[发明专利]同时生成多车道地图并在所生成的地图上定位车辆的系统和方法

说明书

技术领域

本公开大体上涉及一种生成车道地图的系统和方法，更具体地涉及一种同时生成车道地图并定位车辆的系统和方法。

背景技术

本部分的陈述仅提供与本公开相关的背景信息，并可构成或可不构成现有技术。

车载全球定位系统(GPS)导航系统被驾驶员广泛用来确定车辆的位置并且用来提供到选定目的地的视觉方向。GPS导航系统利用接收器接收来自GPS卫星的多个信号，以确定车辆的当前位置。GPS导航系统可基于单位时间内车辆位置的变化计算车辆的方向和速度。GPS导航系统在预先加载的地图上定位车辆并且直观地显示在道路上行驶的车辆的表示、车辆的行进方向以及车辆的速度。GPS导航系统还可包括惯性传感器，惯性传感器可以在从GPS卫星接收足够信号时可能会出现中断的短暂时间段内估计车辆的速度和方向，以确定车辆的位置。当车辆通过隧道、停车场和某些不利的大气条件时，可能会遇到这样的中断。

虽然GPS导航系统能够提供给定道路上的车辆的大概位置，但是GPS导航系统不会提供定位给定道路上的车道内的车辆的足够的保真度。典型的商业GPS导航系统平均精确到15米以内，具有广域增强系统(WAAS)的更现代的GPS导航系统精确到约三(3)米。

虽然大约三(3)米的准确度可足以定位给定道路上的车辆以提供行驶方向，但是仍然需要准确且精确地定位处于一条道路的不同车道内的车辆。利用定位处于特定行驶车道内的车辆的能力，GPS导航系统可提前提供将要改变的车道方向，为即将到来的方向变化做准备，例如从高速公路匝道下道。而且，车辆的先进驾驶员辅助系统(ADAS)可配置成发生以下情况时通知驾驶员：车辆正驶离行驶车道或主车道而驾驶员并未打算如此，例如在变换车道前转向灯未打开时。如果来自GPS卫星的信号长时间中断或缺失，则也需要准确且精确地定位车道内的车辆。

发明内容

提供了一种生成车道地图并定位沿道路行驶的主车辆的方法。该方法包括以下步骤：同时捕获远距前视场图像、中距前视场图像、右视场图像、左视场图像和后视场图像；检测远距前视场图像、中距前视场图像、右视场图像、左视场图像和后视场图像的每一个中的多个车道标记线；用存储在数据库中的参考车道标记线识别多个车道标记线中的每一个；融合所识别的车道标记线以生成具有多个相邻车道的全局车道地图；并且在全局车道地图上定位主车道内的主车辆。右视场图像与中距前视场图像和后视场图像重叠，并且左视场图像与中距前视场图像和后视场图像重叠。

在一个方面，远距前视场图像与中距前视场图像重叠。

在另一个方面，该方法还包括以下步骤：检测左视场图像和右视场图像中足够远离主车辆的多个车道标记线，使得一旦将车道标记线融合以生成全局车道地图，在主车辆的左侧和右侧分别生成至少两条相邻车道。

在另一个方面，该方法还包括以下步骤：捕获主车辆的中距前视场图像、右视场图像、左视场图像和后视场图像中的至少一个的鱼眼视图。

在另一个方面，该方法还包括以下步骤：投影主车辆的行驶路线；推断主车道的向前延伸段；以及如果投影的主车辆行驶路线偏离推断的主车道向前延伸段，则激活驾驶员辅助警告系统。

在另一个方面，数据库中存储的参考车道标记线包括单实线、双实线、虚线、双虚线以及具有平行单实线的虚线。

在另一个方面，该方法还包括以下步骤：如果投影的主车辆行驶路线与黄车道标记线或白实线相交，则激活驾驶员辅助警告系统。

在另一个方面，该方法还包括以下步骤：识别与主车道相邻的车道内的至少一辆远程车辆，并且在全局车道地图上定位至少一辆远程车辆相对于主车辆的位置。

在另一个方面，该方法还包括以下步骤：投影至少一辆远程车辆的行驶路线；将投影的至少一辆远程车辆的行驶路线与投影的主车辆行驶路线进行比较；以及如果投影的至少一辆远程车辆的行驶路线与投影的主车辆行驶路线相交，则激活驾驶员辅助警告系统。

提供另一种生成全局地图并定位行驶中的主车辆的方法。方法包括：从主车辆捕获多个重叠的360度视场图像；检测多个重叠图像中的多个车道标记线；用参考车道标记线识别多个车道标记线中的每一个；根据GPS信号确定主车辆的位置；检测远程车辆相对于主车辆的方向和距离；以及融合所识别的车道标记线、主车辆和远程车辆的位置，以生成具有多条相邻车道的全局车道地图，以及在全局车道地图上将主车道内的主车辆和远程车辆定位在各自车道内。