CN116572945A - 驾驶辅助装置、方法、非暂时性存储介质和车辆 - Google Patents

驾驶辅助装置、方法、非暂时性存储介质和车辆 Download PDF

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Abstract

本公开涉及驾驶辅助装置、方法、非暂时性存储介质和车辆。所述驾驶辅助装置用于车辆，所述驾驶辅助装置的特征在于包括一个以上的处理器，所述一个以上的处理器被配置为：当所述车辆接近存在于所述车辆的行驶方向上的目标并且驾驶员执行减速时，计算指示所述车辆的所述驾驶员的驾驶操作的特性的感知风险估计值；基于计算的所述感知风险估计值来决定要应用于所述驾驶员的驾驶辅助方法；并且执行决定的所述驾驶辅助方法。

Description

驾驶辅助装置、方法、非暂时性存储介质和车辆
技术领域
本公开涉及驾驶辅助装置、方法、非暂时性存储介质和车辆。
背景技术
日本未审查专利申请公开第2015-130069号(JP 2015-130069 A)公开了驾驶辅助装置，该驾驶辅助装置基于车辆的驾驶员的驾驶操作的倾向，根据横向距离和碰撞距离来决定提供用于避免存在于车辆前方的目标与车辆之间的碰撞的辅助的时机。
发明内容
在用于车辆的驾驶员避免与诸如在车辆前方行驶的另一车辆的目标碰撞的驾驶辅助技术中，存在根据驾驶员的驾驶特性提供适合于驾驶员的辅助的需求。
本公开提供了驾驶辅助装置等，其能够根据车辆的驾驶员的驾驶特性执行适当内容的驾驶辅助。
根据本公开的技术的第一方案是用于车辆的驾驶辅助装置。所述驾驶辅助装置包括一个以上的处理器，所述一个以上的处理器被配置为：当所述车辆接近存在于所述车辆的行驶方向上的目标并且驾驶员执行减速时，计算指示所述车辆的所述驾驶员的驾驶操作的特性的感知风险估计值；基于计算的所述感知风险估计值来决定要应用于所述驾驶员的驾驶辅助方法；以及执行决定的所述驾驶辅助方法。
根据本公开的技术的第二方案是由车辆的驾驶辅助装置的计算机执行的方法，所述方法包括：当所述车辆接近存在于所述车辆的行驶方向上的目标并且驾驶员执行减速时，计算指示所述车辆的所述驾驶员的驾驶操作的特性的感知风险估计值；基于所述感知风险估计值来决定要应用于所述驾驶员的驾驶辅助方法；以及执行所述驾驶辅助方法。
根据本公开的技术的第三方案是非暂时性存储介质，其存储能够由一个以上的处理器执行并使所述一个以上的处理器执行功能的指令，包括：当车辆接近存在于所述车辆的行驶方向上的目标并且驾驶员执行减速时，计算指示所述车辆的所述驾驶员的驾驶操作的特性的感知风险估计值；基于所述感知风险估计值来决定要应用于所述驾驶员的驾驶辅助方法；以及执行所述驾驶辅助方法。
上述根据本公开的驾驶辅助装置等能够根据车辆的驾驶员的驾驶特性提供适当内容的驾驶辅助。
附图说明
下面将参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，其中，相同的标号表示相同的元件，并且其中：
图1是包括根据实施例的驾驶辅助装置的车辆系统的示意性配置图；
图2是由驾驶辅助装置执行的数据收集学习处理的流程图；
图3是示出前方行驶的车辆和本车辆的距离和速度之间的关系的示例的图；
图4是由驾驶辅助装置执行的驾驶辅助处理的流程图；以及
图5是基于感知风险估计值(PRE值)的驾驶辅助内容的示例。
具体实施方式
在作为辅助控制对象的车辆(当需要与其他车辆区分时，在下文中称为“本车辆”)的行驶方向上存在另一车辆(在下文中称为“前方行驶的车辆”)的情况下，根据本公开的驾驶辅助装置基于到目前为止已经学习到的本车辆的驾驶员的速度感知和距离感知，来执行转向辅助和减速辅助。这使得能够提供适合于车辆的驾驶员的驾驶特性并且还优先考虑安全的驾驶辅助。
