CN107924626A - 增强的碰撞避免 - Google Patents

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Abstract

确定第一车辆和第二车辆之间的车头时距。确定第一车辆和第二车辆之间的预测碰撞时间。当车头时距小于预定阈值时，致动第一车辆中的可穿戴装置中的第一机构。当预测的碰撞时间小于第二预定阈值时，致动第一车辆中的第二机构。

Description

增强的碰撞避免
背景技术
前方碰撞预警系统为车辆驾驶员提供了一种方式，以便在与另一车辆发生碰撞时调整他们的驾驶行为。这种系统的重要部分可能是提供指示即将发生的碰撞的输出，使得驾驶员可以采取回避行动。目前的系统可以包括致动机构，该机构向车辆驾驶员之外的所有车辆乘员提供输出。
附图说明
图1是用于包括提供指示可能的车辆碰撞的输出的可穿戴装置的示例系统的框图；
图2是用于从可穿戴装置提供可能的车辆碰撞的指示的示例过程的框图。
具体实施方式
图1示出了用于向可穿戴装置提供警报的示例系统100。系统100包括具有计算装置105、存储器和/或其它数据存储器106、前方碰撞预警系统107、数据收集器110和收集的数据115的车辆101。计算装置105被配置为从数据收集器110接收关于与车辆101相关的各种度量的信息，例如收集的数据115。例如，数据115可以包括车辆101的速度(即，速率)、车辆101的加速度和/或减速度、与车辆101的路径或转向有关的数据、与车辆101的操作者相关的生物数据(例如心率、呼吸、瞳孔扩张、体温、意识状态等)。数据115的另一示例可以包括指示车辆子系统(例如，转向系统、动力传动系统、制动系统、内部感测、外部感测等)是否可操作的数据和/或与这种子系统的状态有关的数据115，例如方向盘扭矩、制动压力、发动机扭矩等。计算装置105可以被配置为从其所安装的车辆101(即，第一或主车辆)收集数据115，和/或可以配置为从另一车辆101(例如第二或目标车辆)收集数据115。
计算装置105大体上配置为，即，被编程和/或被提供有硬件，用于在控制器局域网(CAN)总线等上进行通信。计算装置105还可以具有到车载诊断连接器(OBD-II)的连接。通过CAN总线、OBD-II和/或其他有线或无线机构，计算装置105可以向车辆中的各种装置发送消息和/或从包括数据收集器110的各种装置(例如，控制器、致动器、传感器等等)接收消息。替代地或另外地，在计算装置105实际上包括多个装置的情况下，CAN总线等可以用于本公开中表示为计算装置105的装置之间的通信。另外，计算装置105可以被配置为与网络120通信，如下所述，网络120可以包括各种有线和/或无线网络技术，例如蜂窝、蓝牙、有线和/或无线分组网络等。
数据存储器106可以包括一个或多个已知介质，例如硬盘驱动器、固态驱动器或任何易失性或非易失性计算机存储器。数据存储器106通常存储从数据收集器110发送的收集的数据115。
正如已知的，前方碰撞预警系统107被包括在车辆101中，并且可以确定前方车辆101是否与第二车辆即将发生碰撞，并且基于这样确定，能够致动一个或多个车辆机构(例如制动、转向、油门等)而无需驾驶员介入。此外，碰撞预警系统107可包括输出机构以指示潜在的正面碰撞，例如经由车辆101HMI(人机界面)提供的声音和/或视觉指示器。
数据收集器110可以包括各种装置。例如，车辆中的各种控制器可以作为数据收集器110操作，以经由CAN总线提供数据115，例如与包括主车辆和/或目标车辆在内的任何数量的车辆101的车辆速度、加速度、系统和/或部件功能等有关的数据115。此外，传感器等、全球定位系统(GPS)设备等可以被包括在车辆中并且被配置为数据收集器110以例如经由有线或无线连接直接向计算机105提供数据。传感器数据收集器110可以包括诸如雷达、激光雷达、声纳等的传感器的机构，其可以被部署来测量车辆101与其他车辆或物体之间的距离。
