确定道路安全速度信息的方法与流程

本发明涉及道路安全技术领域，更具体地说，涉及一种确定道路安全速度信息的方法。

背景技术

车辆在道路（尤其是高速公路）上行驶时，驾驶员需要将个人驾驶意图和当前道路的限速信息进行很好的结合，在保证安全驾驶、不违反交通规则的前提下尽量高速行驶。

传统的汽车导航应用已经集成了大部分路段的限速信息，但这些限速信息相对比较粗略，缺乏关于单条车道的限速信息，例如，对于同向4车道并行的道路而言，第一车道与第四车道可能在限速上存在明显差别，驾驶员在变道时，几乎必然需要注意相应的限速信息变化。而在自动驾驶技术中，这种限速信息变化也是应该考虑的重要因素。

此外，在直线路段的安全速度会高于在弧形路段的安全速度，而现有技术的导航应用中，对不同路段、及实时路况下的安全速度表达不准确，有可能使得驾驶员及乘员在从直线路段驶入弧形路段时感受到较强的离心作用。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种能够更准确地确定道路安全速度信息从而提高驾车体验的方法。

为实现上述目的，本发明提供一种技术方案如下：

一种确定道路安全速度信息的方法，包括：a)、从导航地图获取当前道路的第一限速信息；b)、从高精度地图获取当前道路的第二限速信息；c)、通过摄像装置捕获当前道路上的至少一指示标志的图像，识别图像以确定当前道路的第三限速信息；d)、确定当前道路的至少一车道的曲率；以及e)、基于第一限速信息、第二限速信息和第三限速信息，及曲率，来确定当前道路关于相应路段的安全速度。

优选地，第二限速信息包括当前道路的每条车道的限速信息。

优选地，第三限速信息至少包括车辆所在车道的限速信息。

优选地，曲率从导航地图或高精度地图来获取。

优选地，方法还包括：捕获车辆所在的车道图像以从中提取车道线信息，并基于车道线信息确定曲率。

优选地，车道的曲率与相应路段的安全速度成负相关关系。

本发明还公开一种基于道路限速信息的辅助驾驶系统，包括：导航模块，用于获取当前道路的第一限速信息；高精度地图模块，用于确定当前道路的第二限速信息；图像捕获及识别模块，用于捕获当前道路上的至少一指示标志的图像，并识别图像以确定当前道路的第三限速信息；曲率计算模块，其基于来自导航模块的第一输入、来自高精度地图模块的第二输入来确定当前道路的至少一车道的曲率；以及安全速度确定模块，其基于第一限速信息、第二限速信息和第三限速信息，及曲率，来确定当前道路关于相应路段的安全速度；其中，辅助驾驶系统基于安全速度来辅助驾驶车辆。

优选地，图像捕获及识别模块还捕获车辆所在车道的车道线图像，以帮助曲率计算模块确定曲率。

优选地，该系统按照分布式系统来部署。

本发明各实施例提供的确定道路安全速度信息的方法能够更准确地确定当前车道的限速信息，进而针对不同路段和实时路况能够确定不同的安全速度信息，将这种安全速度向用户进行推荐能够避免用户的注意力分散，有利于提高用户的驾驶体验，以及驾驶安全。辅助驾驶系统能够减少驾驶员对驾驶的介入程度，还使得乘员在全程中都能够感受到平稳和舒适，进而提高了乘车体验。

附图说明

图1示出本发明第一实施例提供的确定道路安全速度信息的方法的流程示意图。

图2示出本发明第二实施例提供的基于道路限速信息的辅助驾驶系统的模块结构示意图。

具体实施方式

在以下描述中提出具体细节，以便提供对本发明的透彻理解。然而，本领域的技术人员将清楚地知道，即使没有这些具体细节也可实施本发明的实施例。在本发明中，可进行具体的数字引用，例如“第一元件”、“第二装置”等。但是，具体数字引用不应当被理解为必须服从于其字面顺序，而是应被理解为“第一元件”与“第二元件”不同。

本发明所提出的具体细节只是示范性的，具体细节可以变化，但仍然落入本发明的精神和范围之内。术语“耦合”定义为表示直接连接到组件或者经由另一个组件而间接连接到组件。

以下通过参照附图来描述适于实现本发明的方法、系统和装置的优选实施例。虽然各实施例是针对元件的单个组合来描述，但是应理解，本发明包括所公开元件的所有可能组合。因此，如果一个实施例包括元件a、b和c，而第二实施例包括元件b和d，则本发明也应被认为包括a、b、c或d的其他剩余组合，即使没有明确描述。

