CN109841088B - 车辆驾驶辅助系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆驾驶辅助系统及方法，该系统包括信息获取单元，其被配置成检测本车辆周围区域的同向行驶车道上的其他交通参与者，并且获取被检测到的一个或多个其他交通参与者的位置数据、运动数据和预定导航路线，所述信息获取单元还被配置成获取本车辆的位置数据、运动数据和预定导航路线；判断单元，其被配置成基于一个或多个其他交通参与者和本车辆的各自的当前位置和预定导航路线，判断一个或多个其他交通参与者和本车辆是否即将在前方交叉口处或附近转弯；以及预测单元，其被配置成在一个或多个其他交通参与者和本车辆中的任一者即将在前方交叉口处或附近转弯的情况下，预测本车辆是否会与一个或多个其他交通参与者发生碰撞。

Description

车辆驾驶辅助系统及方法

技术领域

本发明涉及一种车辆驾驶辅助系统及方法。具体地，本发明涉及基于车辆的预定导航路线来预测和避免车辆的碰撞的驾驶辅助系统及方法。

背景技术

碰撞预测及避免系统在现代车辆中的应用越来越普遍。车辆通常安装有各种传感器，以识别周围的车辆、行人和其他物体等，并能够检测周围车辆、行人和其他物体的形状、位置和运动数据等。特别地，车辆的碰撞预测及避免系统能够根据传感器检测到的车辆、行人和其他物体的相关数据，特别是那些试图进入本车辆的移动路径上的车辆、行人等的位置和运动数据等，判断它们与本车辆发生碰撞的潜在风险。在存在潜在碰撞风险的情况下，通过可视指示和/或音频提醒等方式向车辆驾驶员发出警告，或者对本车辆进行主动制动或转向等来避免碰撞的发生。

上述碰撞预测及避免系统是利用传感器来检测试图进入本车辆的移动路径上的车辆、行人及其他物体等，并且根据本车辆以及检测到的车辆、行人及其他物体的位置数据和运动数据等来预测碰撞风险。由于不同的车辆、行人和其他物体以不同的速度和积极性在运动，特别是对于一些速度较快、距离本车辆较近的车辆、行人等，上述系统不能总是在碰撞发生前足够长的时间内提前警告车辆的驾驶员。因此，有可能没有足够的时间来进行操作以避免碰撞。

发明内容

本发明的目的是提供一种与现有技术相比能够尽可能早地向驾驶员提供碰撞预警的车辆驾驶辅助系统和方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种车辆驾驶辅助系统，其应用于或安装到本车辆以进行碰撞预警和避免，其包括：信息获取单元，其被配置成检测本车辆周围区域的同向行驶车道上的其他交通参与者，并且获取被检测到的一个或多个其他交通参与者的位置数据、运动数据和预定导航路线，所述信息获取单元还被配置成获取本车辆的位置数据、运动数据和预定导航路线；判断单元，其被配置成基于所述一个或多个其他交通参与者和本车辆的各自的当前位置和预定导航路线，判断所述一个或多个其他交通参与者和本车辆是否即将在前方交叉口处或附近转弯；以及预测单元，其被配置成在所述一个或多个其他交通参与者和本车辆中的任一者即将在前方交叉口处或附近转弯的情况下，预测本车辆是否会与所述一个或多个其他交通参与者发生碰撞。

根据本发明的一个实施例，其中，所述判断单元在所述一个或多个其他交通参与者和本车辆中的任一者即将在预定距离处或预定时间段内到达前方交叉口时，判断所述一个或多个其他交通参与者和本车辆是否即将在前方交叉口处或附近转弯。

根据本发明的一个实施例，其中，所述判断单元被配置成在所述一个或多个其他交通参与者和本车辆中的任一者即将在前方交叉口处或附近转弯的情况下，根据所述一个或多个其他交通参与者和本车辆各自的预定导航路线和相对位置，判断本车辆的行驶路线是否与所述一个或多个其他交通参与者的行驶路线相交，其中，所述行驶路线是所述本车辆或所述一个或多个其他交通参与者的各个从各自的当前位置移动通过所述前方交叉口的路线。

根据本发明的一个实施例，其中，所述预测单元被配置成在所述一个或多个其他交通参与者中的任意一者的行驶路线和本车辆的行驶路线相交的情况下，预测本车辆是否会与相应其他交通参与者发生碰撞。

根据本发明的一个实施例，其中，所述预测单元被配置成基于所述相应其他交通参与者和本车辆各自的位置、速度和加速度预测其从各自当前位置移动通过所述前方交叉口的行驶轨迹，并且根据预测行驶轨迹预测本车辆是否会与所述相应其他交通参与者发生碰撞。

