CN108573611B - 一种限速标识融合方法以及限速标识融合系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及限速标识融合方法以及限速标识融合系统。该方法包括下述步骤：第一限速获取步骤，从地图导航信息中获取道路限速信息作为第一限速信息；第二限速获取步骤，利用摄像头识别道路限速信息作为第二限速信息；第三限速获取步骤，利用雷达感知环境中车辆运动信息作为获取第三限速信息；以及融合步骤，将所述第一限速信息、所述第二限速信息以及所述第三限速信息中的一项、或者两项以上融合而作为当前限速信息并输出。根据本发明，能够获得更准确的当前限速信息。
Description
技术领域
本发明涉及车辆控制技术，具体涉及一种限速标识融合方法以及限速标识融合系统。
背景技术
目前自动驾驶的纵向控制会根据地图数据与摄像头捕捉到的限速标识信息控制汽车运行的最高限速。
例如，在专利申请CN105160919A中公开了一种限速标识识别方法以及系统。该限速标识识别方法包括下述步骤：通过车载摄像头获取图像；根据预先建立的道路限速标志数据库，查找与所述图像所匹配的限速数据；若查找到匹配的限速数据，则获取当前车辆行驶速度并根据所述限速数据发出超速告警对驾驶员进行提示；若未找到匹配的限速数据，则将所述图像通过无线网络上传服务器进行识别；获取服务器识别成功的限速数据，更新至所述道路限速标志数据库。
然而，由于地图数据存在更新不及时的缺陷以及摄像头易受天气影响及标识污损等问题的影响而导致识别不准确的缺陷，使得所获取的实时限速与当前运行道路不匹配。
发明内容
鉴于所述问题，本发明旨在提出一种能够正确地获取道路限速标识信息的限速标识融合系统以及限速标识融合方法。
为了解决上述问题，本发明中车辆以地图数据及摄像头捕捉的道路限速标识信息为基础，再加入毫米波雷达检测周围运行车辆的运动信息，以确认当前道路合理的道路限速。虽摄像头也可以提供前车的运动信息，但其探测的数量有限且运动信息精度也不及毫米波雷达，而且，地图信息与摄像头限速标识识别信息存在一定的不及时性与不准确性，使得获得的限速环境车速不匹配。
本发明的一方面的限速标识融合方法，其特征在于，包括下述步骤：
第一限速获取步骤，利用导航装置从地图导航信息中获取道路限速信息作为第一限速信息；
第二限速获取步骤，利用摄像头识别道路限速信息作为第二限速信息；
第三限速获取步骤，利用雷达感知环境中车辆运动信息作为获取第三限速信息；以及
融合步骤，将所述第一限速信息、所述第二限速信息以及所述第三限速信息中的一项、或者两项以上融合而作为当前限速信息并输出。
可选地，在所述融合步骤中设置融合的优先级，
所述融合的优先级为最优先将所述第一限速信息、所述第二限速信息以及所述第三限速信息三者融合并仲裁三者之一作为当前限速信息，次级是将所述第一限速信息和所述第二限速信息两者融合并仲裁两者之一作为当前限速信息，最次级是将所述第一限速信息或者所述第二限速信息作为当前限速信息。
可选地，在所述第三限速获取步骤中，探测本车运行方向的前方车辆的运动信息作为第三限速信息。
可选地，在所述第三限速获取步骤中，采集本车运行方向的前方分为多个区域，纵横两个方向分别用单独的权重表示，
其中，横向权重以本车前方车辆为主要参考对象，权重值为较大，两侧车道的车辆为辅助参考对象，若存在多条车道的情况下，权重值向两侧逐渐减小，
纵向权重以沿车道线方向，靠近本车的车辆的权重值为较大，权重值随离本车的距离增加而减小。
可选地，根据下述公式计算本车运行方向的前方车辆的运动速度v作为第三限速信息，
其中，
: 为某一参考车辆的车速，
本发明的一方面的限速标识融合系统，其特征在于，具备：
导航装置，用于从地图导航信息中获取道路限速信息作为第一限限速信息；
摄像头，用于识别道路限速信息作为第二限速信息；
雷达装置，用于感知环境中车辆运动信息并计算作为获取第三限速信息；以及融合装置，将所述第一限速信息、所述第二限速信息以及所述第三限速信息中的一项、或者两项以上融合而作为当前限速信息并输出。
可选地，所述融合装置中设置融合的优先级，
所述融合的优先级为最优先将所述第一限速信息、所述第二限速信息以及所述第三限速信息三者融合而仲裁三者之一作为当前限速信息，次级是将所述第一限速信息和所述第二限速信息两者融合而仲裁两者之一作为当前限速信息，最次级是将所述第一限速信息或者所述第二限速信息作为当前限速信息。
