CN107452219A - 车道选择辅助系统及其执行方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于车辆的车道选择辅助系统以及该系统的实施方法。本公开中的用于车辆的车道选择辅助系统包括：信息获取单元，配置用以获取所述车辆的运行方向上的车道拥堵信息；处理单元，与所述信息获取单元通信并配置用以处理获取的所述车道拥堵信息以获得合成信息；以及人机界面，配置用以实时显示所述合成信息用以辅助所述车辆选择车道。人机界面与处理单元通过有线或者无线的方式连接。信息获取单元安装于所述车辆上。通过在人机界面上实时显示车道拥堵信息，驾驶员可以预先获取在本车行驶方向上几百米开外的车道拥堵信息并根据相应的车道拥堵信息提前做出变道选择。

Description

车道选择辅助系统及其执行方法

技术领域

本公开涉及驾驶辅助系统，特别是涉及一种车道选择辅助系统及其执行方法。

背景技术

在城市道路上，尤其是在多车道道路上，交通拥堵频有发生。通常情况下，每条车道的车速可以用作交通拥堵程度的指标。一般而言，车道的车辆运行平均速度越大，则说明车道拥堵程度越低。当某条车道发生交通事故时，其后的车辆将处于严重拥堵状况。

通常情况下，车辆内的司机通过其自身的视觉判断来得出每个车道粗略的交通信息。然而，司机本人的视觉判断往往不准确甚至是错误的。而且，通过视觉判断这一方法能判别的距离也受限于几米开外。在这种情况下，当司机想要做出变道选择时，车内的司机通常不能得到在车辆行驶方向上几百米开外的每一条车道的准确的速度信息。

发明内容

为了克服现有技术中存在的一个或多个缺陷，本申请公开了一种车道选择辅助系统以及该系统的实施方法。

一方面，本申请提供了一种车道选择辅助系统。所述车道选择辅助系统包括：信息获取单元，配置用以获取所述车辆的运行方向上的车道拥堵信息；处理单元，与所述信息获取单元通信并配置用以处理获取的所述车道拥堵信息以获得合成信息；以及人机界面，配置用以实时显示所述合成信息用以辅助所述车辆选择车道。其中，所述人机界面与所述处理单元通过有线或者无线的方式连接；并且所述信息获取单元安装于所述车辆上。

在一些实施例中，所述车道拥堵信息包括所述车辆的运行方向上的多个车道的速度信息和车道信息。并且，所述信息获取单元包括速度检测组件，用以检测所述多个车道的速度信息，以及车道信息采集组件，用以采集所述多个车道的车道信息。并且，所述处理单元配置用以合成所述多个车道的速度信息以及所述多个车道的车道信息。

可选的，所述速度检测组件包括车速传感器以及雷达单元。所述车速传感器检测运行在所述车辆所在车道上的至少一个车辆的平均速度。所述雷达单元检测运行在平行于所述车辆所在车道的其他车道上的至少一个车辆的平均速度。

可选的，所述车道信息采集组件包括定位系统，用以定位所述车辆的实时位置，以及数据库，用以存储地图信息。并且，所述实时位置以及所述地图信息被结合用以确定所述车道信息。

在另一些实施例中，所述信息获取单元包括天线，用以获取从导航卫星传输的所述车道拥堵信息。其中，所述车道拥堵信息为显示所述车辆的运行状况的实时图像信息，并且，所述处理单元配置用以：从所述实时图像信息中提取出车道信息；根据所述实时图像信息计算出所述多个车道的速度；以及根据所述速度和所述车道信息生成所述合成信息。

在又一些实施例中，所述信息获取单元包括摄像机，用以捕获所述车道拥堵信息。其中，所述车道拥堵信息为多个车道的实时图像信息；并且，所述处理单元配置用以：从所述实时图像信息中提取出车道信息；根据所述实时图像信息计算出多个车道的速度；以及根据所述速度和所述车道信息生成所述合成信息。

可选的，所述车道选择辅助系统进一步包括电子收费ETC检测传感器，配置用以检测车辆内部的ETC装置。并且，所述处理单元进一步配置用以响应于在所述车辆内部检测到ETC装置，将相应的ETC通道标识与所述合成信息一起输出至所述人机界面。

可选的，所述人机界面包括安装于所述车辆内部的中控板和/或移动终端设备。

可选的，所述人机界面用指示车辆行驶方向的至少一个箭头来显示所述多个车道的速度；其中所述箭头的宽度用以代表相应的拥堵程度。同样地，所述人机界面可以用不同的颜色显示所述多个车道的速度；其中所述不同颜色用以代表相应的拥堵程度。

