一种信号灯状态推测方法、电子设备及介质与流程

1.本发明涉及自动驾驶技术领域，尤其是涉及一种信号灯状态推测方法、电子设备及介质。


背景技术：

2.自动驾驶车辆行驶过程中，只需要较少甚至无需驾驶员干涉，即可自动导航经过预设路径。在经过交通路口时，自动驾驶车辆可以通过车载摄像头与其他传感器对道路信号灯进行感知识别，从而获取路口状况，进而进行自动驾驶的行为判断与轨迹控制。但在实际自动驾驶过程中，碰见信号灯故障或信号灯被其他车辆阻挡的情况时，信号灯状态无法被车载传感器感知和识别，因此需要对信号灯的状态进行推测。
3.现有技术的信号灯状态的推测方法，基于前车刹车灯状态进行判断，即通过车载摄像头及传感器对前车及相同规则车道的车辆刹车灯进行感知和识别，进而判断当前路口的信号灯状态，如当前车刹车灯亮起，则说明当前路口信号灯为红灯。但该技术方案对于被前车遮挡的自动驾驶车辆仍然存在危险驾风险，例如，前车在信号灯即将变为红灯期间(如黄灯亮起期间)，甚至已经是红灯状态时，仍然坚持通过路口，视野被遮挡的自动驾驶汽车仅通过前车尾灯不是刹车状态颜色，即推定前方路口信号灯状态为绿色，则会跟随一起通过前方路口，造成闯红灯或严重的交通后果；或存在前车刹车灯因故出现损坏无法识别状态的情况，则会误判为道路信号灯为绿灯。
4.申请号为cn202010967334.1的发明专利公开了一种基于相反规则车道进行交通信号状态推测的方法及装置，该专利通过对向相反规则车道的车辆推测前方路口交通信号灯的状态，例如如果本车为直行车道，检测到处于相反规则车道的车辆处于行驶状态，则推测前方路口交通信号灯状态为红灯，则自动驾驶汽车采取停车动作，反之如果对向相反规则车道车辆为驻车等待状态，则可判断前方路口信号灯状态为绿灯。该方案对于一些特殊场景仍然具有一定的弊端。例如，如果本车到达路口时，相反车道的车辆处于即将起步的驻车状态时，那么本车可能做出“当前信号灯为绿灯”的误判，从而与相反规则车道车辆同步启动，造成闯红灯或者交通事故；当相反规则车道刚变为红灯时，相反规则车道车辆处于行驶但减速状态，那么可能造成“当前信号灯为红灯”的误判，从而造成交通效率的浪费；在某些路口，如果因为前方的大车造成信号灯的遮挡，加上许多道路口存在绿化带造成遮挡，可能造成本车无法有效地感知相反车道车辆及其状态从而判断信号灯状态，这种情况下往往会造成交通效率的严重浪费。


