用于辅助车辆重新加入道路交通的方法和设备与流程

1.本发明涉及一种用于辅助车辆重新加入道路交通的方法，本发明还涉及一种用于辅助车辆重新加入道路交通的设备和一种机器可读的存储介质。


背景技术：

2.在车辆的使用期间，经常需要将车辆短暂地停在路边(例如为了打电话、搬运/卸载东西、接送乘客等)然后再继续行驶。在这种情况下，如果从停车位置随机起步，很有可能会因为错过前方交通信号灯的绿灯阶段而必须在路口前等待很长时间。这不仅影响了车辆的通行效率，而且在等待期间(如果车辆是燃油驱动且引擎未关闭)车辆处于油耗较高的怠速状态，此外，频繁的启停操作也会对发动机造成磨损。
3.为此，现有技术中提出在车辆停在路口处时收集交通信号灯的切换时间表，并获取路口处的其他移动对象的运动信息，由此综合判定应当允许还是禁止启动车辆的发动机。
4.还已知一种辅助车辆通过交叉路口的方法，在该方法中，当车辆接近或停靠在路口时，通过显示单元向驾驶员显示红灯阶段或绿灯阶段的剩余时间。
5.然而，上述解决方案仅关注车辆行驶接近路口或者在路口处停车等待的交通场景，但是却无法为临时脱离道路交通的车辆提供有价值的帮助。在这种背景下，期待提供一种用于辅助车辆再起步的方案，旨在使车辆从临时停车状态更顺畅地回归到道路交通中。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种用于辅助车辆重新加入道路交通的方法，所述方法包括以下步骤：
7.s1：识别车辆在临时脱离道路交通情况下的临时停车行为；
8.s2：响应于识别到所述临时停车行为，获取车辆在重新加入道路交通之后即将经过的路口处的交通信号灯的状态信息；以及
9.s3：至少基于所述状态信息生成并输出起步提示信号，所述起步提示信号用于辅助车辆在重新加入道路交通之后在不停车情况下通过所述路口。
10.本发明尤其包括以下技术构思：在车辆偶然退出道路交通的场景中，通过了解前方路口的交通信号灯状态，可以为车辆合理规划重新起步的时机和方式，避免车辆因盲目起步而错过绿灯。在总体上，不仅提高了车辆在路口处的通行效率，而且也避免因频繁启停造成的能源浪费。
11.可选地，所述起步提示信号包括以下各项中的至少一个：
12.对车辆起步的时机的提示；
13.对车辆的起步速度、起步加速度和/或起步之后的推荐行驶速度的提示；和/或
14.对车辆起步之后待驶入的目标车道的提示。
15.可选地，在所述步骤s2中，获取从当前时刻起直至交通信号灯的至少下一绿灯阶
段的开始时刻的第一时间，和/或，获取从当前时刻起直至交通信号灯的至少下一绿灯阶段的结束时刻的第二时间；
16.在所述步骤s3中，估计车辆从临时停车位置出发到达所述路口处的行驶时间，基于所述行驶时间与所述第一时间和/或所述第二时间的比较选择性地生成关于起步时机的提示信号。
17.可选地，在所述行驶时间小于第一时间的情况下，基于行驶时间与第一时间的差生成关于最早起步时机的提示信号，所述最早起步时机指示车辆能够在不停车情况下通过所述路口的最早起步时刻；
18.在所述行驶时间大于第一时间且小于第二时间的情况下，基于行驶时间与第二时间的差生成关于最晚起步时机的提示信号，所述最晚起步时机指示车辆能够在不停车情况下通过所述路口的最晚起步时刻。
19.可选地，所述方法还包括以下步骤：
20.借助机器学习模型对车辆在历史时间段内的驾驶行为数据进行自学习并确定车辆的预测行驶速度，和/或，基于发生车辆的临时停车行为的路段的历史平均速度或最大允许速度确定车辆的预测行驶速度；
21.在所述步骤s3中，附加地基于所述车辆的预测行驶速度生成并输出起步提示信号。
22.可选地，所述方法还包括以下步骤：
23.获取发生车辆的临时停车行为的路段的交通流量信息；
