CN110626356A - 用于辅助驾驶员进行预防性驾驶的方法和系统 - Google Patents

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C.奥尔森
A.巴克豪斯
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Volvo Car Corp
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Abstract

本文描述了用于辅助车辆的驾驶员（1）进行预防性驾驶的方法和系统。车辆环境监视传感器（3a、3b）确定其他道路使用者和与车辆（1）的交通情形相关联的特定特征，并且应用与基于所确定的其他道路使用者和特定特征可能出现的假设威胁相关的假设。对处置假设威胁所需的驾驶员注意力水平以及直至该水平将需要的时间进行估计。从驾驶员监视传感器（4）得出当前驾驶员注意力水平。如果确定估计的所需驾驶员注意力水平超过当前驾驶员注意力水平，并且直至所估计驾驶员注意力水平将需要的时间小于阈值时间（tthres），则向车辆驾驶员环境产生视觉（5）、声学（6）和触觉（7）信息中的至少一项，和/或触发车辆（1）的自动制动（8）和转向（9）中的至少一项。

Description

用于辅助驾驶员进行预防性驾驶的方法和系统
技术领域
概括地说，本公开内容涉及用于辅助主车辆的驾驶员进行预防性驾驶的方法。其还涉及用于辅助主车辆的驾驶员进行预防性驾驶的系统，以及包括这样的系统的道路车辆。
背景技术
现代道路车辆配备有越来越多的外部传感器和通信设备，以便能够收集关于其周围环境的信息。这样的外部传感器的示例是雷达和相机传感器，其监视道路车辆前方的交通，从而可以辅助该车辆的驾驶员避免例如交叉口和追尾碰撞。
用于辅助道路车辆驾驶员保持高水平注意力的先前系统主要集中于检测和警告驾驶员的眼睛偏离道路/驾驶员分心。这样的系统通常设计为如果眼睛偏离道路的时间超过限制则警告道路车辆的驾驶员，或者如果道路车辆的驾驶员分心则触发对低威胁级别的威胁的警告。
当以手动或受监督自动模式驾驶道路车辆时，这样的现有解决方案有时会遇到一些缺点。这作为低水平的驾驶员注意力并不总是意味着高风险水平。如果交通情形被认为是安全的，即使驾驶员注意力水平低，警告道路车辆驾驶员的低注意力水平也可能导致不必要的警告。然而，当驾驶员分心时，威胁也可能在任何时间突然出现，这可能使得一旦检测到威胁则难以在适当的时间警告驾驶员。
为了克服该问题，已经提出了以下解决方案：将驾驶员监视相机与外部感测系统相组合，以如果评估出驾驶员没有察觉到外部感测系统已经检测到的威胁，则警告道路车辆的驾驶员。这些类型的解决方案可以用于减少不必要的警告的数量，但是它们然而也可能导致延迟或错过警告的情形，例如归因于被遮挡的威胁，诸如从外部感测系统不能从其获得足够信息的遮蔽区域走出的行人。
因此，需要用于辅助道路车辆驾驶员避免事故的改进的解决方案，尤其是在手动或受监督自动模式下驾驶时。
发明内容
本发明的目的是提供一种改进的方法，用于辅助道路车辆的驾驶员在手动或受监督自动模式下驾驶时避免事故。
这由一种用于辅助主车辆的驾驶员进行预防性驾驶的方法提供，所述方法包括：从被布置为监视主车辆的环境的一个或多个主车辆传感器确定其他道路使用者以及与所述主车辆的交通情形相关联的至少一个特定特征；应用与基于所确定的其他道路使用者和所述至少一个特定特征而可能出现的至少一个假设威胁相关的至少一个假设；基于所应用的至少一个假设，设置或估计处置所述至少一个假设威胁所需的主车辆驾驶员注意力水平，以及估计直至该主车辆驾驶员注意力水平将需要的时间；从所述主车辆的一个或多个驾驶员监视传感器得出当前主车辆驾驶员注意力水平；确定所设置或估计的所需主车辆驾驶员注意力水平是否超过所述当前主车辆驾驶员注意力水平，以及所估计的直至所估计主车辆驾驶员注意力水平将需要的时间是否小于阈值时间，并且如果确定如此，则向主车辆驾驶员环境产生视觉、声学和触觉信息中的至少一项以促进对所述至少一个假设威胁增加的主车辆驾驶员注意力，和/或触发所述主车辆的自动制动和转向中的至少一项以促进对所述至少一个假设威胁的安全裕度的增加。
在另外的实施例中，所述方法还包括：通过所述主车辆的一个或多个驾驶员监视传感器得出所述主车辆的驾驶员的注视方向和头部姿势中的至少一项；以及根据得出的注视方向和/或头部姿势来确定主车辆驾驶员是否注意所述至少一个假设威胁的方向，并且如果确定如此，则与得出注意力不在所述至少一个假设威胁的方向上的情况相比较减少所述阈值时间。
