CN109552159A - 辅助驾驶员保持在车道中的方法 - Google Patents

Abstract

描述了一种当驾驶员在具有路面和车道标线的道路上操作车辆时辅助驾驶员的方法。该方法包括以下步骤：利用确定设备来确定车道标线的位置；基于确定的车道标线的位置来确定至少一条车道分界线；指定车辆的轨迹；如果指定的轨迹与确定的车道分界线相交，则利用投射到路面上的至少一个光束来向车辆的驾驶员输出指令。

Description

辅助驾驶员保持在车道中的方法

技术领域

本发明大体上涉及车辆驾驶员辅助，并且尤其是涉及一种当驾驶员在具有车道标线的道路上操作车辆时辅助驾驶员的方法和设备。

背景技术

在狭窄的街道上驾驶车辆(特别是机动车辆)的过程对于许多驾驶员来说是一个挑战，这是因为在某些情况下可能难以保持在狭窄的街道或道路上的车道中。特别是在夜间或能见度差的天气条件下，这对驾驶员提出了更高的要求并且要求驾驶员最大限度地集中注意力。一些现有的车道保持系统例如通过利用方向盘的振动来辅助驾驶员保持在车道中或者车道保持系统自身主动参与转向。许多驾驶员发现这些解决方案使人不舒服或者使人不愉快，因此在驾驶时经常停用该解决方案。

文献DE 102016006919 A1中公开的一种方法描述了一种操作车辆的方法，其中基于与周围区域相关的确定数据来识别道路标线。确定车道的大小和路线，并且将虚拟车道标线投射到车道上以便在视觉上界定车道。期望的是，提供一种当驾驶员操作车辆时辅助驾驶员的有利方法，并且还期望的是，提供一种用于车辆的驾驶员辅助设备和装配有这种设备的车辆。

发明内容

根据本公开的一方面，提供一种当驾驶员操作车辆时辅助驾驶员的方法。该方法包括以下步骤：利用确定设备来确定道路上的车道标线的位置；基于车道标线的位置来确定车道分界线；指定车辆的轨迹；以及如果轨迹与车道分界线相交，则利用投射到路面上的至少一个光束来向车辆的驾驶员输出指令。

根据本公开的另一方面，提供一种用于车辆的驾驶员辅助设备。该设备包括：确定设备，其确定路面上的车道标线的位置；控制器，其基于车道标线的位置来确定车道分界线，指定车辆的轨迹，以及确认轨迹是否与车道分界线相交；以及光源，如果轨迹与车道分界线相交，则光源将光束投射到路面上以向车辆的驾驶员提供指令。

根据本公开的又一方面，提供一种车辆。该车辆包括：确定设备，其确定路面上的车道标线的位置；控制器，其基于车道标线的位置来确定车道分界线，指定车辆轨迹，以及确认轨迹是否与车道分界线相交；以及光源，如果指定的轨迹与确定的车道分界线相交，则光源将光束投射到路面上作为给车辆的驾驶员的指令。

本领域技术人员在研究以下说明书、权利要求书以及附图之后，将理解和领会本发明的这些和其他方面、目的以及特征。

附图说明

在附图中：

图1是以平面图的形式示出了根据第一实施例的当利用该方法和设备时在道路上行驶的车辆的示意图；

图2是以平面图的形式进一步示出了当利用该方法和设备时图1中的车辆的示意图；

图3是以平面图的形式示出了根据第二实施例的当利用该方法和设备时在道路上行驶的车辆的示意图；

图4是以平面图的形式进一步示出了当利用该方法和设备时图3中的车辆的示意图；

图5是以平面图的形式示出了根据第三实施例的当利用该方法和设备时在道路上行驶的车辆的示意图；

图6是以平面图的形式进一步示出了当利用该方法和设备时图5中的车辆的示意图；

图7是示出了根据一个实施例的方法的示例性实施例的流程图；

图8是示出了根据一个实施例的设备的示意性框图；以及

图9是根据一个实施例的具有该设备和方法的车辆的示意图。

具体实施方式

下面参考图1和图2进一步说明根据一个实施例的方法的第一实施例变型。图1和图2以平面图的形式示意性示出了道路1，道路1具有正在该道路上向前移动的车辆2。所示实施例中的道路1是具有中心虚线3和边缘连续标线4的双车道道路。道路可以具有更多车道，这些车道具有界定或划分车道的多条虚线。

本实施例中示出的车辆2是机动车辆，并且作为具体示例，车辆2是乘用车或卡车。车辆2包括均位于车辆前端处或附近用以向车辆前方发光的左手侧前照灯5和右手侧前照灯6。由左手侧前照灯5投射到车辆2前方的路面上的光束或光锥由附图标记7来表示。

