具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

第一方面，本发明实施例提供一种车道居中功能控制设备。

参照图1，图1为本发明实施例方案中涉及的车道居中功能控制设备的硬件结构示意图。本发明实施例中，车道居中功能控制设备可以包括处理器1001(例如中央处理器Central Processing Unit，CPU)，通信总线1002，用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信；用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)；网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真WIreless-FIdelity，WI-FI接口)；存储器1005可以是高速随机存取存储器(random access memory，RAM)，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器，存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。本领域技术人员可以理解，图1中示出的硬件结构并不构成对本发明的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

继续参照图1，图1中作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及车道居中功能控制程序。其中，处理器1001可以调用存储器1005中存储的车道居中功能控制程序，并执行本发明实施例提供的车道居中功能控制方法。

第二方面，本发明实施例提供了一种车道居中功能控制方法。

一实施例中，参照图2，图2为本发明车道居中功能控制方法第一实施例的流程示意图。如图2所示，车道居中功能控制方法包括：

步骤S10，在车道居中功能开启过程中，检测车道线是否丢失；

本实施例中，车道居中辅助LCC具有监控汽车与行车道中央的相对位置，主动辅助驾驶员保持在车道中心线上行驶，减少驾驶员的转向负担的功能，LCC侧重于舒适性功能。在车道居中功能开启过程中，车道居中功能通过前向视觉模块检测车道线是否丢失。

步骤S20，若车道线丢失，则检测是否满足车道居中功能开启条件；

本实施例中，车道线丢失包括单侧车道线丢失或双侧车道线丢失，若单侧车道线丢失，则检测是否满足车道宽度在预设范围内、车速大于第一阀值、车辆与车道中心线的最小距离小于第二阈值、横摆角速度小于第三阈值、未丢失的单侧车道线的曲率半径大于第四阀值且未丢失的单侧车道线的曲率半径变化率小于第五阀值的车道居中功能开启条件。

若双侧车道线丢失，则检测是否满足车道宽度在预设范围内、车速大于第一阀值、车辆与车道中心线的最小距离小于第二阈值、横摆角速度小于第三阈值、双侧车道线丢失前第一预设时长内的车道线的曲率半径大于第六阀值且车道线的曲率半径变化率小于第七阀值的车道居中功能开启条件。

进一步地，一实施例中，若单侧车道线丢失，所述检测是否满足车道居中功能开启条件的步骤包括：

检测车道宽度是否在预设范围内、车速是否大于第一阀值、车辆与车道中心线的最小距离是否小于第二阈值、横摆角速度是否小于第三阈值、未丢失的单侧车道线的曲率半径是否大于第四阀值以及未丢失的单侧车道线的曲率半径变化率是否小于第五阀值；

若车道宽度在预设范围内、车速大于第一阀值、车辆与车道中心线的最小距离小于第二阈值、横摆角速度小于第三阈值、未丢失的单侧车道线的曲率半径大于第四阀值且未丢失的单侧车道线的曲率半径变化率小于第五阀值，则确定满足车道居中功能开启条件；

若双侧车道线丢失，所述检测是否满足车道居中功能开启条件的步骤包括：

检测车道宽度是否在预设范围内、车速是否大于第一阀值、车辆与车道中心线的最小距离是否小于第二阈值、横摆角速度是否小于第三阈值、双侧车道线丢失前第一预设时长内的车道线的曲率半径是否大于第六阀值以及双侧车道线丢失前第一预设时长内的车道线的曲率半径变化率是否小于第七阀值；

若车道宽度在预设范围内、车速大于第一阀值、车辆与车道中心线的最小距离小于第二阈值、横摆角速度小于第三阈值、双侧车道线丢失前第一预设时长内的车道线的曲率半径大于第六阀值且双侧车道线丢失前第一预设时长内的车道线的曲率半径变化率小于第七阀值，则确定满足车道居中功能开启条件。

本实施例中，若单侧车道线丢失，则检测车道宽度是否在预设范围内、车速是否大于第一阀值、车辆与车道中心线的最小距离是否小于第二阈值、横摆角速度是否小于第三阈值、未丢失的单侧车道线的曲率半径是否大于第四阀值以及未丢失的单侧车道线的曲率半径变化率是否小于第五阀值，若车道宽度在预设范围内、车速大于第一阀值、车辆与车道中心线的最小距离小于第二阈值、横摆角速度小于第三阈值、未丢失的单侧车道线的曲率半径大于第四阀值以及未丢失的单侧车道线的曲率半径变化率小于第五阀值，则确定满足车道居中功能开启条件。若单侧车道线丢失，且车道宽度不在预设范围内、车速不大于第一阀值、车辆与车道中心线的最小距离不小于第二阈值、横摆角速度不小于第三阈值、未丢失的单侧车道线的曲率半径不大于第四阀值以及未丢失的单侧车道线的曲率半径变化率不小于第五阀值，则确定不满足车道居中功能开启条件。

