CN108573617A - 驾驶辅助装置、车辆及其方法 - Google Patents

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塞巴斯蒂安·齐格迈尔
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Abstract

本申请提供了一种驾驶辅助装置、车辆及其方法。所述驾驶辅助装置包括：信号输入单元，其适于接收传感信号，所述传感信号包括在自身车辆周围行驶车辆的运动信息；计算单元，其适于基于在所述自身车辆周围行驶的车辆与该自身车辆的运动信息计算在自身车辆周围行驶的车辆与该自身车辆的速度差；预警单元，其适于当确定速度差的任一个大于阈值时发出预警信号，速度差取决于在所述自身车辆周围行驶车辆与所述自身车辆的位置和方向。根据本申请的实施方式，自身车辆的驾驶员可被提前警示在自身车辆周围行驶的车辆状况。驾驶员可注意到开始超车的危险，使得他从容地处理这样危险的状况。

Description

驾驶辅助装置、车辆及其方法
技术领域
本申请涉及汽车技术，尤其涉及驾驶辅助装置、车辆及其方法。
背景技术
如今随着路上行驶的车辆的增多，越来越多的交通事故被报道。其中所涉车辆在相同方向上行驶的情况占了大多数。一个典型的例子如下：当两个车辆在相同的车道上以相同的方向前后行驶时，如果后面的车辆以比前方车辆快得多的速度行驶，则由于制动时间不足而易于发生追尾碰撞。另一方面，当后面的车辆希望通过毗邻车道赶超前车时，如果前方车辆的驾驶员忽略检查后方车辆的相对速度和相对位置而突然改变其车道到相同的毗邻车道时，那么他们可能在毗邻车道相互碰撞。因此，存在避免这种危险的情况的需求。
另一方面，自身车辆周围行驶车辆的突然变更车道到自身车道往往带来事故风险。因此，期望通过预测潜在的车道变更并采取相应的行动而避免这样的事故。
发明内容
鉴于所述技术问题，本申请提供了一种安装在自身车辆上的驾驶辅助装置，所述装置包括：
信号输入单元，其适于接收传感信号，所述传感信号包括在所述自身车辆周围行驶车辆的运动信息；
计算单元，其适于基于在所述自身车辆周围行驶车辆与该自身车辆的运动信息计算该自身车辆与在所述自身车辆周围行驶车辆的速度差，
预警单元，其适于当确定所述速度差中的任一个大于阈值时发出预警信号，所述速度差取决于在所述自身车辆周围行驶的车辆与自身车辆的位置和方向。
优选地，在所述驾驶辅助装置中，其中，所述传感信号包括在毗邻车道上行驶车辆的运动信息。
优选地，在所述驾驶辅助装置中，其中，所述运动信息包括在所述自身车辆周围行驶车辆的位置信息以及所述自身车辆与在该自身车辆周围行驶车辆的距离；并且所述预警单元进一步适于当确定所述距离中的任一个在阈值范围内时发出预警信号。
优选地，在所述驾驶辅助装置中，其中，所述传感信号包括选自以下组中的任一种或其组合：雷达信号或GPS信号或激光测距信号或摄像信号。
优选地，在所述驾驶辅助装置中，其中，以选自由以下组成的组中的一种形式或任何组合的形式向所述自身车辆的驾驶员发送所述预警信号：视觉形式、音频形式以及触觉形式。
本申请还提供一种装设有根据上述任一技术方案所述的驾驶辅助装置的车辆。
本申请还提供了驾驶辅助方法，包括：
接收传感信号，所述传感信号包括在所述自身车辆周围行驶车辆的运动信息；
基于在所述自身车辆周围行驶车辆的运动信息计算所述自身车辆与所述自身车辆周围车辆的速度差，
当确定所述速度差中的任一个大于阈值时发出预警信号，所述速度差取决于所述自身车辆与所述自身车辆周围车辆的位置和方向。
优选地，根据所述驾驶辅助方法，所述传感信号包括在毗邻车道上行驶车辆的运动信息。
