CN108646738A - 一种驾驶辅助功能调用装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能驾驶领域，提出了一种驾驶辅助功能调用装置及方法。所述装置包括环境信息采集模块、车辆信息采集模块、信号处理模块、存储模块、对比模块和功能调用模块。所述装置能够采集周边环境的信息和车辆的信息，与预设的应用场景对比，从而确定当前应用场景，调用适应当前应用场景的驾驶辅助功能，辅助车乘人员进行驾驶。本发明将有限场景下才能够使用的驾驶辅助功能通过调用的关系组合起来，复用现已量产的功能，有效提高自动驾驶系统的可靠性，扩大驾驶辅助系统的适用范围。

Description

一种驾驶辅助功能调用装置及方法

技术领域

本发明涉及智能驾驶领域，尤其涉及一种驾驶辅助功能调用装置及方法。

背景技术

自动驾驶技术是当前汽车产业的技术热点，根据SAE的自动驾驶分级，目前主要划分为L1-L5五个自动驾驶分级，其中L1-L2级自动驾驶本质上仍是驾驶辅助系统(ADAS)，L3级自动驾驶可以称之为准自动驾驶系统，L4-L5级自动驾驶可以认为是真正有意义的自动驾驶系统。

目前全球整车厂能够完成量产的，都不超过L3级自动驾驶，本质上仍然是多种驾驶辅助系统的功能堆叠，可靠性较高但驾驶场景的适用范围有限。驾驶辅助功能的目的是为驾驶者提供协助，包括提供重要或有益的驾驶相关信息，以及在形势开始变得危急的时候发出明确而简洁的警告。如“车道偏离警告”(LDW)系统等。此外，在驾驶者收到警告却未能及时采取相应行动时能够自动进行干预，但是应用场景有限，比如说ACC只能应用在自动巡航适应的场景下，一旦离开场景，ACC功能就会自动退出，适用范围比较有限。

而新兴技术公司正在广泛测试的自动驾驶技术方案定位于L4/L5级自动驾驶，功能适用的驾驶场景广泛，但功能可靠性较低，存在产品量产可行性方面的风险。对于完全自动驾驶的汽车而言，能够无人驾驶车辆、允许车内所有乘员从事其他活动且无需进行监控的系统。这种自动化水平允许乘客从事计算机工作、休息和睡眠以及其他娱乐等活动，因而在技术上实现的难度较大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是可靠性高的驾驶辅助系统的运行相对独立，适用场景有限的问题。为了解决上述问题，本发明提出了一种驾驶辅助功能调用装置及方法。本发明具体是以如下技术方案实现的：

本发明的第一个方面提出了一种驾驶辅助功能调用装置，所述驾驶辅助功能调用装置包括环境信息采集模块、车辆信息采集模块、信号处理模块、存储模块、对比模块和功能调用模块。

所述环境信息采集模块用于采集环境信息，所述环境信息包括天气、车距、道路交通标线、障碍物和交通标志。

所述车辆信息采集模块用于采集车辆信息，所述车辆信息包括车速、油门开度、刹车程度和方向盘转向程度。

所述信号处理模块用于对环境信息进行处理。

所述存储模块用于存储应用场景。

所述对比模块用于将环境信息和车辆信息分别与应用场景对比，确定当前应用场景。

所述功能调用模块用于调用当前应用场景对应的驾驶辅助功能。

所述环境信息采集模块也可以联网查询当地的天气信息和交通情况，比如说在预定路线上交通是否拥堵等。

进一步地，所述驾驶辅助功能调用装置还包括定位模块，所述定位模块用于获得车辆的实时位置信息、起点位置信息和终点位置信息。

进一步地，所述驾驶辅助功能调用装置还包括定时模块，所述定时模块用于获得出发时间和结束时间，定时启动或关闭车辆。

具体地，在一个完整的行程中。乘客先通过智能终端预设起点和终点，以及出发时间等，并发送到车载终端，车载导航系统根据起点和终点规划路线，并将预定的路线发送到行程控制模块，行程控制模块可以根据预定的路线和出发时间大致规划需要调用的驾驶辅助系统，比如说在出发时间到达时，需要调用APA(自动泊车)，将车辆从停靠的地方开出。

