CN111127874B - 一种高架识别方法及识别系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高架识别方法及识别系统，包括：在判定前方存在高架入口时检测车辆与高架入口距离，当相距第一预设距离时获取车辆初始位置，获取车辆初始位置的车速，并进行计时；实时检测车辆当前位置，直至车辆当前位置与车辆初始位置的行驶距离达到第二预设距离，取得行驶时间；获取第二预设距离位置的车速，根据第二预设距离位置的车速和行驶时间得到当前车辆实际行驶距离，计算获得车辆高度，当车辆高度落入预设范围内，则车辆已上高架。本发明提供的高架识别方法及识别系统，直接使用原先车机，无需另外加装重力传感器、气压传感器，通过获取车辆实际行驶距离和电子地图上的车辆行驶距离来计算获得车辆当前高度，判断车辆是否已上高架。

Description

一种高架识别方法及识别系统

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别是涉及一种高架识别方法及识别系统。

背景技术

随着城市的高速发展和汽车数量的不断增多，国内许多城市采用修建高架道路的方式来提高运输效率。然而，当汽车行经高架桥区域的时候，因为高架桥上下两层道路的GPS经纬度坐标一样，导航软件无法判别车辆到底是行驶在高架桥上还是桥下，导致经常出现导航错误的情况，比如，车辆在导航时，在经过在高架匝道时，车辆未进入匝道内，但导航软件却认为车辆已进入高架上，让用户在沿高架直线行驶，令导航的体验非常不好，导航错误，会致使驾驶员走错路，要绕很大一圈才能达到目的地，不仅浪费时间，也浪费油。

现有技术主要是通过车载传感器测得的传感器参数来判断车辆上高架桥的动作，具体是通过传感器在上高架桥时刻传感器参数的变化，判断车辆上下桥的动作。

然而，传感器容易受温度，湿度、风速等外部环境的干扰，会出现测量的结果不准确的情况，由此得到的车辆上高架桥的判断结果可能会存在偏差。

并且，现有技术受到车载传感器配备情况的制约，对于没有配备传感器的车辆来说，则无法通过现有技术判断车辆上高架桥的动作，因此，现有技术中的判断车辆上高架桥的动作的方式存在通用性差和可靠性低的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种高架识别方法及识别系统，用于解决现有技术中通用性差和可靠性低的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种高架识别方法，应用于车机，包括：步骤S1，判断车辆前方是否存在高架入口，若是进行步骤S2；步骤S2，检测车辆与所述高架入口的距离，当距离高架入口为第一预设距离时，获取车辆初始位置，并获取车辆初始位置的车速，同时开始对行驶时间进行计时；步骤S3，实时检测车辆当前位置，直至在电子地图上车辆当前位置与车辆初始位置之间的行驶距离达到第二预设距离，取得行驶时间；步骤S4，获取车辆在所述第二预设距离L位置处的车速，根据所述第二预设距离L位置处的车速和行驶时间计算得到当前车辆实际行驶距离；步骤S5，根据公式

计算获得车辆高度，其中，H为车辆高度，L为第二预设距离，R为当前车辆实际行驶距离；当车辆高度落入预设范围内，则判定车辆已上高架，当车辆高度未落入预设范围内，则判定车辆处于地面道路。

于本发明的一实施例中，在所述步骤S3中，在实时检测车辆当前位置，行驶距离未达到第二预设距离时，车机唤醒预先安装于车辆内的摄像装置判断前方路况，包括：

步骤S31，唤醒摄像装置，拍摄车辆前方路况图像；

步骤S32，在路况图像上判断车辆前方是否存在岔路口或信号灯，若是，则执行步骤S33，若否，则执行步骤S34；

步骤S33，判定车辆处于地面道路，结束步骤；

步骤S34，继续实测车辆当前位置，重复步骤S31，直至行驶距离达到第二预设距离为止。

于本发明的一实施例中，在在车机唤醒摄像装置之前，需确定是否存在唤醒摄像装置的启用条件，当确定存在启用条件后，由车机唤醒唤醒摄像装置；所述确定是否存在唤醒摄像装置的启用条件具体包括：

