车道识别方法和系统技术方案

本发明专利技术提供一种利用雷达和成像装置识别车辆正在行驶的当前车道的位置的方法。该方法包括：通过物体检测器检测固定物体的位置；通过成像装置拍摄前方路面的照片；通过控制器基于左边和右边的所述固定物体的位置计算行驶方向道路的整个宽度；通过控制器根据路面的照片计算行驶车道的宽度；和通过控制器基于计算出的行驶车道的宽度和行驶方向道路的整个宽度来计算车辆正在行驶的车道。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种使用雷达和成像装置来识别车辆正在行驶的车道的车道识别系统和方法。
技术介绍
通常驾驶员保持在没有偏离车道的行车道边界线内驾驶车辆以免当车辆偏离车道时可能发生的潜在的交通事故。但是，在恶劣的天气条件下或者如果驾驶员打着瞌睡操纵方向盘，则由于偏离行车道边界线，交通事故的风险可能会增加。通过使用一种识别交通的系统已经开发出各种帮助驾驶员不偏离车道的识别车道的系统。但是，根据相关技术的一种实施例的识别车道的系统通常使用GPS和地图数据。也就是说，根据相关技术的一种实施例的用于识别车道的系统的GPS通常有几米到十几米(例如，大约5～15米)的误差，从而，由于根据距离基本站点(basic station)的距离而积累的误差，在精确识别车道方面存在局限。另外，根据相关技术的一种实施例的识别车道的系统包括基于GPS信息的关于车辆位置的信息，但是该系统在不熟悉的道路或者复杂的十字路口上行驶时不能识别车辆正在行驶在哪个车道，也不能适当地帮助驾驶员改变行车道。这部分公开的上述信息只是为了增加对本专利技术的
技术介绍
的理解，因此可能包含不构成该国家本领域技术人员所已知的现有技术的信息。
技术实现思路
本专利技术尽力提供一种识别车道的方法和其系统，其优点在于，使用雷达，能够识别固定障碍物(例如护栏和中央分隔带)的位置；能够由护栏或者中央分隔带计算行驶方向道路的整个宽度；使用成像装置能够检测当前车道宽度；并且从上述信息识别行驶方向道路的所有车道的数量和车辆正在行驶的车道。根据本专利技术的一个示例性实施例，一种车道识别方法，其通过使用物体检测器检测行驶方向道路的左边和右边的固定物体的位置并使用成像装置形成前方路面的照片来识别车辆正在行驶的车道，该车道识别方法可以包括：通过使用物体检测器确定固定物体的位置；通过使用成像装置拍摄前方路面的照片；基于左边和右边的固定物体的位置计算行驶道路的整个宽度(宽度)；从路面的照片计算行驶车道的宽度(车道_W)；和基于所计算的行驶车道的宽度(车道_W)和行驶道路的整个宽度来计算车辆正在行驶的车道(当前_车道)。物体检测器可以是使用多普勒效应的雷达，其中确定固定物体的位置的步骤可以包括：计算由从车辆前方预定距离的左边和右边的固定物体被反射和接收的雷达波束造成的雷达波束角；检测车辆行驶方向和从车辆前方预定距离的左边和右边的固定物体反射和接收的雷达波束的左右角度(角度_L和角度_R)；和基于雷达波束夹角(inter radar beam angle)和左右角来计算固定物体的位置。左边的固定物体可能是中央分隔带，右边的固定物体可能是护栏，其中所述方法进一步包括当雷达波束没有被接收到时完成识别行驶车道。计算行驶道路的整个宽度的步骤可以包括：从反射和接收的雷达波束计算雷达和左右物体物之间的距离(距离_L和距离_R)；和从下面的公式确定行驶道路的整个宽度(宽度)，其中该公式以雷达和左右固定物体之间的计算出的距离和左右角作为变量。宽度＝(距离_L*sin(角度_L))+(距离_R*sin(角度_R))计算车辆正在行驶的车道的步骤可以包括基于计算出的行驶车道(车道_W)的宽度和行驶道路的整个宽度计算所有行驶车道的数量(总车道)。计算行驶道路的所有车道的数量(总车道)的步骤可以以一个通过将行驶道路的整个宽度除以行驶车道(车道_W)的宽度来获得的商(quotient)的整数部(integer)作为所有车道(总车道)的数量。