CN114446071A - 一种道路限速信息融合判断方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种道路限速信息融合判断方法，主要步骤如下：1）从摄像头获取的限速牌信息中得到SC限速值，从导航地图获取的定位信息中得到Map限速值；2）根据定位信息和预设限速值范围判断SC限速值和Map限速值是否有效；3）根据限速牌信息判断对应的SC限速值是否有效，根据定位信息判断对应的Map限速值是否有效，然后进一步判断输出。本发明同时采用摄像头和导航地图获取道路的限速值，对两者获取的限速值进行限速范围有效性判断、限速牌信息有效性判断、定位信息有效性判断和融合判断后输出，从而解决目前获取道路的限速值及判断的方法存在识别不准确、可靠性较差的问题，取得高自动驾驶系统可靠性的效果。

Description

一种道路限速信息融合判断方法

技术领域

本发明属于汽车智能化的技术领域，具体涉及一种道路限速信息融合判断方法。

背景技术

为提高车辆行驶的安全性，需要针对不同的道路对车辆的行驶速度进行限制。道路的限速值由交通运输部门根据公路的设计速度以及公路的功能类型、几何线形特性、运行交通流量和路侧环境等多种因素综合确定，道路的限速值通过设置在道路两侧或正上方的限速牌向道路上的车辆展示。目前，车辆上配备的自动驾驶系统一般通过摄像头和导航地图获取道路的限速值，其中，通过摄像头获取的方式受限于视觉范围及图像采集技术，存在识别距离近、环境影响大、无法区分限速值类型（如匝道限速值、特定车辆限速值）、无法区分类似限速牌的其他标志（如限重和限高的标识牌）和无法识别不规范的限速牌（如存在遮挡或破损的限速牌、部分显示故障的电子限速牌）等问题；通过导航地图获取的方式存在定位错误、定位延迟、地图数据制作错误、地图数据更新滞后和错误推送非行驶路径的限速信息等问题。

中国专利CN201610580000.2一种道路限速标识识别装置，该方案通过对限速值大小和道路环境来判断选择摄像头或导航地图所获取的限速值，可一定程度上提高自动驾驶系统获取道路限速值的准确性；但该方案没有对摄像头获取的结果进行判断，不能解决摄像头误识别和漏识别等问题，且当摄像头失效时，无法正常输出。中国专利CN201711346566.X一种限速标识融合方法以及限速标识融合系统，该方案主要通过对三个限速信息的校验以及优先级进行仲裁输出，可一定程度上提高自动驾驶系统获取道路限速值的准确性；但该方案未涉及对摄像头获取结果的有效性判断，也未考虑不同道路环境下限速信息的有效性；另外该方案增加利用雷达感知环境中车辆运动信息，对车流信息的判断，导致成本增加，同时存在不同车道不同限速场景下无法获取限速值的问题。

因此，针对目前获取道路的限速值及判断的方法存在漏识别、误识别或增加应用成本的问题，需要提出一种可解决上述问题且适用范围广、安全性搞、体验感强的道路限速值获取方法，以提高自动驾驶系统的可靠性以及驾驶员对道路限速值获取功能的信任感。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明要解决的技术问题是提供一种道路限速信息融合判断方法，解决目前获取道路的限速值及判断的方法存在识别不准确、可靠性较差的问题，取得高自动驾驶系统可靠性的效果。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种道路限速信息融合判断方法，包括如下步骤：

1）开始，通过摄像头获取车辆道路前方的限速牌信息，通过导航地图获取车辆的定位信息；

2）从限速牌信息中获取当前道路的SC限速值，从定位信息中获取当前道路的Map限速值；

3）根据定位信息和预设限速值范围判断SC限速值和Map限速值是否有效；当两者均有效时，执行步骤4）；当仅有SC限速值有效时，输出SC限速值并结束；当仅有Map限速值有效时，输出Map限速值并结束；当两者均无效时，不输出并结束；