根据本发明的一个实施例，其中，所述预测单元配置成假设本车辆和所述相应其他交通参与者中即将在前方交叉口转弯的一者在所述预定时间段内的多个时刻处开始转弯操作以移动通过所述交叉口，以预测其多个行驶轨迹。

根据本发明的一个实施例，其中，所述预测单元被配置成根据本车辆和所述相应其他交通参与者的各自的实时位置、速度和加速度变化修正对应的预测行驶轨迹。

根据本发明的一个实施例，其中，所述预测单元被配置成基于利用本车辆和所述相应其他交通参与者中即将在前方交叉口转弯的一者的多个预测行驶轨迹来计算碰撞置信水平，在所述碰撞置信水平大于预定阈值的情况下，预测为本车辆会与所述其他交通参与者发生碰撞。

根据本发明的一个实施例，其中，车辆驾驶辅助系统还包括警告单元，所述警告单元在预测为本车辆和所述相应其他交通参与者会发生碰撞的情况下，向本车辆和/或所述相应其他交通参与者发出警告；和/或自动控制单元，其在预测为本车辆和所述相应其他交通参与者会发生碰撞的情况下，自动控制本车辆的制动和/转向。

根据本发明的一个实施例，其中，所述信息获取单元包括通信装置，所述通信装置通过与所述一个或多个其他交通参与者通信或与交通基础设施通信的方式来获取所述一个或多个其他交通参与者的位置数据、运动数据和预定导航路线。

根据本发明的一个方面，还提供了一种车辆驾驶辅助方法，其应用于本车辆以进行碰撞预警和避免，其包括以下步骤：检测本车辆周围区域的同向行驶道路上的其他交通参与者，并且获取检测到的一个或多个其他交通参与者的位置数据、运动数据和预定导航路线；获取本车辆的位置数据、运动数据和预定导航路线；基于所述一个或多个其他交通参与者和本车辆的各自的当前位置和预定导航路线，判断所述一个或多个其他交通参与者和本车辆是否即将在前方交叉口处或附近转弯；以及在所述一个或多个其他交通参与者和本车辆中的任一者即将在前方交叉口处或附近转弯的情况下，预测本车辆是否会与所述一个或多个其他交通参与者发生碰撞。

根据本发明的一个实施例，在所述一个或多个其他交通参与者和本车辆中的任一者即将在预定距离处或预定时间段内到达前方交叉口的情况下，判断所述一个或多个其他交通参与者和本车辆是否即将在前方交叉口处或附近转弯。

根据本发明的一个实施例，在所述一个或多个其他交通参与者和本车辆中的任一者即将在前方交叉口处或附近转弯的情况下，根据所述一个或多个其他交通参与者和本车辆各自的预定导航路线和相对位置，判断本车辆的行驶路线是否与所述一个或多个其他交通参与者的行驶路线相交，其中行驶路线是本车辆或所述一个或多个其他交通参与者中的各个从各自的当前位置移动通过所述前方交叉口的路线。

根据本发明的一个实施例，在所述一个或多个其他交通参与者中的任意一者的行驶路线和本车辆的行驶路线相交的情况下，预测本车辆是否会与该相应其他交通参与者发生碰撞。

根据本发明的一个实施例，基于本车辆和所述相应其他交通参与者各自的位置、速度和加速度预测其从当前位置移动通过所述前方交叉口的行驶轨迹，并且根据预测行驶轨迹预测本车辆是否会与所述相应其他交通参与者发生碰撞。

根据本发明的一个实施例，假设本车辆和所述相应其他交通参与者中即将在前方交叉口转弯的一者在所述预定时间段内的多个时刻处开始转弯操作以移动通过所述交叉口，预测其多个行驶轨迹。

根据本发明的一个实施例，根据本车辆和所述相应其他交通参与者的各自的实时位置、速度和加速度变化修正对应的预测行驶轨迹。

根据本发明的一个实施例，利用本车辆和所述相应其他交通参与者中即将在前方交叉口转弯的一者的多个预测行驶轨迹来计算碰撞置信水平，在所述碰撞置信水平大于预定阈值的情况下，预测为本车辆会与所述相应其他交通参与者发生碰撞。

根据本发明的一个实施例，在预测为本车辆和所述相应其他交通参与者会发生碰撞的情况下，向本车辆和/或所述相应其他交通参与者发出警告；和/或自动控制本车辆的制动和/转向。

