一种无人车声图识别定位变道方法、系统、设备及终端

技术领域

[0001] 本发明属于无人驾驶技术领域,尤其涉及一种无人车声图识别定位变道方法、系统、设备及终端。

背景技术

[0002] 目前,无人车在城市道路行驶时仍面临多个重大挑战,例如:对于复杂交通场景的感知,对于特殊遭遇的应对以及人-车自然交互等等。目前,无人车的环境感知主要基于多种传感器激光雷达、高精度摄像机来提取环境的图像信息。但是大多无人车并没有从环境的声音中提取所需信息。

[0003] 另一方面,无人车分为环境感知、规划决策、运动控制等部分。而缺乏对于声音信息的识别处理是阻碍人-车直接交互的重要原因之一。因此,增加对于声音信息的识别处理会有利于无人车做出更加智能的决策。

[0004] 通过上述分析,现有技术存在的问题及缺陷为:目前的大多无人车并没有从环境的声音中提取所需信息,同时缺乏对于声音信息的识别处理,这是阻碍人-车直接交互的重要原因之一;无人车现在主要依靠的图像信息不足以使其适应复杂的交通环境以及人类行为,具体表现为无人车的决策行为单一。

[0005] 解决以上问题及缺陷的难度为:无人车收纳声音后,如何提取有用的特征信息,并将其与现在固有的技术彼此交融、互补,这是急需解决的问题。

[0006] 解决以上问题及缺陷的意义为:将声音信息逐步融入到无人车的决策因素中,使声音信息与图像信息互相补充、互相验证、互相监督。这将会使无人车进一步拟人化、人性化,加快无人车融入人类社会的历史进程。

发明内容

[0007] 针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种无人车声图识别定位变道方法、系统、设备及终端。

[0008] 本发明是这样实现的,一种无人车声图识别定位变道方法,所述无人车声图识别定位变道方法包括以下步骤:

步骤一,警笛声识别:拾取周围环境的声波后,过滤公路噪声;在对警笛声进行信号增强后,与样本库匹配进行判别;

步骤二,警笛声源定位确认:生成警笛声源坐标,并将生成的警笛声源坐标与云在线特殊车辆系统的定位坐标进行匹配确认;

步骤三,感知记录:在收到特殊车辆确认信息后,将周围环境感知信息与无人车自身信息上传到礼让决策系统层;

步骤四,避让决策:进行环境划分后,基于所处环境,通过行为决策网络获取被控无人车动作策略。

[0009] 进一步,步骤一中,所述警笛声识别,包括:

通过声音采集装置的拾音单元拾取周围环境的声波;噪声过滤模块加一个截止频率为500Hz2000Hz的带通滤波器,从而最大限度过滤公路噪声;声音预处理模块对警笛声使用谱减法进行信号增强后,警笛声识别匹配模块将其与样本库匹配进行判别。

[0010] 进一步,步骤二中,所述警笛声源定位确认,包括:

在警笛声识别系统判断警笛声后,通过传声器阵列的声源信号接收模型生成警笛声源坐标,并将此坐标与云在线特殊车辆系统的定位坐标进行匹配确认,若匹配成功,则确认其为特殊车辆。

[0011] 进一步,步骤三中,所述感知记录,包括:

在收到特殊车辆确认信息后,将周围环境感知信息与无人车自身信息上传到礼让决策系统层,并从此刻开始摄像记录周围车辆信息,在感知到特殊车辆从无人车前方通过后5s结束摄像;避让后将信息上传至对应的管理机构,作为车辆避让特殊车辆违章处理的证据,从而无需避让车辆的驾驶人主动证实。

[0012] 进一步,步骤四中,所述避让决策,包括:

通过感知记录层获取的感知数据进行环境划分;基于所处环境,通过行为决策网络获取被控无人车动作策略;当特殊车辆通过自身5s后结束避让决策。

[0013] 进一步,步骤四中,所述环境,包括行驶于特殊车辆所在车道、行驶于特殊车辆临近车道、行驶于其它车道和驻车于交叉路口且在特殊车辆所在车道。

[0014] 其中,若行驶于特殊车辆所在车道,则向临近的车道变道;若为多车道,则向低速车道变道;

若行驶于特殊车辆临近车道,则开启警示灯,减速行驶;若有其它车辆向本车道变道,则优先礼让;

若驻车于交叉路口且在特殊车辆所在车道,若前方无车辆,则向前行驶出候车区并向左前方45度角候车;

若行驶于其它车道,则维持原先决策。

[0015] 本发明的另一目的在于提供一种应用所述的无人车声图识别定位变道方法的无人车声图识别定位变道系统,所述无人车声图识别定位变道系统,包括警笛声识别层、警笛声源定位确认层、感知记录层以及避让决策层。