在根据一个实施例的方法的范围内，通过利用确定设备(例如一台摄像机或多台摄像机)来确定车道标线3和4的位置。基于车道标线3和4的所确定的位置来确定至少一条车道分界线。在本实施例中，该车道分界线在中心线3上延伸。

此外，指定了车辆2的轨迹9。这可以基于当时的或当前的车辆方向和车速而产生。可以优选的是，在该方法的范围内，可以设定为了避免驶过轨迹9与所确定的车道分界线3相交的点10而需要的转向方向8和/或因此而需要的转向角α。

如果所指定的轨迹9与所确定的车道分界线3相交，如在本实施例中在点10处的情况一样，则通过投射到路面上的至少一个光束7将指令输出给车辆2的驾驶员。这在本实施例中通过沿着箭头8的方向执行的光束7的扫描运动来完成。在图2中，在扫描运动期间或者结束时的光束7由附图标记17来表示。

在一个实施例中，如方向8所示，沿着将要实施的转向运动的方向执行扫描运动。可供选择地或除此之外，可以通过扫描运动来显示所需的转向角。换言之，光束7可以移动经过与所需转向角相对应的角度α。可以前后移动或者可以仅在一个方向上移动，以便显示所需的转向方向。

在图1和图2中示出的第一实施例中，仅利用一个前照灯或者通常仅利用一个光源来向驾驶员输出指令。在图3和图4中示出的第二实施例变型中，以与图1和图2中示出的示例类似的方式利用两个前照灯5和6或者两个光源来向驾驶员输出指令。由右手侧前照灯6输出的并且投射到路面上的光束由附图标记16和18来表示。在图3和图4中，可以同时或连续地或者以延迟的方式执行两个前照灯5和6的光束的扫描运动。连续地或以延迟的方式执行的扫描运动在适当情况下增强了指令功能并且以特别有效的方式吸引驾驶员的注意力。

在图5和图6中示出的第三实施例中，以与第一实施例变型类似的方式利用前照灯(在本示例中为左手侧前照灯5)来以扫描运动的形式输出指令，同时第二前照灯或第二光源(在本实施例中为右手侧前照灯6)利用光束18来以车辆2的将要选取的方向的静态显示的形式向驾驶员输出指令。换言之，利用前照灯或光源6的其中之一来向驾驶员显示将要选取的行驶方向，同时利用第二光源或第二前照灯5通过投射光束7或17的扫描运动来显示范围和方向(换言之，转向角α)。

下面参考大体上为流程图形式的图7来说明根据一个实施例的方法。在步骤20中，利用至少一个确定设备(例如，摄像机)来确定车道标线的位置。在步骤21中，基于所确定的车道标线的位置来确定至少一条车道分界线。在步骤22中指定车辆的轨迹。从根本上讲，步骤22也可以在步骤20和21之前执行，或者步骤22可以与步骤20和21同时发生。在步骤23中，执行检查或查询以确定所指定的轨迹是否与所确定的车道分界线相交。如果响应为否，则该方法继续步骤20或步骤22。如果响应为是，则在步骤24中利用投射到路面上的至少一个光束来向车辆的驾驶员输出指令。

图8示意性地示出了根据用于实施该方法的一个实施例的驾驶员辅助设备35。设备35包括用于确定车道标线的位置(换言之，用于执行图7的步骤20)的至少一个确定设备30、用于基于所确定的车道标线的位置来确定至少一条车道分界线(换言之，执行步骤21)的至少一个装置31。此外，设备35包括用于指定车辆的轨迹(换言之，用于执行图7的步骤22)的装置32。而且，设备35包括用于确认在可限定的距离和/或时间内特定轨迹是否与所确定的车道分界线相交的装置33(换言之，用于执行图7的步骤23的设备)。此外，设备35包括用于将至少一个光束投射到路面上(换言之，用于执行图7中的步骤24)的至少一个光源34。设备35可以采用控制器(例如微处理器或其他模拟和/或数字电路)，该控制器用来提供用于基于步骤21的所确定的车道标线的位置来确定至少一条车道分界线的装置、用于执行步骤22的指定车辆的轨迹的装置32以及用于在步骤23中确认特定轨迹是否与所确定的车道分界线相交的装置33的功能。交叉点可能出现在限定的距离和/或时间内。因此，控制器可以包括集成在其中用以执行步骤21、22以及23中所述的上述功能的一个或多个装置。

图9示意性地示出了具有根据一个实施例的设备和方法的车辆(例如机动车辆，特别是乘用车、卡车或摩托车)。车辆40包括设备35。在所示的实施例中，光源34是已经提供的前照灯(例如前大灯或雾灯)。