可选的，所述车道选择辅助系统进一步包括至少一个占位传感器，配置用以检测平行于所述车辆所在车道的多个车道的占位情况。并且所述处理器进一步配置用以：根据所述占位情况生成相应的允许或者禁止信息以供车道选择；以及将所述允许或者禁止信息与所述车道拥堵信息合成以生成所述合成信息。

可选的，所述车道选择辅助系统进一步包括扬声器，用以输出与所述合成信息相对应的语音信息用以辅助所述车辆选择车道。

本公开还提供一种车道选择辅助系统的执行方法，包括：通过信息获取单元获取车辆运行方向上的车道拥堵信息；通过处理单元处理所述获取的车道拥堵信息以获得合成信息；将所述合成信息传输至人机界面；在所述人机界面中实时显示所述合成信息。

根据本公开某些实施例，通过在人机界面上显示车道拥堵信息，驾驶员可以获取在本车行驶方向上前几百米开外的车道拥堵信息。根据显示在人机界面上的车道拥堵信息，驾驶员可以提前做出相应的变道选择用来避免交通拥堵。

根据本公开的某些实施例，可以在同一时间测量每一条车道的速度而且能实现采集图像信息与计算得到的车道的速度实时同步。这样，单独的测量每一条车道的速度信息然后再把测量得到的速度与图像信息合成就可以避免。处理测量得到的速度及其车道信息的效率因此大大提高了。

在本发明的某个实施例中，所述人机界面是安装于车辆内部的中控板。通过共用车内已经存在的显示设备可以避免增加额外的显示设备，系统的成本也因此降低。

附图说明

图1示意性示出第一实施例的车道选择辅助系统。

图2示意性示出一个优选实施例的车道选择辅助系统。

图3示意性示出人机界面的示例性屏幕显示。

图4示意性示出显示不同宽度箭头的人机界面的示例性屏幕显示。

图5示意性示出显示相同宽度但不同颜色箭头的人机界面的示例性屏幕显示。

图6示意性示出第二实施例的车道选择辅助系统。

图7示意性示出第三实施例的车道选择辅助系统。

图8示意性示出第四实施例的车道选择辅助系统。

图9示意性示出第五实施例的车道选择辅助系统。

图10示意性示出第六实施例的车道选择辅助系统。

图11示出根据本公开实施例的车道选择辅助系统的实施步骤。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

第一实施例

参考图1-图2，车道选择辅助系统1包括信息获取单元11，以获取在车辆运行方向上的车道拥堵信息，处理单元12以及人机界面13。信息获取单元11安装于汽车上并且与所述处理单元12通信。处理单元12处理获取的车道拥堵信息用以生成合成信息。人机界面13与处理单元12通过无线或者有线的方式连接。无线连接的媒介可以为电磁波。人机界面13实时显示合成信息用以辅助车辆进行车道选择。

车道拥堵信息具体可以包括车辆运行方向上的多个车道的车道速度以及车道信息。可以采取多种方式来获取车道拥堵信息。在本实施例中，通过不同的检测或采集设备从而通过不同的途径来分别获取车道速度和车道信息。如图1所示，信息获取单元11可以进一步包括速度检测单元111和车道信息采集组件112。

在某个具体的实施例中，车道信息可以基于地图信息来确定。在此实施例中，车道信息采集组件112进一步包括定位系统1121以及数据库1122。在本实施例中，车道信息可以通过结合车辆的实时位置和地图信息来确定。定位系统1121可以定位车辆运行的实时位置，数据库1122存储有相关的地图信息以给处理单元12提供参考。处理单元12根据定位系统1121定位得到的实时位置从数据库1122中调取相应于定位位置的地图信息，从而从地图信息中获得车道信息。

速度检测单元111检测车辆运行方向上每一条车道的平均速度，然后将检测得到的车道速度传输至处理单元12。

处理单元12将从调取的地图信息中获得的车道信息与速度检测单元111检测获得的速度进行合成。在一种实现中，处理单元12可以将调取的地图信息抽象成如图3-图5所示的竖列。竖列中实线代表车道的边界线，虚线用以代表位于各车道之间的分界线。实线和虚线结合用以形成竖列以示意性显示车辆的运行状况。实时位置以及地图信息结合可以确定车道信息。每一条车道的相应速度可以与车道信息融合。处理单元12然后将速度检测单元111采集的各车道的速度对应地置入竖列中以生成合成信息。处理单元12将所述合成信息传输至人机界面13。人机界面13实时显示所述合成信息以给司机提供变道辅助。