[0016] 其中,所述警笛声识别层,由声音采集装置、噪声过滤模块、声音预处理模块与警笛声识别匹配模块组成,用于通过声音采集装置的拾音单元拾取周围环境的声波;噪声过滤模块加一个截止频率为500Hz2000Hz的带通滤波器,从而最大限度过滤公路噪声;声音预处理模块对警笛声使用谱减法进行信号增强后,警笛声识别匹配模块将其与样本库匹配进行判别;

所述警笛声源定位确认层,用于在警笛声识别系统判断警笛声后,通过传声器阵列的声源信号接收模型生成警笛声源坐标,并将此坐标与云在线特殊车辆系统的定位坐标进行匹配确认,若匹配成功,则确认其为特殊车辆;

所述感知记录层,用于在收到特殊车辆确认信息后,将周围环境感知信息与无人车自身信息上传到礼让决策系统层,并从此刻开始摄像记录周围车辆信息,在感知到特殊车辆从无人车前方通过后5s结束摄像;避让后将信息上传至对应的管理机构,作为车辆避让特殊车辆违章处理的证据;

所述避让决策层,用于通过感知记录层获取的感知数据进行环境划分;基于所处环境,通过行为决策网络获取被控无人车动作策略;当特殊车辆通过自身5s后结束避让决策。

[0017] 本发明的另一目的在于提供一种计算机设备,所述计算机设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行如下步骤:

通过声音采集装置的拾音单元拾取周围环境的声波;噪声过滤模块加一个截止频率为500Hz2000Hz的带通滤波器,从而最大限度过滤公路噪声;声音预处理模块对警笛声使用谱减法进行信号增强后,警笛声识别匹配模块将其与样本库匹配进行判别;在警笛声识别系统判断警笛声后,通过传声器阵列的声源信号接收模型生成警笛声源坐标,并将此坐标与云在线特殊车辆系统的定位坐标进行匹配确认,若匹配成功,则确认其为特殊车辆。

[0018] 在收到特殊车辆确认信息后,将周围环境感知信息与无人车自身信息上传到礼让决策系统层,并从此刻开始摄像记录周围车辆信息,在感知到特殊车辆从无人车前方通过后5s结束摄像;避让后将信息上传至对应的管理机构,作为车辆避让特殊车辆违章处理的证据,从而无需避让车辆的驾驶人主动证实;通过感知记录层获取的感知数据进行环境划分;基于所处环境,通过行为决策网络获取被控无人车动作策略;当特殊车辆通过自身5s后结束避让决策。

[0019] 本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,使得所述处理器执行如下步骤:

通过声音采集装置的拾音单元拾取周围环境的声波;噪声过滤模块加一个截止频率为500Hz2000Hz的带通滤波器,从而最大限度过滤公路噪声;声音预处理模块对警笛声使用谱减法进行信号增强后,警笛声识别匹配模块将其与样本库匹配进行判别;在警笛声识别系统判断警笛声后,通过传声器阵列的声源信号接收模型生成警笛声源坐标,并将此坐标与云在线特殊车辆系统的定位坐标进行匹配确认,若匹配成功,则确认其为特殊车辆。

[0020] 在收到特殊车辆确认信息后,将周围环境感知信息与无人车自身信息上传到礼让决策系统层,并从此刻开始摄像记录周围车辆信息,在感知到特殊车辆从无人车前方通过后5s结束摄像;避让后将信息上传至对应的管理机构,作为车辆避让特殊车辆违章处理的证据,从而无需避让车辆的驾驶人主动证实;通过感知记录层获取的感知数据进行环境划分;基于所处环境,通过行为决策网络获取被控无人车动作策略;当特殊车辆通过自身5s后结束避让决策。

[0021] 本发明的另一目的在于提供一种信息数据处理终端,所述信息数据处理终端用于实现所述的无人车声图识别定位变道系统。

[0022] 结合上述的所有技术方案,本发明所具备的优点及积极效果为:

第一,本发明提供的无人车声图识别定位变道方法,在急救车、警车、消防车等特殊车辆需要无人车让道时,无人车识别警笛声实现声定位并形成声定位坐标,此时与交通系统中正在执行任务的特殊车辆云坐标进行匹配确认,从而基于无人车实现了声音信息与现有技术所输出信息的互相验证与监督,实现对特种车辆的避让,最大程度上减少对其工作状态的影响。

[0023] 第二,本发明以声音信息作为无人车的信息输入来源之一,在无人车的决策过程中,声音信息与图像信息并结合现有技术共同实现无人车的决策任务;可以识别出无人车视野盲区外的特殊车辆,并一定程度上将无人车只能通过云系统决策的任务下移到车一级,这不仅提高了无人车的安全性、功能性,而且可以推动无人车的智能化发展。

[0024] 第三,本发明根据声图信息所作出的决策行为包括:加速、减速、超车、左变道、右变道、保持,采用合法性、安全性、舒适性、快速性的准则顺序决策无人车行为;并根据声图信息融合,可以实时适应路况合法性的变化,在交通法规规定内,决策出利于人类的行为。

附图说明

[0025] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例中所需要使用的附图做简单的介绍,显而易见地,下面所描述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的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0026] 1是本发明实施例提供的无人车声图识别定位变道方法流程图。

