CN104340067A

CN104340067A - 用于导航控制的装置和方法

Info

Publication number: CN104340067A
Application number: CN201310728513.XA
Authority: CN
Inventors: 崔太星; 吴荣哲
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2013-08-06
Filing date: 2013-12-25
Publication date: 2015-02-11
Also published as: US9052215B2; US20150046084A1; KR20150017096A

Abstract

本发明提供一种用于导航控制的装置，其包含：GPS，配置成对车辆的当前位置以及车辆前方的减速带进行定位；传感器，配置成获取减速带的详细信息和车辆的当前速度；控制器，配置成定位车辆的当前位置以将从当前位置到减速带的距离划分为一个或多个区域，检查车辆的当前速度，根据减速带的详细信息来计算通过减速带的推荐速度，并且如果当前速度超过推荐速度则生成警告消息；以及输出器，配置成在控制器的控制下输出警告消息。

Description

用于导航控制的装置和方法

相关申请的交叉引用

本申请基于2013年8月6日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2013-0092944号并要求其优先权，其全部内容通过引用的方式合并入本文。

技术领域

本公开涉及用于导航控制的装置和方法，更具体地，涉及用于导航控制的装置和方法，其能够通过预先检测减速带，向驾驶员提供减速带的警示以及安全速度，从而防止对车辆的破坏和对乘客的损伤。

背景技术

通常而言，减速带位于学校、小巷等周边的道路上。虽然减速带具有长度3.6米和高度10厘米的标准设计规格，一些减速带根据比标准设计规格更严格的标准而制备，而另一些则没有台阶，仅仅画在道路上以防止因超速引起的事故。

现有的导航设备只通知驾驶员在车辆的行驶方向上存在即将出现的减速带，但是，即使车辆以超高速通过减速带，也不提供任何警告或安全速度。因此，可能发生对车辆的破坏或对乘客的损伤。

发明内容

因此，本发明已致力于解决上述相关技术中存在的问题，而其优点能保持完好。

本公开的一个目的是提供一种用于导航控制的装置和方法，以通知驾驶员减速带的存在并提供安全通过减速带的安全速度。

在本发明的一个方面，提供一种用于导航控制的装置，该装置包含：GPS，配置成对车辆的当前位置以及车辆前方的减速带进行定位；传感器，配置成获取减速带的详细信息和车辆的当前速度；控制器，配置成定位车辆的当前位置以将当前位置到减速带的距离划分为一个或多个区域，检查车辆的当前速度，根据减速带的详细信息来计算通过减速带的推荐速度，并且如果当前速度超过推荐速度则生成警告消息；以及输出器，配置成在控制器的控制下输出警告消息。

控制器可以计算对于一个或多个区域中的每一个的推荐速度。

控制器可以通过检查减速带的详细信息来确定减速带是否为虚设减速带。

如果减速带是虚设减速带，控制器可以产生消息以表明减速带是虚设减速带，并可以向输出器提供该消息。

传感器可以检查包括减速带的曲度、高度和宽度的信息，从而向控制器提供详细信息。

控制器可以检查包括车辆的类型和重量的车辆信息。

在本公开的另一方面，提供一种用于导航控制的方法，该方法包括：通过控制器，根据从GPS接收的信号来定位车辆的前方的减速带；根据从传感器接收的信息来检查减速带的详细信息；定位车辆的当前位置，以将当前位置到减速带的距离划分成一个或多个区域；检查车辆的当前速度；根据减速带的详细信息来计算通过减速带的推荐速度；比较当前速度与推荐速度；以及，作为比较的结果，如果当前速度超过推荐速度，生成警告消息，输出所生成的警告消息。

