CN110356391A - 用于在超车事件期间共享目标车辆视频的车辆系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于在超车车辆的潜在超车事件期间辅助驾驶员的车辆系统包括收发器和显示器。与收发器和显示器通信的超车辅助模块配置为使收发器与目标车辆的远程收发器建立无线连接，并且接收从相机和远程收发器发出的远程视频信号，相机和远程收发器与目标车辆相关联；以及使超车车辆的显示器基于目标车辆发出的远程视频信号输出视频信号和图像中的至少一个。

Description

用于在超车事件期间共享目标车辆视频的车辆系统和方法
引言
本部分提供的信息描述用于一般地表示本发明的背景技术。目前被称为发明人的工作(就其在本部分中被描述的程度来说)以及在申请时没有以其他方式成为现有技术的描述的多个方面，既不被明示地也不被暗示地承认为对于本发明的现有技术。
本发明涉及车辆系统和方法，并且更具体地涉及用于在超车事件期间共享目标车辆视频的车辆系统和方法。
当车辆驾驶员在单车道道路上行驶时，可能需要超过位于同一车道前方的目标车辆。驾驶员通过等待迎驶交通开放，并在迎驶交通车道中短暂行驶，以便超过目标车辆。当车辆驾驶员在多车道高速公路上行驶时，能够决定在包括目标车辆的车道的左侧或右侧改变车道，以便超过目标车辆。
在某些情况下，超车车辆的驾驶员可能难以确定交通是否足够畅通，以便超车。例如，车辆可能在例如半挂车、厢式货车、皮卡车以及休闲车等大型车辆后面行驶。车辆驾驶员可能难以超过前方车辆，因为驾驶员不能充分确定是否有足够空间来完成超车过程。
发明内容
一种车辆系统，包括收发器和显示器，在超车车辆的潜在超车事件期间能够辅助驾驶员。超车辅助模块与收发器和显示器通信，配置为使收发器与目标车辆的远程收发器建立无线连接，并且接收从相机和远程收发器发出的远程视频信号，相机和远程收发器与目标车辆相关联；并且超车辅助模块配置为使超车车辆的显示器基于目标车辆发出的远程视频信号输出视频信号和图像中的至少一个。
在其他特征中，进一步将超车辅助模块配置为识别潜在超车事件。进一步将超车辅助模块配置为响应驾驶员输入和无驾驶员输入中的至少一个，识别潜在超车事件。远程视频信号包括来自目标车辆的前视视图。
在其他特征中，全球定位系统(GPS)配置为识别超车车辆与目标车辆之间的相对车道位置和距离，并且由此识别潜在超车事件。GPS还识别局部速度限制。超车辅助模块进一步配置为基于目标车辆的速度与局部速度限制之差识别潜在超车事件。显示器包括平视显示器(HUD)和触摸屏中的至少一个。
在其他特征中，超车辅助模块响应于超车车辆超过目标车辆和超车车辆进入非超车区域中的至少一个，自动停止显示视频信号和图像中的至少一个。转向指示器和通行指示器中的至少一个包括按钮、触摸屏输入和开关中的至少一个。超车辅助模块基于转弯指示器和通行指示器中的至少一个的输入，识别潜在超车事件。
一种方法，用于在超车车辆的潜在超车事件期间辅助驾驶员，包括使收发器与目标车辆的远程收发器建立无线连接，并且接收从相机和远程收发器发出的远程视频信号，相机和远程收发器与目标车辆相关联；并且包括使超车车辆的显示器基于目标车辆发出的远程视频信号输出视频信号和图像中的至少一个。
在其他特征中，该方法包括响应驾驶员输入和无驾驶员输入中的至少一个，识别潜在超车事件。该方法包括使用全球定位系统(GPS)和地图来识别超车车辆与目标车辆之间的相对车道位置和距离。该方法包括基于相对车道位置和距离，识别潜在超车事件。
在其他特征中，该方法使用全球定位系统(GPS)和地图来识别局部速度限制；基于目标车辆的速度与局部速度限制之差，识别潜在超车事件。
在其他特征中，显示器包括平视显示器(HUD)和触摸屏中的至少一个。该方法响应于超车车辆超过目标车辆和超车车辆进入非超车区域中的至少一个，自动停止显示视频信号和图像中的至少一个。
