CN115214650A - 对驾驶员进行辅助的先进驾驶员辅助系统、方法及载具 - Google Patents

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蒂姆·普哈尔
本尼迪克特·弗莱德
王超
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Honda Research Institute Europe GmbH
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Abstract

本发明提供一种先进驾驶员辅助系统、方法及载具,用于对载具的驾驶员进行辅助。所述系统包括传感器单元、处理单元及显示器单元。所述传感器单元被配置成感测载具的环境。所述处理单元被配置成基于感测输出来确定环境的至少一个特征。所述处理单元被配置成通过以下方法针对当前时间确定所述特征的风险区:基于载具在当前时间的至少一个参数而在载具的两个或更多个虚拟位置中的每一虚拟位置处估测关于所述特征的相应风险;以及基于所述两个或更多个风险形成风险区。所述显示器单元被配置成显示载具的具有所述特征的环境及所述特征的风险区。

Description

对驾驶员进行辅助的先进驾驶员辅助系统、方法及载具
技术领域
本发明涉及一种用于对载具的驾驶员进行辅助的先进驾驶员辅助系统、一种包括此种先进驾驶员辅助系统的载具以及一种用于对载具的驾驶员进行辅助的方法。
背景技术
本发明属于用于对载具的驾驶员进行辅助的先进驾驶员辅助系统领域。此种先进驾驶员辅助系统可在驾驶(分别使用)载具时通过告知驾驶员在载具的环境中存在的风险来对驾驶员进行辅助。举例来说,先进驾驶员辅助系统可包括显示器,在所述显示器上突出显示载具的环境中的障碍物(例如人)的位置,使得告知驾驶员障碍物的存在,且因此可使载具的行驶适应障碍物。举例来说,驾驶员可通过降低载具的速度和/或改变载具的行驶方向来使载具的行驶适应障碍物,从而不与障碍物碰撞。
先进驾驶员辅助系统可针对当前时间估测风险。为此,先进驾驶员辅助系统通常包括用于对载具在当前时间的位置处的载具的环境进行检测的传感器。此使得先进驾驶员辅助系统能够评估载具的环境且因此计算载具在当前时间的位置的环境的估测风险。举例来说,此种估测风险可为载具在当前时间的位置与环境障碍物碰撞的估测风险。基于载具在当前时间的位置处的环境的感测结果来估测载具在当前时间的位置的环境的风险(即,计算估测风险)的方法在所属领域中是众所周知的,且所述方法并不是本发明的焦点。
上述先进驾驶员辅助系统的缺点在于,其并不考虑人的心理,尤其是其不考虑人在现实生活中如何感知与人自身相关的风险。因此,由先进驾驶员辅助系统提供的关于估测风险的信息可能不会被驾驶员直观地理解,此会增加驾驶员相应地对抵消风险做出反应的反应时间。
因此,本发明的目的是提供一种克服上述缺点的改善的先进驾驶员辅助系统。具体来说,本发明的目的是提供一种用于对载具的驾驶员进行辅助的改善的先进驾驶员辅助系统,所述先进驾驶员辅助系统使得能够改善对当前时间环境中存在的风险的估测,以用于载具的未来驾驶。具体来说,本发明的目的是提供一种先进驾驶员辅助系统,所述先进驾驶员辅助系统在对载具的驾驶员进行辅助方面得到改善,尤其是在通过适应人的心理方面(尤其是适应人在现实生活中如何感知与人自身相关的风险)得到改善。
发明内容
通过阅读以下说明变得显而易见的这些及其他目的通过独立权利要求的主题得到解决。从属权利要求涉及本发明的优选实施例。
根据本发明的第一方面,提供一种用于对载具的驾驶员进行辅助的先进驾驶员辅助系统。所述系统包括传感器单元、处理单元及显示器单元。所述传感器单元被配置成感测所述载具的环境且将感测输出提供到所述处理单元。所述处理单元被配置成基于所述感测输出来确定所述环境的至少一个特征。所述处理单元被配置成通过以下方法针对当前时间确定所述特征的风险区:
-基于所述载具在所述当前时间的至少一个参数而在所述载具的两个或更多个虚拟位置中的每一虚拟位置处估测关于所述特征的相应风险,以针对所述两个或更多个虚拟位置估测两个或更多个风险;以及
-基于所述两个或更多个风险形成所述风险区。
所述显示器单元被配置成显示所述载具的具有所述特征的所述环境及所述特征的所述风险区。
换句话说,根据本发明的第一方面,所述处理单元被配置成针对当前时间且基于载具在当前时间的至少一个参数来估测关于在载具的环境中检测到的特征的理论风险,假设载具在当前时间不位于载具的实际位置处而是位于虚拟位置处。虚拟位置对应于载具的与实际位置不同的假设位置,且因此是理论位置。具体来说,所述两个或更多个虚拟位置包括或对应于彼此不同且与载具在当前时间的实际位置不同的位置。用语“感测”与“检测”可用作同义词。
基于载具在当前时间的至少一个参数而不是基于载具在载具的实际位置等于虚拟位置的时间的至少一个参数来估测关于针对载具的虚拟位置估测的特征的风险。也就是说,为基于载具在当前时间的所述至少一个参数来估测关于当前时间的特征的风险,不使用载具在当前时间的实际位置,而是使用载具的虚拟位置。所述虚拟位置对应于载具在当前时间的理论位置。
因此,根据本发明的第一方面,可在当前时间针对载具的虚拟位置估测关于所述至少一个特征的风险。也就是说,针对在当前时间估测关于所述至少一个特征的风险而假设载具在当前时间不处于实际位置而是处于虚拟位置。尽管不使用实际位置而是使用虚拟位置(假设的)在当前时间估测关于所述至少一个特征的风险,然而对风险的估测是基于当前时间存在的载具的所述至少一个参数的值。根据本发明的第一方面,在载具实际处于虚拟位置的时间(即,在载具的实际位置等于载具的假设虚拟位置的时间)将存在的载具的至少一个参数的值不用于估测当前时间的风险。因此,第一方面的先进驾驶员辅助系统不同于另一系统,所述另一系统基于在载具实际处于虚拟位置的时间将存在的载具的至少一个参数的值而针对载具的虚拟位置在当前时间估测关于(载具的环境的)至少一个特征的风险。
换句话说,第一方面的先进驾驶员辅助系统使得能够针对载具在当前时间存在于虚拟位置处的理论情形来估测关于所述至少一个特征的风险。因此,使用载具在当前时间的所述至少一个参数来针对所述理论情形估测风险。相比之下,前述的另一系统仅被配置成针对未来时间(即,载具将实际存在于虚拟位置处的时间)估测关于所述至少一个特征的风险。因此,所述另一系统使用载具在所述未来时间的所述至少一个参数来针对未来时间估测风险。
因此,如果载具的实际位置等于当前时间的虚拟位置,则基于载具在当前时间的所述至少一个参数及载具的虚拟位置估测的关于特征的估测风险对应于本应基于载具在当前时间的所述至少一个参数估测的关于特征的实际风险。因此,相应风险是理论风险,所述两个或更多个风险分别是理论风险。
通过基于所述两个或更多个估测风险形成风险区且显示载具的具有所述特征的环境及所述特征的风险区,风险空间(分别为风险区域)相对于所述特征被可视化。所述风险区可表示载具在当前时间不应处于其中的危险区域。用语“区”、“空间”及“区域”可用作同义词。所述特征的风险区可表示所述特征的个人(即,近体)空间。由于每个人均具有其自己的不希望被侵入的个人空间,因此此使得驾驶员能够基于所显示的载具的环境、所显示的特征及所显示的特征的风险区来从显示器单元直观地识别载具在当前时间的风险情况。因此,通过以风险区的形式向驾驶员指示所述特征的个人空间,驾驶员不仅仅可从所述特征的风险区的显示器接收关于所述特征的所述两个或更多个估测风险的信息。驾驶员还将意识到特征的个人空间,由于人的心理,人将直观地关注所述个人空间。也就是说,所述特征的风险区告知驾驶员载具不应侵入的区域。
根据第一方面的系统的显示器单元不同于另一个系统,在所述另一系统中,关于载具的环境的至少一个特征的风险仅针对未来时间显示。即,根据第一方面,显示器单元被配置成显示所述至少一个特征的风险区,其中风险区是基于两个或更多个风险而形成,所述两个或更多个风险各自是基于载具在当前时间的所述至少一个参数而针对相应虚拟位置估测的。换句话说,根据第一方面,显示器单元可被配置成显示所述两个或更多个虚拟位置针对当前时间的估测风险。
此外,在环境的上下文中显示与特征的风险区相关联的特征会使得驾驶员能够更好地计划未来的驾驶。在当前时间,驾驶员可基于所显示的特征的风险区而在与载具在当前时间的实际位置不同的位置(虚拟位置)处感知关于特征在当前时间的估测风险。此使得驾驶员能够直观地评估载具的环境中的载具在当前时间的风险情况。
另外,显示特征的风险区及特征使得能够显示风险区的风险以及风险的来源或原因,使得驾驶员可直观地理解注意风险区的风险的原因。