下面将参照附图详细描述本公开的实施例。
实施例
配置
图1是示出包括根据本公开的实施例的驾驶辅助装置20的车辆系统1的示意配置的图。图1所示的车辆系统1包括外部传感器11、速度传感器12、加速度传感器13、转向角传感器14、驾驶辅助装置20、人机界面(HMI)控制单元31、电源控制单元32、转向控制单元33和制动控制单元34。车辆系统1可以安装在诸如汽车等的车辆中。
外部传感器11是用于检测/获取关于车辆的周围的信息的传感器。具体地，外部传感器11安装在车辆的前部，检测主要存在于车辆前方的周围中的目标，诸如前方行驶的车辆、两轮车辆等，并且获取检测到的目标的信息(类型、速度、距离等)。可以用作外部传感器11的示例包括使用激光、毫米波、微波或超声波的雷达传感器、使用电荷耦合装置(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)的相机传感器等。由外部传感器11检测/获取的关于车辆的周围的信息(关于目标的信息等)被输出到驾驶辅助装置20。
速度传感器12是用于检测/获取车辆的速度的传感器。可以用作速度传感器12的示例包括用于检测车轮的转速(或旋转量)并且安装在车辆的每一个车轮上的车轮速度传感器。由速度传感器12检测/获取的车辆速度作为关于车辆的信息被输出到驾驶辅助装置20。
加速度传感器13是用于检测/获取车辆所经受的加速度(G力)的大小的传感器。例如，安装在车辆的预定位置以检测车辆的前后方向、车辆宽度方向和上下方向上的加速度的三轴加速度计可以用作加速度传感器13。由加速度传感器13检测/获取的关于加速度的信息作为关于车辆的信息被输出到驾驶辅助装置20。
转向角传感器14是检测/获取与车辆的驾驶员的转向操作对应的方向盘的转向角的传感器。转向角传感器14安装在例如车辆的转向控制单元33中。由转向角传感器14检测/获取的关于方向盘的转向角的信息作为关于车辆的信息被输出到驾驶辅助装置20。
HMI控制单元31是能够根据从驾驶辅助装置20输出的指令控制向车辆的驾驶员呈现诸如驾驶辅助的操作状态的信息的设备。诸如平视显示器(HUD)、导航系统监视器、仪表板、扬声器等的各种类型的装置(从图示中省略)用于呈现信息。
电源控制单元32是能够根据从驾驶辅助装置20输出的指令控制诸如内燃机或牵引电机的作为车辆电源的致动器(从图示中省略)的设备，以控制这些电源中的每一个产生的驱动力和制动力。
转向控制单元33是能够根据从驾驶辅助装置20输出的指令通过例如电动转向机构(从图示中省略)控制用于辅助车辆转向的力的设备。
制动控制单元34是能够根据从驾驶辅助装置20输出的指令，例如通过电动制动机构(从图示中省略)，经由车辆的制动装置控制车轮处产生的制动力的设备。
基于从外部传感器11、速度传感器12、加速度传感器13、转向角传感器14等获得的关于车辆的信息和关于车辆的周围的信息(关于目标的信息等)，驾驶辅助装置20向HMI控制单元31、电源控制单元32、转向控制单元33和制动控制单元34发出控制指令，以便对车辆的驾驶员执行适当的驾驶辅助。
驾驶辅助装置20通常可以配置为包括处理器、存储器、输入/输出接口等的电子控制单元(ECU)的一部分或全部。本实施例的驾驶辅助装置20通过处理器读取并执行存储在存储器中的程序来实现收集单元21、计算单元22、决定单元23和执行单元24的功能，这些将在下面描述。