摄像头和雷达在车辆启动时开始工作。所述摄像头和雷达将车辆的环境信息反馈到信号处理模块。所述信号处理模块对雷达信号和摄像头信号进行处理后，发送到对比模块。

所述对比模块将信号处理模块处理的环境信息与存储模块内的应用场景对比，并判断适用于当前场景的驾驶辅助系统。在已经执行相应的驾驶辅助系统时，所述环境信息采集模块还要对车辆周围的交通情况实时监控，实时反馈，车辆信息采集模块也实时监控车速等信息，因此控制模块对车速等进行进一步地调整，以适应外部的具体情况。比如说，通过定位模块的位置信息，检测到前方路口存在红绿灯，可以根据摄像头观察到的图像和雷达对红绿灯位置的探测，判断此时需要刹车或者保持当前车速也能够顺利通过，能够做出一个实时的判断来适应当前发生的情况。

所述功能调用模块获得判断结果后，调用相应的驾驶辅助系统，辅助驾驶员对车辆进行控制。

本发明的第二个方面提出了一种驾驶辅助功能调用方法，所述方法包括：

获得行程任务，所述行程任务包括起点、终点、出发时间和结束时间。

获得车辆信息，所述车辆信息包括车速、油门开度、刹车程度和方向盘转向程度。

获得环境信息，所述环境信息包括天气、车距、道路交通标线、障碍物和交通标志。

分析行程任务、车辆信息和环境信息，调用相应的驾驶辅助功能。

进一步地，获得行程任务后，根据起点和终点进行路线规划，根据出发时间设定定时启动。

进一步地，获得环境信息和车辆信息后，与预设的应用场景相对比，得到符合环境条件和车辆运行情况的当前应用场景。

进一步地，根据当前应用场景，调用对应的驾驶辅助功能。

进一步地，当不存在适应当前应用场景的驾驶辅助功能时，提醒驾驶员。当在当前应用场景下，需要调用两种及以上的驾驶辅助功能时，不同的驾驶辅助功能协同工作。比如说在车道上正常行驶时，在该应用场景中，对车辆要进行纵向控制和横向控制，需要调用ACC(自适应巡航)和LKA(车道保持)两种驾驶辅助功能，因此同时启动ACC(自适应巡航)和LKA(车道保持)，ACC(自适应巡航)和LKA(车道保持)配合进行工作。

进一步地，到结束时间为止，所述环境信息和车辆信息为持续更新状态。在车辆运行的时间内，更新后的环境信息和车辆信息与预设的应用场景实时进行对比，判断当前应用场景是否发生变化。

进一步地，当获得的当前应用场景变化时，切换到变化后的当前应用场景所对应的驾驶辅助功能。

具体地，所述应用场景为驾驶辅助功能适用的周围环境以及车速等信息，在执行驾驶辅助功能的时候，对环境信息和车辆信息持续进行监测，在环境信息和车辆信息发生改变时，再次进行与预设的应用场景的对比，判断当前应用场景是否发生变化。当前的应用场景发生变化时，相应的驾驶辅助功能可能发生改变，功能调用模块因此切换到变化后的当前应用场景对应的驾驶辅助功能，复合使用驾驶辅助功能，能够扩大驾驶辅助系统的适用范围。

采用上述技术方案，本发明所述的一种驾驶辅助功能调用装置及方法，具有如下有益效果：

1)本发明将有限场景下才能够使用的驾驶辅助功能通过调用的关系组合起来，通过多功能的有效组合，扩大驾驶辅助系统的适用范围；

2)本发明通过复用现已量产的功能，有效提高自动驾驶系统的可靠性，并有效降低自动驾驶系统的测试难度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中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。

图1为本发明实施例提供的一种驾驶辅助功能调用装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种驾驶辅助功能调用方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的一种驾驶辅助功能方法在一个完整的行程中具体实施的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

本发明实施例提供了一种驾驶辅助功能调用装置，如图1所示，所述装置包括：环境信息采集模块、车辆信息采集模块、信号处理模块、存储模块、对比模块和功能调用模块。

所述环境信息采集模块用于采集环境信息，所述环境信息包括天气、车距、道路交通标线、障碍物和交通标志。

所述车辆信息采集模块用于采集车辆信息，所述车辆信息包括车速、油门开度、刹车程度和方向盘转向程度。

所述信号处理模块用于对环境信息进行处理。

所述存储模块用于存储应用场景。

所述对比模块用于将车辆信息和环境信息与应用场景对比，确定当前应用场景。

所述功能调用模块用于调用当前应用场景对应的驾驶辅助功能。

进一步地，所述环境信息采集模块包括摄像头和雷达。所述环境信息采集模块也可以联网查询当地的天气信息和交通情况，比如说在预定路线上交通是否拥堵等。

所述摄像头用于采集车辆周围的图像信息。所述摄像头为双目摄像头。所述摄像头也可以是具有红外夜视功能的摄像头，能够在光线较暗的时候使用。

所述雷达用于采集车辆周围物体的位置信息。所述雷达为激光雷达或者毫米波雷达，或者二者皆有。

所述图像信息和位置信息传输到信号处理模块处理。

所述信号处理模块用于实时处理图像信息和位置信息，并将处理结果发送到行程控制模块。所述信号处理模块能够对摄像头发送的图像信息和雷达发送的位置信息进行融合处理。比如说，在摄像头的画面中，前方存在一辆车，同时雷达也检测到前方有一辆车。两个信号经过融合处理后，信号处理模块最终获得的是前方有一辆车及该车与本车的距离，这两个信号分别是摄像头和雷达探测到的。

