制装置，其特征在于，所述装置包括：

10.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质中存储有至少一条指令或至少一段程序，所述至少一条指令或至少一段程序由处理器加载并执行以实现如权利要求1至8中任一项所述的一种自动驾驶车辆的横向控制方法。