CN108074409A - 道路安全驾驶辅助系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种道路安全驾驶辅助系统，该系统包括：车载控制模块，其被配置为：获取当前路面的湿滑指数、当前路段类型和交通控制状况；获取当前车辆行驶状态；根据所述当前路面的湿滑指数、当前路段类型和交通控制状态以及当前车辆行驶状态产生并提供驾驶建议或辅助驾驶指令；将所述驾驶建议呈现给驾驶员，或者将所述辅助驾驶指令传送到车载执行器执行。

Description

道路安全驾驶辅助系统

技术领域

本发明涉及车辆领域，具体涉及一种道路安全驾驶辅助系统。

背景技术

在日常车辆驾驶中，有时会遇到雨雪天气等造成的路面湿滑甚至结冰的情况。如果不采取防护适当的防护措施，在这种情况下驾驶车辆是非常危险的。尤其是在路面湿滑情况下遇到弯道、上下坡或红灯时，驾驶车辆的危险性更大。

当前已知的方案是通过沿道路设置的图像与激光复合式遥感路面监测自动报报警系统监视路面情况，根据路面情况产生限速警示，并通过后台发送到LED交通电子标志显示牌上显示，以便提醒驾驶员进行限速。

但这种方案仍存在一些缺点，因此本领域中需要一种改进的道路安全驾驶辅助解决方案。

发明内容

根据本发明的实施例，提供了一种道路安全驾驶辅助系统，包括：车载控制模块，其被配置为：获取当前路面的湿滑指数、当前路段类型和交通控制状况；获取当前车辆行驶状态；根据所述当前路面的湿滑指数、当前路段类型和交通控制状态以及当前车辆行驶状态产生并提供驾驶建议或辅助驾驶指令；将所述驾驶建议呈现给驾驶员，或者将所述辅助驾驶指令传送到车载执行器执行。

根据本发明的实施例的技术方案综合考虑到弯道、上下坡等路段类型和红灯等交通控制状况在路面湿滑状况下的综合影响，为驾驶员提供了更有效和充分的警示，且可实现为一种车载驾驶辅助系统，提高了警示效果，与现有技术相比安装维护成本较低。

附图说明

图1示出了根据本发明的实施例的道路安全驾驶辅助系统；以及

图2示出了根据本发明的实施例的道路安全驾驶辅助方法；

具体实施方式

下面参照附图描述本发明的实施例。在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便使所属技术领域的技术人员更全面地了解和实现本发明。但是，对所属技术领域的技术人员明显的是，本发明的实现可不具有这些具体细节中的一些。此外，应当理解的是，本发明并不局限于所介绍的特定实施例。相反，可以考虑用下面所述的特征和要素的任意组合来实施本发明，而无论它们是否涉及不同的实施例。因此，下面的方面、特征、实施例和优点仅作说明之用，而不应看作是权利要求的要素或限定，除非在权利要求中明确提出。

现有的通过沿道路设置的图像与激光复合式遥感路面监测自动报报警系统监视路面情况，根据路面情况产生限速警示，并通过后台发送到LED交通电子标志显示牌上显示，以便提醒驾驶员进行限速的技术方案存在着如下缺点：

1.仅考虑到路面湿滑状况对驾驶安全的影响，而没有同时考虑到弯道、上下坡等路段类型和红灯等交通控制状况在路面湿滑状况下的综合影响；

2.仅警示限速，而没有警示方向盘转角、刹车力度等，因此存在复杂路况下由于警示不足而导致发生事故的危险。

3.这种方案通过在交通电子标志显示牌上显示警示信息对驾驶员进行警示，不但安装维护成本高，而且警示效果不够好，仍可能被驾驶员忽视。

为此，提供了本发明的技术方案。

现参照图1，其示出了根据本发明的实施例的道路安全驾驶辅助系统100。如图1中所示，该道路安全驾驶辅助系统100包括：车载控制模块101，其被配置为：获取当前路面的湿滑指数、当前路段类型和交通控制状况；获取当前车辆行驶状态；根据所述当前路面的湿滑指数、当前路段类型和交通控制状态以及当前车辆行驶状态产生并提供驾驶建议或辅助驾驶指令；将所述驾驶建议呈现给驾驶员，或者将所述辅助驾驶指令传送到车载执行器执行。

所述车载控制模块101可以由诸如微处理器、微控制器等任何具有适当信息处理能力的可编程处理单元来实现。所述处理单元通常可包括存储器或者与存储器相连，所述存储器中存储有用于对处理单元进行配置以使其执行相应操作的软件程序及数据，所述处理单元可通过加载存储器中存储的程序和数据执行其操作。在一些实施例中，所述车载控制模块101可以实现为一车载电子控制单元(ECU)，其可通过车辆总线与其他车载设备或系统进行通信。

