CN113276853B - 一种失效场景下lka控制方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种失效场景下LKA控制方法及系统，该方法包括：实时检测自车两侧车道线及前方人行横道线；若检测到车道线且可检测距离大于预设长度，则选取车道中心线预瞄点，根据预瞄点控制车辆的横向距离偏差和航向偏差；若检测到人行横道线或通过人行横道时，则虚拟一段车道线，选取虚拟车道线的中心线预瞄点，根据预瞄点控制车辆的横向距离偏差和航向偏差；若未检测到车道线和人行横道线时，则根据上一时刻的车道线方程，虚拟一段车道线，并根据虚拟车道线对应的中心线预瞄点控制车辆行驶，并通知驾驶员接管车辆。通过该方案可以降低无车道线场景下，LKA稳定控制的成本，避免LKA功能突然退出和生效，保障车辆的稳定控制，提升LKA系统的鲁棒性。

Description

一种失效场景下LKA控制方法及系统
技术领域
本发明涉及辅助驾驶领域，尤其涉及一种失效场景下LKA控制方法及系统。
背景技术
Lane Keep Assist，简称车道保持辅助系统(LKA)，用于辅助驾驶员将车辆保持在车道内行驶，是一种横向运动控制ADAS功能。在实际的道路情况下，当经过十字路口或人行横道时，车道线会出现短暂的丢失从而导致车道线信号不连续的情况，此时的LKA系统因为车道线信号的丢失，会突然退出，从而出现车辆偏离车道中心，严重时可能导致安全事故，而且当信号再次出现时，车辆横向控制可能过大，影响驾驶体验。
目前，针对车辆行驶中车道线丢失的情况，采用的方法是通过测试车实地采集车辆轨迹，构建虚拟车道线后加载到高精度地图中，基于高精度地图实现车辆的LKA控制。此种方法前期需要进行大量的数据采集来制作高精度地图，实际实施成本较高。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种失效场景下LKA控制方法及系统，以解决无车道线场景下，LKA实现车辆控制成本偏高的问题。
在本发明实施例的第一方面，提供了一种失效场景下LKA控制方法，包括：
通过单目相机实时检测行驶状态下自车两侧车道线及前方人行横道线；
若检测到车道线且车道线可检测距离大于预设长度，则选取车道中心线预瞄点，根据预瞄点控制车辆的横向距离偏差和航向偏差；
若检测到人行横道线或通过人行横道时，则虚拟一段预定长度的车道线，选取虚拟车道线的中心线预瞄点，根据虚拟车道线的中心线预瞄点控制车辆的横向距离偏差和航向偏差；
若未检测到车道线且未检测到人行横道线时，则根据上一时刻的车道线方程，虚拟一段预定长度的车道线，并根据虚拟车道线对应的中心线预瞄点控制车辆行驶，并通知驾驶员接管车辆。
根据本发明的第二方面，提供一种失效场景下LKA控制系统，包括：
车道线检测模块，用于通过单目相机实时检测行驶状态下自车两侧车道线及前方人行横道线；
LKA车辆控制模块，用于若检测到车道线且车道线可检测距离大于预设长度，则选取车道中心线预瞄点，根据预瞄点控制车辆的横向距离偏差和航向偏差；若检测到人行横道线或通过人行横道时，则虚拟一段预定长度的车道线，选取虚拟车道线的中心线预瞄点，根据虚拟车道线的中心线预瞄点控制车辆的横向距离偏差和航向偏差；若未检测到车道线且未检测到人行横道线时，则根据上一时刻的车道线方程，虚拟一段预定长度的车道线，并根据虚拟车道线对应的中心线预瞄点控制车辆行驶，并通知驾驶员接管车辆。
在本发明实施例的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如本发明实施例第一方面所述方法的步骤。
本发明实施例的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明实施例第一方面提供的所述方法的步骤。
本发明实施例中，在不满足LKA控制条件下，即无车道线的场景下，通过虚拟一段车道线，并根据车道中心线预瞄点控制车辆稳定行驶，基于软件算法的改进，不增加额外成本实现车辆控制。同时，能够连续稳定的输出车道线信号，维持LKA功能一定时间，避免LKA功能突然退出和生效，极大地提高了LKA系统的鲁棒性，保障驾驶员的驾乘舒适性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述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取其他附图。
图1为本发明的一个实施例提供的一种失效场景下LKA控制方法的流程示意图；
图2为本发明的一个实施例提供的一种失效场景下LKA控制方法的另一流程示意图；
图3为本发明的一个实施例提供的一种失效场景下LKA控制系统的结构示意图。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
本发明的说明书或权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及其他相近意思表述，意指覆盖不排他的包含，如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、设备没有限定于已列出的步骤或单元。
请参阅图1，图1为本发明一个实施例提供的一种失效场景下LKA控制方法的流程示意图，包括：
