[发明专利]用于导出路段限速的智能车辆导航系统、方法以及控制逻辑

说明书

提出了用于通过挖掘大规模车辆数据追踪来导出指定路段的限速的系统和方法。一种用于控制机动车辆的操作的方法包括：确定车辆的当前位置；确定与车辆的位置对应的指定路段；接收指示当在路段上行进校准时间范围时的车速的主速度数据；接收指示当在路段上行进校准时间范围时的参与车辆的速度的群众来源的速度数据；基于主和群众来源的速度数据，累积用于路段的速度分布函数；由速度分布函数生成有限混合模型，以估计限速范围；从估计的限速范围选择限速候选；以及基于选择的限速候选向车辆子系统发送命令信号，以执行控制操作。

引言

本发明总体涉及具有限速监测能力的车辆导航系统。更具体地，本发明的方面涉及用于导出路段的限速的智能导航系统和控制逻辑。

背景技术

诸如现代汽车的流水生产机动车辆最初装配有或改装为包括车载电子设备的网络，这些车载电子设备提供有助于使驾驶员努力最小化的自动驾驶能力。在汽车应用中，例如，最可识别类型的自动驾驶特征是巡航控制系统，该巡航控制系统允许车辆操作员在驾驶员不操作油门或制动踏板的情况下设置特定车速并使车载车辆计算机系统维持该速度。下一代自适应巡航控制(ACC)是计算机自动驾驶特征，该计算机自动驾驶特征在附随地管理主车辆与前/后车之间的前后间隔的同时调整车速。另一种自动驾驶特征是避碰系统(CAS)，该避碰系统检测即将发生的碰撞情况，并且在还例如通过在没有驾驶员输入的情况下转向或制动自主采取防止动作的同时向驾驶员提供警告。智能驻车辅助系统(IPAS)、车道偏离和自动转向(“自动转向”)系统以及其他高级驾驶员辅助系统(ADAS)和自主驾驶特征也可用于许多现代汽车上。

随着车辆处理、通信以及感测能力继续提高，制造商将坚持提供更多系统自动驾驶能力，愿望是最终提供有能力在城市和农村场景这两者中在各种各样车型当中操作的完全自主车辆。原始设备制造商(OEM)朝向具有更高级驾驶自动特征的车辆到车辆(V2V)和车辆到基础设施(V2I)“交谈”车发展，这些更高级驾驶自动特征采用自主转向、制动以及动力总成系统来启用无人驾驶车辆操作。自动路线生成系统使用车辆状态和动态传感器、道路地图和状况数据、以及路径预测算法来用自动车道中心和车道改变预测、场景规划等提供车辆路线规定。计算机辅助的线路重新规定技术预测例如可以基于实时和虚拟车辆数据更新的另选行进路线。

沿着给定车辆路线的限速和行驶状况可能频繁或不期望地变化，特别是在城市设置中。比如，时间相关的限速根据当日时间(诸如在上课时间或高峰时间期间)沿着给定路线变化，而变量相关的限速根据指定状况(诸如建筑区和恶劣天气)变化。许多汽车现在装配有全球定位系统(GPS)收发器和具有映射数据库的导航软件，以获得与车辆的当前位置关联的限速信息。高级驾驶员辅助系统和自主驾驶系统经常能够基于由车内导航系统获得的限速信息使特定自动驾驶操纵适应。然而，在映射数据库中存储的限速信息可能变得过时，并且即使定期更新，也可能不反映限速的时间相关或变量相关变化。另外，采用调查车辆的车队来更新数据库存储的限速信息极其昂贵且耗时。

发明内容

这里公开的是用于导出路段限速的智能车辆导航系统和附带控制逻辑、用于制造这种系统的方法和用于操作这种系统的方法、以及具有智能导航系统的机动车辆，这些智能导航系统具有限速评估能力。以示例的方式，提出了用于经由挖掘大规模车辆数据追踪来导出指定路段的限速的新型系统和方法。用于导出特定路段的最大(或最小)法定限速的方法使用群众感测的车辆数据的统计分析，该统计分析检查由在校准时间范围期间在路段上行驶的大量车辆生成的实际车辆行驶速度的概率分布。所公开的统计技术将做出贡献的车辆用作传感器来启用准确的实时限速检索。证实的限速值对交通流量状况透明，并且通常不受过时影响。另外，来自开放的一大组参与车辆的随机或区分段的群众来源的数据有助于消除对专用调查车辆的需要，由此，显著减少与更新数据库存储的限速数据关联的时间和成本。除了规定成本更低、更及时的更新之外，所公开的系统和方法还有助于提高高级驾驶员辅助系统和自主驾驶功能。