CN111201422A

CN111201422A - 用于驾驶员辅助的系统及方法

Info

Publication number: CN111201422A
Application number: CN201780095422.3A
Authority: CN
Inventors: 保罗·吉龙迪; 雷米·德勒福斯; 克里斯托弗·吉莱; 西村直树; 岩城圭哉
Original assignee: Toyota Motor Europe NV SA; Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Europe NV SA; Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-09-29
Filing date: 2017-09-29
Publication date: 2020-05-26
Also published as: US20200256695A1; JP2020535544A; WO2019063096A1; EP3688415A1

Abstract

一种用于车辆的驾驶员辅助系统，包括：光学识别装置，其被配置成获取与车辆附近的管控标识有关的数据；位置提供装置，其被配置成提供指示车辆相对于车辆的位置附近的一个或更多个下一路段的位置的位置信息，并且提供与一个或更多个下一路段有关的特征信息；以及处理装置。处理装置被配置成：确定所述数据是否包括至少一个禁止通行指示；基于车辆的已确定路径和/或预期路径来确定车辆的可能的下一路段；以及基于对至少一个禁止通行指示、可能的下一路段以及特征信息的确定向车辆的操作者显示禁止通行信息。

Description

用于驾驶员辅助的系统及方法

技术领域

本公开内容涉及用于道路标志显示扩增的系统和方法，并且更具体地，涉及辅助驾驶员在车辆的前进方向上正确地选择允许通行的道路。

背景技术

存在用于向机动车辆的驾驶员提供辅助的各种系统。例如，一个这样的辅助领域涉及自动道路标志识别和显示。

道路标志识别可以通过使用适当的设备(例如，诸如摄像机的光学设备)来感知或检测机动车辆的周围环境来实现。这些系统例如可从汽车制造商以及也可从便携式导航设备(PND)的制造商处商购获得。PND系统基于GPS信号和地图数据以向驾驶员提供与道路标志有关的信息。

一些现有系统实现了用于提高识别精度和鲁棒性的摄像机设备。车辆制造商使用前置摄像头设备和用于将信号和与车辆的行驶状态有关的数据进行组合的装置。另一选择是用于将信号与导航设备组合的装置。

在这样的系统中存在诸如以下问题：将向驾驶员显示特定管制值维持多长时间(即，多长时间是相关的这样的值)；当连续识别出多个标识时如何做；以及车辆改变方向或穿过交叉路口将如何影响管制值的显示。另外，当在小区域例如在环岛(即，交通转盘)中存在大量标识时，系统和/或驾驶员可能无法辨别哪个标志适用于所选择的路线，这在标识是单行道或禁止车辆驶入指示路线的禁止通行类型的标志时尤其重要。

US 2016/0137127公开了一种标志信息显示系统或方法，其中，如果标志识别设备识别到道路标志，则显示控制设备根据在车辆的前方行驶的前方车辆的行驶状态来确定是否将使标志信息显示设备显示作为与道路标志有关的信息的第一标志信息。

发明内容

本发明人已经认识到某些标志例如环岛中的单行道或禁止通行标志可能在某些道路段处大量存在，使得成像系统和/或驾驶员可能会混淆哪个是正确的路径。因此，本配置旨在解决该问题。

根据本公开内容的实施方式，提供了一种用于车辆的驾驶员辅助系统。该系统包括：光学识别装置，其被配置成获取与车辆附近的管控标识有关的数据；位置提供装置，其被配置成提供指示车辆相对于车辆的位置附近的一个或更多个下一路段的位置的位置信息，并且提供与一个或更多个下一路段有关的特征信息；以及处理装置。处理装置被配置成：确定所述数据是否包括至少一个禁止通行指示；基于车辆的已确定路径和/或预期路径来确定车辆的可能的下一路段；以及基于对至少一个禁止通行指示、可能的下一路段以及特征信息的确定向车辆的操作者显示禁止通行信息。

