一种接收交管人员指令的自动驾驶方法及系统

本发明涉及汽车自动驾驶领域，特别是涉及一种接收交管人员指令的自动驾驶方法及系统。

背景技术：

汽车自动驾驶技术具有减少交通安全事故、缓解道路拥堵等优点，在未来的智能交通和智慧城市建设方面拥有广阔的应用前景。

现有的汽车自动驾驶方法主要是针对既定规划路线、交通信号灯和交通标志等识别处理方法，在发生交通事故或紧急情况时，现有的汽车自动驾驶方法因不能识别交管人员的指挥信号，而不能及时采取相应操作，不能配合交管人员完成工作，增加了交管人员对自动驾驶汽车在道路交通中的管理难度。

例如，由于交叉路口临时管制和疏导，高速公路因事故或检修等，需自动驾驶汽车进行临时变道、让行等操作，此时自动驾驶汽车需要对交管人员的人工指令进行识别并听从其指挥，方便交管人员对特殊情况进行处理。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种接收交管人员人工指令的自动驾驶方法及系统，以实现自动驾驶汽车对交管人员的人工指令识别及自动驾驶。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种接收交管人员指令的自动驾驶方法，所述方法包括：

获取路口或者路段处的第一图像；

基于所述第一图像识别路口或者路段处是否有交管人员；若没有交管人员，则正常行驶；若有交管人员，则获取手臂挥动所产生的轨迹曲线；

采用时域滤波方法对所述轨迹曲线进行时域滤波处理，获得时域滤波曲线；

将设定时间内的时域滤波曲线进行加权平均，获得加权平均曲线；

提取所述加权平均曲线的特征值；

将所述加权平均曲线的特征值与数据库中已存的第一特征值进行对比，识别出动作，以使根据所述动作进行自动驾驶；所述动作包括前进手势、停止手势、靠边停车手势或变道手势。

可选地，在所述获取手臂挥动所产生的轨迹曲线之前还包括：

当识别路口或者路段处有交管人员，则基于所述第一图像进行识别，获得交管人员信息；所述交管人员信息包括身份类型和岗位编号。

可选地，所述方法还包括：

识别车辆前方设定距离处的第二图像；

基于所述第二图像识别车辆前方设定距离处是否有人；若没有人，则正常行驶；若有人，则判断所述人是否为交管人员；

若所述人是交管人员，则获取手臂挥动所产生的轨迹曲线；若所述人不是交管人员，则停车。

可选地，所述方法还包括：

获取交管人员或交管车辆的声音信号；

采用时域滤波方法对所述声音信号进行时域滤波处理，获得时域滤波后的声音信号；

将设定时间内的时域滤波后的声音信号进行加权平均，获得加权平均信号；

提取所述加权平均信号的特征值；

将所述加权平均信号的特征值与数据库中已存的第二特征值进行对比，识别出语音指令。

可选地，在所述获取交管人员或交管车辆的声音信号之前，还包括：

识别交管车辆。

可选地，所述识别交管车辆具体包括：

获取车牌图像；

基于所述车牌图像确定车牌信息；

判断所述车牌信息是否存储在交警车牌数据库中；如果所述车牌信息存储在交警车牌数据库中，则说明所述车牌信息对应的车辆是交管车辆；如果没有存储在交警车牌数据库中，则说明所述车牌信息对应的车辆不是交管车辆；

或者获取车辆图像；

读取所述车辆图像上的车辆数据；所述车辆数据包括车型和交管车辆标志；

判断车辆数据与数据库中存储的交管车辆数据是否相同；如果所述车辆数据与数据库中存储的交管车辆数据相同，则说明所述车辆数据对应的车辆是交管车辆；如果所述车辆数据与数据库中存储的交管车辆数据不相同，则说明所述车辆数据对应的车辆不是交管车辆。