根据本发明的一个实施例，通过与所述一个或多个其他交通参与者通信或与交通基础设施通信的方式来获取所述一个或多个其他交通参与者的位置数据、运动数据和预定导航路线。

根据本发明的又一个方面，还提供了一种车辆，其安装或应用有如上任一实施例所述的车辆驾驶辅助系统。

根据本发明的车辆驾驶辅助系统、车辆驾驶辅助方法及车辆，通过获知周围车辆的预定导航路线，可以尽可能早地预测周围车辆的一些可能的操作，从而可以提前进行碰撞预测，给驾驶员保留足够的时间进行必要操作以避免碰撞。此外，在碰撞预测操作中，考虑了车辆开始转弯操作的时机变化，使得预测更加准确。此外，还可以在高度危险的情况下自主控制车辆刹车和/或转向，不需要驾驶员反应时间，确保避免碰撞危险。

附图说明

下面，将结合附图对本发明的示例性实施例的特征、优点和技术效果进行描述，附图中相似的附图标记表示相似的元件，其中：

图1示出了根据本发明的示例性实施例的车辆的示意图；

图2示出了根据本发明的示例性实施例的车辆驾驶辅助系统的框图；

图3A-3C分别示出了在三种情况下车辆10及其周围区域的同向行驶车道上的车辆10-1的行驶路线的示意图。

图4示出了根据本发明的示例性实施例的车辆驾驶辅助方法的流程图。

具体实施方式

下文中，参照附图描述本发明的实施例。下面的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，本发明不限于所描述的优选实施例，本发明的范围由权利要求书限定。

图1示出了安装有根据本发明的示例性实施例的车辆驾驶辅助系统的车辆10的简单图示。车辆10设置有地图数据库12、导航系统14、操作控制器16、输出装置18、传感器/检测器20和车辆控制器22等。操作控制器16表示所有单独的模块、控制器、处理器、电子控制单元等，其用于执行和允许各种指令以实现各种算法和功能。

地图数据库12存储地图信息，该地图信息可以在任何细节水平都可用的地图信息，例如可以包括关于道路和道路交叉口的特定信息，甚至可以包括道路车道数量、车道宽度信息等。地图数据库12与导航系统14相关联地操作，以显示各种地图及其他可用信息，并且允许用户来输入、计划和显示导航路线。

传感器/检测器20可以包括安装在车辆10的内部和外侧上的用于获取车辆10的外部环境信息的传感器，包括但不限于位于车辆10上任何位置处的前方、后方和侧方摄像头等图像传感器、激光传感器、雷达传感器、超声波传感器和红外传感器等。控制器16可以对传感器/检测器20等获取的信息进行处理，以检测车辆10周围的车辆、行人等其他交通参与者的类型、形状、位置数据以及速度、加速度等运动数据。传感器/检测器20还包括安装在车辆10上的各种内部传感器，以用于获取车辆10自身的各种信息，例如测量车辆10的位置的GPS传感器、测量车辆10的速度的速度传感器、测量车辆10的转向角度的转向角传感器以及测量车辆10的加速度的加速度传感器等。

输出装置18可以是能够以触觉、声音和/或视觉的方式发出警告和/或提示的任何合适的装置，例如，输出装置18能够向驾驶员和乘员显示图像，提供触觉座椅，以及提供鸣响、语音通知等。

车辆控制器22可以以自主或半自主的方式控制车辆10的操作，包括转向、制动、减速等，并且提供与本文讨论一致的任何其他车辆控制。

车辆10还可以包括通信装置24，其允许车辆10以无线的方式(例如Wi-Fi、蓝牙和移动网络等)传输和接收来自许多源的信息，这些源包括因特网、卫星、服务器(如图1所示)等。通信装置24还允许车辆10与其他交通参与者(诸如车辆、骑行者、行人等)和交通基础设施通信，以获取其他交通参与者的位置数据以及速度、加速度等运动数据和预定导航路线等信息，以及其他需要的信息。在获取了其他交通参与者的预定导航路线的情况下，可以通过车辆10的显示装置结合地图数据库12显示该预定导航路线。

图2示出了根据本发明的示例性实施例的车辆驾驶辅助系统100。车辆驾驶辅助系统100可以应用或安装在如上所述的车辆10上，以进行碰撞预警及避让。这里，车辆驾驶辅助系统100主要针对车辆10可能发生的侧面碰撞进行预警及避让。在车辆10的行驶过程中，驾驶员的视野主要落在车辆10的前方，对于侧面的特别是侧后方的车辆的观察存在盲区。因此，从车辆10的侧后方切入本车辆的移动路线上的车辆容易引起事故。此外，位于车辆10的侧前方的车辆，在突然切入车辆10的行驶车道的情况下，也容易由于驾驶员反应不及而造成事故。因此，提供根据本发明的车辆驾驶辅助系统100，其通过获知周围车辆的预定导航路线，可以尽可能早地预测周围车辆的一些可能的操作，从而可以提前进行碰撞预测，给驾驶员保留足够的时间进行必要操作以避免碰撞。如图2所示，根据本发明的示例性实施例的车辆驾驶辅助系统100可以包括信息获取单元30、判断单元40和预测单元50。根据本发明的其他实施例，车辆驾驶辅助系统100还可以包括输出单元60。根据本发明的其他实施例，车辆驾驶辅助系统100还可以包括自动控制单元70。