在其他特征中，该方法基于转弯指示器和通行指示器中的至少一个的输入，来识别潜在超车事件。
根据详细描述、权利要求书和附图，本发明的其他应用领域将变得显而易见。详细描述和具体示例仅用于说明的目的，而不旨在限制本发明的范围。
附图说明
通过详细描述和附图，将更全面地理解本发明，其中：
图1示出了在单车道道路上行驶的示例车辆；
图2示出了在多车道高速公路上行驶的示例车辆；
图3是根据本发明的超车车辆的车辆系统的示例功能框图，用于在超车事件期间共享目标车辆视频；
图4是根据本发明的目标车辆的车辆系统的示例功能框图，用于在超车事件期间共享目标车辆视频；
图5是根据本发明的方法的示例流程图，用于在超车事件期间共享目标车辆视频；并且
图6是根据本发明的另一个方法的示例流程图，用于在超车事件期间共享目标车辆视频。
在附图中，可以重复使用附图标记来标识相似和/或相同的元件。
具体实施方式
如在此所使用的，术语“超车车辆”是指试图超过目标车辆的车辆。在道路上，目标车辆位于超车车辆的前方。术语“目标车辆”是指可以被超车车辆超过的车辆。
根据本发明，超车车辆在某些情况下从目标车辆接收视频信号，以便帮助超车车辆的驾驶员做出决定，超过目标车辆。在一些示例中，超车车辆和目标车辆建立数据链路，以便使用收发器传送视频和/或其他数据(诸如GPS坐标、速度、车道位置、方向等)，例如使用车辆对车辆(V2V)收发器或对等收发器进行操作(以类似于更长距离上的WiFi收发器或蓝牙收发器的方式)。在一些示例中，超车车辆和目标车辆都能够在某些情况下共享车辆视频和/或GPS数据。
当超车车辆位于目标车辆后方(并且在一些示例中，超车车辆的驾驶员进一步表明超过目标车辆的意图)时，目标车辆发出的视频信号和/或GPS数据被传输到超车车辆，由超车车辆处理(如果需要)，并且显示在信息娱乐系统的显示器上，或者用于生成输出图像，传送到超车车辆的平视显示器(HUD)。
可替代地，当超车车辆位于紧接在目标车辆后面的相同方向上的预定区域(例如相同车道)或预定距离内时，视频和/或GPS数据能够自动地传送到目标车辆。在一些示例中，GPS地图和GPS数据用于确定超车车辆何时位于预定区域或预定距离内。在一些示例中，该判断基于相对车道位置和超车车辆与目标车辆之间的距离。在一些示例中，车辆系统在禁止通行的区域(如由GPS地图上的超车车辆的位置所确定)不输出视频信号。来自目标车辆的视频信号能够使超车车辆的驾驶员看到超出目标车辆的情况，和/或做出更明智的超车决定，如下所述。
现在参考图1和图2，示出了可能出现超车情况的示例。图1示出了在单车道道路上行驶的目标车辆10(例如半挂车)和超车车辆12(例如客车)。单车道道路包括第一车道14和第二车道16。第一车道14供第一方向上的车辆行驶，第二车道16供第二方向上的车辆行驶，第二方向与第一方向相反。
当超车车辆12从后方接近移动较慢的目标车辆10时，超车车辆12的驾驶员可以考虑超过目标车辆10。然而，由于涉及相对尺寸差异和视角，超车车辆12的驾驶员可能难以看到超出目标车辆10之外的情况。因此，超车车辆12的驾驶员难以确定是否发起超车事件。虽然图1中将目标车辆10示为半挂车，但是诸如皮卡车、货车、客车等其他车辆可能会出现类似问题。尽管图1中将超车车辆12示为客车，但是超车车辆也可以是诸如皮卡车、货车、半挂车等的其他类型车辆。
在图1的示例中，超车车辆12的驾驶员可能无法看到位于迎驶车道或第二车道16中的车辆22，或可能无法看到位于超车车辆12当前正在其中行驶的相同车道或第一车道14中的车辆24。车辆24可能阻碍超车车辆12在超过目标车辆10之后再次进入第一车道14。可替代地，超车车辆12也可能导致车辆22在相反方向上行驶，引起事故。