可选地，所述方法还包括：

当无法正常行驶时，向责任人发送报警信号，以使责任人根据所述报警信号手动或遥控驾驶。

一种接收交管人员指令的自动驾驶系统，所述系统包括：图像采集模块、动作识别模块和车载终端；

所述图像采集模块与所述动作识别模块连接，所述图像采集模块用于拍摄路口或者路段处的第一图像；

所述动作识别模块包括手持端以及微处理器；所述手持端与所述微处理器连接；所述微处理器分别与所述图像采集模块和所述车载终端连接；

所述手持端用于获取手臂挥动的轨迹曲线；

所述微处理器应用于上述接收交管人员指令的自动驾驶方法识别出动作；

所述车载终端用于根据所述微处理器发送的所述动作进行自动驾驶。

可选地，所述动作识别模块还包括：

主机，设置在所述微处理器和所述手持端之间，分别与所述微处理器和所述手持端连接，用于将所述手臂挥动的轨迹曲线发送至所述微处理器；所述主机还用于根据所述微处理器发送的采集指令控制所述手持端获取手臂挥动的轨迹曲线。

可选地，所述动作识别模块还包括：

无线通讯模块，设置在所述主机和所述手持端之间，分别与所述主机和所述手持端连接，用于将所述手臂挥动的轨迹曲线无线发送至所述主机；所述无线通讯模块还用于将所述主机传输的采集指令发送至所述手持端。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明中，自动驾驶汽车通过识别路口或者路段是否有交管人员并识别交管人员的指令，对交管人员的指令进行处理，识别出动作，自动驾驶汽车根据所述动作进行相应操作，实现了自动驾驶汽车对交管人员的人工指令识别及自动驾驶，降低了交管人员对自动驾驶汽车在道路交通中管理难度，有利于保障交通安全、畅通。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种接收交管人员指令的自动驾驶方法的流程图；

图2为本发明一种接收交管人员指令的自动驾驶系统的方框图。

符号说明：1-微处理器；2-手持端；3-图像采集模块；4-主机；5-无线通讯模块；6-车载终端。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种接收交管人员人工指令的自动驾驶方法及系统，以实现自动驾驶汽车对交管人员的人工指令识别及自动驾驶。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明一种接收交管人员指令的自动驾驶方法的流程图，如图1所示，一种接收交管人员指令的自动驾驶方法，所述方法包括：

步骤101：获取路口或者路段处的第一图像。具体的，自动驾驶汽车在通过人工指挥的路口或路段时，首先会识别路口或路段是否有交管人员在指挥交通，通过对路口或者路段处的第一图像进行识别来确定是否有交管人员在指挥交通。

步骤102：基于所述第一图像识别路口或者路段处是否有交管人员；若没有交管人员，则正常行驶；若有交管人员，则获取手臂挥动所产生的轨迹曲线。

在所述获取手臂挥动所产生的轨迹曲线之前还包括：

当识别路口或者路段处有交管人员，则基于所述第一图像进行识别，获得交管人员信息；所述交管人员信息包括身份类型和岗位编号。

步骤103：采用时域滤波方法对所述轨迹曲线进行时域滤波处理，获得时域滤波曲线。

步骤104：将设定时间内的时域滤波曲线进行加权平均，获得加权平均曲线。

步骤105：提取所述加权平均曲线的特征值。

步骤106：将所述加权平均曲线的特征值与数据库中已存的第一特征值进行对比，识别出动作，以使根据所述动作进行自动驾驶；所述动作包括前进手势、停止手势、靠边停车手势或变道手势。