特征信息可以包括针对所述位置的预定距离内的每个下一路段的方向标识和/或禁止通行标识。

当确定所述数据包括至少一个禁止通行指示时，处理器可以被配置成：确定特征信息是否包括对应的禁止通行路段，以及如果特征信息包括对应的禁止通行路段，则确定该禁止通行路段是否对应于可能的下一路段以确定是否向操作者显示禁止通行信息。

可以基于位置提供装置中的预编程目的地来提供已确定路径和/或预期路径。

处理装置还可以被配置成控制车辆以防止车辆进入禁止通行的下一路段。

根据本公开内容的实施方式，可以提供一种车辆，该车辆包括根据以上的驾驶员辅助系统。

根据本公开内容的又一实施方式，提供了一种用于辅助车辆的驾驶员的方法。该方法包括：获取与车辆附近的管制标识有关的数据；由处理器确定该数据是否包括至少一个禁止通行指示；获取指示车辆相对于车辆的位置附近的一个或更多个下一路段的位置的位置信息；接收与一个或更多个下一路段有关的特征信息；由处理器基于车辆的已确定路径和/或预期路径来确定车辆的可能的下一路段；以及基于对至少一个禁止通行指示、可能的下一路段以及特征信息的确定向车辆的操作者显示禁止通行信息。

当确定所述数据包括至少一个禁止通行指示时，可以执行关于特征信息是否包括对应的禁止通行路段的确定，以及如果特征信息包括对应的禁止通行路段，则确定该禁止通行路段是否对应于可能的下一路段以确定是否向操作者显示禁止通行信息。

处理装置还可以被配置成控制车辆以防止车辆进入被禁止的下一路段。

除非另有相反指示，否则可以对上面描述的元件与说明书内的元件进行组合。

应当理解，如所要求的保护的，前述一般描述和下面的详细描述仅是示例性和说明性的，并且不限制本公开内容。

被合并至本说明书且构成本说明书的一部分的附图示出了本公开内容的实施方式，并连同说明书一起用于对实施方式的原理进行说明。

附图说明

图1示出了根据本公开内容的实施方式的示例性驾驶员辅助系统；

图2示出了具有管制标识和条件信息的示例性道路段上的车辆；

图3是在当前路段交通转盘周围行驶的车辆的示意性表示，其中，该转盘周围定位有多个下一路段出口；

图4是突出根据本公开内容的实施方式的示例性方法的流程图；以及

图5是帮助理解当前路段和下一路段的图示。

具体实施方式

现在将详细参照本公开内容的示例性实施方式，该示例性实施方式的示例在附图中示出。贯穿附图，将尽可能使用相同的附图标记指代相同或相似的部分。

图1示出了根据本公开内容的实施方式的示例性驾驶员辅助系统1。驾驶员辅助系统1可以包括诸如电子控制单元(ECU)10的处理装置、诸如摄像机的图像获取装置15、一个或更多个传感器20、系统控制器32以及显示设备25等。

还提供了与位置提供装置相对应的全球定位系统(GPS)17以用于提供与车辆的位置有关的地图数据(例如，诸如坐标的位置信息)以及与车辆附近的特征(例如，管制标识、当前路段信息、下一路段信息、单行道标志、禁止通行标志等)有关的特征信息。

GPS 17还可以配置成从车辆的操作者和/或乘客接收与车辆2中的预定目的地有关的信息，以及准备用于到达所指定的目的地的一个或更多个导航路线等。随后可以将与所选择的导航路线有关的信息提供至ECU 10以用于某些确定，如将在下面更详细地描述的。

图5是用于帮助理解当前路段85和下一路段90的图示。地图数据可以分为以下部分：当前路段C，85(例如，车辆2当前正在其上行驶的道路的一部分，例如长度为500m)和下一路段n…n+i，90(例如，通过现有距离，车辆可能在其上行驶的道路的一部分或多部分，即当前路段信息示例性500m之外的任何可能的交叉路口/道路段)。每个路段的长度可以基于例如所使用的GPS软件、车辆2的内部逻辑等来预先确定。与这些路段相关联的信息可以包括例如道路等级(例如，出入管控公路、乡郊道路等)、出口匝道、道路施工、交通信号灯、方向标识等。