具体来说,传感器单元被配置成针对当前时间感测载具的环境且显示器单元被配置成针对当前时间显示具有所述特征的载具的环境及所述特征的风险区。传感器单元、处理单元及显示器单元各自可被配置成实时实行其相应的功能。也就是说,传感器单元可被配置成连续地分别感测及监控载具的环境且将感测输出提供到处理单元。处理单元可被配置成基于感测输出连续地确定环境的至少一个特征且针对当前时间确定所述至少一个特征的风险区。显示器单元可被配置成连续地显示载具的具有所述至少一个特征的环境及所述至少一个特征的风险区。
可选地,处理单元被配置成基于载具在当前时间的所述至少一个参数而在载具在当前时间的实际位置处估测关于所述特征的实际风险。除了显示所述至少一个特征及所述至少一个特征的风险区之外,显示器单元可被配置成显示关于所述特征的估测实际风险。
与载具在当前时间的实际位置相比,所述两个或更多个虚拟位置在空间上更靠近所述特征。虚拟位置的至少一部分可位于距所述特征不同的距离处。
处理单元被配置成基于针对所述两个或更多个虚拟位置中的每一虚拟位置估测的相应风险来形成风险区。
由于载具的驾驶员可由先进驾驶员辅助系统辅助,因此载具也可被称为自主载具(ego-vehicle)。载具可为所属领域中已知的可由驾驶员在地面、近地面或水中驾驶的任何载具,例如汽车、摩托车、卡车、自行车(例如电动自行车)、飞机、直升机、船、潜水艇等。可选地,载具至少是地面载具(可在地面上移动)。可选地,所述载具也可为水上载具(可在水中移动且可选地在水下移动)和/或空中载具(可在空中移动,即能够飞行)。载具可配备有马达,例如内燃机、电动机、混合动力马达。如果载具是空中载具(例如飞机或载具),则当空中载具在地面或近地面移动时(例如,直升机在近地面飞行),以下关于街道的说明可为相关的。如果载具是水上载具(例如船),则以下关于街道的说明可与水路(例如水道、水通道等)相关。
传感器单元可包括或对应于用于感测载具的环境的一个或多个传感器。举例来说,传感器单元可包括或对应于至少一个照相机、至少一个雷达传感器、至少一个激光雷达传感器、至少一个超声波传感器、至少一个红外传感器和/或至少一个存在和/或运动传感器。另外或作为另外一种选择,传感器单元可包括或对应于所属领域中已知的用于分别感测及监控环境的任何其他一个或多个传感器。
先进驾驶员辅助系统可包括定位单元,所述定位单元被配置成确定载具在当前时间的实际位置。定位单元可为处理单元的一部分。定位单元可为可选的导航系统的一部分。定位单元可包括或对应于至少一个陀螺仪和/或至少一个加速度计。另外或作为另外一种选择,定位单元可被配置成使用全球导航卫星系统(global navigation satellitesystem,GNSS)(例如,全球定位系统(Global Positioning System,GPS))和/或无线电通信(例如移动通信系统(例如,蜂窝网络))来确定载具的实际位置。定位单元可通过所属领域中已知的任何方式来实施。
先进驾驶员辅助系统可包括导航系统,所述导航系统被配置成向载具的驾驶员提供导航辅助。导航系统可为处理单元的一部分。导航系统可通过所属领域中已知的任何方式来实施。显示器单元可被配置成显示由导航系统推荐的推荐行驶路径。先进驾驶员辅助系统可包括地图单元,所述地图单元被配置成针对载具的环境提供地图数据,尤其是载具在当前时间的实际位置。地图单元可为处理单元的一部分。地图单元可被配置成将地图数据存储在先进驾驶员辅助系统的数据存储器中(尤其是以一个或多个查找表的形式)和/或可被配置成从外部(例如,从外部数据库)接收地图数据。数据存储器可包括或对应于可移式数据存储器,例如通用串行总线(universal serial bus,USB)闪存驱动器(USB条)、外部硬盘驱动器或光盘(例如,蓝光盘、数字多用光盘(digital versatile disk,DVD)、压缩磁盘(compact disc,CD))。地图单元可被配置成以无线方式从外部接收地图数据。
处理单元可包括或对应于控制器、微控制器、处理器、微处理器、应用专用集成电路(application specific integrated circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(field-programmable gate-array,FPGA)或其任意组合。处理单元可包括用于计算估测风险(尤其是针对载具的所述两个或更多个虚拟位置的所述两个或更多个估测风险)的风险框架。风险框架可对应于可由处理单元执行的软件。处理单元可包括风险引擎,所述风险引擎被配置成针对载具的相应虚拟位置计算估测风险。处理单元可包括风险映射器,所述风险映射器被配置成实行关于路径的风险估测。所述路径可包括或对应于:载具与特征之间的路径;如果所述特征是可移动障碍物,载具在当前时间的估测行驶路径和/或所述特征的估测移动路径。处理单元可包括情况分类器,所述情况分类器被配置成预测驾驶员的行动意图,尤其是预测驾驶员的预期驾驶行为。风险引擎、风险映射器及情况分类器可形成完整的风险框架。风险引擎、风险映射器及情况分类器可对应于可由处理单元执行的软件。风险框架(尤其是风险引擎、风险映射器及情况分类器)可通过所属领域中已知的任何方式来实施。也就是说,处理单元可被配置成根据所属领域中已知的任何方式而基于作为输入数据被提供到处理单元的载具的所述至少一个参数及载具的任何位置来估测风险。
显示器单元可包括或对应于一个或多个显示器(也被称为屏幕)。另外或作为另外一种选择,显示器单元可包括或对应于用于显示信息的平视显示器(即,透明显示器)。所述信息可包括或对应于载具的环境、特征、特征的风险区和/或关于特征和/或环境的其他特性的附加信息。显示器单元可被配置成基于地图数据显示导航。显示器单元可被配置成基于地图数据显示环境。显示器单元可被配置成显示关于载具的状态的信息,尤其是关于载具的至少一个参数的信息。显示器单元可被配置成依据载具相对于所述至少一个特征的风险区的实际位置来显示指示驾驶员驾驶行为的信息(例如,减速、制动等的指令)。
显示器单元可被配置成在载具的环境的二维(two-dimensional,2D)鸟瞰图中显示所述至少一个特征及所述至少一个特征的风险区。另外或作为另外一种选择,显示器单元可被配置成以包括在载具的环境的虚拟现实显示器中的第一人称视角显示所述至少一个特征及所述至少一个特征的风险区。另外或作为另外一种选择,显示器单元可被配置成使用增强现实显示器以第一人称视角显示所述至少一个特征及所述至少一个特征的风险区。另外或作为另外一种选择,显示器单元可被配置成将所述至少一个特征及所述至少一个特征的风险区显示成使得所述至少一个特征及所述至少一个特征的风险区被投影到载具行驶的街道的2D平面上,并且使得所述至少一个特征及所述至少一个特征的风险区受到街道几何形状的约束(例如,仅在可驾驶区域上可见)。
先进驾驶员辅助系统可包括人机界面(human machine interface,HMI)。显示器单元可为人机界面的一部分或者对应于人机界面。人机界面可被配置成基于所述至少一个特征的风险区的风险而输出驾驶行为建议或指令(例如,减速、制动等)以及警告。另外或作为另外一种选择,人机界面可被配置成基于载具在当前时间的实际位置与风险区的边界之间的距离输出驾驶行为建议或指令以及警告。人机界面可被配置成提供视觉输出(尤其是使用显示器单元)、音频输出(例如,使用扬声器)和/或触觉输出(例如,使用振动元件,例如位于方向盘处的振动元件)。人机界面可通过所属领域中已知的任何方式来实施。建议及警告可通过人机界面传达给驾驶员,以支持驾驶员的驾驶行为。
如果处理单元确定出载具的环境的两个或更多个特征,针对一个特征的以上说明及以下说明对于所述两个或更多个特征中的每一特征来说相应地有效。
可选地,所述处理单元被配置成通过以下方法针对所述当前时间确定所述特征的所述风险区:迭代地对所述载具的包括或对应于所述载具的所述两个或更多个虚拟位置的多个虚拟位置实行风险估测过程,以针对所述两个或更多个虚拟位置估测所述两个或更多个风险。在所述风险估测过程的每一迭代中,基于所述载具在所述当前时间的所述至少一个参数而针对所述多个虚拟位置中的相应虚拟位置估测关于所述特征的相应风险。在其中所述相应风险等于或小于风险阈值的迭代之后,所述风险估测过程停止。
如果在风险估测过程中估测的所述两个或更多个风险的数目小于阈值,则处理单元可被配置成重复进行风险估测过程,其中
与在风险估测过程中使用的所述多个虚拟位置距所述特征的距离相比,在重复的风险估测过程中使用的所述多个虚拟位置距所述特征的距离减小。在开始时,可在约束内任意选择所述多个虚拟位置。此种约束可为特征周围的区域,虚拟位置将位于所述区域内。