当确认相关交管人员信息后，自动驾驶汽车根据交管人员的指令完成相应驾驶操作，如前进、停止、靠边停车或变道等操作，从而安全通过该路段或安全停车。

在一个具体实施方式中，所述方法还包括：

识别车辆前方设定距离处的第二图像。

基于所述第二图像识别车辆前方设定距离处是否有人；若没有人，则正常行驶；若有人，则判断所述人是否为交管人员。

若所述人是交管人员，则获取手臂挥动所产生的轨迹曲线；若所述人不是交管人员，则停车。

接收的交管人员指令形式包括肢体指令和语音指令。

在一个具体实施方式中，所述方法还包括：

获取交管人员或交管车辆的声音信号。

采用时域滤波方法对所述声音信号进行时域滤波处理，获得时域滤波后的声音信号。

将设定时间内的时域滤波后的声音信号进行加权平均，获得加权平均信号。

提取所述加权平均信号的特征值。

将所述加权平均信号的特征值与数据库中已存的第二特征值进行对比，识别出语音指令。

自动驾驶汽车在识别到交管人员或交管车辆后，可对交管人员发出的语音进行识别。那么在行车过程中，交管人员可根据道路情况随时对自动驾驶汽车发出指令。语音指令可以是直接喊话，自动驾驶汽车收集到声音后通过与数据库中的指令进行比对，识别并执行指令。也可以是交管人员说出规范指令代号，自动驾驶汽车直接执行。交管人员也可通过随身通讯终端直接对目标车辆发出指令。

在一个具体实施方式中，在所述获取交管人员或交管车辆的声音信号之前，还包括：识别交管车辆。自动驾驶汽车可识别交管车辆及交管车辆发出的语音指令和电子指令，完成相应操作。

所述识别交管车辆具体包括：

获取车牌图像。

基于所述车牌图像确定车牌信息；

判断所述车牌信息是否存储在交警车牌数据库中；如果所述车牌信息存储在交警车牌数据库中，则说明所述车牌信息对应的车辆是交管车辆；如果没有存储在交警车牌数据库中，则说明所述车牌信息对应的车辆不是交管车辆；

或者获取车辆图像；

读取所述车辆图像上的车辆数据；所述车辆数据包括车型和交管车辆标志；

判断车辆数据与数据库中存储的交管车辆数据是否相同；如果所述车辆数据与数据库中存储的交管车辆数据相同，则说明所述车辆数据对应的车辆是交管车辆；如果所述车辆数据与数据库中存储的交管车辆数据不相同，则说明所述车辆数据对应的车辆不是交管车辆。

在一个具体实施方式中，所述方法还包括：

当无法正常行驶时，向责任人发送报警信号，以使责任人根据所述报警信号手动或遥控驾驶。

当自动驾驶汽车发生故障或交通事故或其它需要联系责任人的情形下，需遵循以下方法：首先，对前来处理的交管人员进行识别，确定其类型、身份和编号；自动驾驶汽车对交管人员的识别可以是通过自动驾驶系统与交管人员随身设备交互识别，也可以是通过交通管理中心云端和交管人员具体定位进行身份识别。

当完成交管身份识别后，自动驾驶汽车判断交管人员指令，完成相应驾驶操作，例如靠边停车，以防止在意外发生后阻碍交通和导致二次事故；在进行人工干预的驾驶操作后，自动驾驶汽车将联系车辆责任人，以按照交管人员要求进行处理。

利用本发明提供的一种接收交管人工指令的自动驾驶方法，自动驾驶汽车可以识别交通管理人员或者交管车辆，并根据交通管理人员或者交管车辆的指令进行变道、停止和靠边停车等动作，还可以与自动驾驶汽车所有人取得联系，从而解决交管人员对自动驾驶汽车在道路交通中的管理问题。

图2为本发明一种接收交管人员指令的自动驾驶系统的方框图，如图2所示，所述系统包括：图像采集模块3、动作识别模块和车载终端6。

所述图像采集模块3与所述动作识别模块连接，所述图像采集模块3用于拍摄路口或者路段处的第一图像。所述图像采集模块3可以是面阵相机、线阵相机、3d相机或摄像机等等。

所述动作识别模块包括手持端2以及微处理器1；所述手持端2与所述微处理器1连接；所述微处理器1分别与所述图像采集模块3和所述车载终端6连接。

所述手持端2用于获取手臂挥动的轨迹曲线。

所述微处理器1根据获取的轨迹曲线应用于上述方法识别出动作。

所述微处理器1用于获取路口或者路段处的第一图像。还基于所述第一图像识别路口或者路段处是否有交管人员；若没有交管人员，则正常行驶；若有交管人员，则获取手臂挥动所产生的轨迹曲线。并且采用时域滤波方法对所述轨迹曲线进行时域滤波处理，获得时域滤波曲线；将设定时间内的时域滤波曲线进行加权平均，获得加权平均曲线；提取所述加权平均曲线的特征值；最后将所述加权平均曲线的特征值与数据库中已存的第一特征值进行对比，识别出动作，所述微处理器1将所述动作发送到所述车载终端6。

