CN110316196B - 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。该驾驶辅助系统包括：信息获取装置，其构造为获取在道路上行驶的一个或多个可摆动对象的运动矢量，其中，可摆动对象在行驶过程中能够绕与地面相接触的特定轴线在左右方向上往复摆动；和模型建立装置，其构造为基于每个可摆动对象在一个时间段内的运动矢量，来分析相应的可摆动对象的摆动行为，并且基于在一个时间段内的摆动行为，来建立相应的可摆动对象的摆动行为模型。

Description

驾驶辅助系统和方法

技术领域

本发明涉及车辆的辅助技术领域。更具体地，本发明涉及用于车辆的驾驶辅助系统和方法。

背景技术

骑乘在自行车、速可达或摩托车等上的骑乘者为道路上的动态交通参与者。在横向方向上，由于骑乘者的摆动具有不确定性，因此汽车驾驶员难以准确地对骑乘者的摆动状况进行估计。在纵向方向上，由于骑乘者的加速度和减速度具有不确定性，因此汽车驾驶员难以准确地对骑乘者的启停进行估计。由此，引发汽车与其周围的骑乘者发生碰撞的风险。。

因此，需要提供一种能够确定自行车等车辆的摆动状况的驾驶辅助系统。

发明内容

本发明的目的在于提供能够确定可摆动物体的摆动状况的驾驶辅助系统。本发明的另一目的在于提供能够确定可摆动物体的摆动状况的驾驶辅助方法。

根据本发明的实施例，提供了一种驾驶辅助系统，包括：信息获取装置，其构造为获取在道路上行驶的一个或多个可摆动对象的运动矢量，其中，可摆动对象在行驶过程中能够绕与地面相接触的特定轴线在左右方向上往复摆动；和模型建立装置，其构造为基于每个可摆动对象在一个时间段内的运动矢量，来分析相应的可摆动对象的摆动行为，并且基于在一个时间段内的摆动行为，来建立相应的可摆动对象的摆动行为模型。

根据本发明的实施例，运动矢量包括可摆动对象的速度、加速度和位置。

根据本发明的实施例，摆动行为包括可摆动对象绕特定轴线在左右方向上的摆动角。

根据本发明的实施例，信息获取装置还构造为获取一个或多个可摆动对象的自身参数，并且驾驶辅助系统还包括预测装置，预测装置构造为基于每个可摆动对象的摆动行为模型和自身参数，来预测相应的可摆动对象的预期行驶空间。

根据本发明的实施例，信息获取装置还构造为获取道路信息，并且预测装置还构造为基于道路信息和每个可摆动对象的运动矢量，来预测相应的可摆动对象的预期行驶轨迹。

根据本发明的实施例，道路信息包括下列项中的至少一者：道路交通标线信息、交通标志信息和交通信号灯信息。

根据本发明的实施例，驾驶辅助系统还包括发送装置，发送装置构造为：响应于车辆的请求，将车辆周围预定范围内的可摆动对象的预期行驶空间和/或预期行驶轨迹，发送至车辆；或者自动地将每个可摆动对象的预期行驶空间和/或预期行驶轨迹，发送至相应的可摆动对象周围预定范围内的车辆。

根据本发明的实施例，模型建立装置还构造成基于每个可摆动对象在另一时间段内的运动矢量，来更新相应的可摆动对象的摆动行为模型。

本发明的另一方面提供了一种车辆，其包括上述实施例中所述的驾驶辅助系统。

本发明的另一方面提供了一种驾驶辅助方法，包括：获取在道路上行驶的一个或多个可摆动对象的运动矢量，其中，可摆动对象在行驶过程中能够绕与地面相接触的特定轴线在左右方向上往复摆动；和基于每个可摆动对象在一个时间段内的运动矢量，来分析相应的可摆动对象的摆动行为，并且基于在一个时间段内的摆动行为，来建立相应的可摆动对象的摆动行为模型。

根据本发明的实施例，运动矢量包括可摆动对象的速度、加速度和位置。

根据本发明的实施例，摆动行为包括可摆动对象绕特定轴线在左右方向上的摆动角。

根据本发明的实施例，驾驶辅助方法还包括：获取一个或多个可摆动对象的自身参数；以及基于每个可摆动对象的摆动行为模型和自身参数，来预测相应的可摆动对象的预期行驶空间。