与光学识别装置相对应的图像获取装置15可以包括例如一个或更多个摄像机和/或被配置成从车辆周围的区域(例如，向前移动的车辆的前方)中获得光学数据的其他合适的设备。图像获取装置15可以被配置成对从车辆的周围环境中获得的数据进行处理以确定管制标识50(例如，诸如单行道标志和/或禁止通行标志等的道路标志)的存在。这样的图像获取装置15在本领域中是已知的，并且本领域技术人员将理解，可以在不脱离本公开内容的范围的情况下在本系统中实现任何这样的图像获取装置15。

图像获取装置15可以被定位在车辆2上以提供车辆2的周围环境的足够视场4(例如，跨越大约180度的前视图和侧视图)。例如，一个或更多个图像获取装置15可以被定位在风挡后面、前保险杠上、侧视镜上、后视镜上和/或车辆2上的其他合适的安装位置以提供接近车辆附近的管制标识50的视场4，包括指示禁止通行或单行道的那些管制标识。根据一些实施方式，出于美学原因，可能期望使图像获取装置15的可见度最小化，并且本领域技术人员将理解，找到适合于实现该目标的安装位置同时还提供车辆2周围的足够视场是合理的考虑。

如在本文中在涉及视场时使用的术语“足够”将意指使图像获取装置15具有以下能力的视场：识别在移动车辆周围的道路上存在的管制标识50并且在显示设备25上以至少百分之95的识别成功率将与所述管制标识有关的信息显示给车辆的驾驶员。

图像获取装置15可以被配置成向ECU 10提供与车辆2的周围环境有关的数据包括管制标识50。这样的数据可以包括例如行驶方向标识和/或禁止通行标识等。

图像获取装置15可以经由有线连接、无线连接或用于将数据传送至ECU 10的其他合适的方法将这样的数据提供至ECU 10。例如，图像获取装置15可以包括用于将数据发送至ECU 10的无线通信装置(例如，符合IEEE 802.11的Wi-Fi硬件)和/或可以使用来自图像获取装置15的数据的其他设备。可替选地或另外地，例如出于安全目的，可以提供有线连接。可以提供这样的有线连接例如以在无线连接停止工作的情况下提供故障保护。

在获取与管制标识有关的数据时，图像获取装置15可以被配置成向数据分配时间标识(例如，时间戳)和/或位置标识(例如，坐标信息)。可替选地，ECU 10可以被配置成在从图像获取装置15接收到数据时向数据分配时间标识。通过向通过图像获取装置15获得的数据分配时间标识，ECU 10可以跟踪数据的寿命(即，自管制标识被图像获取装置15识别到开始经过的时间)等。

地图数据可以分为以下部分：当前路段(例如，车辆2当前正在其上行驶的道路的一部分，例如交通转盘)和下一路段(例如，当前路段交通转盘上可用的出口)。每个路段的长度可以基于例如所使用的GPS软件、车辆2的内部逻辑等来预先确定和/或例如通过道路网络(例如交叉路口)和/或道路属性(例如限速、曲率等)的变化来预先确定。

一个或更多个传感器20可以被配置成将与车辆的状态有关的状态信息发送至ECU10。例如，车辆的状态可以包括车辆行驶的速度、车辆行驶的方向、车辆正在和/或已经经历的方向的变化、方向盘的位置、车辆已经行驶的距离等。

因此，一个或更多个传感器20可以包括例如方向盘位置传感器、车速传感器、横摆率传感器等。与图像获取装置15类似，这样的传感器可以被配置成将这样的状态信息无线地和/或通过有线方式提供至ECU 10，并且还可以包括持续时间信息。ECU 10可以跟踪与状态信息相关联的持续时间信息。