所述车载终端6用于根据所述微处理器1发送的所述动作进行自动驾驶。

自动驾驶汽车对交管人员肢体动作的识别可以通过交管人员动作识别模块来完成。该系统包含手持端2(信号采集模块)和微处理器1(核心处理模块)。手持端2采用运动传感器采集手部挥动所产生的加速度，生成轨迹曲线，使用锂电池供电。微处理器1安装在汽车上，接收手持端2传来的无线信号。微处理器1将传来的信号进行软件算法滤波之后进行识别处理，并将识别数据与数据库中已存的数据进行比对，确定出交管人员的动作。识别过程中需要处理的数据是手臂挥动产生的轨迹曲线。手部动作虽然具有规律，但所产生的加速度值与挥动速度、挥动力度有关系，同一个动作可能存在着多种路径，因此，不能仅通过对手臂挥动过程种产生的加速度进行识别，得到动作路径。考虑这些不确定因素，滤波采用简洁高效的时域滤波法，将时域中一定时间内的轨迹曲线进行加权平均得出较平滑的加权平均曲线。之后对加权平均曲线进行采样提取特征值，和数据库中已存的特征值进行对比，最终识别出动作名称。

在一个具体实施方式中，所述动作识别模块还包括：

主机4，设置在所述微处理器1和所述手持端2之间，分别与所述微处理器1和所述手持端2连接，用于将所述手臂挥动的轨迹曲线发送至所述微处理器1；所述主机4还用于根据所述微处理器1发送的采集指令控制所述手持端2获取手臂挥动的轨迹曲线。具体的，主机4将手臂挥动的轨迹曲线经过简单处理后通过串口发送至微处理器1。

在一个具体实施方式中，所述动作识别模块还包括：

无线通讯模块5，设置在所述主机4和所述手持端2之间，分别与所述主机4和所述手持端2连接，用于将所述手臂挥动的轨迹曲线无线发送至所述主机4；所述无线通讯模块5还用于将所述主机4传输的采集指令发送至所述手持端2。

自动驾驶汽车对交管车辆的识别可以通过交管车辆牌照识别系统或交管车辆外观识别系统。

当遇到故障或其他情况无法正常行驶时，自动驾驶汽车会通过电话或智能终端软件给相关责任人发信号，由责任人手动接管驾驶或遥控指挥自动驾驶汽车停靠到合理位置，防止阻碍交通或造成安全隐患。

所述交管车辆牌照识别系统包括车牌影像采集单元、车牌识别单元和控制单元。车牌影像采集单元可以是面阵相机或摄像机，用于采集附近车辆的车牌图像；车牌识别单元用于根据车牌图像识别车牌号；控制单元用于控制车牌影像采集单元和车牌识别单元进行信息采集，建立车牌信息后控制单元识别所述车辆是否为交管车辆，若是交管车辆，将车牌信息发送至微处理器1，生成采集指令，主机4根据所述微处理器1发送的采集指令采集车辆的声音信号，并将所属声音信号发送至微处理器进行处理，确定车辆的语音指令，车载终端6根据车辆的语音指令进行自动驾驶。

所述车辆外观识别系统包括车辆图像采集单元、图像存储单元和控制单元。车辆图像采集单元可以采用线阵相机或3d相机，用于图像扫描，获得图像数据；图像存储单元用于存储图像数据；控制单元用于控制车辆图像采集单元进行图像扫描，读取图像存储单元上的图像数据与数据库中的数据进行比对，并识别车辆是否为交管车辆，若是交管车辆，将车辆信息发送至微处理器1，生成采集指令，主机4根据所述微处理器1发送的采集指令采集车辆的声音信号，并将所属声音信号发送至微处理器进行处理，确定车辆的语音指令，车载终端6根据车辆的语音指令进行自动驾驶。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。