在又另外的实施例中，所述方法还包括：在计及所述主车辆的驾驶员和所述主车辆的一个或多个主动安全系统的能力的组合假定能力的情况下，对直至处置所述至少一个假设威胁所需的所估计主车辆驾驶员注意力水平将需要的时间进行估计。
在再另外的实施例中，所述方法包括：通过向所有确定的道路使用者以及与和所述主车辆的交通情形相关联的潜在隐藏道路使用者相关的所有假设威胁引入假设的未来行为模型，来得出直至所估计主车辆驾驶员注意力水平将需要的时间的近似。
在附加实施例中，所述方法还包括：确定与所述主车辆的交通情形相关联的至少一个特定特征，作为与下列各项中的至少一项相关联的特征：行人、另一个车辆、十字路口、动物、另一个道路使用者或者基础设施的元素。
在又一个附加实施例中，所述方法还包括：如果直至所估计主车辆驾驶员注意力水平所需的估计剩余时间小于阈值时间，则向主车辆驾驶员环境产生视觉、声学和触觉信息中的至少一项以促进在所述至少一个假设威胁可能出现的方向上增加的主车辆驾驶员注意力。
在再又一个附加实施例中，所述方法还包括：使用具有针对不同潜在威胁的估计反应时间的驾驶员模型，来对直至处置所述至少一个假设威胁所需的所估计主车辆驾驶员注意力水平将需要的时间进行估计。
另外，本文中设想了一种用于辅助道路车辆的驾驶员在手动或受监督自动模式下驾驶时避免事故的系统。
这由一种用于辅助主车辆的驾驶员进行预防性驾驶的系统提供，所述系统包括至少一个处理设备，所述至少一个处理设备被编程为：从被布置为监视主车辆的环境的一个或多个主车辆传感器确定其他道路使用者以及与所述主车辆的交通情形相关联的至少一个特定特征；应用与基于所确定的其他道路使用者和所述至少一个特定特征而可能出现的至少一个假设威胁相关的至少一个假设；基于所应用的至少一个假设，设置或估计处置所述至少一个假设威胁所需的主车辆驾驶员注意力水平，以及估计直至该主车辆驾驶员注意力水平将需要的时间；从所述主车辆的一个或多个驾驶员监视传感器得出当前主车辆驾驶员注意力水平；确定所设置或估计的所需主车辆驾驶员注意力水平是否超过所述当前主车辆驾驶员注意力水平，以及所估计的直至所估计主车辆驾驶员注意力水平将需要的时间是否小于阈值时间，并且如果确定如此，则向主车辆驾驶员环境产生视觉、声学和触觉信息中的至少一项以促进对所述至少一个假设威胁增加的主车辆驾驶员注意力，和/或触发所述主车辆的自动制动和转向中的至少一项以促进对所述至少一个假设威胁的安全裕度的增加。
在所述系统的另外的实施例中，所述至少一个处理设备还被编程为：通过所述主车辆的一个或多个驾驶员监视传感器得出所述主车辆的驾驶员的注视方向和头部姿势中的至少一项；以及根据得出的注视方向和/或头部姿势来确定主车辆驾驶员是否注意所述至少一个假设威胁的方向，并且如果确定如此，则与得出注意力不在所述至少一个假设威胁的方向上的情况相比较减少所述阈值时间。
在所述系统的又另外的实施例中，所述至少一个处理设备还被编程为：在计及所述主车辆的驾驶员和所述主车辆的一个或多个主动安全系统的能力的组合假定能力的情况下，对直至处置所述至少一个假设威胁所需的所估计主车辆驾驶员注意力水平将需要的时间进行估计。
在所述系统的附加实施例中，所述至少一个处理设备还被编程为：通过向所有确定的道路使用者以及与和所述主车辆的交通情形相关联的潜在隐藏道路使用者相关的所有假设威胁引入假设的未来行为模型，来得出直至所估计主车辆驾驶员注意力水平将需要的时间的近似。
在所述系统的又一个附加实施例中，所述至少一个处理设备还被编程为：确定与所述主车辆的交通情形相关联的至少一个特定特征，作为与下列各项中的至少一项相关联的特征：行人、另一个车辆、十字路口、动物、另一个道路使用者或者基础设施的元素。
在所述系统的再一个附加实施例中，所述至少一个处理设备还被编程为：如果直至所估计主车辆驾驶员注意力水平所需的估计剩余时间小于阈值时间，则向主车辆驾驶员环境产生视觉、声学和触觉信息中的至少一项以促进在所述至少一个假设威胁可能出现的方向上增加的主车辆驾驶员注意力。
在所述系统的再又一个附加实施例中，所述至少一个处理设备还被编程为：使用具有针对不同潜在威胁的估计反应时间的驾驶员模型，来对直至处置所述至少一个假设威胁所需的所估计主车辆驾驶员注意力水平将需要的时间进行估计。
而且，本文中设想了一种道路车辆，其包括如本文所述用于辅助主车辆的驾驶员进行预防性驾驶的系统。
上述实施例具有以下有益效果：能够辅助道路车辆的驾驶员保持交通情形关于可能出现的可检测和被遮挡的不同威胁所需的注意力水平。
附图说明
在下文中，将参考附图仅作为举例来对本文的实施例进行更加详细的描述，在附图中：
图1根据示例实施例示意性地图示了用于辅助主车辆的驾驶员进行预防性驾驶的方法；
图2根据示例实施例示意性地图示了用于辅助主车辆的驾驶员进行预防性驾驶的系统。
具体实施方式