根据一个实施例的用于当驾驶员在具有路面和车道标线的道路上操作车辆时辅助驾驶员的方法包括以下步骤。利用至少一个确定设备来确定车道标线的位置。基于所确定的车道标线的位置来确定至少一条车道分界线。指定车辆的轨迹。车辆的轨迹可以包括最接近车道分界线的车辆边界的轨迹，以便计算车辆的最接近部分穿过分界线的交叉点。优选地，这可以是基于车辆的当前运动的预测车辆轨迹。如果所指定的轨迹与所确定的车道分界线相交，则利用投射或定向到路面上的至少一个光束向车辆的驾驶员输出指令。

与上述已知的驾驶员辅助系统相比，根据所公开的实施例的方法具有如下优点：由于仅向驾驶员提供视觉指令，因此不必提供被认为是使人不愉快的方向盘振动或者不必主动参与转向。此外，通过利用以光束的形式投射到路面上的指令，使驾驶员的注意力转移到道路上(转移到路面上)，因而转移到行使方向上。因此，驾驶员不会因使用触觉或声学信号而分心。

在一个特定实施例中，确定设备优选为摄像机。换言之，优选地可以利用摄像机来确定车道标线的位置。从根本上讲，可以利用一台或多台摄像机。同样可以提供和利用多种不同的确定设备。特别是，在光学上不利的条件的情况下，可以使用替代的确定设备(举例来说，例如，一台或多台超声设备、激光设备或其他设备)。使用摄像机具有如下优点：摄像机特别适合于狭窄的街道或公路，这是因为街道或公路上的车道标线经常是以对比色条纹的形式涂覆于路面上并且利用光学装置可以最佳地确定该条纹这样的事实。

在一个有利的变型中，在根据一个实施例的方法的范围内，设定车辆的转向方向，以避免驶过在可限定的距离和/或时间内该轨迹与所确定的车道分界线相交的所确定的点。换言之，设定为了保持在车道上而需要的转向方向。这具有如下优点：可以明确指示驾驶员要实施的转向运动或转向方向。

在一个实施例中，可以将设定的转向方向传送给驾驶员，特别是可以显示给驾驶员。例如，这可以利用投射到路面上的至少一个光束来实现。可以以任何适合的形式可视地显示设定的转向方向。特别是，这可以通过投射光束的移动、通过使用光束的形式或者通过投射到路面上的光束或光锥或投影图像的强度曲线来实现。例如，投射光束或投影图像可以指向将要选取的转向方向，并且因此使得转向角可以被区分出来。光束的投射可以以扫描运动投射一个或多个符号或者可以投射动态符号(例如可以弯曲以指示修正路径所需的转向操作的直线)。

确定或设定以及显示转向角的步骤具有如下优点：驾驶员精确地控制所需的转向操作(亦即关于所需转向运动的程度)。因此，避免了太剧烈的不必要的过度转向或转向过程或者蛇形运动。

在特别优选的实施例中，以投射或定向到路面上的光束的扫描运动的形式输出指令。光束或光锥例如可以从当前行驶方向开始在设定的转向角的方向上沿着路面扫描和/或扫过与设定的转向角相对应的转向角，以向驾驶员指示转向方向或转向角的指令，以避免驶过轨迹与分界线的交叉点。扫描运动具有如下优点：通过这种方式生成动态信号或者发出动态指令以吸引驾驶员的注意力。相比之下，纯静态投影在较小程度上吸引了驾驶员的注意力。

光束可以包括例如具有中心轴线的光锥。该中心轴线与路面相交的点可以实现在路面上的旋转运动。优选地，该点可以实现在设定的转向方向的方向上和/或经过设定的转向角的旋转运动。

根据一个实施例，所使用的车辆优选包括至少一个前照灯。其可以是已经设置的前照灯(例如通常设置的前大灯或者雾灯)。在这种情况下，至少一个光束可以由至少一个前照灯产生。这具有如下优点：不需要额外的光源，并且还可以有效地利用已经设置的光源以便实现根据所公开的实施例的方法。

在另一个实施例中，利用投射或定向到路面上的两个光束向车辆的驾驶员输出指令。例如，所使用的两个光束可以在路面上执行相同的运动(例如上述扫描运动)。这可以根据所设定的转向方向同时或连续地执行。举例来说，两个前照灯可以同时或连续地执行从当前行驶方向开始经过所设定的转向角和/或进入所设定的转向方向的扫描运动。这以使驾驶员不会感到不愉快或烦恼的方式引起驾驶员的注意，并且同时向驾驶员推荐将要采取的转向动作。