如果风险估测过程在第一次迭代之后停止,则处理单元可被配置成重复进行风险估测过程,其中与在风险估测过程中使用的所述多个虚拟位置距所述特征的距离相比,在重复的风险估测过程中使用的所述多个虚拟位置距所述特征的距离减小。
如果风险估测过程在第一次迭代之后停止,则与在风险估测过程的第一次迭代中使用的虚拟位置相比,处理单元可被配置成在重复的风险估测过程的第一次迭代中使用不同的虚拟位置来重复进行风险估测过程。
处理单元可被配置成按照所述多个虚拟位置距所述特征的距离的次序而从所述多个虚拟位置中在空间上最接近所述特征的虚拟位置开始迭代地对载具的所述多个虚拟位置实行风险估测过程。可选地,与载具在当前时间的实际位置相比,所述多个虚拟位置在空间上更接近所述特征。
处理单元可被配置成存储所述迭代的虚拟位置作为对所述特征的风险区的开始或结束进行定义的关键位置,其中相应风险等于或小于风险阈值。
可选地,处理单元可使用除在风险估测过程的最后一次迭代(在此之后风险估测过程停止)中估测的风险之外的由风险估测过程估测的所有风险。也就是说,所述两个或更多个风险可对应于除在风险估测过程的最后一次迭代(在此之后风险估测过程停止)中估测的风险之外的由风险估测过程估测的风险。
如果所述处理单元确定出所述环境的两个或更多个特征,则:所述处理单元可被配置成针对所述当前时间确定所述两个或更多个特征中的至少一个特征的所述风险区,且所述显示器单元可被配置成显示所述载具的具有所述两个或更多个特征的所述环境以及所述两个或更多个特征中的所述至少一个特征的所述风险区。作为另外一种选择,所述处理单元可被配置成针对所述当前时间确定所述两个或更多个特征中的每一特征的所述风险区,且所述显示器单元可被配置成显示所述载具的具有所述两个或更多个特征的所述环境以及所述两个或更多个特征中的至少一个特征的所述风险区。
所述特征可包括或对应于所述环境中存在的障碍物、所述环境中存在的街道特性以及指示交通规则的指示器中的至少其中一个。
举例来说,作为交通规则,此种指示器可指示在某一位置停车、在某一位置给另一载具让路或者将行驶速度限制在限速内。
所述障碍物可包括另外的载具、人及另外的实体物体。所述街道特性可包括街道弯道、街道交叉口、大于坡度阈值的街道坡度、受天气影响的街道区域及具有受损表面的街道区域。所述指示交通规则的指示器可包括交通标志、街道上的地面标记及交通灯。
所述至少一个参数可包括或对应于所述载具的行驶方向、所述载具的速度、所述载具的加速度、所述载具的加速时间、所述载具的制动时间、所述载具的大小以及所述载具的形状中的至少其中一个。
先进驾驶员辅助系统可包括一个或多个传感器,所述一个或多个传感器被配置成感测载具的所述至少一个参数且将载具的所述至少一个参数提供到处理单元。另外或作为另外一种选择,处理单元被配置成从外部(例如从外部数据库)接收载具的所述至少一个参数。处理单元可被配置成以无线方式从外部接收载具的所述至少一个参数。
依据所述特征的类型而定,所述相应风险可包括或对应于基于时间的风险。所述基于时间的风险可为车头时距、碰撞时间、制动时间、制动线程数目、转向时间及责任敏感安全中的其中一个。另外或作为另外一种选择,依据所述特征的类型而定,所述相应风险可包括或对应于概率风险。所述概率风险可为根据高斯方法而估测的风险或根据生存分析而估测的风险。
依据所述特征的类型以及可选地依据所述载具在所述当前时间的估测行驶路径而定,所述相应风险可包括或对应于以下风险:
-碰撞风险,如果所述特征对应于所述环境中存在的障碍物、街道交叉口或指示至少一个交通规则的指示器(所述指示至少一个交通规则的指示器可选地为交通标志、街道上的地面标记或交通灯);
-车道偏离风险,如果所述特征是街道弯道、街道交叉口、大于坡度阈值的街道坡度、受天气影响的街道区域或具有受损表面的街道区域;
-侧向加速度风险,如果所述特征是街道弯道或街道交叉口;
-加速度风险,如果所述特征是大于坡度阈值的街道坡度;
-所述载具的失控风险,如果所述特征是街道弯道、街道交叉口、大于坡度阈值的街道坡度、受天气影响的街道区域或具有受损表面的街道区域;
-违反交通规则的风险,如果所述特征对应于指示至少一个交通规则的指示器(所述指示至少一个交通规则的指示器可选地为交通标志、街道上的地面标记或交通灯);和/或
-所述载具的损坏风险,如果所述特征对应于具有受损表面的街道区域。
换句话说,所述两个或更多个风险(在载具的所述两个或更多个虚拟位置处估测)可包括或对应于碰撞风险、车道偏离风险、侧向加速度风险、加速度风险、载具失控风险、违反交通规则的风险和/或载具损坏的风险。
可选地,所述载具的所述虚拟位置形成网格。
所述处理单元可被配置成依据所述特征的类型而在所述环境中对所述虚拟位置进行布置。另外或作为另外一种选择,所述处理单元可被配置成在所述环境中将所述虚拟位置布置成使得所述虚拟位置至少布置在所述载具与所述特征之间在所述当前时间的区域中。另外或作为另外一种选择,所述处理单元可被配置成在所述环境中将所述虚拟位置布置成使得所述虚拟位置布置在所述载具与所述特征之间在所述当前时间的区域中。另外或作为另外一种选择,所述处理单元可被配置成在所述环境中将所述虚拟位置布置成使得所述虚拟位置中的至少其中一个等于所述特征在所述当前时间的实际位置或所述特征的一部分在所述当前时间的实际位置。另外或作为另外一种选择,所述处理单元可被配置成在所述环境中将所述虚拟位置布置成使得所述虚拟位置中的至少其中一个等于与所述特征在所述当前时间的所述实际位置相关联的位置或者与所述特征的一部分在所述当前时间的所述实际位置相关联的位置。
可选地,所述处理单元被配置成在所述环境中将所述虚拟位置布置成使得所述虚拟位置沿着路径布置。所述路径可为所述载具与所述特征之间在所述当前时间的路径。另外或作为另外一种选择,所述路径可为所述载具在当所述前时间的估测行驶路径。另外或作为另外一种选择,如果所述特征是可移动障碍物,则所述路径可为所述特征的估测未来移动路径。另外或作为另外一种选择,所述路径可适合于所述载具和/或所述可移动障碍物在所述当前时间所位于的、可选地正在上面移动的街道。另外或作为另外一种选择,所述路径可适合于所述特征。所述路径可由地图数据提供。
可基于驾驶员的驾驶行为和/或运行导航的导航系统(所述路径对应于由导航系统推荐的推荐行驶路径)来确定估测行驶路径。表述“适合于街道”可被理解为“适合于街道的路线和/或形状”。
所述显示器单元可被配置成通过依据所述风险区的边界与所述载具在所述当前时间的实际位置之间的距离来改变所述风险区的颜色、阴影和/或图案而显示所述特征的所述风险区。另外或作为另外一种选择,所述显示器单元可被配置成将所述特征的所述风险区显示成使得所述风险区被分割成不同颜色、阴影和/或图案的分段,其中所述分段对应于连续的风险范围。另外或作为另外一种选择,所述显示器单元可被配置成将所述特征的所述风险区显示成使得所述风险区适合于所述特征和/或所述特征在所述当前时间所位于的街道。
如果所述特征是街道弯道,则所述处理单元可被配置成基于所述载具在所述当前时间的所述至少一个参数而在所述载具的所述虚拟位置中的每一虚拟位置处估测由所述街道弯道的曲率引起的侧向加速度作为所述相应风险;所述虚拟位置可等于所述街道弯道的不同部分的实际位置。相应风险可为车道偏离风险,其中侧向加速度越大,车道偏离风险越大。
如果所述特征是指示至少一个交通规则的指示器(所述指示至少一个交通规则的指示器可选地是交通标志、街道上的地面标记或交通灯)或街道交叉口,则所述处理单元可被配置成基于所述载具在所述当前时间的所述至少一个参数而在所述载具的所述虚拟位置中的每一虚拟位置处估测碰撞风险作为所述相应风险。所述虚拟位置可至少布置在所述载具与所述特征之间的区域中,且所述虚拟位置中的至少其中一个可等于所述特征的实际位置或所述特征的一部分的实际位置。当所述特征是街道上的地面标记(作为指示至少一个交通规则的指示器)或街道交叉口时,可能为此种情形。作为另外一种选择,所述虚拟位置可至少布置在所述载具与所述特征之间的区域中,且所述虚拟位置中的至少其中一个等于与所述特征的所述实际位置相关联的位置或者与所述特征的一部分的所述实际位置相关联的位置。当所述特征是交通标志或交通灯(作为指示至少一个交通规则的指示器)时,可能为此种情形。
所述处理单元可被配置成基于所述至少一个特征的所述两个或更多个风险和/或所述风险区来确定驾驶行为建议。另外或作为另外一种选择,所述处理单元可被配置成基于所述至少一个特征的所述两个或更多个风险和/或所述风险区来确定驾驶行为指令。另外或作为另外一种选择,所述处理单元可被配置成基于所述至少一个特征的所述两个或更多个风险和/或所述风险区来确定警告。所述显示器单元可被配置成显示所述驾驶行为建议、所述驾驶行为指令和/或所述警告。为此,先进驾驶员辅助系统可包括人机界面(HMI),如上所述。显示器单元可为人机界面的一部分或者对应于人机界面。以上关于驾驶行为建议、驾驶行为指令、警告及人机界面的说明相应地有效。