根据本发明的实施例，驾驶辅助方法还包括：获取道路信息；以及基于道路信息和每个可摆动对象的运动矢量，来预测相应的可摆动对象的预期行驶轨迹。

根据本发明的实施例，道路信息包括下列项中的至少一者：道路交通标线信息、交通标志信息和交通信号灯信息。

根据本发明的实施例，驾驶辅助方法还包括：响应于车辆的请求，将车辆周围预定范围内的可摆动对象的预期行驶空间和/或预期行驶轨迹，发送至车辆；或者自动地将每个可摆动对象的预期行驶空间和/或预期行驶轨迹，发送至相应的可摆动对象周围预定范围内的车辆。

根据本发明的实施例，驾驶辅助方法还包括：基于每个可摆动对象在另一时间段内的运动矢量，来更新相应的可摆动对象的摆动行为模型。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的驾驶辅助系统的示意图。

图2是示出了根据本发明的实施例的驾驶辅助系统、主车辆和可摆动对象之间的通信的示意图。

图3是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。

在本文中，“左”、“右”、“上”、“下”、“前”和“后”方向是乘坐在车辆上的驾驶员所观察到的方向。

图1示出根据本发明的实施例的驾驶辅助系统的示意图。如图1所示，驾驶辅助系统100包括信息获取装置110和模型建立装置120。根据其他示例性实施例，驾驶辅助系统100还可以包括预测装置130和发送装置140。

图2是示出了根据本发明的实施例的驾驶辅助系统、主车辆和可摆动对象之间的通信的示意图。如图2所示，驾驶辅助系统100被配置为能够经由通信装置(未示出)与在道路上行驶的多个主车辆200和多个可摆动对象300进行通信。为简洁起见，仅示出一个主车辆200和一个可摆动对象300。根据本发明的实施例，驾驶辅助系统100可以集成在设置于云端的服务器中或者可以单独地设置。

在本文中，主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。

在本文中，可摆动对象在行驶过程中能够绕与地面相接触的特定轴线在左右方向上摆动。在示例性实施例中，可摆动对象包括可摆动车辆及其驾驶员整体。例如，可摆动车辆可以为自行车、摩托车、二轮滑板车或单轮平衡车等。可摆动车辆既可以为共享车辆，也可以为私家车辆。

信息获取装置110可以获取与可摆动对象有关的信息。在示例性实施例中，信息获取装置110可以获取与预定区域内的可摆动对象有关的信息。例如，预定区域可以为某个国家、某个省份、某个城市或某个市辖区内的区域。

与可摆动对象有关的信息可以包括可摆动对象的运动矢量、自身参数和身份标识信息等。例如，运动矢量可以包括可摆动对象的速度、加速度和位置。自身参数可以包括但不限于下列至少一项：可摆动对象的高度、宽度、形状等。身份标识信息可以包括但不限于下列至少一项：可摆动车辆上的QR码、驾驶员的指纹、驾驶员的面部图像等。

在一些实施例中，可摆动对象可以向信息获取装置110发送与可摆动对象有关的信息，并且信息获取装置110可以接收这些信息。在一个示例中，可摆动对象上安装有与其集成的检测装置。根据本发明的实施例，检测装置可以为各种类型的检测单元，例如用于检测速度的速度传感器、用于检测加速度的加速度传感器和用于检测位置的位置传感器。信息获取装置110可以通过通信装置从检测装置获取与可摆动对象有关的信息。在另一示例中，可摆动对象上具有与其分离地形成的外部装置。根据本发明的实施例，外部装置可以为驾驶员携带的智能手机、便携式电脑、平板电脑、可穿戴设备等。信息获取装置110可以通过通信装置从外部装置获取与可摆动对象有关的信息。

应当理解，获取与可摆动对象有关的信息的方式并不限于此。例如，信息获取装置110还可以从其他车辆获取该信息。在该实施例中，其他车辆可以包括各种类型的检测单元，例如摄像单元、雷达检测单元、激光检测单元、超声波检测单元等。其他车辆可以通过上述任意一种检测单元和/或检测单元的组合，来检测其周围的与可摆动对象有关信息。或者，信息获取装置110可以从车路协同系统获取与可摆动对象有关的信息。