所述车辆信息采集模块用于采集车辆信息，所述车辆信息包括车速、油门开度、刹车程度和方向盘转向程度。

存储模块用于存储应用场景，所述应用场景为驾驶辅助功能适用的外部环境，与驾驶辅助功能相对应，例如APA(自动泊车)功能设定在停车入位及启动时从车位驶出的应用场景下。

对比模块能够将获得的环境信息和车辆信息与存储的应用场景相对比，确定当前应用场景，确定对应的驾驶辅助功能。对比模块的信息对比与确认当前应用场景是实时的，当环境信息改变时，当前应用场景也会改变，对应的驾驶辅助功能可能也会改变。

所述功能调用模块用于根据对比模块的分析结果，调用相应的驾驶辅助系统，执行相应的驾驶辅助功能。例如，当通过摄像头捕捉到构成停车位的线条，且预定行程已经结束，行程控制模块判断车辆在此场景下应该采用自动泊车功能，通过雷达实时确认与周围障碍物的距离，所述APA(自动泊车)完成自动泊车。当对比模块确定的当前应用场景发生改变时，所述功能调用模块切换新的当前应用场景对应的驾驶辅助功能。

进一步地，所述定位模块用于确定车辆当前的位置并联网获得车辆当前位置的交通情况，比如是否有红绿灯，是否存在交通拥堵等。所述定位模块可以是GPS导航系统。

所述驾驶辅助系统包括ACC(自适应巡航)、LKA(车道保持)、APA(自动泊车)、AEB(主动刹车)和GLA(红绿灯启停)等，所述驾驶辅助系统能够辅助驾驶员驾驶。可量产的驾驶辅助系统ACC(自适应巡航)、AEB(主动刹车)、LKA(车道保持)、APA(自动泊车)及其他功能都已成熟，但适用范围有限。以ACC(自适应巡航)为例，ACC(自适应巡航)的ODD(功能设计使用场景)限定在跟车场景上，OEDR(目标和时间的识别与响应)通过传感器识别前车以及与前车距离，控制底盘车速，完成保持安全跟车距离的DDT(动态驾驶任务)。

本实施例的驾驶辅助功能调用装置能够根据外部的场景，判断该场景适宜哪种驾驶辅助系统，通过功能调用模块调用相应的驾驶辅助系统，辅助驾驶员对车辆进行控制。

具体地，在一个完整的行程中。乘客先通过智能终端预设起点和终点，以及出发时间等，并发送到车载终端，车载导航系统根据起点和终点规划路线，并将预定的路线发送到行程控制模块，行程控制模块可以根据预定的路线和出发时间大致规划需要调用的驾驶辅助系统，比如说在出发时间到达时，需要调用APA(自动泊车)，将车辆从停靠的地方开出。

摄像头和雷达在车辆启动时开始工作。所述摄像头和雷达将车辆的环境信息反馈到信号处理模块。所述信号处理模块对雷达信号和摄像头信号进行处理后，发送到对比模块。

所述对比模块将信号处理模块处理的环境信息与存储模块内的应用场景对比，并判断适用于当前场景的驾驶辅助系统。在已经执行相应的驾驶辅助系统时，所述环境信息采集模块还要对车辆周围的交通情况实时监控，实时反馈，车辆信息采集模块也实时监控车速等信息，因此控制模块对车速等进行进一步地调整，以适应外部的具体情况。比如说，通过定位模块的位置信息，检测到前方路口存在红绿灯，可以根据摄像头观察到的图像和雷达对红绿灯位置的探测，判断此时需要刹车或者保持当前车速也能够顺利通过，能够做出一个实时的判断来适应当前发生的情况。

所述功能调用模块获得判断结果后，调用相应的驾驶辅助系统，辅助驾驶员对车辆进行控制。

本发明实施例提出的装置还能够不断扩充现有的、有限范围适用的自动驾驶功能，但需要针对不同功能的设置相应的测试场景，保证功能可靠性，并且仍需要一套良好的功能调用机制，如由驾驶员判断，实现良好的自动驾驶适用场合。

