一种自动识别应急车道的系统和方法与流程

技术领域：

本发明涉及汽车智能驾驶技术领域，具体涉及一种自动识别应急车道的系统和方法。

背景技术：

自动驾驶技术作为一项新技术，是汽车行业当前的热点，但由于现有的自动驾驶技术还未成熟，在自动驾驶汽车在遇到超出odd范围的场景时，若本车在驾驶员无法及时接管车辆或者无接管能力时放弃控制权，会带来极大的公共安全和自身安全隐患，因此在odd范围外的场景驾驶员未及时接管时，能够自动达到最小风险化状态是十分必要的。

自动驾驶汽车能够自动识别应急车道，并且在本车出现驾驶员未及时接管车辆或者驾驶员无接管能力时，自动规划控制轨迹并将本车控制至相较安全的应急车道，确保人员和汽车安全。因此，无人驾驶系统算法能够快速且准确的识别应急车道并达到最小风险化状态就尤为重要。

目前现有技术中还少有针对搭载ads地图的自动驾驶系统解决此问题的可行方案，这是由于ads地图无法准确定位当前所在车道，因此无法单一的根据ads地图信息识别应急车道。

技术实现要素：

针对现有技术存在不足，本发明的目的是提供一种自动识别应急车道的系统和方法，通过综合多路传感器数据，设计合理的检测、判断、运算逻辑，自动识别应急车道位置，从而使得系统能够自动规划路径行驶至应急车道，达到最小风险化状态。

本发明的技术方案如下：

一种自动识别应急车道的方法，包括以下步骤：

步骤1、统一车辆坐标系；

步骤2、实时监测电子地图输出的当前道路类型；

步骤3、若当前道路类型为符合应急车道设立标准的类型，则转至步骤4，否则转至步骤8；

步骤4、实时检测本车当前位置右侧是否存在护栏，若存在，则转至步骤5，否则转至步骤8；

步骤5、实时检测本车当前位置右侧是否存在车道线类型为实线，若存在，则转至步骤6，否则转至步骤8；

步骤6、假设本车道右侧实线与右侧护栏之间组成应急车道，则根据本车道右侧实线与右侧护栏之间的距离计算出应急车道宽度；

步骤7、若应急车道宽度符合标准，则认为该车道为应急车道，否则本车当前位置无应急车道；

步骤8、输出应急车道判定结果。

进一步的，所述电子地图定位本车当前位置的道路类型，输出当前道路类型包括：城市快速路、高速路、城市主要道路、次要道路等道路类型。所述电子地图采用ads地图。

进一步的，所述步骤3中，若所述ads地图输出当前位置所在道路类型为城市快速路或者高速公路，则认为若当前道路类型为符合应急车道设立标准的类型。

进一步的，所述步骤4中，实时检测本车当前位置右侧是否存在护栏，是采用雷达传感器检测本车当前位置两侧的信息，经过融合处理后识别是否存在护栏，以及护栏位置。

进一步的，实时检测本车当前位置右侧是否存在车道线类型为实线的方法是：实时根据前摄像头和环视摄像头检测数据融合处理后输出的车道线信息监测本车当前位置右侧是否存在类型为实线的车道线，。

进一步的，所述步骤6具体包括：假设本车道右侧实线与右侧护栏之间组成应急车道，首先统一车道线方程和护栏方程坐标系为车辆坐标系，然后根据本车道右侧实线的车道线方程与右侧护栏的方程系数计算出假设应急车道宽度，若存在多条实线，则须同时计算出多条实线与护栏对应的假设应急车道宽度。

进一步的，所述步骤7中，所述标准为：2.5m≤应急车道宽度≤3.75m，且应急车道宽度≤本车当前位置本车道宽度，

本发明进一步提供一种实现以上方法的自动识别应急车道的系统，其包括：

坐标系统一模块，被配置为统一车辆坐标系；

道路类型监测模块，被配置为实时监测ads地图输出的当前道路类型；

第一判断模块，被配置为判断当前道路类型是否符合应急车道设立标准的类型，若是则输出给第一检测模块，否则输出给输出模块；

第一检测模块，被配置为实时检测本车当前位置右侧是否存在护栏，若存在，则输出给第二检测模块，否则输出给输出模块；

第二检测模块，被配置为实时检测本车当前位置右侧是否存在车道线类型为实线，若存在，则输出给计算模块，否则输出给输出模块；

计算模块，被配置为假设本车道右侧实线与右侧护栏之间组成应急车道，则根据本车道右侧实线与右侧护栏之间的距离计算出应急车道宽度；

第二判断模块，被配置为判断应急车道宽度是否符合标准，若是则认为该车道为应急车道，否则本车当前位置无应急车道；

输出模块，被配置为输出应急车道判定结果。

本发明针对搭载电子地图(尤其是ads地图)的自动驾驶系统，通过设计合理的检测、判断、运算逻辑，综合多路传感器数据和ads地图数据，根据国家标准的应急车道特征，准确识别驾应急车道位置，从而在自动驾驶odd范围外的场景下，在驾驶员未及时接管车辆时，达到最小风险化状态。