收集单元21从外部传感器11、速度传感器12、加速度传感器13、转向角传感器14等收集行驶数据，包括驾驶辅助所需的关于车辆的信息和关于车辆的周围的信息(关于目标的信息等)。稍后将描述行驶数据的细节。计算单元22学习车辆的驾驶员的驾驶操作的内容(驾驶特性、驾驶感知)，并且计算反映了关于车辆的前后方向的学习结果的感知风险估计(PRE)。该感知风险估计(PRE)是当本车辆接近前方行驶的车辆并且驾驶员减速以避免与其接触时的驾驶操作的量化特性。稍后将描述该感知风险估计(PRE)的细节。决定单元23基于由计算单元22计算的感知风险估计(PRE)，决定适合于车辆的驾驶员的驾驶辅助的内容(驾驶辅助方法)。决定的驾驶辅助的内容适合于驾驶员的感知。稍后将描述决定驾驶辅助内容的方法的细节。执行单元24根据由决定单元23决定的驾驶辅助的内容来辅助车辆的驾驶员的驾驶。
控制
接下来，将参照图2到图5描述由根据本实施例的驾驶辅助装置20执行的处理。由驾驶辅助装置20执行的处理包括数据收集学习处理和驾驶辅助处理。
(1)数据收集学习处理
图2是示出由驾驶辅助装置20的收集单元21和计算单元22执行的数据收集学习处理的程序的流程图。例如，通过检测诸如在本车辆的行驶方向上前方行驶的车辆的目标来执行图2中例示的数据收集学习处理。
步骤S201
当本车辆接近前方行驶的车辆并且驾驶员开始减速的动作时(当接近前方行驶的车辆时)，驾驶辅助装置20的收集单元21收集车辆行驶数据。该减速的动作是本车辆的驾驶员中断缩短与前方行驶的车辆的距离的动作，并且包括诸如踩下制动踏板的动作、松开加速踏板的动作、降档以施加发动机制动的动作的动作。收集的车辆行驶数据至少包括本车辆的速度Vs、前方行驶的车辆相对于本车辆的相对速度Vr、前方行驶的车辆相对于本车辆的相对加速度或减速度Ar以及本车辆和前方行驶的车辆之间在前后方向上的距离D。图3是示出在道路上行驶的本车辆和与本车辆在相同方向上移动的前方行驶的车辆(目标)之间的距离和速度的关系的示例的图。车辆行驶数据可以是例如当车辆开始减速时的瞬时值的数据，或者可以是在车辆开始减速之后的预定时间段的平均值。在收集到接近前方行驶的车辆时的车辆行驶数据之后，处理进行到步骤S202。
步骤S202
驾驶辅助装置20的计算单元22使用由收集单元21收集的接近前方行驶的车辆时的车辆行驶数据，学习本车辆的驾驶员的驾驶操作的内容(驾驶特性、驾驶感知)。根据本实施例的计算单元22学习驾驶员的速度感知α、驾驶员的加速度或减速度感知β和驾驶员的关于前后方向上的距离预测的感知n中的每一个。驾驶员的速度感知α可以说是表示驾驶员对本车辆的速度的感知相对于现实之间的差异的参数。驾驶员的加速度或减速度感知β可以说是表示驾驶员对本车辆和前方行驶的车辆的相对加速度或减速度的感知相对于现实之间的差异的参数。驾驶员的关于前后方向上的距离预测的感知n可以说是表示驾驶员对本车辆和前方行驶的车辆之间在前后方向上的距离的估计相对于现实之间的差异的参数。
基于车辆之间的距离和碰撞时间(TTC)之间的相关关系、车辆之间的距离和相对速度之间的相关关系、车辆之间的距离、速度和开始制动的时间之间的相关关系等，获得驾驶员的这些感知α、β和n中的每一个参数，作为本车辆的个体驾驶员的参数。这些相关关系可以通过例如通过测试驾驶员等通过实验驾驶来测量、通过执行模拟来估计等获得。
当接近前方行驶的车辆时，计算单元22利用从上述步骤S201中收集的车辆行驶数据获得的新值更新驾驶员的感知α、β和n的值，作为学习的值。当学习到驾驶员的感知α、β和n的值时，处理然后进行到步骤S203。
步骤S203
驾驶辅助装置20的计算单元22使用在上述步骤S202中学习和更新的驾驶员的速度感知α的值、驾驶员的加速度或减速度感知β的值和驾驶员的关于前后方向上的距离预测的感知n的值，根据以下表达式计算感知风险估计值(PRE值)。当计算出感知风险估计值(PRE值)时，处理然后进行到步骤S204。
