CN218287728U - 道路车道线场景的重构系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种道路车道线场景的重构系统及车辆，其中，系统包括：环境感知模块，环境感知模块采集车辆的前方道路信息；控制模块，对环境感知模块提供的前方道路信息进行滤波处理；人机交互模块，用于向用户显示重构的道路车道线场景，其中，重构的道路车道线场景由前方道路信息得到前方道路的本车与左右车道线的横向距离、车道线的识别信息与车道线类型重构得到。本申请实施例可以利用人机交互模块显示由前方道路信息重构出的道路车道线场景，便于用户在特殊工况下，准确获得车道线信息，从而提高用户的驾驶体验，增加车辆的行车安全，还可以应用于自动驾驶和辅助驾驶领域。

Description

道路车道线场景的重构系统及车辆

技术领域

本申请涉及汽车智能驾驶技术领域，特别涉及一种道路车道线场景的重构系统及车辆。

背景技术

随着自动驾驶水平越来越高，场景重构内容越来越多，比如目标车、车道线、行人、交通标志、交通灯等信息，通过仪表/车机/HUD(Head Up Display，平视显示器)等显示终端进行场景重构显示，更好地为驾驶员提供车辆周边的道路情况。

相关技术中，道路场景重构可以通过前置智能摄像头探测前方道路信息，仪表/车机/HUD等显示终端收到道路信息后对车道线进行场景重构。

然而，相关技术中，车道线场景重构在开发过程中存在左右摆动、弯道显反、过十字路口等特定工况时车道线易存在时有时无的问题，影响用户驾驶体验感，有待改进。

实用新型内容

本申请提供一种道路车道线场景的重构系统及车辆，以解决相关技术中，车道线场景重构在开发过程中存在左右摆动、弯道显反、过十字路口等特定工况时车道线易存在时有时无的技术问题。

本申请第一方面实施例提供一种道路车道线场景的重构系统，包括：环境感知模块，所述环境感知模块采集车辆的前方道路信息；控制模块，对环境感知模块提供的所述前方道路信息进行滤波处理；人机交互模块，用于向用户显示重构的道路车道线场景，其中，所述重构的道路车道线场景由所述前方道路信息得到前方道路的本车与左右车道线的横向距离、车道线的识别信息与车道线类型重构得到。

根据上述技术手段，本申请可以利用人机交互模块显示由前方道路信息重构出的道路车道线场景，便于用户在特殊工况下，准确获得车道线信息，从而提高用户的驾驶体验，增加车辆的行车安全，还可以应用于自动驾驶和辅助驾驶领域。

可选地，所述控制模块包括：滤波单元，用于对所述前方道路信息进行滤波处理。

根据上述技术手段，本申请可以通过滤波单元实现道路信息滤波处理，实现数据过滤，从而增加滤波处理后的前方道路信息的准确性，进而增加重构效率。

可选地，所述环境感知模块包括：至少一个第一前视摄像头。

根据上述技术手段，本申请可以通过第一前视摄像头实现对前方道路信息的捕捉。

可选地，所述环境感知模块包括：至少一个第一毫米雷达和至少一个第二前视摄像头。

根据上述技术手段，本申请可以通过第一毫米雷达和第二前视摄像头，实现对前方道路信息的捕捉。

可选地，所述环境感知模块包括：至少一个第二毫米雷达、至少一个第三前视摄像头和域控制器。

根据上述技术手段，本申请可以通过第二毫米雷达、第三前视摄像头和域控制器，实现高精度的前方道路信息的捕捉。

可选地，所述人机交互模块包括：限制用于场景重构的车道线方程的车道线方程系数的限制单元。

根据上述技术手段，本申请可以通过限制条件，实现不同范围车道线重构显示。

可选地，所述人机交互模块包括：在采用2D贴图的显示方式时，根据显示效果调整纵向选点位置的调整单元。

根据上述技术手段，本申请可以根据显示效果调整纵向选点位置的调整单元，实现2D贴图显示方式的优化。

可选地，所述人机交互模块包括：在采用3D模型的显示方式时，根据信号显示场景重构内容的显示单元。

根据上述技术手段，本申请可以进行3D模型显示，更便于用户理解。

可选地，所述人机交互模块为车载显示器。

根据上述技术手段，本申请可以通过车载显示器实现人机交互，更便于操作。

本申请第二方面实施例提供一种车辆，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上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程序，以实现如上述实施例所述的道路车道线场景的重构系统。