图2示出了车辆在多车道高速公路上行驶的情况，例如目标车辆10和超车车辆12。在该示例中，多车道高速公路包括车道30、车道32和车道34，车道30、车道32和车道34包括在相同方向上移动的交通。目标车辆10和超车车辆12被示出为在中间车道32中行驶。车辆38-1、38-2、38-N(统称为车辆38)(其中N是大于1的整数)在车道32左侧的车道34中行驶。没有车辆在车道32右侧的车道30中行驶。
可以理解的是，由于目标车辆10阻挡了超车车辆12的驾驶员的视线，因此超车车辆12的驾驶员难以确定选择哪个车道超车。虽然正常情况下，驾驶员可能选择移动较慢的目标车辆的左侧进行超车，但可能试图选择移动较慢的目标车辆的右侧(如该示例所示)进行超车。使用来自目标车辆的视频信号，超车车辆能够做出正确决定。
现在参考图3，示出了与超车车辆相关联的车辆系统100。车辆系统100包括全球定位系统(GPS)110，提供GPS数据。在一些示例中，GPS系统110使用高清晰度(HD)地图，定位道路车道上的车辆。
一个或多个相机112可环绕放置于超车车辆的周边。例如，超车车辆可以包括正面相机、背面相机和侧面相机。通常，在停车和倒车操作期间使用这些相机。在一些示例中，车辆系统100包括平视显示器114，平视显示器114将图像投影到车辆的挡风玻璃上。车辆系统100进一步包括一个或多个视频处理模块124和平视显示器(HUD)处理模块128。平视显示器处理模块128生成图像，图像包括基于GPS的地图图像和/或方向、车辆运行数据，和/或用于显示器的增强现实(AR)图像。
车辆系统100进一步包括超车辅助模块132。如下所述，在某些情况下，超车辅助模块132管理来自目标车辆的视频信号的获取、处理和/或输出，或目标车辆发出的视频信号的平视显示器图像。在一些示例中，超车辅助模块132从目标车辆接收GPS数据，并确定相对车道位置、跟随距离、跟随距离变化率，以及局部速度限制与超车车辆和/或目标车辆的行驶速度之差等。
视频处理模块124与相机112通信，生成视频信号，并输出到显示器140。在一些示例中，显示器包括没有触摸屏功能或触摸屏的显示器。在一些示例中，视频处理模块124从至少来自一个相机(例如，来自一个或一个以上相机112，和/或来自由目标车辆的相机生成的视频信号)的视频信号，生成单个视频信号。在各种示例中，显示器140包括触摸屏，触摸屏为输入设备；显示器140与诸如按钮、旋钮等其他显示器输入142相关联，或者一起使用触摸屏和按钮输入。
车辆系统100进一步包括收发器150，收发器150包括物理层设备(连接无线介质，并处理数据的发送和接收)和介质访问控制设备(执行更高级功能，并向主机提供外部接口)。在主车辆的预定距离内，收发器150能够与其他车辆建立通信链路，并在目标车辆和超车车辆之间传送数据。在一些示例中，收发器150包括车辆对车辆(V2V)收发器、对等收发器或以类似于WiFi系统的ad-ho方式操作的任何其他合适的收发器。在其他示例中，使用与蜂窝或卫星通信系统相关联的收发器。在一些实例中，预定距离小于300米，但也可设定其他距离。在一些示例中，收发器150还能够连接Mesh网络，通过将多个车辆链接在一起，能够与距车辆更远的车辆通信。
车辆系统100能够与诸如通信区域网络(CAN)总线的车辆数据总线160通信，以便能够在车辆和车辆系统100之间传送数据。在一些示例中，车辆包括转向指示器162。在一些示例中，转弯指示器162能够表明驾驶员超过目标车辆的意图。在其他示例中，车辆配备有附加输入设备，允许驾驶员表明超车意图(超车指示器166)。在一些示例中，超车指示器与转向信号一样，位于相同的输入设备上，或者可以使用其他设备。可替换地，可以从情况中，推断超车意图。
现在参考图2和图4，示出了目标车辆的示例。在图2中，目标车辆包括具有前视场(FOV)的相机。目标车辆包括具有侧视场的侧相机。发送至超车车辆的视频信号可包括视场，或者前视场和侧视场的组合。
在图4中，目标车辆包括与超车车辆类似的系统。然而，目标车辆能够包括简化系统，以降低成本。例如，目标车辆可包括相机、收发器和超车辅助模块，以协调传送视频信号。
