CN111383473B - 基于交通标志限速指示的自适应巡航系统 - Google Patents

Abstract

公开了一种自适应巡航方法，该方法包括：使用车载定位装置获取车辆定位信息；基于车辆定位信息和导航地图，实时获取车辆所在路段的导航限速指示；利用车载机器视觉系统获取由前方交通标志所标注的交通标志限速指示；在获得新的交通标志限速指示时，把交通标志限速指示作为自适应巡航限速；在把交通标志限速指示作为自适应巡航限速之后，当满足解除交通标志限速条件时，把自适应巡航限速切换为导航限速指示。

Description

基于交通标志限速指示的自适应巡航系统

背景技术

随着车载技术的发展，各类ADAS技术也越来越多地从高端车型普及到中低端车型，其中辅助巡航系统是典型的应用。

目前市场上定速巡航有两类：

1)定速巡航系统；

2)自适应巡航系统(ACC)；

定速巡航在一定程度上解放了高速长时间驾驶的疲劳度，但是定速巡航只能设定固定的速度，无法根据前方情况自动控制车速，在车辆众多的高速路段就无法使用。为了解决上述问题，ACC技术加入了车载雷达，通过车载雷达来探测前方车辆情况，如果前方减速，那么自动降低巡航速度；但是这种自适应巡航系统的车速控制，需要依照前方车辆的情况，如果没有车辆，则恢复至设定的巡航速度。然而在高速路上，往往有很多限速的路段，传统自适应巡航无法解决不同限速路段的限速问题。

已经提出的某些自适应巡航系统尝试将导航地图给出的限速信息作为自适应巡航限速，并根据前车情况调整限速以确保安全车距。然而，按照交通驾驶合规要求，机动车在道路上行驶时首先应该遵循交通标志(例如，道路交通路牌)所给出的限速，因此单纯地基于安全车距和导航地图限速进行巡航，可能会导致车辆的行驶违反道路交通标志(traffic sign)。

因此，需要对基于安全车距和导航地图限速的方案再作改进，以进一步增强其在驾驶方面的自动合规性。

发明内容

本发明提出一种增强的自适应巡航方法，用于更好地适应多限速路段上的自适应巡航。更具体地说，本发明提出一种方案，当车辆获得交通标志限速指示时，将自适应巡航限速切换成交通标志限速指示，并在满足交通标志限速解除条件时，将自适应巡航限速切换回导航限速指示。本发明给出交通标志限速解除条件的各种示例性实现方式。

根据本发明的一个方面，提供了一种自适应巡航方法，该方法包括：使用车载定位装置获取车辆定位信息；基于车辆定位信息和导航地图，实时获取车辆所在路段的导航限速指示；利用车载机器视觉系统获取由前方交通标志所标注的交通标志限速指示；在获得新的交通标志限速指示时，把交通标志限速指示作为自适应巡航限速；在把交通标志限速指示作为自适应巡航限速之后，当满足解除交通标志限速条件时，把自适应巡航限速切换为导航限速指示。

在本发明的至少一实施例中，所述解除交通标志限速条件包括：交通标志限速指示和导航限速指示保持一致达一定时间。

在本发明的至少一实施例中，所述解除交通标志限速条件包括：在把交通标志限速指示作为自适应巡航限速之后，判定导航限速指示发生了变化。

在本发明的至少一实施例中，在获得交通标志限速指示之后的一段时间内屏蔽导航限速指示，之后判定导航限速指示是否发生变化。

在本发明的至少一实施例中，在获得交通标志限速指示之后的一段行驶距离内屏蔽导航限速指示，之后判定导航限速指示是否发生变化。

在本发明的至少一实施例中，所述解除交通标志限速条件包括：利用车载机器视觉系统获得了由交通标志显示的解除限速指示。

在本发明的至少一实施例中，响应于用户输入，禁用交通标志限速指示或导航限速指示的其中之一。

在本发明的至少一实施例中，所述解除交通标志限速条件包括基于导航地图给出的解除限速通知。

在本发明的至少一实施例中，所述解除交通标志限速条件由用户自定义。

在本发明的至少一实施例中，所述交通标志包括：道路交通路牌。

根据本发明的另一个方面，提供了一种自适应巡航系统，该系统包括：用于提供车辆定位信息的定位装置；基于定位信息和导航地图来实时获取车辆所在路段的导航限速指示的导航装置；能够获取由前方交通标志所标注的交通标志限速指示的机器视觉系统；与所述定位装置、导航装置和机器视觉系统耦合的自适应巡航装置，所述自适应巡航装置用于提供功能以实现所述自适应巡航方法。

根据本发明的又一个方面，提供了一种行车电脑ECU，用于实现自适应巡航装置，所述自适应巡航装置用于支持所述自适应巡航系统。

附图说明

为了进一步阐明本发明的各实施例的以上和其他优点和特征，将参考附图来呈现本发明的各实施例的更具体的描述。应当理解，这些附图只描绘本发明的典型实施例，因此将不被认为是对本发明所要求保护范围的限制。

图1是根据本发明实施例的示例自适应巡航系统的框图。

图2是根据本发明实施例的自适应巡航方法的流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本发明，但是本发明显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本发明的保护范围。同时，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作出详尽的描述。

参照图1，图1是根据本发明实施例的示例自适应巡航系统100的框图。

如图1所述，自适应巡航系统100中包括定位装置110、导航装置120、机器视觉系统130、以及自适应巡航装置140。

根据实施例，定位装置110用于提供车辆的定位信息，从而判断出车辆所在的具体位置，例如，车辆所在的路段，甚至车辆所在的具体车道。导航装置120基于定位装置110所获取的定位信息以及导航地图，实时获取车辆所在路段的导航限速指示。在导航地图上存储有关于道路的各种信息，包括道路限速信息。导航地图可以是本地保存的，也可以是根据需要远程下载的，或者直接通过适当技术手段远程访问的(例如，访问云端导航地图)。当定位装置110定位出车辆所在的具体位置时，导航装置120结合车辆的当前定位以及导航地图所包含的道路限速信息，可以获取到导航地图上所指示的车辆的限速信息，即导航限速指示。

如图1所述，自适应巡航系统100还包括机器视觉系统130，用于获取前方交通标志所标注的交通标志限速指示，同时，还可获取其他交通标志信息，例如，解除限速指示。通常，机器视觉系统130包括摄像头和图像处理模块。摄像头用于获取车辆前方的交通标志的图像，例如，拍摄车辆前方的道路交通路牌。随后，机器视觉系统130可将所获取的图像传输到图像处理模块，以进行进一步的分析和处理，从而识别出交通标志信息，例如，交通标志限速指示、解除限速指示。交通标志识别(Traffic sign recognition)是ADAS技术体系的一部分，因此不再具体讨论其技术细节。此外，为了获取质量较高的图像，可以在摄像头附近安装合适的光源。一方面可用于在昏暗环境下进行亮度补偿；另一方面用于增强所拍摄目标与周围环境的对比度，突出需要检测的特征。高质量的图像可有利于后续的图像处理过程，以加快图像处理速度和提高信息识别效率，从而便于自适应巡航系统100快速响应所获取的交通标志信息而做出相应的行车控制。

此外，如图1所述，自适应巡航系统100还包括自适应巡航装置140，其与定位装置110、导航装置120以及机器视觉系统130耦合，用于提供功能以实现车辆的自适应巡航。

上述实施例中的自适应巡航装置140可通过行车电脑ECU来实现。

以下将结合图2详细阐述自适应巡航装置140利用定位装置110、导航装置120以及机器视觉系统130所实现的示例性自适应巡航方法。

图2是根据本发明实施例的自适应巡航方法200的流程图。自适应巡航方法200可由例如图1所示的自适应巡航系统100来执行。

如图2所述，自适应巡航方法200在步骤210处启动ACC系统。例如，可伴随车辆电控系统的启动而相应启动ACC系统，或者，伴随发动机点火而相应启动ACC系统。在步骤212处，使用车载定位装置实时获取车辆定位信息，例如，车辆所在的路段。随后在步骤214处，基于所获取的车辆的定位信息和导航地图，实时获取车辆所在路段的导航限速指示。可以理解的是，在行车过程中，获取车辆定位信息以及获取导航限速指示通常是实时进行的，并非是指需要某些动作的触发之后才进行的。在启动步骤210，ACC系统缺省地以导航限速指示作为自适应巡航限速。因此，步骤214读取的导航限速被用来持续更新自适应巡航限速。

除了基于定位信息获取导航限速指示，在步骤211，还利用车载机器视觉系统获取由前方路牌所标注的交通标志限速指示，或诸如解除限速指示之类的其他交通标志信息。其中，可利用前视摄像头来获取车辆前方的路牌(例如，道路交通路牌)，并将所获取的图像传输至图像处理模块，以进行路牌信息识别，从而得到交通标志限速指示或解除限速指示。步骤211中的获取交通标志信息的步骤通常是实时进行。随后，在步骤213处，判定所获取的交通标志限速指示是否和车辆当前采取的巡航限速不同。若所获取的和车辆当前采取的巡航限速不同，则执行步骤215，将所获取的交通标志限速指示作为自适应巡航限速。若所获取的和车辆当前采取的巡航限速相同，则返回至步骤211。

应当理解，步骤212和步骤211可并行操作，两者的操作顺序并未受到限制。

继续参考图2，在把交通标志限速指示作为自适应巡航限速之后，在步骤216处，判断是否满足解除交通标志限速条件。当满足解除交通标志限速条件时，跳转到步骤217处，将自适应巡航限速切换为导航限速指示。随后返回步骤210，继续重复上述步骤。如若在步骤216处不满足解除交通标志限速条件，则返回步骤215，继续将交通标志限速指示作为自适应巡航限速。

在步骤216中的解除交通标志限速条件可包括：交通标志限速指示和导航限速指示保持一致达一定时间，也就是说，交通标志限速指示和实时获取的导航限速指示在一段时间内保持一致(这表明导航地图中所含的限速信息和实际道路状态是基本一致的，因此可以继续遵循导航地图的限速信息)。此后，可将自适应巡航限速切换为导航限速指示。这意味着此后如果导航地图给出的限速发生变化，ACC系统会跟随该变化，而不是继续遵循交通标志牌给出的指示(因为在有些路段，可能只设置了限速标示牌，却没有设置解除限速标示牌)。

作为另一示例，解除交通标志限速条件包括：在获得交通标志限速指示之后判定导航限速指示发生了变化。在一些实施例中，可以在获得交通标志限速指示之后的一段时间内或一段行驶距离内屏蔽导航限速指示，之后再判定导航限速指示是否发生变化。此时若导航限速指示发生了变化，则将自适应巡航限速切换回到导航限速指示。这里的逻辑是，导航地图对新限速路段的响应可能稍微早于或晚于车辆对限速路牌的识别，因此设置一段屏蔽时间/路程，以消除干扰。当车辆驶离路牌所在路段达相当距离后，若导航地图再次指示限速变化，这个限速变化可以认为和路牌所在路段的路况是无关的，不应该被ACC系统所忽视，而应加以遵循。

解除交通标志限速条件还可以包括：利用车载机器视觉系统获得了由交通标志显示的解除限速指示、基于导航地图给出的解除限速通知(即导航地图专门提醒用户在某处解除之前的限速)、或者由用户自定义的解除交通标志限速条件。

另外，可响应于用户的输入，而禁用交通标志限速指示或导航限速指示中的任一个。

以上根据图2所描述的自适应巡航方法仅是示例性的，各个步骤所执行的顺序可以变化。并且在不背离本发明的精神和主旨的情况下，本领域技术人员可对以上具体描述的自适应巡航方法以及自适应巡航系统作出适当修改和调整。因此，旨在使所要求保护的主题不仅限于所公开的特定示例，这些要求保护的主题也可包括落在所附权利要求书及其等效物范围内的所有实现。

Claims (9)

1.一种自适应巡航方法，包括：

使用车载定位装置获取车辆定位信息；

基于车辆定位信息和导航地图，实时获取车辆所在路段的导航限速指示；

利用车载机器视觉系统获取由前方路牌所标注的交通标志限速指示；

在获得与车辆当前所采取的巡航限速不同的交通标志限速指示时，把交通标志限速指示作为自适应巡航限速；

在把交通标志限速指示作为自适应巡航限速之后，当交通标志限速指示和导航限速指示保持一致达一定时间时，把自适应巡航限速切换为导航限速指示。

2.一种自适应巡航方法，包括：

使用车载定位装置获取车辆定位信息；

基于车辆定位信息和导航地图，实时获取车辆所在路段的导航限速指示；

利用车载机器视觉系统获取由前方路牌所标注的交通标志限速指示；

在获得与车辆当前所采取的巡航限速不同的交通标志限速指示时，把交通标志限速指示作为自适应巡航限速；

在把交通标志限速指示作为自适应巡航限速之后的一段时间或一段行驶距离内屏蔽导航限速指示；

当屏蔽导航限速指示所述一段时间或所述一段行驶距离之后判定导航限速指示发生了变化时，把自适应巡航限速切换为导航限速指示。

3.如权利要求1或2所述的自适应巡航方法，其特征在于，所述方法还包括：在把交通标志限速指示作为自适应巡航限速之后，当利用车载机器视觉系统获得了由交通标志显示的解除限速指示时，把自适应巡航限速切换为导航限速指示。

4.如权利要求1或2所述的自适应巡航方法，其特征在于，响应于用户输入，禁用交通标志限速指示或导航限速指示的其中之一。

5.如权利要求1或2所述的自适应巡航方法，其特征在于，所述方法还包括：在把交通标志限速指示作为自适应巡航限速之后，当导航地图给出解除限速通知时，把自适应巡航限速切换为导航限速指示。

6.如权利要求1或2所述的自适应巡航方法，其特征在于，所述方法还包括：在把交通标志限速指示作为自适应巡航限速之后，当满足用户自定义的解除交通标志限速条件时，把自适应巡航限速切换为导航限速指示。

7.如权利要求1或2所述的自适应巡航方法，其特征在于，所述交通标志包括：道路交通路牌。

8.一种自适应巡航系统，包括：

定位装置，用于提供车辆定位信息；

导航装置，用于基于定位信息和导航地图，实时获取车辆所在路段的导航限速指示；

机器视觉系统，能够获取由前方交通标志所标注的交通标志限速指示；

自适应巡航装置，和所述定位装置、导航装置和机器视觉系统耦合，用于提供功能以实现如权利要求1－7中任一项所述的自适应巡航方法。

9.一种行车电脑ECU，用于实现自适应巡航装置，所述自适应巡航装置用于支持如权利要求8所述的自适应巡航系统。

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