收集的数据115可以包括在车辆101中收集的各种数据。上面提供了收集的数据115的示例，此外，数据115大体上使用一个或多个数据收集器110来收集，并且可以另外包括计算机105中的由其计算的数据。通常，收集的数据115可以包括可以由数据收集器110收集和/或从这些数据计算的任何数据。
系统100还包括网络120。网络120可以是各种有线或无线通信机制中的一个或多个，包括有线(例如，电缆和光纤)和/或无线(例如蜂窝、无线、卫星、微波和射频)通信机制以及任何期望的网络拓扑结构(或当使用多个通信机制时的多个拓扑结构)的任何期望的组合。示例性通信网络包括提供数据通信服务的无线通信网络(例如，使用蓝牙、IEEE802.11等)、局域网(LAN)和/或包括因特网的广域网(WAN)。
系统100包括可穿戴装置135。可穿戴装置135可以是人可穿戴在例如车辆驾驶员的手腕、颈部或腰部周围等的各种计算装置中的任何一种。装置135包括处理器和存储器，以及诸如已知的通信机构。例如，可穿戴装置135可以是手表、智能手表、振动装置等，其包括硬件和编程以使用IEEE 802.11、蓝牙和/或蜂窝通信协议来提供无线通信。此外，可穿戴装置135可以使用这种通信能力来经由网络120进行通信，并且也可以例如使用蓝牙等直接与车辆计算机105进行通信。
系统100还包括用户装置140。用户装置140可以是包括处理器和存储器的各种计算装置中的任何一个，例如智能电话、平板电脑、个人数字助理等，用户装置140可以使用网络120来与车辆计算机105和可穿戴装置135通信。
图2示出了用于基于主车辆和目标车辆之间的距离来激活车辆101中的警报的过程200。过程200在框202中开始，其中计算装置105识别乘员。计算装置105可以以已知的方式识别驾驶员，例如从可穿戴装置135、用户装置140和/或数据收集器110中的一个或多个接收数据。例如，乘员可以使用在计算机105中使用来自摄像机数据收集器110的数据115使用图像识别技术来识别，用户身份可以经由车辆101HMI的装置135输入，或者装置135可以经由收集的生物数据(例如，指纹等)识别用户/乘员。一旦识别乘员，计算装置105就可以从其数据存储器106中检索关于乘员的信息，包括年龄、大小、驾驶技术水平、用于接收信息(例如，触觉、音频等)的优选机制等。
接下来，在框205中，其中计算装置105从数据收集器110收集关于目标车辆的数据115。数据115可以包括目标车辆的位置、主车辆的位置、目标车辆的速度以及主车辆的速度。
接下来，在框210中，计算装置105确定与目标车辆的车头时距(headway)。本文所使用的“车头时距”是分隔两辆车的时间量，即两辆车通过道路上的公共点的时间差。例如，车头时距可以通过以下公式计算：
其中H是车头时距，rt是第二或目标车辆的位置，rh是第一或主车辆的位置，并且vh是主车辆的速度。值rt和rh可以用相对于公共坐标系统的距离来表示，例如在一个简单的示例中，rt可以被定义为原点，即零，并且rh可以被定义为例如以米为单位从原点的距离。如上面表达式的分子所示，两者之间的差异将是以米为单位的距离，其除以速度值v时，将及时提供车头时距值H。另外或替代地，车头时距可以是几次测量k的平均值，使得
Hm(k)＝Hm(k-1)+β(H-Hm(k-1))
其中β是预定的滤波常数，以及Hm是k次测量的平均车头时距。
接下来，在框212中，计算装置105例如根据包括在诸如已知的前方碰撞预警系统107中的指令确定与目标车辆碰撞的预测时间。计算装置105可以另外或替代地确定在一系列测量k上的平均预测的碰撞时间。
接下来，在框215中，计算装置105确定车头时距是否低于预定阈值。通常建立阈值以在常规前向碰撞预警系统107触发动作(例如，如上所述的一个或多个车辆101部件的控制和/或致动车辆101警告机构)之前引起可穿戴装置135中的机构的致动。也可以基于在框202中检索到的关于乘员的信息来调整阈值，例如，新手驾驶员可以具有较低的阈值以应对增加的反应时间，熟练的驾驶员可以具有较高的阈值等。此外，如上所述，阈值可以是除了并且被设置为低于当前存在的碰撞避免系统107中使用的阈值。阈值还可以至少部分地根据由数据收集器110收集的主车辆速度、道路状况、当前天气和/或其它数据115来确定。如果车头时距低于预定阈值，则过程继续到框220。否则，过程返回到框205以收集更多的车辆数据。
