CN115285114A - 车辆与车辆周围环境交互的系统、方法、车辆及程序产品 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车辆制造领域并涉及一种用于车辆与车辆周围环境进行交互的系统，包括第一传感器，其布置在车辆内部并且配置为适于检测车辆的驾驶员的视线；第二传感器，其在车辆上布置在车辆外部并且配置为适于检测车辆的周围环境；输出设备，其在车辆上布置在车辆外部并且配置为适于接收第一传感器的传感器数据并输出关于车辆的驾驶员的视线信息；控制器，其配置为适于在第二传感器检测到车辆的周围环境中的交通参与者时控制输出设备向所述周围环境输出驾驶员的视线信息。本发明还涉及一种相应的方法、车辆以及计算机程序产品。通过本发明的技术提高车辆自身的安全性以及车辆周围环境中的交通参与者的安全性。

Description

车辆与车辆周围环境交互的系统、方法、车辆及程序产品
技术领域
本发明涉及车辆领域，具体而言涉及一种用于车辆与车辆周围环境进行交互的系统。本发明还涉及一种用于车辆与车辆周围环境进行交互的方法。此外，本发明还涉及一种包括这种交互系统的车辆以及一种计算机程序产品。
背景技术
随着汽车技术的发展，对行人保护的要求以及对避免车辆事故的要求越来越高。在传统车辆中，驾驶员通常通过鸣笛或者车灯光线与周围环境中的行人和车辆进行交互或者说对其进行提示或警告。
然而一方面，由于鸣笛或者车灯光线而会对周围环境中的行人和其车辆产生干扰，例如突然的鸣笛对行人造成不必要的惊吓，或者例如通过闪烁车灯可能在紧急状况下造成不必要的事故。
另一方面，驾驶员在驾驶操作时无法确保随时能够注意到突然的交通变化。例如在转弯时，驾驶员的注意力需要兼顾车辆左右两边的交通状况。尤其当驾驶员的注意力首先关注左侧的交通状况时，右侧的交通状况，例如电动自行车突然从右侧并入，不能被及时注意到。在这种情况下，如果驾驶员进行操作，例如向右转向，则很可能造成对车辆的损伤和对行人的伤害。在另一种情况下，然后当驾驶员将注意力又转向右侧并且观察右侧交通状况时，左侧交通状况的突然变化也可能造成不希望的事故。在整个过程中，驾驶员无法精确掌握车辆周围环境中的交通状况变化，而车辆周围环境中的交通参与者也无法明确地知晓驾驶员的操作意图以及后续的操作动作。这会造成事故风险并且造成人员伤害。
因此，针对上述问题中的至少一些仍然存在对提高驾驶安全性的改进方案的需求。
发明内容
基于此，本发明提出一种高效方案，所述方案不仅能够克服现有技术方案中的不足，而且能够在现有系统的基础上仅通过简单的硬件加装实现功能集成和扩展并且有效地提高车辆自身的安全性以及车辆周围环境中的交通参与者的安全性。此外，通过本发明的技术方案也能够提高用户的使用体验以及对产品的接收度和满意度。
根据本发明的第一方面，提供一种用于车辆与车辆周围环境进行交互的系统，所述系统包括：
第一传感器，所述第一传感器布置在车辆内部并且配置为适于检测所述车辆的驾驶员的视线；
第二传感器，所述第二传感器在所述车辆上布置在车辆外部并且配置为适于检测所述车辆的周围环境；
输出设备，所述输出设备在所述车辆上布置在车辆外部并且配置为适于接收所述第一传感器的传感器数据并输出关于所述车辆的驾驶员的视线信息；
控制器，所述控制器配置为适于在所述第二传感器检测到所述车辆的周围环境中的交通参与者时控制所述输出设备向所述周围环境输出所述视线信息。
本发明的基本构思在于，通过将驾驶员的注意力信息，尤其驾驶员的视线方向借助车外设备向车辆周围环境中的交通参与者输出，使得这些交通参与者能够直观地且同步地获知该车辆的驾驶员的视线信息，并且明确地知晓驾驶员是否注意到这些交通参与者自身的交通状况以及动作。这不仅有利地提升了对周围环境中的交通参与者的安全性，而且也能大程度避免交通参与者与车辆自身的事故。此外，通过附加地对车辆驾驶员的同步提醒，也能够实现车辆与车辆周围环境中的交通参与者的双向交互。
本发明的用于车辆与车辆周围环境进行交互的有利扩展方案能够从以下可选的实施方式中获得。