根据本发明的实施例，信息获取单元30被配置成检测车辆10周围的同向行驶车道上的其他交通参与者，并且获取检测到的一个或多个其他交通参与者的位置数据、运动数据和预定导航路线等信息。这里，车辆10的周围是指距车辆10在预定距离内的区域。预定距离可以根据车辆10的速度而设置，例如在1-15米的范围内变化。在车辆10的行驶速度非常小(例如在比较狭窄、拥挤的街道上行驶)，该预定距离可以设置得较小，并且在车辆10的行驶速度较大的情况下(例如，在高速公路上行驶)，该预定距离相应地设置为较大。特别地，车辆10的周围特别地包括车辆10侧面的预定距离内的区域。检测到的一个或多个其他交通参与者的位置数据可以是结合地图数据库12中存储的地图数据表达的位置数据，在地图数据库12中的地图数据精确到道路车道的情况下，检测到的一个或多个其他交通参与者的位置数据可以精确到具体所在车道。此外，检测到的一个或多个其他交通参与者的位置数据也可以是相对于车辆10或其他物体的相对位置数据。检测到的一个或多个其他交通参与者例如车辆的运动数据可以包括速度、加速度、转向角等的数据。

此外，在本文中，其他交通参与者包括各种机动车辆、骑行者(摩托车、电动摩托车、自行车等)、行人等移动对象。在下文中，以机动车辆作为其他交通参与者的示例进行说明。

具体地，信息获取单元30利用车辆10上的传感器/检测器20获取的车辆10周围的环境信息，来检测车辆10周围区域的同向行驶车道上是否存在其他车辆。例如，信息获取单元30可以利用摄像头摄取的车辆10周围的环境图像，通过计算机视觉和图像识别等图像处理技术来识别车辆10周围的同向行驶车道上的其他车辆。此外，信息获取单元30还可以基于摄像头所获取的图像，以及激光传感器、雷达传感器等的测量结果等进一步获取检测到的其他车辆的位置数据和运动数据。此外，信息获取单元30还可以通过通信装置24与检测到的其他车辆直接通信，来获取其位置数据和运动数据，特别地，还获取其预定导航路线。当然，信息获取单元30也可以通过与具有这些信息的交通基础设施来通信，以获取检测到其他车辆的位置数据、运动数据和预定导航路线等信息。

此外，信息获取单元30还被配置成获取车辆10的位置数据、运动数据和预定导航路线。信息获取单元30可以直接从车辆10的传感器/检测器22中获取车辆10的位置数据和运动数据，并且可以从导航系统14获取车辆10的预定导航路线。类似地，车辆10的位置数据也可以是结合地图数据库12中存储的地图数据表达的位置数据，在地图数据库12中的地图数据精确到道路车道的情况下，车辆10的位置数据可以精确到具体所在车道。此外，车辆10的位置数据也可以相对于其他车辆或其他物体的相对位置数据。车辆10的运动数据可以包括速度、加速度、转向角等数据。

判断单元40可被配置成基于车辆10及其周围的同向行驶车道上的检测到的一个或多个其他交通参与者的各自的当前位置和预定导航路线，判断该一个或多个其他交通参与者和车辆10是否即将在前方交叉口处或附近转弯。

首先，判断单元40可以基于车辆10及该一个或多个其他车辆的当前位置数据结合地图数据确定前方是否存在交叉口。这里，交叉口包括十字路口、主干路入口和出口、丁字路口等任何不同方向的道路路段之间的连接节点。车辆在通过该交叉口时，如果进行转弯，则通常会切入其他车辆的行驶车道，因此潜在碰撞风险较高。

判断单元40也可以基于车辆10和一个或多个其他车辆的预定导航路线来确定前方是否存在交叉口。在存在交叉口的情况下，判断单元40基于一个或多个其他车辆和车辆10各自的当前位置，通过查询他们各自的预定导航路线，进一步确定一个或多个其他车辆和车辆10是否即将在前方交叉口处或附近转弯。特别地，判断单元40可以基于一个或多个其他车辆和车辆10各自的当前位置数据、运动数据结合地图数据来确定一个或多个其他车辆和车辆10从当前位置到前方交叉口的距离或还需多长时间到达该交叉口。优选地，判断单元40在车辆10及一个或多个其他车辆即将在预定距离处或预定时间段内到达该交叉口的情况下才进行是否在该交叉口或附近转弯的判定动作。其中，一个或多个其他车辆和车辆10中的任一者即将在预定距离处或预定时间段内到达该交叉口即可满足条件。该预定距离例如可以是50米，并且该预定时间段例如可以是5秒。该预定距离和预定时间段也可以是其他适合的值，例如，在车速较高的情况下还可以是更大的值。值的设置以能够提供足够的时间进行碰撞预测及避让操作为准。

