限行车速自动跟随系统
阅读说明：本技术 限行车速自动跟随系统 (Automatic following system for speed limit of vehicle ) 是由 李海昌 于 2021-09-14 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种限行车速自动跟随系统,包括：自动调速机构,设置在汽车的仪表盘的下方,用于基于接收到的目标修正速度对汽车的当前车速进行跟随式修正操作；路段检测机构,用于检测汽车当前行驶路段是否属于高速路段,以发送高速识别指令或者高速未识别指令；内容捕获器件,用于在接收到所述高速识别指令时对汽车的前方行驶场景执行定时捕获动作,以获得当前捕获时间戳对应的捕获画面。本发明的限行车速自动跟随系统运行智能、设计紧凑。由于能够在判断汽车当前处于高速公路行驶路段内时,根据前方最近的限速标识牌体上的限速数字实现对本车的当前车速的跟随式调节,从而同时满足人工驾驶车辆以及自动驾驶车辆的驾驶跟随需求。(The invention relates to a restricted driving vehicle speed automatic following system, comprising: the automatic speed regulating mechanism is arranged below an instrument panel of the automobile and used for carrying out follow-up correction operation on the current speed of the automobile based on the received target correction speed; the road section detection mechanism is used for detecting whether the current driving road section of the automobile belongs to a high-speed road section or not so as to send a high-speed identification instruction or a high-speed unidentified instruction; and the content capturing device is used for executing a timing capturing action on the front driving scene of the automobile when the high-speed identification instruction is received so as to obtain a capturing picture corresponding to the current capturing timestamp. The automatic driving limiting vehicle speed following system is intelligent in operation and compact in design. When the automobile is judged to be currently in the highway driving section, the following type adjustment of the current speed of the automobile is realized according to the speed limit number on the nearest speed limit signboard body in front, so that the driving following requirements of manually driven vehicles and automatically driven vehicles are met simultaneously.)
技术领域
本发明涉及自动控制领域，尤其涉及一种限行车速自动跟随系统。
背景技术
自动控制(automatic control)是指在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置，使机器、设备或生产过程的某个工作状态或参数自动地按照预定的规律运行。自动控制是相对人工控制概念而言的。自动控制技术的研究有利于将人类从复杂、危险、繁琐的劳动环境中解放出来并大大提高控制效率。