在下文中，将描述用于使用从具有至少一个道路车辆驾驶员监视传感器（例如，相机传感器）的道路车辆外部感测系统收集的信息来辅助道路车辆驾驶员在需要高水平注意力的交通情形下进行预防性驾驶的方法和系统的一些示例实施例。
因此，本文的实施例旨在辅助道路车辆的驾驶员关于可能出现的不同风险保持情形所需的注意力水平。在某些情形下，所需的注意力水平低，而其他情形则需要更高的注意力水平。
所提出的用于辅助主车辆1的驾驶员进行预防性驾驶的方法在图1中示意性地图示，并且包括：从被布置为监视主车辆1的环境的一个或多个主车辆传感器3a、3b确定10其他道路使用者以及与主车辆1的交通情形相关联的至少一个特定特征。因此，假设主车辆1配备有一个或多个传感器3a、3b（例如基于相机、激光雷达或雷达的传感器，或者这些的融合），通过一个或多个传感器3a、3b可以检测周围对象并确定它们相对于主车辆的位置和速度以及确定与主车辆1的交通情形相关联的特征。
应用11与基于所确定的其他道路使用者和至少一个特定特征而可能出现的至少一个假设威胁相关的至少一个假设。这样的假设威胁包括被遮挡的威胁，诸如可能从外部感测系统3a、3b不能从其获得足够信息的遮蔽区域走出的行人，例如，可能从停放的车辆或其他障碍物后面走出的行人。
因此，根据该方法的一般实施例，提出了对直至道路车辆1的驾驶员可能必须采取防御性驾驶动作（诸如在经过例如停在路旁的车辆时减小速度或增加横向裕度）的剩余时间进行估计12。对直至高水平注意力所需要的剩余时间进行估计可以通过向所有道路使用者和环境中潜在隐藏的道路使用者引入“假设分析（what ifs）”来完成。因此，基于所应用的至少一个假设，处置该至少一个假设威胁所需的主车辆驾驶员注意力水平被设置或估计，并且直至该主车辆驾驶员注意力水平将需要的时间被估计。因此，作为使用处置假设威胁所需的固定预设主车辆驾驶员注意力水平的替代，这样的所需驾驶员注意力水平也可以被估计。对于不同类型的威胁，所需的驾驶员注意力水平可能不同，这可以通过针对不同假设威胁设置不同的固定主车辆驾驶员注意力水平值或者通过基于不同威胁假设的不同估计来反映。
从主车辆1的一个或多个驾驶员监视传感器4得出13当前主车辆驾驶员注意力水平。这样的当前主车辆驾驶员注意力水平可以例如从由主车辆1的一个或多个驾驶员监视传感器4确定的主车辆驾驶员的注视方向和头部姿势得出。一个或多个驾驶员监视传感器4可以例如包括一个或多个驾驶员监视相机和/或用于监视驾驶员行为的其他类型的传感器，诸如例如用于监视驾驶员与诸如触摸屏显示器或类似物的控制面板的交互的传感器。
根据所提出的方法，还确定14所设置或估计的所需主车辆驾驶员注意力水平是否超过了当前主车辆驾驶员注意力水平，以及所估计的直至所估计主车辆驾驶员注意力水平将需要的时间是否小于阈值时间tthres。阈值时间tthres是所估计的驾驶员变得注意的反应时间与对可能出现的情形进行响应的反应时间之和。
如果确定估计的所需主车辆驾驶员注意力水平超过了当前主车辆驾驶员注意力水平，并且直至所估计主车辆驾驶员注意力水平将需要的时间小于阈值时间tthres，则根据所提出的方法，应该向主车辆驾驶员环境产生15视觉、声学和触觉信息中的至少一项。因此，如果直至高水平注意力所需的剩余时间小于阈值时间tthres，则应该鼓励驾驶员保持高水平注意力。应提供这样的信息以促进对至少一个假设威胁增加的主车辆驾驶员注意力。作为对其的替代或补充，根据所提出的方法，应当触发主车辆的自动制动和转向中的至少一项。因此，应当触发主车辆这样的自动制动和/或转向，以促进对至少一个假设威胁的安全裕度的增加。
因此，如果有在给定当前主车辆1的速度的情况下驾驶员需要针对其在关键点/时间之前例如1到2秒具有高水平注意力的假设威胁，则将需要及时警示分心的驾驶员对警告进行响应并在关键时间点达到高水平注意力，其中在所述关键点/时间可能必须发起回避动作。提前1到2秒的时间是驾驶员感知情形并对情形做出反应需要的时间。其中可能必须发起回避动作的关键点/时间可能例如归因于接近交通灯、行人频繁横穿道路所在的位置或者归因于对可能变道到主车辆1的车道中的车辆进行超车。
取决于驾驶员分心水平，应该由此及时向驾驶员给出警告以在关键时间点之前对警告做出反应并达到高水平注意力。对于已经注意的驾驶员，不需要警告，而对于分心的驾驶员，应当例如取决于分心水平而在关键时间点之前1到3秒给出警告。总之，驾驶员需要在关键点之前2到5秒被警示，或者需要降低主车辆的速度和/或需要调整横向位置以及时向前移动关键点。关键点又可以取决于驾驶员的能力和/或驾驶员与ADAS系统应对假设威胁的组合能力。应当针对哪些假设威胁警示驾驶员和应当如何设计警报或速度降低是系统设计者的选择问题。典型地，系统设计者可能想要针对当前交通情形中高度可能的假设威胁更频繁且更早地警示，并且针对当前交通情形中较小可能的威胁较晚警示。可以向被观察的对象和对象与道路使用者可能隐藏在其中的遮蔽区域二者应用假设威胁。威胁事件的可能性又可以使用环境传感器和/或来自自然驾驶数据和事故数据的统计量来被在线/离线估计。