存在不能获取其他交通参与者的预定导航路线的情况，例如有的其他交通参与者未设置导航路线，或者虽然设置导航路线但未将该导航路线传输到外部设备。在这种情况下，判断单元40以现有技术中常用的其他方式来判断其他交通参与者是否即将在前方交叉口处或附近转弯。例如，判断单元40可以通过其他交通参与者的转向指示灯、转向角、驾驶员的头部动作等来进行推断。

在优选实施例中，判断单元40还配置成一个或多个其他车辆和车辆10中的任一者即将在前方交叉口处或附近转弯的情况下，根据一个或多个其他车辆和车辆10各个的预定导航路线和相对位置，判断车辆10的行驶路线是否与一个或多个其他车辆的行驶路线相交，其中行驶路线是指车辆10或一个或多个其他车辆中的各个从各自的当前位置移动通过该交叉口的路线。车辆的行驶路线的确定与其所在车道以及在交叉口处的行驶方向相关。这里，以图3A-3B为例对判断单元40的上述动作进行说明。

图3A-3B分别示出了车辆10及其周围区域同向车道上的车辆10-1的三种情况的行驶路线。在图3A所示的示例中，判断单元40根据车辆10和车辆10-1的预定导航路线确定车辆10将在前方交叉口处直行，并且车辆10-1将在前方交叉口处向右驶出当前道路。此外，判断单元40可以根据信息检测单元30获取的车辆10和车辆10-1的位置数据，特别是两者的相对位置数据，确定车辆10和车辆10-1所在车道，其中车辆10-1在车辆10的左侧车道上。由此，判断单元40可以得到车辆10和车辆10-1从各自当前位置移动通过交叉口的行驶路线，分别以A和B示出。在这种情况下，判断单元40将判断车辆10与车辆10-1行驶路线交叉。

在图3B所示的示例中，判断单元40根据车辆10和车辆10-1的预定导航路线确定车辆10将在前方交叉口处直行，并且车辆10-1将在前方交叉口处右转。此外，判断单元40可以根据信息检测单元30获取的车辆10和车辆10-1的位置数据，特别是两者的相对位置数据，确定车辆10和车辆10-1所在车道，其中车辆10-1在车辆10的左侧车道上。由此，判断单元40可以得到车辆10和车辆10-1从各自当前位置移动通过交叉口的行驶路线，分别以A’和B’示出。这种情况下，判断单元40将判断车辆10与车辆10-1的行驶路线交叉。

在图3C所示的示例中，判断单元40根据车辆10和车辆10-1的预定导航路线确定车辆10将在前方交叉口处右转，并且车辆10-1将在前方交叉口处直行。此外，判断单元40可以根据信息检测单元30获取的车辆10和车辆10-1的位置数据，特别是两者的相对位置数据，确定车辆10和车辆10-1所在车道，其中车辆10-1在车辆10的右侧车道上。由此，判断单元40可以得到车辆10和车辆10-1从各自当前位置移动通过交叉口的行驶路线，分别以A”和B”示出。这种情况下，判断单元40将判断车辆10与车辆10-1从各自当前位置移动通过交叉口的行驶路线交叉。

以上描述了判断单元40判断车辆10的行驶路线是否与一个或多个其他车辆的行驶路线相交。在行驶路线与车辆10的行驶路线相交的情况下，该其他车辆与车辆10发生碰撞的几率较大。

根据本发明的实施例，预测单元50可以配置成在车辆10和周围区域的同向行驶车道上的检测到的一个或多个其他车辆中的任一者即将在前方交叉口处或附近转弯的情况下，预测车辆10是否会与一个或多个其他车辆发生碰撞。优选地，预测单元50可以在车辆10的行驶路线和一个或多个其他车辆的行驶路线相交的情况下，才进行碰撞预测。由于在行驶路线与车辆10的行驶路线相交的情况下，该其他车辆与车辆10发生碰撞的可能性较高，在这种条件下进行碰撞预测，可剔除几乎不可能发生碰撞的情况，从而提高计算效率。