24.在所述步骤s3中，附加地基于所述交通流量信息生成并输出起步提示信号。
25.可选地，在所述步骤s3中，以倒计时信号、尤其以秒为单位的倒计时信号的形式输出关于起步时机的提示信号。
26.可选地，在所述步骤s1中，在满足以下条件中的一个或多个的情况下确定识别到车辆的临时停车行为：
27.借助对车辆周围环境的图像的识别确定车辆在道路边缘处停车；
28.借助车辆的定位信息确定车辆在道路边缘处停车；
29.车辆的行驶速度为零并且处于点火状态；
30.车辆的行驶速度为零并且车辆的转向指示灯或危险指示灯被开启；和/或
31.车辆的行驶速度为零并且尚未到达车辆的导航目的地。
32.根据本发明的第二方面，提供一种用于辅助车辆重新加入道路交通的设备，所述设备用于执行根据本发明的第一方面所述的方法，所述设备包括：
33.识别模块，其被配置为能够识别车辆在临时脱离道路交通情况下的临时停车行为；
34.获取模块，其被配置为能够响应于识别到所述临时停车行为，获取车辆在重新加入道路交通之后即将经过的路口处的交通信号灯的状态信息；以及
35.输出模块，其被配置为能够至少基于所述状态信息生成并输出起步提示信号，所述起步提示信号用于辅助车辆在重新加入道路交通之后在不停车情况下通过所述路口。
36.根据本发明的第三方面，提供一种机器可读的存储介质，在所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序用于当在计算机上运行时执行根据本发明的第一方面所述
的方法。
附图说明
37.下面，通过参看附图更详细地描述本发明，可以更好地理解本发明的原理、特点和优点。附图包括：
38.图1示出了根据本发明的一个示例性实施例的用于辅助车辆重新加入道路交通的设备的框图；
39.图2示出了根据本发明的一个示例性实施例的用于辅助车辆重新加入道路交通的方法的流程图；
40.图3示出了图2所示方法的两个方法步骤的流程图；以及
41.图4示出了借助根据本发明的方法生成的起步提示信号在车载显示单元上的一种示例性表示。
具体实施方式
42.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案以及有益的技术效果更加清楚明白，以下将结合附图以及多个示例性实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而不是用于限定本发明的保护范围。
43.图1示出了根据本发明的一个示例性实施例的用于辅助车辆重新加入道路交通的设备的框图。
44.如图1所示，车辆100包括根据本发明的设备1。在此，该车辆100例如还包括由前视摄像头11、左视摄像头12、后视摄像头13、右视摄像头14构成的全景视觉感知系统、雷达传感器15以及激光雷达传感器16。借助这些车载环境传感器，车辆100例如能够执行倒车辅助、障碍物探测、道路结构识别等多种功能以支持部分自主行驶或完全自主行驶。此外，车辆100例如还包括基于车联网技术的通信接口17以及定位导航单元18。借助通信接口17能够从其他交通参与者、基础设施和/或道路监管平台接收交通信息，并且还将车辆100收集的交通信息共享给其他交通参与者。借助定位导航单元18能够实时地确定车辆在数字地图中的位置并由此了解车辆周围的地标信息。在此应注意，除了在图1中示出的传感器之外，车辆100还可能包括其他类型及数量的传感器，本发明对此不进行具体限制。
45.为了使车辆顺畅地重新加入道路交通，设备1例如包括识别模块10、获取模块20和输出模块30，这些模块在通信技术上彼此连接。