在一些实施例中，所述道路安全驾驶辅助系统100还可包括：车载图像获取模块102，其与所述车载控制模块101连接，并被配置为获取当前路面的图像；且所述被配置为获取当前路面的湿滑指数的车载控制模块101进一步被配置为：获取或识别当前路面的材质类型以及获取天气状况；根据所述当前路面的图像、当前路面的材质类型以及天气状况计算当前路面的湿滑指数。

所述车载图像获取模块102可以通过车辆总线(例如CAN总线、MOST总线等)或专用线路相连于所述车载控制模块101。所述车载图像获取模块102例如可以为安装在车辆顶部等适当位置的摄像头，所述摄像头可以获取当前路面的图像，并将所获取的图像发送到车载控制模块101进行处理。

在一些实施例中，所述车载图像获取模块102也可以为安装在车辆顶部等适当位置的激光、红外、雷达等发射接收装置，其可以通过向车前发射相应的激光、红光、雷达等信号，并接收和处理来自车前路面的反射信号来获取当前路面的图像，并且将所获取的图像发送到车载控制模块101进行处理。

在一些实施例中，所述道路安全驾驶辅助系统100还可包括：无线通信模块103，其与所述车载控制模块101连接，并被配置为通过无线通信从交通管理部门的服务器获取所述当前路面的材质类型，以及通过无线通信从气象部门的服务器获取天气状况。

所述无线通信模块103例如可以通过3G、4G等电信网络与远程服务器进行通信。所述无线通信模块103可通过车载总线或专用线路与所述车载控制模块101连接，也可以是集成在所述车载控制模块101中，作为所述车载控制模块101的无线通信接口。

所述车载控制模块101可以通过所述无线通信模块103从交通管理部门的服务器获取当前路面的材质类型。所述车载控制模块101例如可以首先通过下述卫星定位和地图模块获取车辆当前位置或当前路段，并将所述当前位置或当前路段发送到交通管理部门的服务器，以便从该服务器获取当前路面的材质类型。或者，所述车载控制模块101也可以通过对车载图像获取模块102所获取的当前路面的图像进行识别而获取当前路面的材质类型；且在这种情况下，可在所述车载控制模块101所关联的存储器中存储有不同路面的图像特征与其材质类型的对应关系，这样所述车载控制模块101可以首先对当前路面的图像进行识别而获得其图像特征，并使用所述图像特征查询所存储的对应关系而获得当前路面的材质类型。所述材质类型例如可包括沥青路、水泥路、沙土路等，不同的路面材质类型具有不同的摩擦系数(例如，在正常路面和天气条件下的摩擦系数)。所述车载控制模块101可以直接从交通管理部门的服务器获取存储于其中的当前路面的材质类型所对应的摩擦系数，或者也可以事先在其本地存储器中存储有各路面材质类型与相应摩擦系数的对应关系表，从而可以在从交通管理部门的服务器获取的当前路面的材质类型后，通过使用该材料类型查询该对应关系表获取相应的摩擦系数。

所述车载控制模块101可以通过所述无线通信模块103从气象部门的服务器获取天气状况，例如，下雨、下雪、气温、空气湿度等。

所述车载控制模块101可以通过综合考虑所述当前路面的图像、当前路面的材质类型以及天气状况来判断当前路面的湿滑状况，进而得出当前路面的湿滑指数。例如，如果所述车载控制模块101根据当前路面的图像初步判断当前路面有积水，且当前天气状况为下雨，则可以判断当前路面有雨水，因而较湿滑；再例如，如果所述车载控制模块101根据当前路面的图像初步判断当前路面有雪，且当前天气状况为下雪，则可以判断当前路面有雪，因而更为湿滑；又例如，如果所述车载控制模块101根据当前路面的图像初步判断当前路面有冰，不久前的天气状况为下雪且当前气温低于零度，则可以判断当前路面有冰，因而极为湿滑。另外，如上所述，不同的路面材质类型具有不同的摩擦系数，因此对路面的湿滑状况有直接影响。例如，摩擦系数越小的路面材质类型，越为湿滑。此外，空气湿度本身也对路面的摩擦系数和湿滑状况有影响，例如，通常空气温度越大，则路面的摩擦系数越小，越为湿滑。

所述车载控制模块101可以将不同的路面湿滑状况用不同的数值表示，从而形成为湿滑指数。例如，数值0可表示不湿滑，1可表示轻微湿滑，2可表示有些湿滑，3可表示比较湿滑，4可表示很湿滑，5可表示非常湿滑，等等。

