CN108099783A - 一种用于车辆的驾驶辅助系统及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于车辆的驾驶辅助系统，其可包括：一个或多个传感器单元，所述一个或多个传感器单元用于感测车辆周围的障碍物，并且在感测到障碍物的存在时测量各个障碍物与车辆之间的距离；可行驶中心线确定单元，所述可行驶中心线确定单元根据由所述一个或多个传感器单元获得的各个障碍物与车辆之间的距离来确定车辆在当前所行驶的道路上的可行驶中心线；以及显示单元，所述显示单元用于向驾驶员显示当前道路的实时影像以及由所述可行驶中心线确定单元确定的可行驶中心线。本发明还涉及一种用于操作所述驾驶辅助系统的方法。

Description

一种用于车辆的驾驶辅助系统及其操作方法

技术领域

本发明涉及车辆领域，更具体而言，本发明涉及一种用于车辆的驾驶辅助系统及其操作方法。

背景技术

现有车辆上通常安装有各种传感器(例如摄像头、超声传感器、雷达等)，用以感测车辆周边的环境，例如为行驶车辆提供车辆周边的实时影像等。

当车辆在狭窄的道路(例如胡同)或拥堵路段上行驶时，驾驶员需要特别小心地判断车辆与道路两侧障碍物之间的距离和空间大小，以保证车辆保持在道路中央行驶。这对驾驶员、尤其是新手驾驶员来说是一种挑战。如果判断不准确，则容易发生剐蹭事故。

此外，在拥挤环境下对最佳驾驶路径的人工判断过程耗时耗力，增加了驾驶难度，并且会进一步加重交通堵塞状况。

公开于本背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中的上述问题，并提供这样一种用于车辆的驾驶辅助系统：其能够帮助驾驶员更准确的判断当前道路的可行驶区域的中心线(尤其是当车辆在狭窄的道路上行驶时)，并实时判断车辆偏离可行驶区域的中心线的程度，从而提高驾驶的安全性。

根据本发明的第一实施例，提供一种用于车辆的驾驶辅助系统，其可包括：一个或多个传感器单元，所述一个或多个传感器单元用于感测车辆周围的障碍物，并且在感测到障碍物的存在时测量各个障碍物与车辆之间的距离；可行驶中心线确定单元，所述可行驶中心线确定单元根据由所述一个或多个传感器单元获得的各个障碍物与车辆之间的距离来确定车辆在当前所行驶的道路上的可行驶中心线；以及显示单元，所述显示单元用于向驾驶员显示当前道路的实时影像以及由所述可行驶中心线确定单元确定的可行驶中心线。

根据本发明的驾驶辅助系统还可包括：中心线跟踪单元，所述中心线跟踪单元用于控制车辆跟踪由所述可行驶中心线确定单元确定的可行驶中心线。

优选地，驾驶员借助所述中心线跟踪单元手动地跟踪车辆的可行驶中心线，或者所述中心线跟踪单元能够自动跟踪车辆的可行驶中心线。

根据本发明的驾驶辅助系统还可包括：车距测量单元，所述车距测量单元用于测量车辆与位于该车辆的可行驶中心线上的其它车辆之间的车距，并且在跟踪该可行驶中心线的过程中确保车辆与位于该车辆的可行驶中心线上的其它车辆之间的车距大于或等于预定值。

有利地，所述显示单元还可显示车辆与位于该车辆的可行驶中心线上的其它车辆之间的车距以及车辆相对于该可行驶中心线的偏离程度。

具体而言，所述各个障碍物与车辆之间的距离指的是在与车辆的纵向中心轴线垂直的方向上、车身两侧的边缘与相应的障碍物之间的距离。

根据本发明的驾驶辅助系统还可包括警报单元，在车辆偏离所述可行驶中心线预定程度的情况下，或者在车辆与位于该车辆的可行驶中心线上的其它车辆之间的车距小于预定值的情况下，该警报单元向驾驶员发出警报。

其中，所述传感器单元可仅对距离车辆中心预定范围内的障碍物进行感测，并且所述可行驶中心线确定单元可以仅基于处于该预定范围内的障碍物与车辆之间的距离拟合出所述可行驶中心线。

其中，所述车辆的可行驶中心线被叠加显示在道路的实时影像上。

根据本发明的另一实施例，提供一种用于操作根据本发明的驾驶辅助系统的方法，该方法可包括如下步骤：感测车辆周围的障碍物，并且在感测到障碍物的存在时，测量在与车辆的纵向中心轴线垂直的方向上、车身两侧的边缘与各个障碍物之间的距离；基于各个障碍物与车辆之间的距离来确定车辆在当前行驶的道路上的可行驶中心线；检测车辆与位于该车辆的可行驶中心线方向上的前后车辆之间的车距；自动或手动地控制车辆跟踪所述可行驶中心线，其中，确保车辆与位于该车辆的可行驶中心线方向上的前后车辆之间的车距大于或等于预定值；向驾驶员显示当前道路的实时影像、可行驶中心线、车辆与位于该车辆的可行驶中心线方向上的前后车辆之间的车距以及车辆相对于所述可行驶中心线的偏离程度；以及在车辆偏离所述可行驶中心线预定程度的情况下，或者在车辆与位于该车辆的可行驶中心线上的其它车辆之间的车距小于预定值的情况下，向驾驶员发出警报。