优选地，根据所述驾驶辅助方法，所述运动信息进一步包括在所述自身车辆周围行驶车辆的位置信息以及所述自身车辆与在其周围行驶车辆的距离；并且
当确定所述距离中的任一个在阈值范围内时发出预警信号。
优选地，根据所述驾驶辅助方法，所述传感信号包括选自以下组中的任一种或其组合：雷达信号或GPS信号或激光测距信号或摄像信号。
本申请进一步提供了安装在自身车辆上的驾驶辅助装置，其包括：
检测单元，其适于输入检测信号，所述检测信号指示所述自身车辆行驶的自身车道的毗邻车道上当前的前方交通信息；
分析单元，其适于使用基于神经网络的深度学习算法根据所述当前的前方交通信息分析在所述毗邻车道上另一车辆变更车道到所述自身车道的可能性。
优选地，在所述驾驶辅助装置中，其中，所述当前的前方交通信息包括所述毗邻车道上每一车辆的速度信息和位置信息。
优选地，在所述驾驶辅助装置中，其中，通过车道变更数据库训练所述神经网络，所述车道变更数据库收集和存储发生车道变更情景的车道变更情况的情景数据；
优选地，在所述驾驶辅助装置中，所述车道变更数据库包括在所述车辆上或不包括在所述车辆上。
优选地，在所述驾驶辅助装置中，其中，所述当前的前方交通信息包括来自所述自身车辆的导航***的道路信息。
优选地，在所述驾驶辅助装置中，所述道路信息包括所述自身车辆的行驶方向上将到来的出口信息。
优选地，在所述驾驶辅助装置中，所述道路信息包括所述自身车辆的行驶方向上将到来的入口信息。
优选地，在所述驾驶辅助装置中，所述道路信息包括所述自身车辆的行驶方向上将到来的交叉路口信息。
优选地，在所述驾驶辅助装置中，其中，所述当前的前方交通信息包括在所述自身车辆的行驶方向上将到来的交通拥堵信息。
优选地，在所述驾驶辅助装置中，其中，所述车道变更情况况包括由超车引起的车道变更。
优选地，在所述驾驶辅助装置进一步包括预警单元，其适于提醒所述自身车辆的驾驶员关于另一辆车的车道变更。
优选地，在所述驾驶辅助装置中，其中，所述检测信号包括选自以下组中的任一种或其组合：雷达信号、GPS信号、激光测距信号、摄像信号或红外信号。
本申请还提供一种装设有根据上述任一技术方案所述的驾驶辅助装置的车辆。
本申请进一步提供了驾驶辅助方法，包括如下步骤：
输入检测信号，所述检测信号指示所述自身车辆行驶的自身车道的毗邻车道上当前的前方交通信息；
使用基于神经网络的深度学习算法根据所述当前交通信息分析所述毗邻车道的另一车辆变更车道到所述自身车道的可能性。
凭借根据本申请的实施方式的驾驶辅助装置及方法，可提前提醒自身车辆的驾驶员在自身车辆周围行驶的车辆的速度状况。驾驶员可注意到起动超车和追尾碰撞的危险，使得他从容地处理这样危险的状况。
附图说明
通过由附图中描述性而非限制性的实例阐明的驾驶辅助***的优选的而非排除性的实施方式的描述，本发明的其它特征和优点将变得更明显，附图中：
图1描述了应用根据本发明一个实施方式的驾驶辅助装置的情形的示意图；
图2为描述根据本发明一个实施方式的驾驶辅助装置的方框图；
图3为描述根据本发明一个实施方式的驾驶辅助方法的流程图。
图4描述了根据本发明第二实施方式的根据当前前方的交通信息可能发生车道变更的情况的示意图；
图5描述了根据本发明第二实施方式的驾驶辅助装置的功能方框图；
图6描述了根据本发明第二实施方式的由于即将到来的出口而可能发生车道变更的情形的示意图；
图7描述了根据本发明第二实施方式的由于即将到来的入口而可能发生车道变更的情形的示意图；
图8为描述根据本发明第二实施方式的驾驶辅助方法的流程图。
具体实施方式
请注意在下面的描述中相似的部件采用相似的附图标记。