4）根据限速牌信息判断对应的SC限速值是否有效，根据定位信息判断对应的Map限速值是否有效，并进一步判断输出SC限速值、Map限速值或不输出，然后结束。

进一步地，同一时段内限速牌信息的数量为多个，限速牌信息包括车辆距离限速牌的横向距离、车辆距离限速牌的纵向距离和SC限速值。

进一步地，同一时段内定位信息的数量为1个，定位信息包括车辆所处位置的道路类型、匝道信息和道路限速信息；道路类型包括高速路和非高速路；匝道信息包括匝道路段和非匝道路段，匝道路段包括路过匝道、位于匝道入口前和位于匝道中；道路限速信息包括车辆距离限速点的距离和Map限速值。

进一步地，预设限速值范围包括车辆位于非高速路的限速值范围K1、车辆位于高速路且为非匝道路段的限速值范围K2和车辆位于高速路且为匝道路段的限速值范围K3。

进一步地，步骤3）中根据定位信息和预设限速值范围判断SC限速值和Map限速值是否有效的详细操作如下：

通过定位信息确定车辆处于非高速道路时，在限速值范围K1内的SC限速值或/和Map限速值有效；

通过定位信息确定车辆处于高速路的非匝道路段时，在限速值范围K2内的SC限速值或/和Map限速值有效；

通过定位信息确定车辆处于高速路的匝道路段时，在限速值范围K3内的SC限速值或/和Map限速值有效。

进一步地，限速值范围K1为10～120km/h，限速值范围K2为60～120km/h，限速值范围K3为10～120km/h。

进一步地，步骤4）中根据限速牌信息判断对应的SC限速值是否有效的详细操作如下：

当摄像头获取车辆所在道路的限速牌信息数量为1，且车辆距离限速牌的纵向距离低于有效距离D1时，则SC限速值有效；

当摄像头获取车辆所在道路的限速牌信息数量为2及以上，多个限速牌信息中车辆距离限速牌的横向距离相等，多个限速牌信息中车辆距离限速牌的纵向距离相等，且车辆距离限速牌的纵向距离低于有效距离D1时，则对应的多个SC限速值中数值最大的SC限速值有效，其余SC限速值无效；

当摄像头获取车辆所在道路的限速牌信息数量为2及以上，多个限速牌信息中车辆距离限速牌的横向距离不相等，多个限速牌信息中车辆距离限速牌的纵向距离相等，且车辆距离限速牌的纵向距离低于有效距离D1时，则最小的车辆距离限速牌的横向距离所对应的SC限速值有效，其余SC限速值无效；

当摄像头获取车辆所在道路的限速牌信息数量为2及以上，多个限速牌信息中车辆距离限速牌的纵向距离不相等，且最小的车辆距离限速牌的纵向距离低于有效距离D1时，则最小的车辆距离限速牌的纵向距离所对应的SC限速值有效，其余SC限速值无效。

进一步地，步骤4）中根据定位信息判断Map限速值是否有效的详细操作如下：

当车辆处于非匝道路段, 且车辆距离限速点的距离低于有效距离D2时，则Map限速值有效；

当车辆处于匝道路段, 车辆位于匝道入口前，且车辆距离限速点的距离低于有效距离D3时，则Map限速值有效；

当车辆处于匝道路段, 车辆位于匝道中，且车辆距离限速点的距离低于有效距离D1时，则Map限速值有效。

进一步地，有效距离D1为20m，有效距离D2为20～50m，有效距离D2与Map限速值的大小成正比，有效距离D3为50m。

进一步地，步骤4）中进一步判断输出SC限速值、Map限速值或不输出的详细操作如下：

通过定位信息确定车辆位于匝道路段且位于匝道入口前或位于匝道中，当SC限速值有效时，则输出SC限速值；当SC限速值无效时，Map限速值有效时，则输出Map限速值；当SC限速值和Map限速值均无效时，不输出；

通过定位信息确定车辆位于非匝道路段或位于匝道路段且路过匝道，当SC限速值无效时，Map限速值有效时，则输出Map限速值；当SC限速值有效时，Map限速值无效时，则输出SC限速值；当SC限速值和Map限速值均有效且相等时，输出Map限速值；

通过定位信息确定车辆位于非匝道路段或位于匝道路段且路过匝道，SC限速值和Map限速值均有效且不相等，当车辆位于高速路时，输出SC限速值；当车辆位于非高速路时，输出Map限速值。