如上所述,所述显示器单元可被配置成显示所述至少一个特征及所述至少一个特征的所述风险区:
-在所述载具的所述环境的二维鸟瞰图中显示;
-以所述载具的所述环境的虚拟现实显示器中所包括的第一人称视角显示;
-以使用增强现实显示器的第一人称视角显示;和/或
-使得所述至少一个特征及所述至少一个特征的所述风险区被投影到所述载具行驶的街道的2D平面上,且使得所述至少一个特征及所述至少一个特征的所述风险区受街道几何形状约束。
为实现根据本发明第一方面的先进驾驶员辅助系统,可对上述可选特征中的一些特征或所有特征彼此进行组合。
根据本发明的第二方面,提供一种载具,其中所述载具包括如上所述的根据本发明第一方面的用于对所述载具的驾驶员进行辅助的先进驾驶员辅助系统。
关于根据本发明第一方面的先进驾驶员辅助系统的以上说明对于根据本发明第二方面的载具来说也是有效的。
根据本发明第二方面的载具实现与根据本发明第一方面的先进驾驶员辅助系统相同的优点。
载具的先进驾驶员辅助系统是根据上述本发明第一方面的先进驾驶员辅助系统实施。
根据本发明的第三方面,提供一种用于对载具的驾驶员进行辅助的方法。所述方法包括:感测载具的环境;提供感测输出;以及基于感测输出确定环境的至少一个特征。所述方法还包括通过以下方法针对当前时间确定所述特征的风险区:基于所述载具在所述当前时间的至少一个参数而针对所述载具的两个或更多个虚拟位置中的每一虚拟位置估测关于所述特征的相应风险,以针对所述两个或更多个虚拟位置估测两个或更多个风险;以及基于所述两个或更多个风险形成所述风险区。所述方法还包括:显示所述载具的具有所述特征的所述环境及所述特征的所述风险区。
关于根据本发明第一方面的先进驾驶员辅助系统的以上说明对于根据本发明第三方面的方法也是有效的。
可选地,所述方法包括通过以下方法针对所述当前时间确定所述特征的所述风险区:迭代地对所述载具的包括或对应于所述载具的所述两个或更多个虚拟位置的多个虚拟位置实行风险估测过程,以针对所述两个或更多个虚拟位置估测所述两个或更多个风险。在所述风险估测过程的每一迭代中,基于所述载具在所述当前时间的所述至少一个参数而在所述多个虚拟位置中的相应虚拟位置处估测关于所述特征的相应风险。在其中所述相应风险等于或小于风险阈值的迭代之后,所述风险估测过程停止。
如果确定出所述环境的两个或更多个特征,则所述方法可包括:针对所述当前时间确定所述两个或更多个特征中的至少一个特征的所述风险区;以及显示所述载具的具有所述两个或更多个特征的所述环境以及所述两个或更多个特征中的所述特征的所述风险区。作为另外一种选择,所述方法可包括:针对所述当前时间确定所述两个或更多个特征中的每一特征的所述风险区;以及显示所述载具的具有所述两个或更多个特征的所述环境以及所述两个或更多个特征中的至少一个特征的所述风险区。
所述方法可包括:依据所述特征的类型而在所述环境中对所述虚拟位置进行布置。另外或作为另外一种选择,所述方法可包括:在所述环境中将所述虚拟位置布置成使得所述虚拟位置至少可选地布置在所述载具与所述特征之间在所述当前时间的区域中。另外或作为另外一种选择,所述方法可包括:在所述环境中将所述虚拟位置布置成使得所述虚拟位置中的至少其中一个等于所述特征在所述当前时间的实际位置或所述特征的一部分在所述当前时间的实际位置。另外或作为另外一种选择,所述方法可包括:在所述环境中将所述虚拟位置布置成使得所述虚拟位置中的至少其中一个等于与所述特征在所述当前时间的所述实际位置相关联的位置或者与所述特征的一部分在所述当前时间的所述实际位置相关联的位置。
可选地,所述方法包括在所述环境中将所述虚拟位置布置成使得所述虚拟位置沿着路径布置。所述路径可为所述载具与所述特征之间在所述当前时间的路径。另外或作为另外一种选择,所述路径可为所述载具在所述当前时间的估测行驶路径。另外或作为另外一种选择,如果所述特征是可移动障碍物,则所述路径可为所述特征的估测移动路径。另外或作为另外一种选择,所述路径适合于所述载具和/或所述可移动障碍物在所述当前时间所位于的、可选地正在上面移动的街道。另外或作为另外一种选择,所述路径可适合于所述特征。
所述方法可包括:通过依据所述风险区的边界与所述载具在所述当前时间的实际位置之间的距离来改变所述风险区的颜色、阴影和/或图案而显示所述特征的所述风险区。另外或作为另外一种选择,所述方法可包括:将所述特征的所述风险区显示成使得所述风险区被分割成不同颜色、阴影和/或图案的分段,其中所述分段对应于连续的风险范围。另外或作为另外一种选择,所述方法可包括:将所述特征的所述风险区显示成使得所述风险区适合于所述特征和/或所述特征在所述当前时间所位于的街道。
如果所述特征是街道弯道,则所述方法可包括:基于所述载具在所述当前时间的所述至少一个参数而针对所述载具的所述虚拟位置中的每一虚拟位置估测由所述街道弯道的曲率引起的侧向加速度作为所述相应风险。所述虚拟位置可等于所述街道弯道的不同部分的实际位置。
如果所述特征是指示至少一个交通规则的指示器(所述指示至少一个交通规则的指示器可选地是交通标志、街道上的地面标记或交通灯)或街道交叉口,则所述方法可包括:基于所述载具在所述当前时间的所述至少一个参数而在所述载具的所述虚拟位置中的每一虚拟位置处估测碰撞风险作为所述相应风险。所述虚拟位置可至少布置在所述载具与所述特征之间的区域中,且所述虚拟位置中的至少其中一个可等于所述特征的实际位置或所述特征的一部分的实际位置。作为另外一种选择,所述虚拟位置可至少布置在所述载具与所述特征之间的区域中,且所述虚拟位置中的至少其中一个等于与所述特征的所述实际位置相关联的位置或者与所述特征的一部分的所述实际位置相关联的位置。
根据本发明第三方面的方法实现与根据本发明第一方面的先进驾驶员辅助系统相同的优点。
为实现根据本发明第三方面的方法,可对上述可选特征中的一些特征或所有特征彼此进行组合。
如上所述,本发明第四方面提供用于实行根据本发明第三方面的方法的程序代码。
本发明的第五方面提供一种包括程序代码的计算机程序,当在处理器上实施时,所述程序代码用于实行如上所述的根据本发明第三方面的方法。
本发明的第六方面提供一种包括存储器及处理器的计算机,所述存储器及处理器被配置成存储程序代码且执行程序代码以实行如上所述的根据本发明第三方面的方法。
第四方面的程序代码、根据第五方面的计算机程序及根据第六方面的计算机各自实现与根据本发明第一方面的先进驾驶员辅助系统相同的优点。
附图说明
在以下内容中,参照附图示例性地阐述本发明,在附图中:
图1示例性地示出根据本发明第三方面的方法的实施例的流程图。
图2示例性地示出根据本发明第一方面的先进驾驶员辅助系统的实施例的方块图。
图3示例性地示出使用根据本发明第一方面的先进驾驶员辅助系统的实施例的两种场景。
图4示例性地示出针对不同条件使用根据本发明第一方面的先进驾驶员辅助系统的实施例的场景。
图5示例性地示出针对不同条件使用根据本发明第一方面的先进驾驶员辅助系统的实施例的场景。
图6示例性地示出使用根据本发明第一方面的先进驾驶员辅助系统的实施例的两种场景。
图7到图12示出可由根据本发明第一方面的先进驾驶员辅助系统的实施例的显示器单元显示的输出的实例。
具体实施方式
图1示例性地示出根据本发明第三方面的方法的实施例的流程图。在步骤100中,可感测载具的环境且可提供感测输出。在步骤100之后的步骤200中,可基于感测输出来确定环境的至少一个特征。在步骤200之后的步骤300中,可基于载具在当前时间的至少一个参数而在载具的两个或更多个虚拟位置中的每一虚拟位置处估测关于所述特征的相应风险,以针对所述两个或更多个虚拟位置估测所述两个或更多个风险。在步骤300之后的步骤400中,可基于所述两个或更多个风险形成所述特征的风险区。在步骤400之后的步骤500中,可显示载具的具有所述特征的环境及所述特征的风险区。步骤300及400使得能够针对当前时间确定特征的风险区。
在步骤200中确定出两个或更多个特征的情形中,可对所述两个或更多个特征中的至少一个特征实行步骤300及400,从而生成所述至少一个特征的风险区。在步骤500中,可显示载具的环境、所述两个或更多个特征以及所述两个或更多个特征中的至少一个特征的风险区。作为另外一种选择,可对所述两个或更多个特征中的每一特征实行步骤300及400。在此种情形中,在步骤500中,可显示载具的环境、所述两个或更多个特征以及所述两个或更多个特征中的至少一个特征的风险区。作为另外一种选择,在步骤500中,可显示载具的环境、所述两个或更多个特征以及所述两个或更多个特征中的每一特征的风险区。