可以使用一个或多个显示单元5、指示灯或类似物向主车辆驾驶员环境提供视觉信息。可以使用一个或多个扬声器6、蜂鸣器或类似物向主车辆驾驶员环境提供声学信息。可以例如使用一个或多个振动布置7（布置为向车辆1的方向盘、踏板或驾驶员座椅提供振动）或者使用车辆的制动系统8（用于产生已经被证明当其到来以警示驾驶员时非常有效的制动脉冲）来向主车辆驾驶员环境提供触觉信息。
主车辆1的自动制动可以使用其制动系统8来完成，并且主车辆1的自动转向可以使用其转向辅助系统9来完成。
因此，如上所示，根据所提出的方法来操作的车辆1可以可选地设计为：如果尽管提供了视觉、声学和触觉刺激以鼓励注意，但驾驶员没有增加他/她的注意力水平，则自动降低速度或增加对潜在威胁的横向裕度以增加直至高水平注意力所需的剩余时间。此外，如果判断出速度太高以至于甚至高水平注意力也不足以在当前交通情形下安全地驾驶，则也可以可选地自动降低速度。
利用所提出的方法，应辅助道路车辆驾驶员具有足够的注意力水平：以确保使用回避转向/制动动作可以避免/减轻与可能从停放的车辆后面走出的行人的碰撞；以确保在前车突然用力刹车的情况下可以利用回避转向/制动动作来避免与前车的碰撞；以确保在交通灯切换到红灯的情况下可以使车辆1在进入交叉口之前完全停止；或者确保在驾驶通过交叉口时可以避免与交叉交通的碰撞。
简而言之，根据所提出的方法的解决方案用来在需要预防措施时和/或如果所需的注意力水平很快将非常高，提前警示驾驶员和/或提前降低速度/转向。可以以本领域技术人员公知的许多方式来设计用于鼓励减速和/或保持高注意力水平的警报/信息，并因此本文不进一步进行描述。
可选地，该方法还包括：通过主车辆的一个或多个驾驶员监视传感器4得出主车辆1的驾驶员的注视方向和头部姿势中的至少一项。这样的驾驶员监视传感器4可以是例如内部相机，其被布置用于得出道路车辆1的驾驶员的注视和头部姿势，使得可以确定驾驶员的查看方向。从得出的注视方向和/或头部姿势确定主车辆驾驶员是否注意至少一个假设威胁的方向。如果确定主车辆驾驶员注意至少一个假设威胁的方向，则可以与得出注意力不在该至少一个假设威胁的方向上的情况相比较减少阈值时间tthres。另外，如果直至高水平注意力的估计剩余时间小于阈值时间tthres，则可以鼓励驾驶员（例如，通过所提供的视觉、声学和触觉刺激）保持对威胁可能出现的方向的高水平注意力。
该方法还可以可选地设计为在计及驾驶员和安装在车辆1中的主动安全系统的组合能力而不仅仅是驾驶员的能力时，提供对何时需要高水平注意力的估计。因此，在另外的实施例中，该方法包括：在计及主车辆的驾驶员和主车辆的一个或多个主动安全系统的能力的组合假定能力的情况下，对直至处置至少一个假设威胁所需的所估计主车辆驾驶员注意力水平将需要的时间进行估计。通常向道路车辆提供主动安全系统以帮助其驾驶员避免事故或减轻事故后果。这样的主动安全系统可包括下列各项中的一项或多项：防抱死制动系统（ABS）；电子稳定系统（ESP）；主动车道保持系统；主动盲点系统；限速系统；距离保持系统；注意力辅助系统，以及道路车辆1中用于避免或减轻与其他道路使用者的碰撞的其他主动安全布置。
在再另外的实施例中，该方法还包括：通过向所有确定的道路使用者以及与和主车辆1的交通情形相关联的潜在隐藏道路使用者相关的所有假设威胁引入假设的未来行为模型，来得出直至所估计主车辆驾驶员注意力水平将需要的时间的近似。假设的未来行为模型可以比作向主车辆的交通环境中的所有道路使用者和潜在隐藏的道路使用者引入假设的“假设分析”。这可以例如通过向行人指派假设的未来行为模型来完成，所述假设的未来行为模型包括行人将从部分或完全被停放在路边的车辆遮蔽的道路进入。因此，基于通过向交通环境中所有道路使用者和潜在隐藏的道路使用者引入“如果该道路使用者以这种方式行事会如何”而得出的关于何时需要驾驶员的注意力做出的评估，来辅助主车辆1的驾驶员关于可能出现的不同风险保持情形所需的注意力水平。
在附加实施例中，该方法还包括：确定与主车辆1的交通情形相关联的至少一个特定特征，作为与下列各项中的至少一项相关联的特征：行人、另一个车辆、十字路口、交通灯、动物或另一个道路使用者或者主车辆附近的基础设施的元素。
