确定自动驾驶车辆的行驶车道的方法及装置与流程

本申请涉及自动驾驶领域，具体而言，涉及一种确定自动驾驶车辆的行驶车道的方法及装置。

背景技术：

自动驾驶车辆在行驶过程中一般通过全球定位系统(globalpositioningsystem，gps)进行导航、定位，例如，在行驶过程中实时定位车辆当前所处的行驶车道，如果检测到当前的行驶车道发生偏离，需要控制自动驾驶车辆行驶至正确的行驶车道上，以免发生交通事故。

当自动驾驶车辆在gps信号较差的隧道内行驶时，难以实时定位车辆所在的车道，也就无法检测出车辆的行驶车道是否发生偏离，可能会导致交通事故发生。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本申请实施例提供了一种确定自动驾驶车辆的行驶车道的方法及装置，以至少解决当gps信号较差时，自动驾驶车辆仅仅依靠gps信号难以实时定位车辆所在的行驶车道的技术问题。

根据本申请实施例的一个方面，提供了一种确定自动驾驶车辆的行驶车道的方法，其特征在于，包括：在自动驾驶车辆行驶过程中获取毫米波雷达检测到的多个散射点，其中，多个散射点是由毫米波雷达发射的电磁波信号遇到道路上的车辆以及道路中间或两侧的隔离物散射回来的点；从多个散射点中筛选出由道路中间或两侧的隔离物散射回来的点，作为目标散射点；依据目标散射点在自动驾驶车辆的车身坐标系下的坐标值拟合出隔离物所在的曲线；依据自动驾驶车辆到曲线的距离确定自动驾驶车辆所在的行驶车道。

可选地，获取毫米波雷达检测到的多个散射点之后，上述方法还包括：分别确定毫米波雷达检测到的多个散射点的相对径向速度、方位角度以及在车身坐标系下的坐标值，其中，方位角度为自动驾驶车辆的行驶方向与毫米波雷达相对于每个散射点的径向方向之间的夹角。

可选地，从多个散射点中筛选出由道路中间或两侧的隔离物散射回来的点，包括：如果自动驾驶车辆的行驶速度在毫米波雷达相对于散射点的径向方向上的速度分量与毫米波雷达检测到的相对径向速度的和与零的差值位于预设范围内，则确定散射点为由道路中间或两侧的隔离物散射回来的点。

可选地，依据自动驾驶车辆到曲线的距离确定自动驾驶车辆所在的行驶车道，包括：依据自动驾驶车辆到曲线的距离和预设的每个行驶车道的宽度确定车辆所在的行驶车道。

可选地，确定自动驾驶车辆所在的行驶车道之后，上述方法还包括：判断自动驾驶车辆的行驶车道是否发生偏离；如果判断出自动驾驶车辆的行驶车道发生偏离，控制自动驾驶车辆行驶至正确的行驶车道。

可选地，分别确定毫米波雷达检测到的多个散射点的相对径向速度、方位角度以及在车身坐标系下的坐标值之前，上述方法还包括：以自动驾驶车辆的轮轴在地面的投影线段和投影线段的垂线确定一个平面，垂线为经过投影线段的中点且与地面平行的垂线；以投影线段的中点为原点，在平面上建立车身坐标系，其中，垂线所在的直线为车身坐标系的x轴，车头朝向方向为x轴的正方向，轮轴在地面投影所在的直线为车身坐标系的y轴，符合右手系规则。

根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种确定自动驾驶车辆的行驶车道的装置，包括：获取模块，用于在自动驾驶车辆行驶过程中获取毫米波雷达检测到的多个散射点，其中，多个散射点是由毫米波雷达发射的电磁波信号遇到道路上的车辆以及道路中间或两侧的隔离物散射回来的点；选择模块，用于从多个散射点中筛选出由道路中间或两侧的隔离物散射回来的点，作为目标散射点；拟合模块，用于依据目标散射点在自动驾驶车辆的车身坐标系下的坐标值拟合出隔离物所在的曲线；确定模块，用于依据自动驾驶车辆到曲线的距离确定自动驾驶车辆所在的行驶车道。

据本申请实施例的另一方面，还提供了一种自动驾驶车辆，包括：毫米波雷达和控制器，控制器在自动驾驶车辆行驶的过程中执行以上的确定自动驾驶车辆的行驶车道的方法。

据本申请实施例的再一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制计算机可读存储介质所在设备执行以上的确定自动驾驶车辆的行驶车道的方法。