技术实现要素：

5.本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种信号灯状态推测方法、电子设备及介质，该发明能够在道路信号灯出现故障或前车对信号灯造成遮挡等无法通过本车传感器进行信号灯感知识别的情景下，对道路信号灯进行准确的推测。
6.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
7.根据本发明的第一个方面，本发明提供一种信号灯状态推测方法，包括如下步骤：
8.s1：检测当前自动驾驶车辆进入路口，且丢失信号灯识别信号时，向路侧设备发送通信请求，若当前自动驾驶车辆与路侧设备连接成功，执行s201，否则执行s202；
9.s201：接收由路侧设备预先打包的路口信号灯历史缓存数据和车辆状态历史缓存数据，执行s3；
10.s3：基于所有历史缓存数据对当前信号灯状态进行推测，基于信号灯状态推测结果，控制当前自动驾驶车辆执行与推测结果相应的行驶策略；
11.s202：向周围车辆发送通信请求，若当前自动驾驶车辆与周围车辆连接成功，执行s401，否则执行s402；
12.s401：接收由周围车辆发送的信号灯状态信息，根据该信号灯状态信息对当前信号灯状态进行推测，并控制当前自动驾驶车辆执行与推测结果相应的行驶策略；
13.s402：基于车辆感知的信号推测方法对当前信号灯状态进行推测，根据两个推测结果确定并执行相应驾驶策略。
14.优选地，所述路口信号灯历史缓存数据通过摄像头对路口信号灯的感知识别获取，包括设定时间内的信号灯历史状态以及红、绿灯在设定时间内切换的平均周期。
15.优选地，所述车辆状态历史缓存数据通过摄像头对路口各个方向车道车流的检测识别获取，所述车辆状态历史缓存数据包括车道方向、车道上车流的行驶状态、各个车流在10min内行驶与停止的平均周期，以及车流是否处于异常状态——是否出现阻塞或紊乱的车流。
16.优选地，s3中，若历史缓存数据中存在车流异常信息，则推测当前路口处于拥堵或事故状态，通过当前车辆的车身传感器获取对周围物体的检测结果，执行停止通行或缓慢通过的策略。
17.优选地，s3中，若当前自动驾驶车辆在通过路口时，重新检测到信号灯识别信号，将带有时间戳的信号灯状态信息发送给路测设备，路侧设备接收所有车辆的信号灯状态信息，与自身识别数据对比，修正信号灯状态。
18.优选地，s201中，若当前车辆在接收到路侧设备打包的历史缓存数据，并且接收其他车辆的通信请求，成功建立连接后，当前车辆将路侧设备发送的历史缓存数据发送至其他车辆。
19.优选地，s401中，若周围车辆存有路侧设备打包的历史缓存数据，优先将所述历史缓存数据发送至当前自动驾驶车辆，否则自身识别的信号灯识别信号发送至当前车辆。
20.优选地，执行s402的具体过程为：
21.当前车辆基于相同规则车道的信号推测方法对当前信号灯状态进行推测，如果刹车灯亮起的相同规则车道的车辆数目占当前车辆传感器检测到的周围车辆的数目的比例大于设定阈值，则可判断当前信号灯状态为红灯；
22.基于相反规则车道的信号推测方法对当前信号灯状态进行推测，若两个信号灯推测结果保持一致，则执行该推测结果对应的行驶策略，否则，执行缓慢通过或停车观望的通行策略。
23.根据本发明的第二个方面，本发明提供一种电子设备，包括：
24.一个或多个处理器；存储器；和被存储在存储器中的一个或多个程序，所述一个或
多个程序包括用于执行如上任一所述的信号灯状态推测方法的指令。
25.根据本发明的第二个方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，包括供电子设备的一个或多个处理器执行的一个或多个程序，所述一个或多个程序包括用于执行如上任一所述的信号灯状态推测方法的指令。
26.与现有技术相比，本发明具有以如下有益效果：
27.(1)本发明提供的一种信号灯状态推测方法，采用分级式的请求方式并进行推测，最高优先级为与路侧设备建立通信后，以v2i为主导进行信号灯状态进行推测，其次是与路侧设备连接失败，但与周围其他车辆建立通信后，利用v2v系统对信号灯状态进行推测，最后是基于车流感知的检测推断方法进行推测，进而实现在道路信号灯出现故障或前车对信号灯造成遮挡等无法通过本车传感器进行信号灯感知识别的情景下，对道路信号灯进行准确的推测。
28.(2)本发明提供的一种信号灯状态推测方法，每一辆获取到路测数据包或检测到信号灯状态的车辆都可以作为一个信息节点，为被遮挡的相同规则车道车辆提供信号灯信息，也可以为相反规则车道车辆提供参考信息，系统的鲁棒性很强。
29.(3)本发明提供的一种信号灯状态推测方法，对路侧设备的信号灯缓存信息进行及时修正，因此数据包准确性可以保证，不会随着时间累积误差。
30.(4)本发明提供的一种信号灯状态推测方法，不需要通过接入红绿灯控制系统，可以较准确的预测路口红绿灯状态，并下发给导航，车辆能量优化等系统，并可以连续预测多个路口的红绿灯状态，形成全局网络，实现全局交通优化。
附图说明
31.图1为本实施例提供的一种信号灯状态推测方法的流程示意图。
具体实施方式