可选地，所述雷达装置包括：
雷达，用于探测本车运行方向的前方车辆的运动速度；以及
计算模块，用于对探测到的前方车辆的运动速度计算并作为第三限速信息。
可选地，所述雷达采集本车运行方向的前方分为多个区域，
所述计算模块在纵横两个方向分别用单独的权重表示，其中，横向权重以本车前方车辆为主要参考对象，权重值为较大，两侧车道的车辆为辅助参考对象，若存在多条车道的情况下，权重值向两侧逐渐减小，纵向权重以沿车道线方向，靠近本车的车辆的权重值为较大，权重值随离本车的距离增加而减小。
可选地，所述计算模块根据下述公式计算本车运行方向的前方车辆的运动速度v作为第三限速信息，
其中，
: 为某一参考车辆的车速，
本发明的计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现所述的限速标识融合方法。
本发明的计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述的限速标识融合方法的步骤。
本发明提出了车辆以导航地图数据及摄像头捕捉的道路限速标识信息为基础，再加入雷达检测周围运行车辆的运动信息，以确认当前道路合理的道路限速。因此，能够消除地图信息与摄像头限速标识识别信息存在一定的不及时性与不准确性，防止得到的限速信息与环境车速不匹配，通过对当前参与交通的其它车辆车速的跟踪识别，并将其和地图数据与摄像头融合的限速数据融合，能够决定当前环境更安全的实时限速。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的限速标识融合方法的流程图。
图2是表示融合的优先级的示意图。
图3中表示采集车辆前方车辆的速度的示意图。
图4是表示本发明的一实施方式的限速标识融合系统的构造示意图。
具体实施方式
下面介绍的是本发明的多个实施例中的一些，旨在提供对本发明的基本了解。并不旨在确认本发明的关键或决定性的要素或限定所要保护的范围。
在本发明中，车辆以地图数据及摄像头捕捉的道路限速标识信息为基础，再加入毫米波雷达检测周围运行车辆的运动信息，以确认当前道路合理的道路限速。虽摄像头也可以提供前车的运动信息，但其探测的数量有限且运动信息精度也不及毫米波雷达。地图信息与摄像头限速标识识别信息存在一定的不及时性与不准确性，使得两者给出的限速与环境车速不匹配（即，摄像头或地图给出的限速也可能是错的，与当前车流速度不匹配）。通过对当前参与交通的其它车辆车速的跟踪识别，并将其和地图数据与摄像头融合的限速数据融合，就能够决定当前环境下更安全、更准确的实时限速。
接着，对于本发明的一实施方式的限速标识融合方法进行说明。
图1是表示本发明的一实施方式的限速标识融合方法的流程图。
如图1所示，本发明的一实施方式的限速标识融合方法包括下述步骤：
第一限速获取步骤S100：利用导航装置从地图导航信息中获取道路限速信息作为第一限速信息；
第二限速获取步骤S200：利用摄像头识别道路限速信息作为第二限速信息；
第三限速获取步骤S300：利用雷达感知环境中车辆运动信息并计算作为获取第三限速信息，例如基于本车周围的其他车辆的速度计算第三限速信息；以及
融合步骤S400：将所述第一限速信息、所述第二限速信息以及所述第三限速信息中的一项、或者两项以上融合而作为当前限速信息并输出。
其中，关于融合步骤S400，在该融合步骤S400中设置融合的优先级，所述融合的优先级为最优先将所述第一限速信息、所述第二限速信息以及所述第三限速信息三者融合并仲裁三者之一作为当前限速信息，次级是将所述第一限速信息和所述第二限速信息两者融合并仲裁两者之一作为当前限速信息，最次级是将所述第一限速信息或者所述第二限速信息作为当前限速信息。
这里，融合侧重的是数据的匹配与校验，如通过车流速度与摄像头或地图数据比对，假设以摄像头的数据可信度最高，但获得到限速也需要与车流速度比对（当然是指存在车流速度的前提下）。并且，本文中的融合其实就是在三个或者两个速度中选择出一个速度来作为限速（而并不是对三个或者两个速度进行计算得到一个限速）。例如，在摄像头通过道路标识获取到限速的情况下，会认为摄像头获取的标识限速是最为准确的。但是考虑到摄像头也有获取错误或不精确的时候，因此，也会以地图限速（如果有的话）以及通过毫米雷达波测量的车流速度，来佐证一下摄像头获取的标识限速是否准确。举例讲，如果摄像头获取的限速是30公里/小时，但是雷达波测量的车流速度却是70公里/小时，这时我们几乎可以判断摄像头获取的限速可能有问题，与此同时，发现地图数据的限速为80公里/小时，这种情况下，立即就会确定出地图限速80公里/小时为准确限速。图2是表示融合的优先级的示意图。
