CN112867663B - 在倒车阶段中辅助驾驶机动车辆的驾驶辅助方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在倒车驾驶阶段辅助驾驶机动车辆的驾驶辅助方法。所述辅助建立在对于驾驶员并不仅仅注视数字后视系统的屏这一事实的核查的基础上。因此，如果确定驾驶员的视觉注意力仅投向数字后视屏达经判定为过长的时长，所述数字后视屏显示视觉警告，所述视觉警告使所述驾驶员明白需使用其它信息源，例如直接观察或使用外后视镜。

Description

在倒车阶段中辅助驾驶机动车辆的驾驶辅助方法和装置
技术领域
本发明大体上涉及对于机动车辆的驾驶辅助。
更具体地，本发明涉及一种用于在倒车阶段中(也就是说，在车辆的倒车操作(或后退操作)过程中)辅助驾驶机动车辆的驾驶辅助方法和装置。
背景技术
近来的一些车辆(尤其是高级车辆)具有装配有数字后视系统的版本，所述数字后视系统代替内后视镜(约定为“内部”的数字后视)，或者代替外后视镜(约定为“外部”的数字后视)。对于内部数字后视，这种系统包括配置在车辆后部且优选地配置在上部的数字摄像机，以动态地获取车辆后方的外部环境的图像。车载计算机构造用于接收和处理由数字摄像机获取的图像。所述系统还包括专用的显示屏，所述显示屏配置用于基于由数字摄像机获取的图像来给车辆驾驶员重建由计算机提供的图像以及任选地与车辆后方的外部环境相关的附加信息。
该内部后视技术(已知还缩写成“内RMR”(英文“interior Rearview MirorReplacement”))旨在取代传统的内后视镜，以尤其是带来以下优点：更大的视野，该视野独立于后挡风玻璃和车身后侧板(panneaux de custode)的尺寸；良好的可见性性能，无论后挡风玻璃的清洁状况如何，甚至是在困难的使用条件下(例如在下雨的情况下)；以及，保持了后部可见性，即使存在可能遮挡后挡风玻璃(如果发生这种情况)的行李以及坐在车辆后部的三名乘客。
然而，这种系统的众多优点引起了装配有这种系统的车辆的驾驶员的行为发生改变。特别是，众多驾驶员不应用用于实施倒车操作(后退操作)的道路法规倡议，所述道路法规倡议建议核查内后视镜和外后视镜，或建议驾驶员头部运动以获得直接观察等，事故可能由于不遵守这些安全条例或建议而造成。
文件DE 102015206209(对应于文件WO 2016/162207)公开了一种机动车辆的驾驶员警惕性确定装置，根据所述驾驶员警惕性确定装置，确定了表示车辆驾驶员警惕性的测量值。所描述的方法包括：检测驾驶员的目光方向，确定所述目光方向的理想频率分布，以及根据所述目光方向的理想频率分布与真实频率分布之间的偏差来确定所述测量值。当由该测量值反映出的驾驶员警惕性等级不足时，可向驾驶员传达警告信息。所述装置能够确定驾驶员是否在一定时长期间注视不同的车厢元件，计算出这些目光的频率，并且从所述频率中推导驾驶员警惕性指标。
文件US2018/0050639描述了一种同时监督驾驶员头部以及其眼睛的位置的系统，所述系统同时根据该位置和由后视野摄像机捕获的视图在屏上显示图像。
发明内容
本发明能够在倒车操作(或车辆的后退操作)期间监视驾驶员的动作，以便激励所述驾驶员并不仅仅注视数字后视系统的屏。
为此，本发明的第一方面提供了一种用于在倒车阶段中辅助驾驶机动车辆的驾驶辅助方法，所述车辆包括：
-计算单元；
-数字后视系统，所述数字后视系统具有：至少一个第一数字摄像机，所述至少一个第一数字摄像机配置用于动态地获取车辆后方的外部环境的图像；计算机，所述计算机构造用于处理由所述第一数字摄像机获取的图像；以及显示屏，所述显示屏配置用于基于由所述第一数字摄像机获取的图像给所述车辆的驾驶员重建由所述计算机提供的图像和/或与车辆后方的外部环境相关的信息；以及