自动控制是工程科学的一个分支。它涉及利用反馈原理的对动态系统的自动影响，以使得输出值接近我们想要的值。从方法的角度看，它以数学的系统理论为基础。人们今天称作自动控制的是二十世纪中叶产生的控制论的一个分支。基础的结论是由诺伯特·维纳，鲁道夫·卡尔曼提出的。目前，一些国家和地区，为了降低汽车在高速行驶路段中因为行驶速度过高带来的交通事故的发生概率，会不时对汽车的速度进行限速控制。然而，由于路段不同以及对路段定时维护的需求，一条高速公路上的不同路段的限行速度是不同的，甚至同一路段不同时期的限行速度也是不同的，这对行驶在高速公路上的驾驶员以及处于自动驾驶模式中的智能汽车带来较大的困扰。
发明内容
为了解决现有技术中的技术问题，本发明提供了一种限行车速自动跟随系统，能够在判断汽车当前处于高速公路行驶路段内时，根据前方最近的限速标识牌体上的限速数字实现对本车的当前车速的跟随式调节，从而对人工驾驶的车辆减少驾驶员对限速的关注力度，对自动驾驶的车辆丰富车辆的辅助功能。
相比较于现有技术，本发明至少需要具备以下几处突出的实质性特点：
(1)对汽车前方行驶环境中出现的限速标识牌体上印刷的限速车速数字进行智能化识别，并基于识别结果替换人工模式自动调节汽车的车速以跟随所述限速车速数字；
(2)采用定位模式对汽车当前行驶路段是否属于高速路段进行判断，以在仅仅判断汽车当前行驶路段属于高速路段时方执行汽车车速的跟随式修正，以避免在安全性较高的低速行驶路段中进行频繁的汽车速度修正。
根据本发明的一方面，提供了一种限行车速自动跟随系统，所述系统包括：
自动调速机构，设置在汽车的仪表盘的下方，用于基于接收到的目标修正速度对汽车的当前车速进行跟随式修正操作；
路段检测机构，设置在所述自动调速机构的附近，用于检测汽车当前行驶路段是否属于高速路段，以发送高速识别指令或者高速未识别指令；
内容捕获器件，设置在汽车的前端，与所述路段检测机构连接，用于在接收到所述高速识别指令时对汽车的前方行驶场景执行定时捕获动作，以获得当前捕获时间戳对应的捕获画面；
标识判断器件，与所述内容捕获器件连接，用于基于设定的限行标识对应的颜色特征从当前捕获时间戳对应的捕获画面中搜索一个以上限行标识成像区域，并将面积最大的限行标识成像区域作为有效成像区域输出；
数字提取器件，与所述标识判断器件连接，用于在所述有效成像区域中识别限行数字以作为目标修正速度输出；
其中，所述数字提取器件还与所述自动调速机构连接，用于将所述目标修正速度发送给所述自动调速机构；
其中，在所述有效成像区域中识别限行数字以作为目标修正速度输出包括：基于OCR识别模式在所述有效成像区域中识别一个以上数字，并将面积最大的数字作为目标修正速度输出；
其中，所述路段检测机构包括第一识别单元、第二识别单元和指令发送单元；
其中，在所述路段检测机构中，所述第一识别单元用于采用卫星导航模式获取所述汽车的当前位置的定位数据；
其中，在所述路段检测机构中，所述第二识别单元与所述第一识别单元连接，用于将获取到的所述汽车的当前位置的定位数据与各个高速路段分别对应的各个导航数据集匹配，以在匹配到某一个导航数据集时，发出高速识别指令；
其中，基于接收到的目标修正速度对汽车的当前车速进行跟随式修正操作包括：将汽车的当前车速在设定时长阈值内修正为与所述目标修正速度一致。
本发明的限行车速自动跟随系统运行智能、设计紧凑。由于能够在判断汽车当前处于高速公路行驶路段内时，根据前方最近的限速标识牌体上的限速数字实现对本车的当前车速的跟随式调节，从而同时满足人工驾驶车辆以及自动驾驶车辆的驾驶跟随需求。
附图说明
以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：
图1为根据本发明实施方案示出的限行车速自动跟随系统的内容捕获器件的结构示意图。
具体实施方式
智能车辆是一个集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统，它集中运用了计算机、现代传感、信息融合、通讯、人工智能及自动控制等技术，是典型的高新技术综合体。目前对智能车辆的研究主要致力于提高汽车的安全性、舒适性，以及提供优良的人车交互界面。近年来，智能车辆己经成为世界车辆工程领域研究的热点和汽车工业增长的新动力，很多发达国家都将其纳入到各自重点发展的智能交通系统当中。目前，一些国家和地区，为了降低汽车在高速行驶路段中因为行驶速度过高带来的交通事故的发生概率，会不时对汽车的速度进行限速控制。然而，由于路段不同以及对路段定时维护的需求，一条高速公路上的不同路段的限行速度是不同的，甚至同一路段不同时期的限行速度也是不同的，这对行驶在高速公路上的驾驶员以及处于自动驾驶模式中的智能汽车带来较大的困扰。