先前的研究已经表明：如果道路车辆驾驶员在关键情形出现之前至少两秒钟具有高水平注意力，则他们能够避免大多数类型的事故。因此，在又一个附加实施例中，该方法还包括：如果直至所估计主车辆驾驶员注意力水平所需的估计剩余时间小于阈值时间tthres，则向主车辆驾驶员环境产生视觉、声学和触觉信息中的至少一项以促进在该至少一个假设威胁可能出现的方向上增加的主车辆驾驶员注意力。因此可以在视觉上指示至少一个假设威胁可能出现的方向，例如，通过使用指向其的箭头或放置以指示不同威胁方向的指示符；或者类似地，在声学上指示至少一个假设威胁可能出现的方向，例如，通过合成似乎源自威胁方向的警告；或者在触觉上指示至少一个假设威胁可能出现的方向，例如，通过在威胁的大致方向上引起对主车辆驾驶员环境的振动。
然而，应该注意的是，在某些情形下，例如在行人在任何时间点可能突然从遮蔽区域出现的情况下经过静止车辆时的最近两秒钟期间，可以连续地要求主车辆1的防御性转向/制动动作。
该方法还可以可选地设计为使用驾驶员模型来提供对何时需要高水平注意力进行个别估计，该驾驶员模型具有针对不同潜在威胁、光线、天气和道路状况以及威胁隐约（looming）率及类似物的估计的个体反应时间。因此，在再又一个附加实施例中，该方法还包括：使用具有针对不同潜在威胁的估计反应时间的驾驶员模型，来对直至处置至少一个假设威胁所需的所估计主车辆驾驶员注意力水平将需要的时间进行估计。
另外，本文中设想了如图2中示意性图示的改进的系统，其用于辅助主车辆1的驾驶员进行预防性驾驶并辅助驾驶员在手动驾驶或受监督自动模式下驾驶时避免事故。
所提出的系统包括至少一个处理设备2，该至少一个处理设备2被编程为：从被布置为监视主车辆1的环境的一个或多个主车辆传感器3a、3b（例如基于相机、激光雷达或雷达的传感器，或者这些的融合）确定其他道路使用者以及与主车辆1的交通情形相关联的至少一个特定特征。
该至少一个处理设备2还被编程为：应用与基于所确定的其他道路使用者和至少一个特定特征而可能出现的至少一个假设威胁相关的至少一个假设。假设威胁包括被遮挡的威胁，诸如可能从外部感测系统3a、3b不能从其获得足够信息的遮蔽区域走出的行人，例如，可能从停放的车辆或其他障碍物后面走出的行人。威胁可能在主车辆1前方出现以及从其后方和侧方出现，例如当驾驶通过十字路口或在十字路口处转弯时。
该至少一个处理设备2还被编程为：基于所应用的至少一个假设，设置或估计处置至少一个假设威胁所需的主车辆驾驶员注意力水平，以及估计直至该主车辆驾驶员注意力水平将需要的时间。由此，可以对直至道路车辆1的驾驶员可能必须采取防御性驾驶动作（诸如在经过例如停在路旁的车辆时减小速度或增加横向裕度）的剩余时间进行估计。这通过向环境中所有道路使用者和潜在隐藏的道路使用者引入“假设分析”种类的假设来完成，即“如果该道路使用者以这种方式行事会如何”。
该至少一个处理设备2还被编程为：从主车辆的一个或多个驾驶员监视传感器4得出当前主车辆驾驶员注意力水平。这样的当前主车辆驾驶员注意力水平可以例如从主车辆驾驶员的所确定的注视方向和头部姿势得出。
该至少一个处理设备2还被编程为：确定所设置或估计的所需主车辆驾驶员注意力水平是否超过了当前主车辆驾驶员注意力水平，以及所估计的直至所估计主车辆驾驶员注意力水平将需要的时间是否小于阈值时间tthres。
如果确定所设置或估计的所需主车辆驾驶员注意力水平超过了当前主车辆驾驶员注意力水平，并且所估计的直至所估计主车辆驾驶员注意力水平将需要的时间小于阈值时间tthres，则该至少一个处理设备2还被编程为：向主车辆驾驶员环境产生视觉、声学和触觉信息中的至少一项。
例如，使用一个或多个显示单元5、指示灯或类似物向主车辆驾驶员环境提供视觉信息。例如，使用一个或多个扬声器6、蜂鸣器或类似物向主车辆驾驶员环境提供声学信息。例如，使用一个或多个振动布置7（布置为向车辆1的方向盘、踏板或驾驶员座椅提供振动）或者使用车辆的制动系统8（用于产生已经被证明当其到来以警示驾驶员时非常有效的制动脉冲）来向主车辆驾驶员环境提供触觉信息。
主车辆1的自动制动例如使用其制动系统8来完成，并且主车辆1的自动转向例如使用其转向辅助系统9来完成。
因此，如果直至高水平注意力所需的剩余时间小于阈值时间tthres，则该至少一个处理设备2还被编程为：鼓励驾驶员保持高水平注意力。因此，将提供这样的信息以促进对至少一个假设威胁增加的主车辆驾驶员注意力。作为对其的替代或补充，该至少一个处理设备2还被编程为：触发主车辆1的自动制动和转向中的至少一项。然后将触发主车辆1的这样的自动制动和/或转向，以促进对至少一个假设威胁的安全裕度的增加。
因此，如上所示，配备有所提出的系统的车辆1可以可选地设计为：如果尽管由该至少一个处理设备2提供了视觉、声学和触觉刺激以鼓励注意，但驾驶员没有增加他/她的注意力水平，则自动降低速度或增加对潜在威胁的横向裕度以增加直至高水平注意力所需的剩余时间。此外，该至少一个处理设备2还可以可选地被编程为：如果判断出速度太高以至于甚至高水平注意力也不足以在当前交通情形下安全地驾驶，则自动降低速度。