在图4的示例中，目标车辆包括车辆系统200。车辆系统200包括全球定位系统(GPS)210，提供GPS数据。一个或多个相机212可环绕放置于超车车辆的周边。例如，可以使用正面相机、背面相机和侧面相机。在一些示例中，车辆包括平视显示器214。
车辆系统200进一步包括视频处理模块224和平视显示器处理模块228。车辆系统100进一步包括超车辅助模块232。如下所述，在某些情况下，超车辅助模块232将视频从目标车辆转发到潜在超车车辆。
视频处理模块224与相机212通信，并且在某些情况下生成视频，输出到显示器240和/或超车车辆。在一些示例中，视频处理模块224从一个或多个相机合成或组合(例如，当车辆试图超过目标车辆时，从一个或多个相机212和/或从与目标车辆相关联的相机)生成单个视频信号。在一些示例中，显示器240包括触摸屏，触摸屏为输入设备，显示器240与诸如按钮、旋钮等其他显示器输入242相关联，或者使用触摸屏和按钮的组合。
车辆系统200还包括车辆对车辆(V2V)收发器250。车辆系统200能够与诸如通信区域网络(CAN)总线的车辆数据总线260通信，允许车辆与车辆系统200之间传送数据。在一些示例中，车辆可包括转向指示器262。在其他示例中，车辆可配备有诸如按钮或开关的附加输入，允许驾驶员表明超车意图(例如通过指示器266)。
现在参考图5，示出了用于在超车事件期间共享目标车辆视频的方法300。在310，使用收发器与附近车辆建立连接。在320，超车辅助模块确定是否有任何车辆是潜在要超过的目标车辆，以及超车车辆的驾驶员是否示意要超过目标车辆。在一些示例中，超车车辆的驾驶员能够表明意图(例如，使用转向指示器或超车指示器)。可替代地，能够从环境中推断驾驶员意图(例如当目标车辆速度与标示速度限制之差大于预定值时)。如果320为否，则方法返回310。
如果320为是，则超车车辆向目标车辆发送视频数据请求。在334，超车车辆基于目标车辆发出的视频信号，接收、处理并显示视频信号或平视显示器图像。例如，如果目标车辆从一个或多个相机发送视频信号，则超车车辆能够使用原样的视频信号，或者执行视频处理，并基于此生成本地显示的合成视频。例如，如果目标车辆发送视频信号，则超车车辆能够处理视频信号，生成输出到平视显示器或超车车辆显示器的增强现实(AR)图像。在一些示例中，增强现实图像在图像中移除目标车辆，从3D倾斜透视图中提供图像，或者在有无目标车辆的图像之间切换。
在338，该方法确定超车是否已经完成。例如，当超车车辆在行驶方向上位于目标车辆前方时，该方法能够确定超车是否完成。如果338为真，则该方法返回310。否则，该方法在342继续，并确定驾驶员是否发送信号，表明超车意图结束。例如，驾驶员能够通过关闭转向信号(或超车指示器)来发信号，表明超车意图结束。在其他示例中，能够从其他数据中推断超车意图结束，例如目标车辆与低于预定值的标示速度限制之间的速度差。如果342为是，则该方法返回310。否则，方法返回330。
现在参考图6，示出了在超车事件期间共享目标车辆视频的另一种方法。在该方法中，当超车车辆位于目标车辆后方预定距离内的同一车道(独立于超车意图)时，超车车辆自动向目标车辆请求视频信号，以减少等待时间。
在410，使用收发器与附近车辆建立连接。在420，超车辅助模块确定目标车辆是否在超车前方的预定距离内。如果414为否，则该方法在410继续。如果414为是，则该方法在418继续。在418，超车车辆发送来自目标车辆的视频信号馈送请求。在422，如果驾驶员在422表明有意超过目标车辆，则超车车辆显示视频信号或平视显示器图像(至少部分基于来自目标车辆的视频信号)。
在428，该方法确定超车是否完成。如果428为是，则方法返回410。如果428为否，则方法在430继续，并确定驾驶员是否发送信号，表明超车意图结束。