下面将对本发明的限行车速自动跟随系统的实施方案进行详细说明。
为了克服上述不足，本发明搭建了一种限行车速自动跟随系统，能够有效解决相应的技术问题。
根据本发明实施方案示出的限行车速自动跟随系统包括：
自动调速机构，设置在汽车的仪表盘的下方，用于基于接收到的目标修正速度对汽车的当前车速进行跟随式修正操作；
路段检测机构，设置在所述自动调速机构的附近，用于检测汽车当前行驶路段是否属于高速路段，以发送高速识别指令或者高速未识别指令；
内容捕获器件，其结构如图1所示，设置在汽车的前端，与所述路段检测机构连接，用于在接收到所述高速识别指令时对汽车的前方行驶场景执行定时捕获动作，以获得当前捕获时间戳对应的捕获画面；
标识判断器件，与所述内容捕获器件连接，用于基于设定的限行标识对应的颜色特征从当前捕获时间戳对应的捕获画面中搜索一个以上限行标识成像区域，并将面积最大的限行标识成像区域作为有效成像区域输出；
数字提取器件，与所述标识判断器件连接，用于在所述有效成像区域中识别限行数字以作为目标修正速度输出；
其中，所述数字提取器件还与所述自动调速机构连接，用于将所述目标修正速度发送给所述自动调速机构；
其中，在所述有效成像区域中识别限行数字以作为目标修正速度输出包括：基于OCR识别模式在所述有效成像区域中识别一个以上数字，并将面积最大的数字作为目标修正速度输出；
其中，所述路段检测机构包括第一识别单元、第二识别单元和指令发送单元；
其中，在所述路段检测机构中，所述第一识别单元用于采用卫星导航模式获取所述汽车的当前位置的定位数据；
其中，在所述路段检测机构中，所述第二识别单元与所述第一识别单元连接，用于将获取到的所述汽车的当前位置的定位数据与各个高速路段分别对应的各个导航数据集匹配，以在匹配到某一个导航数据集时，发出高速识别指令；
其中，基于接收到的目标修正速度对汽车的当前车速进行跟随式修正操作包括：将汽车的当前车速在设定时长阈值内修正为与所述目标修正速度一致。
接着，继续对本发明的限行车速自动跟随系统的具体结构进行进一步的说明。
在所述限行车速自动跟随系统中：
所述内容捕获器件还用于在接收到所述高速未识别指令时，停止对汽车的前方行驶场景执行定时捕获动作。
在所述限行车速自动跟随系统中：
所述第二识别单元还用于在所述汽车的当前位置的定位数据未匹配到任一个导航数据集时，发出高速未识别指令。
在所述限行车速自动跟随系统中：
将获取到的所述汽车的当前位置的定位数据与各个高速路段分别对应的各个导航数据集匹配，以在匹配到某一个导航数据集时，发出高速识别指令包括：当所述汽车的当前位置的定位数据与某一导航数据集中的某一导航数据一致时，判断匹配到所述某一个导航数据集，并发出高速识别指令。
在所述限行车速自动跟随系统中：
在所述路段检测机构中，所述指令发送单元用于发送所述高速识别指令或者所述高速未识别指令。
在所述限行车速自动跟随系统中：
基于设定的限行标识对应的颜色特征从当前捕获时间戳对应的捕获画面中搜索一个以上限行标识成像区域，并将面积最大的限行标识成像区域作为有效成像区域输出包括：当设定的限行标识对应的颜色特征为红色时，基于所述捕获画面中每一个像素点的颜色成分值判断所述像素点是否属于构成某一限行标识成像区域的像素点。
在所述限行车速自动跟随系统中：
当设定的限行标识对应的颜色特征为红色时，基于所述捕获画面中每一个像素点的颜色成分值判断所述像素点是否属于构成某一限行标识成像区域的像素点包括：所述颜色成分值属于在RGB颜色空间下的R成分值。
在所述限行车速自动跟随系统中：
基于接收到的目标修正速度对汽车的当前车速进行跟随式修正操作还包括：将汽车的当前车速在设定时长阈值内修正为与所述目标修正速度一致后，将汽车的当前车速稳定在所述目标修正速度。
在所述限行车速自动跟随系统中，所述系统还包括：
特征存储器件，与所述标识判断器件连接，用于存储设定的限行标识对应的颜色特征。
另外，在所述限行车速自动跟随系统中，所述第二识别单元还用于在所述汽车的当前位置的定位数据未匹配到任一个导航数据集时，发出高速未识别指令包括：当所述汽车的当前位置的定位数据与任一导航数据集中的任一导航数据都不一致时，判断所述汽车的当前位置的定位数据未匹配到任一个导航数据集时，并发出高速未识别指令。
本领域技术人员可以了解，在本发明的范围可以进行更进一步的变化，其中本发明的范围是在附加的权利要求得到限定的。