本申请的有益效果：

(1)本申请可以利用人机交互模块显示由前方道路信息重构出的道路车道线场景，便于用户在特殊工况下，准确获得车道线信息，从而提高用户的驾驶体验，增加车辆的行车安全；

(2)本申请可以基于不同配置，实现前方道路信息的捕捉；

(3)本申请可以在信息数据处理后，进行逻辑优化，并采用2D贴图和/或3D模型的显示方式呈现重构后的车道线。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本申请实施例提供的一种道路车道线场景的重构系统的结构示意图；

图2为根据本申请一个实施例的道路车道线场景重构的硬件配置示意图；

图3为根据本申请一个实施例的道路车道线场景重构的原理示意图。

其中，10-道路车道线场景的重构系统；100-环境感知模块、200-控制模块、300-人机交互模块。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

下面参考附图描述本申请实施例的道路车道线场景的重构系统及车辆。针对上述背景技术中心提到的相关技术中，车道线场景重构在开发过程中存在左右摆动、弯道显反、过十字路口等特定工况时车道线易存在时有时无的技术问题，本申请提供了一种道路车道线场景的重构系统，在该系统中，可以利用人机交互模块显示由前方道路信息重构出的道路车道线场景，便于用户在特殊工况下，准确获得车道线信息，从而提高用户的驾驶体验，增加车辆的行车安全，还可以应用于自动驾驶和辅助驾驶领域。由此，解决了相关技术中，车道线场景重构在开发过程中存在左右摆动、弯道显反、过十字路口等特定工况时车道线易存在时有时无的技术问题。

具体而言，图1为本申请实施例所提供的一种道路车道线场景的重构系统的结构示意图。

如图1所示，该道路车道线场景的重构系统10包括：环境感知模块100、控制模块200和人机交互模块300。

环境感知模块100，用于采集车辆的前方道路信息。

具体而言，本申请实施例的环境感知模块100可以由摄像头或高精度地图等传感器组成，用于探测前方道路信息，提供前方道路本车与左右车道线的横向距离、车道线识别情况、车道线类型等信息。

可选地，环境感知模块100包括：至少一个第一前视摄像头。

在一些实施例中，环境感知模块100可以包括至少一个第一前视摄像头，探测前方车道线的识别情况、本车到两侧车道线的距离、车道线类型、车道线曲率。

可选地，环境感知模块100包括：至少一个第一毫米雷达和至少一个第二前视摄像头。

在另一些实施例中，环境感知模块100可以包括至少一个第一毫米雷达和至少一个第二前视摄像头，在基于至少一个第二前视摄像头探测结果的基础上，还可以基于毫米雷达获取更加准确的距离信息。

可选地，环境感知模块100包括：至少一个第二毫米雷达、至少一个第三前视摄像头和域控制器。

在另一些实施例中，环境感知模块200可以包括至少一个第二毫米雷达、至少一个第三前视摄像头和域控制器，在基于至少一个第二毫米雷达和至少一个第三前视摄像头探测结果的基础上，还可以利用域控制器将上述探测到的道路信息和车辆本身的信息进行整合，实现高精度的前方道路信息的捕捉。