以上描述本质上仅是说明性的，绝不旨在限制本发明、其应用或用途。本发明的广泛教导可以以各种形式实现。因此，虽然本发明包括特定示例，但是本发明的真实范围不应受此限制，因为在研究附图、说明书和所附权利要求书之后，其他修改将变得显而易见。应当理解，方法中的一个或一个以上步骤可在不改变本发明的原理的情况下以不同顺序(或同时)执行。此外，尽管以上将每个实施例描述为具有某些特征，但是关于本发明的任何实施例描述的那些特征中的任何一个或多个，可以在任何其他实施例的特征中实现和/或与其组合，即使未明确描述该组合。换言之，所描述的实施例不是相互排斥的，并且一个或多个实施例彼此之间的置换仍然在本发明的范围内。
使用各种术语来描述元件之间(例如，在模块、电路元件、半导体层之间等)的空间和功能关系，包括“连接”、“接合”、“耦合”、“相邻”、“在……之上”、“上面”、“下面”和“设置”。除非明确地描述为“直接”，否则当在上述发明中描述第一和第二元件之间的关系时，该关系可以是在第一和第二元件之间不存在其他居间元件的直接关系，但也可以是在第一和第二元件之间存在(空间上或功能上)一个或多个居间元件的间接关系。如在此所使用的，短语A、B和C中的至少一个应当被解释为使用非排他逻辑“OR”表示逻辑(A OR B OR C)，并且不应当被解释为表示“A中的至少一个、B中的至少一个，以及C中的至少一个”。
在附图中，箭头所示的箭头方向通常表示图示中感兴趣的信息流(例如数据或指令)。例如，当元件A和元件B交换各种信息但从元件A发送到元件B的信息与图示相关时，箭头可从元件A指向元件B。该单向箭头并不意味着没有其他信息从元件B发送到元件A。此外，对于从元件A发送到元件B的信息，元件B可向元件A发送信息请求或信息接收确认。
在本申请中，包括以下定义，术语“模块”或术语“控制器”可以用术语“电路”代替。术语“模块”可以指代、是或包括：专用集成电路(ASIC)；数字、模拟或混合模拟/数字离散电路；数字、模拟或混合模拟/数字集成电路；组合逻辑电路；现场可编程门阵列(FPGA)；执行代码的处理器电路(共享、专用或组)；存储由处理器电路执行的代码的存储器电路(共享、专用或组)；提供所述功能的其他合适的硬件组件；或上述一些或全部的组合，例如在片上系统中。
模块可以包括一个或多个接口电路。在一些示例中，接口电路可以包括连接到局域网(LAN)、因特网、广域网(WAN)或其组合的有线或无线接口。本发明的任何给定模块的功能可以分布在经由接口电路连接的多个模块之间。例如，多个模块可以允许负载平衡。在另一示例中，服务器(也称为远程或云)模块可代表客户端模块实现某些功能。
如上所述，术语“代码”可以包括软件、固件和/或微代码，并且可以指代程序、例程、函数、类、数据结构和/或对象。术语“共享处理器电路”包括执行来自多个模块的一些或全部代码的单个处理器电路。术语“组处理器电路”包括处理器电路，其与附加处理器电路组合，执行来自一个或多个模块的一些或全部代码。对多个处理器电路的引用包括分立管芯上的多个处理器电路、单个管芯上的多个处理器电路、单个处理器电路的多个核、单个处理器电路的多个线程，或以上的组合。术语“共享存储器电路”包括存储来自多个模块的一些或全部代码的单个存储器电路。术语“群组存储器电路”包括存储器电路，储器电路与附加存储器组合，存储来自一个或多个模块的一些或全部代码。
术语“存储器电路”是术语计算机可读介质的子集。这里使用的术语“计算机可读介质”不包括通过介质(例如在载波上)传播的瞬时电或电磁信号；因此，术语“计算机可读介质”可以被认为是有形的，并且是非暂时性的。非暂时性有形计算机可读介质的非限制性示例是非易失性存储器电路(例如快闪存储器电路、可擦除可编程只读存储器电路或掩模只读存储器电路)、易失性存储器电路(例如静态随机存取存储器电路或动态随机存取存储器电路)、
磁存储介质(例如模拟或数字磁带或硬盘驱动器)，以及光存储介质(例如CD、DVD或蓝光光盘)。