主车辆可以向信息获取装置110发送与主车辆有关的信息，并且信息获取装置110可以接收这些信息。该信息例如可以包括主车辆的位置。在示例性实施例中，主车辆具有导航系统。导航系统利用GNSS(Global Navigation Satellite System，全球导航卫星系统)输出有关主车辆的位置信息。然后，经由通信装置将主车辆的位置信息发送到信息获取装置110。

信息获取装置110可以获取道路信息。在示例性实施例中，信息获取装置110获取上述预定区域内的道路信息。道路信息包括但不限于下列至少一项：道路交通标线信息、交通标志信息和交通信号灯信息。道路交通标线是指在路面上用线条、箭头、文字等向交通参与者传递交通信息的标识，例如，车道分界线、车道边缘线等。交通标志为道路两侧的标志牌上的标志和道路上方的标志牌上的标志。

在一些示例中，信息获取装置110可以从其他车辆获取上述预定区域内的道路信息。在该实施例中，其他车辆可以通过安装在其上的各种类型的检测单元，来检测预定区域内的道路信息。信息获取装置110通过通信装置从其他车辆接收这些道路信息。在一些示例中，信息获取装置110从车路协同系统获取预定区域内的道路信息。

模型建立装置120可以与信息获取装置110有线或无线通信，并且从信息获取装置110获取与可摆动对象有关的信息。模型建立装置120可以基于可摆动对象在一个时间段内的运动矢量，来分析可摆动对象的摆动行为。在示例性实施例中，摆动行为包括可摆动对象在左右方向上的摆动角。摆动行为也可以包括可摆动对象的摆动速度和摆动加速度等。此外，模型建立装置120可以基于该一个时间段内的摆动行为，来建立可摆动对象的摆动行为模型。在示例性实施例中，模型建立装置120可以通过各种算法(例如，机器学习算法)来建立摆动行为模型。

摆动行为模型可以表征摆动行为与运动矢量之间的关系。可摆动对象在不同的速度大小、加速度大小或转向角的情况下具有不同的摆动角、摆动速度和摆动加速度。

此外，模型建立装置120可以基于可摆动对象在另一个时间段内的运动矢量，来更新可摆动对象的摆动行为模型。例如，模型建立装置120可以基于实时获取的运动矢量，来实时地更新可摆动对象的摆动行为模型。

预测装置130可以与信息获取装置110和模型建立装置120有线或无线通信。预测装置130可以从信息获取装置110获取与主车辆相关的信息(例如，位置信息)、与可摆动对象相关的信息(例如，自身参数和运动矢量)和道路信息，并且从模型建立装置120获取可摆动对象的摆动行为模型。

根据本发明的实施例，预测装置130可以基于可摆动对象的摆动行为模型和自身参数，来预测可摆动对象的预期行驶空间。具体而言，预测装置130基于摆动行为模型和自身参数(例如，高度)，确定出可摆动对象在行驶过程中在左右方向、上下方向和前后方向上所占用的空间，从而预测出预期行驶空间。

预测装置130还可以基于道路信息和可摆动对象的运动矢量，来预测可摆动对象的预期行驶轨迹。具体而言，预测装置130可以基于道路信息和在一个时间段内的运动矢量，来确定：可摆动对象是否按照交通标志的规定行驶；可摆动对象在行驶时占用哪个车道；可摆动对象在车道中处于哪个区域；可摆动对象在交叉路口是否按照交通信号灯的指示行驶等，从而预测可摆动对象的预期行驶轨迹。

发送装置140可以与信息获取装置110、模型建立装置120和预测装置130有线或无线地通信。发送装置140可以从信息获取装置110获取与主车辆相关的信息(例如，位置信息)以及与可摆动对象相关的信息(例如，运动矢量)。

在一些示例中，发送装置140可以响应于主车辆的请求，将主车辆周围预定范围内的可摆动对象的预期行驶空间和/或预期行驶轨迹发送给主车辆。在一些示例中，发送装置140可以自动地将可摆动对象的预期行驶空间和/或预期行驶轨迹发送给可摆动对象周围预定范围内的主车辆。

