车道保持方法及装置与流程

本发明涉及交通技术领域，尤其涉及一种车道保持方法及装置。

背景技术：

随着经济和交通事业的不断发展，汽车已经成为人们不可或缺的交通工具。但随着汽车使用率的不断提高，交通事故率也呈现出逐年上升的趋势。据统计，在所有机动车事故中，由于车道偏离而造成的交通事故占所有交通事故的百分之二十，更严重的是，由于车道偏离而引起的交通事故死亡率占所有交通死亡率的百分之三十七。从这一数据可以看出，车道偏离事故已经严重影响了人们的生命财产安全。因此，近年来国内外许多研究机构开始致力于车道保持系统的研究。

目前，车道保持系统一般是基于摄像头对车道线的识别，再计算车身与车道线的接近速率，最后确定是否跨线。但如此所得到的信息并不准确，并且驾驶员在疲劳驾驶时，注意力不集中，容易造成车辆偏离车道，引发交通事故。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种车道保持方法及装置，旨在保证车辆按规定车道行驶，并在车辆偏离车道时对用户进行提醒，提高驾驶安全性。

为了达到上述目的，本发明提出一种辅助变更车道的方法，包括：

获取车辆所处车道的图像信息；

对所述车道的图像信息进行解析，得到车道的车道线的位置信息；

通过GPS获取所述车辆的位置信息，通过加速度传感器获取所述车辆的加速度信息；

结合所述车道的车道线的位置信息、车辆的位置信息以及车辆的加速度信息判断所述车辆是否偏离车道；

若是，则提示用户车辆偏离车道。

优选地，所述结合所述车道的车道线的位置信息、车辆的位置信息以及车辆的加速度信息判断所述车辆是否产生车道偏移的步骤包括：

结合所述车道的车道线的位置信息、车辆的位置信息以及车辆的加速度信息计算所述车辆的一侧与同侧车道线的偏移量a；

将所述偏移量a与预先设定的所述车辆的一侧与同侧车道线的偏移量阈值b进行比对，其中所述偏移量阈值b根据经验值设定；

根据比对结果判断所述车辆是否偏离车道。

优选地，所述获取车辆所处车道的图像信息的步骤之前还包括：

根据经验值预先设定所述车辆的一侧与同侧车道线的偏移量阈值b。

优选地，所述将所述车辆的一侧与同侧车道线的偏移量a与预先设定的车辆的一侧与同侧车道线的偏移量阈值b进行比对，根据比对结果判断车辆是否偏离车道的步骤包括：

若比对结果为a>b，则判断车辆偏离车道；

若比对结果为a≤b，则判断车辆没有偏离车道。

优选地，所述对所述车道的图像信息进行解析，得到车道的车道线的位置信息的步骤还包括：

对所述车道的图像信息进行解析，得到所述车道的车道线的类别信息，所述车道线的类别信息包括车道线为实线、双实线或者虚线等信息；

所述提示用户车辆偏离车道的步骤中还包括:

若所述车道线为实线或者为双实线，则提示用户纠正车辆行驶方向。

若所述车道线为虚线，则提示用户是否需要变更车道。

本发明还提供了一种车道保持装置，包括：

车道图像获取模块，用于获取车辆所处车道的图像信息；

图像解析模块，用于对所述车道的图像信息进行解析，得到车道的车道线的位置信息；

车辆信息获取模块，用于通过GPS获取所述车辆的位置信息，通过加速度传感器获取所述车辆的加速度信息；

判断模块，用于结合所述车道的车道线的位置信息、车辆的位置信息以及车辆的加速度信息判断所述车辆是否偏离车道；

提示模块，用于在所述判断模块判断车辆偏离车道时，提示用户车辆偏离车道。

优选地，所述判断模块包括：

计算单元，用于结合所述车道的车道线的位置信息、车辆的位置信息以及车辆的加速度信息计算所述车辆的一侧与同侧车道线的偏移量a；

比对单元，用于将所述偏移量a与预先设定的车辆的一侧与同侧车道线的偏移量阈值b进行比对，其中所述偏移量阈值b根据经验值设定；

判断单元，用于根据比对结果判断所述车辆是否偏离车道。

优选地，所述车道保持装置还包括预设定模块，用于根据经验值预先设定所述车辆的一侧与同侧车道线的偏移量阈值b。

优选地，所述判断单元还用于：

若比对结果为a>b，则判断车辆偏离车道；

若比对结果为a≤b，则判断车辆没有偏离车道。

优选地，所述图像解析模块还用于：

对所述车道的图像信息进行解析，得到所述车道的车道线的类别信息，所述车道线的类别信息包括车道线为实线、双实线或者虚线等信息；

所述提示模块还用于：

若所述车道线为实线或者为双实线，则提示用户纠正车辆行驶方向。

若所述车道线为虚线，则提示用户是否需要变更车道。

本发明实施例提出的车道保持方法及装置，通过获取车辆所处车道的图像信息；对所述车道的图像信息进行解析，得到车道的车道线的位置信息；通过GPS获取所述车辆的位置信息，通过加速度传感器获取所述车辆的加速度信息；结合所述车道的车道线的位置信息、车辆的位置信息以及车辆的加速度信息判断所述车辆是否偏离车道；若是，则提示用户车辆偏离车道，从而保证车辆按规定车道行驶，提高了车道保持的精度，同时也提高了驾驶安全性，提升了用户体验。

附图说明

图1是本发明车道保持方法较佳实施例的流程示意图；

图2是本发明车道保持方法中步骤S4的细化流程示意图；

图3是本发明车道保持装置较佳实施例的功能模块示意图；

图4是本发明车道保持装置中判断模块的细化功能模块示意图。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例的解决方案主要是：获取车辆所处车道的图像信息；对所述车道的图像信息进行解析，得到车道的车道线的位置信息；通过GPS获取所述车辆的位置信息，通过加速度传感器获取所述车辆的加速度信息；结合所述车道的车道线的位置信息、车辆的位置信息以及车辆的加速度信息判断所述车辆是否偏离车道；若是，则提示用户车辆偏离车道。

具体地，如图1所示，图1为本发明提供的一种车道保持方法的较佳施例，该方法包括：

步骤S1，获取车辆所处车道的图像信息；

具体实施时，可以在车辆上设置车载摄像头，通过车载摄像头拍摄车辆所处车道的图像，得到车辆所处车道的图像信息。

步骤S2，对车道的图像信息进行解析，得到车道的车道线的位置信息；

得到车道的图像信息后，采用图像分析技术或者其他方式对获得的图像信息进行分析处理，得到车辆所处车道的车道线的位置信息。

步骤S3，通过GPS获取车辆的位置信息，通过加速度传感器获取车辆的加速度信息；

步骤S4，结合车道的车道线的位置信息、车辆的位置信息以及车辆的加速度信息判断车辆是否偏离车道；若是，则进入步骤S5；

步骤S5，提示用户车辆偏离车道。

具体地，作为一种实施方式，可以通过加速度传感器能准确地获取到车辆的加速度方向及加速度大小，根据加速度方向及大小可以判断车辆的行驶方向及速度大小，根据GPS定位可以得到车辆的位置信息，结合车道的车道线的位置信息、车辆的位置信息以及车辆的加速度信息，能准确地判断出车辆是否偏离车道。

比如，当车辆在A点位置的时候，通过GPS定位到当前车辆位于位置A，通过加速度传感器检测到车辆在当前位置A的加速度大小及方向，根据当前位置A的加速度大小及方向得到车辆的行驶方向F₁，及当前行驶方向F₁与同侧车道线的夹角C,在下一时刻，当车辆在B点位置的时候，通过GPS定位到当前车辆位于位置B，通过加速度传感器检测到车辆在当前位置B的加速度大小及方向，根据当前位置B的加速度大小及方向得到车辆的行驶方向F₂，及当前行驶方向F₂与同侧车道线的夹角D。

如果夹角D与夹角C都大于零，且夹角D相对于夹角C越来越大，则说明车辆与车道的偏移程度越来越大；如果夹角D与夹角C都大于零，且夹角D相对于夹角C越来越小，则说明车辆与车道的偏移程度越来越小；如果夹角D与夹角C都大于零，且夹角D相对于夹角C没有变化，则说明车辆与车道保持当前偏移状态。

当结合车道的车道线的位置信息、车辆的位置信息以及车辆的加速度信息判断车辆偏离车道后，可以通过语音或者车载显示器提示用户车辆偏离车道，如此，即使在用户精力分散的时候能直观的了解车辆行驶状况，从而提高行驶安全性。