相比现有技术，本发明的有益效果如下：

本发明所述一种道路限速信息融合判断方法，针对仅通过摄像头或导航地图获取道路的限速值而导致可靠性较差的现状，同时采用摄像头和导航地图获取道路的限速值，对两者获取的限速值进行多方面的判断，包括限速范围有效性判断、限速牌信息有效性判断、定位信息有效性判断和融合判断，使最终输出的限速值更为可靠；从而解决目前获取道路的限速值及判断的方法存在识别不准确、可靠性较差的问题，取得高自动驾驶系统可靠性的效果。

附图说明

图1为实施例所述限速范围有效性判断的流程图；

图2为实施例所述限速牌信息有效性判断的流程图；

图3为实施例所述定位信息有效性判断的流程图；

图4为实施例所述融合判断的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

实施例：

一种道路限速信息融合判断方法，包括如下步骤：

1）开始，通过摄像头获取车辆道路前方的限速牌信息，通过导航地图获取车辆的定位信息。

其中，同一时段内限速牌信息的数量为多个，限速牌信息包括车辆距离限速牌的横向距离、车辆距离限速牌的纵向距离和SC限速值；SC限速值即通过摄像头获取的道路限速值；

同一时段内定位信息的数量为1个，定位信息包括车辆所处位置的道路类型、匝道信息和道路限速信息；道路类型包括高速路和非高速路；匝道信息包括匝道路段和非匝道路段，匝道路段包括路过匝道、位于匝道入口前和位于匝道中；道路限速信息包括车辆距离限速点的距离和Map限速值；Map限速值即通过导航地图获取的道路限速值。

2）从限速牌信息中获取当前道路的SC限速值，从定位信息中获取当前道路的Map限速值。

3）根据定位信息和预设限速值范围判断SC限速值和Map限速值是否有效；当两者均有效时，执行步骤4）；当仅有SC限速值有效时，输出SC限速值并结束；当仅有Map限速值有效时，输出Map限速值并结束；当两者均无效时，不输出并结束。

其中，预设限速值范围包括车辆位于非高速路的限速值范围K1、车辆位于高速路且为非匝道路段的限速值范围K2和车辆位于高速路且为匝道路段的限速值范围K3；本实施例中，限速值范围K1为10～120km/h，限速值范围K2为60～120km/h，限速值范围K3为10～120km/h。

请参见图1所示的限速范围有效性判断的流程，即步骤3）中根据定位信息和预设限速值范围判断SC限速值和Map限速值是否有效的详细操作如下：

通过定位信息确定车辆处于非高速道路时，在限速值范围K1内的SC限速值或/和Map限速值有效；

通过定位信息确定车辆处于高速路的非匝道路段时，在限速值范围K2内的SC限速值或/和Map限速值有效；

通过定位信息确定车辆处于高速路的匝道路段时，在限速值范围K3内的SC限速值或/和Map限速值有效。

4）根据限速牌信息判断对应的SC限速值是否有效，根据定位信息判断对应的Map限速值是否有效，并进一步判断输出SC限速值、Map限速值或不输出，然后结束；

请参见图2所示的限速牌信息有效性判断的流程，即步骤4）中根据限速牌信息判断对应的SC限速值是否有效的详细操作如下：

当摄像头获取车辆所在道路的限速牌信息数量为1，且车辆距离限速牌的纵向距离低于有效距离D1时，则SC限速值有效；

当摄像头获取车辆所在道路的限速牌信息数量为2及以上，多个限速牌信息中车辆距离限速牌的横向距离相等，多个限速牌信息中车辆距离限速牌的纵向距离相等，且车辆距离限速牌的纵向距离低于有效距离D1时，则对应的多个SC限速值中数值最大的SC限速值有效，其余SC限速值无效；

当摄像头获取车辆所在道路的限速牌信息数量为2及以上，多个限速牌信息中车辆距离限速牌的横向距离不相等，多个限速牌信息中车辆距离限速牌的纵向距离相等，且车辆距离限速牌的纵向距离低于有效距离D1时，则最小的车辆距离限速牌的横向距离所对应的SC限速值有效，其余SC限速值无效；