如图2所示，在步骤S10中，判断导航装置、摄像头以及雷达是否都可用，若都可用则进入步骤S11，否则进入步骤S13。
在步骤S11中，利用雷达感知本车周围的车辆的速度并计算作为第三限速信息。
在步骤S12中，融合雷达、摄像头和导航装置获得的速度信息。
在步骤S13中，判断是否摄像头和导航装置可用，若都可用则进入步骤S14，否则进入步骤S15。
在步骤S14中，融合摄像头和导航装置获得的限速信息。
在步骤S15中，判断是否仅摄像头可用，若仅摄像头可用则进入步骤S16，否则进入步骤S17。
在步骤S16中，仅采用摄像头获取的限速信息。
在步骤S17中，判断是否仅导航装置可用，若仅导航装置可用则进入步骤S18，否则结束流程。
接着，对于第三限速获取步骤S300进行具体说明。在第三限速获取步骤S300中利用雷达感知环境中车辆运动信息并计算作为获取第三限速信息。
具体地，在第三限速获取步骤S300，采集本车运行方向的前方分为多个区域的车辆的速度。
图3表示采集车辆前方多个区域的速度的示意图。
在图3中表示本车（图中最下方车辆）的前方3个区域的三辆车，分别是位于与本车相同的车道即车道②上的正前方的一辆车辆、位于本车左前方即车道①上的一辆车辆、以及位于本车右前方即车道③上的一辆车辆。
其中，纵横两个方向分别用单独的权重表示，横向权重以本车前方车辆为主要参考对象，权重值为较大，两侧车道的车辆为辅助参考对象，若存在多条车道的情况下，权重值向两侧逐渐减小，纵向权重以沿车道线方向，靠近本车的车辆的权重值为较大，权重值随离本车的距离增加而减小。
具体地，根据下述公式计算本车运行方向的前方车辆的运动速度v作为第三限速信息，
其中，
: 为某一参考车辆的车速，
以上对于本发明的一实施方式的限速标识融合方法进行了说明。接着对于本发明的一实施方式的限速标识融合系统进行说明。
图4是表示本发明的一实施方式的限速标识融合系统的构造示意图。
如图4所示，本发明的一实施方式的限速标识融合系统具备：
导航装置100，用于从地图导航信息中获取道路限速信息作为第一限限速信息；
摄像头200，用于识别道路限速信息作为第二限速信息；
雷达装置300，用于感知环境中车辆运动信息并计算作为获取第三限速信息；以及
融合装置400，将所述第一限速信息、所述第二限速信息以及所述第三限速信息中的一项、或者两项以上融合而作为当前限速信息并输出。
其中，雷达装置300包括：
雷达310，用于探测本车运行方向的前方车辆的运动速度；以及
计算模块320，用于对探测到的前方车辆的运动速度进行计算并作为第三限速信息。在本发明中为了探测的精确性，例如可以采用毫米波雷达。
雷达310例如采集本车运行方向的前方分为多个区域。计算模块320在纵横两个方向分别用单独的权重表示，其中，横向权重以本车前方车辆为主要参考对象，权重值为较大，两侧车道的车辆为辅助参考对象，若存在多条车道的情况下，权重值向两侧逐渐减小，纵向权重以沿车道线方向，靠近本车的车辆的权重值为较大，权重值随离本车的距离增加而减小。计算模块320根据下述公式计算本车运行方向的前方车辆的运动速度v作为第三限速信息，
其中，
: 为某一参考车辆的车速，
再者，融合装置400中设置融合的优先级，所述融合的优先级为最优先将所述第一限速信息、所述第二限速信息以及所述第三限速信息三者融合并仲裁三者之一作为当前限速信息，次级是将所述第一限速信息和所述第二限速信息两者融合并仲裁两者之一作为当前限速信息，最次级是将所述第一限速信息或者所述第二限速信息作为当前限速信息。
另外，融合装置400的输出例如可以是输出到车辆的ACC（自适应导航系统）等设备，因此，可以将获取的当前限速信息提供给车辆自适应导航系统，有助于基于更准确的当前限速信息进行自适应导航。
