车辆安全辅助驾驶系统、包括其的车辆、方法及介质

摘要

本发明涉及车辆技术领域，更具体而言，涉及一种车辆安全辅助驾驶系统、包括其的车辆、辅助安全驾驶的控制方法及计算机可读存储介质。所述车辆安全辅助驾驶系统包括信息采集单元，被配置为采集车辆相关信息和/或驾驶员相关信息；犹豫风险评估单元，被配置为基于所述车辆相关信息和/或驾驶员相关信息评估犹豫风险值；判断单元，被配置为判断所述犹豫风险值是否大于预设阈值；以及安全提醒单元，被配置为在判断所述犹豫风险值大于预设阈值时发出安全提醒。利用本发明，可以实时评估驾驶员面对多个相邻路口时的犹豫状态，并基于该犹豫状态向周围车辆或行人发出提醒，以减少发生交通事故的几率。

说明书

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，更具体而言，涉及一种车辆安全辅助驾驶系统、包括其的车辆、辅助安全驾驶的控制方法及计算机可读存储介质。

背景技术

现有的导航系统非常发达，并由此给驾驶员和行人的出行带来极大的便利。但无论这些导航系统设计地如何完美，在面对复杂的路况时，依然会出现各种突发情况。

例如，在高速路上行驶时，导航系统会根据驾驶员设置的目的地提示驾驶员在某一个出口驶出。但是实际情况可能是，在驾驶员视野范围内有不止一个出口。在这种情况下，驾驶员不能正确判断到底应该从哪个出口驶出，为此可能会紧急刹车或者变道，以寻找正确的出口并从该出口驶出。这样的驾驶可能会导致潜在的交通事故。

为此，本领域亟需找到一种方案以检测驾驶员在面对多个相邻路口时的状态，并根据检测结果提醒周围车辆、自车或者行人，从而减少交通事故发生的几率。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种车辆安全辅助驾驶的技术方案，以在驾驶员面对多个相邻的路口无法作出正确的选择时，提醒周围车辆和/或行人驾驶员当前正在犹豫，从而减少出现碰撞的几率。

具体地，在本发明的第一方面，提供了一种车辆安全辅助驾驶系统，所述系统包括：

信息采集单元，被配置为采集车辆相关信息和/或驾驶员相关信息；

犹豫风险评估单元，被配置为基于所述车辆相关信息和/或驾驶员相关信息评估犹豫风险值；

判断单元，被配置为判断所述犹豫风险值是否大于预设阈值；以及

安全提醒单元，被配置为在判断所述犹豫风险值大于预设阈值时发出安全提醒。

在一个实施方案中，所述车辆相关信息包括车辆与路口之间的距离以及车辆行驶状态中的一个或者两个，所述驾驶员相关信息包括驾驶员注视方向、驾驶员面部表情、以及驾驶员心理状态中的一个、两个或者三个。

在一个实施方案中，所述犹豫风险评估单元被配置为基于相同标准向所述车辆相关信息和所述驾驶员相关信息分别输出一个分值，并对该输出的分值求和以获得犹豫风险值。

在一个进一步的实施方案中，所述对该输出的分值求和通过加权求和的方式进行，其中向所述车辆相关信息和驾驶员相关信息分配相同或者不同的加权值。

在又一个进一步的实施方案中，向驾驶员注视方向相对于向所述其他信息分配较高的加权值。

在一个实施方案中，所述安全提醒单元被配置为在判断所述犹豫风险值大于设定阈值时发出外部提醒和/或内部提醒。

在本发明的第二方面，提供了一种车辆，所述车辆包括本发明的第一方面所涉及的车辆安全辅助驾驶系统。

在本发明的第三方面，提供了一种用于辅助安全驾驶的控制方法，所述方法包括以下步骤：

采集车辆相关信息和/或驾驶员相关信息；

基于所述车辆相关信息和/或驾驶员相关信息评估犹豫风险值；

判断所述犹豫风险值是否大于预设阈值；以及

在判断所述犹豫风险值大于预设阈值时发出安全提醒。

在一个实施方案中，所述车辆相关信息包括车辆与路口之间的距离以及车辆行驶状态中的一个或者两个，所述驾驶员相关信息包括驾驶员注视方向、驾驶员面部表情、以及驾驶员心理状态中的一个、两个或者三个。