计算车辆正在行驶的车道(当前_车道)的步骤可以使用下面的公式来计算。(当前_车道-0.5)*车道_W＝距离_L*sin(角度_L)。根据本专利技术的另一个示例性实施例，一种车道识别方法，其通过使用物体检测器检测行驶方向道路上中央分隔带的位置并使用成像装置拍摄前方道路面的照片来识别车辆正在行驶的车道，上述车道识别方法可以包括：利用物体检测器检测中央分隔带的位置；利用成像装置形成前方道路表面的照片；从路面的照片计算行驶车道(车道_W)的宽度；基于所计算的行驶车道(车道_W)的宽度和中央分隔带的位置来计算车辆正在行驶的车道(当前_车道)。根据本专利技术的另一个示例性实施例，识别车道的系统可以包括：物体检测器，其安装在车辆上，并检测道路左边和右边的固定物体的位置；成像装置，其安装在车辆上，并形成道路的路面的照片；和控制器，其从来自物体检测器和成像装置的信号识别车辆正在行驶的车道，其中上述控制器是通过预定程序操作的一个或多个处理器或微处理器，上述程序由执行根据本专利技术的示例性实施例的方法的一系列命令组成。如上所述的，根据本专利技术的一个示例性实施例，不需要地图、GPS和识别车道的基础结构(infrastructure)，能够通过使用设置于车辆上的物体检测器(例如，雷达)和成像装置(例如，摄相机)来识别车辆正在行驶的当前车道。进一步，根据本专利技术的一个示例性实施例，由于能够识别行驶方向道路(例如，单向)上所有车道的数量和车辆在哪个车道上行驶，因此本专利技术可以有效地用于道路导向系统(例如，导航装置)和车道转换支持系统(1ane change support system)。附图说明图1是示出根据本专利技术的一个示例性实施例的识别车道的系统的结构的示例图。图2是示出根据本专利技术的一个示例性实施例的用于识别车道的系统的雷达和成像装置的感应区域(sensing area)的示例图。图3是示出根据本专利技术的一个示例性实施例的识别车道的方法的示例性流程图。图4是示出本专利技术的一个示例性实施例的示例图。具体实施方式可以理解，文中出现的术语“车辆”或“车辆的”或其他简单术语包括一般的机动车，如包括运动型多功能车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车的乘用车、包括多种艇或船舰的水运工具、飞行器等等，并且包括混合动力车、电动车、插电式混合动力电动车、氢动力车和其他代用燃料车辆(如从石油之外的其他能源获得的燃料)。另外，应理解术语“控制器”指的是具有存储器和处理器的硬件设备。存储器配置为存储模块，并且处理器具体配置为执行所述模块，从而执行在下面进一步描述的一个或更多进程。此外，本专利技术的控制逻辑可以具体表现为包括由处理器、控制器等执行的可执行程序指令的计算机可读介质上的非暂时性计算机可读介质。计算机可读介质的例子包括但不限于ROM、RAM、CD-ROM、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种识别车辆正在行驶的车道的车道识别方法，包括：通过物体检测器检测在行驶方向道路的左边和右边的多个固定物体的多个位置；通过成像装置拍摄前方路面的照片；通过控制器，基于所述左边和右边的固定物体的位置，计算所述行驶方向道路的整个宽度；通过所述控制器，根据所述路面的照片计算行驶车道的宽度；和通过所述控制器，基于所述计算出的行驶车道的宽度和所述行驶方向道路的整个宽度来计算所述车辆正在行驶的车道。

【技术特征摘要】
2012.10.26 KR 10-2012-01199921.一种识别车辆正在行驶的车道的车道识别方法，包括：
通过物体检测器检测在行驶方向道路的左边和右边的多个固定物
体的多个位置；
通过成像装置拍摄前方路面的照片；
通过控制器，基于所述左边和右边的固定物体的位置，计算所述