46.识别模块10用于识别车辆100在临时脱离道路交通情况下的临时停车行为。为此，识别模块10例如可以连接到车辆100的全景视觉感知系统，以便接收车辆外部道路环境的图像。在识别模块10中，借助经训练的机器学习模型(例如对象分类器或卷积神经网络)从这些图像中辨识出车辆周边的道路形态(这例如包括车道边界位置、路灯位置、路缘位置、人行道位置等)，然后基于道路形态对车辆100当前所处交通场景执行分类，并检查当前交通场景是否与一个或多个预设场景吻合。此外，识别模块10例如还连接到定位导航单元18，以便结合车辆在数字地图中的位置判断车辆100当前是否暂时地停靠在路边。附加地或替代地，识别模块10还连接到车辆的轮速传感器、转向指示灯和危险指示灯，因此例如还可以根据车辆的速度以及相关指示灯的状态验证临时停车状态。
47.识别模块10连接到获取模块20并用于将关于车辆所处交通场景的识别结果提供给获取模块20。如果已经识别出车辆100在临时脱离道路交通的情况下临时停车，获取模块20获取车辆在重新加入道路交通之后即将经过的路口处的交通信号灯的状态信息。为此，获取模块20连接到车辆100的定位导航单元18并从那里读取预存储的导航路线，由此可以知道沿着导航路线的下一个即将经过的交通信号灯的位置。然后，获取模块20借助通信接口17从路侧单元或道路监管平台(例如位于服务器中)接收信息，从而可以请求关于该交通信号灯的状态信息。
48.借助输出模块30，可以至少基于交通信号灯的状态信息生成并输出起步提示信号，该起步提示信号用于辅助车辆在重新加入道路交通之后在不停车情况下通过交通信号灯所在路口。此外，输出模块30例如还可以借助通信接口17获取车辆当前所处路段的交通流量信息，由此可以结合实时路况更准确地确定起步提示信号。这种起步提示信号例如可以以视觉和/或听觉的形式被提供给驾驶员。作为示例，输出模块30连接到车辆100的显示单元41或扬声器42，从而可以在车舱内显示或播放起步提示信号。
49.在此应注意，虽然设备1的各个子模块10、20、30在图1中被示出为通信接口并连接到各个传感器或执行机构，然而也可能的是，这些模块10、20、30直接构造为或包括上述车载传感器和执行机构。
50.图2示出了根据本发明的一个示例性实施例的用于辅助车辆重新加入道路交通的方法的流程图。在图2所示实施例中，所述方法示例性地包括步骤s1-s3，并且例如可以在使用图1所示的设备1的情况下实施。
51.在步骤s1中，识别车辆在临时脱离道路交通情况下的临时停车行为。
52.在本发明的意义上，“临时脱离道路交通”意味着车辆从道路交通流暂时退出。这一点例如可以结合车辆的位置来判断，例如，如果结合定位信息发现车辆没有位于行车道上，而是出现在非行驶区域上或者紧急停车带上，则可以确定车辆临时脱离道路交通。
53.在本发明的意义上，“临时停车行为”不理解为车辆在正规停车位上的长期停放状态，而是表示车辆的例如至多持续几分钟的停车状态，在临时停车时，驾驶员一般会保持在车辆中或者不会远离车辆。在这种情况下，虽然车辆处于停车状态，但是车辆尚未到达最终目的地，而是由于突发情况或者待处理事件(例如打电话、接送乘客、卸载/装载货物)而不得不在途中短暂地停靠。在临时停车时，车辆一般不会停放在正规停车位中，而是停靠在道路一侧或者标明的临时停车位上。
54.作为示例，在满足以下条件中的一个或多个的情况下确定识别到车辆的临时停车行为：
55.借助对车辆周围环境的图像的识别确定车辆在道路边缘处停车；
56.借助车辆的定位信息确定车辆在道路边缘处停车；
57.车辆的行驶速度为零并且处于点火状态；
58.车辆的行驶速度为零并且车辆的转向指示灯或危险指示灯被开启；和/或
59.车辆的行驶速度为零并且尚未到达车辆的导航目的地。
60.在步骤s2中，响应于识别到车辆的临时停车行为，获取车辆在重新加入道路交通之后即将经过的路口处的交通信号灯的状态信息。
61.作为示例，可以从车辆的定位导航单元读取车辆的导航路线，然后根据车辆当前