如图1所述，处理单元12从数据库113中调取地图信息以获得车道信息。车道信息例如可以包括以下至少一项：车道数量，车道宽度，车道坡度信息，车道的曲率半径，车道的标示，收费站标示以及关联的接驳车道。

在某个优选的实施例中，参考图2，所述速度检测单元111可以包括车速传感器1111以及雷达单元1112。车速传感器1111配置用以检测用户车辆所在车道的平均速度，雷达单元1112用于检测平行于用户车辆所在车道的其他车道的平均速度。可以采取现有或未来开发的车速传感器与雷达单元来检测速度，本申请在此方面没有限制。

人机界面13可以是用于与司机交互的任何显示设备。在一种实现中，人机界面13可以是位于车辆内部或者驾驶员视野范围内的平板显示器(FDP)或者平视显示器。人机界面13也可以为具有显示功能的移动终端，该移动终端通过无线连接的方式与所述处理单元12进行通信。在某个优选的实施例中，所述人机界面13为设置于汽车内部的中控板。通过共用用户车内已经存在的显示设备可以避免增加额外的显示设备，系统的成本也因此降低。

在某个优选的实施例中，参考图4，人机界面13用指示运行方向的箭头来显示每一条车道的速度。箭头的宽度可以通过预先设置用以代表不同的速度。通常而言，箭头的宽度可以设置为与车道速度值成正比例。也就是说，箭头的宽度越大，则所述车道速度越大。用数字的方式能够精确地显示出每个车道的速度信息，然而，对数字不敏感的驾驶者或对于结果不需要太精确的情况，通过识别箭头的宽度，车内的驾驶员能获得一个直观的车道速度信息。

参考图5，具有颜色的速度或者用具有相同宽度但颜色不一样的箭头可以用于表示不同程度的拥堵。例如，可以用绿色代表车道具有较小的拥堵程度，而紫色可以用于代表车道具有严重的交通拥堵程度。上述颜色只是用于更清楚的描述本公开实施例，在不脱离其中心思想的情况下，任何其他颜色也可以等同替代。对数字不敏感的驾驶者或对于结果不需要太精确的情况，通过用不同颜色的箭头来表示不同拥堵程度，车内的驾驶员能获得一个直观的车道速度信息。

第二实施例

如前面所描述的，可以采取多种方式来获取车道拥堵信息。在本实施例中，通过相同的检测或采集设备从而通过同一途径来获取车道速度和车道信息。

参考图6，车道选择辅助系统2包括信息获取单元21，处理单元22和人机界面23。所述信息获取单元21与处理单元22通信，所述人机界面23与所述处理单元22通过无线或者有线的方式连接。在本实施例中，车道拥堵信息可以表现为显示车辆运行状况的实时图像信息。为此，信息获取单元21包括天线211，用于获取从导航卫星传输的实时图像信息。

处理单元22根据从天线211获取的实时图像信息计算出每一条车道的速度。采用卫星可以大大提高速度测量的准确度和效率。这主要的原因在于采用卫星测速可以在同一时间计算所有车道的速度而且能实现采集图像信息与计算得到的车道速度实时同步。而采用传感器测速需要单独的检测每一条车道的速度然后再将检测得到的速度与所述图像信息合成。

在一些实现中，处理单元22可以从天线211获取的实时图像中获取车道信息，并将各车道抽象成竖列。所述竖列中实线代表车道的边界线，而虚线用于代表位于各车道之间的分界线。实线和虚线的结合构成竖列，所述竖列示意性的显示车辆的运行状况。处理单元22将先前计算得到的各车道的速度融入对应的竖列中以获得合成信息。处理单元22然后将合成信息传输至人机界面23。所述人机界面23实时显示所述合成信息以给司机提供车道选择辅助。

可选的，本实施例也可通过如下的方式来实施：处理单元22根据天线获取的实时图像计算出每一条车道的速度信息，并将实时图像作为背景，将计算得到的的车道速度合成到所述实时图像中相应的车道上。在此实现中，无需额外提取车道信息，实时图像本身就包含了车道信息。

第三实施例

第三实施例与第二实施例类似，都是通过图像处理的方式来获取车道拥堵信息。第三实施例区别于第二实施例在于：所述信息获取单元21包括摄像机212(如图7所述)。摄像机212实时捕获并且传输捕获得到的图像信息至处理单元22，所述处理单元22根据所述摄像机212捕获得到的实时图像信息计算出每一条车道的速度信息以及获得相应的车道信息。处理单元的处理方式与第三实施例类似，因此此处不再赘述。所述摄像机212可以为CCD摄像机或者CMOS摄像机。