通过所提出的系统，将辅助配备有所述系统的道路车辆1的驾驶员具有足够的注意力水平：以确保使用回避转向/制动动作可以避免/减轻与可能从停放的车辆后面走出的行人的碰撞；以确保在前车突然用力刹车的情况下可以利用回避转向/制动动作来避免与前车的碰撞；以确保在交通灯切换到红灯的情况下可以使车辆1在进入交叉口之前完全停止；或者确保在驾驶通过交叉口时可以避免与交叉交通的碰撞。
因此，所提出的系统用来在需要预防措施时和/或如果所需的注意力水平很快将非常高，提前警示驾驶员和/或提前降低速度/转向。可以以本领域技术人员公知的许多方式来设计用于鼓励减速和/或保持高注意力水平的警报/信息，并因此本文不进一步进行详细描述。
可选地，该至少一个处理设备2还被编程为：通过主车辆1的一个或多个驾驶员监视传感器4得出主车辆1的驾驶员的注视方向和头部姿势中的至少一项。如上所述，这样的驾驶员监视传感器4可以是例如内部相机，其被布置用于得出道路车辆1的驾驶员的注视和头部姿势，使得可以确定驾驶员的查看方向。该至少一个处理设备2还进一步被编程为：从得出的注视方向和/或头部姿势确定主车辆驾驶员是否注意至少一个假设威胁的方向，并且如果确定如此，则与得出注意力不在该至少一个假设威胁的方向上的情况相比较减少阈值时间tthres。另外，如果确定直至高水平注意力的估计剩余时间小于阈值时间tthres，则该至少一个处理设备2也可以被编程为鼓励驾驶员（例如，通过提供视觉、声学和触觉刺激中的至少一项）以保持对威胁可能出现的方向的高水平注意力。
在另外的实施例中，该至少一个处理设备2还被编程为：在计及主车辆1的驾驶员和主车辆1的一个或多个主动安全系统的能力的组合假定能力（即，驾驶员与安装在车辆1中的主动安全系统的组合能力，而不仅仅是驾驶员的能力）的情况下，对直至处置至少一个假设威胁所需的所估计主车辆驾驶员注意力水平将需要的时间进行估计。
通常向道路车辆提供主动安全系统以帮助其驾驶员避免事故或减轻事故后果。这样的主动安全系统可包括下列各项中的一项或多项：防抱死制动系统（ABS）；电子稳定系统（ESP）；主动车道保持系统；主动盲点系统；限速系统；距离保持系统；注意力辅助系统，以及用于避免或减轻与其他道路使用者的碰撞的其他主动安全布置。
在再另外的实施例中，该至少一个处理设备2还被编程为：得出直至所估计主车辆驾驶员注意力水平将需要的时间的近似。这是通过向所有确定的道路使用者以及与和主车辆1的交通情形相关联的潜在隐藏道路使用者相关的所有假设威胁引入假设的未来行为模型来完成的。
假设的未来行为模型可以比作向主车辆1的交通环境中的所有道路使用者和潜在隐藏的道路使用者引入假设的“假设分析”。因此，基于通过向交通环境中所有道路使用者和潜在隐藏的道路使用者引入“如果该道路使用者以这种方式行事会如何”而得出的由该至少一个处理设备2关于何时需要驾驶员的注意力做出的评估，来辅助主车辆1的驾驶员关于可能出现的不同风险保持情形所需的注意力水平。
在一些附加实施例中，该至少一个处理设备2还被编程为：确定与主车辆1的交通情形相关联的至少一个特定特征，作为与下列各项中的至少一项相关联的特征：行人、另一个车辆、十字路口、动物或另一个道路使用者或者主车辆1附近的基础设施的元素。
先前的研究已经表明：如果道路车辆驾驶员在关键情形出现之前至少两秒钟具有高水平注意力，则他们能够避免大多数类型的事故。因此，在一些附加实施例中，该至少一个处理设备2还被编程为：如果直至所估计主车辆驾驶员注意力水平所需的估计剩余时间小于阈值时间tthres，则向主车辆驾驶员环境产生视觉、声学和触觉信息中的至少一项以促进在该至少一个假设威胁可能出现的方向上增加的主车辆驾驶员注意力。
然而，应该注意的是，在某些情形下，例如在行人在任何时间点可能突然从遮蔽区域出现的情况下经过静止车辆时的最近两秒钟期间，可以连续地要求主车辆1的防御性转向/制动动作。
在又一些另外的实施例中，系统设计为使用驾驶员模型来提供对何时需要高水平注意力进行个别估计，该驾驶员模型具有针对不同潜在威胁、光线、天气和道路状况以及威胁隐约率及类似物的估计的个体反应时间。因此，在这样的实施例中，该至少一个处理设备2还被编程为：使用具有针对不同潜在威胁的估计反应时间的驾驶员模型，来对直至处置至少一个假设威胁所需的所估计主车辆驾驶员注意力水平将需要的时间进行估计。
而且，本文中设想了包括如上所述系统的道路车辆1。
在下文中将描述交通场景的一些示例，在其中所提出的解决方案将是有益的。