根据本发明的用于车辆与车辆周围环境进行交互的系统的一个可选实施方式设置，所述输出设备包括显示单元，所述显示单元配置为适于显示所述视线信息。通过显示单元，例如显示器能够特别直观地显示驾驶员的视线信息。
替代地或附加地，所述输出设备还可以包括投影单元，所述投影单元配置为适于将所述视线信息投影到相应的平面上，例如地面或墙面上。作为显示单元的补充或者替代，通过投影设备能够将驾驶员的视线信息投影到周围环境中的平面上，例如地上。这种构型方案能够更加直观并且清晰地表明驾驶员的视线信息。此外，取决于投影设备的投影距离，能够进一步提高对周围环境中的交通参与者的提示或者预警并因而能够进一步提高安全性。
替代地或附加地，所述输出设备还可以包括灯光单元，所述灯光单元配置为适于借助光线表征所述视线信息。这种构型方案简单并且能够成本高效。
根据本发明的用于车辆与车辆周围环境进行交互的系统的一个可选实施方式设置，所述显示单元和/或所述投影单元以文字和/或符号的形式输出所述视线信息。这种构型方案能够特别简单并且直观地输出视线信息，并且能够特别高效地使交通参与者获知车辆驾驶员的视线或者说关注方向并因而进一步提高交通安全性。
根据本发明的用于车辆与车辆周围环境进行交互的系统的一个可选实施方式设置，所述输出设备布置在所述车辆的尾部和/或所述车辆的车门处。在此可以灵活地将所述输出设备布置在车辆的不同部位上。尤其，可以在车辆上的不同部位处设置多个输出设备，并且因而能够从车辆的各个方向向周围环境中的交通参与者输出驾驶员的视线信息。由此能够实现全方位的车辆与交通参与者的交互并且进一步提高交通安全性。
根据本发明的用于车辆与车辆周围环境进行交互的系统的一个可选实施方式设置，所述第一传感器构造为摄像头，例如单目摄像头或者双目摄像头。通过使用常用的摄像头能够以成本有利的方式可靠地检测驾驶员的视线信息。
根据本发明的用于车辆与车辆周围环境进行交互的系统的一个可选实施方式设置，所述第二传感器构造为雷达传感器，例如激光雷达或者毫米波雷达。这种构型方案能够保证对周围环境的可靠检测。
根据本发明的用于车辆与车辆周围环境进行交互的系统的一个可选实施方式设置，所述输出设备还包括语音单元，所述语音单元配置为适于以声学的方式输出所述视线信息。这种构型方案通过语音信号向周围环境中的交通参与者输出视线信息，由此能够简单且高效地实现对驾驶员视线信息的获取。
根据本发明的用于车辆与车辆周围环境进行交互的系统的一个可选实施方式设置，所述视线信息包括视线方向，所述输出设备能够输出关于所述视线方向的信息。通过输出驾驶员的视线方向，能够直观地为周围环境中的交通参与者提供驾驶员的视线信息并且由此提高车辆与周围环境中的交通参与者的交互效率和交通安全性。
根据本发明的第二方面，提供一种车辆，所述车辆包括根据上述用于车辆与车辆周围环境进行交互的系统。
根据本发明的第三方面，提供一种用于车辆与车辆周围环境进行交互的方法，所述方法包括以下步骤：
S1检测所述车辆的驾驶员的视线；
S2检测所述车辆的周围环境；
S3当检测到所述车辆的周围环境中存在交通参与者时，向所述车辆的周围环境输出所述视线信息。
根据本发明的第三方面，提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序信号，所述计算机程序信号被处理器执行时至少用于辅助实施上述方法。
本发明的更多的特征从权利要求、附图和附图的描述中变得显而易见的。在上述说明中提到的特征和特征组合以及在下文的附图描述中提到的和/或只在附图中示出的特征和特征组合不仅可以以相应指定的组合使用，而且可以在不脱离本发明的范围的情况下以其它组合使用。因此，下述内容也视作被本发明涵盖和公开：这些内容未在附图中明确示出并未被明确解释，而是源自由来自所解释的内容的分离的特征所组成的组合并由这些组合产生。下述内容和特征组合也被视作是被公开的：其不具有原始撰写的独立权利要求的所有特征。此外，下述内容和特征组合被视作尤其被上文内容所公开：其超出或偏离权利要求的引用关系中所限定的特征组合。
附图说明