本实施例通过上述方案：获取车辆所处车道的图像信息；对车道的图像信息进行解析，得到车道的车道线的位置信息；通过GPS获取车辆的位置信息，通过加速度传感器获取车辆的加速度信息；结合车道的车道线的位置信息、车辆的位置信息以及车辆的加速度信息判断所述车辆是否偏离车道；若是，则提示用户车辆偏离车道；若否，则可以不提示，从而保证车辆按规定车道行驶，提高了车道是否保持车道的精度，提高了驾驶安全性，提升了用户体验。

如图2所示，图2是基于图1所述的车道保持方法中步骤S4的细化流程示意图。本实施例中，上述步骤S4，结合车道的车道线的位置信息、车辆的位置信息以及车辆的加速度信息判断车辆是否偏离车道可以包括：

步骤S401，结合所述车道的车道线的位置信息、车辆的位置信息以及车辆的加速度信息计算所述车辆的一侧与同侧车道线的偏移量a；

其中，偏移量a可以通过距离参数体现，也可以通过角度体现，或者通过距离和角度一同体现。本实施例以距离和角度一同体现进行举例。

通过车辆加速度传感器可以检测到车辆的加速度方向及加速度大小。然后根据加速度方向及大小可以判断车辆的行驶方向及速度大小。

当车辆没有偏移车道，在车道内安全行驶时，车辆的行驶方向与车道线平行，当车辆偏离车道时，车辆的行驶方向与车道线之间形成一定的夹角。

本实施例中，可以通过GPS定位得到车辆的位置，根据车辆的位置可以检测到车辆与车道线之间的距离，当车辆发生偏移时，可以监测到车辆的位置与车道线之间的距离在不断的发生变化。

从而根据夹角的大小及距离的变化可以得出车辆的一侧与同侧车道线的偏移量a。

步骤S402，将偏移量a与预先设定的车辆的一侧与同侧车道线的偏移量阈值b进行比对，其中偏移量阈值b根据经验值设定；

步骤S403，根据比对结果判断所述车辆是否偏离车道。

为了判断车辆是否严重偏离车道，可以根据经验值预先设定所述车辆的一侧与同侧车道线的偏移量阈值b。通过上述步骤S401得到车辆的一侧与同侧车道线的偏移量a后，将偏移量a与预先设定的偏移量阈值b进行比对，如果比对结果为a>b，则判断车辆偏离车道，如果比对结果为a≤b，则判断车辆没有偏离车道。如此更进一步提高了判断车辆是否偏离车道的精度，提高了车辆行驶的安全性。

作为另一种实施方式，以偏移量为角度进行举例，可以通过加速度传感器能准确地获取到车辆的加速度方向及加速度大小，根据加速度方向及大小可以判断车辆的行驶方向及速度大小，根据GPS定位可以得到车辆的位置信息，结合车道的车道线的位置信息、车辆的位置信息以及车辆的加速度信息，能准确地判断出车辆是否偏离车道。

比如，当车辆在A点位置的时候，通过GPS定位到当前车辆位于位置A，通过加速度传感器检测到车辆在当前位置A的加速度大小及方向，根据当前位置A的加速度大小及方向得到车辆的行驶方向F₁，及当前行驶方向F₁与同侧车道线的夹角C,在下一时刻，当车辆在B点位置的时候，通过GPS定位到当前车辆位于位置B，通过加速度传感器检测到车辆在当前位置B的加速度大小及方向，根据当前位置B的加速度大小及方向得到车辆的行驶方向F₂，及当前行驶方向F₂与同侧车道线的夹角D。

如果夹角D与夹角C都大于零，且夹角D相对于夹角C越来越大，则说明车辆与车道的偏移程度越来越大；如果夹角D与夹角C都大于零，且夹角D相对于夹角C越来越小，则说明车辆与车道的偏移程度越来越小；如果夹角D与夹角C都大于零，且夹角D相对于夹角C没有变化，则说明车辆与车道保持当前偏移状态。

另外，基于图1及图2所述的车道保持方法，在对车道的图像信息进行解析的过程中，除了得到车道线的位置信息外，还能通过对图像的分析处理得到车道线的类别信息，比如车道线为实线、双实线或者虚线等类别。当判断车辆偏离车道时，根据不同的车道线对用户进行不同内容的提醒。如果车道线为实线或者双实线等禁止变更车道的标线，则提示用户纠正车辆行驶方向；如果车道线为虚线等允许车辆变更车道的标线，则提示用户是否需要变更车道。如此，更进一步提高了车辆行驶的安全性，提升了用户体验。