假定道路车辆1的驾驶员正在具有单向交通的空的通勤路线上驾驶，并且不存在可能遮蔽视线的对象。在该环境中，没有将需要驾驶员保持高水平注意力的“假设分析”，并因此只要车辆1没有开始偏离车道中心，具有正常水平的注意力就是安全的。
相反，假定驾驶员在汽车停放在道路旁的街区驾驶，那里可能有儿童在该区域玩耍。然后，至少每当车辆1经过潜在地遮蔽玩耍的儿童的停放汽车时，所需的注意力水平为高。如果驾驶员加速，则所需的注意力水平甚至更高，因为这将减少所需的反应时间。如果驾驶员进一步加速，则所需的反应时间可能会变得危险地低并且甚至是负的，这意味着应该鼓励驾驶员减速，减速可以通过触发制动（防疏忽）来自动完成或通过对驾驶员的视觉/声学/触觉信息以鼓励驾驶员发起道路车辆1的制动来完成。
当上述方法或系统用于主动安全系统适配时，可以在辅助分心的道路车辆驾驶员时确定更合适的干预时机和干预抑制。实质上，在仅需要低水平注意力的情形下，驾驶员不会过早地被警告；并且在需要高水平注意力的情形下，如果驾驶员分心，则更早地通知驾驶员。
受益于前文描述和相关附图中呈现的教导，本发明相关领域的技术人员将想到本文所阐述的这些发明的许多修改和其他实施例。因此，应该理解：本发明不局限于所公开的特定实施例，并且修改和其他实施例意图被包括在所附权利要求的范围内。此外，尽管前文描述和相关附图在元件和/或功能的某些示例性组合的上下文中描述了示例性实施例，但应当意识到：可以在不脱离所附权利要求的范围的情况下，通过替代实施例来提供元件和/或功能的不同组合。在这方面，例如，还设想到除上文明确描述的那些以外的元件和/或功能的不同组合，如可能在所附权利要求中的一些权利要求中所阐述的那样。在本文描述了优点、益处或问题的解决方案的情况下，应当意识到：这样的优点、益处和/或解决方案可以适用于一些示例实施例，但不一定适用于所有示例实施例。因此，不应认为本文描述的任何优点、益处或解决方案对于所有实施例或本文要求保护的实施例是关键的、必需的或必要的。尽管本文采用了特定术语，但它们仅以一般性和描述性意义被使用，而不是出于限制的目的被使用。

Claims (15)

1.一种用于辅助主车辆（1）的驾驶员进行预防性驾驶的方法，所述方法包括：
从被布置为监视主车辆（1）的环境的一个或多个主车辆（1）传感器（3a、3b）确定（10）其他道路使用者以及与所述主车辆（1）的交通情形相关联的至少一个特定特征；
应用（11）与基于所确定的其他道路使用者和所述至少一个特定特征而可能出现的至少一个假设威胁相关的至少一个假设；
基于所应用的至少一个假设，设置或估计（12）处置所述至少一个假设威胁所需的主车辆驾驶员注意力水平，以及估计直至该主车辆驾驶员注意力水平将需要的时间；
从所述主车辆（1）的一个或多个驾驶员监视传感器（4）得出（13）当前主车辆驾驶员注意力水平；
确定（14）所设置或估计的所需主车辆驾驶员注意力水平是否超过所述当前主车辆驾驶员注意力水平，以及所估计的直至所估计主车辆驾驶员注意力水平将需要的时间是否小于阈值时间（tthres），并且如果确定如此，则向主车辆驾驶员环境产生（15）视觉、声学和触觉信息中的至少一项以促进对所述至少一个假设威胁增加的主车辆驾驶员注意力，和/或触发所述主车辆（1）的自动制动和转向中的至少一项以促进对所述至少一个假设威胁的安全裕度的增加。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，其还包括：
通过所述主车辆（1）的一个或多个驾驶员监视传感器（4）得出所述主车辆（1）的驾驶员的注视方向和头部姿势中的至少一项；以及
根据得出的注视方向和/或头部姿势来确定主车辆驾驶员是否注意所述至少一个假设威胁的方向，并且如果确定如此，则与得出注意力不在所述至少一个假设威胁的方向上的情况相比较减少所述阈值时间（tthres）。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其中，其还包括：在计及所述主车辆（1）的驾驶员和所述主车辆（1）的一个或多个主动安全系统的能力的组合假定能力的情况下，对直至处置所述至少一个假设威胁所需的所估计主车辆驾驶员注意力水平将需要的时间进行估计。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，其还包括：通过向所有确定的道路使用者以及与和所述主车辆（1）的交通情形相关联的潜在隐藏道路使用者相关的所有假设威胁引入假设的未来行为模型，来得出直至所估计主车辆驾驶员注意力水平将需要的时间的近似。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，其还包括：确定与所述主车辆（1）的交通情形相关联的至少一个特定特征，作为与下列各项中的至少一项相关联的特征：行人、另一个车辆、十字路口、动物、另一个道路使用者或者基础设施的元素。