本发明提出了车辆以导航地图数据及摄像头捕捉的道路限速标识信息为基础，再加入雷达检测周围运行车辆的运动信息，以确认当前道路合理的道路限速。因此，能够消除地图信息与摄像头限速标识识别信息存在一定的不及时性与不准确性，防止得到的限速信息与环境车速不匹配，通过对当前参与交通的其它车辆车速的跟踪识别，并将其和地图数据与摄像头融合的限速数据融合，能够决定当前环境更安全的实时限速。
本发明还提供一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现上述限速标识融合方法。
再者，本发明还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的限速标识融合方法的步骤。
以上例子主要说明了本发明的限速标识融合系统以及限速标识融合方法。尽管只对其中一些本发明的具体实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明精神及范围的情况下，本发明可能涵盖各种的修改与替换。
Claims (6)
1.一种限速标识融合方法，其特征在于，包括下述步骤：
第一限速获取步骤，利用导航装置获取道路限速信息作为第一限速信息；
第二限速获取步骤，利用摄像头识别道路限速信息作为第二限速信息；
第三限速获取步骤，利用雷达感知环境中车辆运动信息作为获取第三限速信息；以及
融合步骤，将所述第一限速信息、所述第二限速信息以及所述第三限速信息中的一项、或者两项以上融合而作为当前限速信息并输出，
在所述第三限速获取步骤中，探测本车运行方向的前方车辆的运动信息作为第三限速信息，其中，采集本车运行方向的前方分为多个区域，纵横两个方向分别用单独的权重表示，
其中，横向权重以本车前方车辆为主要参考对象，权重值为较大，两侧车道的车辆为辅助参考对象，若存在多条车道的情况下，权重值向两侧逐渐减小，纵向权重以沿车道线方向，靠近本车的车辆的权重值为较大，权重值随离本车的距离增加而减小。
2.如权利要求1所述的限速标识融合方法，其特征在于，
在所述融合步骤中设置融合的优先级，
所述融合的优先级为最优先将所述第一限速信息、所述第二限速信息以及所述第三限速信息三者融合并仲裁三者之一作为当前限速信息，次级是将所述第一限速信息和所述第二限速信息两者融合并仲裁两者之一作为当前限速信息，最次级是将所述第一限速信息或者所述第二限速信息作为当前限速信息。
3.一种限速标识融合系统，其特征在于，具备：
导航装置，用于从地图导航信息中获取道路限速信息作为第一限限速信息；
摄像头，用于识别道路限速信息作为第二限速信息；
雷达装置，用于感知环境中车辆运动信息并计算而获取第三限速信息；以及
融合装置，将所述第一限速信息、所述第二限速信息以及所述第三限速信息中的一项、或者两项以上融合而作为当前限速信息并输出，
所述雷达装置包括：
雷达，用于探测本车运行方向的前方车辆的运动速度；以及
计算模块，用于对探测到的前方车辆的运动速度进行计算并获取第三限速信息，
其中，所述雷达采集本车运行方向的前方分为多个区域，
所述计算模块在纵横两个方向分别用单独的权重表示，其中，横向权重以本车前方车辆为主要参考对象，权重值为较大，两侧车道的车辆为辅助参考对象，若存在多条车道的情况下，权重值向两侧逐渐减小，纵向权重以沿车道线方向，靠近本车的车辆的权重值为较大，权重值随离本车的距离增加而减小。
4.如权利要求3所述的限速标识融合系统，其特征在于，
所述融合装置中设置融合的优先级，
所述融合的优先级为最优先将所述第一限速信息、所述第二限速信息以及所述第三限速信息三者融合并仲裁三者之一为当前限速信息，次级是将所述第一限速信息和所述第二限速信息两者融合并仲裁两者之一为当前限速信息，最次级是将所述第一限速信息或者所述第二限速信息作为当前限速信息。
5.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1或2所述的限速标识融合方法。
6.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1或2所述的限速标识融合方法的步骤。
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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