据本申请实施例的再一方面，还提供了一种处理器，处理器用于运行存储在存储器中的程序，其中，程序运行时执行以上的确定自动驾驶车辆的行驶车道的方法。

在本申请实施例中，采用在自动驾驶车辆行驶过程中获取毫米波雷达检测到的多个散射点，其中，多个散射点是由毫米波雷达发射的电磁波信号遇到道路上的车辆以及道路中间或两侧的隔离物散射回来的点；从多个散射点中筛选出由道路中间或两侧的隔离物散射回来的点，作为目标散射点；依据目标散射点在自动驾驶车辆的车身坐标系下的坐标值拟合出隔离物所在的曲线；依据自动驾驶车辆到曲线的距离确定自动驾驶车辆所在的行驶车道的方式，通过自动驾驶车辆行驶的过程中实时采集隧道路段道路两侧反射回来的雷达信号，然后根据雷达信号筛选出处于静止状态的散射点，利用筛选出的处于静止状态的散射点确定车辆当前行驶的车道，从而实现了在gps信号较差的隧道内实时定位自动驾驶车辆的行驶车道的技术效果，进而解决了当gps信号较差时，自动驾驶车辆仅仅依靠gps信号难以实时定位车辆所在的行驶车道技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请实施例的一种确定自动驾驶车辆的行驶车道的方法的流程图；

图2是根据本申请的一种确定自动驾驶车辆的行驶车道的方法的示意图；

图3是根据本申请实施例的另一种确定自动驾驶车辆的行驶车道的方法的示意图；

图4是根据本申请实施例的一种确定自动驾驶车辆的行驶车道的装置的结构图；

图5是根据本申请实施例的一种自动驾驶车辆的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，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、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

根据本申请实施例，提供了一种确定车辆的行驶车道的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本申请实施例的一种确定自动驾驶车辆的行驶车道的方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤s102，在自动驾驶车辆行驶过程中获取毫米波雷达检测到的多个散射点，其中，多个散射点是由毫米波雷达发射的电磁波信号遇到道路上的车辆以及道路中间或两侧的隔离物散射回来的点。

根据本申请的一个可选的实施例，上述多个散射点包括位于道路两侧的静态散射点以及位于从自动驾驶车辆旁边通过的其他车辆上的动态散射点。需要说明的是，这里的散射点实际上是车载毫米波雷达发射的电磁波信号遇到障碍物反射回来的信号。

步骤s104，从多个散射点中筛选出由道路中间或两侧的隔离物散射回来的点，作为目标散射点。

根据本申请的一个可选的实施例，步骤s104中的目标反射点即上文中提到的静态反射点，包括道路两侧的路沿上的反射点或道路两侧的隧道墙壁上的反射点。

步骤s106，依据目标散射点在自动驾驶车辆的车身坐标系下的坐标值拟合出隔离物所在的曲线。

步骤s108，依据自动驾驶车辆到曲线的距离确定自动驾驶车辆所在的行驶车道。

通过上述步骤，通过自动驾驶车辆行驶的过程中实时采集隧道路段道路两侧反射回来的雷达信号，然后根据雷达信号筛选出处于静止状态的散射点，利用筛选出的处于静止状态的散射点确定车辆当前行驶的车道，从而实现了在gps信号较差的隧道路段上，实时定位自动驾驶车辆的行驶车道的技术效果。

根据本申请的一个可选的实施例，步骤s102执行完成之后，还需要分别确定毫米波雷达检测到的多个散射点的相对径向速度、方位角度以及在车身坐标系下的坐标值，其中，方位角度为自动驾驶车辆的行驶方向与毫米波雷达相对于每个散射点的径向方向之间的夹角。

图2是根据本申请的一种确定自动驾驶车辆的行驶车道的方法的示意图，如图2所示，雷达相对于散射点的径向速度为vr，车辆的行驶方向与雷达相对于每个散射点的径向方向之间的夹角为θ，需要说明的是，每个雷达信号的散射点对应一组vr和θ的数值。

根据本申请的一个可选的实施例，步骤s104通过以下方法实现：如果自动驾驶车辆的行驶速度在毫米波雷达相对于散射点的径向方向上的速度分量与毫米波雷达检测到的相对径向速度的和与零的差值位于预设范围内，则确定散射点为由道路中间或两侧的隔离物散射回来的点。

如图2所示，通过计算如果车辆的行驶速度v和雷达相对于散射点的径向速度为vr之间存在以下关系，说明该反射点为处于静止状态的散射点(即由道路中间或两侧的隔离物散射回来的点)：

vcosθ+vr≈0

通过上述方法对雷达信号的散射点进行筛选，得到的处于静止状态的散射点即为隧道路段道路两侧路沿上的反射点或所述道路两侧的隧道墙壁上的反射点。

在本申请的一个可选的实施例中，步骤s108通过以下方法实现：依据自动驾驶车辆到曲线的距离和预设的每个行驶车道的宽度确定车辆所在的行驶车道。

图3是根据本申请实施例的另一种确定自动驾驶车辆的行驶车道的方法的示意图，如图3所示，利用车载毫米波雷达与道路中间或两侧的隔离物之间的距离和每个行驶车道的预设宽度即可确定自动驾驶车辆当前所在的行驶车道。已知城市道路上的一个行驶车道的宽度为3.5米，如果通过检测车载毫米波雷达距高速公路左边护栏(隔离物)的距离为6米，可以确定车辆当前位于左起第二个车道内行驶；如果通过检测车载毫米波雷达距高速公路左边护栏的距离为7米，说明车辆此时在第二车道和第三车道中间压线行驶，已经偏离了正确的行驶车道，此时需要控制车辆向左行驶至第二车道或向右行驶至第三车道。