具体地，预测单元50可被配置成基于车辆10和一个或多个其他车辆各自的位置、速度和加速度预测其从当前位置移动通过前方交叉口的行驶轨迹，并且根据预测行驶轨迹预测车辆10是否会与一个或多个其他车辆发生碰撞。该预测行驶轨迹与时间相关联，并且可以由多个时刻车辆的位置。

优选地，预测单元50通过上述方式仅对车辆10是否会与行驶路线与其相交的对应其他车辆发生碰撞进行预测。这里，考虑到车辆转弯时操作时机的变化，对于车辆10和对应其他车辆中即将在前方交叉路口处转弯的一者预测多个行驶轨迹。当然，在车辆10和对应其他车辆均转弯的情况下，对两者均预测多个行驶轨迹。以图3A所示示例为例，对即将在交叉口处向右前方行驶的车辆10-1预测多个行驶轨迹。具体地，假设车辆10-1从当前位置即将在预定时间段T内到达交叉口处。车辆10-1可能在预定时间段T内的任何时刻开始进行转弯操作。假设车辆10-1在t＝0，ΔT，2ΔT，…，T(假设ΔT＝0.1s)的各个时刻处开始进行转弯操作(转弯操作开始之前直行)，来预测车辆10-1的从当前位置移动通过交叉口的多个行驶轨迹。并且，预测单元50还基于当前位置、速度和加速度等预测即将在交叉口处直行的车辆10的行驶轨迹。此外，预测单元50还可以根据车辆10及对应其他车辆的位置、速度和加速度的实时变化对预测行驶轨迹进行修正，以使得预测行驶轨迹更加贴近车辆的实际行驶轨迹。

随后，预测单元50配置成判断车辆10的预测行驶轨迹是否在某个时刻处与对应其他车辆的预测行驶轨迹重合。由于车辆10及对应其他车辆中的即将在前方交叉口转弯的一者具有多个预测行驶轨迹，预测单元50可进行多次重合判定，并得到多个重合或不重合事件。进一步地，预测单元50可以根据多个重合或不重合事件计算碰撞置信水平。例如，可以根据重合事件的数量进行计分以作为碰撞置信水平值。当碰撞置信水平值超过预定阈值时，则认为碰撞发生概率较高。在这种情况下，预测单元50将预测为车辆10会与对应其他车辆发生碰撞。在碰撞置信水平值低于预定阈值时，预测单元50将预测为车辆10不会与对应其他车辆发生碰撞。这样的碰撞预测由于考虑了车辆转弯时操作时机的变化，可以使得预测更加准确。

在预测为车辆10会与其他车辆发生碰撞的情况下，警告单元60会向车辆10和/或其他车辆发出警告。驾驶员可以根据警告及时采取减速、制动和转向等措施以避免碰撞危险。

警告单元60可以利用车辆10的输出装置18，例如以声音、视频、振动等方式等发出警告。例如，警告单元60可以利用车辆10的显示装置显示危险车辆的位置及其预定导航路线信息等。警告单元60也可以利用车辆10的通信装置24向危险车辆发出警告，例如通过车辆与车辆通信以及车辆与交通基础设施通信等方式。此外，对于碰撞概率特别高的情况，例如在置信水平值超过特定的高阈值时，预测单元50可以通知自动控制单元70，自动控制单元70可以通过车辆控制器22自主控制车辆10刹车和/或转向，尤其在驾驶员没注意危险或来不及操作时，从而及时避免碰撞危险。

以上描述了根据本发明的车辆驾驶辅助系统的实施例。根据本发明的车辆驾驶辅助系统通过获知周围车辆的预定导航路线，可以尽可能早地预测周围车辆的一些可能的操作，从而可以提前进行碰撞预测，给驾驶员保留足够的时间进行操作以避免碰撞。此外，在碰撞预测操作中，考虑了车辆开始转弯操作的时机变化，使得预测更加准确。此外，根据本发明的车辆驾驶辅助系统还可以在高度危险的情况下自主控制车辆刹车和/或转向，尤其在驾驶员没注意危险或来不及操作时，从而及时避免碰撞危险。

下面，将参考图4描述根据本发明的车辆驾驶辅助方法的具体实施例。图4示出了根据本发明的实施例的车辆驾驶辅助方法的流程图。

在步骤S1中，检测车辆10周围区域的同向行驶车道上的其他交通参与者，例如车辆、骑行者(诸如摩托车、电动摩托车、自行车等)、行人等。在检测到一个或多个其他交通参与者(下文以一个或多个其他车辆为例进行描述)的情况下，获取其位置数据、运动数据和预定导航路线等。例如，可以通过车辆与车辆通信、车辆与交通基础设施通信等的方式获取一个或多个其他车辆的这些信息。