对于图1所示方法的更详细说明,参照根据本发明第三方面的方法及根据本发明第一方面的先进驾驶员辅助系统的以上说明。
图2示例性地示出根据本发明第一方面的先进驾驶员辅助系统的实施例的方块图。
图2示出用于对载具的驾驶员进行辅助的先进驾驶员辅助系统1。如图2中所示,先进驾驶员辅助系统1可包括传感器单元2、处理单元3及显示器单元4。传感器单元2可包括或对应于用于感测载具的环境的一个或多个传感器2a。传感器单元2可被配置成实行图1所示方法的方法步骤100。处理器单元3可被配置成实行图1所示方法的步骤200、300及400。显示器单元4可被配置成实行图1所示方法的步骤500。
为实现对先进驾驶员辅助系统1的更详细说明(尤其是图2所示传感器单元2、处理单元3及显示器单元4),参照根据本发明第一方面的先进驾驶员辅助系统的以上说明。尤其是参照根据本发明第一方面的先进驾驶员辅助系统的传感器单元、处理单元及显示器单元的以上说明。
图3、图4、图5及图6示例性地示出使用根据本发明第一方面的先进驾驶员辅助系统的实施例的场景。
图3的(a)示出其中另外的载具12在由驾驶员驾驶的载具11(自主载具)前面行驶的场景,所述驾驶员由根据本发明实施例的先进驾驶员辅助系统进行辅助。因此,先进驾驶员辅助系统的处理单元被配置成基于传感器单元(感测载具11的环境)的感测输出来确定另外的载具12作为载具11的环境的所述至少一个特征。在图3、图4、图5及图6中,使用参考标志“AP1”指示载具11(即,自主载具)在当前时间的实际位置,且在图3、图4及图5中,使用参考标志“AP2”指示另外的载具12在当前时间的实际位置。在图3、图4及图5所示场景中,载具11的环境中所存在的特征是另外的载具12。在图6的(a)所示场景中,载具11的环境中所存在的特征是街道弯道13,且在图6的(b)所示场景中,载具11的环境中所存在的特征是指示至少一个交通规则的指示器14,尤其是地面标记和/或交通标志。
用于指示实际位置或虚拟位置的载具11及另外的载具12的黑色圆圈的位置仅为示例性的且可与图3、图4、图5及图6中所示的位置不同。举例来说,用于指示载具11的实际位置或虚拟位置的载具11的黑色圆圈可位于载具11的前端、后端或任何其他位置。
如图3的(a)的场景中所示,处理单元可基于载具在当前时间的至少一个参数而针对载具11的三个虚拟位置VP1、VP2及VP3估测在当前时间关于另外的载具12的相应风险。虚拟位置的数目仅是实例,且因此并不对本发明进行限制。所述数目可为两个或更多个虚拟位置。载具的所述至少一个参数被示例性地假设为载具11的速度。载具的所述至少一个参数可包括或对应于一个或多个参数,如以上针对本发明第一方面的先进驾驶员辅助系统所阐述。关于另外的载具的相应风险被示例性地假设为载具11与另外的载具12的碰撞风险。
如图3的(a)中所示,载具11的虚拟位置VP1、VP2及VP3布置在载具11与另外的载具12之间的区域中,且与载具11的实际位置AP1相比,虚拟位置VP1、VP2及VP3在空间上更靠近另外的载具12的实际位置AP2。如图3的(a)中所示,虚拟位置VP1、VP2及VP3可沿着载具11与另外的载具12之间的路径布置(由虚线表示)。可选地,所述路径是载具11在当前时间的估测行驶路径。所述三个虚拟位置可任意布置或者以有序的方式布置(例如,虚拟位置之间的距离相等)。具体来说,虚拟位置可形成网格。
处理单元可被配置成基于针对当前时间而在所述三个虚拟位置VP1、VP2及VP3处估测的三个估测风险来形成另外的载具12的风险区RZ(即,针对当前时间而在所述三个虚拟位置VP1、VP2及VP3中的每一虚拟位置处估测所述三个估测风险中的相应风险)。
如图3的(a)中所示,可选地,可通过迭代地对载具11的多个虚拟位置VP1、VP2、VP3及VP4实行风险估测过程来实行用于形成另外的载具12的风险区RZ的风险的估测。在风险估测过程的每一迭代中,基于载具11在当前时间的所述至少一个参数(例如,载具11的速度)而在所述多个虚拟位置中的相应虚拟位置处估测关于另外的载具12的相应风险(例如,载具11与另外的载具12的碰撞风险)。在其中相应风险等于或小于风险阈值的迭代之后,风险估测过程停止。
在图3的(a)的情形中,示例性地假设处理单元按照所述多个虚拟位置VP1、VP2、VP3及VP4距另外的载具12的距离的次序而从在空间上最靠近另外的载具12的虚拟位置Vp1开始迭代地对载具11的所述多个虚拟位置VP1、VP2、VP3及VP4实行风险估测过程。此外,示例性地假设针对当前时间、针对虚拟位置VP3的关于另外的载具12的估测风险等于风险阈值。因此,在针对当前时间、针对虚拟位置VP3估测关于另外的载具12的风险之后,处理单元停止实行风险估测过程。因此,仅针对当前时间、针对虚拟位置VP1、VP2及VP3估测关于另外的载具的风险,但不针对当前时间、针对虚拟位置VP4估测风险。因此,基于针对所述三个虚拟位置VP1、VP2及VP3估测的所述三个估测风险而形成另外的载具12的风险区RZ。虚拟位置VP3可被存储为临界位置CP,所述临界位置CP对另外的载具12的风险区RZ的起点或终点进行定义。
如图4的(a)中所示,先进驾驶员辅助系统的显示器单元可被配置成将另外的载具12的风险区RZ显示成使得另外的载具12的风险区RZ被分割成不同颜色、阴影和/或图案的分段,其中所述分段对应于连续的风险范围。由于另外的载具的风险区RZ是基于针对图3的(a)中所示的载具11的所述三个虚拟位置VP1、VP2及VP3估测的所述三个风险而形成,因此另外的载具12的风险区RZ可被分割成三个分段,其中所述三个分段的边界对应于所述三个估测风险。
在另外的载具12与虚拟位置VP1之间的风险区RZ的分段(图4的(a)所示最密集的虚线分段)与大于或等于针对当前时间、针对虚拟位置VP1而估测的风险的风险范围对应。如果估测风险对应于碰撞风险,则风险范围介于与另外的载具12处于另外的载具12的风险区RZ的边界处的100%的风险与针对当前时间、针对虚拟位置VP1而估测的碰撞风险之间。也就是说,如果载具11与另外的载具12位于风险区RZ的边界处,则在载具11与另外的载具12之间将发生碰撞。虚拟位置VP1与虚拟位置VP2之间的风险区RZ的连续分段(图4的(a)所示第二密集的虚线分段)与小于针对当前时间、针对虚拟位置VP1而估测的风险且大于或等于针对当前时间、针对虚拟位置VP2而估测的风险的风险范围对应。虚拟位置VP2与虚拟位置VP3之间的风险区RZ的连续分段(图4的(a)所示最不密集的虚线分段)与小于针对当前时间、针对虚拟位置VP2而估测的风险且大于或等于针对当前时间、针对虚拟位置VP3而估测的风险的风险范围对应。
因此,如图3的(a)及图4的(a)中所示,另外的载具12的风险区RZ对应于另外的载具12的个人空间。只要载具11不侵入所述风险区RZ,关于另外的载具12的风险(例如,载具11与另外的载具12的碰撞风险)便小于在当前时间针对虚拟位置VP3而估测的风险,且因此小于风险阈值。载具12的风险区RZ(当显示在显示器单元上时)使得载具11的驾驶员能够通过针对虚拟位置VP1、VP2及VP3将关于另外的载具12的理论风险可视化来直观地评估载具11关于另外的载具12的风险情况。虚拟位置VP1、VP2及VP3不同于载具11在当前时间的实际位置AP1,尤其是与载具11在当前时间的实际位置AP1相比在空间上更靠近另外的载具12。
如图4的(b)、图4的(c)及图4的(d)中所示,另外或作为另外一种选择,先进驾驶员辅助系统的显示器单元可被配置成通过依据风险区RZ的边界与载具11在当前时间的实际位置之间的距离而改变风险区的颜色、阴影和/或图案来显示另外的载具12的风险区RZ。所述边界在图4的(b)、图4的(c)及图4的(d)中由临界位置CP指示。在图4的(b)中,载具11在空间上距另外的载具12的风险区RZ的边界最远。在图4的(c)中,与图4的(b)相比,载具11在空间上更靠近风险区RZ的边界,但仍不与边界相交。在图4的(d)中,载具11正横穿风险区RZ的边界。载具11在空间上距另外的载具12越近,关于另外的载具12的风险(例如,碰撞风险)就越大。因此,图4的(d)所示风险区RZ可以警告颜色(例如,红色)来着色。图4的(c)所示风险区可以提高意识的颜色(例如,橙色或黄色)来着色。图4的(b)所示风险区RZ可以指示载具11关于另外的载具12的低风险状态(安全状态)的颜色(例如,绿色)来着色。在图4中,风险区RZ的分段或风险区本身的不同颜色、阴影和/或图案由不同的密集虚线区域指示。