步骤S311，获取在第二预设距离内的电子地图；

步骤S312，若在第二预设距离内的电子地图上，与匝道相邻的地面道路上存在信号灯或岔路口，则取得信号灯或岔路口的位置；

当车辆在距离信号灯或岔路口为第三预设距离时，判定存在启用条件，唤醒摄像装置。

于本发明的一实施例中，在所述步骤S32中，在路况图像上判断车辆前方是否存在信号灯，具体包括：

步骤S321，在路况图像上选取颜色模块，计算该颜色模块的像素响应值，

步骤S322，判断像素响应值是否处于红色信号灯像素、绿色信号灯像素或是黄色信号灯像素的任一个像素范围内，

若是，则执行步骤S33，判定车辆处于地面道路，结束步骤；

若否，则执行步骤S34，继续实测车辆当前位置，重复步骤S31，直至行驶距离达到第二预设距离为止。

于本发明的一实施例中，在所述步骤S4中，所述第二预设距离位置处的车速为车辆的平均车速，获得所述平均车速包括：

以固定采集频率采集实时车速v’，并存储；

在行驶时间中，计算所有存储的实时车速v’的总和；

将实时车速v’的总和除以采集次数得到平均车速。

于本发明的一实施例中，在在步骤S32中，在判定车辆处于地面道路后，测得车辆当前位置，根据车辆当前位置和目的地，重新计算行驶路径。

于本发明的一实施例中，所述车辆初始位置和所述车辆当前位置通过GPS、北斗导航中任一种方式来获得。

本发明还提供了一种高架识别系统，应用于车机，包括处理器和存储器，存储器存储有程序指令，处理器运行程序指令实现1～7任一项所述高架识别方法中的步骤。

于本发明的一实施例中，所述高架识别系统还包括：计时模块和路程测量模块，

所述计时模块、所述路程测量模块分别连接所述处理器，

所述计时模块用于当车辆进入第一预设距离时，接收处理器发送的计时信号后开始计时，直至行驶距离满足第二预设距离，取得行驶时间；

所述路程测量模块预设有第一预设距离和第二预设距离，用于当车辆进入第一预设距离时，从车辆初始位置开始记录车辆在电子地图上行驶距离，直至在电子地图上车辆的行驶距离达到第二预设距离，通过采集在行驶时间内的实时车速、计时模块的行驶时间获得车辆实际行驶距离，发给所述处理器。

于本发明的一实施例中，所述高架识别系统还包括：摄像模块、信号灯识别模块及路口识别模块，所述摄像模块输入端分别连接行车记录仪和所述处理器，所述摄像模块输出端分别连接所述信号灯识别模块和所述路口识别模块，所述信号灯识别模块输出端连接所述处理器，用于判断路况图像上的颜色模块是否为信号灯；所述路口识别模块输出端连接所述处理器，用于判断路况图像上是否有岔路口。

如上所述，本发明的高架识别方法及识别系统，具有以下有益效果：

(1)本发明提供的高架识别方法及识别系统，可直接使用原先车机，无需另外加装重力传感器、气压传感器，通过获取车辆实际行驶距离和电子地图上的车辆行驶距离来计算获得车辆当前高度，当前高度若落入了预设范围，则可认为已上高架。

(2)在第二预设距离L之间，会根据电子地图上获得靠近匝道的地面道路上岔路或信号灯来实时检测，在距离岔路口或信号灯满足第三预设距离时，可通过行车记录仪或相机拍摄前方路况图像，如果从路况图像上测得存在了路口或是信号灯，则在车辆还未到达第二预设距离L时，可得到该车辆在地面道路上。

附图说明

图1显示为本发明的高架识别方法于一实施例中的流程图。

图2显示为本发明的未达到第二预设距离时的前方路况判断流程图。

图3显示为本发明的岔路口或信号灯判断流程图。

图4显示为本发明的高架识别系统的结构图。

元件标号说明

1 车机

11 处理器

12 摄像模块

13 路口识别模块

14 信号灯识别模块

15 路程测量模块

16 计时模块

17 CAN总线

18 存储器

19 车载导航

2 行车记录仪

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

请参阅图1，本发明提供一种高架识别方法，应用于车机1，包括：

步骤S1，判断车辆前方是否存在高架入口，若是进行步骤S2。

其中，车辆距离高架入口还存在一定距离，此时，车机1以预定频率检测车辆与入口之间距离；这里是通过车机1根据用户输入的出发地和目的地计算获得的导航路线，并且按照导航路线来行驶，在行驶过程中，会在固定间隔时间内，进行检测车机1与最近高架入口的距离，当接近高架入口，例如500米，则会提高检测频率，当非常接近高架入口时，例如10米，这时则可进行步骤S2。一般在高架入口会设有指示牌，车机1可根据高架入口的指示牌来判别高架入口位置。