综上所述，本发明车道保持方法通过上述方案：获取车辆所处车道的图像信息；对车道的图像信息进行解析，得到车道的车道线的位置信息；通过GPS获取车辆的位置信息，通过加速度传感器获取车辆的加速度信息；结合车道的车道线的位置信息、车辆的位置信息以及车辆的加速度信息判断所述车辆是否偏离车道；若是，则提示用户车辆偏离车道，从而保证车辆按规定车道行驶，提高了车道保持的精度，提高了驾驶安全性，提升了用户体验。

基于上述车道保持方法，如图3所示，本发明还提供了一种车辆保持装置，图3为本发明提供的一种车道保持装置的较佳施例，该装置包括：车道图像获取模块10、图像解析模块20、车辆信息获取模块30、判断模块40及提示模块50。

其中，车道图像获取模块10用于获取车辆所处车道的图像信息；

具体实施时，可以在车辆上设置车载摄像头，通过车载摄像头拍摄车辆所处车道的图像，得到车辆所处车道的图像信息。

图像解析模块20用于对车道的图像信息进行解析，得到车道的车道线的位置信息；

得到车道的图像信息后，图像解析模块20采用图像分析技术或者其他方式对获得的图像信息进行分析处理，得到车辆所处车道的车道线的位置信息。

车辆信息获取模块30用于通过GPS获取车辆的位置信息，通过加速度传感器获取车辆的加速度信息；

判断模块40用于结合车道的车道线的位置信息、车辆的位置信息以及车辆的加速度信息判断车辆是否偏离车道；

若是，则提示模块50提示用户车辆偏离车道。

具体地，作为一种实施方式，可以通过加速度传感器能准确地获取到车辆的加速度方向及加速度大小，根据加速度方向及大小可以判断车辆的行驶方向及速度大小，根据GPS定位可以得到车辆的位置信息，结合车道的车道线的位置信息、车辆的位置信息以及车辆的加速度信息，能准确地判断出车辆是否偏离车道。

比如，当车辆在A点位置的时候，通过GPS定位到当前车辆位于位置A，通过加速度传感器检测到车辆在当前位置A的加速度大小及方向，根据当前位置A的加速度大小及方向得到车辆的行驶方向F₁，及当前行驶方向F₁与同侧车道线的夹角C,在下一时刻，当车辆在B点位置的时候，通过GPS定位到当前车辆位于位置B，通过加速度传感器检测到车辆在当前位置B的加速度大小及方向，根据当前位置B的加速度大小及方向得到车辆的行驶方向F₂，及当前行驶方向F₂与同侧车道线的夹角D。如果夹角D与夹角C都大于零，且夹角D相对于夹角C越来越大，则说明车辆与车道的偏移程度越来越大；如果夹角D与夹角C都大于零，且夹角D相对于夹角C越来越小，则说明车辆与车道的偏移程度越来越小；如果夹角D与夹角C都大于零，且夹角D相对于夹角C没有变化，则说明车辆与车道保持当前偏移状态。

当结合车道的车道线的位置信息、车辆的位置信息以及车辆的加速度信息判断车辆偏离车道后，可以通过语音或者车载显示器提示用户车辆偏离车道，如此，即使在用户精力分散的时候能直观的了解车辆行驶状况，从而提高行驶安全性。

本实施例通过上述方案：车道图像获取模块10获取车辆所处车道的图像信息；图像解析模块20对车道的图像信息进行解析，得到车道的车道线的位置信息；车辆信息获取模块30通过GPS获取车辆的位置信息，通过加速度传感器获取车辆的加速度信息；判断模块40结合车道的车道线的位置信息、车辆的位置信息以及车辆的加速度信息判断车辆是否偏离车道；若是，则提示模块50提示用户车辆偏离车道，从而保证车辆按规定车道行驶，提高了车道保持的精度，提高了驾驶安全性，提升了用户体验。