先进驾驶员辅助系统的显示器单元可被配置成根据图4的(a)所示实施例与图4的(b)、图4的(c)及图4的(d)所示实施例交替地显示风险区。另外或作为另外一种选择,驾驶员可针对图3的(a)所示场景选择显示器单元对风险区RZ的显示类型。
图3的(b)示例性地示出使用根据本发明第一方面的先进驾驶员辅助系统的实施例的另外的场景。在图3的(b)所示场景中,由先进驾驶员辅助系统进行辅助的驾驶员驾驶的载具11(自主载具)及另外的载具12行驶成使得载具11的行驶路径与另外的载具12的行驶路径彼此垂直相交,例如在街道交叉口处。针对图3的(a)及图4的(a)、图4的(b)、图4的(c)及图4的(d)的以上说明对于阐述图3的(b)所示场景相应地有效。
根据图3的(b)所示场景,由先进驾驶员辅助系统的处理单元基于载具11在当前时间的所述至少一个参数而针对当前时间在载具11的五个虚拟位置VP1、VP2、VP3、VP4及VP5处估测关于另外的载具12的风险。虚拟位置VP1、VP2、VP3、VP4及VP5可沿着路径布置,其中所述路径是另外的载具12的估测移动路径。处理单元可基于虚拟位置VP1、VP2、VP3、VP4及VP5形成另外的载具12的风险区RZ。
如图5的(a)、图5的(b)及图5的(c)中所示,先进驾驶员辅助系统的显示器单元可被配置成通过依据风险区RZ的边界与载具11在当前时间的实际位置之间的距离改变风险区的颜色、阴影和/或图案来显示另外的载具12的风险区RZ。在图5的(a)中,载具11在空间上距另外的载具12的风险区RZ的边界最远。在图5的(b)中,与图5的(a)相比,载具11在空间上更靠近风险区RZ的边界。在图5的(c)中,与图5的(a)及图5的(b)相比,载具11在空间上更靠近风险区RZ的边界。针对图4的(b)、图4的(c)及图4的(d)的以上说明对于阐述图5的(a)、图5的(b)及图5的(c)的场景(尤其是阐述另外的载具12的风险区RZ的不同颜色)相应地有效。
图6的(a)示例性地示出使用根据本发明第一方面的先进驾驶员辅助系统的实施例的另外的场景。在图6的(a)所示场景中,由先进驾驶员辅助系统进行辅助的驾驶员驾驶的载具11(自主载具)沿着前面具有街道弯道13的街道行驶。因此,先进驾驶员辅助系统的处理单元被配置成基于传感器单元(感测载具11的环境)的感测输出来确定街道弯道13作为载具11的环境的所述至少一个特征。
如图6的(a)的场景中所示,处理单元可基于载具在当前时间的至少一个参数而针对载具11的三个虚拟位置VP1、VP2及VP3估测在当前时间关于街道弯道13的相应风险。虚拟位置的数目仅是实例,且因此并不对本发明进行限制。所述数目可为两个或更多个虚拟位置。载具的所述至少一个参数被示例性地假设为载具11在当前时间的速度。载具的所述至少一个参数可包括或对应于一个或多个参数,如以上针对本发明第一方面的先进驾驶员辅助系统所阐述。关于另外的载具的相应风险被示例性地假设为载具11的侧向加速度风险和/或载具11的偏离车道风险。
如图6的(a)中所示,载具11的虚拟位置VP1、VP2及VP3在载具11的环境中被布置成使得虚拟位置VP1、VP2及VP3各自等于街道弯道13的一部分的实际位置。如图3的(a)中所示,虚拟位置VP1、VP2及VP3可沿着适合于街道弯道13的路径布置。可选地,所述路径是载具11在当前时间的估测行驶路径。所述三个虚拟位置可任意布置或者以有序的方式布置(例如,虚拟位置之间的距离相等)。具体来说,虚拟位置可形成网格。
处理单元可被配置成基于针对当前时间而在所述三个虚拟位置VP1、VP2及VP3处估测的所述三个估测风险来形成街道弯道13的风险区RZ(即,针对当前时间而在所述三个虚拟位置VP1、VP2及VP3中的每一虚拟位置处估测所述三个估测风险中的相应风险)。
如图6的(a)中所示,可选地,可通过迭代地对载具11的多个虚拟位置VP1、VP2、VP3及VP4实行风险估测过程来实行形成街道弯道13的风险区RZ的风险估测。在风险估测过程的每一迭代中,基于载具11在当前时间的所述至少一个参数(例如,载具11的速度)而在多个虚拟位置中的相应虚拟位置处估测关于街道弯道13的相应风险(例如,载具11的侧向加速度风险和/或车道偏离风险)。在其中相应风险等于或小于风险阈值的迭代之后,风险估测过程停止。在图6的(a)所示情形中,示例性地假设处理单元按照所述多个虚拟位置VP1、VP2、VP3及VP4距载具11的实际位置AP1的距离的次序而从在空间上距载具11的实际位置AP1最远的虚拟位置VP1开始迭代地对载具11的所述多个虚拟位置VP1、VP2、VP3及VP4实行风险估测过程。此外,示例性地假设针对当前时间、针对虚拟位置VP3的关于街道弯道13的估测风险等于风险阈值。因此,在针对当前时间、针对虚拟位置VP3估测关于街道弯道13的风险之后,处理单元停止实行风险估测过程。因此,仅针对当前时间、针对虚拟位置VP1、VP2及VP3估测关于街道弯道13的风险,但不针对当前时间、针对虚拟位置VP4估测风险。因此,街道弯道13的风险区RZ是基于针对所述三个虚拟位置VP1、VP2及VP3估测的所述三个估测风险而形成。
如图6的(a)中所示,先进驾驶员辅助系统的显示器单元可被配置成将街道弯道的风险区RZ显示成使得风险区RZ可被分割成不同颜色、阴影和/或图案的分段,其中所述分段对应于连续的风险范围。由于另外的载具的风险区RZ是基于针对载具11的所述三个虚拟位置VP1、VP2及VP3估测的所述三个风险而形成,因此风险区RZ可被分割成三个分段。包括虚拟位置VP2的风险区RZ的分段(图6的(a)所示最密集的虚线分段)对应于高风险范围,所述高风险范围包括针对当前时间、针对虚拟位置VP2估测的风险。左边及右边的连续分段对应于较低风险范围,所述较低风险分别包括针对当前时间、针对虚拟位置VP1估测的风险(参见右边的分段)及针对当前时间、针对虚拟位置VP3估测的风险(参见左边的分段)。较低风险范围包括比较高风险范围的风险小的风险。
举例来说,如果估测风险是由街道弯道13的曲率引起的侧向加速度(运动方向的侧向或横向加速度)的风险,则在曲率最大的位置处估测的估测风险与在曲率较小的位置处估测的估测风险相比将更大。虚拟位置VP2处的街道弯道13的曲率大于虚拟位置VP1及VP3处的街道弯道13的曲率。因此,针对虚拟位置VP2估测的侧向加速度的风险大于针对虚拟位置VP1及VP3估测的侧向加速度的风险。示例性地假设虚拟位置VP1处的街道弯道13的曲率大于虚拟位置VP3处的街道弯道13的曲率。因此,针对虚拟位置VP1估测的侧向加速度的风险大于针对虚拟位置VP3估测的侧向加速度的风险。
根据图6的(a),风险区RZ适合于街道弯道13,且因此适合于街道的路线及形状。风险区RZ可以不同的方式布置,因此可以不同的方式显示。
因此,如图6的(a)中所示,街道弯道13的风险区RZ对应于街道弯道13的个人空间。只要载具11不侵入所述风险区,关于街道弯道13的风险(例如,由街道弯道的曲率引起的侧向加速度的风险)便小于在当前时间针对虚拟位置VP3估测的风险,且因此小于风险阈值。街道弯道13的风险区RZ(当显示在显示器单元上时)使得载具11的驾驶员能够通过针对虚拟位置VP1、VP2及VP3将关于街道弯道13理论风险可视化来直观地评估载具11关于街道弯道13的风险情况。虚拟位置VP1、VP2及VP3不同于载具11在当前时间的实际位置AP1。
图6的(b)示出其中指示至少一个交通规则的指示器14(例如,街道上的地面标记和/或交通标志)位于载具11(载具11由根据本发明实施例的先进驾驶员辅助系统进行辅助的驾驶员驾驶)的前方的场景。为进行进一步说明,示例性地假设指示至少一个交通规则的指示器14是交通标志14。此并非是对本说明的限制,且因此本说明对于指示至少一个交通规则的任何其他指示器也是有效的。因此,先进驾驶员辅助系统的处理单元被配置成基于传感器单元(感测载具11的环境)的感测输出来确定交通标志14作为载具11的环境的所述至少一个特征。
如图6的(b)的场景中所示,处理单元可基于载具在当前时间的至少一个参数而针对载具11的四个虚拟位置VP1、VP2、VP3及VP4估测当前时间关于交通标志14的相应风险。虚拟位置的数目仅是实例,且因此并不对本发明进行限制。所述数目可为两个或更多个虚拟位置。载具的所述至少一个参数被示例性地假设为载具11在当前时间的速度。载具的所述至少一个参数可包括或对应于一个或多个参数,如以上针对本发明第一方面的先进驾驶员辅助系统所阐述。关于另外的载具的相应风险被示例性地假设为违反交通规则的风险(由交通标志指示)。