若双侧车道线丢失，则检测车道宽度是否在预设范围内、车速是否大于第一阀值、车辆与车道中心线的最小距离是否小于第二阈值、横摆角速度是否小于第三阈值、双侧车道线丢失前第一预设时长内的车道线的曲率半径是否大于第六阀值以及双侧车道线丢失前第一预设时长内的车道线的曲率半径变化率是否小于第七阀值，若车道宽度在预设范围内、车速大于第一阀值、车辆与车道中心线的最小距离小于第二阈值、横摆角速度小于第三阈值、双侧车道线丢失前第一预设时长内的车道线的曲率半径大于第六阀值以及车道线的曲率半径变化率小于第七阀值，则确定满足车道居中功能开启条件。若双侧车道线丢失，且车道宽度不在预设范围内、车速不大于第一阀值、车辆与车道中心线的最小距离不小于第二阈值、横摆角速度不小于第三阈值、双侧车道线丢失前第一预设时长内的车道线的曲率半径不大于第六阀值以及双侧车道线丢失前第一预设时长内的车道线的曲率半径变化率不小于第七阀值，则确定不满足车道居中功能开启条件。

步骤S30，若满足，则保持车道居中功能开启；

本实施例中，若车道线丢失，且满足车道居中功能开启条件，则保持车道居中功能开启，直到满足车道居中功能关闭条件时，关闭车道居中功能。

步骤S40，检测是否识别到丢失侧的车道线；

本实施例中，若单侧车道线丢失，且满足车道居中功能开启条件，则检测是否识别到丢失侧的车道线。若检测结果为识别到丢失侧的车道线，则根据重新识别到的丢失侧的车道线与未丢失的单侧车道线控制车辆行驶在车道中心线上。若检测结果为未识别到丢失侧的车道线，则检测是否满足车道居中功能关闭条件。

若双侧车道线丢失，且满足车道居中功能开启条件，则检测是否识别到丢失侧的车道线。若检测结果为识别到丢失侧的车道线，则根据重新识别到的丢失侧的车道线控制车辆行驶在车道中心线上。若检测结果为未识别到丢失侧的车道线，则检测是否满足车道居中功能关闭条件。

进一步地，双侧车道线丢失，且满足车道居中功能开启条件后，将上一时刻采集的车辆横向角θ₀、车辆位置y₀、车速v₀和横摆角速度ω₀带入第一预设公式，计算得到当前时刻车辆的横向角θ₁以及车辆位置y₁，第一预设公式为：

θ₁＝θ₀+ω₀*Δt；

y₁＝y₀+v₀*Δt*(tanθ₀)；

其中，Δt为当前时刻与上一时刻之间的时间间隔。

通过第二预设公式对θ₁以及y₁进行PID控制，得到当前时刻车辆的转向力矩。其中，PID控制器(比例-积分-微分控制器)由比例单元P、积分单元I和微分单元D组成。PID控制的基础是比例控制；积分控制可消除稳态误差；微分控制可加快大惯性系统响应速度以及减弱超调趋势。第二预设公式为：

M_steer＝M_y+M_θ；

其中，K_p为比例系数，K_I为积分时间常数，K_D为微分时间常数，M_y和M_θ为对θ₁以及y₁进行PID控制后的输出值，M_steer为转向力矩。

将当前时刻的转向力矩发送给电动助力转向系统EPS，EPS根据当前时刻转向力矩的值控制车辆在车道中心线上行驶Δt时长之后执行将上一时刻采集的车辆横向角θ₀、车辆位置y₀、车速v₀和横摆角速度ω₀带入第一预设公式的步骤，其中，Δt小于第三预设时长。

进一步地，一实施例中，若单侧车道线丢失，所述检测是否识别到丢失侧的车道线的步骤包括：

检测第四预设时长内是否识别到丢失侧的车道线；

若双侧车道线丢失，所述检测是否识别到丢失侧的车道线的步骤包括：

检测第五预设时长内是否识别到丢失侧的车道线；

第四预设时长大于第五预设时长。

本实施例中，若为单侧车道线丢失，则检测第四预设时长内是否重新识别到丢失侧的车道线，若第四预设时长内重新识别到丢失侧的车道线，则根据重新识别到的丢失侧的车道线与未丢失的单侧车道线控制车辆行驶在车道中心线上。若第四预设时长内未识别到丢失侧的车道线，则检测是否满足车道居中功能关闭条件。