-驾驶员警惕性检查系统，所述驾驶员警惕性检查系统具有至少一个第二数字摄像机，所述至少一个第二数字摄像机定向成朝向所述驾驶员的面部，以获取与所述驾驶员相关的眼动追踪数据，所述驾驶员警惕性检查系统还具有用于从所述眼动追踪数据中推导所述驾驶员的目光定向的部件，
所述方法包括在所述车辆的倒车操作过程中由所述计算单元执行的以下步骤：
-在由所述第二数字摄像机动态地获取的与所述驾驶员相关的眼动追踪数据的基础上确定所述驾驶员的目光定向；以及，
-在所述倒车操作过程中，当所述驾驶员的目光定向成仅朝着所述数字后视系统的显示屏方向达大于经确定时长阈值的时长时，在所述数字后视系统的显示屏上显示视觉警告，所述视觉警告促使所述驾驶员使用与车辆后方的外部环境相关的其它信息源。
由于本发明，在倒车阶段中的驾驶过程被监视，在该方面，核查驾驶员是否并不仅仅注视数字后视系统的屏。当确定所述驾驶员的视觉注意力投向数字后视屏超过经确定时长(通常5秒)时，所述数字后视屏给所述驾驶员显示警告，所述警告使所述驾驶员明白需使用其它信息源(例如，直接观察，或经由一个或多个外后视镜观察，如道路法规中所建议地)。
根据所述方法的可单独或组合地采用的实施方式：
-所述机动车辆还包括驻车辅助系统，所述驻车辅助系统包括至少一个传感器和/或至少一个数字摄像机，所述至少一个传感器和/或至少一个数字摄像机用于检测车辆后方的外部环境中的事件，其中，当所述驻车辅助系统检测到在所述机动车辆后方的外部环境中但在所述数字后视系统的数字摄像机的视野之外存在物体时，在所述数字后视系统的显示屏上显示相应的视觉警告。
-所述计算单元还配置用于借助于例如“Car-to-X”类型的车间通信系统交换数据，其中，当所述计算单元通过所述车间通信系统接收到与在车辆后方的外部环境中但在所述数字后视系统的数字摄像机的视野之外存在物体相关的信息时，在所述数字后视系统的显示屏上显示相应的视觉警告。
-所述经确定时长阈值等于几秒，尤其是在3秒与8秒之间，例如等于5秒。
-由所述数字后视系统的显示屏显示的视觉警告包括集合中所包括的元素中的一个或多个，所述集合包括：象形符号、文本信息和视觉效果(例如闪烁、着色或突出显示)。
-促使所述驾驶员使用与车辆后方的外部环境相关的其它信息源的视觉警告包括列表中所包括的信息源中的至少一个，所述列表包括：使用外后视镜、使用由驻车辅助系统提供的信息、透过车窗直接观察。
-在所述倒车操作过程中，当所述驾驶员的目光定向成仅朝着所述数字后视系统的显示屏方向达大于经确定时长阈值的时长时，自动系统(例如紧急制动系统)干预所述车辆的驾驶以阻止所述驾驶员的驾驶动作。
本发明的第二方面涉及一种用于在倒车阶段中辅助驾驶机动车辆的驾驶辅助装置，所述驾驶辅助装置包括软件部件，所述软件部件用于执行根据上述第一方面的方法的其中一个实施方式的所有方法步骤。
本发明的第三方面还旨在提供一种包括根据第二方面的装置的车辆。最后，另一方面可涉及一种包括指令的电脑程序产品，当电脑程序装入在电脑的存储器中并且由所述电脑的处理器执行时，所述指令引起由所述电脑实施根据第一方面的方法的所有步骤。
附图说明
通过阅读下文中纯粹非限制性的详细说明和附图，本发明的其它特征和优点将更加清楚，在所述附图中：
-图1是数字后视系统的多个部件在机动车辆中的定位的示意图；
-图2是根据本发明实施方式的装置的功能性示图；以及
-图3是示出了根据本发明的方法的实施方式的步骤图。
具体实施方式
在下文所述的实施方式的详细说明中以及在附图中，相同或相似的元件在附图中具有相同的附图标记。
图1示意性地示出了机动车辆，在所述机动车辆中可实施根据本发明的驾驶辅助方法。