在所述驾驶辅助功能调用装置中，将有限场景下才能够使用的驾驶辅助功能通过调用的关系组合起来，以摄像头、雷达和各种传感器作为感知层，获得外部情景，并判断该情景下适用的驾驶辅助功能，调用所述驾驶辅助功能。通过多功能的有效组合，扩大自动驾驶系统的适用范围。通过复用现已量产的功能，有效提高自动驾驶系统的可靠性，并有效降低自动驾驶系统的测试难度。

实施例2：

本发明实施例提供了一种驾驶辅助功能调用方法，所述方法包括：

S1.获得行程任务，所述行程任务包括起点、终点、出发时间和结束时间；

S2.获得环境信息，所述环境信息包括天气、车距、道路交通标线、障碍物和交通标志；

S3.获得车辆信息，所述车辆信息包括车速、油门开度、刹车程度和方向盘转向程度；

S4.分析行程任务、车辆信息和环境信息，调用相应的驾驶辅助功能。

具体地，获得行程任务后，根据起点和终点进行路线规划，根据出发时间设定定时启动。

获得环境信息和车辆信息后，与预设的应用场景相对比，得到符合环境条件和车辆运行情况的当前应用场景。

根据当前应用场景，调用对应的驾驶辅助功能。

进一步地，当不存在适应当前应用场景的驾驶辅助功能时，提醒驾驶员。当当前应用场景需要调用两种及以上的驾驶辅助功能时，不同的驾驶辅助功能协同工作。比如说在车道上正常行驶时，在该应用场景中，对车辆要进行纵向控制和横向控制，需要调用ACC(自适应巡航)和LKA(车道保持)两种驾驶辅助功能，因此同时启动ACC(自适应巡航)和LKA(车道保持)，ACC(自适应巡航)和LKA(车道保持)配合进行工作。

进一步地，到结束时间为止，所述环境信息和车辆信息为持续更新状态。在车辆运行的时间内，更新后的环境信息和车辆信息与预设的应用场景实时进行对比，判断当前应用场景是否发生变化。

当获得的当前应用场景变化时，切换到变化后的当前应用场景所对应的驾驶辅助功能。

具体的一个完整的流程如下所示：

S01.乘客在智能终端上规划行程，通过智能驾驶后台系统将行程推送到驾驶辅助功能调用装置上。

S02.驾驶辅助功能调用装置通过判断出发时间到达，启动车辆，调用APA(自动泊车)功能，将车辆行驶出车位。

S03.驾驶辅助功能调用装置通过雷达和摄像头识别周边交通状况，调用ACC(自适应巡航)、LKA(车道保持)等功能，将车辆漫游到GPS引导的指定地点，接乘客上车。

S04.驾驶辅助功能调用装置通过雷达和摄像头识别周边交通状况，调用ACC(自适应巡航)、LKA(车道保持)等功能行驶至功能道路，期间根据道路状况不断调整ACC(自适应巡航)的车速、LKA(车道保持)的车道保持需求。

S05.驾驶辅助功能调用装置通过定位模块的定位信息，判断是否到达红绿灯、高速路匝道等启停场景，确认是否调用GLA(红绿灯启停功能)。

S06.驾驶辅助功能调用装置通过驾驶员状态，判断是否需要给予驾驶员适当的提示。

S07.驾驶辅助功能调用装置通过其他信息输入，判断是否需要调用其他相关的功能执行。

S08.驾驶辅助功能调用装置重复执行上述过程，完成车辆在指定地点停车，放下乘客，进入停车场，调用APA(自动泊车)功能泊车入位，最终完成完整的驾驶辅助任务。

具体地，所述智能终端为手机、平板或者电脑。乘客在智能终端上规划行程时，通常仅设置终点和起点，终点和起点间的路程由车载终端进行规划。生成规划好的路线，并推送到驾驶辅助功能调用装置上。所述驾驶辅助功能调用装置可以预先对路线进行分析，对各个路段需要调用的驾驶辅助功能进行预设，同时在实际执行时，实时地对路线及该段路线适用的驾驶辅助功能进行调整，通过高精地图确认当前路段的交通情况，最终在实际执行时调用相适应的驾驶辅助功能。所述驾驶辅助功能调用装置重复执行功能调用时，可以通过顺序、反序或基于一定的逻辑因果顺序来执行。