若为双侧车道线丢失，则检测第五预设时长内是否重新识别到丢失侧的车道线，若第五预设时长内识别到丢失侧的车道线，则根据重新识别到的丢失侧的车道线控制车辆行驶在车道中心线上。若第五预设时长内未识别到丢失侧的车道线，则检测是否满足车道居中功能关闭条件。其中，第四预设时长大于第五预设时长。

步骤S50，若未识别到丢失侧的车道线，则检测是否满足车道居中功能关闭条件；

本实施例中，若单侧车道线丢失且未识别到丢失侧的车道线，则检测是否满足横向偏移距离大于第八阀值、未丢失的单侧车道线的曲率半径小于第四阀值、未丢失的单侧车道线的曲率半径变化率大于第五阀值或保持时长超过第二预设时长的车道居中功能关闭条件，保持时长为保持车道居中功能开启的时长。

若双侧车道线丢失且未识别到丢失侧的车道线，则检测是否满足横向偏移距离大于第八阀值或保持时长超过第三预设时长的车道居中功能关闭条件，保持时长为保持车道居中功能开启的时长。

进一步地，一实施例中，若单侧车道线丢失，所述检测是否满足车道居中功能关闭条件的步骤包括：

检测横向偏移距离是否大于第八阀值、未丢失的单侧车道线的曲率半径是否小于第四阀值、未丢失的单侧车道线的曲率半径变化率是否大于第五阀值或保持时长是否超过第二预设时长；

若横向偏移距离大于第八阀值、未丢失的单侧车道线的曲率半径小于第四阀值、未丢失的单侧车道线的曲率半径变化率大于第五阀值或保持时长超过第二预设时长，则确定满足车道居中功能关闭条件，保持时长为保持车道居中功能开启的时长；

若双侧车道线丢失，所述检测是否满足车道居中功能关闭条件的步骤包括：

检测横向偏移距离是否大于第八阀值或保持时长是否超过第三预设时长，保持时长为保持车道居中功能开启的时长；

若横向偏移距离大于第八阀值或保持时长超过第三预设时长，则确定满足车道居中功能关闭条件；

第二预设时长大于第三预设时长。

本实施例中，若单侧车道线丢失，则检测横向偏移距离是否大于第八阀值、未丢失的单侧车道线的曲率半径是否小于第四阀值、未丢失的单侧车道线的曲率半径变化率是否大于第五阀值或保持时长是否超过第二预设时长，若横向偏移距离大于第八阀值、未丢失的单侧车道线的曲率半径小于第四阀值、未丢失的单侧车道线的曲率半径变化率大于第五阀值或保持时长超过第二预设时长，则确定满足车道居中功能关闭条件。若横向偏移距离不大于第八阀值、未丢失的单侧车道线的曲率半径不小于第四阀值、未丢失的单侧车道线的曲率半径变化率不大于第五阀值或保持时长未超过第二预设时长，则确定不满足车道居中功能关闭条件。

若双侧车道线丢失，则检测横向偏移距离是否大于第八阀值或保持时长是否超过第三预设时长，若横向偏移距离大于第八阀值或保持时长超过第三预设时长，则确定满足车道居中功能关闭条件。若横向偏移距离不大于第八阀值或保持时长未超过第三预设时长，则确定不满足车道居中功能关闭条件。其中，第二预设时长大于第三预设时长，保持时长为保持车道居中功能开启的时长。

步骤S60，若满足，则关闭车道居中功能。

本实施例中，若车道线丢失且满足车道居中功能关闭条件，则关闭车道居中功能。

进一步地，一实施例中，所述关闭车道居中功能的步骤包括：

关闭车道居中功能并发出告警信号，其中，告警信号包括声音信号和弹图信号。

本实施例中，关闭车道居中功能时发出告警信号以提示驾驶员，其中，告警信号包括声音信号和弹图信号。例如，退出车道居中功能时，发出“滴滴”的报警声音信号和弹出“请接管方向盘”的文字信号以提示驾驶员。

