一种基于交通灯的车辆速度决策系统与方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于交通灯的车辆速度决策系统和方法，系统包括：感知模块、动态决策模块和控制模块。在工作状态下，所述感知模块采集车辆前方道路的行车信息和交通信号信息，所述行车信息和交通信号信息至少包括：车辆的实时速度、车辆与目标的距离、交通灯的颜色和最高限速的一个或多个；所述动态决策模块接收所述行车信息和交通信号信息，并根据所述行车信息和交通信号信息生成行车决策信息；所述控制模块接收所述行车决策信息，并根据所述行车决策信息控制所述车辆执行对应的行驶指令。本发明专利技术的系统和方法根据路口的交通灯状态，为车辆通过路口还是路口前停车以及车辆的速度提供合理决策。

【技术实现步骤摘要】
一种基于交通灯的车辆速度决策系统与方法
本专利技术涉及自动驾驶
，尤其涉及一种基于交通灯的车辆速度决策系统与方法。
技术介绍
随着科技的发展，智能车辆成为未来汽车的重要发展方向。自动驾驶汽车不仅能保障人们的安全出行和舒适体验，还能极大提升人们出行的效率。自动驾驶汽车的决策与控制直接影响其安全性与合理性，因此，自动驾驶汽车想真正走进人们的生活并被广泛接受，还需一段较长的路。近年来，车辆的急剧膨胀导致城市交通拥堵，因车辆在带有交通灯的交叉路口的通行效率不高，会直接影响道路的通行能力。目前的自动驾驶汽车往往只是通过汽车周围的实况进行分析和控制汽车的行驶模式，但在预测方面还远远不够，例如，无法预估交通灯的情况，包括颜色转换和等待时长等，同时也对车辆造成损耗、且增加了耗油量。因此，确有必要设计一种新型的决策系统与方法，以解决上述技术问题。
技术实现思路
本申请披露了一种基于交通灯的车辆速度决策系统与方法，根据路口的交通灯状态，为车辆通过路口或路口前停车以及车辆的速度提供合理决策。本申请一方面提供一种基于交通灯的车辆速度决策系统，包括：感知模块、动态决策模块和控制模块。在工作状态下，所述感知模块采集车辆前方道路的行车信息和交通信号信息，所述行车信息和交通信号信息至少包括：车辆的实时速度、车辆与目标的距离、交通灯的颜色和最高限速的一个或多个；所述动态决策模块接收所述行车信息和交通信号信息，并根据所述行车信息和交通信号信息生成行车决策信息；所述控制模块接收所述行车决策信息，并根据所述行车决策信息控制所述车辆执行对应的行驶指令。其中，所述感知模块包括：视觉传感器、距离传感器、速度传感器、加速度传感器、定位单元中的至少一个，在工作状态下：所述视觉传感器识别交通灯的颜色、交通标志线、标示牌和其他车辆中的至少一个，并将其识别的视觉信息传送至所述动态决策模块；所述距离传感器测量所述车辆与目标的距离，并将其测量信息传送给所述动态决策模块；所述速度传感器测量所述车辆的实时速度，并将其测量信息传送给所述动态决策模块；所述加速度传感器测量所述车辆的实时加速度，并将其测量信息传送给所述动态决策模块；所述定位单元定位所述车辆，并将其定位信息传送给所述动态决策模块。其中，所述标示牌至少包括路口的最高限速和当前路段的最高限速中的一个或多个。其中，所述目标至少包括路口停车线、所述车辆周围的其他车辆。其中，所述动态决策模块按照预设时刻生成对应的行车决策信息。其中，所述预设时刻至少包括：所述车辆与目标的距离达到至少一个预设距离值时所对应的时刻；或与上述时刻间隔至少一个预设时间段时所对应的时刻。其中，若所述感知模块识别交通灯为绿色时，所述动态决策模块生成的行车决策信息为：向所述车辆下发加速的行驶指令；或若所述感知模块识别交通灯为黄色或红色时，所述动态决策模块基于第一模型生成行车决策信息，所述第一模型的表述为：所述车辆车头与路口停车线的距离是否大于减速区。其中，向所述车辆下发加速的行驶指令至少包括：以当前的实时速度匀加速，并以当前路段的最高限速为上限；或以当前的实时速度变加速，并以当前路段的最高限速为上限。其中，所述减速区的表述为：所述车辆以当前的实时速度按照预定减速策略减速到零时所需的滑行距离。其中，所述预定减速策略至少包括：以当前的实时速度匀减速到零；或以当前的实时速度变减速到零。其中，所述动态决策模块基于所述第一模型判断：若所述车辆车头与路口停车线的距离大于减速区，则所述动态决策模块基于第二判断模型生成行车决策信息，所述第二判断模的表述为：所述车辆当前的实时速度是否大于滑行速度；或若所述车辆车头与路口停车线的距离小于减速区，则生成的行车决策信息为：向所述车辆下发减速的行驶指令。其中，所述滑行速度的表述为：设定的介于最高限速与零之间的某一速度。其中，所述动态决策模块基于所述第二模型判断：若所述车辆当前的实时速度大于滑行速度，则生成的行车决策信息为：向所述车辆下发减速至滑行速度并保持匀速的行驶指令；或若所述车辆当前的实时速度不大于滑行速度，则生成的行车决策信息为：向所述车辆下发保持当前的实时速度匀速的行驶指令。其中，向所述车辆下发减速至滑行速度并保持匀速的行驶指令至少包括：以当前的实时速度匀减速至滑行速度；或以当前的实时速度变减速至滑行速度。其中，向所述车辆下发减速的行驶指令至少包括：在所述车辆车头达到路口停车线之前，以当前的实时速度减速到零。其中，以当前的实时速度减速到零至少包括：以当前的实时速度匀减速到零；或以当前的实时速度变减速到零。本申请另一方面提供一种基于交通灯的车辆速度决策方法，应用于基于交通灯的车辆速度决策系统，所述基于交通灯的车辆速度决策系统包括：感知模块、动态决策模块、和控制模块；所述方法包括如下步骤：通过感知模块，采集行车信息和交通信号信息，所述行车信息和交通信号信息至少包括：车辆的实时速度、车辆与目标的距离、交通灯的颜色和最高限速的一个或多个；通过动态决策模块，根据所述行车信息和交通信号信息，生成行车决策信息，所述决策信息至少包括：当交通灯分别为绿色、黄色或红色时，向所述车辆下发保持当前的实时速度匀速、加速或减速的行驶指令；通过控制模块，根据所述行车决策信息，控制所述车辆对应执行保持当前的实时速度匀速、加速或减速的行驶指令。其中，所述感知模块包括：视觉传感器、距离传感器、速度传感器、加速度传感器和定位单元中的至少一个，在工作状态下：所述视觉传感器识别交通灯的颜色、交通标志线、标示牌和其他车辆，并将其识别的视觉信息传送至所述动态决策模块；所述距离传感器测量所述车辆与目标的距离，并将其测量信息传送给所述动态决策模块；所述速度传感器测量所述车辆的实时速度，并将其测量信息传送给所述动态决策模块；所述加速度传感器测量所述车辆的实时加速度，并将其测量信息传送给所述动态决策模块；所述定位单元定位所述车辆，并将其定位信息传送给所述动态决策模块。其中，所述标示牌至少包括路口的最高限速和当前路段的最高限速中的一个或多个。其中，所述目标至少包括路口停车线、所述车辆周围的其他车辆。其中，所述动态决策模块按照预设时刻生成对应的行车决策信息。其中，所述预设时刻至少包括：所述车辆与目标的距离达到至少一个预设距离值时所对应的时刻；或与上述时刻间隔至少一个预设时间段时所对应的时刻。其中，若所述感知模块识别交通灯为绿色时，所述动态决策模块生成的行车决策信息为：向所述车辆下发加速的行驶指令；或若所述感知模块识别交通灯为黄色或红色时，所述动态决策模块基于第一模型生成行车决策信息，所述第一模型的表述为：所述车辆车头与路口停车线的距离是否大于减速区。其中，向所述车辆下发加速的行驶指令至少包括：以当前的实时速度匀加速，并以当前路段的最高限速为上限；或以当前的实时速度变加速，并以当前路段的最高限速为上限。其中，所述减速区的表述为：所述车辆以当前的实时速度按照预定减速策略减速到零时所需的滑行距离。其中，所述预定减速策略至少包括：以当前的实时速度匀减速到零；或以当前的实时速度变减速到零。其中，所述动态决策模块基于所述第一模型判断：若所述车辆车头与路口停车线的距离大于减速区，则所述动态决策模块基于第二判断模型生成行车决策信息，所述第二判断模的表述为：所述车辆当前的实时速本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于交通灯的车辆速度决策系统，其特征在于：包括：感知模块，在工作状态下，所述感知模块采集车辆前方道路的行车信息和交通信号信息，所述行车信息和交通信号信息至少包括：车辆的实时速度、车辆与目标的距离、交通灯的颜色和最高限速；动态决策模块，在工作状态下，所述动态决策模块接收所述行车信息和交通信号信息，并根据所述行车信息和交通信号信息生成行车决策信息；控制模块，在工作状态下，所述控制模块接收所述行车决策信息，并根据所述行车决策信息控制所述车辆执行对应的行驶指令。