附图说明

图1为本发明的逻辑流程图。

图2为车辆的iso坐标系示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明进行进一步的描述：

实施例1：

参见图1，本发明所述的一种自动识别应急车道的方法，其步骤如下：

步骤1、统一车辆坐标系为iso标准坐标系。

步骤2、ads地图能根据当前gps定位信息实时且准确输出当前所在位置道路类型，主要包括：城市快速路、高速路、城市主要道路、次要道路等道路类型。

步骤3、根据国家颁布的相关标准，应急车道主要在城市快速路及高速公路两侧施划，因此若ads地图输出当前位置所在道路类型为：城市快速路或者高速公路，则认为若当前道路类型为符合应急车道设立标准的类型，则转至步骤4，否则转至步骤8。

步骤4、实时根据前雷达和角雷达检测输出的护栏识别结果和护栏位置，根据识别到的护栏位置判断是否在本车道右侧，初步判定应急车道存在的可能性，若存在，则转至步骤5，否则转至步骤8。

步骤5、根据国家颁布的相关标准，应急车道左侧均为实线，因此可实时根据前摄像头和环视摄像头数据融合后输出的车道线信息监测本车当前位置右侧是否存在类型为实线的车道线，若存在，则转至步骤6，否则转至步骤8。

步骤6、假设本车道右侧实线与右侧护栏之间组成应急车道，首先统一车道线方程和护栏方程坐标系为车辆坐标系，然后根据本车道右侧实线的车道线方程与右侧护栏的方程系数计算出假设应急车道宽度，若存在多条实线，则须同时计算出多条实线与护栏对应的假设应急车道宽度；

其中：车道线/护栏三阶方程模型为:

y＝a0+a1x+a2x²+a3x³

其中a0为本车坐标系原点到车道线/护栏的横向距离。

见附图2，坐标系为iso坐标系，坐标原点在本车前保险杠中间。

步骤7、判定步骤6中假设应急车道的合理性：

(1)计算当前位置本车道车道宽度：根据本车坐标系、本车道左侧车道线和右侧车道线的方程系数计算本车道车道宽度；

(2)根据国家颁布的相关标准，步骤6中应急车道宽度须同时满足以下规则：应急车道最小宽度(2.5m)≤应急车道宽度≤干线公路的标准车宽(3.75m)，且应急车道宽度≤本车道宽度，则认为该车道符合应急车道特征，否则为不符合应急车道特征，转至步骤8；

(3)若有多个车道同时符合应急车道特征，则取最靠近右侧者为应急车道，转至步骤8；

步骤8、输出应急车道判定结果。

实施例2：

使用本发明的自动识别应急车道系统的车辆需装有前摄像头、环视摄像头、雷达传感器、ads地图等。

其中前摄像头，用于检测车辆行驶前方的车道线，识别车道线类型为实线或者虚线。

雷达传感器包括前雷达和四个角雷达，用于检测本车当前位置两侧是否存在护栏，以及护栏位置。

环视摄像头，用于检测车辆近处包括本车左侧、右侧和后侧的车道线位置。

ads地图用于定位本车当前位置的道路类型。

自动识别应急车道系统需接收前摄像头数据信息，雷达数据信息，环视摄像头数据信息，ads地图定位信息，系统包括以下的模块单元。

坐标系统一模块，被配置为统一车辆坐标系。

道路类型监测模块，被配置为实时监测ads地图输出的当前道路类型。

第一判断模块，被配置为判断当前道路类型是否符合应急车道设立标准的类型，若是则输出给第一检测模块，否则输出给输出模块；

第一检测模块，被配置为实时检测本车当前位置右侧是否存在护栏，若存在，则输出给第二检测模块，否则输出给输出模块；

第二检测模块，被配置为实时检测本车当前位置右侧是否存在车道线类型为实线，若存在，则输出给计算模块，否则输出给输出模块；

计算模块，被配置为假设本车道右侧实线与右侧护栏之间组成应急车道，则根据本车道右侧实线与右侧护栏之间的距离计算出应急车道宽度；

第二判断模块，被配置为判断应急车道宽度是否符合标准，若是则认为该车道为应急车道，否则本车当前位置无应急车道；

输出模块，被配置为输出应急车道判定结果。

本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

同时，以上对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。

另外，在这里示出所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。