步骤S204
驾驶辅助装置20的计算单元22将在上述步骤S203中新计算的感知风险估计值(PRE值)与此次执行车辆的减速动作的驾驶员的信息相关联地存储在驾驶辅助装置20的预定存储器等中。注意，可以通过使用已知的判定方法来识别车辆的驾驶员的身份，例如通过由驾驶员携带的电子钥匙的唯一ID来判定、通过调整驾驶(座椅)位置来判定、通过使用驾驶员相机的图像分析来判定等。在与能够识别个体的驾驶员信息相关联地存储感知风险估计值(PRE值)时，该数据收集学习处理结束。
(2)驾驶辅助处理
图4是示出由驾驶辅助装置20的决定单元23和执行单元24执行的驾驶辅助处理的程序的流程图。例如，通过检测诸如在本车辆的行驶方向上前方行驶的车辆的目标来执行图4中例示的驾驶辅助处理。
步骤S401
驾驶辅助装置20的决定单元23从预定存储器等中获取与驾驶员的信息相关联地存储的感知风险估计值(PRE值)。如上所述执行车辆的个体驾驶员的识别。注意，在同一驾驶员驾驶车辆从点火开启(IG-ON)到点火关闭(IG-OFF)的一个完整行程的情况下，每当在上述数据收集学习处理中的步骤S203中计算感知风险估计值(PRE值)时，在下次执行的车辆的减速动作中获取新计算的感知风险估计值(PRE值)。在获取到与车辆的驾驶员相关联的感知风险估计值(PRE值)时，处理进行到步骤S402。
步骤S402
驾驶辅助装置20的决定单元23判断在上述步骤S401中获取的感知风险估计值(PRE值)是高还是低。作为示例，决定单元23可以根据感知风险估计值(PRE值)是否大于预先设定的阈值M来判断感知风险估计值(PRE值)是高还是低。该阈值M可以基于从大量驾驶员获得的驾驶数据的统计结果等适当地设定。
当感知风险估计值(PRE值)等于或小于阈值M时(步骤S402中的“是”)，判定驾驶员对安全辅助的接受度高，并且处理进行到步骤S403。另一方面，当感知风险估计值(PRE值)大于阈值M时(步骤S402中的“否”)，判定驾驶员对安全辅助的接受度不高，并且处理进行到步骤S404。
步骤S403
当感知风险估计值(PRE值)等于或小于阈值M(PRE≤M)时，驾驶辅助装置20的决定单元23决定执行驾驶辅助，作为要应用于车辆的驾驶员的驾驶辅助。也就是说，在这种情况下，决定对对安全辅助具有“高”接受度的驾驶员执行驾驶辅助。驾驶辅助装置20的执行单元24然后相对于车辆的驾驶员执行由决定单元23决定的驾驶辅助。图5中的左栏例示了当对安全辅助的接受度“高”时驾驶辅助的内容。
在本实施例中，当对安全辅助的接受度“高”时，执行用于将车辆引导向安全侧的控制(即，关于车辆安全的控制)的辅助的优先级高于执行其他控制的辅助。更具体地，例如，相较于标准(默认)设定或对安全辅助的接受度是“其他”等，在更早的时刻开始控制辅助，以增加量的辅助(更强的效果)执行控制。
此外，当对安全辅助的接受度“高”时，用于引导安全驾驶的HMI(即，关于车辆安全的控制)的辅助的优先级高于HMI的其他辅助。当“高”时实现的HMI的典型辅助的示例包括使用HMI控制单元31来控制开启经由仪表板、HUD等的显示通知，控制开启经由扬声器等的音频通知，通过使用转向控制单元33强烈控制振动方向盘的触觉通知等。
除了上述HMI的辅助之外，可以执行控制使得当对安全辅助的接受度“高”时，主动向车辆的驾驶员建议各种类型的安全相关辅助。
当驾驶员对安全辅助的接受度“高”时，在对驾驶员执行驾驶辅助时，该驾驶辅助处理结束。
步骤S404