在步骤S2中，获取车辆10的位置数据、运动数据和预定导航路线等信息。车辆10的信息可以从车辆10的内部装置以CAN、Wi-Fi和蓝牙等通信方式获取。方法随后进入步骤S3。

在步骤S3中，基于一个或多个其他车辆和车辆10的各自的当前位置和预定导航路线，判断一个或多个其他车辆和车辆10是否即将在前方交叉口处或附近转弯。如果一个或多个其他车辆和车辆10中的任一者即将在前方交叉口处或附近转弯，则方法进入步骤S4或S5。如果车辆10和其他车辆均不转弯，则返回重复步骤S3。在该步骤S3中，可以基于车辆10及一个或多个其他车辆的当前位置数据结合地图数据确定前方是否存在交叉口。可以基于车辆10和一个或多个其他车辆的当前位置和预定导航路线来确定前方是否存在交叉口。在存在交叉口的情况下，进一步基于车辆10及一个或多个其他车辆各自的当前位置，通过查询他们各自的预定导航路线，确定车辆10及一个或多个其他车辆是否即将在前方交叉口处或附近转弯。优选地，在一个或多个其他车辆和车辆10中的任一者即将在预定距离处或预定时间段内到达该交叉口的情况下才进行是否在该交叉口或附近转弯的确定动作。

在步骤S4中，根据一个或多个其他车辆和车辆10各自的预定导航路线和相对位置，判断车辆10的行驶路线是否与一个或多个其他车辆的行驶路线相交，其中行驶路线是指车辆10或一个或多个其他车辆中的各个从当前位置移动通过该交叉口的路线。该行驶路线的确定与车辆和一个或多个其他车辆所在车道以及在该交叉口处的行驶方向相关。如果车辆10的行驶路线与一个或多个其他车辆中的任一者的行驶路线相交，则步骤进入S5。在步骤S5中，预测车辆10是否会与其他车辆发生碰撞。如果否，则返回步骤S3。

在步骤S5中，基于车辆10和其他车辆各自的位置、速度和加速度预测其从各自当前位置移动通过前方交叉口的行驶轨迹，并且根据预测行驶轨迹预测车辆10是否会与其他车辆发生碰撞。优选地，仅预测车辆10和行驶路线与车辆10的行驶路线相交的对应其他车辆的行驶轨迹，并且预测两者是否会发生碰撞。此外，如前所述，考虑到车辆转弯时操作时机的变化，对于车辆10和对应其他车辆中即将在前方交叉路口处转弯的一者预测多个行驶轨迹。并且，可以基于该多个预测行驶轨迹进行多次车辆10和对应其他车辆的轨迹是否重合的判断，由此计算车辆10和对应其他车辆发生碰撞的碰撞置信水平。在碰撞置信水平值高于预定阈值的情况下，预测为车辆10会与对应其他车辆发生碰撞，并且在碰撞置信水平低于预定阈值的情况下，预测为车辆10不会与对应其他车辆发生碰撞。这样的碰撞预测方法由于考虑了车辆实际进行转弯操作的时机的变化，预测结果更加准确。此外，还可以基于车辆10和其他车辆的实时位置、速度和加速度的变化而修正预测行驶轨迹，以使其更加贴近车辆实际行驶轨迹。

在步骤S5中判断为车辆10会与其他车辆发生碰撞的情况下，方法进入步骤S6，其中向车辆10和/或其他车辆发出警告。方法还可以进入步骤S7，例如在碰撞置信水平值超过特定高阈值的情况下，以自动控制车辆10制动和/或转向。在步骤S5中的判定结果为否的情况下，返回步骤S3。

根据上述实施例的车辆驾驶辅助方法通过获知周围车辆的预定导航路线，可以尽可能早地预测周围车辆的一些可能的操作，从而可以提前进行碰撞预测，给驾驶员保留足够的时间进行操作以避免碰撞。此外，在碰撞预测操作中，考虑了车辆开始转弯操作的时机变化，使得预测更加准确。此外，根据本发明的车辆驾驶辅助方法还可以在高度危险的情况下自主控制车辆刹车和/或转向，尤其在驾驶员没注意危险或来不及操作时，从而及时避免碰撞危险。

尽管已经参考示例性实施例描述了本发明，但是应理解，本发明并不限于上述实施例的构造和方法。相反，本发明意在覆盖各种修改例和等同配置。另外，尽管在各种示例性结合体和构造中示出了所公开发明的各种元件和方法步骤，但是包括更多、更少的元件或方法的其它组合也落在本发明的范围之内。

Claims (12)