步骤S2，检测车辆与所述高架入口的距离，当距离高架入口为第一预设距离时获取车辆初始位置，获取车辆初始位置的车速，同时开始对行驶时间t进行计时。

该第一预设距离可由用户通过车机1来设定，可以设定在1m～5m，具体的数值可以由用户自行调整，第一预设距离不能过长，否则不能较准确地反应出车辆在匝道上所行驶的距离；同时第一预设距离不能过短，主要是车机1需要有一定的反应时间，尤其在车速较快的情况下。

所述车辆初始位置可通过GPS、北斗导航中任一种方式来获得。

所述车速由车机1通过CAN总线17测得，根据固定采集频率采集各时段车速数值。

步骤S3，实时检测车辆当前位置，直至在电子地图上车辆当前位置与车辆初始位置之间的行驶距离达到第二预设距离L，取得行驶时间t；

所述第二预设距离L是指在电子地图上车辆从车辆初始位置开始沿导航路线向前行驶的预设行驶距离。该第二预设距离L仅是从电子地图上看，该电子地图在导航时不反映车辆在车道上变化的路线。

其中，在所述步骤S3中，在实时检测车辆当前位置，行驶距离未达到第二预设距离L时，车机唤醒预先安装于车辆内的摄像装置判断前方路况，参阅图2，包括：

步骤S31，唤醒摄像装置，拍摄车辆前方路况图像；

步骤S32，在路况图像上判断车辆前方是否存在岔路口或信号灯，若是，则执行步骤S33，若否，则执行步骤S34；

步骤S33，判定车辆处于地面道路，结束步骤；

步骤S34，继续实时检测车辆当前位置，重复步骤S31，直至行驶距离达到第二预设距离L为止。

主要是为避免车辆在经过入口后，从匝道入口到对应匝道出口之间的坡道距离较长，而对应坡道旁的地面道路上，在未到达匝道出口对应的地面位置时，出现了岔路口，本实施例中，考虑一般这样的路口存在信号灯，高架道路上没有信号灯的存在，此时若车机1检测到信号灯的存在，则表明车辆在地面道路上，未驶入高架。

进一步的，车机唤醒摄像装置之前，需确定是否存在唤醒摄像装置的启用条件，当确定存在启用条件后，由车机唤醒唤醒摄像装置；其中，确定是否存在唤醒摄像装置的启用条件具体包括：

步骤S311，获取在第二预设距离L内的电子地图；

步骤S312，若在第二预设距离L内的电子地图上，与匝道相邻的地面道路上存在信号灯或岔路口，则取得信号灯或岔路口的位置；

当车辆在距离信号灯或岔路口的第三预设距离时，判定存在启用条件，唤醒摄像装置。其中，第三预设距离可由用户自行调整，也可由厂家设定。

当匝道入口到对应匝道出口之间的坡道距离较长(即第二预设距离L较长)时，通过确定在第二预设距离内的电子地图上，根据相邻地面道路上存在信号灯或岔路口，从而对前方道路进行检测，从而检测前方路况，在检测到前方出现信号灯或岔路口，可以确定车辆处于地面道路上。另外，若未检测到前方出现信号灯或岔路口并不能确定车辆已在高架上，主要是避免当信号灯出现异常不亮或信号灯被拆除但地图上未及时更新、或是岔路口被封堵的情况，摄像装置判断结果可能为前方不存在信号灯或岔路口，若此时判定车辆已上高架，明显存在判断错误，因此当摄像装置判定前方不存在信号灯或岔路口时，需要重复步骤S31。

进一步的，在所述步骤S32中，在路况图像上判断车辆前方是否信号灯，参阅图3，具体包括：

步骤S321，在路况图像上选取颜色模块，计算该颜色模块的像素响应值，

步骤S322，判断像素响应值是否处于红色信号灯像素、绿色信号灯像素或是黄色信号灯像素的任一个像素范围内，若是，则执行步骤S33，若否，则执行步骤S34；

其中，第二预设距离L设为100m～200m，主要是由于在车辆在行驶过程中，根据路上车况，例如超车、变道，实际行驶距离类似于波浪形，在后序计算时，需要将实际行驶距离理论上看成直线路径，需要减小两者偏差，因此需要将第二预设距离L设定足够长，减小偏差。

在本发明中，由于一个车道的宽度的国家标准宽度为3米，假定：

在地面道路上前车与后车之间的跟车距离为10米，后车变道后与前车平行，将其看成为一直角三角形，则认为后车超车路径相当于10.5米，此时超车的路径相对于未超声路径多出0.5米，以每一次超车按0.5米计算，假如第二预设距离L为100米，若在车辆抄了10次车，则超车后的路径比未超车路径多出5米，而第二预设距离L远大于5米，因此对之后的计算影响不大。

另外，高架的匝道长度超过100m，因此设定的不第二预设距离L基本不会超过匝道长度。

步骤S4，获取车辆在第二预设距离L位置处的车速v，根据所述第二预设距离L位置处的车速v和行驶时间t计算得到当前车辆实际行驶距离R。

其中，所述第二预设距离L位置处的车速v为车辆的平均车速，获得所述平均车速包括：

通过固定采集频率通过CAN采集实时车速v’，并存储；

在行驶时间t中，计算所有存储的实时车速v’的总和；

将实时车速v’的总和除以采集次数得到车速v。

步骤S5，根据公式

计算获得车辆高度，其中，H为车辆高度，L为第二预设距离，R为当前车辆实际行驶距离；当车辆高度H落入预设范围内，则车辆已上高架，，当车辆高度未落入预设范围内，则判定车辆处于地面道路。

所述预设范围根据现有的高架匝道高度来选定，由于一般现有的匝道长度在100米以上，整体高架的高度一般在5米以上，其预设范围可以设置为5m～20m，因此，若车辆在行驶了第二预设距离L后，将其计算得到的车辆高度H落入预设范围后，可认为车辆在高架上。

在判定后，车机1根据车辆当前位置和目的地，重新计算行驶路径。

本发明还提供了一种高架识别系统，请参阅图4，包括处理器11和存储器18，存储器18存储有程序指令以及采集车辆实时车速，处理器11运行程序指令实现上述所述高架识别方法中的步骤，处理器11取得的结果发送给车机1内的车载导航19，由车载导航19重新计算行驶路径。

所述高架识别系统还包括计时模块16、路程测量模块15，所述计时模块16、路程测量模块15分别连接所述处理器11，

所述计时模块16用于当车辆进入第一预设距离时，接收处理器11发送的计时信号后开始计时，直至行驶距离满足第二预设距离L。

所述路程测量模块15，用于接收处理器11发送的测量信号后，开始从车辆初始位置计算车辆在电子地图上行驶路程；在所述路程测量模块15中预设有所述第二预设距离L，当车辆行驶路程达到所述第二预设距离L时，根据在行驶时间内的实时车速、计时模块16记录的行驶时间获得车辆实际行驶距离，从而通过车辆实际行驶距离R和第二预设范围L，根据公式

计算获得车辆高度H，当车辆高度H落入预设范围内，则车辆已上高架。

所述高架识别系统还包括：摄像模块12、信号灯识别模块14、路口识别模块13，

所述摄像模块12输入端分别连接车辆上已有的行车记录仪2和所述处理器11，所述摄像模块12输出端分别连接所述信号灯识别模块14和所述路口识别模块13，

所述信号灯识别模块14输出端连接所述处理器11，用于判断路况图像上的颜色模块是否为信号灯；

所述路口识别模块13输出端连接所述处理器11，用于判断路况图像上是否有岔路口。

综上所述，本发明提供的高架识别方法及识别系统，可直接使用原先车机1，无需另外加装重力传感器、气压传感器，通过获取车辆实际行驶距离和电子地图上的车辆行驶距离来计算获得车辆当前高度，当前高度若落入了预设范围，则可认为已上高架。

并且，在第二预设距离L之间，会根据电子地图上获得匝道相邻地面道路上岔路口或信号灯来实时检测，在距离岔路口或信号灯满足第三预设距离时，可通过行车记录仪2或相机拍摄前方路况图像，如果从路况图像上测得存在了岔路口或是信号灯，则在车辆还未到达第二预设距离L时，可得到该车辆在地面道路上，测量方便，节省设备成本。