控制模块200，用于对环境感知模块100提供的前方道路信息进行滤波处理。

具体而言，控制模块200可以在接收环境感知模块100提供的前方道路信息数据后，对数据进行滤波处理，以便后续进行场景重构。

可选地，控制模块200包括：滤波单元，用于对前方道路信息进行滤波处理。

在实际执行过程中，滤波单元在控制模块200中，以对前方道路信息进行滤波处理，可以包括：本车与两侧车道线的横向距离、类型、识别情况、曲率、置信度。

车道线默认值可以如表1所示：

表1

内容	默认值
		车道线识别情况	未识别
本车与左右车道线的横向距离	1.875m
		车道线类型	虚线

控制模块200可以对识别到的车道线做如下处理：

车道线短于15m(可标定)，输出默认值，防抖时间0.5s(可标定)；

车道线长度恢复大于20m(可标定)，输出实际值，并且在功能开启时，恢复车道线信号发送的防抖时间0.5s(可标定)，功能关闭时，恢复车道线信号发送的防抖时间2s(可标定)。

本申请实施例可以对车道线方程参数C2进行滤波，滤波参数根据车速查表得到滤波参数，对滤波后的曲率做斜率限制，每个周期更新曲率时增量不能超过限制参数，限制参数根据车速查表，默认参数可以如表2所示：

表2

车速V(kph)	0	5	10	20	30	40	100	120	130
										滤波参数T(s)	3	2	1.5	1	0.6s	0.5	0.5	0.5	0.5
斜率限制参数	0.0002	0.0002	0.0002	0.0002	1	1	1	1	1

本申请实施例可以对车道线方程C3进行滤波，输出信号不应有大的波峰波谷。通过滤波器实现道路信息滤波处理，实现数据过滤，从而增加滤波处理后的前方道路信息的准确性，进而增加重构效率。

此外，控制模块200还可以用于重构道路车道线场景，其中，重构的道路车道线场景由前方道路信息得到前方道路的本车与左右车道线的横向距离、车道线的识别信息与车道线类型重构得到。

在实际执行过程中，控制模块200和环境感知模块100以及人机交互模块300相连，控制模块200可以基于环境感知模块100获取的所有车道线的横向线距离、曲率、类型等信息，默认坐标系的原点为本车前保中心，进行换算后输出。

具体而言，本申请实施例可以采用车道线方程进行场景重构，车道线方程边界模型为回旋曲线模型(clothoid)，坐标系采用ISO 8855的定义，模型可以如下：

Y＝C₃×X³+C₂×X²+C₁×X+C₀，

其中，Y为横向距离，向左为正，单位m；X为纵向控制，向前为正，单位m；C₀为车头中心至预期轨迹的距离(X＝0)，单位m；C₁为车辆相对预期轨迹的角度(X＝0)为，单位rad；C₂为当前位置曲率，单位1/m；C₃为曲率变化率，单位1/m²。

本申请实施例可以在由前方道路信息得到前方道路的本车与左右车道线的横向距离、车道线的识别信息与车道线类型，重构出道路车道线场景后，将显示信号发送至人机交互模块300，实现重构的车道线场景显示。

人机交互模块300，可以用于向用户显示重构的道路车道线场景。

在实际执行过程中，人机交互模块300可以由仪表或车机或HUD等显示终端根据传感器发出的信息，对车道线进行场景重构显示。

其中，重构的道路车道线场景可以由前方道路信息得到前方道路的本车与左右车道线的横向距离、车道线的识别信息与车道线类型重构得到。

可选地，人机交互模块300包括：限制用于场景重构的车道线方程的车道线方程系数的限制单元。

作为一种可能实现的方式，本申请实施例在通过人机交互模块100对车道线进行场景重构显示前，可以对车道线方程参数C1/C2/C3做一定限制。

限制“车道线方程系数C1”的显示范围，绝对值大于0.04(可标定)的C1值按0.04(可标定)显示；

限制“车道线方程系数C2”的显示范围，绝对值大于0.005(可标定)的C2值按0.005(可标定)显示；

限制“车道线方程系数C3”的显示范围，绝对值大于0.000025(可标定)的C3值按0.000025(可标定)显示。通过限制条件，实现不同范围车道线重构显示。

可选地，人机交互模块300包括：在采用2D贴图的显示方式时，根据显示效果调整纵向选点位置的调整单元。

举例而言，本申请实施例可以采用2D贴图的显示方式，可以优化纵向选点位置为：5m、10m、15m，其中，选点可以根据显示效果调整，上述仅为参考值，从而实现2D贴图显示方式的优化。