根据本发明的实施例，主车辆可以包括碰撞判定装置和输出装置。

碰撞判定装置可以预测主车辆的预期行驶空间。应当理解，可以采用本领域公知的方法来预测主车辆的预期行驶空间。碰撞判定装置可以基于主车辆的预期行驶空间和主车辆周围预定范围内的可摆动对象的预期行驶空间，来判定主车辆与可摆动对象之间是否会发生碰撞。具体地，碰撞判定装置判定主车辆的预期行驶空间与可摆动对象的预期行驶空间是否发生交汇或重合。如果判定结果显示主车辆和可摆动对象的预期行驶空间没有发生交汇和重合，则碰撞判定装置判定主车辆与可摆动对象之间不会发生碰撞。相反，如果判定结果显示主车辆的预期行驶空间和可摆动对象的预期行驶空间发生交汇或重合，则碰撞判定装置判定主车辆与可摆动对象之间将会发生碰撞。

基于同样的原理，碰撞判定装置还可以预测主车辆的预期行驶轨迹，并且基于主车辆的预期行驶轨迹和主车辆周围预定范围内的可摆动对象的预期行驶轨迹，来判定主车辆与可摆动对象之间是否会发生碰撞。

输出装置可以与碰撞判定装置有线或无线通信，并且从碰撞判定装置接收判定结果。输出装置基于该判定结果，来输出控制信号，以便于为主车辆提供驾驶辅助。

当判定主车辆将会与可摆动对象发生碰撞时，输出装置以视觉、听觉和/或触觉方式向主车辆的驾驶员发送警报。例如，输出装置可以包括但不限于下列项中的至少一者：导航设备、指示灯或其他视觉显示器件(例如可以安装在主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(例如可以安装在主车辆的方向盘、踏板或座椅等位置)。在其他实施例中，输出装置可以为操作执行系统，并且操作执行系统可以对主车辆进行制动和/或控制主车辆转向。

在上述实施例中，描述了驾驶辅助系统集成在设置在云端的服务器中或者单独设置。然而，本发明并不限于此。例如，驾驶辅助系统也可以集成在主车辆上。

或者，驾驶辅助系统的一部分装置可以集成在主车辆上。例如，预测装置可以集成在主车辆上。在这种情况下，驾驶辅助系统的发送装置可以响应于主车辆的请求，将主车辆周围预定范围内的可摆动对象的摆动行为模型发送至主车辆。然后，主车辆上的预测装置基于这些可摆动对象的自身参数和摆动行为模型，自行预测这些可摆动对象的预期行驶空间和/或预期行驶轨迹。预测装置与主车辆的碰撞判定装置进行有线或无线通信。

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3示出根据本发明的一个实施例的驾驶辅助方法的流程图。

如图3所示，在步骤S310中，获取在道路上行驶的一个或多个可摆动对象的运动矢量。在示例性实施例中，运动矢量包括可摆动对象的速度、加速度和位置。在获取可摆动对象的运动矢量之后，方法进行至步骤S320。

在步骤S320中，基于每个可摆动对象在一段时间内的运动矢量，来分析相应的可摆动对象的摆动行为，并且基于该一段时间内的摆动行为，来建立相应的可摆动对象的摆动行为模型。在示例性实施例中，摆动行为包括可摆动对象的摆动角。摆动行为也可以包括可摆动对象的摆动速度和摆动加速度等。在示例性实施例中，可以利用各种算法(例如，机器学习算法)，来计算可摆动对象的摆动行为模型。摆动行为模型能够表征可摆动对象的摆动行为与运动矢量之间的关系。

在示例性实施例中，驾驶辅助方法还包括步骤S330和S340。步骤S330和S340可以在步骤S310和S320之前或之后执行。在步骤S330中，获取可摆动对象的自身参数。之后，方法进行至步骤S340。在步骤S340中，基于可摆动对象的摆动行为模型和自身参数，来预测可摆动对象的预期行驶空间。

在其他实施例中，驾驶辅助方法还包括步骤S350和S360。步骤S350可以在步骤S310-S340之前或之后执行，并且步骤S360在步骤S310和步骤S350之后执行。在步骤S350中，获取上述预定区域内的道路信息。道路信息包括下列各项中的至少一者：道路交通标线信息、交通标志信息和交通信号灯信息。在步骤S360中，基于道路信息和可摆动对象的运动矢量，来预测可摆动对象的预期行驶轨迹。

在其他实施例中，驾驶辅助方法还包括步骤S370。步骤S370在步骤S340和/或步骤S360之后执行。在步骤S370中，响应于主车辆的请求，将主车辆周围预定范围内的可摆动对象的预期行驶空间和/或预期行驶轨迹发送给主车辆。或者，在步骤S370中，自动地向可摆动对象周围预定范围内的主车辆发送可摆动对象的预期行驶空间和/或预期行驶轨迹。