行驶方向道路的整个宽度；
通过所述控制器，根据所述路面的照片计算行驶车道的宽度；和
通过所述控制器，基于所述计算出的行驶车道的宽度和所述行驶
方向道路的整个宽度来计算所述车辆正在行驶的车道。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述物体检测器是使用多普勒
效应的雷达，并且检测所述固定物体的位置的步骤包括：
通过所述控制器计算多个雷达波束的雷达波束夹角，所述多个雷
达波束从位于所述车辆前方的预定距离的左边和右边的固定物体被反
射和接收；
通过所述控制器检测所述车辆行驶方向和所述多个雷达波束的左
右角度，所述多个雷达波束从位于所述车辆前方的预定距离的左边和
右边的固定物体被反射和接收；和
通过所述控制器基于所述雷达波束夹角和所述左右角度计算所述
多个固定物体的多个位置。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述左边固定物体是中央分隔
带，所述右边固定物体是护栏，其中所述方法还包括：当所述雷达波
束没有被接收到时，完成行驶车道的识别。
4.如权利要求2所述的方法，其中所述行驶道路的整个宽度的计
算步骤包括：
通过所述控制器，根据所述被反射和接收的雷达波束，计算所述
雷达和所述左边和右边固定物体之间的距离；和
通过所述控制器根据下面的公式确定所述行驶道路的整个宽度
宽度＝(距离_L*sin(角度_L))+(距离_R*sin(角度_R))，
其中宽度为所述行驶道路的整个宽度，距离_L和距离_R为所述雷
达和所述左边和右边固定物体之间的距离，角度_L和角度_R为所述左
右角度。
5.如权利要求4所述的方法，其中所述车辆正在行驶的车道的计
算步骤包括：通过所述控制器基于所述计算出的行驶车道的宽度和所
述行驶道路的整个宽度，计算行驶车道的数量。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述行驶道路的车道数量的计
算步骤以通过将所述行驶道路的整个宽度除以所述行驶车道的宽度而
获得的商的整数部作为车道数量。
7.如权利要求4所述的方法，其中所述车辆正在行驶的车道的计
算步骤利用下面的公式：
(当前_车道一0.5)*车道_W＝距离_L*sin(角度_L)，
其中当前_车道是所述车辆正在行驶的车道，车道_W是所述计算
出的车道宽度，距离_L是所述雷达和所述左边固定物体之间的距离，
并且角度_L是所述左角度。
8.一种识别车辆正在行驶的车道的车道识别方法，包括：
通过物体检测器检测行驶方向道路上的中央分隔带的位置；
通过成像装置拍摄前方路面的照片；
通过控制器，根据所述路面的照片，计算行驶车道的宽度；和
通过所述控制器基于计算出的所述行驶车道的宽度和所述中央分
隔带的位置计算所述车辆正在行驶的车道。
9.一种识别车道的系统，包括：
安装在车辆上的物体检测器，其中所述物体检测器被配置为检测
道路左边和右边的多个固定物体的多个位置；
安装在所述车辆上的成像装置，其中所述成像装置被配置为拍摄
所述道路的路面的照片；和
控制器，其被配置为：
使用来自所述物体检测器和所述成像装置的信号来识别所述车辆
正在行驶的车道；
基于所述左边和右边的固定物体的位置，计算所述行驶方向道路
的整个宽度；
根据所述路面的照片计算行驶车道的宽度；和
基于所述计算出的行驶车道的宽度和所述行驶方向道路的整个宽
度来计算所述车辆正在行驶的车道。
10.如权利要求9所述的系统，其中所述物体检测器是使用多普
勒效应的雷达，所述左边固定物体是中央分...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴荣哲，俞炳墉，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR