CN111756835B - 基于电子围栏的信号灯辅助处理方法及车载设备 - Google Patents

Abstract

一种基于电子围栏的信号灯辅助处理方法，包括：车辆作为拥堵检测节点，基于其当前位置检测是否处于预设电子围栏的边界处，在已处于预设电子围栏的边界处时，进一步跟踪其移动状态来判断是否处于拥堵区域，在确认处于拥堵区域时，车辆向控制云端上报拥堵警告，控制云端响应于所接收到的拥堵警告，触发拥堵区域处的路侧设备对红绿灯信号的管控。由于是将车辆作为拥堵检测节点，不会像图像传感器那样受天气因素影响，也无需预先埋设设备。并且，基于电子围栏的拥堵上报机制，使得拥堵判定后上报的区域信息更精确，也更有利于相应区域信号灯对路况的管控。

Description

基于电子围栏的信号灯辅助处理方法及车载设备

技术领域

本发明涉及车联网技术，特别涉及车路协同场景下基于电子围栏的信号灯辅助处理方法及车载设备。

背景技术

近年，各大城市都在逐步建设智能交通系统，以满足对高密度的城市交通流进行管理与控制。得益于各种电子技术的成熟与发展，建设中的智能交通系统视图借助于各种传感设备来辅助交通控制，特别是位于路口的信号灯控制。目前所实施的方案中，有些是利用图像传感器来获知路口车流信息，以辅助信号灯的切换/时长管理。但当出现恶劣天气时(例如雨雪天气)，图像传感器就无法精确地提供感知信息。在另一些方案中，也有尝试利用埋设于路口的地感线圈来获知路口车流信息。这种方案虽然不太受天气因素的影响，但由于需要特定施工并且后期的维护成本也比较高，并不适合大范围推广。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种利用已配备电子围栏功能的车辆来检测拥堵进而施行信号灯辅助处理的方法。

所述基于电子围栏的信号灯辅助处理方法，包括：车辆作为拥堵检测节点，基于其当前位置检测是否处于预设电子围栏的边界线处，在已处于预设电子围栏的边界处时，进一步跟踪其移动状态来判断是否处于拥堵区域，在确认处于拥堵区域时，车辆向控制云端上报拥堵警告，控制云端响应于所接收到的拥堵警告，触发拥堵区域处的路侧设备对红绿灯信号的管控。

本发明还提供一种车载设备，其具备与外部通信的功能或能通过车载通信设备与外部进行通信，所述车载设备包括：处理器；存储器，其中预存有电子地图，所述电子地图中预设有电子围栏；处理器获取车辆当前位置并与电子地图比较，在车辆处于预设电子围栏边界线所在位置时，处理器进一步跟踪车辆的移动状态，此后的跟踪周期内，若车辆处于静止状态或车辆的行驶速度小于预设速度时，处理器确认车辆当前处于拥堵区域，并向控制云端上报针对该拥堵区域的拥堵警告。

与现有技术相比，上述方案具有以下优点：由于是将车辆作为拥堵检测节点，不会像图像传感器那样受天气因素影响，也无需预先埋设设备。并且，基于电子围栏的拥堵上报机制，使得拥堵判定后上报的区域信息更精确，也更有利于相应区域信号灯对路况的管控。

附图说明

图1是本发明信号灯辅助处理方法的一种实施例场景示意图；

图2是本发明信号灯辅助处理方法的另一种实施例场景示意图；

图3是本发明车载设备的一种实施例结构示意图。

具体实施方式

在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便使所属技术领域的技术人员更全面地了解本发明。但是，对于所属技术领域内的技术人员明显的是，本发明的实现可不具有这些具体细节中的一些。此外，应当理解的是，本发明并不限于所介绍的特定实施例。相反，可以考虑用下面的特征和要素的任意组合来实施本发明，而无论它们是否涉及不同的实施例。因此，下面的方面、特征、实施例和优点仅作说明之用而不应被看作是权利要求的要素或限定，除非在权利要求中明确提出。

本发明基于电子围栏的信号灯辅助处理方法是利用了车辆配备电子围栏功能后，能监控车辆的实时位置的特点，在预估拥堵区域或历史拥堵区域设置电子围栏，将电子围栏的边界作为车辆进行拥堵检测的触发边界。即，当车辆行驶至所设置的电子围栏边界时，触发车辆进行拥堵检测。当拥堵路况由车辆确认后，其所在的电子围栏区域就是实际拥堵区域。因而，也无需再借助其他设备来定位拥堵区域。

图1示意出了本发明信号灯辅助处理方法的一种实施例的应用场景。参照图1所示，本实施例中，在对应图中十字路口各方向的道路上，可以预先设定一些需要进行拥堵检测的区域。这些需要进行拥堵检测的区域通常都是历史上经常发生拥堵的区域，或者预估在一些特定时段会发生拥堵的区域。相应的，将这些需进行拥堵检测的区域也在车辆所存储的电子地图中标记为各个对应的电子围栏。例如，图中十字路口东侧道路上的待检测区域依次标记为电子围栏1、电子围栏2…。此后，作为拥堵检测节点的车辆在行驶过程中，相应的车载设备就会对车辆的当前位置进行检测，以判断车辆当前是否已处于某一预设的电子围栏的边界处。例如，图中十字路口东侧道路上的车辆1中的车载设备通过周期性定位来检测车辆的当前位置，当检测到车辆1当前已处于电子围栏1的边界时，就启动车辆1的拥堵检测机制。具体的，车辆1中的车载设备会进一步跟踪车辆1的移动状态来判断是否处于拥堵区域。例如，当该车载设备检测到车辆1处于静止状态且该静止状态持续超过一预设时间(例如30秒)时，就确认车辆1当前已经处于拥堵区域，该当前拥堵区域为电子围栏1所对应的十字路口东侧的道路区域。当然，确认拥堵的成立条件也可以是设定车辆以低于某一速度的状态行驶超过一预设时间，本发明对于确认拥堵的成立条件不作限制。

在确认处于拥堵区域时，该车载设备可以通过数据上报的方式向控制云端上报拥堵警告，以通知控制云端当前位于十字路口东侧对应电子围栏1的道路区域发生拥堵。控制云端在接收到该拥堵警告后，会实施信号灯控制。具体的，控制云端会触发位于电子围栏1对应的道路区域处用于控制红绿灯的路侧设备对红绿灯信号进行管控。如图1中所示，此时图中自东向西方向上的各相关的红绿灯信号会被进行管控，以缓解拥堵。管控策略可以例如，延长自东向西方向上绿灯时间以疏导车流通行，或者减少南北向上行人过街绿灯时间，或者延长南北向上行人过街红灯的间隔时间。另外，除了拥堵区域处的红绿灯信号管控外，控制云端还可以触发邻近路口区域处的红绿灯信号管控。例如，控制云端触发图中十字路口东向邻近路口处的路侧设备对红绿灯信号进行管控，以限制驶向图中十字路口的车流。本实施例中对红绿灯信号管控的具体方式不作限制。

在上述信号灯管控方案的基础上，本发明还可以进一步包括基于人流监测的处理。具体的，可以预先在红绿灯控制的道路区域设立虚拟禁行区。该虚拟禁行区通过在电子地图上设立标记的方式在路侧设备和/或车载设备中进行预先设置。例如，可以在车载设备中将虚拟禁行区标记为一类特殊的电子围栏区域。路侧设备通过安置在路口的监控设备，如高清摄像头，来监测人流。在监测到人流处于虚拟禁行区域后，向周边车辆广播暂缓进入虚拟禁行区的通知。本实施例中，当图中十字路口东侧的路侧设备监测到虚拟禁行区域内的人流时，向周边车辆广播的范围可以涉及电子围栏1区域，或者还可以进一步扩展至电子围栏2区域。对于尚未到达虚拟禁行区的电子围栏1区域和/或电子围栏2区域中的车辆，就可根据该广播的通知来调整行程。作为关联的控制手段，路侧设备还会向控制云端上报人流监测结果。控制云端会基于与虚拟禁行区邻近的电子围栏区域的拥堵状态实施红绿灯信号管控。例如，如果与虚拟禁行区邻近的电子围栏区域(如图1中的电子围栏1区域)为非拥堵状态，控制云端会触发路侧设备将自东向西方向、位于十字路口东侧的电子围栏1区域处的红绿灯切换为红灯或在当前红绿灯为红灯时延长时长，以禁止后续车流进入虚拟禁行区。

图2示意出了本发明信号灯辅助处理方法的另一种实施例的应用场景。相对于上述实施例，车载设备在确认拥堵状况后，还会更新相应电子围栏区域的拥堵状态，并将该拥堵状态更新通过车-车通信发送至其他车辆。本实施例中，当车辆1中的车载设备确认电子围栏1对应的十字路口东侧的道路区域处于拥堵状态后，该车载设备会更新车辆1中所存储的电子地图中的电子围栏拥堵状态。即，将电子围栏1的拥堵状态更新为“拥堵”。并且，车载设备会将电子围栏1的此地拥堵状态更新通过车-车通信发送至周边通信范围内的车辆，例如车辆2处。车辆2就可以在未到达电子围栏1对应的道路区域时就能获知拥堵信息。

为进一步提高拥堵判定的准确性，本发明还进一步引入了置信度评估机制。具体的，当本车接收到其他车辆发送的关于某一电子围栏区域的拥堵状态的更新后，会确认是否还接收到来自于另一车辆关于同一电子围栏区域的同一拥堵状态的更新。若是，则本车可确认该拥堵状态更新的真实性。即，该电子围栏区域的拥堵状态更新与事实相符。若除了某辆车发送的此更新外，尚未收到其他辆车发送的此更新，则暂时无法对真实性置评，需等待其他车辆关于同一电子围栏区域的状态更新通知。本实施例中，当车辆2接收到车辆1发送的拥堵状态更新后，会确认是否还接收到除车辆1之外的其他车辆发送的关于电子围栏1区域为“拥堵”的通知，若是，则确认电子围栏1区域确实存在拥堵。车辆2的置信度评估结果还可通过数据上报的方式通知到控制云端。控制云端可以选择在收到置信度评估为真实的结果(即确认拥堵状态的真实性)后，才触发上述提及的红绿灯信号管控措施。由此，通过车-车通信不仅可以对检测到的某一道路区域的拥堵状态进行核实，还能进一步提高控制云端对红绿灯信号触发管控的准确性。

此外，虽然目前可作为控制云端的服务器设备通常都具有较为可观的运算及处理能力，但若选择直接上传原始数据(如车速、车辆当前位置等)而将所有决策处理(判断拥堵/触发红绿灯信号控制)都交给控制云端时，在涉及交通路口区域数据庞大又繁多的场景下，控制云端的处理将不可避免地产生延迟，这对于实时性要求较高的拥堵处理并不是有利的。而上述实施例的实施策略则是选择于本地车辆端进行初步决策(判断拥堵的真实性)，由控制云端进行最终决策(依据真实性判断决定是否触发)。这样不仅减少了控制云端所需处理的数据容量，也减轻了数据上传对于网络带宽的压力(上传所有原始数据vs上传置信度评估结果)。

图3示意除了可适用本发明信号灯辅助处理方法的车载设备的一种实施例结构。参照图3所示，本实施例的车载设备的存储器中预存有电子地图，且如上述说明的，电子地图中预先已设置好电子围栏，以用于上述的拥堵检测。处理器通过将车辆当前位置与电子围栏比对来确认车辆当前是否已处于电子围栏边界处。车辆定位可利用GNSS(GlobalNavigation Satellite System)模块获得，目前已知的美国GPS系统、俄罗斯GLONASS系统、欧洲GAILEO系统及中国的北斗(BDS)系统都可适用。车载设备可以将GNSS模块集成，也可以通过与GNSS模块的通信来获得定位信息。车载设备通过与车辆总线的通信以获取车辆当前速度，例如从CAN上获取车辆当前车速。处理器在通过上述说明的方式确认拥堵状态后，会更新存储器的电子地图中相应电子围栏区域的拥堵状态，并如上述说明的向控制云端上报拥堵警告。具体的，车载设备可以通过NAD(Network Access Device)模块联网，以上报拥堵警告。车载设备可以将NAD模块集成，也可以通过与NAD模块的通信来实现联网。例如，由于目前大部分的T-Box都集成有NAD模块和GNSS模块，车载设备可以通过连接T-Box来获取定位信息并联网。

对应上述说明的本发明方法的各实施例，处理器均可实现上述各种处理。例如，置信度评估可由处理器完成，可以通过T-Box接收其他车辆发送的电子围栏区域拥堵状态的更新通知来进行置信度评估。此时，T-Box中的NAD模块需要能够支持车-车(V2V)通信。处理器还可通过T-Box中的NAD模块对车-路通信的支持来获得路侧设备广播的暂缓进入虚拟禁行区的通知。在确认某一道路区域的拥堵状态，或者获得上述暂缓进入通知后，处理器可通过车载设备，例如中控显示屏、仪表等，向驾驶员提供上述信息，以实施避让或暂缓进入的策略来缓解拥堵。

虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内所作的各种更动与修改，均应纳入本发明的保护范围内，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (9)

1.一种基于电子围栏的信号灯辅助处理方法，其特征在于，包括：车辆作为拥堵检测节点，基于其当前位置检测是否处于预设电子围栏的边界处，在已处于预设电子围栏的边界处时，进一步跟踪其移动状态来判断是否处于拥堵区域，在确认处于拥堵区域时，车辆向控制云端上报拥堵警告，控制云端响应于所接收到的拥堵警告，触发拥堵区域处的路侧设备对红绿灯信号的管控，车辆在上报拥堵警告后，更新相应电子围栏的拥堵状态，并将该拥堵状态更新通过车-车通信发送至其他车辆；其他车辆对所接收到电子围栏区域的拥堵状态进行置信度评估；其他车辆的置信度评估结果上报控制云端，控制云端在确认拥堵状态的真实性后，才触发拥堵区域处的路侧设备对红绿灯信号的管控。

2.如权利要求1所述的信号灯辅助处理方法，其特征在于，包括：确认是否接收到来自于多辆车关于同一电子围栏区域的拥堵状态更新通知，若是，则确认该拥堵状态的真实性，若否，则等待其他车辆的状态更新通知。

3.如权利要求1所述的信号灯辅助处理方法，其特征在于，路侧设备在其管控的红绿灯控制的道路区域设立虚拟禁行区，在监测到人流处于虚拟禁行区后，向周边车辆广播暂缓进入虚拟禁行区的通知。

4.如权利要求3所述的信号灯辅助处理方法，其特征在于，路侧设备还将监测结果上报控制云端，控制云端基于与虚拟禁行区邻近的电子围栏区域的拥堵状态实施红绿灯信号的管控。

5.一种车载设备，其特征在于，其具备与外部通信的功能或能通过车载通信设备与外部进行通信，所述车载设备包括：

处理器；

存储器，其中预存有电子地图，所述电子地图中预设有电子围栏；

处理器获取车辆当前位置并与电子地图比较，在车辆处于预设电子围栏边界所在位置时，处理器进一步跟踪车辆的移动状态，此后的跟踪周期内，若车辆处于静止状态或车辆的行驶速度小于预设速度时，处理器确认车辆当前处于拥堵区域，并向控制云端上报针对该拥堵区域的拥堵警告；

处理器在确认车辆当前处于拥堵区域后，更新相应电子围栏区域的拥堵状态，并通过车-车通信将所更新的电子围栏区域的拥堵状态发送至其他车辆；

在车辆尚未到达电子围栏边界时，处理器对于车辆所接收到的关于电子围栏区域的拥堵状态进行置信度评估；

处理器在确认真实性后，通过车载显示设备向驾驶员提供避让或暂缓进入该电子围栏区域的提醒。

6.如权利要求5所述的车载设备，其特征在于，所述车载设备内置GNSS模块，以获取车辆当前位置。

7.如权利要求5所述的车载设备，其特征在于，处理器基于车辆总线获取车辆当前速度，并结合车辆当前位置跟踪车辆的移动状态。

8.如权利要求5所述的车载设备，其特征在于，包括：确认是否接收到来自于多辆车关于同一电子围栏区域的拥堵状态更新通知，若是，则确认该拥堵状态的真实性，若否，则等待其他车辆的状态更新通知。

9.如权利要求5所述的车载设备，其特征在于，处理器在通过车-路通信获得路侧设备广播的暂缓进入虚拟禁行区的通知后，通过车载显示设备向驾驶员提供避让或暂缓进入该虚拟禁行区的提醒。

Images