在一些实施例中，所述道路安全驾驶辅助系统100还可包括：卫星定位和地图模块104，其与所述车载控制模块101连接，并被配置为通过卫星定位获取车辆的当前位置，以及通过车辆的当前位置和地图获取所述当前路段类型。所述卫星定位和地图模块104例如可以为车载卫星导航模块或其部分，其可通过车辆总线或专用线路与所述车载控制模块101连接。

在一些实施例中，所述当前路段类型可以包括弯道和/或上下坡。当然，在其他实施例中，所述当前路段类型也可以包括其他路段类型，例如，拥堵路段等。所述车载控制模块101例如可以通过所述无线通信模块103从交通管理部门的服务器判断当前路段是否为拥堵路段；或者，可以通过车辆到车辆(C2C)通信或者通过车辆到其他设备(C2X)通信获知当前路段是否为拥堵路段；或者，也可以通过所述车载图像获取模块102获取的前方道路的图像判断当前路段是否为拥堵路段。

在一些实施例中，所述交通控制状态包括红灯。所述车载控制模块可以通过与前方交通信号装置的C2X通信获知前方的交通控制状态是否为红灯；或者，可以通过所述车载图像获取模块102获取的前方交通信号装置的图像判断前方的交通控制状态是否为红灯。

在一些实施例中，所述车载控制模块101与车辆总线连接，并进一步配置为通过所述车辆总线获取其他车载设备发送至车辆总线的、有关当前车辆行驶状态的信息，其中，所述当前车辆行驶状态包括车速、油门大小、刹车力度中的任何一个或多个。例如，所述车载控制模块101可以通过车辆总线从发动机控制单元、油门控制单元、刹车控制单元等相应车载控制单元或系统中获得车速、油门大小、刹车力度等信息。

在所述车载控制模块101获得所述当前路面的湿滑指数、当前路段类型和交通控制状态以及当前车辆行驶状态后，可以根据上述信息产生驾驶建议或辅助驾驶指令。在一些实施例中，所述车载控制模块101可以根据其自身具有的程序逻辑和/或其关联存储器中存储的相关安全驾驶数据来由上述信息产生驾驶建议或辅助驾驶指令。所述安全驾驶数据例如可以是关于在各种路面湿滑状况、各种路段类型、交通控制状态以及当前车辆行驶状态下，保证安全驾驶所需要的车速、方向盘转角、油门大小和刹车力度等的数据。所述安全驾驶数据可以是事先根据安全驾驶的历史数据、理论计算、专家知识等形成并存储在所述车载控制模块101的相关存储器中的。

在另一些实施例中，所述车载控制模块101可以将上述信息通过所述无线通信模块103发送到一后台服务器105，由所述后台服务器105根据上述信息产生驾驶建议或辅助驾驶指令。类似地，所述后台服务器105可根据其自身具有的程序逻辑和/或其关联存储器中存储的相关安全驾驶数据来由上述信息产生驾驶建议或辅助驾驶指令，并将其返回到所述控制模块101。所述安全驾驶数据例如可以是关于在各种路面湿滑状况、各种路段类型、交通控制状态以及当前车辆行驶状态下，保证安全驾驶所需要的车速、方向盘转角、油门大小和刹车力度等的数据。所述后台服务器例如可以使用大数据分析的方法根据大量车辆在各种路面湿滑状况、各种路段类型、交通控制状态以及车辆行驶状态下的安全驾驶及交通事故的历史数据，并可结合理论计算和专家知识等，形成所述安全驾驶数据。

在一些实施例中，所述车载控制模块101具体被配置为执行以下操作：响应于当前路面的湿滑指数大于第一阈值，且当前路段类型为弯道，产生关于降低车速和调整方向盘转角的驾驶建议或辅助驾驶指令。

例如，在下雨天，当前行驶的前方路段类型是弯道，如果当前行驶速度是80km/h，所述车载控制模块101根据后台服务器的大数据分析获知有75％可能性发生侧翻事故，如果降低到40km/h以下比较安全，就可以产生关于降低速度到所述安全速度以及关于安全过弯的方向盘转角的驾驶建议或辅助驾驶指令。

可替代地或附加地，所述车载控制模块101具体被配置为执行以下操作：响应于当前路面的湿滑指数大于第二阈值，且当前路段类型为上坡，产生关于提高车速和调节油门大小的驾驶建议或辅助驾驶指令。