图1示出了应用根据本发明一个实施方式的驾驶辅助装置的情形的示意图。图1中，第一车辆1，在该实施方式中其为自身车辆，在前面以V1的速度行驶，第二车辆2在相同的车道以速度V2在后面行驶，并且第三车辆3在毗邻车道上以速度V3在后面行驶。自身车辆1与第二车辆2之间有巨大的速度差(V2-V1)。图2示出了根据该实施方式的驾驶辅助***的方框图。驾驶辅助装置100安装在自身车辆1上，其包括：接收传感信号的信号输入单元102，其中，所述传感信号包括在所述自身车辆周围行驶的车辆的运动信息，包括第二车辆2的速度V2；计算单元104，其用于基于在自身车辆周围行驶车辆的速度信息计算所述自身车辆与所述自身车辆周围车辆的速度差；以及预警单元106，其用于当确定速度差中的任一个大于阈值ΔVT时发出预警信号，所述速度差取决于在所述自身车辆周围行驶的车辆与自身车辆的位置和方向。
例如，在一个实例中，设定表示速度差界限的阈值ΔVT为40km/小时。自身车辆1的速度V1为80km/小时，通过自身车辆1的传感器检测到的第二车辆2的速度V2为130km/小时。自身车辆1的信号输入单元102接收到指示自身车辆和第二车辆的上述速度信息V1、V2的传感信号。计算单元104计算自身车辆1和第二车辆2之间的速度差(V2-V1)为50km/小时。当预警单元确定速度差50km/小时大于阈值40km/小时时发出预警信号。
基于下面的考量发送预警信号。一个方面，当自身车辆1的驾驶员开始变更车道到毗邻车道并忽视检查其后面的交通状况时，例如，该后面的交通状况是第二车辆2可能跟随自身车辆1并希望超过自身车辆1，以非常高的速度行驶的第二车辆2可能试图通过相同的毗邻车道追上自身车辆1并超过它。因此，极大增加了自身车辆1和第二车辆2在毗邻车道碰撞的风险。另一方面，当两车速度差非常大时，自身车辆1的驾驶员在第二车辆2追上自身车辆1并超过它时可能吓得操作不当，尤其是当自身车辆1的驾驶员为不熟练的驾驶员时。例如，自身车辆的驾驶员在第二车辆2追上并超过它时可能被吓得过度转向驶离第二车辆2。在此情形下，自身车辆1有冲入路缘或与在毗邻车道行驶的其它车辆3碰撞的危险。因此，预警单元106发出预警信号。
在上述情况下，正如图1中的车辆3，第二车辆2可能在自身车辆1的毗邻车道行驶。因此，传感信号包括在毗邻车道行驶车辆的速度信息。
在自身车辆1周围往往行驶有多个车辆。例如，在自身车辆1后面行驶多个车辆。在这个情形下，自身车辆的信号输入单元接受传感信号，传感信号包括在自身车辆周围行驶车辆的运动信息，计算单元基于在所述自身车辆周围行驶车辆与该自身车辆的运动信息计算该自身车辆与在所述自身车辆周围的每个车辆的速度差，并且当预警单元其确定速度差中的任一个大于阈值时发出预警信号。阈值可根据自身车辆的当前速度而变化。例如，当自身车辆以30km/小时行驶时，阈值为40km/小时；并且当自身车辆以100km/小时行驶时，阈值为30km/小时。这样，可根据驾驶员的技术水平和偏好设置不同的敏感等级。
在此情况下，相反地，驾驶辅助装置100安装在第二车辆2上，第二车辆2在后面行驶的更快，并且作为自身车辆，而第一车辆1作为在自身车辆周围行驶的车辆。
为了更准确地估算超车的风险，传感信号优选进一步包括在自身车辆1周围行驶车辆的位置信息。例如，自身车辆可通过GPS装置或与相机结合的GPS装置检测这些车辆的位置。然后计算单元104计算这些车辆与自身车辆1的相对距离。当预警单元106确定任一个相对距离在预先设定值(例如100米)之内时，发出预警信号。当任一个相对距离在预先定义的值之内和/或任一个速度差超过阈值时，预警单元106发出预警信号。
在上述实施方式中，自身车辆1可安装有雷达装置110作为传感器。雷达装置检测在自身车辆1周围行驶车辆与自身车辆的相对速度和距离。因此，信号输入单元102接收的传感信号可为雷达信号。或者，激光测量装置、GPS装置或可检测这些车辆与自身车辆的速度和距离的任何装置可代替雷达装置。