[0027] 2是本发明实施例提供的无人车声图识别定位变道系统结构框图;

图中:1、警笛声识别层;2、警笛声源定位确认层;3、感知记录层;4、避让决策层。

[0028] 3是本发明实施例提供的无人车声图识别定位变道示例图;

图中:5、双重定位的特殊车辆;6、背景车辆;7、正在执行变道决策的无人车。

[0029] 4是本发明实施例提供的无人车声图识别定位变道具体流程图。

具体实施方式

[0030] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,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仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

[0031] 针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种无人车声图识别定位变道方法、系统、设备及终端,下面结合附图对本发明作详细的描述。

[0032] 如图1所示,本发明实施例提供的无人车声图识别定位变道方法包括以下步骤:

S101,警笛声识别:拾取周围环境的声波后,过滤公路噪声;在对警笛声进行信号增强后,与样本库匹配进行判别;

S102,警笛声源定位确认:生成警笛声源坐标,并将生成的警笛声源坐标与云在线特殊车辆系统的定位坐标进行匹配确认;

S103,感知记录:在收到特殊车辆确认信息后,将周围环境感知信息与无人车自身信息上传到礼让决策系统层;

S104,避让决策:进行环境划分后,基于所处环境,通过行为决策网络获取被控无人车动作策略。

[0033] 如图2所示,本发明实施例提供的无人车声图识别定位变道系统,包括警笛声识别层1、警笛声源定位确认层2、感知记录层3以及避让决策层4

[0034] 警笛声识别层1,由声音采集装置、噪声过滤模块、声音预处理模块与警笛声识别匹配模块组成,用于通过声音采集装置的拾音单元拾取周围环境的声波;噪声过滤模块加一个截止频率为500Hz2000Hz的带通滤波器,从而最大限度过滤公路噪声;声音预处理模块对警笛声使用谱减法进行信号增强后,警笛声识别匹配模块将其与样本库匹配进行判别;

警笛声源定位确认层2,用于在警笛声识别系统判断警笛声后,通过传声器阵列的声源信号接收模型生成警笛声源坐标,并将此坐标与云在线特殊车辆系统的定位坐标进行匹配确认,若匹配成功,则确认其为特殊车辆;

感知记录层3,用于在收到特殊车辆确认信息后,将周围环境感知信息与无人车自身信息上传到礼让决策系统层,并从此刻开始摄像记录周围车辆信息,在感知到特殊车辆从无人车前方通过后5s结束摄像;避让后将信息上传至对应的管理机构,作为车辆避让特殊车辆违章处理的证据;

避让决策层4,用于通过感知记录层获取的感知数据进行环境划分;基于所处环境,通过行为决策网络获取被控无人车动作策略;当特殊车辆通过自身5s后结束避让决策。

[0035] 下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步描述。

[0036] 实施例:无人车声图识别定位变道

对于无人车视野盲区的特殊车辆,无人车往往不能及时作出正确决策,从而会导致交通拥挤,甚至延误特殊车辆的生命时间。本实施例根据本发明的方案,在无人车在复杂交通环境中识别特殊车辆并让道。具体场景如图3,此时无人车7后方视野盲区中有正在执行任务的特殊车辆5,在周围路况还存在多个背景车辆6,需要说明的是:背景车辆可以是无人车或者人类驾驶车辆。

[0037] 针对上述场景,具体实施步骤如下:

步骤S201,警笛声识别:无人车安装的拾声装置实时收纳周围环境的声波,并设置对应滤波器等声音处理装置,在对声音进行信号增强后,与警笛声样本库匹配进行判别,判别成功进入步骤202

步骤S202,警笛声源定位确认:生成警笛声源坐标,并将生成的警笛声源坐标与云在线特殊车辆系统的定位坐标进行匹配确认,若匹配成功进入步骤203

步骤S203,感知信息传输并记录: 在收到特殊车辆确认信息后,将周围环境感知信息与无人车自身信息上传到礼让决策系统层,并开启摄像机记录周围环境信息;

步骤S204,避让决策:在收到确认信息后,决策层转换为应急决策模式,g根据感知信息进行环境划分后,基于所处环境,通过行为决策网络获取被控无人车动作策;所述环境分为四类,当无人车行驶于特殊车辆所在车道进入步骤205

步骤205,变道决策:则事先开启对应转向灯向临近的车道变道,若为多车道,则向低速车道变道,如图3所示,无人车7正在执行变道决策;

步骤206,返回:当特殊车辆超越无人车5s后,无人车解除应急决策模式,并结束摄像,将摄像记录上传至交通管理系统,作为记录证据。

[0038] 本实施例具体变道流程图如图4所示。

[0039] 在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用全部或部分地以计算机程序产品的形式实现,所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载或执行所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输)。所述计算机可读取存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State DiskSSD))等。

[0040] 以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,都应涵盖在本发明的保护范围之内。