推荐速度的计算可以包括计算对于一个或多个区域中的每一个的推荐速度。

方法还可以包括：在检查减速带的详细信息之后，确定减速带是否为虚设减速带；如果减速带是虚设减速带，生成表明减速带是虚设减速带的消息。

方法还可以包括，在生成警告消息之后，确定车辆是否已经通过减速带。

附图说明

基于以下结合附图的详细描述，本公开的上述和其他目的、特征和优势将更加显而易见，其中：

图1是示出根据本公开示例性实施方式的用于导航控制的装置的主要构成元件的框图；

图2是示出根据本公开示例性实施方式的用于警告减速带的方法的示意图；

图3是示出根据本公开示例性实施方式的用于识别减速带的方法的示意图；以及

图4是示出根据本公开示例性实施方式的用于控制导航设备的方法的流程图。

附图标记：

13传感器单元

15相机单元

21控制器

17输出单元

19存储单元

S11确定GPS信号

S13确定LiDAR感测信息

S15存在减速带？

S17检查关于减速带的信息

S19是虚设减速带？

S21检索车辆信息

S23检查并定位当前位置

S25检查当前速度

S27计算推荐速度

S29当前速度>推荐速度

S31通知警告消息

S33已经通过减速带？

S35显示当前速度和推荐速度

S37通知虚设减速带

具体实施方式

在下文中，本公开的示例性实施方式将参照附图进行更详细的描述。出于简洁的目的并为避免模糊本公开的要旨，在本领域中熟知的或不与本公开直接相关的特征的详细说明将被省略。

图1是示出根据本公开示例性实施方式的用于导航控制的装置的主要构成元件的框图。图2是示出根据本公开实施方式的用于警告减速带的方法的示意图。图3是示出根据本公开示例性实施方式的用于识别减速带的方法的示意图。

参照图1到图3，根据本公开示例性实施方式的用于导航控制的装置10（在下文中称为“装置”）包含全球定位系统（GPS）11、传感器13、相机15、输出器17、存储器19（例如，非瞬时性计算机可读介质）和控制器21（例如，处理器，如计算机等）。

GPS11可以安装在车辆中，并且可以配置成将车辆的准确位置转换成坐标值，并对位于车辆前方的减速带的位置进行定位。GPS11可以通过基于由GPS11的测量信号获取的车辆当前位置来查找存储在存储器19中的地图数据，从而定位减速带的位置。

传感器13可以包含安装在车辆前部的感测元件（未示出）。感测元件检测在车辆的行驶方向上是否存在减速带，并获取关于减速带的详细信息。包含在传感器13中的感测元件可以是，例如，使用光检测和测距的激光雷达（LiDAR）。然而，感测元件并不限于LiDAR，也可以使用各种其他感测元件。另外，传感器13也可以包含计速表，以实时地或周期性地感测车辆的速度。

相机15可以安装在车辆的前部/后部以获得车辆当前位置的图像数据。

输出器17在控制器21的控制下输出车辆当前位置的图像数据，并且，如果在当前位置的前方存在减速带，则经由显示装置（未示出）和/或扬声器（未示出）输出用于通过减速带的推荐速度以及车辆的当前速度。

存储器19通过与提供地图数据的服务器（未示出）进行通信来存储地图数据，并存储减速带位置连同地图数据。此外，存储器19可以存储用于根据减速带的详细信息来计算推荐速度的程序，从而对于不同的减速带，可以向驾驶员提供不同的推荐速度。此外，存储器19可以存储含有车辆的类型、车辆的重量、车辆的前保险杠的长度等的车辆信息。

控制器21定位车辆的当前位置并将从当前位置到减速带的距离划分成一个或多个区域。此外，控制器21获取车辆的当前速度，并根据减速带的详细信息来计算用于通过减速带的推荐速度，如果当前速度快于推荐速度，则创建提示消息。

具体地，控制器21根据从GPS11接收的信号来定位车辆的当前位置。控制器21从存储器19提取与当前位置对应的地图数据，并将当前位置标记在地图数据上，以输出到输出器17。控制器21定位与当前位置相距最近的减速带的位置。控制器21将当前位置到减速带的距离划分为一个或多个区域。这将参照图2进行说明。控制器21根据从GPS11接收的信号定位车辆100的当前位置。如果在输入到装置10的行驶路径中存在减速带200并位于车辆100的行驶方向的前方，控制器21将例如与减速带200距离80m的位置到减速带200的距离划分成三个区域，例如区域A、区域B和区域C。

在图2示出的示例中，区域A从距离减速带200为80m的位置延伸到距离减速带200为50m的位置，区域B从距离减速带200为50m的位置延伸到距离减速带200为20m的位置，区域C从距离减速带200为20m的位置延伸到距离减速带200为0m的位置。然而，本公开并不限于此，可以在必要时由本领域普通技术人员改变。当确定区域C时，控制器21可以将减速带200的最高部设置为0m的位置，如图2所示。