在道路102上行驶的机动车辆101装配有数字后视系统202。所述系统202包括至少一个数字摄像机104、显示屏106以及计算机202a。为了保持该图1易于阅读，显示屏106示出在机动车辆101之外。然而，在实际中，显示屏106可处在机动车辆的车厢中，或者处在驾驶员的视野中的并不妨碍所述驾驶员对于道路的良好且直接的可见性的任何位置，例如处在组合仪表位置处，或处在仪表板中央，或者代替处在前挡风玻璃的上部中央的内后视镜，同时转向成朝向所述驾驶员的面部和眼睛。
数字摄像机104配置用于动态地获取车辆后方的外部环境的图像。因此，当车辆向后移动时，也就是说，当驾驶员实施倒车操作(还称作后退操作)时，所述数字摄像机提供对所述驾驶员特别有用的图像。在图1中，箭头103示出了车辆在这种驾驶阶段中的移动方向，并且限定了在本说明书的含义中的后方方向。根据摄像机的技术，所述摄像机的视野105通常覆盖朝向车辆后方延伸直到大约60米的区域。
计算机202a构造用于处理由数字摄像机104获取的图像，并且构造用于控制这些图像直接地显示在显示屏106上或者在这些图像经分析和/或数字处理(如果发生这种情况)之后显示在所述显示屏上。另外，所述计算机可控制(尤其是与车辆外部环境相关的)其它图像和/或信息显示在屏上，以使得显示了所述其它图像和/或信息，例如与由数字摄像机104获取的图像重叠地显示。
除此之外，有利地，相较于传统的后视镜，数字后视系统202能够覆盖更大的视野，即使在恶劣的外部可见性条件(雨水、强烈阳光等)下也能够显示可读的图像，并且摆脱了由存在于车辆后部的乘客和/或行李形成的对于可见性的障碍(如果发生这种情况)。
参考图2，现在将描述其中可实施根据本发明的驾驶辅助方法的装置的一个示例。图2的框图示出了在该实施中所涉及的不同元件之间的功能交互。
机动车辆101包括具有计算机的计算单元201，所述计算机执行一个或多个软件元件，所述一个或多个软件元件实施所述方法的不同步骤。该计算机可例如是用于确保车辆发动机的最佳运行的发动机控制计算机，或用于确保不同车载装备的运行的车厢计算机，又或专用计算机。计算单元201与所述车辆中所包括的不同实体(entité)通信，这将更详细地描述。
首先，(如上文中已参考图1描述的)数字后视系统202向计算单元202提供来自数字摄像机104的信息。由此回收的信息与车辆后方的外部环境(更确切地，在摄像机104的朝向机动车辆101后方的视野105中的外部环境)相关。
其次，计算单元201还与驾驶员警惕性检查系统203(也称作眼动追踪测量系统)通信。在所示的示例中，该系统包括两个数字摄像机203b和203c。然而本领域技术人员理解到，可基于单个数字摄像机或相反地基于多于两个数字摄像机实施这种眼动追踪测量。数字摄像机203b和203c向另一计算单元203a传输图像，所述另一计算单元尤其是在分析驾驶员的眼睛运动之后(用英文称作“Eye–tracking”功能)能够实时地推导和跟踪所述驾驶员的目光定向。这些数据动态地传输到计算单元201。
最后，计算单元201与驻车辅助系统204通信，所述驻车辅助系统依赖于由一组传感器提供的数据来在驻车操作中辅助驾驶员。所述系统的一组传感器能够检测在车辆外部环境中特别是在车辆后方的事件。这种系统本身可集成在更通用的驾驶辅助系统(英文“Advanced driver-assistance Systems”或ADAS)中。在所示的示例中，计算单元204a回收和处理来自传感器204b、204c和204d的数据，以相对于存在于车辆外部环境中的不同元素定位所述车辆。本领域技术人员理解到，在不同的实施方式中，可基于由一个或多个传感器和/或一个或多个数字摄像机获得的数据实施驻车辅助系统204的功能。最后，驻车辅助系统204向计算单元201动态地传输基于一个或多个传感器和/或一个或多个摄像机获得的数据。
