CN110239561B - 驾驶辅助系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及驾驶辅助系统和方法。驾驶辅助系统包括：异物存在判断装置，其配置为判断车辆行进方向前方的道路上是否存在异物；碾压预测装置，其配置为响应于判断道路上存在异物，来预测车辆的轮胎是否会碾压异物；损坏可能性判断装置，其配置为响应于预测轮胎会碾压异物，来判断异物是否可能对轮胎造成损坏；信息确定装置，其配置为响应于判断异物可能对轮胎造成损坏，来确定异物对轮胎的损坏程度、轮胎的轮胎状况和车辆的车速；和驾驶辅助执行装置，其配置为基于损坏程度、轮胎状况和车速，来确定是否为车辆提供驾驶辅助。

Description

驾驶辅助系统和方法

技术领域

本发明涉及车辆的驾驶辅助技术领域。更具体地，本发明涉及驾驶辅助系统和方法。

背景技术

当车辆在道路上行驶时，经常会遇到钉子、石块等异物。如果车辆的驾驶员未注意到异物并对其进行碾压，则这些异物上的尖锐边缘或者锋利点可能导致车辆的轮胎损坏。因此，车辆将不会正常行驶，从而易于使车辆发生故障并引发交通事故。

已知现有的驾驶辅助系统能够检测异物，并且每当检测到异物，即对驾驶员进行警告。然而，由于对于每个异物，驾驶辅助系统均会频繁地对驾驶员进行警告，这导致对驾驶员造成干扰。

因此，需要一种能够在道路上存在异物的情况下适时地为车辆提供驾驶辅助的驾驶辅助系统和方法。

发明内容

本发明的目的在于提供能够在道路上存在异物的情况下适时地为车辆提供驾驶辅助的驾驶辅助系统和方法。

根据本发明的一方面，提供了一种驾驶辅助系统，其包括：异物存在判断装置，其配置为判断车辆行进方向前方的道路上是否存在异物；碾压预测装置，其配置为响应于判断道路上存在异物，来预测车辆的轮胎是否会碾压异物；损坏可能性判断装置，其配置为响应于预测轮胎会碾压异物，来判断异物是否可能对轮胎造成损坏；信息确定装置，其配置为响应于判断异物可能对轮胎造成损坏，来确定异物对轮胎的损坏程度、轮胎的轮胎状况和车辆的车速；和驾驶辅助执行装置，其配置为基于损坏程度、轮胎状况和车速，来确定是否为车辆提供驾驶辅助。

根据本发明的实施例，碾压预测装置配置为通过预测轮胎的预期行驶区域并且判断异物是否位于预期行驶区域上，来预测轮胎是否会碾压异物。

根据本发明的实施例，信息确定装置配置为基于异物的尖锐度值，来确定损坏程度。

根据本发明的实施例，信息确定装置配置为基于轮胎的使用时间和轮胎历史行驶的道路状况来判断轮胎状况。

根据本发明的实施例，驾驶辅助系统还包括：危险等级判断装置，其配置为基于损坏程度、轮胎状况和车速，来判断对车辆的危险等级，驾驶辅助执行装置配置为在确定提供驾驶辅助的情况下，基于危险等级来为车辆提供不同等级的驾驶辅助。

根据本发明的另一方面，提供了一种车辆，其安装有根据本发明的实施例所述的驾驶辅助系统。

根据本发明的另一方面，提供了一种驾驶辅助方法，其包括：判断车辆行进方向前方的道路上是否存在异物；响应于判断道路上存在异物，预测车辆的轮胎是否会碾压异物；响应于预测轮胎会碾压异物，来判断异物是否可能对轮胎造成损坏；响应于判断异物可能对轮胎造成损坏，来确定异物对轮胎的损坏程度、轮胎的轮胎状况和车辆的车速；和基于损坏程度、轮胎状况和车速，来确定是否为车辆提供驾驶辅助。

根据本发明的实施例，通过预测轮胎的预期行驶区域并且判断异物是否位于预期行驶区域上，来预测轮胎是否会碾压异物。

根据本发明的实施例，基于异物的尖锐度值，来确定损坏程度。

根据本发明的实施例，基于轮胎的使用时间和轮胎历史行驶的道路状况来判断轮胎状况。

根据本发明的实施例，驾驶辅助方法还包括：基于损坏程度、轮胎状况和车速，来判断对车辆的危险等级；和在确定提供驾驶辅助的情况下，基于危险等级来为车辆提供不同等级的驾驶辅助。