在区域A中，控制器21根据从传感器13接收的信号来识别位于车辆100的前方的减速带200，并参考有关减速带200的详细信息。根据详细信息，控制器21确定车辆100前方的减速带200是否为虚设减速带或普通的、环形的减速带（或实际减速带的任何其他形状）。如果确定减速带200是虚设减速带，控制器21控制输出器17，输出表明减速带200是虚设减速带的消息。在这个例子中，虚设减速带可以指，例如，设计成鼓励司机减速的画在道路上的减速带图像。

如果确定车辆100前方的减速带200是普通的、环形的减速带，控制器21根据车辆100的当前速度、与减速带200的距离、以及减速带200的详细信息来计算用于通过减速带200的推荐速度。此操作在区域A、B和C中的每个区域中执行。这将参考图3进行描述。

控制器21使用在特定时间实体的坐标作为绝对坐标，从而计算由传感器13的感测元件检测到的减速带200的高度和宽度。换言之，当车辆100进入区域A、B和C时，感测元件可以从减速带200检测到多个点，以用作绝对坐标。此外，控制器21可以使用例如由以下表达式1表示的椭圆方程（需要时，也可使用用于不同类型减速带的其他几何形状的方程）来计算减速带200的高度和宽度。减速带200的高度H由表达式2表示，并且减速带200的宽度W由表达式3表示。

【表达式1】

1 = \frac{{(x - x_{d})}^{2}}{a^{2}} + \frac{{(y - y_{d})}^{2}}{b^{2}}

【表达式2】

b-(-y_d)

【表达式3】

x_d-a

控制器21计算安全通过所检测的减速带200的推荐速度。减速带的标准规格示于以下表1中。

【表1】

标准道路和窄路可以使用地图数据进行识别。因为标准道路和窄路的限速是30kph，用于确定推荐速度的减速带200的参数ω可以根据表达式4进行定义。

【表达式4】

ω＝λ·α^H

其中λ=H/L，α=1.634*10⁵。

道路的λ值分别由表达式5～7表示。

【表达式5】

【表达式6】

【表达式7】

最后，因为当参数ω的值是0.0923时，推荐速度应为30kph，当参数ω的值为0.1845时，推荐速度应为10kph，控制器21定义用于计算推荐速度V_安全的函数f（ω），由表达式8表示。

【表达式8】

v_安全＝f(ω)＝-216.92·ω+50.02

其中ω≤0.1845。

控制器21定位车辆100的当前位置，感测车辆100在当前位置的当前速度，并将所计算的在区域A、B和C中的每一个的推荐速度与当前速度进行比较。

作为比较的结果，如果当前速度低于推荐速度，控制器21向输出器17提供当前速度和推荐速度，输出车辆为安全行驶。如果当前速度超过推荐速度，控制器21向输出器17输出警告消息，使得驾驶员能够将车辆减慢至推荐速度。

图4是示出根据本公开示例性实施方式的用于导航控制的方法的流程图。

参照图4，在步骤S11中，控制器21根据从GPS11接收的GPS信号来定位车辆的当前位置。

在步骤S13中，控制器21从包含在传感器13中的例如LiDAR传感器接收信号，并分析信号。

在步骤S15中，控制器21根据步骤S13中的分析结果来确定在车辆当前位置的行驶方向的前方是否存在减速带。作为步骤S15中的确定结果，如果车辆的前方存在减速带，控制器21前进到步骤S17。如果车辆的前方不存在减速带，控制器21返回到步骤S11并再次重复上述步骤。

在步骤S17中，控制器21分析步骤S13中从LiDAR传感器接收的信号，从而获得关于减速带的详细信息。减速带的详细信息可以包括，例如，减速带的曲度、高度和宽度等。

在步骤S19中，控制器21根据步骤S17中获得的减速带的详细信息来确定步骤S15中检测出的减速带是否为虚设减速带或环形减速带。作为步骤S19中的确定结果，如果步骤S15中检测到的减速带是虚设减速带，控制器21前进到步骤S37，从而经由输出器17输出表明车辆前方的减速带是虚设减速带的消息。