第四实施例

第四实施例区别于第一、第二、第三实施例在于：所述车道选择辅助系统2进一步包括电子收费(ETC)检测装置24。参考图8，本实施例适用于有收费站的情况。所述电子收费(ETC)检测装置24检测车辆内部是否安装ETC设备。在一种实现中，所述信息获取单元21还包括一摄像机212，配置用以采集收费站的图像信息。可以理解，当结合第三实施例时，此摄像机212可以是同一摄像机，因此此处采用了相同的标号。一旦ETC检测装置24检测到汽车中安装有ETC装置，且所述处理单元22识别出所述采集到的收费站图像信息中有ETC通道时，所述处理单元22输出相应的ETC通道标识至与之对应的车道当中。在另一种实现中，可以通过识别天线211采集的实时图像信号来获得收费站信息。所述处理单元22将ETC通道标识与合成信息一道输出至所述人机界面23。

第五实施例

第五实施例区别于前述实施例在于所述车道选择辅助系统2进一步包括占位传感器25，以检测平行于本车行驶方向所在车道的平行车道的占位情况(如图9所述)。一旦检测到当前车道处于较高拥堵状况，也就是说本车行驶的车道平均速度小于平行于本车车道的平均速度时，司机想做出变道选择，此时，变换车道的可能性检测就成为必须。若所述占位传感器25检测到某个具有更低的交通拥堵程度车道(平行于本车行驶车道)未被占据，处理单元22将反应更换车道占位情况的允许标记与车辆拥堵信息合成以获得合成信息。相反的，当所述占位传感器25检测到平行于车辆运行车道的某条具有更低拥堵程度的车道已经被占据且司机在这种情况下不能做出车道变更时，处理单元22输出禁止标记。

第六实施例

本实施例区别于前述实施例在于所述车道选择辅助系统2进一步包括扬声器26以将所述合成信息以语音的方式用以辅助车道选择。参考图10，车道选择辅助系统2还包括存储单元27用以存储预先录制好的语音信息。所述预先录制好的语音信息为与所述车道信息，所述标识信息，所述车道速度信息相对应的语音信息。处理单元22根据车辆行驶情况调取相应的预先录制好的语音信息并将这些语音信息传输至扬声器26。扬声器26播放预先录制好的语音信息用以辅助车辆进行车道选择。这些预先录制好的语音信息例如可以包括以下至少一项：“您当前行驶于较拥堵车道”，“可以右转”，“您当前车速为30km/h”或其他类似。例如，当处理单元22识别出本车行驶于较为拥堵的车道时，扬声器26播放“您当前行驶于较拥堵车道”这一预先录制好的语音信息。

另一方面，本公开还提供一种与上述辅助变道系统2相对应的辅助变道执行方法，包括：

S01:通过信息获取单元获取车辆运行方向上的车道拥堵信息；

S02：通过处理单元处理所述获取的车道拥堵信息以获得合成信息；

S03:将所述合成信息传输至人机界面；

S04:在所述人机界面中实时显示所述合成信息。

所述车道拥堵信息包括车辆运行方向上的车道速度信息以及车道信息。所述车道信息包括以下至少一项：车道数量，车道宽度，车道坡度信息，车道的曲率半径，车道的标示，收费站标示以及关联的接驳车道。

在某个优选的实施例中，在步骤S01之后或之前或同时还包括一个“检测车辆是否安装ETC设备”这个步骤。所述处理单元22还配置用以“识别收费站ETC通道信息”。此时，所述步骤S02可以替换为“将识别出的ETC通道信息与所述车道拥堵合成并生成合成信息”。上述收费站的ETC通道信息可以通过处理单元22识别所述天线211或摄像机212采集到的实时图像信息获得。

在某个优选的实施例中，在步骤S01之后还包括一个“用至少一个占位传感器检测平行于本车运行车道的占位信息”。所述步骤S02可替换为“将所述占位信息与所述车道拥堵信息合成并生成合成信息”。可选的，检测占位信息的步骤也可以响应于各种事件而执行，例如确定本车运行车道的拥堵状况较严重时(例如，所有车道中最慢、或者相对其他车道慢等)，或者司机有变道意向时(例如，司机通过按钮、语音或其他交互方式给出明确指示时)。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (15)