参考图3，现在将描述步骤图，所述步骤图示出了由计算单元201执行的用于实施根据本发明的在倒车阶段中辅助驾驶机动车辆的驾驶辅助方法的不同步骤。一旦机动车辆处于倒车阶段中的操作(也就是说，朝着后方方向操作)，触发所述方法，所述倒车阶段例如响应于在变速选择箱位置处接合倒车挡。
在步骤301中，在与驾驶员相关的眼动追踪数据的基础上确定所述驾驶员的目光定向，所述眼动追踪数据由驾驶员警惕性检查系统203的至少一个数字摄像机动态地获取。所述驾驶员的目光定向因此实时地由计算单元201确定。
在步骤302中，核查所述驾驶员的目光保持定向成朝向数字后视系统202的显示屏106(也就是说，无中断地定向成朝向该屏)所达的时长。在所述倒车操作过程中，仅当所述驾驶员的目光定向成仅朝着所述数字后视系统的显示屏方向达大于经确定时长阈值tth(几秒)的时长时，实施所述方法的下一步骤。在所述方法的实施方式中，时长阈值tth可在3秒与8秒之间。例如，该时长阈值可等于5秒。
最后，步骤303旨在在数字后视系统202的显示屏106上显示视觉警告，所述视觉警告促使驾驶员使用与车辆后方的外部环境相关的其它信息源。例如，可促使所述驾驶员使用外后视镜，使用由驻车辅助系统提供的信息，或者通过透过车窗直接观察来查看车辆后方的外部环境。以该方式，驾驶员被激励沿着所有有用的方向注视，这降低了撞到障碍物的风险，并提高了车辆的安全性以及第三方(其它车辆、行人、骑车人、城市公用设施的拥有者等)的安全性。
此外，在所述方法的特殊实施方式中，还可在由驻车辅助系统204的传感器和/或数字摄像机检测到在机动车辆后方的外部环境中但在数字后视系统的数字摄像机的视野之外的物体之后，触发对于警告的显示。
除了由数字摄像机104获取的图像之外，不同的视觉警告也可由数字后视系统的显示屏106显示，所述不同的视觉警告用于给驾驶员传输信息或指标。在该方面，所述不同的视觉警告可例如涉及：在屏106上示出的象形符号、文本信息或视觉效应，例如所述屏的一部分的闪烁、着色或突出显示、所显示的文本、象形符号等。以该方式，所述屏可特别地能够清楚地给司机指出该司机的目光和注意力需投向何处，例如响应于在车辆外部环境(在后方或前方)中检测到物体或者与该情况相关联。
如今，一些机动车辆装配有称作“Car-to-X”的技术。这涉及已知的车间通信系统(附图上未示出)，所述车间通信系统尤其能够使车辆在空间中分别定位。因此，在所述方法的特殊实施方式中，机动车辆的计算单元201可配置用于借助于“Car-to-X”类型的车间通信系统交换数据。在该情况下，除了通过驻车辅助系统获得(如果发生这种情况)的信息之外，所述计算单元还可从该系统接收与在车辆后方的外部环境中但在数字后视系统的数字摄像机的视野之外存在物体相关的信息。当该情况发生时，还可借助于数字后视系统的显示屏在视觉上警告驾驶员。有利地，所述驾驶员可被激励明确地朝着车辆可能撞到障碍物的方向注视，无论所述障碍物是在车辆后方还是前方。
最后，在特殊的实施方式中，当步骤302确认驾驶员的目光定向成朝着屏106方向达大于tth的时长时，自动系统(例如紧急制动系统)可直接干预车辆的驾驶。特别是，该系统可触发紧急制动，以便避免与物体的碰撞，人类的反射不能够阻止所述碰撞。
在权利要求书中，术语“包括”并不排除其它元素或其它步骤。可使用单个处理器或多个其它单元来实施本发明。可有利地组合采用所呈现或所要求保护的不同特征。本说明书中或不同的从属权利要求中所呈现的特征并未排除该可能性。附图标记并不被理解为用于限制本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种用于在倒车阶段中辅助驾驶机动车辆的驾驶辅助方法，所述机动车辆包括：
-计算单元(201)；