【技术特征摘要】
1.一种基于交通灯的车辆速度决策系统，其特征在于：包括：感知模块，在工作状态下，所述感知模块采集车辆前方道路的行车信息和交通信号信息，所述行车信息和交通信号信息至少包括：车辆的实时速度、车辆与目标的距离、交通灯的颜色和最高限速；动态决策模块，在工作状态下，所述动态决策模块接收所述行车信息和交通信号信息，并根据所述行车信息和交通信号信息生成行车决策信息；控制模块，在工作状态下，所述控制模块接收所述行车决策信息，并根据所述行车决策信息控制所述车辆执行对应的行驶指令。2.根据权利要求1所述的基于交通灯的车辆速度决策系统，其特征在于：所述感知模块包括：视觉传感器、距离传感器、速度传感器、加速度传感器、定位单元中的至少一个，在工作状态下：所述视觉传感器识别交通灯的颜色、交通标志线、标示牌和其他车辆中的至少一个，并将其识别的视觉信息传送至所述动态决策模块；所述距离传感器测量所述车辆与目标的距离，并将其测量信息传送给所述动态决策模块；所述速度传感器测量所述车辆的实时速度，并将其测量信息传送给所述动态决策模块；所述加速度传感器测量所述车辆的实时加速度，并将其测量信息传送给所述动态决策模块；所述定位单元定位所述车辆，并将其定位信息传送给所述动态决策模块。3.根据权利要求2所述的基于交通灯的车辆速度决策系统，其特征在于：所述目标至少包括路口停车线、所述车辆周围的其他车辆。4.根据权利要求1所述的基于交通灯的车辆速度决策系统，其特征在于：所述动态决策模块按照预设时刻生成对应的行车决策信息。5.根据权利要求1所述的基于交通灯的车辆速度决策系统，其特征在于：所述预设时刻至少包括：所述车辆与目标的距离达到至少一个预设距离值时所对应的时刻；或与上述时刻间隔至少一个预设时间段时所对...

【专利技术属性】
技术研发人员：靳清元，周小成，赵世杰，
申请(专利权)人：驭势科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11