ECU 10可以包括被配置成操纵数据、执行计算、执行用于决策的代码、向车辆2的操作者显示信息和/或控制系统控制器32以对车辆2的一个或更多个系统(例如，转向、制动等)采取行动的任何合适的设备以执行本公开内容的实施方式。例如，ECU 10可以包括各种模拟和/或数字电路，并且可以包括诸如RISC处理器、i386处理器、ASIC处理器等的集成电路。通常，现代车辆中的车载计算机包括这样的处理器，并且本领域技术人员将理解，该ECU10可以包括在这样的车载计算机中或者可以单独提供。本领域技术人员还将理解，本文描述的示例性电路和处理器不旨在进行限制，并且可以实现任何合适的设备。

ECU 10可以链接至与车辆2相关联的一个或更多个数据库和/或其他存储器(例如，RAM、ROM等)以使得能够存储与车辆相关数据以及可以在诸如管制标识验证的车辆功能的处理期间利用的值(例如阈值)。本领域技术人员将认识到，本文讨论的与任何这样的数据库和/或存储器有关的信息不旨在进行限制。

ECU 10可以被配置成从图像获取装置15接收数据并提供与本公开内容相关联的功能。例如，ECU 10可以同时从图像获取装置15和一个或更多个传感器接收与管制标识有关的数据(例如，流数据)。这样的数据可以包括例如道路上的行驶方向的指示和/或禁止通行信息。

ECU 10还可以被配置成从GPS 17接收数据，所述数据包括位置信息和与车辆2的位置附近的特征有关的地图信息。位置信息可以包括例如全局坐标，该全局坐标使得能够将车辆2在地图上的位置固定/确定在理想半径例如2m内。

地图信息中包括的特征可以包括例如环岛(即，交通转盘)、环岛的出口道路、条件标识(例如，有效时间、禁止时间等)、地形等。本领域技术人员将认识到，地图信息中可以根据需要存在更多或更少的特征，详细程度取决于例如地图信息提供者等。本领域技术人员还将认识到，GPS 17可以形成ECU 10的一部分、可以与ECU 10分离或者可以在不脱离本公开内容范围的情况下实现GPS 17与ECU 10之间的任何级别的组合。

ECU 10可以链接至一个或更多个接口，例如网络接口，其可以被配置成无线地和/或通过有线方式接收由图像获取装置15、GPS 17、传感器20等提供的数据和信息。此外，尽管GPS 17被描述为存在于车辆2上，但是本领域技术人员将理解，包括当前路段和下一路段的特征的某些地图数据可以例如经由4G远程地存储和发送至GPS 17和/或ECU 10以使得最新信息可用。

根据一些实施方式，车辆2可以包括一个或更多个系统控制器32，所述一个或更多个系统控制器32可以被配置成从ECU 10接收信息和/或命令并且执行那些命令以控制各种车辆系统(例如，转向、制动、加速器等)。这样的设备可以被配置成有效地操作车辆2的控制系统32例如以操作转向系统、制动系统、加速系统等。

这样的设备可以包括一个或更多个伺服马达、致动器等，其可以从车辆2的一个或更多个系统(例如ECU 10)接收指令。基于这些指令，可以由操作者控制车辆2、可以由ECU10结合系统控制32控制车辆2或者同时由操作者和ECU 10结合系统控制32控制车辆2(例如，系统控制器32在紧急停止情况下提供转向和制动辅助以防止车辆2进入禁止通行路线)。

显示设备25可以被配置成向车辆2的驾驶员显示由ECU 10提供的信息。图2示出了提供车辆2的驾驶员可能感兴趣的信息的示例性显示设备25。如图2所示，在显示设备25上当前向驾驶员显示的信息中包括禁止通行标识以使驾驶员意识到不应该从当前位置开始跟随该路线。