如图1所示，本发明第一实施例提供一种确定道路安全速度信息的方法，如下的示例将以该方法运行在车辆中作为示例来说明。确定道路安全速度信息的方法包括如下各步骤。

步骤s10、获取当前道路的第一限速信息。

示例地，可通过车辆自带的导航软件来查询导航地图，从导航地图中获取当前道路的第一限速信息，其可以是当前道路最高限速或最低限速或在两者都有的情况下可包括该两者。可选地，也可通过非车辆自带的设备（外部设备）提供的导航地图来获得当前道路的第一限速信息，该示例中，该非车辆自带的设备可以是手机等移动终端，且这些移动终端可与用于运行该确定道路安全速度信息的方法的设备通信，从而以便后者自该移动终端提供的地图信息获取第一限速信息，在该确定道路安全速度信息的方法由车辆的诸如驾驶辅助系统等执行的情况下，该移动终端可与车辆通信，进而将信息传送给该驾驶辅助系统。

步骤s12、从高精度地图获取当前道路的第二限速信息。

高精度地图是相对于普通导航地图来说的，其一方面能够提供更高精度的位置坐标，另一方面，其包含的道路交通信息更丰富、更细致。高精度地图不仅有高精度坐标，同时还有更准确的道路形状，甚至包括每个车道的坡度、曲率、航向、高程、侧倾的数据。但是，高精度地图通常范围有限，例如，仅关于高速公路来提供。

高精度地图能够提供高速公路内每条车道的限速信息，本文中称之为“第二限速信息”。在当前道路未被高精度地图覆盖的情况下，“第二限速信息”定义为空白，这表示未能获取到高精度地图所包含的限速信息。而即使未能获取到该限速信息，本发明各实施例中提供的方法仍可执行，只是这时的“第二限速信息”表示为空白。

根据本发明一实施例，高精度地图可以由云端的外部供应商实时地向车辆控制系统提供。作为备选，汽车端可以设置高精度地图模块，其预先加载用户感兴趣区域的高精度地图信息，在以后的行驶过程中，高精度地图模块可以进行自动更新，获取关于最新的高精度地图的修正信息，进而从中获取第二限速信息。

步骤s14、识别指示标志的图像以确定当前道路的第三限速信息。

具体地，可以通过例如摄像头等图像捕获设备实时地捕获当前道路上的一个或多个指示标志的图像，这些指示标志通常会指示道路的方向信息、车道的最高限速、最低限速，以及其他有关道路交通的信息。指示标志可以包括指示牌、指示板以及电子屏幕。

根据本发明一实施例，通过简单的图像处理，首先捕获摄像装置视场内的所有指示标志的图像，再利用图像识别算法，从中识别出有关限速信息的内容，以便形成第三限速信息。

通常，由于摄像装置会针对于车辆当前所处车道上方或侧旁的道路指示标志，所识别出的第三限速信息将至少会包括车辆所在车道的限速信息，也可以包括其他车道的限速信息，以供车辆变道时使用。

步骤s16、确定当前道路的至少一车道的曲率。

应理解，在不同的路段，车道的曲率或曲率半径是不一样的，在弧形路段曲率较大，而在直线路段曲率较小甚至为0。

也应理解，在直线路段安全速度可以较高，而在弧形路段安全速度应较低，以防止乘坐人员在以较高速度通过弧形路段时感受到较大的离心力。

鉴于此，不同路段的安全速度应该受车道的曲率影响。根据本发明一实施例，车道的曲率可以通过汽车自带的导航软件来获取。备选地，车道的曲率可以从高精度地图信息中直接获取。

优选情况下，可以利用另一摄像装置来捕获车辆所在车道的车道图像，从中提取车道线信息，以直接计算、或帮助确定、或修正之前从地图信息中获取的曲率。

应理解，用于识别指示标志的图像的图像捕获设备与捕获车辆所在车道的车道线图像的图像捕获设备均可以是车辆已有的图像传感装置，例如摄像头。但是在现有车辆摄像头不足以实现上述操作的情况下，也可根据需要增加图像捕获设备。

步骤s18、基于第一限速信息、第二限速信息和第三限速信息，来确定当前道路关于相应路段的安全速度。

根据本发明一实施例，可以分别基于第一、第二及第三限速信息而生成第一、第二和第三安全速度，它们可能不同或相同。应理解，第一安全速度应低于第一限速信息中包含的最高限速、高于其包含的最低限速（如果包含最低限速的话）。第二、第三安全速度的情况类似。

“安全速度”不同于最高限速，其可以定义为在保证安全驾驶、不违反交通规则的前提下，驾驶员能够采用的最高速度，或者，驾驶员或乘员所喜好的常规速度。若汽车超过安全速度来行驶，乘员可能会感受到不适。

根据本发明一实施例，可以进一步地将第一、第二、第三限速信息，以及第一、第二、第三安全速度其中的一个或多个实时地向用户推荐。

作为示例，在第一、第二和第三安全速度不完全相同的情况下，出于安全考虑，从中提取出最低的速度值作为最终输出的安全速度来提醒驾驶员、或者直接应用到汽车的辅助驾驶系统上。