因此，根据本发明的驾驶辅助系统可以与车辆的部分、高度或完全自动驾驶系统相结合，从而在例如堵车或胡同等拥挤环境下快速确定适合车辆行驶的最佳路径(可行驶中心线)，并且在确定了车辆的可行驶中心线的情况下，可由驾驶员手动跟踪或借助中心线跟踪单元自动跟踪该可行驶中心线，节约了时间成本并能减轻驾驶员的驾驶压力。

通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将变得清楚或更为具体地得以说明。

附图说明

下文将参考附图进一步描述本发明的具体实施例，在附图中：

图1示出了根据本发明第一示例性实施例的用于车辆的驾驶辅助系统的结构图；

图2示出了根据本发明第二示例性实施例的用于车辆的驾驶辅助系统的结构图；

图3示出了根据本发明示例性实施例的车辆在拥挤的道路环境中行驶的示意图；

图4示出了图2中所示的驾驶辅助系统的操作方法的流程图。

在附图中，相同的附图标记指代本发明的相同或等同的部分。

具体实施方式

下面将参照附图并通过实施例来描述根据本发明的用于车辆的驾驶辅助系统。在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便使所属技术领域的技术人员更全面地了解本发明。但是，对于所属技术领域内的技术人员明显的是，本发明的实现可不具有这些具体细节中的一些。相反，可以考虑用下面的特征和要素的任意组合来实施本发明，而无论它们是否涉及不同的实施例。因此，下面的方面、特征、实施例和优点仅作说明之用而不应被看作是权利要求的要素或限定，除非在权利要求中明确提出。

图1示出了根据本发明第一示例性实施例的用于车辆的驾驶辅助系统1的结构图。如图1中所示，根据本发明的用于车辆的驾驶辅助系统1包括一个或多个传感器单元10，用于感测车辆周围的障碍物并且在感测到障碍物的存在时测量各个障碍物与车辆之间的距离，障碍物与车辆之间的距离优选为在与车辆纵向中心轴线垂直的方向上、车身两侧的边缘与相应的障碍物之间的距离。该系统1还包括可行驶中心线确定单元10，该可行驶中心线确定单元10用于接收由所述一个或多个传感器单元10获得的有关障碍物与车辆之间的距离的信息，并基于所接收的距离信息来确定车辆在当前所行驶的道路上的可行驶中心线。

附加地，系统1还包括显示单元30，该显示单元30用于向驾驶员显示由可行驶中心线确定单元20确定的可行驶中心线，例如可以将该可行驶中心线叠加显示在道路的实时影像上。此外，在显示单元30上还可以显示车辆对于所确定的可行驶中心线的跟踪情况，即，车辆当前位置或者车辆当前的行驶方向相对于可行驶中心线的偏离程度，从而驾驶员能够快速、准确地判断车辆当前的行驶状况，以便及时作出应对，方便驾驶员及时准确地调整车辆位置和行驶方向，从而更加准确地沿道路可行驶中心线驾驶车辆。作为示例，显示单元30可以实施为抬头显示器或可借助车辆上的仪表板来实施显示功能。

值得注意的是，考虑到根据本发明的方案的可实施性，传感器单元10优选仅对距离车辆中心一定范围内(例如5米内)的障碍物进行感测，从而可行驶中心线确定单元20仅针对该范围内的障碍物检测结果(车辆两侧的各个障碍物到车身边缘的距离)拟合出一条可供车辆行驶的中心线。由于车辆处于行驶过程中，因此，传感器单元10的检测结果根据车辆的当前位置实时地变化，并且由可行驶中心线确定单元20确定的可供车辆行驶的中心线也实时地更新，从而在拥挤环境下能够实时、准确地为车辆提供可供行驶的最佳路径。

图2示出了根据本发明第二示例性实施例的用于车辆的驾驶辅助系统1的结构图。该第二实施例通过将图1所述的驾驶辅助系统1与车辆的自动导航系统相结合来实现在狭窄、拥挤环境中的准确导航与定位。下面参考图2来详细描述该实施例。