在框220中，计算装置105向可穿戴装置135提供指令以致动一个或多个输出机构。输出机构可以包括例如振动的触觉输出、音频输出和/或例如闪烁的灯光、闪烁的颜色等视觉输出。基于来自框202的信息，可以根据乘员来选择一个或多个输出机构。例如，听力困难的乘员可能具有更强的振动输出，而另一乘员可能更喜欢视觉输出。有利的是，计算装置105可以被编程，例如包括设置框215的阈值，以在由传统的预警系统107(例如通过致动车辆灯、声音、制动等提供对即将发生的碰撞的指示或反应的系统)执行警报、警告或回避行动之前致动可穿戴装置输出机构。因此，本系统100的上下文中的车辆101的驾驶员可以较早采取避让和/或避免行动。
接下来，在框225中，计算装置105确定碰撞时间是否低于第二预定阈值，表示前方碰撞即将发生。碰撞预警系统107可以确定第二阈值。如果碰撞时间低于第二预定阈值，则过程200移动到框230。否则，过程200返回框205以收集更多的车辆数据。
在框230中，计算装置105激活用于前方碰撞预警系统107的一个或多个第二输出机构，即车辆警报，并且过程200结束。第二输出机构可以包括例如振动方向盘、通过车辆扬声器的警报、仪表板上的闪光灯等。
如本文所使用的，修饰形容词的副词“大体上”是指由于材料、加工、制造、传感器测量、计算、处理时间、通讯时间等方面的缺陷，形状、结构、测量、值、计算等可以偏离精确描述的几何形状、距离、测量值、计算等。
计算装置105大体上各自包括可由一个或多个计算装置(诸如以上所标识的那些)执行并且用于执行上述过程的框或步骤的指令。计算机可执行指令可以从使用各种编程语言和/或技术创建的计算机程序编译或解释，编程语言和/或技术包括但不限于，以及单独或组合的JavaTM、C、C++、Visual Basic、Java Script、Perl、HTML等。通常，处理器(例如，微处理器)例如从存储器、计算机可读介质等接收指令，并且执行这些指令，从而执行一个或多个过程，包括一个或多个本文描述的过程。这种指令和其他数据可以使用各种计算机可读介质来存储和传输。计算装置105中的文件通常是存储在计算机可读介质(诸如存储介质、随机存取存储器等)上的数据的集合。
计算机可读介质包括参与提供可由计算机读取的数据(例如，指令)的任何介质。这种介质可以采取多种形式，包括但不限于非易失性介质、易失性介质等。非易失性介质例如包括光盘或磁盘以及其他持久性存储器。易失性介质包括动态随机存取存储器(DRAM)，其通常构成主存储器。计算机可读介质的常见形式包括例如软盘、柔性盘、硬盘、磁带、任何其它磁介质、CD-ROM(光盘只读存储器)、DVD(数字化视频光盘)、任何其它光介质打孔卡、纸带、任何其他物理具有孔图案的介质、RAM(随机存取存储器)、PROM(可编程只读存储器)、EPROM(可擦除可编程只读存储器)、FLASH-EEPROM(闪速电可擦除可编程只读存储器)、任何其它存储器芯片或盒式存储器或计算机可读取的任何其他介质。
关于本文描述的介质、过程、系统、方法等，应当理解，虽然这样的过程等的步骤已经被描述为根据某个有序的顺序发生，但是这样的过程可以用除了本文描述的顺序以外的顺序执行的所描述的步骤来实践。还应当理解，某些步骤可以同时执行，可以添加其他步骤，或者可以省略本文描述的某些步骤。例如，在过程200中，可以省略一个或多个步骤，或者可以以与图2所示不同的顺序执行步骤。换句话说，本文中的系统和/或过程的说明书是为了说明某些实施例的目的而提供的，并且决不应被解释为限制所公开的主题。