当摄像头获取车辆所在道路的限速牌信息数量为2及以上，多个限速牌信息中车辆距离限速牌的纵向距离不相等，且最小的车辆距离限速牌的纵向距离低于有效距离D1时，则最小的车辆距离限速牌的纵向距离所对应的SC限速值有效，其余SC限速值无效。

请参见图3所示的定位信息有效性判断的流程，即步骤4）中根据定位信息判断Map限速值是否有效的详细操作如下：

当车辆处于非匝道路段, 且车辆距离限速点的距离低于有效距离D2时，则Map限速值有效；

当车辆处于匝道路段, 车辆位于匝道入口前，且车辆距离限速点的距离低于有效距离D3时，则Map限速值有效；

当车辆处于匝道路段, 车辆位于匝道中，且车辆距离限速点的距离低于有效距离D1时，则Map限速值有效。

本实施例中，有效距离D1为20m，有效距离D2为20～50m，有效距离D2与Map限速值的大小成正比，有效距离D3为50m。

请参见图4所示的融合判断的流程，即步骤4）中进一步判断输出SC限速值、Map限速值或不输出的详细操作如下：

通过定位信息确定车辆位于匝道路段且位于匝道入口前或位于匝道中，当SC限速值有效时，则输出SC限速值；当SC限速值无效时，Map限速值有效时，则输出Map限速值；当SC限速值和Map限速值均无效时，不输出；

通过定位信息确定车辆位于非匝道路段或位于匝道路段且路过匝道，当SC限速值无效时，Map限速值有效时，则输出Map限速值；当SC限速值有效时，Map限速值无效时，则输出SC限速值；当SC限速值和Map限速值均有效且相等时，输出Map限速值；

通过定位信息确定车辆位于非匝道路段或位于匝道路段且路过匝道，SC限速值和Map限速值均有效且不相等，当车辆位于高速路时，输出SC限速值；当车辆位于非高速路时，输出Map限速值。

本发明所述一种道路限速信息融合判断方法，针对仅通过摄像头或导航地图获取道路的限速值而导致可靠性较差的现状，同时采用摄像头和导航地图获取道路的限速值，对两者获取的限速值进行多方面的判断，包括限速范围有效性判断、限速牌信息有效性判断、定位信息有效性判断和融合判断，使最终输出的限速值更为可靠；从而解决目前获取道路的限速值及判断的方法存在识别不准确、可靠性较差的问题，取得高自动驾驶系统可靠性的效果。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种道路限速信息融合判断方法，其特征在于：包括如下步骤：

1）开始，通过摄像头获取车辆道路前方的限速牌信息，通过导航地图获取车辆的定位信息；

2）从限速牌信息中获取当前道路的SC限速值，从定位信息中获取当前道路的Map限速值；

3）根据定位信息和预设限速值范围判断SC限速值和Map限速值是否有效；当两者均有效时，执行步骤4）；当仅有SC限速值有效时，输出SC限速值并结束；当仅有Map限速值有效时，输出Map限速值并结束；当两者均无效时，不输出并结束；

4）根据限速牌信息判断对应的SC限速值是否有效，根据定位信息判断对应的Map限速值是否有效，并进一步判断输出SC限速值、Map限速值或不输出，然后结束。

2.根据权利要求1所述一种道路限速信息融合判断方法，其特征在于：同一时段内限速牌信息的数量为多个，限速牌信息包括车辆距离限速牌的横向距离、车辆距离限速牌的纵向距离和SC限速值。

3.根据权利要求2所述一种道路限速信息融合判断方法，其特征在于：同一时段内定位信息的数量为1个，定位信息包括车辆所处位置的道路类型、匝道信息和道路限速信息；道路类型包括高速路和非高速路；匝道信息包括匝道路段和非匝道路段，匝道路段包括路过匝道、位于匝道入口前和位于匝道中；道路限速信息包括车辆距离限速点的距离和Map限速值。