本实施例中，在车道居中功能开启过程中，检测车道线是否丢失；若车道线丢失，则检测是否满足车道居中功能开启条件；若满足，则保持车道居中功能开启；检测是否识别到丢失侧的车道线；若未识别到丢失侧的车道线，则检测是否满足车道居中功能关闭条件；若满足，则关闭车道居中功能。通过本实施例，若车道线丢失，则在满足车道居中功能开启条件的前提下保持车道居中功能开启，若满足车道居中功能关闭条件，关闭车道居中功能，减少了车道居中功能退出的频率，同时提高了车道线丢失之后继续控制车辆行驶的安全性。

第三方面，本发明实施例还提供一种车道居中功能控制装置。

一实施例中，参照图3，图3为本发明车道居中功能控制装置第一实施例的功能模块示意图。如图3所示，车道居中功能控制装置包括：

第一检测模块10，用于在车道居中功能开启过程中，检测车道线是否丢失；

第二检测模块20，用于若车道线丢失，则检测是否满足车道居中功能开启条件；

保持模块30，用于若满足，则保持车道居中功能开启；

第三检测模块40，用于检测是否识别到丢失侧的车道线；

第四检测模块50，用于若未识别到丢失侧的车道线，则检测是否满足车道居中功能关闭条件；

关闭模块60，用于若满足，则关闭车道居中功能。

进一步地，一实施例中，第二检测模块20，用于：

若单侧车道线丢失，检测车道宽度是否在预设范围内、车速是否大于第一阀值、车辆与车道中心线的最小距离是否小于第二阈值、横摆角速度是否小于第三阈值、未丢失的单侧车道线的曲率半径是否大于第四阀值以及未丢失的单侧车道线的曲率半径变化率是否小于第五阀值；

若车道宽度在预设范围内、车速大于第一阀值、车辆与车道中心线的最小距离小于第二阈值、横摆角速度小于第三阈值、未丢失的单侧车道线的曲率半径大于第四阀值且未丢失的单侧车道线的曲率半径变化率小于第五阀值，则确定满足车道居中功能开启条件；

若双侧车道线丢失，检测车道宽度是否在预设范围内、车速是否大于第一阀值、车辆与车道中心线的最小距离是否小于第二阈值、横摆角速度是否小于第三阈值、双侧车道线丢失前第一预设时长内的车道线的曲率半径是否大于第六阀值以及双侧车道线丢失前第一预设时长内的车道线的曲率半径变化率是否小于第七阀值；

若车道宽度在预设范围内、车速大于第一阀值、车辆与车道中心线的最小距离小于第二阈值、横摆角速度小于第三阈值、双侧车道线丢失前第一预设时长内的车道线的曲率半径大于第六阀值且双侧车道线丢失前第一预设时长内的车道线的曲率半径变化率小于第七阀值，则确定满足车道居中功能开启条件。

进一步地，一实施例中，第四检测模块50，用于：

若单侧车道线丢失，检测横向偏移距离是否大于第八阀值、未丢失的单侧车道线的曲率半径是否小于第四阀值、未丢失的单侧车道线的曲率半径变化率是否大于第五阀值或保持时长是否超过第二预设时长；

若横向偏移距离大于第八阀值、未丢失的单侧车道线的曲率半径小于第四阀值、未丢失的单侧车道线的曲率半径变化率大于第五阀值或保持时长超过第二预设时长，则确定满足车道居中功能关闭条件，保持时长为保持车道居中功能开启的时长；

若双侧车道线丢失，检测横向偏移距离是否大于第八阀值或保持时长是否超过第三预设时长，保持时长为保持车道居中功能开启的时长；

若横向偏移距离大于第八阀值或保持时长超过第三预设时长，则确定满足车道居中功能关闭条件；

第二预设时长大于第三预设时长。

进一步地，一实施例中，第三检测模块40，用于：

检测第四预设时长内是否识别到丢失侧的车道线；

若双侧车道线丢失，所述检测是否识别到丢失侧的车道线的步骤包括：

检测第五预设时长内是否识别到丢失侧的车道线；

第四预设时长大于第五预设时长。

进一步地，一实施例中，关闭模块60，用于：

关闭车道居中功能并发出告警信号，其中，告警信号包括声音信号和弹图信号。

第四方面，本发明实施例还提供一种可读存储介质。

本发明可读存储介质上存储有车道居中功能控制程序，其中所述车道居中功能控制程序被处理器执行时，实现如上述的车道居中功能控制方法的步骤。

其中，车道居中功能控制程序被执行时所实现的方法可参照本发明车道居中功能控制方法的各个实施例，此处不再赘述。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的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如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。