S101、通过单目相机实时检测行驶状态下自车两侧车道线及前方人行横道线；
将单目相机安装于车辆挡风玻璃下或其他可以采集道路路面信息的位置，通过相机实时采集路面图像，并基于图像识别技术检测判断是否存在车道线和人行横道线。
S102、根据是否检测到自车两侧车道线及前方人行横道线，控制车辆行驶。
基于图像识别技术，如深度学习网络等，检测图像中是否存在车道线和人行横道线，并可以根据视距确定车道线可观测距离，以及人行横道线与当前车辆的距离。
若检测到车道线且车道线可检测距离大于预设长度，则选取车道中心线预瞄点，根据预瞄点控制车辆的横向距离偏差和航向偏差；
当两侧车道线检测成功，并均达到一定检测距离(例如60m以上)时，将两侧车道线拟合成车道中心线，并取车道中心线上车辆前方的点为预瞄点，以该预瞄点为控制的目标点，并通过控制器控制自车与预瞄点的横向距离偏差与航向偏差。
优选的，根据自车当前车速和单目相机采样时间进行选取，即根据车速乘以采样时间来选取，选择车道中心线远方的点为预瞄点，并作为LKA控制的输入，控制自车的横向距离偏差为0，以及航向偏差为0，达到车道保持目的。
若检测到人行横道线或通过人行横道时，则虚拟一段预定长度的车道线，选取虚拟车道线的中心线预瞄点，根据虚拟车道线的中心线预瞄点控制车辆的横向距离偏差和航向偏差；
当车辆接近人行横道线，系统检测到人行横道，测量人行横道宽度，并虚拟一段两侧车道线，选择虚拟车道性的中心线预瞄点，根据预瞄点控制车辆做车道保持。
其中，根据人行横道宽度，将车道中心点根据已有的车道线拟合方程向车辆行驶方向平移对应的长度，虚拟人行横道两侧的车道线。
其中，当检测到车道线且检测到人行横道线，则在车道线上增加虚拟车道线，并在车道中心线增加对应的虚拟车道中心线点列。当检测到人行横道线时需要根据人行横道线虚拟对应的车道线，若同时可以检测到车道线，则可以在车道线上增加对应的虚拟车道线，保障车道线的完成，并在车道中心线上扩展虚拟车道中心线点列。
检测到人行横道线，或处于通过人行横道场景时，虚拟一段车道线，将预瞄点选择在虚拟车道线的中心线，作为LKA控制的输入，并控制自车的横向距离偏差为0，航向偏差为0，维持一定时间，并可以通知驾驶员注意。
若未检测到车道线且未检测到人行横道线时，则根据上一时刻的车道线方程，虚拟一段预定长度的车道线，并根据虚拟车道线对应的中心线预瞄点控制车辆行驶，并通知驾驶员接管车辆。
当车辆驶过人行横道线，此时地面可能依然没有车道线，此种情况下，两侧车道线信号和人行横道线信号均丢失，考虑到当前所处的场景，可以根据上一时刻的车道线方程，虚拟出一段时间(1～3s)(预定长度)的车道线，选取虚拟车道线中心线上的点为预瞄点，维持一段时间的LKA，同时提醒驾驶员注意接管车辆。
可选的，当上一时刻未检测到人行横道线，则直接通知驾驶员接管。既检测不到车道线，又检测不到人行横道，且不处于通过人行横道场景时，退出LKA控制并通知驾驶员接管车辆。
本实施例中，在通过人行横道、十字路口等车道线失效下场景下，不满足LKA车辆控制(双侧车道线检测丢失)，通过虚拟一段车道线，从而稳定连续的输出车道线信号，维持LKA功能一定时间，避免LKA功能突然退出和生效，极大地提高了LKA系统的鲁棒性，并能有效降低LKA控制成本，简单且易于实现。
在另一实施例中，如图2所示，车辆行驶过程中，实时检测路面车道线和人行横道线：若检测到车道线，未检测到人行横道线线，则根据当前车道中心线的预瞄点进行LKA控制；若检测到车道线和人行横道线，则在车道线上增加虚拟车道线，扩展车道中心线点列，并基于中心线的预瞄点，进行LKA控制；若检测到人行横道线未检测到车道线，则基于上一时刻的车道线拟合方程，构建虚拟车道线以及虚拟车道中心线，获取虚拟车道中心线预瞄点，根据预瞄点一段时间进行LKA控制，并通知驾驶员接管；若既未检测到车道线也未检测到人行横道线，则判断上一时刻是否检测到人行横道线，若上一时刻检测到人行横道线，则根据上一时刻车道线方程，虚拟一段预定长度的车道线，并根据虚拟车道线的中心线预瞄点进行LKA控制，若上一时刻未检测到人行横道线，则直接通知驾驶员接管。
应理解，上述实施例中各步骤的序号大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
图3为本发明实施例提供的一种失效场景下LKA控制系统的结构示意图，包括：
车道线检测模块310，用于通过单目相机实时检测行驶状态下自车两侧车道线及前方人行横道线；
LKA车辆控制模块320，用于若检测到车道线且车道线可检测距离大于预设长度，则选取车道中心线预瞄点，根据预瞄点控制车辆的横向距离偏差和航向偏差；若检测到人行横道线或通过人行横道时，则虚拟一段预定长度的车道线，选取虚拟车道线的中心线预瞄点，根据虚拟车道线的中心线预瞄点控制车辆的横向距离偏差和航向偏差；若未检测到车道线且未检测到人行横道线时，则根据上一时刻的车道线方程，虚拟一段预定长度的车道线，并根据虚拟车道线对应的中心线预瞄点控制车辆行驶，并通知驾驶员接管车辆。
所述预瞄点均根据自车当前车速和单目相机采样时间进行选取。
其中，根据人行横道宽度，将车道中心点根据已有的车道线拟合方程向车辆行驶方向平移对应的长度，虚拟人行横道两侧的车道线。