1.一种用于车辆的车道选择辅助系统，其特征在于，包括：

信息获取单元，配置用以获取所述车辆的运行方向上的车道拥堵信息；

处理单元，与所述信息获取单元通信并配置用以处理获取的所述车道拥堵信息以获得合成信息；以及

人机界面，配置用以实时显示所述合成信息用以辅助所述车辆选择车道；

其中，所述人机界面与所述处理单元通过有线或者无线的方式连接；并且所述信息获取单元安装于所述车辆上。

2.如权利要求1所述的车道选择辅助系统，其特征在于，

所述车道拥堵信息包括所述车辆的运行方向上的多个车道的速度信息和车道信息；并且所述信息获取单元包括速度检测组件，用以检测所述多个车道的速度信息，以及车道信息采集组件，用以采集所述多个车道的车道信息；并且

所述处理单元配置用以合成所述多个车道的速度信息以及所述多个车道的车道信息。

3.如权利要求2所述的车道选择辅助系统，其特征在于，所述速度检测组件包括车速传感器以及雷达单元；

所述车速传感器检测运行在所述车辆所在车道上的至少一个车辆的平均速度；

所述雷达单元检测运行在平行于所述车辆所在车道的其他车道上的至少一个车辆的平均速度。

4.如权利要求2或3任何一项所述的车道选择辅助系统，其特征在于，所述车道信息采集组件包括定位系统，用以定位所述车辆的实时位置，以及数据库，用以存储地图信息；并且所述实时位置以及所述地图信息被结合用以确定所述车道信息。

5.如权利要求1所述的车道选择辅助系统，其特征在于，

所述信息获取单元包括天线，用以获取从导航卫星传输的所述车道拥堵信息；其中，所述车道拥堵信息为显示所述车辆的运行状况的实时图像信息；并且

所述处理单元配置用以：从所述实时图像信息中提取出车道信息；根据所述实时图像信息计算出所述多个车道的速度；以及根据所述速度和所述车道信息生成所述合成信息。

6.如权利要求1所述的车道选择辅助系统，其特征在于，

所述信息获取单元包括摄像机，用以捕获所述车道拥堵信息；其中，所述车道拥堵信息为多个车道的实时图像信息；并且

所述处理单元配置用以：从所述实时图像信息中提取出车道信息；根据所述实时图像信息计算出多个车道的速度；以及根据所述速度和所述车道信息生成所述合成信息。

7.如权利要求2-6任何一项所述的车道选择辅助系统，其特征在于，所述车道信息包括以下至少一项：车道数量，车道宽度，车道坡度信息，车道的曲率半径，车道的标示，收费站标示以及关联的接驳车道。

8.如权利要求2-7任何一项所述的车道选择辅助系统，其特征在于，所述人机界面用不同的颜色显示所述多个车道的速度；其中所述不同颜色用以代表相应的拥堵程度。

9.如权利要求2-8任何一项所述的车道选择辅助系统，其特征在于，所述人机界面用指示车辆行驶方向的至少一个箭头来显示所述多个车道的速度；其中所述箭头的宽度用以代表相应的拥堵程度。

10.如权利要求1-9任何一项所述的车道选择辅助系统，其特征在于，进一步包括：

电子收费ETC检测传感器，配置用以检测车辆内部的ETC装置并且，

所述处理单元进一步配置用以响应于在所述车辆内部检测到ETC装置，将相应的ETC通道标识与所述合成信息一起输出至所述人机界面。

11.如权利要求1-10任何一项所述的车道选择辅助系统，其特征在于，所述人机界面包括安装于所述车辆内部的中控板和/或移动终端设备。

12.如权利要求1-11任何一项所述的车道选择辅助系统，其特征在于，进一步包括：

至少一个占位传感器，配置用以检测平行于所述车辆所在车道的多个车道的占位情况；并且

所述处理器进一步配置用以：

根据所述占位情况生成相应的允许或者禁止信息以供车道选择；以及

将所述允许或者禁止信息与所述车道拥堵信息合成以生成所述合成信息。

13.如权利要求1-12任何一项所述的车道选择辅助系统，其特征在于，进一步包括：

扬声器，用以输出与所述合成信息相对应的语音信息用以辅助所述车辆选择车道。

14.一种用于车辆的车道选择方法，包括：

通过信息获取单元获取车辆运行方向上的车道拥堵信息；

通过处理单元处理所述获取的车道拥堵信息以获得合成信息；

将所述合成信息传输至人机界面；

在所述人机界面中实时显示所述合成信息。

15.如权利要求14所述的车道选择方法，其特征在于，所述车道拥堵信息包括：车道速度信息以及车道信息；其中，

所述车道信息进一步包括以下至少一项：车道数量，车道宽度，车道坡度信息，车道的曲率半径，车道的标示，收费站标示以及关联的接驳车道。