32.下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
33.根据本发明提供的第一个方面，参考图1所示，本实施例提供一种信号灯状态推测方法，包括如下步骤：
34.s1：检测当前自动驾驶车辆进入路口，且丢失信号灯识别信号时，向路侧设备发送通信请求，若当前自动驾驶车辆与路侧设备连接成功，执行s201，即以v2i为主导进行信号灯状态进行推测，否则执行s202，即利用v2v系统对信号灯状态进行推测；
35.s201：接收由路侧设备将预先打包的路口信号灯历史缓存数据和车辆状态历史缓存数据，执行s3；
36.s3：基于所有历史缓存数据对当前信号灯状态进行推测，基于信号灯状态推测结果，控制当前自动驾驶车辆执行与推测结果相应的行驶策略；
37.s202：向周围车辆发送通信请求，若当前自动驾驶车辆与周围车辆连接成功，执行s401，否则执行s402；
38.s401：接收由周围车辆发送的信号灯状态信息，根据该信号灯状态信息对当前信
号灯状态进行推测，并控制当前自动驾驶车辆执行与推测结果相应的行驶策略；
39.s402：基于相同规则车道的信号推测方法和基于相反规则车道的信号推测方法对当前信号灯状态进行推测，根据两个推测结果确定并执行相应驾驶策略。
40.作为一种可选的实施方式，路口信号灯历史缓存数据通过摄像头对路口信号灯的感知识别获取，路口信号灯历史缓存数据包括10min内信号灯的历史状态以及红、绿灯在10min内切换的平均周期。
41.车辆状态历史缓存数据通过摄像头对路口各个方向车道车流的检测识别获取，包括车道方向、车道上车流的行驶状态、各个车流在10min内行驶与停止的平均周期，以及车流是否处于异常状态——是否出现阻塞或紊乱的车流。
42.作为一种可选的实施方式，路侧设备将路口信号灯历史缓存数据与车流状态历史缓存数据按照时间戳打包，在本实施例中，将10min内的缓存数据打包。
43.作为一种可选的实施方式，s3中，若历史缓存数据中存在车流异常信息，则推测当前路口处于拥堵或事故状态，通过车身传感器获取对周围物体的检测结果，执行停止通行或缓慢通过的策略。
44.作为一种可选的实施方式，s3中，若当前自动驾驶车辆在通过路口时，重新检测到信号灯识别信号，将带有时间戳的信号灯状态信息发送给路测设备，路侧设备接收所有车辆的信号灯状态信息，与自身识别数据对比，修正信号灯状态。
45.作为一种可选的实施方式，当车辆与路侧设备连接成功，并接收由路侧设备发送的历史缓存数据后，若当前车辆接收其他车辆的通信请求并成功建立连接后，当前车辆将路侧设备发送的历史缓存数据发送至其他车辆，或将自身识别的信号灯识别信号发送至其他车辆。
46.因此，基于上述实施方式，在s401中，周围车辆优先向当前车辆发送路侧设备打包的历史缓存数据，若连接的周围车辆没有接收到路侧设备打包的历史缓存数据，则将自身识别的信号灯识别信号发送至当前车辆。
47.作为一种可选的实施方式，s402中，当前车辆优先基于相同规则车道的信号推测方法对当前信号灯状态进行推测，如果刹车灯亮起的相同规则车道的车辆数目占当前车辆传感器检测到的周围车辆的数目的比例大于设定阈值，则可判断当前信号灯状态为红灯；
48.基于相反规则车道的信号推测方法对当前信号灯状态进行推测，若两个信号灯推测结果保持一致，则执行该推测结果对应的行驶策略，否则，执行缓慢通过或停车观望的通行策略。
49.综上所述，本发明提供的一种信号灯状态推测方法，采用分级式的请求方式并进行推测，最高优先级为与路侧设备建立通信后，以v2i为主导进行信号灯状态进行推测，其次是与路侧设备连接失败，但与周围其他车辆建立通信后，利用v2v系统对信号灯状态进行推测，最后是基于车流感知的检测推断方法进行推测，进而实现在道路信号灯出现故障或前车对信号灯造成遮挡等无法通过本车传感器进行信号灯感知识别的情景下，对道路信号灯进行准确的推测。每一辆获取到路侧设备数据包或检测到信号灯状态的车辆都可以作为一个信息节点，为被遮挡的相同规则车道车辆提供信号灯信息，也可以为相反规则车道车辆提供参考信息，系统的鲁棒性很强。能够对路侧设备的信号灯缓存信息进行及时修正，因此数据包准确性可以保证，不会随着时间累积误差。不需要通过接入红绿灯控制系统，可以
较准确的预测路口红绿灯状态，并下发给导航，车辆能量优化等系统，并可以连续预测多个路口的红绿灯状态，形成全局网络，实现全局交通优化。
50.根据本发明提供的第二个方面，本实施例提供一种电子设备，包括：
51.一个或多个处理器；存储器以及被存储在存储器中的一个或多个程序，所述一个或多个程序包括用于执行如上任一所述的信号灯状态推测方法的指令。
52.根据本发明提供的第三个方面，本实施例提供一种计算机可读存储介质，包括供电子设备的一个或多个处理器执行的一个或多个程序，所述一个或多个程序包括用于执行如上任一所述的信号灯状态推测方法的指令。
53.所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
54.以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