如图6的(b)中所示,载具11的虚拟位置VP1、VP2、VP3及VP4至少布置在载具11与交通标志14之间的区域中,且所述虚拟位置中的虚拟位址VP1等于与交通标志14的实际位置相关联的位置。与载具11的实际位置AP1相比,虚拟位置在空间上更靠近交通标志14的实际位置。如图6的(b)中所示,虚拟位置VP1、VP2、VP3及VP4可沿着载具11与和交通标志的实际位置相关联的位置(由虚线指示)之间的路径布置。可选地,所述路径是载具11在当前时间的估测行驶路径。所述四个虚拟位置可任意布置或者以有序的方式布置(例如,虚拟位置之间的距离相等)。具体来说,虚拟位置可形成网格。
处理单元可被配置成基于针对当前时间而在所述四个虚拟位置VP1、VP2、VP3及VP4估测的所述四个估测风险来形成交通标志14的风险区RZ(即,针对当前时间而在所述四个虚拟位置VP1、VP2、VP3及VP4中的每一虚拟位置处估测所述四个估测风险中的相应风险)。
如图6的(b)中所示,可选地,可通过迭代地对载具11的多个虚拟位置VP1、VP2、VP3、VP4及VP5实行风险估测过程来实行用于形成街道标志14的风险区RZ的风险的估测。在风险估测过程的每一迭代中,基于载具11在当前时间的所述至少一个参数(例如,载具11的速度)而在所述多个虚拟位置中的相应虚拟位置处估测关于交通标志14的相应风险(例如,违反由交通标志14指示的交通规则的风险)。在其中相应风险等于或小于风险阈值的迭代之后,风险估测过程停止。
在图6的(b)所示情形中,示例性地假设处理单元按照所述多个虚拟位置VP1、VP2、VP3、VP4及VP5距交通标志14的距离的次序而从在空间上最靠近交通标志14的虚拟位置VP1开始迭代地对载具11的所述多个虚拟位置VP1、VP2、VP3、VP4及VP5实行风险估测过程。此外,示例性地假设针对当前时间在虚拟位置VP4处的关于交通标志14的估测风险等于风险阈值。因此,在针对当前时间、针对虚拟位置VP4估测关于交通标志14的风险之后,处理单元停止实行风险估测过程。因此,仅针对当前时间、针对虚拟位置VP1、VP2、VP3及VP4估测关于交通标志14的风险,但不针对当前时间、针对虚拟位置VP5估测风险。因此,交通标志14的风险区RZ是基于针对所述四个虚拟位置VP1、VP2、VP3及VP4估测的所述四个估测风险而形成。虚拟位置VP4可被存储为对交通标志14的风险区RZ的起点或终点进行定义的临界位置CP。
如图6的(b)中所示,先进驾驶员辅助系统的显示器单元可被配置成将将交通标志14的风险区RZ显示成使得风险区RZ被分割成不同颜色、阴影和/或图案的分段,其中所述分段对应于连续的风险范围。风险区RZ可被分割成三个分段,其中所述三个分段的边界对应于针对载具11的所述四个虚拟位置VP1、VP2、VP3及VP4估测的四个估测风险。虚拟位置VP1与虚拟位置VP2之间的风险区RZ的分段(图6的(b)所示最密集的虚线分段)与小于或等于针对当前时间、针对虚拟位置VP1估测的风险且大于针对当前时间、针对虚拟位置VP2估测的风险的风险范围对应。虚拟位置VP2与虚拟位置VP3之间的风险区RZ的连续分段(图6的(b)所示第二密集的虚线分段)与小于或等于针对当前时间、针对虚拟位置VP2估测的风险且大于针对当前时间、针对虚拟位置VP3估测的风险的风险范围对应。虚拟位置VP3与虚拟位置VP4之间的风险区RZ的连续分段(图6的(b)所示最不密集的虚线分段)与小于或等于针对当前时间、针对虚拟位置VP3估测的风险且大于针对当前时间、针对虚拟位置VP4估测的风险的风险范围对应。
因此,如图6的(b)中所示,交通标志14的风险区RZ对应于交通标志14的个人空间。交通标志14的风险区RZ(当显示在显示器单元上时)使得载具11的驾驶员能够通过针对虚拟位置VP1、VP2、VP3及VP4将关于交通标志14的理论风险可视化来直观地评估载具11关于交通标志14的风险情况。虚拟位置VP1、VP2、VP3及VP4不同于载具11在当前时间的实际位置AP1,尤其是与载具11在当前时间的实际位置AP1相比在空间上更靠近交通标志14。
根据本发明第一方面的先进驾驶员辅助系统的说明对图3、图4、图5及图6所示实施例相应地有效。
图7到图12示出可由根据本发明第一方面的先进驾驶员辅助系统的实施例的显示器单元显示的输出的实例。
在图7到图12中,由根据本发明实施例的先进驾驶员辅助系统进行辅助的驾驶员驾驶的载具(自主载具)与参考标志“11”相关联。载具11的环境中存在的特征的风险区与参考标志“RZ”相关联。如图7、图8及图9中所示,风险区RZ的不同分段与参考标志“S1”、“S2”、“S3”及“S4”相关联。在图7、图8、图9、图10及图11中,由先进驾驶员辅助系统的处理单元确定的载具11的环境的一个或两个特征对应于一个另外的载具12(参见图7、图10及图11)或两个另外的载具12及15(参见图8及图9)。在图10中,由处理单元确定的载具11的环境的附加特征对应于指示至少一个交通规则的指示器14。在图11中,由处理单元确定的载具11的环境的附加特征对应于街道交叉口14。在图12中,由处理单元确定的载具11的环境的特征对应于街道弯道13。
如在图7中示例性地示出,显示器单元可显示在载具11(自主载具)前方行驶的另外的载具12的风险区RZ,其中风险区RZ已由先进驾驶员辅助系统的处理单元产生。如图7中所示,另外的载具12的风险区RZ可包括另外的载具12。因此,可在载具11的一个或多个虚拟位置处估测关于另外的载具12的风险,所述虚拟位置不仅布置在载具11与另外的载具12之间的区域中,而且还布置在另外的载具12的侧面和/或前面。此外,如图7中所示,显示器单元可被配置成显示指示驾驶员驾驶行为的信息INF(例如,减速、制动等的指令)。所述指令可取决于载具11关于另外的载具12的风险区RZ的实际位置,具体来说,所述指令可取决于载具11的实际位置与另外的载具12的风险区RZ的边界之间的距离。举例来说,箭头INF可指示载具11的驾驶员减速,其中箭头INF的颜色和/或大小可指示不同的速度降低幅度。
图8实质上对应于图7,其中在载具11左侧行驶的附加载具15被先进驾驶员辅助系统的处理单元确定为载具11的环境的另一特征。因此,处理单元还针对附加载具15产生风险区RZ,且显示器单元显示具有相应风险区RZ的另外的载具12及具有相应风险区RZ的附加载具15。
图9实质上对应于图8,其中在图9的当前时间不再显示附加载具15(在图8中示出),且仅显示附加载具15的风险区RZ的一部分。此可能是由于附加载具15在图9的当前时间因载具11的行驶而不再位于载具11的左侧。如图9中所示,显示器单元可另外地显示载具11的估测行驶路径EP。
图10示例性地示出其中载具11(自主载具)行驶到街道交叉口的场景。先进驾驶员辅助系统的处理单元确定从载具11的右侧行驶到街道交叉口的另外的载具12作为在载具11的环境中所存在的特征。载具11的行驶方向与另外的载具12的行驶方向彼此垂直相交。处理器单元还确定指示至少一个交通规则的指示器14(例如,街道上的地面标记和/或交通标志)作为载具11的环境中所存在的另一个特征。处理单元可针对每一特征(即,另外的载具12及指示至少一个交通规则的指示器14)确定风险区RZ。如图10中所示,显示器单元可显示另外的载具12的风险区RZ及指示至少一个交通规则的指示器14的风险区。显示器单元可显示另外的信息INF,例如指示器14的类型。在图10中,指示器14是要求驾驶员在街道交叉口给另一载具让路的示例性交通标志。
图11对应于图10,其中图11与图10的不同之处在于,处理单元产生关于街道交叉口14的风险区RZ,而不是产生关于指示至少一个交通规则的指示器的风险区。因此,根据图11,除另外的载具12的风险区之外,显示器单元还显示街道交叉口14的风险区RZ。
图12示例性地示出其中载具11(自主载具)在包括位于载具11前方的街道弯道13的街道上行驶的场景。处理单元可将街道弯道13确定为载具11的环境中所存在的特征。此外,处理单元可确定街道弯道13的风险区RZ,且显示器单元可显示街道弯道13的风险区RZ。显示器单元可显示另外的信息INF。此另外的信息可例如指示街道弯道13的风险区RZ中关于街道弯道的风险(例如,由街道弯道13的曲率引起的侧向加速度风险)最大的位置。如图12中所示,显示器单元可另外地显示载具11的估测行驶路径EP。
对图3的(a)及图4的说明对于图7、图8及图9所示实施例可为有效的。对图3的(b)、图5及图6的(b)的说明对于图10及图11所示实施例可为有效的。对图6的(a)的说明对于图12所示实施例可为有效的。
根据本发明第一方面的先进驾驶员辅助系统的说明对于图7到图12所示实施例相应地有效。

Claims (18)