预警单元106可以各种方式发出预警信号。例如，预警单元106可向自身车辆1的视觉或音频或触觉***108发出视觉预警信号或音频预警信号或触觉信号。然后，自身车辆的驾驶员可注意到预警信号，并采取相应的响应操作，例如检查后视镜、操控方向盘、减速、加速或制动自身车辆等。在另一实施方式种，预警单元106发出控制信号到自身车辆1的灯光***，使得自身车辆1车身上的一些灯发光，以预警在自身车辆周围行驶的车辆。
通过这样的方法，可向自身车辆的驾驶员提前预警在自身车辆周围行驶的车辆的速度状况。驾驶员可注意到开始超车或追尾碰撞的风险，使得他从容地处理这样危险的情形。
在另一方面，本申请还提供一种装设有根据上述任一实施方式的驾驶辅助装置的车辆。
本申请还提供了根据上述实施方式的驾驶辅助方法。图3示出了驾驶辅助方法的流程图。所述方法包括下述步骤：
S101：接收传感信号，所述传感信号包括在所述自身车辆周围行驶车辆的运动信息；
S102：基于在所述自身车辆周围行驶的车辆的运动信息计算该自身车辆与在所述自身车辆周围行驶车辆的速度差，以及
S103：当确定速度差中的任一个大于阈值时发出预警信号，速度差取决于在所述自身车辆周围行驶车辆与所述自身车辆的位置和方向。
可从驾驶辅助装置的上面描述得到所述方法的各种特征。
图4描述了根据本发明第二实施方式根据当前交通信息可能发生车道变更的情形的示意图。图4中，第一车辆1在道路的中间车道行驶。第二车辆2在毗邻的左侧车道上前方行驶。第三车辆3在毗邻的右侧车道上前方行驶。图5描述了根据本发明实施方式的驾驶辅助装置200的功能方框图。驾驶辅助装置200安装在第一车辆上，即自身车辆上。驾驶辅助装置200包括：检测单元202，其输入检测信号，所述检测信号指示所述自身车辆1行驶的自身车道的毗邻车道上当前的前方交通信息；分析单元204，其使用基于神经网络的深度学习算法根据当前的前方交通信息分析毗邻车道的另一车辆变更车道到自身车道的可能性。
在一个实例中，通过车道变更数据库206训练所述神经网络，所述车道变更数据库收集和存储发生车道变更情景的车道变更情况的情景数据。所述车道变更数据库可以包括在所述车辆上或不包括在所述车辆上。
通过上述驾驶辅助装置，自身车辆1可基于经验数据分析毗邻车道上另一车辆变更车道到自身车道的可能性。如果确定可能性高，那么自身车辆1可向其驾驶员发出预警信号。
当前的前方交通信息包括毗邻车道的每个车辆的速度信息和位置信息。例如，在图4中，当前的前方交通信息包括第二车辆2和第三车辆3的速度信息和位置信息。当前的前方交通信息可仅包括第二车辆2或第三车辆3的速度信息和位置信息。可通过自身车辆1中的雷达装置、激光测量装置、红外装置、相机或GPS装置获得所述速度信息和位置信息。
当前的前方交通信息可进一步包括道路信息。道路信息包括来自自身车辆导航***的信息。例如，道路信息可为安装在自身车辆1上的GPS设备提供的交通设施信息，例如，自身车辆的行驶方向上将到来的出口/入口信息。如果如图6所示，在自身车辆的行驶方向上有将到来的出口，则在前方内侧车道上行驶的车辆有突然向出口右转的可能性。车道变更数据库206收集和存储这样的车道变更状况数据。例如，车道变更数据库206记录在内侧车道上行驶的车辆当经过出口时径直直行(不转向出口)和转向出口的情况的历史统计数据，并获得这些情况的可能性。分析单元204使用基于车道变更数据库206的深度学习算法分析并识别出自身车辆1正在经历相似情况，然后判断内侧车道上车辆向出口转向的可能性。例如，将历史统计的转向出口的频率作为向出口转向的可能性。预警单元(未显示)可包括在驾驶辅助装置中，或由自身车辆1提供。当由分析单元204识别这样的可能性之后，预警单元向驾驶员或自身车辆1的观察***发出预警信号。