下面，通过参看附图更详细地描述本发明，可以更好地理解本发明的原理、特点和优点。在附图中：
图1示出了本发明一个实施方式的用于车辆与车辆周围环境进行交互的系统的组成部分的示意图；
图2示出了图1中的系统的输出设备的一个实施方式的示意图；
图3示出了本发明一个实施方式的用于车辆与车辆周围环境进行交互的方法的流程图；
图4示出了用于车辆与车辆周围环境进行交互的一个场景；
图5示出了用于车辆与车辆周围环境进行交互的另一场景。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案以及有益的技术效果更加清楚明白，以下将结合附图以及多个示例性实施方式对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅用于解释本发明，而不用于限定本发明的保护范围。
在本说明书中，为了方便起见，使用“中部”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系的词句以参照附图说明构成要素的位置关系，仅是为了便于描述本说明书和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。构成要素的位置关系根据描述每个构成要素的方向适当地改变。因此，不局限于在说明书中说明的词句，根据情况可以适当地更换。
图1示出了本发明一个实施方式的用于车辆1与车辆周围环境进行交互的系统10的组成部分的示意图。在该实施方式中，所述系统10包括第一传感器100、第二传感器101、输出设备102和控制器103。第一传感器100布置在车辆内部、例如布置在驾驶员座椅的前方并且构造成摄像头，用于实时地检测驾驶员的视线。第二传感器101在车辆1上布置在车辆外部构造为激光雷达传感器，用于检测车辆1的周围环境。示例性地，在车辆1的外围上分别构造有多个雷达传感器，它们能够检测车辆周围360度范围内的交通参与者并且根据雷达传感器的检测有效距离例如检测100m范围内的交通参与者。输出设备102在车辆1上布置在车辆外部并且用于接收第一传感器100的传感器数据并能够输出关于驾驶员的视线信息。控制器103与第一传感器100、第二传感器101和输出设备102数据连接并且用于在第二传感器101检测到车辆1的周围环境中的交通参与者2时控制输出设备102向周围环境输出驾驶员的视线信息。控制器103可以是车辆控制器也可以是车辆控制器的子控制器。
图2示出了图1中的系统10的输出设备102的示意图。在该实施方式中，输出设备102包括显示单元1020、投影单元1021、灯光单元1022和语音单元1023。显示单元1020构造为显示屏并且能够显示驾驶员的视线信息。投影单元1021构造成投影机并且能够将驾驶员的视线信息投影到相应的平面上，例如地面或墙面上。根据该实施方式，显示单元1020和投影单元1021能够以文字的形式输出驾驶员的视线信息。替代地或附加地，显示单元1020和投影单元1021能够以符号的形式输出驾驶员的视线信息。
灯光单元1022构造成射灯并且能够借助光线表征所述视线信息。也就说是，灯光单元1022能够通过光线方向以及光线强弱表征驾驶员的视线信息。
语音单元1023构造为扬声器并且能够以声学的方式输出所述视线信息。换言之，语音单元1023利用语音、例如人声输出驾驶员的视线信息，例如“驾驶员看向左侧”或者“驾驶员已经注意到你”。附加地，语音单元1023还能够输出提示或者警告语音，例如“驾驶员没有注意到你，请小心”等。
根据其他实施方式，输出设备102也可以包含上述单元中的至少一种。
图3示出了本发明一个实施方式的用于车辆与车辆周围环境进行交互的方法的流程图。在步骤S1中，第一传感器100检测车辆的驾驶员的视线并且实时地将传感器数据传输给输出设备102和控制器103。在步骤S2中，第二传感器101检测车辆1的周围环境并且实时地将传感器传输给控制器103。在步骤S3中，当检测到车辆1的周围环境中存在交通参与者2时，控制器103控制输出设备102向车辆1的周围环境输出驾驶员的视线信息。