技术特征：
1.一种信号灯状态推测方法，其特征在于，包括如下步骤：s1：检测当前自动驾驶车辆进入路口，且丢失信号灯识别信号时，向路侧设备发送通信请求，若当前自动驾驶车辆与路侧设备连接成功，执行s201，否则执行s202；s201：接收由路侧设备预先打包的路口信号灯历史缓存数据和车辆状态历史缓存数据，执行s3；s3：基于所有历史缓存数据对当前信号灯状态进行推测，基于信号灯状态推测结果，控制当前自动驾驶车辆执行与推测结果相应的行驶策略；s202：向周围车辆发送通信请求，若当前自动驾驶车辆与周围车辆连接成功，执行s401，否则执行s402；s401：接收由周围车辆发送的信号灯状态信息，根据该信号灯状态信息对当前信号灯状态进行推测，并控制当前自动驾驶车辆执行与推测结果相应的行驶策略；s402：基于车辆感知的信号推测方法对当前信号灯状态进行推测，根据两个推测结果确定并执行相应驾驶策略。2.根据权利要求1所述的一种信号灯状态推测方法，其特征在于，所述路口信号灯历史缓存数据通过摄像头对路口信号灯的感知识别获取，包括设定时间内的信号灯历史状态以及红、绿灯在设定时间内切换的平均周期。3.根据权利要求1所述的一种信号灯状态推测方法，其特征在于，所述车辆状态历史缓存数据通过摄像头对路口各个方向车道车流的检测识别获取，所述车辆状态历史缓存数据包括车道方向、车道上车流的行驶状态、各个车流在10min内行驶与停止的平均周期，以及车流是否处于异常状态——是否出现阻塞或紊乱的车流。4.根据权利要求3所述的一种信号灯状态推测方法，其特征在于，s3中，若历史缓存数据中存在车流异常信息，则推测当前路口处于拥堵或事故状态，通过当前车辆的车身传感器获取对周围物体的检测结果，执行停止通行或缓慢通过的策略。5.根据权利要求1所述的一种信号灯状态推测方法，其特征在于，s3中，若当前自动驾驶车辆在通过路口时，重新检测到信号灯识别信号，将带有时间戳的信号灯状态信息发送给路测设备，路侧设备接收所有车辆的信号灯状态信息，与自身识别数据对比，修正信号灯状态。6.根据权利要求1所述的一种信号灯状态推测方法，其特征在于，s201中，若当前车辆在接收到路侧设备打包的历史缓存数据，并且接收其他车辆的通信请求，成功建立连接后，当前车辆将路侧设备发送的历史缓存数据发送至其他车辆。7.根据权利要求6所述的一种信号灯状态推测方法，其特征在于，s401中，若周围车辆存有路侧设备打包的历史缓存数据，优先将所述历史缓存数据发送至当前自动驾驶车辆，否则自身识别的信号灯识别信号发送至当前车辆。8.根据权利要求1所述的一种信号灯状态推测方法，其特征在于，执行s402的具体过程为：当前车辆基于相同规则车道的信号推测方法对当前信号灯状态进行推测，如果刹车灯亮起的相同规则车道的车辆数目占当前车辆传感器检测到的周围车辆的数目的比例大于设定阈值，则可判断当前信号灯状态为红灯；基于相反规则车道的信号推测方法对当前信号灯状态进行推测，若两个信号灯推测结
果保持一致，则执行该推测结果对应的行驶策略，否则，执行缓慢通过或停车观望的通行策略。9.一种电子设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器；存储器；和被存储在存储器中的一个或多个程序，所述一个或多个程序包括用于执行如权利要求1～8任一所述的信号灯状态推测方法的指令。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括供电子设备的一个或多个处理器执行的一个或多个程序，所述一个或多个程序包括用于执行如权利要求1～8任一所述的信号灯状态推测方法的指令。

技术总结
本发明涉及一种信号灯状态推测方法，包括如下步骤：检测当前车辆进入路口，且丢失信号灯识别信号时，向路侧设备发送通信请求，若当前车辆与路侧设备连接成功，接收由路侧设备预先打包的历史缓存数据对当前信号灯状态进行推测，执行与推测结果相应的行驶策略；若当前车辆与路侧设备连接失败，且与周围车辆连接成功，接收由周围车辆发送的信号灯状态信息，并对当前信号灯状态进行推测，执行相应的行驶策略，否则基于两种信号推测方法对当前信号灯状态进行推测，根据两个推测结果确定并执行相应驾驶策略。与现有技术相比，本发明能够在无法通过本车传感器进行信号灯感知识别的情景下，对道路信号灯进行准确的推测。对道路信号灯进行准确的推测。对道路信号灯进行准确的推测。


技术研发人员：秦文刚 胡星煜 殷承良 代堃鹏
受保护的技术使用者：上海智能网联汽车技术中心有限公司
技术研发日：2023.03.28
技术公布日：2023/7/5