1.一种先进驾驶员辅助系统,用于对载具的驾驶员进行辅助,其中
所述先进驾驶员辅助系统包括传感器单元、处理单元及显示器单元;
所述传感器单元被配置成感测所述载具的环境且将感测输出提供到所述处理单元;
所述处理单元被配置成基于所述感测输出来确定所述环境的至少一个特征;
所述处理单元被配置成通过以下方法针对当前时间确定所述特征的风险区:
基于所述载具在所述当前时间的至少一个参数而在所述载具的两个或更多个虚拟位置中的每一虚拟位置处估测关于所述特征的相应风险,以针对所述两个或更多个虚拟位置估测两个或更多个风险,且
基于所述两个或更多个风险形成所述风险区;以及
所述显示器单元被配置成显示所述载具的具有所述特征的所述环境及所述特征的所述风险区。
2.根据权利要求1所述的先进驾驶员辅助系统,其中,
所述处理单元被配置成通过以下方法针对所述当前时间确定所述特征的所述风险区:
迭代地对所述载具的包括或对应于所述载具的所述两个或更多个虚拟位置的多个虚拟位置实行风险估测过程,以针对所述两个或更多个虚拟位置估测所述两个或更多个风险,其中
在所述风险估测过程的每一迭代中,基于所述载具在所述当前时间的所述至少一个参数而在所述多个虚拟位置中的相应虚拟位置处估测关于所述特征的相应风险,且
在其中所述相应风险等于或小于风险阈值的迭代之后,所述风险估测过程停止。
3.根据权利要求1或2所述的先进驾驶员辅助系统,其中
若所述处理单元确定出所述环境的两个或更多个特征,则:
所述处理单元被配置成针对所述当前时间确定所述两个或更多个特征中的至少一个特征的所述风险区,且
所述显示器单元被配置成显示所述载具的具有所述两个或更多个特征的所述环境以及所述两个或更多个特征中的所述特征的所述风险区;或者
所述处理单元被配置成针对所述当前时间确定所述两个或更多个特征中的每一特征的所述风险区,且
所述显示器单元被配置成显示所述载具的具有所述两个或更多个特征的所述环境以及所述两个或更多个特征中的至少一个特征的所述风险区。
4.根据权利要求1或2所述的先进驾驶员辅助系统,其中所述特征包括或对应于以下中的至少其中一个
所述环境中存在的障碍物,
所述环境中存在的街道特性,以及
指示交通规则的指示器。
5.根据权利要求4所述的先进驾驶员辅助系统,其中
所述障碍物包括另外的载具、人及另外的实体物体,
所述街道特性包括街道弯道、街道交叉口、大于坡度阈值的街道坡度、受天气影响的街道区域及具有受损表面的街道区域,且
所述指示交通规则的指示器包括交通标志、街道上的地面标记及交通灯。
6.根据权利要求1或2所述的先进驾驶员辅助系统,其中所述至少一个参数包括或对应于以下中的至少其中一个
所述载具的行驶方向,
所述载具的速度,
所述载具的加速度,
所述载具的加速时间,
所述载具的制动时间,
所述载具的大小,以及
所述载具的形状。
7.根据权利要求1或2所述的先进驾驶员辅助系统,其中依据所述特征的类型而定,所述相应风险包括或对应于:
基于时间的风险,可选地为车头时距、碰撞时间、制动时间、制动线程数目、转向时间及责任敏感安全中的其中一个;和/或
概率风险,可选地为根据高斯方法或生存分析而估测的风险。
8.根据权利要求1或2所述的先进驾驶员辅助系统,其中依据所述特征的类型以及可选地依据所述载具在所述当前时间的估测行驶路径而定,所述相应风险包括或对应于以下风险:
碰撞,若所述特征对应于所述环境中存在的障碍物、街道交叉口或指示至少一个交通规则的指示器,所述指示至少一个交通规则的指示器可选地为交通标志、街道上的地面标记或交通灯;
车道偏离,若所述特征是街道弯道、街道交叉口、大于坡度阈值的街道坡度、受天气影响的街道区域或具有受损表面的街道区域;
侧向加速度,若所述特征是街道弯道或街道交叉口;
加速度,若所述特征是大于所述坡度阈值的街道坡度;
所述载具的失控,若所述特征是街道弯道、街道交叉口、大于所述坡度阈值的街道坡度、受天气影响的街道区域或具有受损表面的街道区域;
违反交通规则,若所述特征对应于指示至少一个交通规则的指示器,所述指示至少一个交通规则的指示器可选地为交通标志、街道上的地面标记或交通灯;和/或
所述载具的损坏,若所述特征对应于具有受损表面的街道区域。
9.根据权利要求1或2所述的先进驾驶员辅助系统,其中所述载具的所述虚拟位置形成网格。
10.根据权利要求1或2所述的先进驾驶员辅助系统,其中所述处理单元被配置成在所述环境中对所述虚拟位置进行布置:
依据所述特征的类型进行布置;
布置成使得所述虚拟位置至少可选地布置在所述载具与所述特征之间在所述当前时间的区域中;
布置成使得所述虚拟位置中的至少其中一个等于所述特征在所述当前时间的实际位置或所述特征的一部分在所述当前时间的实际位置,和/或
布置成使得所述虚拟位置中的至少其中一个等于与所述特征在所述当前时间的所述实际位置相关联的位置或者与所述特征的一部分在所述当前时间的所述实际位置相关联的位置。
11.根据权利要求1或2所述的先进驾驶员辅助系统,其中所述处理单元被配置成在所述环境中将所述虚拟位置布置成使得所述虚拟位置沿着路径布置,其中:
所述路径是所述载具与所述特征之间在所述当前时间的路径,
所述路径是所述载具在当所述前时间的估测行驶路径,
若所述特征是可移动障碍物,则所述路径是所述特征的估测移动路径,
所述路径适合于所述载具和/或所述可移动障碍物在所述当前时间所位于的、可选地正在上面移动的街道,和/或
所述路径适合于所述特征,和/或
所述路径由地图数据提供。
12.根据权利要求1或2所述的先进驾驶员辅助系统,其中
所述显示器单元被配置成显示所述特征的所述风险区:
通过依据所述风险区的边界与所述载具在所述当前时间的实际位置之间的距离来改变所述风险区的颜色、阴影和/或图案;
使得所述风险区被分割成不同颜色、阴影和/或图案的分段,其中所述分段对应于连续的风险范围;和/或
使得所述风险区适合于所述特征和/或所述特征在所述当前时间所位于的街道。
13.根据权利要求1或2所述的先进驾驶员辅助系统,其中若所述特征是街道弯道,则:
所述处理单元被配置成基于所述载具在所述当前时间的所述至少一个参数而在所述载具的所述虚拟位置中的每一虚拟位置处估测由所述街道弯道的曲率引起的侧向加速度作为所述相应风险,其中
所述虚拟位置等于所述街道弯道的不同部分的实际位置。
14.根据权利要求1或2所述的先进驾驶员辅助系统,其中若所述特征是指示至少一个交通规则的指示器或街道交叉口,所述指示至少一个交通规则的指示器可选地是交通标志、街道上的地面标记或交通灯,则:
所述处理单元被配置成基于所述载具在所述当前时间的所述至少一个参数而在所述载具的所述多个虚拟位置中的每一虚拟位置处估测碰撞风险作为所述相应风险;其中
所述多个虚拟位置至少布置在所述载具与所述特征之间的区域中,且所述多个虚拟位置中的至少其中一个等于所述特征的实际位置或所述特征的一部分的实际位置,或者
所述多个虚拟位置至少布置在所述载具与所述特征之间的区域中,且所述多个虚拟位置中的至少其中一个等于与所述特征的所述实际位置相关联的位置或者与所述特征的一部分的所述实际位置相关联的位置。
15.根据权利要求1或2所述的先进驾驶员辅助系统,其中
所述处理单元被配置成基于所述至少一个特征的所述两个或更多个风险和/或所述风险区来确定驾驶行为建议、驾驶行为指令和/或警告,且
所述显示器单元被配置成显示所述驾驶行为建议、所述驾驶行为指令和/或所述警告。
16.根据权利要求1或2所述的先进驾驶员辅助系统,其中所述显示器单元能够被配置成显示所述至少一个特征及所述至少一个特征的所述风险区:
在所述载具的所述环境的二维鸟瞰图中显示;
以所述载具的所述环境的虚拟现实显示器中所包括的第一人称视角显示;
以使用增强现实显示器的第一人称视角显示;和/或
使得所述至少一个特征及所述至少一个特征的所述风险区被投影到所述载具行驶的街道的二维平面上,且使得所述至少一个特征及所述至少一个特征的所述风险区受街道几何形状约束。
17.一种载具,包括如权利要求1至16中的任一项所述的用于对所述载具的驾驶员进行辅助的先进驾驶员辅助系统。
18.一种用于对载具的驾驶员进行辅助的方法,其中所述方法包括:
感测所述载具的环境且提供感测输出;
基于所述感测输出确定所述环境的至少一个特征;
通过以下方法确定所述特征在当前时间的风险区:
基于所述载具在所述当前时间的至少一个参数而在所述载具的两个或更多个虚拟位置中的每一虚拟位置处估测关于所述特征的相应风险,以针对所述两个或更多个虚拟位置估测两个或更多个风险,以及
基于所述两个或更多个风险形成所述风险区;以及
显示所述载具的具有所述特征的所述环境及所述特征的所述风险区。
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