4.根据权利要求3所述一种道路限速信息融合判断方法，其特征在于：预设限速值范围包括车辆位于非高速路的限速值范围K1、车辆位于高速路且为非匝道路段的限速值范围K2和车辆位于高速路且为匝道路段的限速值范围K3。

5.根据权利要求4所述一种道路限速信息融合判断方法，其特征在于：步骤3）中根据定位信息和预设限速值范围判断SC限速值和Map限速值是否有效的详细操作如下：

通过定位信息确定车辆处于非高速道路时，在限速值范围K1内的SC限速值或/和Map限速值有效；

通过定位信息确定车辆处于高速路的非匝道路段时，在限速值范围K2内的SC限速值或/和Map限速值有效；

通过定位信息确定车辆处于高速路的匝道路段时，在限速值范围K3内的SC限速值或/和Map限速值有效。

6.根据权利要求5所述一种道路限速信息融合判断方法，其特征在于：限速值范围K1为10～120km/h，限速值范围K2为60～120km/h，限速值范围K3为10～120km/h。

7.根据权利要求2所述一种道路限速信息融合判断方法，其特征在于：步骤4）中根据限速牌信息判断对应的SC限速值是否有效的详细操作如下：

当摄像头获取车辆所在道路的限速牌信息数量为1，且车辆距离限速牌的纵向距离低于有效距离D1时，则SC限速值有效；

当摄像头获取车辆所在道路的限速牌信息数量为2及以上，多个限速牌信息中车辆距离限速牌的横向距离相等，多个限速牌信息中车辆距离限速牌的纵向距离相等，且车辆距离限速牌的纵向距离低于有效距离D1时，则对应的多个SC限速值中数值最大的SC限速值有效，其余SC限速值无效；

当摄像头获取车辆所在道路的限速牌信息数量为2及以上，多个限速牌信息中车辆距离限速牌的横向距离不相等，多个限速牌信息中车辆距离限速牌的纵向距离相等，且车辆距离限速牌的纵向距离低于有效距离D1时，则最小的车辆距离限速牌的横向距离所对应的SC限速值有效，其余SC限速值无效；

当摄像头获取车辆所在道路的限速牌信息数量为2及以上，多个限速牌信息中车辆距离限速牌的纵向距离不相等，且最小的车辆距离限速牌的纵向距离低于有效距离D1时，则最小的车辆距离限速牌的纵向距离所对应的SC限速值有效，其余SC限速值无效。

8.根据权利要求7所述一种道路限速信息融合判断方法，其特征在于：步骤4）中根据定位信息判断Map限速值是否有效的详细操作如下：

当车辆处于非匝道路段, 且车辆距离限速点的距离低于有效距离D2时，则Map限速值有效；

当车辆处于匝道路段, 车辆位于匝道入口前，且车辆距离限速点的距离低于有效距离D3时，则Map限速值有效；

当车辆处于匝道路段, 车辆位于匝道中，且车辆距离限速点的距离低于有效距离D1时，则Map限速值有效。

9.根据权利要求8所述一种道路限速信息融合判断方法，其特征在于：有效距离D1为20m，有效距离D2为20～50m，有效距离D2与Map限速值的大小成正比，有效距离D3为50m。

10.根据权利要求9所述一种道路限速信息融合判断方法，其特征在于：步骤4）中进一步判断输出SC限速值、Map限速值或不输出的详细操作如下：

通过定位信息确定车辆位于匝道路段且位于匝道入口前或位于匝道中，当SC限速值有效时，则输出SC限速值；当SC限速值无效时，Map限速值有效时，则输出Map限速值；当SC限速值和Map限速值均无效时，不输出；

通过定位信息确定车辆位于非匝道路段或位于匝道路段且路过匝道，当SC限速值无效时，Map限速值有效时，则输出Map限速值；当SC限速值有效时，Map限速值无效时，则输出SC限速值；当SC限速值和Map限速值均有效且相等时，输出Map限速值；

通过定位信息确定车辆位于非匝道路段或位于匝道路段且路过匝道，SC限速值和Map限速值均有效且不相等，当车辆位于高速路时，输出SC限速值；当车辆位于非高速路时，输出Map限速值。

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