位置确定位于导航路线上的下一个待经过的交通信号灯的位置。基于车对基础设施通信，可以向车辆外部的路侧单元(例如直接向交通信号灯)或者道路监管平台请求该交通信号灯的状态信息。如果在定位导航单元中没有存储导航路线(例如由于在车辆行驶期间未使用导航功能)，则也可以借助车辆在数字地图中的定位以及周边标志物信息来估计交通信号灯的位置，例如，可以将车辆当前所处道路延伸经过的最近路口处的交通信号灯作为感兴趣目标。
62.作为另一示例，还可以获取沿着车辆导航路线的多个路口处的多个交通信号灯的状态信息，从而能够在后续步骤中在综合考虑车辆在连续多个路口处的通行效率的情况下生成起步提示信号。
63.交通信号灯的状态信息例如包括：交通信号灯的阶段切换表、从当前时刻起直至交通信号灯的下一绿灯阶段的起始时刻/结束时刻的时间、交通信号灯的当前阶段的剩余时间等。
64.在步骤s3中，至少基于交通信号灯的状态信息生成并输出起步提示信号，该起步提示信号用于辅助车辆在重新加入道路交通之后在不停车情况下通过所述路口。
65.在本发明的意义上，“车辆在重新加入道路交通之后在不停车情况下通过路口”意味着，车辆在从停车状态恢复行驶之后，不会由于前方路口处的交通信号灯的红灯阶段而被迫在该路口处停车等待。
66.在最简单的情况下，可以直接把交通信号灯的当前阶段的状态(红/绿)和持续时间显示在车载显示单元上，从而驾驶员可以根据经验自行判断应当在什么时间重新出发。
67.此外，也可以估计车辆从当前位置至前方路口的行驶时间，然后基于行驶时间与下一绿灯阶段的开始或结束时刻的比较来为驾驶员提示、建议和/或选择合理的起步时机。这将结合图3中的实施例进一步阐述。
68.作为示例，所述起步提示信号包括以下各项中的至少一个：
69.对车辆起步时机的提示；
70.对车辆的起步速度、起步加速度和/或起步之后的推荐行驶速度的提示；和/或
71.对车辆起步之后待驶入的目标车道的提示。
72.例如，可以通过多样化的方式向车辆的驾驶员输出起步提示信号。在一个示例中，可以在车辆的显示单元上以倒计时信号、尤其以秒为单位的倒计时信号的形式输出关于起步时机的提示信号。
73.图3示出了图2所示方法的两个方法步骤的流程图。图2中的步骤s2例如包括子步骤s21-s22，步骤s3例如包括子步骤s31-s38。
74.在步骤s21中，读取车辆的导航路线并根据车辆的临时停车位置确定即将经过的下一路口的位置。
75.在步骤s22中，获取从当前时刻起直至该路口处的交通信号灯的至少下一绿灯阶段的开始时刻的第一时间t1，此外，还获取从当前时刻起直至该路口处的交通信号灯的至少下一绿灯阶段的结束时刻的第二时间t2。
76.作为示例，可以首先仅针对即将到来的一个绿灯阶段获取第一时间t1和第二时间t2。对于交通信号灯正在指示绿灯的情况而言，下一绿灯阶段指的是从当前时刻起经历的第二个绿灯阶段。对于交通信号灯在当前时刻指示红灯的情况而言，下一绿灯阶段指的是
红灯阶段过后的第一个绿灯阶段。
77.在步骤s31中，求取车辆在重新加入道路交通之后的预测行驶速度。
78.作为示例，可以借助机器学习模型对车辆在历史时间段内行驶经过相同或类似路段期间的驾驶行为数据(例如速度、加速度、行驶轨迹、转向次数、偏好车道等)进行自学习，并由此确定车辆的预测行驶速度。
79.作为另一示例，如果车辆之前从未在发生临时停车行为的路段行驶过，则可以借助通信接口从车辆外部获取当前路段的历史车流量信息，并由此确定历史平均车速，或者也可以从地图中读取这一路段的最高速度限制，然后基于这些参数求取车辆的预测行驶速度。
80.在步骤s32中，求取车辆从当前位置出发直至交通信号灯所在路口的距离以及当前路段的实时交通流量信息。