可选地，人机交互模块300包括：在采用3D模型的显示方式时，根据信号显示场景重构内容的显示单元。

在实际执行过程中，本申请实施例还可以基于信号，采用3D模型的显示方式，进行信号显示，使得显示方式更具立体感，更便于用户理解。

可选地，人机交互模块300为车载显示器。

作为一种可能实现的方式，人机交互模块100可以为车载显示器，可以为仪表或车机或HUD等显示终端，设置于便于用户观测的位置。

举例而言，当车载显示器为仪表时，可以通过2D贴图的显示方式实现车道线重构显示；当车载显示器为中控台显示屏时，可以通过2D贴图或3D模型的显示方式实现车道线重构显示；当车载显示器为HUD时，可以通过2D贴图或3D模型的显示方式实现车道线重构显示，使得用户可以尽量保持视线维持不动，从而增加行车安全。

结合图2和图3所示，以一个实施例对本申请实施例的道路车道线场景的重构系统的工作原理进行详细阐述。

如图2所示，本申请实施例可以包括：环境感知模块100、控制模块200和人机交互模块300。

其中，环境感知模块100可以由摄像头或高精度地图等传感器探测前方道路信息，提供前方道路本车与左右车道线的横向距离、车道线识别情况、车道线类型等信息。

控制模块200可以对环境感知模块100采集的道路信息进行滤波处理。

人机交互模块300可以由仪表或车机或HUD等显示终端根据传感器发出的信息，对车道线进行场景重构显示。

举例而言，环境感知模块100可以包括三种感知方案：

低配(1V)：1个前视智能摄像头。

中配(1R1V)：1个毫米波雷达+1个前视智能摄像头。

高配(5R1V1D及以上配置)：5个毫米波雷达+1个前视智能摄像头+1个域控制器，选配高精度地图，实现L2+以上自动驾驶等功能。

人机交互模块300，可以基于环境感知模块100的三种感知方案，输出相应的重构结果。

如图3所示，本申请实施例可以包括以下步骤：

步骤S301：环境感知。本申请实施例可以基于三种感知方案进行环境感知，如：

低配(1V)：1个前视智能摄像头。

中配(1R1V)：1个毫米波雷达+1个前视智能摄像头。

高配(5R1V1D及以上配置)：5个毫米波雷达+1个前视智能摄像头+1个域控制器，选配高精度地图

其中，前视智能摄像头可以探测前方车道线的识别情况、本车到两侧车道线的距离、车道线类型、车道线曲率；

高精度地图可以利用高精度地图数据与摄像头探测的数据相结合，提供车辆精确定位和车辆所处的道路环境，探测前方道路路况信息；

域控制器可以结合前视摄像头等传感器探测到的道路信息和车辆本身的信息进行整合。

步骤S302：对数据进行处理。具体而言，本申请实施例可以采用车道线方程进行场景重构，车道线方程边界模型为回旋曲线模型(clothoid)，坐标系采用ISO 8855的定义，模型可以如下：

Y＝C₃×X³+C₂×X²+C₁×X+C₀，

其中：Y为横向距离，向左为正，单位m；X为纵向控制，向前为正，单位m；C₀为车头中心至预期轨迹的距离(X＝0)，单位m；C₁为车辆相对预期轨迹的角度(X＝0)为，单位rad；C₂为当前位置曲率，单位1/m；C₃为曲率变化率，单位1/m²。

在实际执行过程中，本申请实施例可以通过滤波单元对前方道路信息进行滤波处理：本车与两侧车道线的横向距离、类型、识别情况、曲率、置信度。

控制模块200在进行滤波处理外，还可以通过如重构组件，在进行场景重构时，对识别到的车道线做如下处理：

车道线短于15m(可标定)，输出默认值，防抖时间0.5s(可标定)；

车道线长度恢复大于20m(可标定)，输出实际值，并且在功能开启时，恢复车道线信号发送的防抖时间0.5s(可标定)，功能关闭时，恢复车道线信号发送的防抖时间2s(可标定)。