用于当驾驶员操作车辆时辅助驾驶员的驾驶员辅助设备包括：用于确定车道标线的位置的至少一个确定设备；以及控制器，其可以提供用于基于所确定的车道标线的位置来确定至少一条车道分界线的装置、用于指定车辆轨迹的装置以及用于确认所指定的轨迹是否与所确定的车道分界线相交的装置的功能。该设备还具有用于将光束投射到路面上的至少一个光源。该设备配置成实现前述的方法。根据本发明的设备基本上包括与已经描述的方法相同的特征和优点。特别是，确定设备可以包括至少一台摄像机或上面已经提及的另一种设备。

车辆可以包括所述的驾驶员辅助设备。车辆可以是例如机动车辆，特别是乘用车、卡车或摩托车。根据本发明的机动车辆包括与已经描述的设备和上述方法相同的特征和优点。

本文中参考附图借助于示例性实施例描述了本公开的其他特征、特点以及优点。本文中已描述的所有特征有利的是既可单独使用，也可彼此任意组合。本文中所述的示例性实施例仅表示无论如何都不会限制本发明的主题的示例。

应当理解的是，在不脱离本发明的构思的情况下，可以对前述结构做出变化和修改，并且还应当理解的是，除非这些权利要求的语言文字明确做出了相反的说明，否则这些构思旨在被所附权利要求覆盖。

Claims (20)

1.一种当驾驶员操作车辆时辅助驾驶员的方法，包括：

利用确定设备来确定道路上的车道标线的位置；

基于所述车道标线的所述位置来确定车道分界线；

指定所述车辆的轨迹；以及

如果所述轨迹与所述车道分界线相交，则利用投射到路面上的至少一个光束来向所述车辆的所述驾驶员输出指令。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述确定设备包括摄像机。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述指令指示所述车辆的转向方向以避免驶过所述轨迹与车道分界线相交的确定的点。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述指令指示所述车辆的转向角以避免驶过所述轨迹与车道分界线相交的确定的点。

5.根据权利要求1所述的方法，其中以投射到所述路面上的所述至少一个光束的扫描运动的形式输出所述指令。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个光束包括具有中心轴线的光锥，并且所述中心轴线与所述路面相交的点实现在所述路面上的旋转运动。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述车辆包括至少一个前照灯，并且所述至少一个光束由所述至少一个前照灯产生。

8.根据权利要求1所述的方法，其中通过投射到所述路面上的两个光束向所述车辆的所述驾驶员输出指令。

9.一种用于车辆的驾驶员辅助设备，包括：

确定设备，所述确定设备确定路面上的车道标线的位置；

控制器，所述控制器基于所述车道标线的所述位置来确定车道分界线，指定所述车辆的轨迹，以及确认所述轨迹是否与所述车道分界线相交；以及

光源，如果所述轨迹与所述车道分界线相交，则所述光源将光束投射到所述路面上以向所述车辆的驾驶员提供指令。

10.根据权利要求9所述的设备，其中所述确定设备包括至少一台摄像机。

11.根据权利要求9所述的设备，其中所述指令指示所述车辆的转向方向以避免驶过所述轨迹与所述车道分界线相交的确定的点。

12.根据权利要求9所述的设备，其中所述指令指示所述车辆的转向角以避免驶过所述轨迹与所述车道分界线相交的确定的点。

13.根据权利要求9所述的设备，其中所述指令是以投射到所述路面上的所述光束的扫描运动的形式输出。

14.根据权利要求9所述的设备，其中所述光束包括具有中心轴线的光锥，并且所述中心轴线与所述路面相交的点实现在所述路面上的旋转运动。

15.根据权利要求9所述的设备，其中所述车辆包括至少一个前照灯，并且所述光束由所述至少一个前照灯产生。

16.根据权利要求9所述的设备，其中所述指令是通过投射到所述路面上的两个光束输出给所述车辆的所述驾驶员。

17.根据权利要求9所述的设备，其中所述控制器包括用于确定所述车道分界线的第一装置、用于指定所述车辆的所述轨迹的第二装置以及用于确认所述轨迹是否与所述车道分界线相交的第三装置。

18.一种车辆，包括：

确定设备，所述确定设备确定路面上的车道标线的位置；

控制器，所述控制器基于所述车道标线的所述位置来确定车道分界线，指定车辆轨迹，以及确认所述轨迹是否与所述车道分界线相交；以及

光源，如果指定的所述轨迹与确定的车道分界线相交，则所述光源将光束投射到所述路面上作为给所述车辆的驾驶员的指令。

19.根据权利要求18所述的车辆，其中所述确定设备包括至少一台摄像机。

20.根据权利要求18所述的车辆，其中所述车辆进一步包括至少一个前照灯，并且所述光束由所述至少一个前照灯产生。