例如，在下雪天，当前行驶前方是坡道，如果当前行驶速度是40km/h，所述车载控制器101根据后台服务器大数据分析获知有80％可能性发生溜坡，如果提高到60km/h比较安全，就可以产生关于提高速度到所述安全速度、并调整油门大小的驾驶建议或辅助驾驶指令。

可替代地或附加地，所述车载控制模块101具体被配置为执行以下操作：响应于当前路面的湿滑指数大于第三阈值，且所述当前路段类型为下坡或所述交通控制状态为红灯，产生关于降低车速和调整刹车力度的驾驶建议或辅助驾驶指令。

例如，在下雪天，当前行驶前方有红灯，如果当前行驶速度是60km/h，距离红灯30M，所述车载控制器101根据后台服务器大数据分析获知有80％可能性会闯过红灯，如果降低到30km/h以下比较安全，就可以产生关于降低速度到安全值、并调整刹车力度的驾驶建议或辅助驾驶指令。

所述第一阀值、第二阀值和第三阀值可以作为上述安全驾驶数据的一部分，事先根据安全驾驶的历史数据、理论计算、专家知识等形成并存储在所述车载控制模块101的相关存储器或后台服务器105中。在一些实施例中，所述第一阀值、第二阀值、第三阀值是可以由用户调整或配置的。

当然，以上所述的车载控制模块101所执行的操作仅为根据本发明的实施例的道路安全驾驶辅助系统的示例性使用场景，而不是对本发明的任何限制。在本发明的精神和范围之内，还存在大量其他的使用场景，或者说所述车载控制模块101还可以执行大量其他操作。

在一些实施例中，所述车载控制模块101与车辆总线连接，并进一步被配置为通过车辆总线将所述驾驶建议发送到车载图像显示单元106和/或车载语音输出单元107，从而呈现给驾驶员。所述车载图像显示单元106例如可以为车辆的中间显示器、后视镜、抬头显示单元、仪表盘中的任何一个或多个等。所述车载语音输出单元107例如可包括车载扬声器等。

在另一些实施例中，所述车载控制模块101可以将所产生的辅助驾驶指令通过车辆总线传送给相应的车载执行器108，例如，可以将调整车速的指令传送给发动机控制单元、油门控制单元、刹车控制单元等，以便调整车速等；将调节油门大小的指令传送给油门控制单元，以便调节油门大小；将调节刹车力度的指令发送到刹车控制单元，以便调节刹车力度等等。这样，可以实现自动的辅助驾驶功能。

如本领域技术人员所知的，在路面湿滑的情况下，在诸如弯道、上下坡等特殊路段的车辆驾驶是尤其危险的。在本发明的实施例中，通过综合考虑路面湿滑状况和路段类型，可以对车辆驾驶员提出更有针对性、更有效的提示，从而更有效地避免事故的发生。

以上参照附图描述了根据本发明的实施例的道路安全驾驶辅助系统，应指出的是，以上描述仅为示例，而不是对本发明的限制。在本发明的其他实施例中，该系统可具有更多、更少或不同的模块，且各模块之间的连接、包含和功能等关系可以与所描述和图示的不同。例如，以上描述的各模块中的一些，例如卫星定位和地图模块104、后台服务器105、车载图像显示单元106、车载语音输出单元107、车载执行器108等，在一些实施例中可位于所述道路安全驾驶辅助系统100之内，而在另一些实施例中可位于所述系统100之外，等等。所有这些变化都处于本发明的精神和范围之内。

在本发明的另一个方面，还提供了一种道路安全驾驶辅助方法。该方法可以由上述根据本发明的实施例的道路安全驾驶辅助系统来执行，因此该方法的各步骤对应于所述道路安全驾驶辅助系统的各模块执行的操作。为简明起见，在以下描述中省略了与以上描述重复的部分细节，因此可参照以上描述获得对根据本发明的实施例的道路安全驾驶辅助方法的更详细的了解。