作为步骤S19中的确定结果，如果步骤S15中检测出的减速带是环形减速带，控制器21前进到步骤S21。

在步骤S21中，控制器21检索预存在存储器19中的车辆信息。车辆信息包括，例如，车辆的类型和重量等。

在步骤S23中，控制器21通过实时地（或周期性地）从GPS11接收当前位置来定位车辆的当前位置。

在步骤S25中，控制器21使用从包含在传感器13中的计速表接收的数据来检查车辆的当前速度。

在步骤S27中，控制器21计算用于通过减速带的推荐速度。由于该操作已经参照表达式1～8在以上进行过描述，将不在此对其做出详细描述。

在步骤S29中，如果确定车辆的当前速度超过推荐速度，则控制器21前进到步骤S31，从而输出警告消息以通知驾驶员将车辆减速到推荐速度，然后前进到步骤S33。如果车辆的当前速度低于推荐速度，则控制器21前进到步骤S35，通过向输出器17输出当前速度和推荐速度，以通知驾驶员他或她正安全驾驶。

随后，在步骤S33中，控制器21确定车辆是否已经通过减速带。作为步骤S33中的确定结果，如果车辆已经通过减速带，控制器21结束过程，并且例如提供到所选择目的地的行驶向导，或在地图数据上标记车辆行驶的路径以输出到输出器17。

如果在步骤S33中车辆还没有通过减速带，控制器21返回到步骤S23并由此开始重复上述步骤。如上所述，根据本公开的示例性实施方式，可以从车辆位于远离减速带的预定位置时直到车辆通过减速带时，向驾驶员提供推荐速度。因此，驾驶员可以逐渐减速，从而可以防止当车辆通过减速带时可能发生的对车辆的破坏和对乘客的损害。

如上所述，根据本公开的示例性实施方式，驾驶员可以被告知减速带的存在以及行驶通过减速带的安全速度，使得可以将对车辆的破坏和对乘客的损伤将至最低。

根据本公开示例性实施方式的用于导航控制的装置和方法已经在具体说明书和附图中做出描述。尽管已经使用了特定术语，这些术语仅用于方便描述本公开的目的，而不用于限制本公开的范围。除本文描述的示例性实施方式外，在不脱离本公开的范围的情况下可以做出各种修改。

Claims

1.一种用于导航控制的装置，所述装置包含：

GPS，配置成对车辆的当前位置以及所述车辆的前方的减速带进行定位；

传感器，配置成获取所述减速带的详细信息和所述车辆的当前速度；

控制器，配置成定位所述车辆的当前位置以将从所述当前位置到所述减速带的距离划分为一个或多个区域，检查所述车辆的当前速度，根据所述减速带的详细信息来计算通过所述减速带的推荐速度，并且如果所述当前速度超过所述推荐速度则生成警告消息；以及

输出器，配置成在所述控制器的控制下输出所述警告消息。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，

所述控制器计算对于所述一个或多个区域中的每一个的推荐速度。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，

所述控制器通过检查所述减速带的详细信息来确定所述减速带是否为虚设减速带。

4.根据权利要求3所述的装置，其中，

如果所述减速带为虚设减速带，所述控制器生成表明所述减速带为虚设减速带的消息，并向所述输出器提供该消息。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，

所述传感器检查包括所述减速带的曲度、高度和宽度的详细信息，以向所述控制器提供所述详细信息。

6.根据权利要求1所述的装置，其中，

所述控制器检查包括所述车辆的类型和重量的车辆信息。

7.一种用于导航控制的方法，所述方法包括：

通过控制器，根据从GPS接收的信号来定位车辆的前方的减速带；

根据从传感器接收的信息来检查所述减速带的详细信息；

定位所述车辆的当前位置，以将从所述当前位置到所述减速带的距离划分成一个或多个区域；

检查所述车辆的当前速度；

根据所述减速带的详细信息来计算通过所述减速带的推荐速度；

比较所述当前速度与所述推荐速度；以及

作为所述比较的结果，如果所述当前速度超过所述推荐速度，则生成警告消息，以输出所生成的警告消息。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，

所述推荐速度的计算包括计算对于所述一个或多个区域中的每一个的推荐速度。

9.根据权利要求8所述的方法，还包括：

在检查所述减速带的详细信息之后，确定所述减速带是否为虚设减速带；以及

如果所述减速带为虚设减速带，生成表明所述减速块是虚设减速带的消息，输出所生成的消息。

10.根据权利要求8所述的方法，还包括，

在生成所述警告消息之后，确定所述车辆是否已经通过所述减速带。