显示设备25可以是用于向车辆2的驾驶员提供可见和/或可听信息的任何合适的设备。例如，显示设备25可以包括(例如，在驾驶员前面的风挡上的)平视显示设备、监示器、嵌入式显示设备等。

基于禁止通行标识的存在、车辆2的已确定路径和/或预期路径以及提供至ECU 10的特征信息，ECU 10被配置成执行用于(例如，经由显示设备25)警告驾驶员下一路段上禁止通行的情况和/或防止车辆2进入这样的禁止通行情况的各种操作。

出于说明本公开内容的实施方式的目的，将描述使用被定位成围绕环岛(即，交通转盘)的某些下一路段出口90、91的一个或更多个禁止通行标志50的示例。然而，本领域的技术人员将理解，这仅是示例性的，并不旨在进行限制。

图4是突出用于执行本公开内容的实施方式的示例性方法的流程图，而图3是在当前路段交通转盘85周围行驶的车辆2的示意性表示，其中，在该转盘周围定位有多个下一路段(例如，出口)90、91。

当车辆2沿着当前路段85行驶时，图像获取装置15可以检测各种管制标识，例如，指示在当前路段交通转盘85的下一路段90禁止通行的禁止通行标志50(步骤405)。当已经检测到新识别的管制标识50例如禁止通行标识50时，ECU 10和/或图像获取装置15可以确定管制标识50是否为指示从当前路段85的离开不应在所指示的下一路段90上进行的禁止通行标志或行驶方向标识(步骤405)。如果检测到的管制标识不是这样的标识，则ECU 10出于本公开内容的目的而忽略管制标识50(步骤405：否)，并且在显示设备25上不进行与本公开内容相关的显示。本领域的技术人员将理解，关于在本公开内容的实施方式中未处理的管制标识50，可以在其他期望操作的环境中采取其他动作。

当图像获取装置检测到指示禁止从当前路段85进入的禁止通行标识或行驶方向标识(例如，单行道标志)的管制标识50时(步骤405：是)，ECU 10可以检查与车辆2的位置附近的下一路段90、91相关联的特征信息是否包括禁止从当前路段85进入的禁止通行标识和/或方向标识的指示(步骤410)。如果没有这样的特征信息可用且被提供至ECU 10(步骤410：否)，则在本公开内容的环境中不采取动作。

如果与下一路段90、91相关联的特征信息指示存在禁止从当前路段85进入的禁止通行标识和/或方向标识，则例如从GPS 17和/或ECU 10获得车辆2的可能的下一路段。如上所述，因为可以在GPS 17中设置目的地并且由车辆2的驾驶员选择路径，所以GPS 17可以提供车辆2将在其上行驶的可能的下一路段。可替选地，在尚未在GPS 17中选择路径的情况下，可以基于例如道路等级(例如，在非收费道路上行驶车辆、继续在非收费道路上行驶)、行驶方向(例如，向北行驶车辆、继续向北行驶等)等来确定可能的下一路段。

一旦确定了可能的下一路段，就可以检查与可能的下一路段90、91相关联的地图信息中的特征以确定该可能的下一路段是否是从当前路段85起禁止通行的或禁止的方向。如果可能的下一路段90、91不是禁止通行的或禁止的方向，则在本公开内容的环境中不采取任何动作(步骤410：否)。

如果特征信息指示可能的下一路段90、91是禁止通行的或禁止的方向(步骤410：是)，则使显示器25向车辆2的操作者指示禁止通行标志(步骤420)。另外地或可替选地，可以向车辆2的操作者提供听觉或其他感官信号。

根据一些实施方式，ECU 10可以被配置成通过例如向车辆控制器32发送命令从而引起用于防止进入被禁止通行的下一路段的车辆的制动、转向等来防止车辆2进入被禁止的/禁止通行的下一路段90、91。