1.一种车辆驾驶辅助系统，其应用于或安装到本车辆以进行碰撞预警和避免，其包括：

信息获取单元，其被配置成检测本车辆周围区域的同向行驶车道上的其他交通参与者，并且获取被检测到的一个或多个其他交通参与者的位置数据、运动数据和预定导航路线，所述信息获取单元还被配置成获取本车辆的位置数据、运动数据和预定导航路线；

判断单元，其被配置成基于所述一个或多个其他交通参与者和本车辆的各自的当前位置和预定导航路线，判断所述一个或多个其他交通参与者和本车辆是否即将在前方交叉口处或附近转弯；以及

预测单元，其被配置成在所述一个或多个其他交通参与者和本车辆中的任一者即将在前方交叉口处或附近转弯的情况下，预测本车辆是否会与所述一个或多个其他交通参与者发生碰撞。

2.根据权利要求1所述的车辆驾驶辅助系统，其中，

所述判断单元在所述一个或多个其他交通参与者和本车辆中的任一者即将在预定距离处或预定时间段内到达前方交叉口时，判断所述一个或多个其他交通参与者和本车辆是否即将在前方交叉口处或附近转弯。

3.根据权利要求1所述的车辆驾驶辅助系统，其中

所述判断单元被配置成在所述一个或多个其他交通参与者和本车辆中的任一者即将在前方交叉口处或附近转弯的情况下，根据所述一个或多个其他交通参与者和本车辆各自的预定导航路线和相对位置，判断本车辆的行驶路线是否与所述一个或多个其他交通参与者的行驶路线相交，其中，所述行驶路线是所述本车辆或所述一个或多个其他交通参与者的各个从各自的当前位置移动通过所述前方交叉口的路线。

4.根据权利要求3所述的车辆驾驶辅助系统，其中

所述预测单元被配置成在所述一个或多个其他交通参与者中的任意一者的行驶路线和本车辆的行驶路线相交的情况下，预测本车辆是否会与相应其他交通参与者发生碰撞。

5.根据权利要求4所述的车辆驾驶辅助系统，其中

所述预测单元被配置成基于所述相应其他交通参与者和本车辆各自的位置、速度和加速度预测其从各自当前位置移动通过所述前方交叉口的行驶轨迹，并且根据预测行驶轨迹预测本车辆是否会与所述相应其他交通参与者发生碰撞。

6.根据权利要求5所述的车辆驾驶辅助系统，其中，

所述预测单元配置成假设本车辆和所述相应其他交通参与者中即将在前方交叉口转弯的一者在所述预定时间段内的多个时刻处开始转弯操作以移动通过所述交叉口，以预测其多个行驶轨迹。

7.根据权利要求6所述的车辆驾驶辅助系统，其中，

所述预测单元被配置成根据本车辆和所述相应其他交通参与者的各自的实时位置、速度和加速度变化修正对应的预测行驶轨迹。

8.根据权利要求6或7所述的车辆驾驶辅助系统，其中，

所述预测单元被配置成基于利用本车辆和所述相应其他交通参与者中即将在前方交叉口转弯的一者的多个预测行驶轨迹来计算碰撞置信水平，在所述碰撞置信水平大于预定阈值的情况下，预测为本车辆会与所述其他交通参与者发生碰撞。

9. 根据权利要求4-7中任一项所述的车辆驾驶辅助系统，还包括：

警告单元，所述警告单元在预测为本车辆和所述相应其他交通参与者会发生碰撞的情况下，向本车辆和/或所述相应其他交通参与者发出警告；和/或

自动控制单元，其在预测为本车辆和所述相应其他交通参与者会发生碰撞的情况下，自动控制本车辆的制动和/转向。

10.根据权利要求1-7中任一项所述的车辆驾驶辅助系统，其中，

所述信息获取单元包括通信装置，所述通信装置通过与所述一个或多个其他交通参与者通信或与交通基础设施通信的方式来获取所述一个或多个其他交通参与者的位置数据、运动数据和预定导航路线。

11.一种车辆驾驶辅助方法，其应用于本车辆以进行碰撞预警和避免，其包括以下步骤：

检测本车辆周围区域的同向行驶道路上的其他交通参与者，并且获取检测到的一个或多个其他交通参与者的位置数据、运动数据和预定导航路线；

获取本车辆的位置数据、运动数据和预定导航路线；

基于所述一个或多个其他交通参与者和本车辆的各自的当前位置和预定导航路线，判断所述一个或多个其他交通参与者和本车辆是否即将在前方交叉口处或附近转弯；以及

在所述一个或多个其他交通参与者和本车辆中的任一者即将在前方交叉口处或附近转弯的情况下，预测本车辆是否会与所述一个或多个其他交通参与者发生碰撞。

12.一种车辆，其安装或应用有根据权利要求1-10中任一项所述的车辆驾驶辅助系统。

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