作为另一示例，取第一、第二和第三安全速度的数学中间值作为最终输出的安全速度来提醒驾驶员、或直接应用到辅助驾驶系统上。

根据本发明优选的实施例，安全速度是关联于路段的。换言之，在曲率不同的路段，将向驾驶员推荐不同的安全速度。作为示例，在曲率较大的弧形路段，向驾驶员推荐的安全速度为30km/h；在曲率较小的弧形路段，向驾驶员推荐的安全速度为70km/h；在曲率为0的路段，安全速度为110km/h。

从以上可以推导出，车道的曲率与相应路段的安全速度成负相关关系。换言之，曲率减小时，安全速度增加；曲率增大时，安全速度降低。进一步地，可以针对每一条道路分别生成一张对应关系表，来记载不同路段与安全速度之间的对应关系，并形成历史数据来存储，在以后的行程中，若用户经过同一路段、往返路段（或用户曾经驾车通过的路段），可以基于这些历史数据来向驾驶员推荐安全速度。

根据上述第一实施例的方法，通过从不同渠道来获取道路限速信息，能够在保证安全驾驶、不违反交通规则的前提下，使车辆尽量高速行驶，也能够避免用户的注意力分散，这种改进有利于提高用户的驾驶体验。

此外，根据本发明又一实施例，还提供一种辅助驾驶方法，其包括：利用以上第一实施例提供的方法来确定安全速度信息，进而，向用户推荐安全速度、或将安全速度应用于用户所驾驶的车辆。

如图2所示，本发明第二实施例提供一种基于道路限速信息的辅助驾驶系统，其包括导航模块201、高精度地图模块202、图像捕获及识别模块203，以及，曲率计算模块210，安全速度确定模块220。该辅助驾驶系统能够确定当前路段的安全速度，进而基于这一安全速度来辅助驾驶车辆，以便减少驾驶员对驾驶的介入程度。

其中，导航模块201设置于汽车端，其能够获取当前道路的第一限速信息。高精度地图模块202可直接设置于汽车端、也可备选地设置于云端以接近实时地向汽车端传送高精度地图信息，能够确定当前道路的第二限速信息。

图像捕获及识别模块203能够持续捕获当前道路上的关于指示标志的图像，并识别这些图像以确定当前道路的第三限速信息。具体地，图像捕获及识别模块203又可以包括摄像单元和图像识别单元，以及可选的图像预处理单元。摄像单元持续捕获关于道路上方或道路旁边的图像，图像预处理单元分析这些图像是否涉及道路指示标志，若涉及指示标志，则将图像传递到图像识别单元，图像识别单元对图像进行识别以提取出相关的限速信息。在摄像单元视场较大而能够摄录处于不同位置的多个指示标志的情况下，图像识别单元还可进一步判断不同指示标志与车辆之间的距离，并将距离车辆最近的指示标志作为主要分析目标，以确定车辆所处当前车道的限速信息。

根据本发明一实施例，曲率计算模块210能够基于来自导航模块201的第一输入、及来自高精度地图模块202的第二输入来确定当前道路的至少一条车道的曲率。

根据本发明另一改进实施例，曲率计算模块210还从图像捕获及识别模块203获取第三输入，并结合第一输入、第二输入和第三输入来综合地计算当前车道的曲率信息（曲率或曲率半径）。

安全速度确定模块220，其基于第一限速信息、第二限速信息和第三限速信息，并进一步结合曲率计算模块210所输出的曲率信息，来确定当前道路关于相应路段的安全速度。

作为更优选的实施例，在曲率较大的弧形路段，辅助驾驶系统将选择应用相对较小的安全速度，而在曲率较小的路段或直线路段，辅助驾驶系统将选择应用较高的安全速度。

在本发明的一些实施例中，系统的至少一部分可采用通信网络所连接的一组分布式计算装置来实现，或，基于“云”来实现。在这种系统中，多个计算装置共同操作，以通过使用其共享资源来提供服务。

作为示例，高精度地图模块202和/或安全速度确定模块220能够设置于远程端、或云端。导航模块201、图像捕获及识别模块203以及曲率计算模块210设置汽车本地端。

基于“云”的实现可提供一个或多个优点，包括：开放性、灵活性和可扩展性、可中心管理、可靠性、可缩放性、对计算资源所优化、具有聚合和分析跨多个用户的信息的能力、跨多个地理区域进行连接、以及将多个移动或数据网络运营商用于网络连通性的能力。

根据本发明又一实施例，还提供一种控制器，该控制器在执行储存于存储器中的可执行指令时，能够实现上述第一实施例中提供的确定道路安全速度信息的方法。具体地，控制器通过让不同的硬件相互配合，能够按照适当的顺序来执行该方法中的各个步骤。

根据本发明又一实施例，还提供一种存储介质，其用于存储计算机可执行指令，其中这些计算机可执行指令在由处理器执行时，将会执行上述第一实施例中提供的确定道路安全速度信息的方法所包含的步骤。

上述说明仅针对于本发明的优选实施例，并不在于限制本发明的保护范围。本领域技术人员可能作出各种变形设计，而不脱离本发明的思想及附随的权利要求。