根据本申请的一个可选的实施例，在步骤s106执行完成之后，判断自动驾驶车辆的行驶车道是否发生偏离；如果判断出自动驾驶车辆的行驶车道发生偏离，控制自动驾驶车辆行驶至正确的行驶车道。通过实施定位自动驾驶车辆当前行驶的车道，及时调整车辆行驶的车道，可以提高行车安全，具有很大的实用价值。

在本申请的一个可选的实施例中，分别确定毫米波雷达检测到的多个散射点的相对径向速度、方位角度以及在车身坐标系下的坐标值之前，还需要以车辆的轮轴在地面的投影线段和投影线段的垂线确定一个平面，垂线为经过投影线段的中点且与地面平行的垂线；以投影线段的中点为原点，在该平面上建立上述车身坐标系，其中，垂线所在的直线为车身坐标系的x轴，车头朝向方向为x轴的正方向，轮轴在地面投影所在的直线为车身坐标系的y轴，符合右手系规则。

图4是根据本申请实施例的一种确定自动驾驶车辆的行驶车道的装置的结构图，如图4所示，该装置包括：

获取模块40，用于在自动驾驶车辆行驶过程中获取毫米波雷达检测到的多个散射点，其中，多个散射点是由毫米波雷达发射的电磁波信号遇到道路上的车辆以及道路中间或两侧的隔离物散射回来的点。

选择模块42，用于从多个散射点中筛选出由道路中间或两侧的隔离物散射回来的点，作为目标散射点。

拟合模块44，用于依据目标散射点在自动驾驶车辆的车身坐标系下的坐标值拟合出隔离物所在的曲线。

确定模块46，用于依据自动驾驶车辆到曲线的距离确定自动驾驶车辆所在的行驶车道。

需要说明的是，图4所示实施例的优选实施方式可以参见图1所示实施例的相关描述，此处不再赘述。

图5是根据本申请实施例的一种自动驾驶车辆的结构示意图，如图5所示，该自动驾驶车辆包括：毫米波雷达50和控制器52，控制器52在自动驾驶车辆行驶的过程中执行以下的确定自动驾驶车辆的行驶车道的方法：

步骤s502，在自动驾驶车辆行驶过程中获取毫米波雷达检测到的多个散射点，其中，多个散射点是由毫米波雷达发射的电磁波信号遇到道路上的车辆以及道路中间或两侧的隔离物散射回来的点；

步骤s504，从多个散射点中筛选出由道路中间或两侧的隔离物散射回来的点，作为目标散射点。

步骤s506，依据目标散射点在自动驾驶车辆的车身坐标系下的坐标值拟合出隔离物所在的曲线。

步骤s508，依据自动驾驶车辆到曲线的距离确定自动驾驶车辆所在的行驶车道。

需要说明的是，图5所示实施例的优选实施方式可以参见图1所示实施例的相关描述，此处不再赘述。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制计算机可读存储介质所在设备执行以上的确定自动车辆的行驶车道的方法。

计算机可读存储介质用于存储执行以下功能的程序：在自动驾驶车辆行驶过程中获取毫米波雷达检测到的多个散射点，其中，多个散射点是由毫米波雷达发射的电磁波信号遇到道路上的车辆以及道路中间或两侧的隔离物散射回来的点；从多个散射点中筛选出由道路中间或两侧的隔离物散射回来的点，作为目标散射点；依据目标散射点在自动驾驶车辆的车身坐标系下的坐标值拟合出隔离物所在的曲线；依据自动驾驶车辆到曲线的距离确定自动驾驶车辆所在的行驶车道。

本申请实施例还提供了一种处理器，处理器用于运行存储在存储器中的程序，其中，程序运行时执行以上的确定自动驾驶车辆的行驶车道的方法。

处理器用于运行执行以下功能的程序：在自动驾驶车辆行驶过程中获取毫米波雷达检测到的多个散射点，其中，多个散射点是由毫米波雷达发射的电磁波信号遇到道路上的车辆以及道路中间或两侧的隔离物散射回来的点；从多个散射点中筛选出由道路中间或两侧的隔离物散射回来的点，作为目标散射点；依据目标散射点在自动驾驶车辆的车身坐标系下的坐标值拟合出隔离物所在的曲线；依据自动驾驶车辆到曲线的距离确定自动驾驶车辆所在的行驶车道。

上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、只读存储器(rom，rexmhxd-onlymemory)、随机存取存储器(rxmhxm，rxmhxndomxmhxccessmemory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。