因此，应该理解，包括以上说明书和附图和以下权利要求的本公开旨在是说明性的而不是限制性的。阅读以上说明书之后，除了提供的示例以外的许多实施例和应用对于本领域技术人员将是显而易见的。本发明的范围不应该参照上面的说明书来确定，而是应该参考所附的权利要求和/或包含在基于此的非临时专利申请中的权利要求以及这些权利要求的等同物的全部范围来确定。预期并计划未来的发展将在本文讨论的技术中发生，并且所公开的系统和方法将被并入到这样的未来实施例中。总之，应该理解，所公开的主题能够被修改和变化。

Claims (20)

1.一种系统，包括计算机，所述计算机包括处理器和存储器，所述存储器存储可由所述计算机执行以执行下列操作的指令：
确定第一车辆和第二车辆之间的车头时距；
确定所述第一车辆和所述第二车辆之间的预测碰撞时间；
当所述车头时距小于预定阈值时，致动所述第一车辆中的可穿戴装置中的第一机构；和
当所述预测碰撞时间小于第二预定阈值时，致动所述第一车辆中的第二机构。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述指令包括仅在主车辆的驾驶员佩戴的所述可穿戴装置上致动所述第一输出机构的指令。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述指令包括基于当前车头时距和一组先前车头时距计算值来确定平均车头时距的指令。
4.根据权利要求3所述的系统，其中所述指令包括当所述平均车头时距小于所述预定阈值时致动所述可穿戴装置上的所述第一机构的指令。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述指令包括基于当前的预测碰撞时间和一组先前的预测碰撞时间计算值来计算平均预测碰撞时间的指令。
6.根据权利要求5所述的系统，其中所述指令包括当所述平均预测碰撞时间小于所述第二预定阈值时致动所述车辆中的所述第二机构的指令。
7.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一机构是触觉输出机构。
8.根据权利要求1所述的系统，其中所述指令进一步包括在所述第二机构之前致动所述第一机构的指令。
9.根据权利要求1所述的系统，其中所述预定阈值被计算以在所述第二预定阈值致动所述第二机构之前致动所述第一机构。
10.根据权利要求1所述的系统，其中所述第二机构是碰撞预警系统的一部分。
11.一种方法，包括：
确定第一车辆和第二车辆之间的车头时距；
确定所述第一车辆和所述第二车辆之间的预测碰撞时间；
当所述车头时距小于预定阈值时，致动所述第一车辆中的可穿戴装置中的第一机构；和
当预测碰撞时间小于第二预定阈值时，致动所述第一车辆中的第二机构。
12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括仅在由主车辆的驾驶员佩戴的所述可穿戴装置上致动所述第一机构。
13.根据权利要求11所述的方法，进一步包括基于当前车头时距和一组先前车头时距计算值来确定平均车头时距。
14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括当所述平均车头时距小于所述预定阈值时，致动所述可穿戴装置上的所述第一机构。
15.根据权利要求11所述的方法，进一步包括基于当前预测碰撞时间和一组先前预测碰撞时间计算值来确定平均预测碰撞时间。
16.根据权利要求15所述的方法，进一步包括当所述平均预测碰撞时间小于所述第二预定阈值时，致动所述车辆中的所述第二机构。
17.根据权利要求11所述的方法，其中所述第一机构是触觉输出机构。
18.根据权利要求11所述的方法，进一步包括在所述第二机构之前致动所述第一机构。
19.根据权利要求11所述的方法，其中所述预定阈值被计算以在所述第二预定阈值致动所述第二机构之前，致动所述第一机构。
20.根据权利要求11所述的方法，其中所述第二机构是碰撞预警系统的一部分。
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