下面结合不同的应用场景具体描述本发明的系统10。
图4示出了用于车辆与车辆周围环境进行交互的一个场景。在该场景中，车辆1例如构造成乘用车并且处于十字路口处。车辆1的驾驶员例如准备向右转向并且用箭头A表示。通常，驾驶员在转向之前首先打开右转方向灯，然后他的视线先向车辆左前方看去并且观察来自左侧环境中的交通参与者，之后在确认左侧安全的情况下将视线转向右后方并且观察来自右侧的交通参与者。当确认左侧安全之后，驾驶员打方向盘并且车辆1右转弯。
通常这个过程持续时间仅几秒钟，然而例如在驾驶员的视线方向从左向右的时间期间可能从左侧突然窜出交通参与者情况下或者在驾驶员视线在转向右侧后由于右侧交通复杂而在该方向上多停留的数秒并且之后忘记视线转向左侧并再次确认左侧安全的情况下，可能忽略的左侧的交通情况，因而这会导致严重的交通事故。
因此根据本发明，交通参与者2，在此交通参与者2示例性地构型为电动车骑行者。当车辆1来到十字路口处并且将要转向之前，第一传感器100始终检测驾驶员的视线。第二传感器101检测到了车辆周围环境中的电动车骑行者，然而由于遮挡或者疏忽，车辆1的驾驶员虽向左侧观察但由于疏忽或者遮挡而肉眼未关注到该电动车骑行者并且然后驾驶员向右侧观察并准备转向。在此，根据本发明的一个实施方式，控制器103控制输出设备102在车外借助显示单元1020显示驾驶员的视线信息，例如以文字的形式向周围环境中的交通参与者显示或者提示车辆1的驾驶员的视线方向。附加地，投影单元1021也以文字的形式将车辆1的驾驶员的视线方向投影到十字路口处的地面上。进一步地，灯光单元1022以光线方向表明驾驶员的实时视线方向。同时，语音单元1023也向周围环境中的交通参与者输出语音提示“车辆1的驾驶员的视线方向向右侧”或者“车辆1的驾驶员没有注意到左侧”。当车辆1的驾驶员的视线从右侧转回并且开始转向时，输出设备102继续实时地输出驾驶员的视线方向信息。在此，电动车骑行者在逐渐靠近车辆1时通过输出设备102输出的驾驶员视线信息明确且及时地获知驾驶员的观察方向并且因而能够及时地做出制动或者避让等措施。由此，通过本发明的系统10极大程度地避免了车辆1与电动车行者的事故。
附加地，控制器103也能够控制车内的语音系统10并且为车辆1的驾驶员输出语音提示“在你周围(左侧)有电动自行车靠近，请注意”。由此，实现了双向的信息提示并因而进一步提升道路安全。
图5示出了用于车辆1与车辆周围环境进行交互的另一场景。在该场景中，车辆1例如行驶在高速公路上并且在三车道的道路上位于中间车道。在车辆1的周围环境中存在另外的车辆2和另外的车辆3，车辆2位于车辆1的相邻车道的左后方，而车辆3位于车辆1的相邻车道的右前方。在该场景中，车辆1的驾驶员想要并线到车辆2的车道中(以箭头B表示)，而车辆3的驾驶员想要并线到车辆1的车道(中间车道)中(以箭头C表示)。车辆1的驾驶员首先向左后方观察，然后此时车辆3正在并入车辆1的车道中，因而车辆1的驾驶员的视线转回到自己的车道并观察车辆3的行驶动作而可能忽视或者不再关注左侧的车辆2。此时，如果车辆1的驾驶员没有再观察左后方的车辆2而进行并线，由于存在时间盲区，因而可能造成车辆2与车辆1的事故。
因此根据本发明，当车辆1在中间道路上行驶时，车辆1的第二传感器101持续检测车辆1的周围环境中的交通参与者并且第一传感器100持续检查车辆1的驾驶员的视线。当检测到车辆2和车辆3时，控制器103将车辆1的驾驶员的视线向车辆2和车辆3同时输出。在该实施方式中，可以在车辆1上在外部设置多个本发明的输出设备102。如在图4中的场景那样，输出设备102分别借助显示单元1020、投影单元1021、灯光单元1022以及语音单元1023向车辆2和车辆3输出车辆1的驾驶员的视线信息。由此，车辆2和车辆3的驾驶员能够及时地获知车辆1的驾驶员的视线信息并且基于车辆1的驾驶员的操作提示(打转向灯)而做出相应的操作，例如车辆3的驾驶员迟缓进行并线，而车辆2的驾驶员稍微降速以便让车辆1进行并线。由此，极大程度地提高了车辆1、车辆2和车辆3的行驶安全性。