根据本发明第二示例性实施例，除了图1中所示的传感器单元10、可行驶中心线确定单元20以及显示单元30以外，用于车辆的驾驶辅助系统1还可包括车距测量单元40，该车距测量单元40尤其用于测量车辆相对于车辆前后方的其它车辆之间的车距。应当注意的是，这里所称的位于“车辆前后方的其它车辆”指的是位于车辆的可行驶中心线上的其它车辆。

此外，系统1还可包括中心线跟踪单元50，其接收来自可行驶中心线确定单元20的与可行驶中心线有关的信息，并控制车辆自动跟踪该可行驶中心线。其中，在控制车辆自动跟踪该可行驶中心线的过程中，可以考虑车辆与位于该车辆的可行驶中心线方向上的前后车辆之间的车距，优选地，在跟踪过程中应该确保该车距大于或等于预定值，由此避免与前后车辆发生碰撞。因此，根据该第二实施例，在拥挤环境下，除了防止车辆与周围障碍物发生剐蹭事故以外，还能够避免位于同一行驶路径上的前后车辆之间发生碰撞。

例如，中心线跟踪单元50可以是车辆的自动导航系统的一部分，其在拥挤环境下使车辆基于由可行驶中心线确定单元20确定的可行驶中心线来实施车辆的自动导航。在这种情况下，驾驶员不必手动控制车辆，而是借助车辆的自动导航系统自动跟踪狭窄道路上的最佳行驶路径(即，可行驶中心线)。并且，可以借助显示单元30向驾驶员显示当前道路的实时影像、可供车辆行驶的中心线、该可行驶中心线方向上的前后车距以及车辆对该可行驶中心线的跟踪情况。在实施自动导航的情况下，如有需要驾驶员仍然可以对车辆介入手动操作。也就是说，根据本发明的驾驶辅助系统可以集成在车辆的部分、高度或完全自动驾驶系统上。

另外，系统1还可包括警报单元60，在车辆偏离可行驶中心线一定程度的情况下，或者在位于该可行驶中心线上的前后车辆之间的车距小于预定值时，该警报单元60向驾驶员发出警报。

图3为根据本发明示例性实施例的车辆在拥挤的道路环境中行驶的示意图。如图3中所示，当车辆在拥挤的环境下行驶时，例如在胡同内行驶，道路上可能会出现包围车辆的各种障碍物，例如停放着的自行车、垃圾箱、指示标杆、配电箱、座椅等，本文假设仅对车辆前方、位于距离车辆中心一定范围内的障碍物进行感测，如图3中的虚线扇形区域所示，根据本发明的驾驶辅助系统可针对该扇形区域内的障碍物检测结果(车辆两侧的各个障碍物到车身边缘的距离)拟合出一条可供车辆行驶的中心线。由于车辆处于行驶过程中，因此，与障碍物的距离有关的检测结果根据车辆的当前位置实时地变化，从而所确定的可供车辆行驶的中心线也被实时地更新。

图4示出了根据本发明第二实施例的驾驶辅助系统的操作方法的流程图。下面参考图4中的步骤S101至S106来详细描述所述驾驶辅助系统的操作方法的具体流程。

首先，在步骤S101中，感测车辆周围的障碍物并且在感测到障碍物的存在时测量各障碍物与车辆之间的距离，优选测量在与车辆纵向中心轴线垂直的方向上、车身两侧的边缘与相应的障碍物之间的距离。

其次，在步骤S102中，基于步骤S101中所获得的各障碍物与车辆之间的距离信息来确定车辆在当前所行驶的道路上的可行驶中心线。其中，优选仅对距离车辆中心一定范围内(例如5米内)的障碍物进行感测，并针对该范围内的障碍物检测结果(在与车辆纵向中心轴线垂直的方向上车身两侧的边缘与相应的障碍物之间的距离)拟合出一条可供车辆行驶的中心线。

随后，在步骤S103中，测量车辆与位于该车辆的可行驶中心线方向上的前后车辆之间的车距。

进而，在步骤S104中，自动或手动地控制车辆跟踪在步骤S101中获得的可行驶中心线，在该跟踪过程中，确保车辆与位于该车辆的可行驶中心线方向上的前后车辆之间的车距大于或等于预定值。因此，在拥挤环境下，除了防止车辆与周围障碍物发生剐蹭事故以外，还能够避免位于同一行驶路径上的前后车辆之间发生碰撞。在自动控制的情况下，例如可借助车辆的自动导航系统自动跟踪狭窄道路上的最佳行驶路径(即，可行驶中心线)。

并且，在步骤S105中，借助车辆上的抬头显示器或借助车辆上的仪表板向驾驶员显示当前道路的实时影像、可行驶中心线、在该可行驶中心线方向上的前后车距以及车辆对该可行驶中心线的跟踪情况。