现参照图2，其示出了根据本发明的实施例的一种道路安全驾驶辅助方法。如图2中所示，该方法包括以下步骤：

在步骤201，获取当前路面的湿滑指数、当前路段类型和交通控制状况；

在步骤202，获取当前车辆行驶状态；

在步骤203，根据所述当前路面的湿滑指数、当前路段类型和交通控制状态以及当前车辆行驶状态产生驾驶建议或辅助驾驶指令；

在步骤204，将所述驾驶建议呈现给驾驶员，或者将所述辅助驾驶指令执行给车载执行器执行。

在一些实施例中，所述获取当前路面的湿滑指数包括：

获取或识别当前路面的材质类型以及获取天气状况；

根据所述当前路面的图像、当前路面的材质类型以及天气状况计算当前路面的湿滑指数。

在一些实施例中，所述方法还包括：

通过卫星定位获取车辆的当前位置；

其中，所述当前路段类型是根据车辆的当前位置和地图获取的。

在一些实施例中，所述当前车辆行驶状态包括车速、油门大小、刹车力度中的任何一个或多个。

在一些实施例中，所述当前路段类型包括弯道、上坡和下坡中的任何一个或两个。

在一些实施例中，所述交通控制状态包括红灯。

在一些实施例中，所述根据所述当前路面的湿滑指数、当前路段类型和交通控制状态以及当前车辆行驶状态产生驾驶建议包括以下步骤中的任何一个或多个：

响应于当前路面的湿滑指数大于阈值，且当前路段类型为弯道，产生关于降低车速和调整方向盘转角的驾驶建议或辅助驾驶指令；

响应于当前路面的湿滑指数大于阈值，且当前路段类型为上坡，产生关于提高车速和调整油门大小的驾驶建议或辅助驾驶指令；以及

响应于当前路面的湿滑指数大于阈值，且所述当前路段类型为下坡或所述交通控制状态为红灯，产生关于降低车速和调整刹车力度的驾驶建议或辅助驾驶指令。

以上参照附图描述了根据本发明的实施例的道路安全驾驶辅助方法，应指出的是，以上描述仅为示例，而不是对本发明的限制。在本发明的其他实施例中，所述方法更包括更多、更少或不同的步骤，且各步骤之间的顺序、包含和功能等关系可以与所描述和图示的不同。

尽管以上参照附图描述了本发明的实施例，本领域的技术人员可以理解以上描述仅为示例，而不是对本发明的限制。可以对本发明的实施例进行各种修改和变形，而仍落入本发明的精神和范围之内，本发明的范围仅由所附权利要求书确定。

Claims (9)

1.一种道路安全驾驶辅助系统，包括：

车载控制模块，其被配置为：

获取当前路面的湿滑指数、当前路段类型和交通控制状况；

获取当前车辆行驶状态；

根据所述当前路面的湿滑指数、当前路段类型和交通控制状态以及当前车辆行驶状态产生并提供驾驶建议或辅助驾驶指令；

将所述驾驶建议呈现给驾驶员，或者将所述辅助驾驶指令传送到车载执行器执行。

2.根据权利要求1所述的系统，还包括：

车载图像获取模块，其与所述车载控制模块连接，并被配置为获取当前路面的图像；

且所述被配置为获取当前路面的湿滑指数的车载控制模块进一步被配置为：

获取或识别当前路面的材质类型以及获取天气状况；

根据所述当前路面的图像、当前路面的材质类型以及天气状况计算当前路面的湿滑指数。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述车载图像获取模块为车载摄像头，或者为车载激光、红外或雷达发射接收装置。

4.根据权利要求2所述的系统，还包括：

无线通信模块，其与所述车载控制模块连接，并被配置为通过无线通信从交通管理部门的服务器获取所述当前路面的材质类型，以及通过无线通信从气象部门的服务器获取天气状况。

5.根据权利要求1所述的系统，还包括：

卫星定位和地图模块，其与所述车载控制模块连接，并被配置为通过卫星定位获取车辆的当前位置，以及通过车辆的当前位置和地图获取所述当前路段类型。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述车载控制模块与车辆总线连接，并进一步配置为通过所述车辆总线获取所述当前车辆行驶状态，其中，所述当前车辆行驶状态包括车速、油门大小、刹车力度中的任何一个或多个。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述当前路段类型包括弯道和/或上下坡，且所述交通控制状态包括红灯。

8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述被配置为根据所述当前路面的湿滑指数、当前路段类型和交通控制状态以及当前车辆行驶状态产生驾驶建议的车载控制模块进一步被配置为执行以下操作中的任何一个或多个：

响应于当前路面的湿滑指数大于第一阈值，且当前路段类型为弯道，产生关于降低车速和调整方向盘转角的驾驶建议或辅助驾驶指令；

响应于当前路面的湿滑指数大于第二阈值，且当前路段类型为上坡，产生关于提高车速和调节油门大小的驾驶建议或辅助驾驶指令；以及

响应于当前路面的湿滑指数大于第三阈值，且所述当前路段类型为下坡或所述交通控制状态为红灯，产生关于降低车速和调整刹车力度的驾驶建议或辅助驾驶指令。

9.根据权利要求1或8所述的系统，其中，所述车载控制模块与车辆总线连接，并进一步被配置为通过车辆总线将所述驾驶建议发送到车载图像显示单元和/或车载语音输出单元，从而呈现给驾驶员。