所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种高架识别方法，应用于车机，其特征在于，包括：

步骤S1，判断车辆前方是否存在高架入口，若是进行步骤S2；

步骤S2，检测车辆与所述高架入口的距离，当距离高架入口为第一预设距离时，获取车辆初始位置，并获取车辆初始位置的车速，同时开始对行驶时间进行计时；

步骤S3，实时检测车辆当前位置，直至在电子地图上车辆当前位置与车辆初始位置之间的行驶距离达到第二预设距离，取得行驶时间；

步骤S4，获取车辆在所述第二预设距离位置处的车速，根据所述第二预设距离位置处的车速和行驶时间计算得到当前车辆实际行驶距离；

步骤S5，根据公式

计算获得车辆高度，其中，H为车辆高度，L为第二预设距离，R为当前车辆实际行驶距离；当车辆高度落入预设范围内，则判定车辆已上高架，当车辆高度未落入预设范围内，则判定车辆处于地面道路；

在所述步骤S3中，在实时检测车辆当前位置，行驶距离未达到第二预设距离时，车机唤醒预先安装于车辆内的摄像装置判断前方路况，包括：

步骤S31，唤醒摄像装置，拍摄车辆前方路况图像；

步骤S32，在路况图像上判断车辆前方是否存在岔路口或信号灯，

若存在，判定车辆处于地面道路，结束步骤；

若不存在，继续实测车辆当前位置，重复步骤S31，直至行驶距离达到第二预设距离为止；

在车机唤醒摄像装置之前，需确定是否存在唤醒摄像装置的启用条件，当确定存在启用条件后，由车机唤醒摄像装置；所述确定是否存在唤醒摄像装置的启用条件具体包括：

步骤S311，获取在第二预设距离内的电子地图；

步骤S312，若在第二预设距离内的电子地图上，与匝道相邻的地面道路上存在信号灯或岔路口，则取得信号灯或岔路口的位置；

当车辆在距离信号灯或岔路口为第三预设距离时，判定存在启用条件，唤醒摄像装置。

2.根据权利要求1所述的高架识别方法，其特征在于：在所述步骤S32中，在路况图像上判断车辆前方是否存在信号灯，具体包括：

步骤S321，在路况图像上选取颜色模块，计算该颜色模块的像素响应值，

步骤S322，判断像素响应值是否处于红色信号灯像素、绿色信号灯像素或是黄色信号灯像素的任一个像素范围内，

若是，则判定车辆处于地面道路，结束步骤；

若否，继续实测车辆当前位置，重复步骤S31，直至行驶距离达到第二预设距离为止。

3.根据权利要求1所述的高架识别方法，其特征在于：在所述步骤S4中，所述第二预设距离位置处的车速为车辆的平均车速，获得所述平均车速包括：

以固定采集频率采集实时车速v’，并存储；

在行驶时间中，计算所有存储的实时车速v’的总和；

将实时车速v’的总和除以采集次数得到平均车速。

4.根据权利要求1所述的高架识别方法，其特征在于：在步骤S32中，在判定车辆处于地面道路后，测得车辆当前位置，根据车辆当前位置和目的地，重新计算行驶路径。

5.根据权利要求1或4所述的高架识别方法，其特征在于：所述车辆初始位置和所述车辆当前位置通过GPS、北斗导航中任一种方式来获得。

6.一种高架识别系统，应用于车机，包括处理器和存储器，存储器存储有程序指令，处理器运行程序指令实现权利要求1～5任一项所述高架识别方法中的步骤。

7.根据权利要求6所述的高架识别系统，其特征在于：所述高架识别系统还包括：计时模块和路程测量模块，

所述计时模块、所述路程测量模块分别连接所述处理器，

所述计时模块用于当车辆进入第一预设距离时，接收处理器发送的计时信号后开始计时，直至行驶距离满足第二预设距离，取得行驶时间；

所述路程测量模块预设有第一预设距离和第二预设距离，用于当车辆进入第一预设距离时，从车辆初始位置开始记录车辆在电子地图上行驶距离，直至在电子地图上车辆的行驶距离达到第二预设距离，通过采集在行驶时间内的实时车速、计时模块的行驶时间获得车辆实际行驶距离，发给所述处理器。

8.根据权利要求7所述的高架识别系统，其特征在于：所述高架识别系统还包括：摄像模块、信号灯识别模块及路口识别模块，

所述摄像模块输入端分别连接行车记录仪和所述处理器，所述摄像模块输出端分别连接所述信号灯识别模块和所述路口识别模块，

所述信号灯识别模块输出端连接所述处理器，用于判断路况图像上的颜色模块是否为信号灯；

所述路口识别模块输出端连接所述处理器，用于判断路况图像上是否有岔路口。

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