附图说明

图1是示出根据本发明的实施例的驾驶辅助系统的框图。

图2是示出根据本发明的实施例的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。现参考示例性的实施方式详细描述本发明，一些实施例图示在附图中。以下描述参考附图进行，除非另有表示，否则在不同附图中的相同附图标记代表相同或类似的元件。以下示例性实施方式中描述的方案不代表本发明的所有方案。相反，这些方案仅是所附权利要求中涉及的本发明的各个方面的系统和方法的示例。

根据本发明的实施例的驾驶辅助系统可以安装在车辆上或应用于车辆。车辆可以是以内燃机为驱动源的内燃机汽车、以电动机为驱动源的电动汽车或燃料电池汽车、以上述两者为驱动源的混合动力汽车、或具有其他驱动源的汽车。

图1是根据本发明的实施例的车辆的示意图。如图1所示，车辆1包括驾驶辅助系统100。为了简明起见，车辆中公知的动力和操纵装置、传动系统等部件未在图1中示出。

根据本发明的实施例，驾驶辅助系统100包括异物存在判断装置110、碾压预测装置120、损坏可能性判断装置130、信息确定装置140和驾驶辅助执行装置150。根据某些示例性实施例，驾驶辅助系统100还包括检测装置160、存储装置170和危险等级判断装置180。

检测装置160可以包括周围环境检测装置和车辆检测装置。周围环境检测装置可以检测车辆周围的环境，例如，车辆周围的道路和道路上的异物等。在本文中，“异物”是指道路上的外来的物体，例如钉子、树叶、瓶子、纸制品、钢筋、石块、砖瓦、玻璃碎片、金属碎片等。检测装置160还可以检测与异物相关的信息，例如，异物的形状、位置、高度等。

周围环境检测装置可以包括一个或多个检测单元，并且可以包括各种类型的检测单元，例如雷达检测单元、激光检测单元、超声波检测单元、摄像单元等。周围环境检测装置可以通过以上任意一种检测单元和/或检测单元的组合来检测异物。检测单元可以安装在便于对道路上的异物进行检测的车辆的前方、后方、侧方和/或其他位置处。

车辆检测装置可以检测与车辆相关的信息，例如，车辆的转向角、车轮的偏转角、车轮的位置、车速等。车辆检测装置可以是安装在车辆上的各种类型的传感器，例如，转向角传感器、偏转角传感器、位置传感器、速度传感器等。

存储装置170可以预先存储各种类型的信息。信息可以包括与车辆相关的信息，例如，轮胎的宽度、轮胎的使用时间、轮胎历史行驶的路况、轮胎的行驶里程、轮胎的保养次数和当前胎压。

存储装置170可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现。存储装置170可以包括半导体存储器，例如随机存储器(RAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪存储器等。存储装置170也可以包括例如使用纸介质、磁介质和/或光介质的任何存储器，如纸带、硬盘、磁带、软盘、磁光盘(MO)、CD、DVD、Blue-ray等。

异物存在判断装置110可以与检测装置160有线或无线地通信，并且可以从检测装置160接收与异物相关的信息。异物存在判断装置110可以判断车辆行进方向前方的道路是否存在异物。

碾压预测装置120可以与检测装置160、存储装置170和异物存在判断装置110有线或无线地通信。碾压预测装置120可以从检测装置160接收与异物相关的信息和与车辆相关的信息，并且从存储装置170接收各种类型的信息。

碾压预测装置120可以响应于判断道路上存在异物，来预测车辆的轮胎是否会碾压异物。具体地，碾压预测装置120可以首先预测轮胎的预期行驶区域。在本文中，“预期行驶区域”为所预测的车轮会碾压的道路区域。在示例性实施例中，碾压预测装置120可以基于车辆的转向角(或车轮的偏转角)、车轮的位置和车轮的宽度来预测车轮的预期行驶区域。然后，碾压预测装置120可以判断异物是否位于预期行驶区域上，从而预测轮胎是否会碾压异物。具体地，如果判断异物位于预期行驶区域上，则碾压预测装置120预测轮胎会碾压异物。如果判断异物未位于预期行驶区域上，则碾压预测装置120预测轮胎不会碾压异物。

损坏可能性判断装置130可以与检测装置160有线或无线地通信，并且可以从检测装置160接收与异物相关的信息。损坏可能性判断装置130可以响应于预测轮胎会碾压异物，来判断异物是否可能对轮胎造成损坏。损坏的表现形式可以为轮胎产生裂纹、轮胎表面的材料缺失、轮胎上嵌入异物、轮胎的局部发生不可逆变形等。