相似地，如果如图7所示，在自身车辆的行驶方向上有将到来的入口，则存在从入口新进入的车辆突然出现在相同车道上的可能性，甚至变换其车道到更内侧的车道。分析单元204使用基于车道变更数据库206的深度学习算法分析这样的情况，并识别出自身车辆1正在经历相似情况。此外，预警单元向驾驶员或自身车辆1的观察***发出预警信号。
在一个实例中，道路信息包括在自身车辆的行驶方向上即将到来的交叉路口的信息。在交叉路口，车辆转弯的可能性增加。车道变更数据库206收集和存储这样的车道变更的情形数据。如果自身车辆1行驶时未注意到毗邻车道的车辆转弯，则可能引起自身车辆1与其碰撞的交通事故。分析单元204使用基于车道变更数据库206的深度学习算法分析这样的情况，并识别出自身车辆1正在经历相似情况。然后，预警单元向驾驶员或自身车辆1的观察***发出预警信号。
在另一个实例中，当前的前方交通信息包括在自身车辆的行驶方向上即将到来的交通拥堵信息。例如，实时交通拥堵信息可通过GPS装置发送到检测单元202。
在一个实例中，车道变更情形包括由超车引起的车道变更。超车源于相关车辆间的速度差。例如，如果自身车辆1检测到更快的车辆正在较慢的车辆后面行驶，则自身车辆1的分析单元204可判断存在更快的车辆通过车道变更超越较慢车辆的可能性。然后，预警单元向驾驶员或自身车辆1的观察***发出预警信号。
在上述情形中，检测信号包括选自以下组中的任一种或其组合：雷达信号、GPS信号、触觉信号、摄像信号或红外信号。
在另一方面，本申请还提供装设有根据上述任一技术方案的驾驶辅助装置的车辆。
本申请进一步提供了如图8所示的驾驶辅助方法，包括如下步骤：
S201：输入检测信号，所述检测信号指示自身车辆1行驶的自身车道的毗邻车道上当前的前方交通信息；
S202：使用基于车道变更数据库206的深度学习算法根据所述当前的前方交通信息分析毗邻车道上另一车辆车道变更到自身车道的可能性。
可从驾驶辅助装置的上面描述中得到所述方法的各种特征。
虽然已经结合认为最实际和优选的实施方式描述了本发明，但是本领域普通技术人员应理解实施方式种的各个部分、部件、实施单元和子***可被重复使用、被它们的等价物或组合替换，并且本发明不限于公开的实施方式，而旨在覆盖最广泛的解释的精神和范围内包括的各种布置，以包括全部这样的修改和等价的布置。

Claims (24)

1.一种安装在自身车辆上的驾驶辅助装置，其特征在于，所述驾驶辅助装置包括：
信号输入单元，其适于接收传感信号，所述传感信号包括在所述自身车辆周围行驶的车辆的运动信息；
计算单元，其适于基于在所述自身车辆周围行驶的车辆与该自身车辆的运动信息计算所述自身车辆与在所述自身车辆周围行驶车辆的速度差，
预警单元，其适于当确定所述速度差中的任一个大于阈值时发出预警信号，所述速度差取决于在所述自身车辆周围行驶车辆与所述自身车辆的位置和方向。
2.根据权利要求1所述的驾驶辅助装置，其特征在于，所述传感信号包括在毗邻车道行驶的车辆的运动信息。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的驾驶辅助装置，其特征在于，所述运动信息包括在所述自身车辆周围行驶的车辆的位置信息以及所述自身车辆与在该自身车辆周围行驶车辆的距离；并且
所述预警单元进一步适于当确定所述距离中的任一个在阈值范围内时发出预警信号。
4.根据权利要求1所述的驾驶辅助装置，其特征在于，所述传感信号包括选自以下组中的任一种或其组合：雷达信号或GPS信号或激光测距信号或摄像信号。
5.根据权利要求1所述的驾驶辅助装置，其特征在于，以选自由以下组成的组中的一种形式或任何组合的形式向所述自身车辆的驾驶员发送所述预警信号：视觉形式、音频形式以及触觉形式。