-数字后视系统(202)，所述数字后视系统具有：至少一个第一数字摄像机(104)，所述至少一个第一数字摄像机配置用于动态地获取所述机动车辆后方的外部环境的图像；计算机(202a)，所述计算机构造用于处理由所述第一数字摄像机获取的图像；以及显示屏(106)，所述显示屏配置用于基于由所述第一数字摄像机获取的图像给所述机动车辆的驾驶员重建由所述计算机提供的图像和/或与所述机动车辆后方的外部环境相关的信息；以及
-驾驶员警惕性检查系统(203)，所述驾驶员警惕性检查系统具有至少一个第二数字摄像机(203b)，所述至少一个第二数字摄像机定向成朝向所述驾驶员的面部，以获取与所述驾驶员相关的眼动追踪数据，所述驾驶员警惕性检查系统还具有用于从所述眼动追踪数据中推导所述驾驶员的目光定向的部件(203a)，
所述驾驶辅助方法包括在所述机动车辆的倒车操作过程中由所述计算单元执行的以下步骤：
-在由所述第二数字摄像机动态地获取的与所述驾驶员相关的眼动追踪数据的基础上确定所述驾驶员的目光定向；以及
-在所述倒车操作过程中，当所述驾驶员的目光定向成仅朝着所述数字后视系统的显示屏方向达到大于经确定时长阈值(tth)的时长时，在所述数字后视系统的显示屏上显示视觉警告，所述视觉警告促使所述驾驶员使用与所述机动车辆后方的外部环境相关的其它信息源，
并且，所述计算单元还配置用于借助于车间通信系统交换数据，并且，当所述计算单元通过所述车间通信系统接收到与在所述机动车辆后方的外部环境中但在所述数字后视系统的第一数字摄像机的视野之外存在物体相关的信息时，在所述数字后视系统的显示屏上显示相应的视觉警告。
2.根据权利要求1所述的驾驶辅助方法，其中，所述机动车辆还包括驻车辅助系统，所述驻车辅助系统包括至少一个传感器和/或至少一个数字摄像机，所述至少一个传感器和/或至少一个数字摄像机用于检测所述机动车辆后方的外部环境中的事件，并且，当所述驻车辅助系统检测到在所述机动车辆后方的外部环境中但在所述数字后视系统的第一数字摄像机的视野之外存在物体时，在所述数字后视系统的显示屏上显示相应的视觉警告。
3.根据权利要求1或2所述的驾驶辅助方法，其中，所述经确定时长阈值(tth)等于几秒。
4.根据权利要求3所述的驾驶辅助方法，其中，所述经确定时长阈值(tth)在3秒与8秒之间。
5.根据权利要求3所述的驾驶辅助方法，其中，所述经确定时长阈值(tth)等于5秒。
6.根据权利要求1、2、4和5中任一项所述的驾驶辅助方法，其中，由所述数字后视系统的显示屏显示的视觉警告包括集合中所包括的元素中的一个或多个，所述集合包括：象形符号、文本信息和视觉效果。
7.根据权利要求1、2、4和5中任一项所述的驾驶辅助方法，其中，促使所述驾驶员使用与所述机动车辆后方的外部环境相关的其它信息源的视觉警告包括列表中所包括的信息源中的至少一个，所述列表包括：使用一个或多个外后视镜、使用由驻车辅助系统提供的信息、透过车窗直接观察。
8.根据权利要求1、2、4和5中任一项所述的驾驶辅助方法，其中，在所述倒车操作过程中，当所述驾驶员的目光定向成仅朝着所述数字后视系统的显示屏方向达到大于经确定时长阈值(tth)的时长时，自动系统干预所述机动车辆的驾驶以阻止所述驾驶员的驾驶动作。
9.根据权利要求8所述的驾驶辅助方法，其中，所述自动系统是紧急制动系统。
10.一种用于在倒车阶段中辅助驾驶机动车辆的驾驶辅助装置，所述驾驶辅助装置包括软件部件，所述软件部件用于执行根据权利要求1至9中任一项所述的驾驶辅助方法的所有步骤。
11.一种机动车辆，所述机动车辆包括根据权利要求10所述的驾驶辅助装置。
12.一种电脑可读存储介质，所述电脑可读存储介质上存储有包括指令的电脑程序，当电脑程序装入在电脑的存储器中并且由所述电脑的处理器执行时，所述指令引起由所述电脑实施根据权利要求1至9中任一项所述的驾驶辅助方法的所有步骤。
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