如上所述，本领域的技术人员将认识到以上描述的示例并不旨在进行限制。此外，可以将条件标识添加至某些禁止通行/单行道标识，例如，示出一周的有效天数和有效时间的标识，例如教学日的5:00-9:00。任何这样的配置都旨在落入本公开内容的范围内。

贯穿该描述——包括权利要求书，除非另有说明，否则术语“包括”应理解为与“包括至少一个”同义。另外，除非另外说明，否则该描述——包括权利要求书——中所阐述的任何范围，应理解为包括其端值。所描述的元件的特定值应被理解为在本领域技术人员已知的可接受的制造或工业公差内，并且对术语“基本上”和/或“约”和/或“通常”的任何使用应被理解为均在这样的可接受的公差范围内。

在引用国家、国际或其他标准机构的任何标准(例如ISO等)的情况下，这样的引用旨在引用截止本说明书的优先权日的国家或国际标准机构定义的标准。对这些标准的任何随后的实质性改变均不旨在修改本公开内容和/或权利要求书的范围和/或定义。

尽管本文已经参考特定实施方式描述了本公开内容，但是应当理解，这些实施方式仅是本公开内容的原理和应用的说明。

旨在将说明书和示例仅视为示例性的，本公开内容的真实范围由所附权利要求书指示。

Claims

1.一种用于车辆的驾驶员辅助系统，包括：

光学识别装置，其被配置成获取与所述车辆附近的管制标识有关的数据；

位置提供装置，其被配置成提供指示所述车辆相对于所述车辆的位置附近的一个或更多个下一路段的位置的位置信息，并且提供与所述一个或更多个下一路段有关的特征信息；以及

处理装置，其被配置成：

确定所述数据是否包括至少一个禁止通行指示；

基于所述车辆的已确定路径和/或预期路径来确定所述车辆的可能的下一路段；以及

基于对所述至少一个禁止通行指示、所述可能的下一路段以及所述特征信息的确定向所述车辆的操作者显示禁止通行信息。

2.根据权利要求1所述的驾驶员辅助系统，其中，所述特征信息包括针对所述位置的预定距离内的每个下一路段的方向标识和/或禁止通行标识。

3.根据权利要求2所述的驾驶员辅助系统，其中，当确定所述数据包括至少一个禁止通行指示时，处理器被配置成：确定所述特征信息是否包括对应的禁止通行路段，以及如果所述特征信息包括对应的禁止通行路段，则确定所述禁止通行路段是否对应于所述可能的下一路段以确定是否向所述操作者显示禁止通行信息。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的驾驶员辅助系统，其中，基于所述位置提供装置中的预编程目的地来提供所述已确定路径和/或预期路径。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的驾驶员辅助系统，其中，所述处理装置还被配置成控制所述车辆以防止所述车辆进入禁止通行的下一路段。

6.一种车辆，其包括根据前述权利要求中任一项所述的驾驶员辅助系统。

7.一种用于辅助车辆的操作者的方法，包括：

获取与所述车辆附近的管制标识有关的数据；

由处理器确定所述数据是否包括至少一个禁止通行指示；

获取指示所述车辆相对于所述车辆的位置附近的一个或更多个下一路段的位置的位置信息；

接收与所述一个或更多个下一路段有关的特征信息；

由处理器基于所述车辆的已确定路径和/或预期路径来确定所述车辆的可能的下一路段；以及

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述特征信息包括针对所述位置的预定距离内的每个下一路段的方向标识和/或禁止通行标识。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，当确定所述数据包括至少一个禁止通行指示时，执行关于所述特征信息是否包括对应的禁止通行路段的确定，以及如果所述特征信息包括对应的禁止通行路段，则确定所述禁止通行路段是否对应于所述可能的下一路段以确定是否向所述操作者显示禁止通行信息。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的方法，其中，基于所述位置提供装置中的预编程目的地来提供所述已确定路径和/或预期路径。

11.根据权利要求7至10中的任一项所述的方法，其中，所述处理装置还被配置成控制所述车辆以防止所述车辆进入被禁止的下一路段。