尤其在该场景中，车辆2和车辆3也可以配备有根据本发明的上述系统10。由此能够在车辆之间实现驾驶员视线信息的相互输出。这进一步提高了道路安全。
附加地，控制器103也能够控制车内的语音系统10并且为车辆1的驾驶员输出语音提示“在你周围有车辆2和车辆3，请注意”。由此，实现了双向的信息提示并因而进一步提升道路安全。
当然，本发明的技术方案还可以与传统的驾驶员提示操作结合，例如在复杂路口处反复鸣笛。
对于本领域的技术人员而言，本发明的其它优点和替代性实施方式是显而易见的。因此，本发明就其更宽泛的意义而言并不局限于所示和所述的具体细节、代表性结构和示例性实施方式。相反，本领域的技术人员可以在不脱离本发明的基本精神和范围的情况下进行各种修改和替代。

Claims (10)

1.一种用于车辆(1)与车辆周围环境进行交互的系统(10)，其特征在于，所述系统(10)包括：
第一传感器(100)，所述第一传感器(100)布置在车辆内部并且配置为适于检测所述车辆(1)的驾驶员的视线；
第二传感器(101)，所述第二传感器(101)在所述车辆(1)上布置在车辆外部并且配置为适于检测所述车辆(1)的周围环境；
输出设备(102)，所述输出设备(102)在所述车辆(1)上布置在车辆外部并且配置为适于接收所述第一传感器(100)的传感器数据并输出关于所述车辆(1)的驾驶员的视线信息；
控制器(103)，所述控制器(103)配置为适于在所述第二传感器(101)检测到所述车辆(1)的周围环境中的交通参与者(2)时控制所述输出设备(102)向所述周围环境输出所述视线信息。
2.根据权利要求1所述的用于车辆(1)与车辆周围环境进行交互的系统(10)，其特征在于，所述输出设备(102)包括：
显示单元(1020)，所述显示单元(1020)配置为适于显示所述视线信息；和/或
投影单元(1021)，所述投影单元(1021)配置为适于将所述视线信息投影到相应的平面上，例如地面或墙面上；和/或
灯光单元(1022)，所述灯光单元(1022)配置为适于借助光线表征所述视线信息。
3.根据权利要求2所述的用于车辆(1)与车辆周围环境进行交互的系统(10)，其特征在于，所述显示单元(1020)和/或所述投影单元(1021)以文字和/或符号的形式输出所述视线信息。
4.根据权利要求1至3之一所述的用于车辆(1)与车辆周围环境进行交互的系统(10)，其特征在于，所述输出设备(102)布置在所述车辆(1)的尾部和/或所述车辆(1)的车门处。
5.根据权利要求1至4之一所述的用于车辆(1)与车辆周围环境进行交互的系统(10)，其特征在于，
所述第一传感器(100)构造为摄像头，例如单目摄像头或者双目摄像头；和/或
所述第二传感器(101)构造为雷达传感器，例如激光雷达或者毫米波雷达。
6.根据权利要求1至5之一所述的用于车辆(1)与车辆周围环境进行交互的系统(10)，其特征在于，所述输出设备(102)还包括语音单元(1023)，所述语音单元(1023)配置为适于以声学的方式输出所述视线信息。
7.根据权利要求1至6之一所述的用于车辆(1)与车辆周围环境进行交互的系统(10)，其特征在于，所述视线信息包括视线方向，所述输出设备(102)能够输出关于所述视线方向的信息。
8.一种车辆(1)，所述车辆(1)包括根据权利要求1至7之一所述的用于车辆(1)与车辆周围环境进行交互的系统(10)。
9.一种用于车辆(1)与车辆周围环境进行交互的方法，所述方法包括以下步骤：
S1检测所述车辆(1)的驾驶员的视线；
S2检测所述车辆(1)的周围环境；
S3当检测到所述车辆(1)的周围环境中存在交通参与者(2)时，向所述车辆(1)的周围环境输出所述视线信息。
10.一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序信号，所述计算机程序信号被处理器执行时至少用于辅助实施根据权利要求9所述的方法。
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