在示例性实施例中，损坏可能性判断装置130可以基于异物的尖锐度值，来判断异物是否可能对轮胎造成损坏。具体而言，如果异物上存在尖锐度值大于阈值的部位，则损坏可能性判断装置130判断异物可能对轮胎造成损坏。如果异物的所有部位处的尖锐度值均小于阈值，则损坏可能性判断装置130判断异物不会对轮胎造成损坏。在一个示例中，可以通过计算异物的曲表面的二阶导数，来得出尖锐度值。应当理解，尖锐度值也可以根据本领域的其他公知方法来计算。

应当理解，损坏可能性判断装置130也可以基于其他因素来判断异物是否可能对轮胎造成损坏。例如，损坏可能性判断装置130可以基于异物的高度，来判断异物是否可能对轮胎造成损坏。具体而言，如果异物的高度大于阈值，则损坏可能性判断装置130判断异物可能对轮胎造成损坏。或者，损坏可能性判断装置130也可以基于两个以上因素来综合判断异物是否可能对轮胎造成损坏。

信息确定装置140可以与检测装置160、存储装置170和损坏可能性判断装置130有线或无线地通信。位置确定装置可以从检测装置160接收与异物相关的信息和与车辆相关的信息(例如，车速)，从存储装置170接收各种类型的信息，并且从损坏可能性判断装置130接收判断结果。

信息确定装置140可以响应于判断异物可能对轮胎造成损坏，来确定异物对轮胎的损坏程度、轮胎的轮胎状况和车速。不同类型的异物对轮胎的损坏程度不同。

在示例性实施例中，信息确定装置140可以基于异物的尖锐度值，来确定异物对轮胎的损坏程度。具体地，如果尖锐度值越大，则信息确定装置140确定异物对轮胎的损坏程度越大。如果尖锐度值越小，则信息确定装置140确定异物对轮胎的损坏程度越小。

应当理解，信息确定装置140也可以基于其他因素来确定异物对轮胎的损坏程度。例如，信息确定装置140可以基于异物的高度，来确定异物对轮胎的损坏程度。具体而言，如果异物的高度越大，则异物对轮胎的损坏程度越大。或者，信息确定装置140也可以基于两个以上因素来综合确定异物对轮胎的损坏程度。

在示例性实施例中，信息确定装置140可以基于轮胎的使用时间和历史行驶的路况来确定轮胎状况。“路况”既指道路本身的状况(例如，路面平整度、损坏状况等)，也指道路上的异物的状况(例如，异物的尖锐度等)。具体地，如果轮胎的使用时间越短、路况越良好，则信息确定装置140确定轮胎状况越良好。

应当理解，信息确定装置140也可以基于其他因素来确定轮胎状况，例如，轮胎的行驶里程、轮胎的保养次数和当前的胎压。

信息确定装置140可以将异物对轮胎的损坏程度和轮胎状况进行量化，以生成损坏程度值和轮胎状况值。损坏程度越大，损坏程度值越大。轮胎状况越差，轮胎状况值越大。

危险等级判断装置180可以与信息确定装置140有线或无线地通信，并且可以从信息确定装置140接收异物对轮胎的损坏程度的信息、轮胎状况的信息和车速信息。危险等级判断装置180可以基于损坏程度、轮胎状况和车速，来综合判断对车辆的危险等级。具体地，如果损坏程度越大、轮胎状况越差、车速越大，则危险等级判断装置180判断危险等级越高。

在一些实施例中，危险等级判断装置180可以设置一个或多个危险等级。例如，危险等级判断装置180可以设置低、中和高三个危险等级。这三个等级分别对应于：轮胎可以碾压异物但是需要谨慎驾驶的情况；轮胎可以碾压异物但需要降低车速的情况；和轮胎不能碾压异物，否则会造成严重危险的情况。

驾驶辅助执行装置150可以与信息确定装置140和危险等级判断装置180有线或无线地通信。驾驶辅助执行装置150可以从信息确定装置140接收异物对轮胎的损坏程度的信息、轮胎状况的信息和车速信息，并且从危险等级判断装置180接收判断结果。

驾驶辅助执行装置150可以基于损坏程度、轮胎状况和车速，来确定是否为车辆提供驾驶辅助。具体地，如果损坏程度大于预定程度、轮胎状况差于预定程度并且车速大于阈值，则驾驶辅助执行装置150确定为车辆提供驾驶辅助。在示例性实施例中，如果损坏程度值大于损坏程度阈值、轮胎状况值大于轮胎状况阈值，并且车速大于车速阈值，则驾驶辅助执行装置150确定为车辆提供驾驶辅助。如果损坏程度小于或等于预定程度、轮胎状况优于或等于预定程度或者车速小于或等于阈值，则驾驶辅助执行装置150确定不为车辆提供驾驶辅助。在示例性实施例中，如果损坏程度值小于或等于损坏程度阈值、轮胎状况值小于或等于轮胎状况阈值或者车速小于或等于阈值，则驾驶辅助执行装置150确定不为车辆提供驾驶辅助。