6.一种驾驶辅助方法，其特征在于，所述方法包括：
接收传感信号，所述传感信号包括在所述自身车辆周围行驶的车辆运动信息；
基于在所述自身车辆周围行驶车辆的运动信息计算所述自身车辆与在所述自身车辆周围行驶车辆的速度差，
当确定所述速度差中的任一个大于阈值时发出预警信号，所述速度差取决于所述自身车辆与在所述自身车辆周围行驶的车辆的位置和方向。
7.根据权利要求6所述的驾驶辅助方法，其特征在于，所述传感信号包括在毗邻车道上行驶车辆的运动信息。
8.根据权利要求6至7中任一项所述的驾驶辅助方法，其特征在于，所述运动信息进一步包括在所述自身车辆周围行驶车辆的位置信息以及所述自身车辆与在所述自身车辆周围行驶的车辆的距离；并且
当确定所述距离中的任一个在阈值范围内时发出预警信号。
9.根据权利要求6所述的驾驶辅助方法，其特征在于，所述传感信号包括选自以下组中的任一种或其组合：雷达信号或GPS信号或激光测距信号或摄像信号。
10.一种安装在自身车辆上的驾驶辅助装置，其特征在于，所述驾驶辅助装置包括：
检测单元，其适于输入检测信号，所述检测信号包括所述自身车辆行驶的自身车道的毗邻车道上当前的前方交通信息；
分析单元，其适于使用基于神经网络的深度学习算法根据所述当前的前方交通信息分析毗邻车道上另一车辆变更车道到所述自身车道的可能性。
11.根据权利要求10所述的驾驶辅助装置，其特征在于，所述当前的前方交通信息包括所述毗邻车道的每个车辆的速度信息和位置信息。
12.根据权利要求10所述的驾驶辅助装置，其特征在于，通过车道变更数据库训练所述神经网络，所述车道变更数据库收集和存储发生车道变更情景的车道变更情况的情景数据。
13.根据权利要求12所述的驾驶辅助装置，其特征在于，所述车道变更数据库包括在所述车辆上或不包括在所述车辆上。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的驾驶辅助装置，其特征在于，所述当前的前方交通信息包括来自所述自身车辆导航***的道路信息。
15.根据权利要求14所述的驾驶辅助装置，其特征在于，所述道路信息包括所述自身车辆的行驶方向上将到来的出口信息。
16.根据权利要求14所述的驾驶辅助装置，其特征在于，所述道路信息包括所述自身车辆的行驶方向上将到来的入口信息。
17.根据权利要求14所述的驾驶辅助装置，其特征在于，所述道路信息包括所述自身车辆的行驶方向上将到来的交叉路口信息。
18.根据权利要求10至13中任一项所述的驾驶辅助装置，其特征在于，所述当前的前方交通信息包括所述自身车辆的行驶方向上将到来的交通拥堵的信息。
19.根据权利要求12所述的驾驶辅助装置，其特征在于，所述车道变更情况包括由超车引起的车道变更。
20.根据权利要求10至19中任一项所述的驾驶辅助装置，其特征在于，所述驾驶辅助装置进一步包括预警单元，所述预警单元适于提醒所述自身车辆的驾驶员关于另一辆车的车道变更。
21.根据权利要求10至20中任一项所述的驾驶辅助装置，其特征在于，所述检测信号包括选自以下组中的任一种或其组合：雷达信号、GPS信号、激光测距信号、摄像信号或红外信号。
22.一种驾驶辅助方法，其特征在于，包括：
输入检测信号，所述检测信号指示所述自身车辆行驶的自身车道的毗邻车道上当前的前方交通信息；
使用基于神经网络的深度学习算法根据所述当前的前方交通信息分析所述毗邻车道上另一车辆变更车道到所述自身车道的可能性。
23.一种装设有根据权利要求1至5中任一项所述的驾驶辅助装置的车辆。
24.一种装设有根据权利要求10至21中任一项所述的驾驶辅助装置的车辆。
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