所述驾驶辅助功能的调用也可以为两种驾驶辅助功能进行协作。车辆的驾驶辅助一般需要纵向控制和横向控制，所述纵向控制用于保持车辆与前车的距离，所述横向控制用于保持车辆不偏离车道，即需要ACC(自适应巡航)和LKA(车道保持)协同工作。在摄像头、雷达以及各种传感器检测到车辆前方有车辆，需要保持车距，且车辆行驶在道路上，需要进行车道保持，此时需要调用ACC(自适应巡航)和LKA(车道保持)两个功能来控制车辆的行驶。

进一步地，在车辆偏离车道或者遇到危险情况时，及时提醒驾驶员接手对车辆的控制。

本发明实施例提出的方法还能够不断扩充现有的、有限范围适用的自动驾驶功能，但需要针对不同功能的设置相应的测试场景，保证功能可靠性，并且仍需要一套良好的功能调用机制，如由驾驶员判断，实现良好的自动驾驶适用场合。

所述方法还可以用于不断优化、测试、改善目前在测试的新兴自动驾驶技术，即优化目标感知环节、优化路径规划环节、优化底盘执行性能，但需要加大测试频次和场景，保证相关参数的正确性和整套系统的可靠性。

在所述驾驶辅助功能调用装置中，将有限场景下才能够使用的驾驶辅助功能通过调用的关系组合起来，以摄像头、雷达和各种传感器作为感知层，获得外部情景，并判断该情景下适用的驾驶辅助功能，调用所述驾驶辅助功能。通过多功能的有效组合，扩大自动驾驶系统的适用范围。通过复用现已量产的功能，有效提高自动驾驶系统的可靠性，并有效降低自动驾驶系统的测试难度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种驾驶辅助功能调用装置，其特征在于，所述驾驶辅助功能调用装置包括环境信息采集模块、车辆信息采集模块、信号处理模块、存储模块、对比模块和功能调用模块；

所述环境信息采集模块用于采集环境信息，所述环境信息包括天气、车距、道路交通标线、障碍物和交通标志；

所述车辆信息采集模块用于采集车辆信息，所述车辆信息包括车速、油门开度、刹车程度和方向盘转向程度；

所述信号处理模块用于对环境信息进行处理；

所述存储模块用于存储应用场景；

所述对比模块用于将环境信息和车辆信息分别与应用场景对比，确定当前应用场景；

所述功能调用模块用于调用当前应用场景对应的驾驶辅助功能。

2.根据权利要求1所述的一种驾驶辅助功能调用装置，其特征在于，所述驾驶辅助功能调用装置还包括定位模块，所述定位模块用于获得车辆的实时位置信息、起点位置信息和终点位置信息。

3.根据权利要求1所述的一种驾驶辅助功能调用装置，其特征在于，所述驾驶辅助功能调用装置还包括定时模块，所述定时模块用于获得出发时间和结束时间，定时启动或关闭车辆。

4.一种驾驶辅助功能调用方法，其特征在于，所述方法包括：

获得行程任务，所述行程任务包括起点、终点、出发时间和结束时间；

获得车辆信息，所述车辆信息包括车速、油门开度、刹车程度和方向盘转向程度；

获得环境信息，所述环境信息包括天气、车距、道路交通标线、障碍物和交通标志；

分析行程任务、车辆信息和环境信息，调用相应的驾驶辅助功能。

5.根据权利要求4所述的一种驾驶辅助功能调用方法，其特征在于，获得行程任务后，根据起点和终点进行路线规划，根据出发时间设定定时启动。

6.根据权利要求4所述的一种驾驶辅助功能调用方法，其特征在于，获得环境信息和车辆信息后，与预设的应用场景相对比，得到符合环境条件和车辆运行情况的当前应用场景。

7.根据权利要求6所述的一种驾驶辅助功能调用方法，其特征在于，根据当前应用场景，调用对应的驾驶辅助功能。

8.根据权利要求7所述的一种驾驶辅助功能调用方法，其特征在于，

当不存在适应当前应用场景的驾驶辅助功能时，提醒驾驶员；

当在当前应用场景下，需要调用两种及以上的驾驶辅助功能时，不同的驾驶辅助功能协同工作。

9.根据权利要求6所述的一种驾驶辅助功能调用方法，其特征在于，到结束时间为止，所述环境信息和车辆信息为持续更新状态；

在车辆运行的时间内，更新后的环境信息和车辆信息与预设的应用场景实时进行对比，判断当前应用场景是否发生变化。

10.根据权利要求9所述的一种驾驶辅助功能调用方法，其特征在于，当获得的当前应用场景变化时，切换到变化后的当前应用场景所对应的驾驶辅助功能。