驾驶辅助执行装置150可以在确定提供驾驶辅助的情况下，基于危险等级来为车辆提供不同等级的驾驶辅助。

以危险等级分为低、中和高为例，当危险等级为低时，驾驶辅助执行装置150可以向驾驶员发出视觉、声音和/或触觉警告。根据本发明的实施例，驾驶辅助执行装置150可以包括以下一项或多项：导航设备、指示灯或其他视觉显示器件(例如可以安装在车辆的仪表板或中控台等位置)；警报器、蜂鸣器或其他音频输出器件；振动单元等触觉输出器件(例如可以安装在车辆的方向盘、踏板或座椅等位置)。

当危险等级为中时，驾驶辅助执行装置150可以自动控制车辆，以将车速降低，使得轮胎能够安全地经过异物。此外，在该情况下，驾驶辅助执行装置150也可以同时向驾驶员发出视觉、声音和/或触觉警告。

当危险等级为高时，驾驶辅助执行装置150可以自动控制车辆，以使轮胎不会碾压异物。在一个示例中，驾驶辅助执行装置150可以控制车辆转向，以使轮胎绕过异物行进。在另一个示例中，驾驶辅助执行装置150可以对车辆进行制动，以使轮胎不会碾压异物。例如，当车辆来不及绕过异物或者在绕过异物的路径上存在障碍物，则驾驶辅助执行装置150可以对车辆进行制动。此外，在该情况下，驾驶辅助执行装置150也可以同时向驾驶员发出视觉、声音和/或触觉警告。

如上所述，根据本发明的实施例的驾驶辅助系统能够在道路上存在异物的情况下适时地为车辆提供驾驶辅助。

下面，将参考附图描述根据本发明的实施例的驾驶辅助方法。图2示出根据本发明的实施例的驾驶辅助方法的流程图。

如图2所示，在步骤S210中，判断车辆行进方向前方的道路上是否存在异物。在判断道路上存在异物的情况下，方法前进至步骤S220。如果判断道路上未存在异物，则继续执行步骤S210。

在步骤S220中，预测车辆的轮胎是否会碾压异物。在示例性实施例中，可以通过预测轮胎的预期行驶区域并且判断异物是否位于预期行驶区域上，来预测轮胎是否会碾压异物。在一些实施例中，可以基于车辆的转向角(或车轮的偏转角)、车轮的位置和车轮的宽度来预测预期行驶区域。在预测轮胎会碾压异物的情况下，方法前进至步骤S230。在预测轮胎不会碾压异物的情况下，方法返回至步骤S210。

在步骤S230中，判断异物是否可能对轮胎造成损坏。在示例性实施例中，可以基于异物的尖锐度值来判断异物是否可能对轮胎造成损坏。具体地，如果异物的尖锐度值大于阈值，则判断异物可能对轮胎造成损坏。如果异物的尖锐度值小于阈值，则判断异物不会对轮胎造成损坏。在判断异物可能对轮胎造成损坏的情况下，方法前进至步骤S240。在判断异物不会对轮胎造成损坏的情况下，方法返回至步骤S210。

在步骤S240中，确定异物对轮胎的损坏程度、轮胎的轮胎状况和车速。在示例性实施例中，可以基于异物的尖锐度值，来确定异物对轮胎的损坏程度。可以基于轮胎的使用时间和轮胎历史行驶的道路状况来确定轮胎状况。或者，也可以基于其他因素来确定轮胎状况，例如，轮胎的行驶里程、轮胎的保养次数和当前的胎压。在示例性实施例中，可以将损坏程度和轮胎状况进行量化，以生成损坏程度值和轮胎状况值。损坏程度越大，损坏程度值越大。轮胎状况越差，轮胎状况值越大。在步骤S240之后，方法前进至步骤S250。

在步骤S250中，基于异物对轮胎的损坏程度、轮胎状况和车速，来确定是否为车辆提供驾驶辅助。如果异物对轮胎的损坏程度大于预定程度、轮胎状况差于预定程度并且车速大于阈值，则确定为车辆提供驾驶辅助。在示例性实施例中，如果损坏程度值大于损坏程度阈值、轮胎状况值大于轮胎状况阈值并且车速大于车速阈值，则确定为车辆提供驾驶辅助。如果损坏程度小于或等于预定程度、轮胎状况优于或等于预定程度或者车速小于或等于阈值，则确定不为车辆提供驾驶辅助。在示例性实施例中，如果损坏程度值小于或等于损坏程度阈值、轮胎状况值小于或等于轮胎状况阈值或者车速小于或等于车速阈值，则确定不为车辆提供驾驶辅助。如果确定为车辆提供驾驶辅助，则向车辆提供驾驶辅助。如果确定不为车辆提供驾驶辅助，则方法返回至步骤S210。