可选的，当检测到车道线且检测到人行横道线，则在车道线上增加虚拟车道线，并在车道中心线增加对应的虚拟车道中心线点列。
其中，所述根据上一时刻的车道线方程，虚拟一段预定长度的车道线，并根据虚拟车道线对应的中心线预瞄点控制车辆行驶，并通知驾驶员接管车辆还包括：
当上一时刻未检测到人行横道线，则直接通知驾驶员接管车辆。
可以理解的是，本发明提供的一种失效场景下LKA车辆控制系统与前述各实施例提供的失效场景下LKA车辆控制方法相对应，失效场景下LKA车辆控制系统的相关技术特征可参考失效场景下LKA车辆控制方法的相关技术特征，在此不再赘述。
可以理解的是，在一个实施例中，所述电子设备包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序执行如实施例一中步骤S101～S102，处理器执行所述计算机程序时实现失效场景下LKA稳定控制。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质包括如ROM/RAM等。
需要说明的是，在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式计算机或者其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种失效场景下LKA控制方法，其特征在于，包括：
通过单目相机实时检测行驶状态下自车两侧车道线及前方人行横道线；
若检测到车道线且车道线可检测距离大于预设长度，则选取车道中心线预瞄点，根据预瞄点控制车辆的横向距离偏差和航向偏差；
若检测到人行横道线或通过人行横道时，则虚拟一段预定长度的车道线，选取虚拟车道线的中心线预瞄点，根据虚拟车道线的中心线预瞄点控制车辆的横向距离偏差和航向偏差；
若未检测到车道线且未检测到人行横道线时，则根据上一时刻检测到人行横道线时对应的车道线方程，虚拟一段预定长度的车道线，并根据虚拟车道线对应的中心线预瞄点控制车辆行驶，并通知驾驶员接管车辆。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述车道线中心线预瞄点、所述虚拟车道线的中心线预瞄点、所述虚拟车道线对应的中心线预瞄点均根据自车当前车速和单目相机采样时间进行选取。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述若检测到人行横道线或通过人行横道时，则虚拟一段预定长度的车道线包括：
根据人行横道宽度，将车道中心点根据已有的车道线拟合方程向车辆行驶方向平移对应的长度，虚拟人行横道两侧的车道线。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述若检测到人行横道线或通过人行横道时，则虚拟一段预定长度的车道线还包括：
当检测到车道线且检测到人行横道线，则在车道线上增加虚拟车道线，并在车道中心线增加对应的虚拟车道中心线点列。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据上一时刻检测到人行横道线时对应的车道线方程，虚拟一段预定长度的车道线，并根据虚拟车道线对应的中心线预瞄点控制车辆行驶，并通知驾驶员接管车辆还包括：
若未检测到车道线且未检测到人行横道线时，当上一时刻未检测到人行横道线，则直接通知驾驶员接管车辆。
6.一种失效场景下LKA控制系统，其特征在于，包括：
车道线检测模块，用于通过单目相机实时检测行驶状态下自车两侧车道线及前方人行横道线；
LKA车辆控制模块，用于若检测到车道线且车道线可检测距离大于预设长度，则选取车道中心线预瞄点，根据预瞄点控制车辆的横向距离偏差和航向偏差；若检测到人行横道线或通过人行横道时，则虚拟一段预定长度的车道线，选取虚拟车道线的中心线预瞄点，根据虚拟车道线的中心线预瞄点控制车辆的横向距离偏差和航向偏差；若未检测到车道线且未检测到人行横道线时，则根据上一时刻检测到人行横道线时对应的车道线方程，虚拟一段预定长度的车道线，并根据虚拟车道线对应的中心线预瞄点控制车辆行驶，并通知驾驶员接管车辆。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述若检测到人行横道线或通过人行横道时，则虚拟一段预定长度的车道线包括：
根据人行横道宽度，将车道中心点根据已有的车道线拟合方程向车辆行驶方向平移对应的长度，虚拟人行横道两侧的车道线。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述若检测到人行横道线或通过人行横道时，则虚拟一段预定长度的车道线还包括：
当检测到车道线且检测到人行横道线，则在车道线上增加虚拟车道线，并在车道中心线增加对应的虚拟车道中心线点列。
9.一种电子设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1－5中任一项所述失效场景下LKA控制方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一项所述失效场景下LKA控制方法的步骤。
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