当感知风险估计值(PRE值)大于阈值M(PRE>M)时，驾驶辅助装置20的决定单元23决定执行驾驶辅助，作为要应用于车辆的驾驶员的驾驶辅助。也就是说，在这种情况下，决定对属于“其他”并且不具有对安全辅助的高接受度的驾驶员执行驾驶辅助。驾驶辅助装置20的执行单元24然后相对于车辆的驾驶员执行由决定单元23决定的驾驶辅助。图5中的右栏例示了当对安全辅助的接受度是“其他”时驾驶员的驾驶辅助的内容。
在本实施例中，当对安全辅助的接受度是“其他”时，执行用于将车辆引导向安全侧的控制(即，关于车辆安全的控制)的辅助的优先级不高于执行其他控制的辅助。更具体地，例如，相较于标准(默认)设定或对安全辅助的接受度“高”等，在较晚的时刻开始控制辅助，以减少量的辅助(较弱的效果)执行控制。此外，当对安全辅助的接受度是“其他”时，车辆的驾驶员能够可选地选择是否实施控制辅助以将车辆引导向安全侧。
同样，当对安全辅助的接受度是“其他”时，用于引导安全驾驶的HMI(即，关于车辆安全的控制)的辅助的优先级不高于HMI的其他辅助。更典型地，可以由车辆的驾驶员可选地选择用于引导安全驾驶的HMI的使用。当“其他”时实现的HMI的典型辅助的示例包括使用HMI控制单元31来控制开启经由仪表板、HUD等的显示通知，控制关闭经由扬声器等的音频通知，通过使用转向控制单元33来微弱控制振动方向盘的触觉通知等。
当对安全辅助的接受度是“其他”时，在对驾驶员执行驾驶辅助时，该驾驶辅助处理结束。
上述数据收集学习处理(步骤S201到S204)和驾驶辅助处理(步骤S401到S404)能够实现基于优先考虑安全并且适合于车辆的驾驶员的驾驶特性的内容执行驾驶辅助。
此外，在本实施例中已经描述了该示例：基于感知风险估计值(PRE值)的驾驶辅助内容被分类为两种情况，即，对安全辅助的接受度“高”时和“其他”时。然而，除了该分类示例之外，例如，基于通过学习驾驶员的感知等获得的驾驶员的驾驶类型的差异，驾驶辅助内容可以被分类为三个以上的类别。
操作和效果
如上所述，根据本公开的实施例的驾驶辅助装置，在本车辆行驶方向上存在前方行驶的车辆等目标的情况下，当本车辆接近前方行驶的车辆并且驾驶员执行减速动作时，执行本车辆和前方行驶的车辆之间在前后方向上的距离、本车辆的速度、前方行驶的车辆相对于本车辆的相对速度以及前方行驶的车辆相对于本车辆的相对加速度或减速度的收集。然后，该收集的数据用于学习驾驶员的速度感知α、驾驶员的加速度或减速度感知β以及驾驶员的关于前后方向上的距离预测的感知n中的每一个参数。然后，基于通过该学习获得的参数，相对于实际距离和速度来估计驾驶员对距离和速度的感知，并且计算车辆的驾驶员特有的感知风险估计值(PRE值)。
使用以这种方式计算的感知风险估计值(PRE值)来辅助驾驶员的驾驶操作，使得能够提供优先考虑安全并且适合于根据车辆的驾驶员的驾驶特性(驾驶感知)的驾驶辅助。这使得驾驶员不会因常规布置中的统一驾驶辅助而感到不安或烦恼，并且防止驾驶员对驾驶辅助功能的接受度下降。
尽管以上描述了本公开的实施例，但是本公开可以被理解为驾驶辅助装置、由包括处理器和存储器的驾驶辅助装置执行的方法、用于执行该方法的控制程序、存储控制程序的计算机可读非暂时性存储介质以及配备有驾驶辅助装置的车辆。
根据本公开的驾驶辅助装置等可用于车辆等，并且在期望根据车辆的驾驶员的驾驶特性等提供合适的驾驶辅助时有用。

Claims (10)

1.一种用于车辆的驾驶辅助装置，所述驾驶辅助装置的特征在于包括一个以上的处理器，所述一个以上的处理器被配置为：
当所述车辆接近存在于所述车辆的行驶方向上的目标并且驾驶员执行减速时，计算指示所述车辆的所述驾驶员的驾驶操作的特性的感知风险估计值；
基于计算的所述感知风险估计值来决定要应用于所述驾驶员的驾驶辅助方法；以及