根据本发明的实施例，驾驶辅助方法还包括步骤S260和步骤S270。在步骤S260中，基于异物对轮胎的损坏程度、轮胎状况和车速，来判断对车辆的危险等级。具体地，如果损坏程度越大、轮胎状况越差、车速越大，则判断对车辆的危险等级越高。在示例性实施例中，可以设置一个或多个危险等级。例如，可以设置低、中和高三个危险等级。这三个危险等级分别对应于：轮胎可以碾压异物但是需要谨慎驾驶的情况；轮胎可以碾压异物但需要降低车速的情况；和轮胎不能碾压异物，否则会造成严重危险的情况。步骤S260可以在步骤S240之后和步骤S250之前执行，或者也可以在步骤S250之后执行。在步骤S260之后，方法前进至步骤S270。

在步骤S270中，根据危险等级，为车辆提供不同等级的驾驶辅助。在上文中，已经参照示例详细地描述了为车辆提供不同等级的驾驶辅助的方法，故在此不再赘述。

如上所述，根据本发明的实施例的驾驶辅助方法能够在道路上存在异物的情况下适时地为驾驶员提供驾驶辅助。

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 (9)

1.一种驾驶辅助系统，其包括：

异物存在判断装置，其配置为判断车辆行进方向前方的道路上是否存在异物；

碾压预测装置，其配置为响应于判断所述道路上存在所述异物，来预测所述车辆的轮胎是否会碾压所述异物；

损坏可能性判断装置，其配置为响应于预测所述轮胎会碾压所述异物，来判断所述异物是否可能对所述轮胎造成损坏；

信息确定装置，其配置为响应于判断所述异物可能对所述轮胎造成损坏，来确定所述异物对所述轮胎的损坏程度、所述轮胎的轮胎状况和所述车辆的车速；和

驾驶辅助执行装置，其配置为基于所述损坏程度、所述轮胎状况和所述车速，来确定是否为所述车辆提供驾驶辅助，其中，所述轮胎状况是基于所述轮胎的使用时间和所述轮胎历史行驶的道路状况来判断的。

2.根据权利要求1所述的驾驶辅助系统，其中，

所述碾压预测装置配置为通过预测所述轮胎的预期行驶区域并且判断所述异物是否位于所述预期行驶区域上，来预测所述轮胎是否会碾压所述异物。

3.根据权利要求1所述的驾驶辅助系统，其中，

所述信息确定装置配置为基于所述异物的尖锐度值，来确定所述损坏程度。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的驾驶辅助系统，还包括：

危险等级判断装置，其配置为基于所述损坏程度、所述轮胎状况和所述车速，来判断对所述车辆的危险等级，

所述驾驶辅助执行装置配置为在确定提供驾驶辅助的情况下，基于所述危险等级来为所述车辆提供不同等级的驾驶辅助。

5.一种车辆，其安装有根据权利要求1至4中任一项所述的驾驶辅助系统。

6.一种驾驶辅助方法，其包括：

判断车辆行进方向前方的道路上是否存在异物；

响应于判断所述道路上存在所述异物，预测所述车辆的轮胎是否会碾压所述异物；

响应于预测所述轮胎会碾压所述异物，来判断所述异物是否可能对所述轮胎造成损坏；

响应于判断所述异物可能对所述轮胎造成损坏，来确定所述异物对所述轮胎的损坏程度、所述轮胎的轮胎状况和所述车辆的车速；和

基于所述损坏程度、所述轮胎状况和所述车速，来确定是否为所述车辆提供驾驶辅助，其中，

所述轮胎状况是基于所述轮胎的使用时间和所述轮胎历史行驶的道路状况来判断的。

7.根据权利要求6所述的驾驶辅助方法，其中，

通过预测所述轮胎的预期行驶区域并且判断所述异物是否位于所述预期行驶区域上，来预测所述轮胎是否会碾压所述异物。

8.根据权利要求6所述的驾驶辅助方法，其中，

基于所述异物的尖锐度值，来确定所述损坏程度。

9.根据权利要求6所述的驾驶辅助方法，还包括：

基于所述损坏程度、所述轮胎状况和所述车速，来判断对所述车辆的危险等级；和

在确定提供驾驶辅助的情况下，基于所述危险等级来为所述车辆提供不同等级的驾驶辅助。

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