[发明专利]用于车道管理融合功能的未对准校正和健康状态估计的方法和系统

说明书

技术领域

本发明一般涉及增强的汽车的车道跟踪能力，并且更具体来说，涉及用于诊断和校正两个基于影像的车道感测系统之间的未对准的方法，包括计算两个车道感测系统之间的关联并且在执行融合计算之前将一个车道感测系统相对另一个进行校准。

背景技术

现在，许多车辆包括车道感测系统，所述系统使用摄像机和图像处理技术以用于通过识别图像中的路缘和道路标记来确定道路车道边界。来自车道感测系统的数据通常用于车道偏离警告（LAW）系统中，该系统向驾驶者警告非计划的车道偏离，或者用于车道定中（LC）系统中，该系统主动地控制转向以将车辆维持在车道的中心。

一些车辆包括两个车道感测系统，例如使用来自前视摄像机的第一车道感测系统和使用来自后视或环视摄像机的图像的第二车道感测系统。在具有两个车道感测系统的车辆中，有时执行融合或组合计算，其中融合的车道数据用于LDW系统或LC系统中。

然而，如果车道感测系统中的一个产生未对准问题，则即使另一个车道感测系统被精确地校准，未对准也将不利地影响融合计算的计算结果。在融合数据并且将融合的数据提供到下游系统（诸如LDW或LC）之前，将会需要进行评估，并且如果必要则将会需要校正来自两个车道感测系统的数据的质量。

发明内容

根据本发明的教示，披露用于具有两个车道感测系统的车辆中的健康状态估计和未对准校正的方法。车辆车载的两个车道感测系统将车道信息提供给车道管理系统，其中车道感测系统中的一个可以是专用的前视车道感测系统，并且另一个车道感测系统可以使用来自环视摄像机系统的图像。车道信息被存储在固定长度的动窗循环数据缓冲区中。从来自两个车道感测系统的车道信息递归地计算关联系数，并且关联系数被用来计算车道管理系统的健康状态。还计算来自两个车道感测系统的车道信息之间的线性回归关系，并且在对来自车道管理系统中的两个车道感测系统的车道信息执行融合计算之前，将所得的比例因子和偏移值应用于来自第二车道感测系统的车道信息。

本发明包括以下方案：

1. 一种用于车辆车道管理系统中的健康状态估计和未对准校正的方法，所述方法包括：

提供来自车辆车载的第一车道感测系统和第二车道感测系统的车辆的车道信息，其中车道信息被作为多个时间步存储在循环数据缓冲区中；

基于车道数据的独立源校准来自第一车道感测系统的车道信息，其中独立源不是第二车道感测系统；

使用微处理器计算来自第一车道感测系统的车道信息与来自第二车道感测系统的车道信息之间的关联系数；

基于所述关联系数计算车道管理系统的健康状态；

将车道管理系统的健康状态与预定阈值相比较，并且如果健康状态小于阈值则发出警告消息；

计算来自第一车道感测系统的车道信息与来自第二车道感测系统的车道信息之间的线性回归关系，包括比例因子和偏移值；

使用所述比例因子和所述偏移值校正来自第二车道感测系统的车道信息；以及

融合来自第一车道感测系统的车道信息与校正之后的来自第二车道感测系统的车道信息。

2. 如方案1所述的方法，其中车道信息包括车辆与车道中心的横向偏移量、车辆相对于车道的方向角以及车道的曲率。

3. 如方案1所述的方法，其中循环数据缓冲区具有能够存储固定数量的时间步的大小，循环数据缓冲区将车道信息的最新近时间步存储在缓冲区最前部位置中，并且比固定数量的时间步旧的车道信息被从循环数据缓冲区逐出。

4. 如方案1所述的方法，其中计算关联系数包括计算来自第一车道感测系统的车道信息与来自第二车道感测系统的车道信息之间的皮尔逊关联系数，其中所述皮尔逊关联系数是使用来自循环数据缓冲区的车道信息的动窗来递归地计算。

5. 如方案4所述的方法，其中所述皮尔逊关联系数是使用依据循环数据缓冲区中的车道信息的所有时间步的求和、求和的平方以及平方的求和代表期望函数、车道信息平均值和车道信息标准偏差的方程来递归地计算。

6. 如方案1所述的方法，其中计算车道管理系统的健康状态包括使用关联系数、第一车道感测系统的健康状态以及第二车道感测系统的健康状态的加权和。

7. 如方案1所述的方法，其中计算来自第一车道感测系统的车道信息与来自第二车道感测系统的车道信息之间的线性回归关系包括使用来自循环数据缓冲区的车道信息的动窗来递归地计算所述比例因子和所述偏移值。