如图4所示，图4是基于图3所述的车道保持装置中判断模块40的细化功能模块示意图。上述判断模块40包括计算单元401、比对单元402及判断单元403。

具体地，计算单元401用于结合车道的车道线的位置信息、车辆的位置信息以及车辆的加速度信息计算车辆的一侧与同侧车道线的偏移量a；

其中，偏移量a可以通过距离参数体现，也可以通过角度体现，或者通过距离和角度一同体现。本实施例以距离和角度一同体现进行举例。

通过车辆加速度传感器可以检测到车辆的加速度信息，方向及加速度大小。然后根据加速度方向及大小可以判断车辆的行驶方向及速度大小。

当车辆没有偏移车道，在车道内安全行驶时，车辆的行驶方向与车道线平行，当车辆偏离车道时，车辆的行驶方向与车道线之间形成一定的夹角。

本实施例中，可以通过GPS定位得到车辆的位置，根据车辆的位置可以检测到车辆与车道线之间的距离，当车辆发生偏移时，可以监测到车辆的位置与车道线之间的距离在不断的发生变化。

从而根据夹角的大小及距离的变化值可以得出车辆的一侧与同侧车道线的偏移量a。

比对单元402用于将偏移量a与预先设定的车辆的一侧与同侧车道线的偏移量阈值b进行比对，其中偏移量阈值b根据经验值设定。

判断单元403用于根据比对结果判断车辆是否偏离车道。

为了判断车辆是否严重偏离车道，可以在该车辆保持装置中设置预设定模块，预设定模块用于根据经验值预先设定车辆的一侧与同侧车道线的偏移量阈值b。通过上述计算单元401得到车辆的一侧与同侧车道线的偏移量a后，比对单元402将偏移量a与预先设定的偏移量阈值b进行比对，如果比对结果为a>b，判断单元403则判断车辆偏离车道，如果比对结果为a≤b，判断单元403则判断车辆没有偏离车道。如此更进一步提高了判断车辆是否偏离车道的精度，提高了车辆行驶的安全性。

作为另一种实施方式，以偏移量为角度进行举例，可以通过加速度传感器能准确地获取到车辆的加速度方向及加速度大小，根据加速度方向及大小可以判断车辆的行驶方向及速度大小，根据GPS定位可以得到车辆的位置信息，结合车道的车道线的位置信息、车辆的位置信息以及车辆的加速度信息，能准确地判断出车辆是否偏离车道。

比如，当车辆在A点位置的时候，通过GPS定位到当前车辆位于位置A，通过加速度传感器检测到车辆在当前位置A的加速度大小及方向，根据当前位置A的加速度大小及方向得到车辆的行驶方向F₁，及当前行驶方向F₁与同侧车道线的夹角C,在下一时刻，当车辆在B点位置的时候，通过GPS定位到当前车辆位于位置B，通过加速度传感器检测到车辆在当前位置B的加速度大小及方向，根据当前位置B的加速度大小及方向得到车辆的行驶方向F₂，及当前行驶方向F₂与同侧车道线的夹角D。

如果夹角D与夹角C都大于零，且夹角D相对于夹角C越来越大，则说明车辆与车道的偏移程度越来越大；如果夹角D与夹角C都大于零，且夹角D相对于夹角C越来越小，则说明车辆与车道的偏移程度越来越小；如果夹角D与夹角C都大于零，且夹角D相对于夹角C没有变化，则说明车辆与车道保持当前偏移状态。

另外，基于图3及图4所述的车道保持装置，图像解析模块20在对车道的图像信息进行解析的过程中，除了得到车道线的位置信息外，还能通过对图像的分析处理得到车道线的类别信息，比如车道线为实线、双实线或者虚线等类别。当判断单元403判断车辆偏离车道时，提示模块50根据不同的车道线对用户进行不同内容的提醒。如果车道线为实线或者双实线等禁止变更车道的标线，提示模块50则提示用户纠正车辆行驶方向；如果车道线为虚线等允许车辆变更车道的标线，提示模块50则提示用户是否需要变更车道。如此，更进一步提高了车辆行驶的安全性，提升了用户体验。

综上所述，本发明车道保持装置通过上述方案：车道图像获取模块10获取车辆所处车道的图像信息；图像解析模块20对车道的图像信息进行解析，得到车道的车道线的位置信息；车辆信息获取模块30通过GPS获取车辆的位置信息，通过加速度传感器获取车辆的加速度信息；判断模块40结合车道的车道线的位置信息、车辆的位置信息以及车辆的加速度信息判断车辆是否偏离车道；若是，则提示模块50提示用户车辆偏离车道，从而保证车辆按规定车道行驶，提高了车道保持的精度，提高了驾驶安全性，提升了用户体验。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。