最后，在步骤S106中，在车辆偏离可行驶中心线一定程度或者在位于该可行驶中心线上的前后车辆之间的车距小于预定值的情况下，向驾驶员发出警报。

综上所述，根据本发明的用于车辆的驾驶辅助系统能够帮助驾驶员更准确的判断当前道路的可行驶区域的中心线(尤其是当车辆在狭窄的道路上行驶时)，并实时判断车辆偏离可行驶区域的中心线的程度，从而提高驾驶的安全性。

在本发明中，本领域普通技术人员可以理解，所揭露的系统可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施方式仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块的功能可以结合或者某个模块的功能可以被进一步拆分。本发明的驾驶辅助系统中的传感器单元、可行驶中心线确定单元、显示单元、中心线跟踪单元、车距测量单元、警报单元等可以集成在一个处理单元中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个单元中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现，或者可采用软、硬件结合的形式实现。

虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限于此。在不脱离本发明的精神和范围内所作的各种更动与修改，均应纳入本发明的保护范围内，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种用于车辆的驾驶辅助系统(1)，其特征在于，该系统包括：

一个或多个传感器单元(10)，所述一个或多个传感器单元用于感测车辆周围的障碍物，并且在感测到障碍物的存在时测量各个障碍物与车辆之间的距离；

可行驶中心线确定单元(20)，所述可行驶中心线确定单元根据由所述一个或多个传感器单元(10)获得的各个障碍物与车辆之间的距离来确定车辆在当前所行驶的道路上的可行驶中心线；以及

显示单元(30)，所述显示单元用于向驾驶员显示当前道路的实时影像以及由所述可行驶中心线确定单元(20)确定的可行驶中心线。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的驾驶辅助系统(1)，其特征在于，该系统还包括：

中心线跟踪单元(50)，所述中心线跟踪单元用于控制车辆跟踪由所述可行驶中心线确定单元(20)确定的可行驶中心线。

3.根据权利要求2所述的用于车辆的驾驶辅助系统(1)，其特征在于，驾驶员借助所述中心线跟踪单元(50)手动地跟踪车辆的可行驶中心线，或者所述中心线跟踪单元(50)能够自动跟踪车辆的可行驶中心线。

4.根据权利要求2所述的用于车辆的驾驶辅助系统(1)，其特征在于，该系统还包括：

车距测量单元(40)，所述车距测量单元用于测量车辆与位于该车辆的可行驶中心线上的其它车辆之间的车距，并且在跟踪该可行驶中心线的过程中确保车辆与位于该车辆的可行驶中心线上的其它车辆之间的车距大于或等于预定值。

5.根据权利要求4所述的用于车辆的驾驶辅助系统(1)，其特征在于，所述显示单元(30)还能够显示车辆与位于该车辆的可行驶中心线上的其它车辆之间的车距以及车辆相对于该可行驶中心线的偏离程度。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的用于车辆的驾驶辅助系统(1)，其特征在于，所述各个障碍物与车辆之间的距离指的是在与车辆的纵向中心轴线垂直的方向上、车身两侧的边缘与相应的障碍物之间的距离。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的用于车辆的驾驶辅助系统(1)，其特征在于，该系统还包括警报单元(60)，在车辆偏离所述可行驶中心线预定程度的情况下，或者在车辆与位于该车辆的可行驶中心线上的其它车辆之间的车距小于预定值的情况下，该警报单元向驾驶员发出警报。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的用于车辆的驾驶辅助系统(1)，其特征在于，所述传感器单元(10)仅对距离车辆中心预定范围内的障碍物进行感测，并且所述可行驶中心线确定单元(20)仅基于处于该预定范围内的障碍物与车辆之间的距离拟合出所述可行驶中心线。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的用于车辆的驾驶辅助系统(1)，其特征在于，所述车辆的可行驶中心线被叠加显示在道路的实时影像上。

10.一种用于操作根据权利要求1至9中任一项所述的驾驶辅助系统的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

感测车辆周围的障碍物，并且在感测到障碍物的存在时，测量在与车辆的纵向中心轴线垂直的方向上、车身两侧的边缘与各个障碍物之间的距离(S101)；

基于各个障碍物与车辆之间的距离来确定车辆在当前行驶的道路上的可行驶中心线(S102)；

检测车辆与位于该车辆的可行驶中心线方向上的前后车辆之间的车距(S103)；

自动或手动地控制车辆跟踪所述可行驶中心线(S104)，其中，确保车辆与位于该车辆的可行驶中心线方向上的前后车辆之间的车距大于或等于预定值；

向驾驶员显示当前道路的实时影像、可行驶中心线、车辆与位于该车辆的可行驶中心线方向上的前后车辆之间的车距以及车辆相对于所述可行驶中心线的偏离程度(S105)；以及

在车辆偏离所述可行驶中心线预定程度的情况下，或者在车辆与位于该车辆的可行驶中心线上的其它车辆之间的车距小于预定值的情况下，向驾驶员发出警报(S106)。