本申请实施例可以对车道线方程参数C2进行滤波，滤波参数根据车速查表得到滤波参数，对滤波后的曲率做斜率限制，每个周期更新曲率时增量不能超过限制参数。

本申请实施例可以对车道线方程C3进行滤波，输出信号不应有大的波峰波谷。

步骤S303：显示目标。本申请实施例可以采用车道线方程进行场景重构，其中，优化逻辑可以如下；

本申请实施例可以对车道线方程参数C1/C2/C3做一定限制：

限制“车道线方程系数C1”的显示范围，绝对值大于0.04(可标定)的C1值按0.04(可标定)显示；

限制“车道线方程系数C2”的显示范围，绝对值大于0.005(可标定)的C2值按0.005(可标定)显示；

限制“车道线方程系数C3”的显示范围，绝对值大于0.000025(可标定)的C3值按0.000025(可标定)显示。

本申请实施例可以采用2D贴图的显示方式需优化纵向选点位置为5m、10m、15m，其中，选点可以根据显示效果调整，上述仅为参考值。

本申请实施例可以根据信号采用3D模型的显示方式。

在实际执行过程中，车道线的场景重构显示要求可以为：仅处于前进档且车速大于5km/h(可标定)才根据信号显示，小于3km/h(可标定)显示默认效果(灰色、虚线、无曲率)。

车道线输出为默认值时，显示默认效果(灰色、虚线、无曲率)。

车道线默认效果中颜色和车道线类型可以根据视觉效果调整，曲率效果不显示。

当方向盘转角超过60°(可标定)或在本车与当前位置车道线斜率的夹角超过30°(可标定)时，场景重构中的车道线隐藏。

根据本申请实施例提出的道路车道线场景的重构系统，可以利用人机交互模块显示由前方道路信息重构出的道路车道线场景，便于用户在特殊工况下，准确获得车道线信息，从而提高用户的驾驶体验，增加车辆的行车安全，还可以应用于自动驾驶和辅助驾驶领域。由此，解决了相关技术中，车道线场景重构在开发过程中存在左右摆动、弯道显反、过十字路口等特定工况时车道线易存在时有时无的技术问题。

本申请实施例还提出了一种车辆，该车辆包括上述的道路车道线场景的重构系统。根据本申请实施例提出的车辆，可以利用人机交互模块显示由前方道路信息重构出的道路车道线场景，便于用户在特殊工况下，准确获得车道线信息，从而提高用户的驾驶体验，增加车辆的行车安全，还可以应用于自动驾驶和辅助驾驶领域。由此，解决了相关技术中，车道线场景重构在开发过程中存在左右摆动、弯道显反、过十字路口等特定工况时车道线易存在时有时无的技术问题。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或N个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“N个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或N个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。

Claims (10)

1.一种道路车道线场景的重构系统，其特征在于，包括：

环境感知模块，所述环境感知模块采集车辆的前方道路信息；

控制模块，对环境感知模块提供的所述前方道路信息进行滤波处理；

人机交互模块，用于向用户显示重构的道路车道线场景，其中，所述重构的道路车道线场景由所述前方道路信息得到前方道路的本车与左右车道线的横向距离、车道线的识别信息与车道线类型重构得到。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制模块包括：滤波单元，用于对所述前方道路信息进行滤波处理。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述环境感知模块包括：至少一个第一前视摄像头。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述环境感知模块包括：至少一个第一毫米雷达和至少一个第二前视摄像头。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述环境感知模块包括：至少一个第二毫米雷达、至少一个第三前视摄像头和域控制器。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述人机交互模块包括：

限制用于场景重构的车道线方程的车道线方程系数的限制单元。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述人机交互模块包括：

在采用2D贴图的显示方式时，根据显示效果调整纵向选点位置的调整单元。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述人机交互模块包括：

在采用3D模型的显示方式时，根据信号显示场景重构内容的显示单元。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述人机交互模块为车载显示器。

10.一种车辆，其特征在于，包括：如权利要求1-9任一项所述的道路车道线场景的重构系统。

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