在其他实施例中，驾驶辅助方法还包括步骤S380。步骤S380可以在S320之后执行。在步骤S380中，基于可摆动对象在另一个时间段内的摆动行为，来更新可摆动对象的摆动行为模型。

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 (11)

1. 一种驾驶辅助系统，包括：

信息获取装置，其构造为获取在道路上行驶的一个或多个可摆动对象的运动矢量，其中，所述可摆动对象在行驶过程中能够绕与地面相接触的特定轴线在左右方向上往复摆动；和

模型建立装置，其构造为

基于每个所述可摆动对象在一个时间段内的所述运动矢量，来分析相应的所述可摆动对象的摆动行为，并且

基于在所述一个时间段内的所述摆动行为，来建立相应的所述可摆动对象的摆动行为模型，

所述信息获取装置还构造为获取所述一个或多个可摆动对象的自身参数，并且

所述驾驶辅助系统还包括预测装置，所述预测装置构造为基于每个所述可摆动对象的摆动行为模型和自身参数，来预测相应的所述可摆动对象的预期行驶空间，

所述运动矢量包括所述可摆动对象的速度、加速度和位置，并且所述摆动行为包括所述可摆动对象绕所述特定轴线在所述左右方向上的摆动角。

2. 根据权利要求1所述的驾驶辅助系统，其中，

所述信息获取装置还构造为获取道路信息，并且

所述预测装置还构造为基于所述道路信息和每个所述可摆动对象的运动矢量，来预测相应的所述可摆动对象的预期行驶轨迹。

3.根据权利要求2所述的驾驶辅助系统，其中，

所述道路信息包括下列项中的至少一者：道路交通标线信息、交通标志信息和交通信号灯信息。

4. 根据权利要求3所述的驾驶辅助系统，还包括发送装置，所述发送装置构造为：

响应于车辆的请求，将所述车辆周围预定范围内的所述可摆动对象的所述预期行驶空间和/或所述预期行驶轨迹，发送至所述车辆；或者

自动地将每个所述可摆动对象的所述预期行驶空间和/或所述预期行驶轨迹，发送至相应的所述可摆动对象周围预定范围内的车辆。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的驾驶辅助系统，其中，

所述模型建立装置还构造成基于每个所述可摆动对象在另一时间段内的所述运动矢量，来更新相应的所述可摆动对象的所述摆动行为模型。

6.一种车辆，其包括权利要求1至5中任一项所述的驾驶辅助系统。

7.一种驾驶辅助方法，包括：

获取在道路上行驶的一个或多个可摆动对象的运动矢量，其中，所述可摆动对象在行驶过程中能够绕与地面相接触的特定轴线在左右方向上往复摆动；

基于每个所述可摆动对象在一个时间段内的所述运动矢量，来分析相应的所述可摆动对象的摆动行为，并且基于在所述一个时间段内的所述摆动行为，来建立相应的所述可摆动对象的摆动行为模型；

获取所述一个或多个可摆动对象的自身参数；以及

基于每个所述可摆动对象的摆动行为模型和自身参数，来预测相应的所述可摆动对象的预期行驶空间，

所述运动矢量包括所述可摆动对象的速度、加速度和位置，并且所述摆动行为包括所述可摆动对象绕所述特定轴线在所述左右方向上的摆动角。

8. 根据权利要求7所述的驾驶辅助方法，还包括：

获取道路信息；以及

基于所述道路信息和每个所述可摆动对象的运动矢量，来预测相应的所述可摆动对象的预期行驶轨迹。

9.根据权利要求8所述的驾驶辅助方法，其中，

所述道路信息包括下列项中的至少一者：道路交通标线信息、交通标志信息和交通信号灯信息。

10. 根据权利要求9所述的驾驶辅助方法，还包括：

响应于车辆的请求，将所述车辆周围预定范围内的所述可摆动对象的所述预期行驶空间和/或所述预期行驶轨迹，发送至所述车辆；或者

自动地将每个所述可摆动对象的所述预期行驶空间和/或所述预期行驶轨迹，发送至相应的所述可摆动对象周围预定范围内的车辆。

11.根据权利要求7至10中任一项所述的驾驶辅助方法，还包括：

基于每个所述可摆动对象在另一时间段内的所述运动矢量，来更新相应的所述可摆动对象的所述摆动行为模型。

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