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，其还包括：如果直至所估计主车辆驾驶员注意力水平所需的估计剩余时间小于阈值时间（tthres），则向主车辆驾驶员环境产生视觉、声学和触觉信息中的至少一项以促进在所述至少一个假设威胁可能出现的方向上增加的主车辆驾驶员注意力。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，其还包括：使用具有针对不同潜在威胁的估计反应时间的驾驶员模型，来对直至处置所述至少一个假设威胁所需的所估计主车辆驾驶员注意力水平将需要的时间进行估计。
8.一种用于辅助主车辆（1）的驾驶员进行预防性驾驶的系统，所述系统包括至少一个处理设备（2），所述至少一个处理设备（2）被编程为：
从被布置为监视主车辆（1）的环境的一个或多个主车辆传感器（3a、3b）确定（10）其他道路使用者以及与所述主车辆（1）的交通情形相关联的至少一个特定特征；
应用（11）与基于所确定的其他道路使用者和所述至少一个特定特征而可能出现的至少一个假设威胁相关的至少一个假设；
基于所应用的至少一个假设，设置或估计（12）处置所述至少一个假设威胁所需的主车辆驾驶员注意力水平，以及估计直至该主车辆驾驶员注意力水平将需要的时间；
从所述主车辆（1）的一个或多个驾驶员监视传感器（4）得出（13）当前主车辆驾驶员注意力水平；
确定（14）所设置或估计的所需主车辆驾驶员注意力水平是否超过所述当前主车辆驾驶员注意力水平，以及所估计的直至所估计主车辆驾驶员注意力水平将需要的时间是否小于阈值时间（tthres），并且如果确定如此，则向主车辆驾驶员环境产生（15）视觉（5）、声学（6）和触觉（7）信息中的至少一项以促进对所述至少一个假设威胁增加的主车辆驾驶员注意力，和/或触发所述主车辆（1）的自动制动（8）和转向（9）中的至少一项以促进对所述至少一个假设威胁的安全裕度的增加。
9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述至少一个处理设备（2）还被编程为：通过所述主车辆（1）的一个或多个驾驶员监视传感器（4）得出所述主车辆（1）的驾驶员的注视方向和头部姿势中的至少一项；以及根据得出的注视方向和/或头部姿势来确定主车辆驾驶员是否注意所述至少一个假设威胁的方向，并且如果确定如此，则与得出注意力不在所述至少一个假设威胁的方向上的情况相比较减少所述阈值时间（tthres）。
10.根据权利要求8或9中任一项所述的系统，其中，所述至少一个处理设备（2）还被编程为：在计及所述主车辆的驾驶员和所述主车辆的一个或多个主动安全系统的能力的组合假定能力的情况下，对直至处置所述至少一个假设威胁所需的所估计主车辆驾驶员注意力水平将需要的时间进行估计。
11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述至少一个处理设备（2）还被编程为：通过向所有确定的道路使用者以及与和所述主车辆（1）的交通情形相关联的潜在隐藏道路使用者相关的所有假设威胁引入假设的未来行为模型，来得出直至所估计主车辆驾驶员注意力水平将需要的时间的近似。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的系统，其中，所述至少一个处理设备（2）还被编程为：确定与所述主车辆的交通情形相关联的至少一个特定特征，作为与下列各项中的至少一项相关联的特征：行人、另一个车辆、十字路口、动物、另一个道路使用者或者基础设施的元素。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的系统，其中，所述至少一个处理设备（2）还被编程为：如果直至所估计主车辆驾驶员注意力水平所需的估计剩余时间小于阈值时间（tthres），则向主车辆驾驶员环境产生视觉（5）、声学（6）和触觉（7）信息中的至少一项以促进在所述至少一个假设威胁可能出现的方向上增加的主车辆驾驶员注意力。
14.根据权利要求8至13中任一项所述的系统，其中，所述至少一个处理设备（2）还被编程为：使用具有针对不同潜在威胁的估计反应时间的驾驶员模型，来对直至处置所述至少一个假设威胁所需的所估计主车辆驾驶员注意力水平将需要的时间进行估计。
15.一种道路车辆（1），其包括根据权利要求8至14中任一项的系统。
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