81.作为示例，可以从数字地图读取从车辆临时停车位置至交通信号灯所在路口前的停止线处的距离。此外，还可以根据数字地图中实时更新的路况信息确定当前路段的拥堵程度(例如车流密度以及每个车道的平均行驶速度)。
82.在步骤s33中，在综合考虑车辆的预测行驶速度、车辆至路口的距离以及当前路段的交通流量信息的情况下，可以计算出车辆从临时停车位置出发到达所述路口处的行驶时间t。
83.作为示例，可以将交通拥堵程度换算为对车速的影响因子，并将其以负相关形式叠加在预测行驶速度上。在车流量较大时影响因子例如也较大，所以预估的行驶速度被迫降低。在车流量较小时，影响因子较小，因此可基本按照原始推算的预测行驶速度计算行驶时间t。
84.在步骤s34中，将所计算的车辆的行驶时间t与之前在步骤s22中获取的从当前时刻直至交通信号灯的下一绿灯阶段的开始时刻的第一时间t1进行比较，然后检查车辆的行驶时间t是否小于该第一时间t1。
85.如果是这种情况，则表示如果车辆现在立即出发并按照预期速度行驶，那么车辆将会在(下一绿灯阶段之前的)红灯阶段到达交通信号灯处并且必须减速停止。于是，可以在步骤s35中生成并输出关于最早起步时机的提示信号。例如，可以求取行驶时间t与第一时间t1之间的第一时间差δ1＝t
1-t，然后将该第一时间差δ1以倒计时形式呈现给驾驶员，由此驾驶员可以了解：他至少还需等待时间δ1之后才可以控制车辆起步，以便恰好错过红灯阶段并赶上下一绿灯阶段。
86.如果判断出行驶时间t大于该第一时间t1，则在步骤s36中进一步将车辆的行驶时间t与已经获取的从当前时刻直至交通信号灯的下一绿灯阶段的结束时刻的第二时间t2进行比较，然后检查车辆的行驶时间t是否小于该第二时间t2。执行这种检查的目的是，判断车辆如果立即出发是否能在下一绿灯阶段结束前到达路口处。
87.如果判断出行驶时间t小于该第二时间t2，则表示如果车辆立即出发能够在下一绿灯结束前到达路口并顺利通过。于是，可以在步骤s37中在已经生成关于最早起步时机的提示信号的基础上，附加地生成关于最晚起步时机的提示信号。例如，可以求取行驶时间t与第二时间t2之间的第二时间差δ2＝t
2-t，然后将该第二时间差δ2以倒计时形式呈现给驾驶员，由此驾驶员可以了解：他至多还能在时间段δ2内保持停车状态，在时间段δ2耗尽
前起步才能赶上下一绿灯阶段。
88.如果判断出行驶时间t大于第二时间t2，则表示即使车辆立即出发，也无法赶上下一绿灯阶段。因此，可以在步骤s38中选取交通信号灯的再下一绿灯阶段，并回到步骤s22中重新以新选取的绿灯阶段为基准获取所述第一时间t1和第二时间t2。
89.图4示出了借助根据本发明的方法生成的起步提示信号在车载显示单元上的一种示例性表示。
90.在图4所示场景中，车辆100在距前方路口500几百米处临时在路边停车。在这种情况下，可以在车辆100的显示单元41上向驾驶员呈现出其相对于前方路口500的位置及距离。
91.为了帮助驾驶员在恰当的时机重新起步并回到道路交通中，还在显示单元41上以倒计时形式示出最早起步时机。例如，目前已经估计出车辆100至路口500的行驶时间t，并发现该行驶时间t小于从当前时刻起直至该路口500处的交通信号灯200变为绿灯的第一时间t1，于是可将两者的时间差δ1＝t
1-t以倒计时形式显示在显示单元41上，这例如为20秒。参考图4，例如在显示单元41上显示文字提示“如果想赶上下一个绿灯，你可以在约20秒后起步”。
92.附加地，还可以在显示单元41上显示推荐的行驶速度或推荐的车道，以便更好地辅助车辆在不频繁减速和停车的情况下在绿灯阶段通过路口500。
93.尽管这里详细描述了本发明的特定实施方式，但它们仅仅是为了解释的目的而给出的，而不应认为它们对本发明的范围构成限制。在不脱离本发明精神和范围的前提下，各种替换、变更和改造可被构想出来。