在本申请中描述的装置和方法能够由专用计算机部分或全部实现，专用计算机通过配置通用计算机而创建，执行包含在计算机程序中的一个或多个特定功能。上述功能块、流程图组件和其他元件用作软件规范，通过技术人员或程序员的例行工作能够转换成计算机程序。
计算机程序包括存储在至少一个非暂时性有形计算机可读介质上的处理器可执行指令。计算机程序还能够包括或依赖于存储数据。计算机程序能够包括与专用计算机的硬件交互的基本输入/输出系统(BIOS)、与专用计算机的特定设备交互的设备驱动程序、一个或多个操作系统、用户应用、后台服务，以及后台应用等。
计算机程序能够包括：(i)要被解析的描述性文本，例如HTML(超文本标记语言)、XML(可扩展标记语言)或JSON(JavaScript对象符号)；(ii)汇编代码；(iii)由编译器从源代码生成的目标代码；(iv)由解释器执行的源代码；(v)由即时编译器编译和执行的源代码等。仅作为示例，可以使用一下语言的句法来编写源代码，包括C、C++、C#、Objective-C、Swift、Haskell、Go、SQL、R、Lisp、Fortran、Perl、Pascal、Curl、OCaml、HTML5(超文本标记语言第五版)、Ada、ASP(活动服务器页面)、PHP(PHP：超文本预处理器)、Scala、Eiffel、Smalltalk、Erlang、Ruby、VisualLua、MATLAB、SIMULINK，以及
权利要求中所述的元件中均不是美国专利法35U.S.C.§112(f)意义内的装置加功能元件，除非使用短语“用于……的装置”或者在方法权利要求中使用短语“用于……的操作”或“用于……的步骤”明确陈述元件。

Claims (10)

1.一种用于在超车车辆的潜在超车事件期间辅助驾驶员的车辆系统，包括：
收发器；
显示器；以及
超车辅助模块，与所述收发器和所述显示器通信，并且配置为：
使所述收发器与目标车辆的远程收发器建立无线连接，以及接收从相机和所述远程收发器发出的远程视频信号，所述相机和所述远程收发器与所述目标车辆相关联；以及
使所述超车车辆的所述显示器基于所述目标车辆发出的所述远程视频信号输出视频信号和图像中的至少一个。
2.根据权利要求1所述的车辆系统，其中，所述超车辅助模块进一步配置为识别潜在超车事件。
3.根据权利要求1所述的车辆系统，其中，所述超车辅助模块进一步配置为响应驾驶员输入和无驾驶员输入中的至少一个，识别所述潜在超车事件。
4.根据权利要求1所述的车辆系统，其中，所述远程视频信号包括来自所述目标车辆的前视视图。
5.根据权利要求1所述的车辆系统，其中，进一步包括全球定位系统(GPS)，所述全球定位系统(GPS)配置为识别所述超车车辆与所述目标车辆之间的相对车道位置和距离，并且由此识别所述潜在超车事件。
6.根据权利要求5所述的车辆系统，其中，所述GPS还识别局部速度限制。
7.根据权利要求6所述的车辆系统，其中，所述超车辅助模块进一步配置为进一步基于所述目标车辆的速度与所述局部速度限制之差识别所述潜在超车事件。
8.根据权利要求1所述的车辆系统，其中，所述显示器包括平视显示器(HUD)和触摸屏中的至少一个。
9.根据权利要求1所述的车辆系统，其中，所述超车辅助模块响应于所述超车车辆超过所述目标车辆和所述超车车辆进入非超车区域中的至少一个，自动停止显示所述视频信号和所述图像中的至少一个。
10.根据权利要求1所述的车辆系统，还包括：
转向指示器和通行指示器中的至少一个，所述转向指示器和所述通行指示器中的至少一个包括按钮、触摸屏输入和开关中的至少一个，
其中，所述超车辅助模块基于所述转弯指示器和所述通行指示器中的至少一个的输入，来识别所述潜在超车事件。
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