执行决定的所述驾驶辅助方法。
2.根据权利要求1所述的驾驶辅助装置，其特征在于，所述一个以上的处理器被配置为基于所述车辆和所述目标之间在前后方向上的距离、所述驾驶员关于在所述前后方向上的所述距离的感知、所述车辆的速度、所述车辆和所述目标之间的相对速度、所述车辆和所述目标之间的相对加速度或减速度、所述驾驶员关于所述速度的感知以及所述驾驶员关于所述相对加速度或减速度的感知来计算所述驾驶员的所述感知风险估计值。
3.根据权利要求2所述的驾驶辅助装置，其特征在于，在所述车辆的实际行驶期间学习到的值用于所述驾驶员的所述感知。
4.根据权利要求3所述的驾驶辅助装置，其特征在于，所述一个以上的处理器被配置为基于所述车辆和所述目标之间在所述前后方向上的所述距离、所述驾驶员关于在所述前后方向上的所述距离的所述感知、所述车辆的所述速度、所述车辆和所述目标之间的所述相对速度、所述车辆和所述目标之间的所述相对加速度或减速度，所述驾驶员关于所述速度的所述感知以及所述驾驶员关于所述相对加速度或减速度的所述感知，根据下面的表达式，设定所述驾驶员的所述感知风险估计值，
其中PRE是所述驾驶员的所述感知风险估计值，D是所述车辆和所述目标之间在所述前后方向上的所述距离，n是所述驾驶员关于在所述前后方向上的所述距离的所述感知，Vs是所述车辆的所述速度，Vr是所述车辆和所述目标之间的所述相对速度，Ar是所述车辆和所述目标之间的所述相对加速度或减速度，α是所述驾驶员关于所述速度的所述感知，β是所述驾驶员关于所述相对加速度或减速度的所述感知。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的驾驶辅助装置，其特征在于，所述一个以上的处理器被配置为当所述感知风险估计值等于或小于预定阈值时，决定与其他控制相比优先执行与所述车辆的安全相关的控制的所述驾驶辅助方法。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的驾驶辅助装置，其特征在于，所述一个以上的处理器被配置为当所述感知风险估计值大于预定阈值时，决定与其他控制相比不优先执行与所述车辆的安全相关的控制的所述驾驶辅助方法。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的驾驶辅助装置，其特征在于，所述一个以上的处理器被配置为：
当所述感知风险估计值等于或小于预定阈值时，决定所述驾驶辅助方法，使得所述驾驶辅助方法包括人机界面的辅助；并且
当所述感知风险估计值大于预定阈值时，基于所述驾驶员是否使用所述人机界面的所述辅助的所述驾驶员的选择决定所述驾驶辅助方法。
8.一种由车辆的驾驶辅助装置的计算机执行的方法，所述方法的特征在于包括：
当所述车辆接近存在于所述车辆的行驶方向上的目标并且驾驶员执行减速时，计算指示所述车辆的所述驾驶员的驾驶操作的特性的感知风险估计值；
基于所述感知风险估计值来决定要应用于所述驾驶员的驾驶辅助方法；以及
执行所述驾驶辅助方法。
9.一种非暂时性存储介质，其存储能够由一个以上的处理器执行并使所述一个以上的处理器执行功能的指令，所述功能的特征在于包括：
当车辆接近存在于所述车辆的行驶方向上的目标并且驾驶员执行减速时，计算指示所述车辆的所述驾驶员的驾驶操作的特性的感知风险估计值；
基于所述感知风险估计值来决定要应用于所述驾驶员的驾驶辅助方法；以及
执行所述驾驶辅助方法。
10.一种车辆，其特征在于包括根据权利要求1至6中任一项所述的驾驶辅助装置。
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