[发明专利]一种基于视觉交通灯信息的车辆辅助驾驶系统和装置

说明书

本发明提供一种基于视觉交通灯信息的车辆辅助驾驶系统和装置，属于智能交通控制领域，包括路口的视觉交通灯装置、道路感知区域的多个感知通信节点及安装于车辆的辅助驾驶系统。视觉交通灯装置通过摄像头采集路口状态，包括交通灯时间状态和车流长度信息，向第一感知通信节点发送；第一感知通信节点接收路口状态信息和感知范围内的车辆位置信息，向后继节点转发，向通信范围内的车辆发送；车辆辅助驾驶系统接收路口状态和车辆位置信息，计算当前车速下与路口交通灯或最近车辆的目标车速，预测到达路口时交通灯状态，自动控制车辆加减速。通过引入路口状态和道路车辆信息，实现了无需人为干预的自动加减速控制，可用于辅助驾驶和无人驾驶控制。

技术领域

本发明涉及智能交通控制领域，尤其涉及一种基于视觉交通灯信息的车辆辅助驾驶系统和装置。

背景技术

交通信号灯用于控制路口的交通秩序和流量，但在传统车辆驾驶模式下，只有交通灯进入驾驶员视野后，驾驶员才能采取相应措施。如果驾驶员能够提前获取路口交通灯信息和前方车辆信息，就可以计算通过交通路口的时间，从而提前加速或减速，平稳通过交通路口，既减缓交通拥堵，又避免频繁加速或减速带来的高油耗、低舒适性等问题。

在现有辅助驾驶或无人驾驶场景中，大多数解决方案强调：车辆作为独立个体，其驱动和控制是通过车辆自身传感设备（如视觉、雷达等）感知周围环境，与交通基础设施并无信息交互，无法获取前方路口交通灯信息和前方车辆信息，即：车辆的驱动和控制并不将前方路口交通灯信息和前方车辆信息作为参照进行综合考虑，使得车辆在驶近交通路口时，往往会出现加速行驶—减速到路口或车流末端—等待红灯或尾随车流慢行的通行状况，特别是一旦路口出现拥堵车流时，由于不能及时通知后续车辆的快速驶近，导致路口排队车辆越来越长，拥堵现象越来越严重；即使在部分智能交通控制方案中，车辆可以通过交通基础设施综合交通灯信息和前方车辆信息，但仅限于通过提醒（如语音、显示等）方式提醒驾驶员，车辆自身并无主动采取控制措施。理论表明，车辆在相对匀速的工况下行驶，不仅舒适性提高，还可以降低油耗，提高车辆使用寿命，因此，上述情况导致的路口交通拥堵、频繁加速或减速带来的高油耗、低舒适性等问题，有待通过引入路口状态和道路车辆综合信息，以及通过车辆辅助驾驶系统的无需人为干预的自动加速和减速控制，进行有效的改善。

发明内容

鉴于现有技术的上述不足，本发明提供一种基于视觉交通灯信息的车辆辅助驾驶系统和装置。采用本发明后，可以在车辆在驶近交通路口时，减少车辆频繁加减速次数，优化车辆控制，降低油耗，提高舒适性，同时减缓交通路口的交通拥堵，使车辆平稳通过交通路口。

本发明通过以下技术方案实现。

一方面，提供一种基于视觉交通灯信息的车辆辅助驾驶装置，所述装置包括：布设在路口的视觉交通灯装置、道路感知区域的多个感知通信节点及安装于车辆的辅助驾驶系统。

所述布设在路口的视觉交通灯装置用于通过摄像头采集路口状态信息，包括交通灯时间状态和车流长度信息，向第一感知通信节点发送。

所述道路感知区域的多个感知通信节点包括第一感知通信节点、第二感知通信节点等，用于接收视觉交通灯装置发送的路口状态信息和感知范围内的车辆位置信息，向后继感知通信节点转发，并向通信范围内的车辆发送。

所述安装于车辆的辅助驾驶系统用于接收路口状态信息和车辆位置信息，计算当前车速下与最近车辆的目标车速，预测到达路口时交通灯状态，自动控制车辆执行加速或减速操作。

进一步的，所述视觉交通灯装置包括摄像头模块、交通灯模块和控制模块。

所述摄像头模块用于采集路口图像，计算路口车流长度。

所述交通灯模块用于采集交通灯时间状态信息。

所述控制模块用于综合交通灯时间状态和路口车流长度信息，向第一感知通信节点发送。