在一个实施方案中，所述基于所述车辆相关信息和/或驾驶员相关信息评估犹豫风险值包括：基于相同标准向所述车辆相关信息和所述驾驶员相关信息分别输出一个分值，并对该输出的分值求和以获得犹豫风险值。

在一个进一步的实施方案中，所述对该输出的分值求和通过加权求和的方式进行，其中向所述车辆相关信息和驾驶员相关信息分配相同或不同的加权值。

在又一个进一步的实施方案中，向驾驶员注视方向相对于向所述其他信息分配较高的加权值。

在一个实施方案中，所述在判断所述犹豫风险值大于预设阈值时发出安全提醒包括：在判断所述犹豫风险值大于设定阈值时发出外部提醒和/或内部提醒。

在本发明的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序在由处理器执行时实现本发明第三方面所述的方法的步骤。

利用本发明的方案，可以实时评估驾驶员面对多个相邻路口时的犹豫状态，并基于该犹豫状态向周围车辆或行人发出提醒，以减少发生交通事故的几率。

附图说明

以示例的方式参考以下附图描述本发明的非限制性且非穷举性实施例，其中：

图1示出了本发明的应用场景图。

图2示出了根据本发明第一方面的一个实施例的车辆安全辅助驾驶系统100的概要性框图。

图3示出了根据本发明第三方面的一个实施例的用于辅助安全驾驶的控制方法S100的概要性框图。

具体实施方式

为了使本发明的发明目的、技术方案和技术效果更加清楚，下文将参照附图对本发明进行描述。应理解，下文的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，而不是用于限制本发明范围。本发明的范围由权利要求书限定。

图1示出了本发明的一个应用场景图。从该图中可以看出，在车辆右侧出现两个相距非常近的出口，即出口A和出口B。在车辆导航系统提示从下一个出口驶出时，由于这两个出口非常接近，因此驾驶员会困惑到底是从出口A驶出还是从出口B驶出？与困惑随之而来的便是驾驶员可能会紧急刹车或者变道，由此会给周围车辆造成潜在的撞车风险。

为此，本发明的第一方面提供了一种车辆安全辅助驾驶系统。图2示出了根据本发明第一方面的一个实施例的车辆安全辅助驾驶系统100的概要性框图。

如图2所示，本发明的车辆安全辅助驾驶系统100包括：信息采集单元200、犹豫风险评估单元300、判断单元400和安全提醒单元500。

信息采集单元200可以被配置为采集车辆相关信息和/或驾驶员相关信息。

在本文中，“车辆相关信息”可以包括车辆与路口之间的距离以及车辆行驶状态中的一个或者两个。在本文中，所谓的“路口”是指道路上驾驶员需要作出例如左转、右转或者直行等选择的地方，可以包括，例如入口、出口、分叉口等。车辆与路口之间的距离可以通过例如全球导航卫星系统(GNSS)来检测。在导航系统提示在下一个路口驶出的情况下，若通过GNSS检测到车辆越来越接近两个或者多个相距较近的路口，即，通过GNSS检测到车辆与路口之间的距离越来越小，则可以判断驾驶员当前有可能处于犹豫状态。

“车辆行驶状态”在本文中特指在车辆前方一定距离内没有任何障碍物/车辆/行人的情况下车辆突然急剧减速行驶(特别是以超过一预设减速度急剧减速)和/或突然变道的状态。对于车辆前方一定距离内是否存在障碍物/车辆/行人，可以通过安装在车辆内便于和/或适于检测前方物体位置处的传感器(例如摄像头/毫米波雷达/激光雷达/超声波传感器等)来进行检测。在一个示例中，如若通过安装在车辆内后视镜附近的摄像头在车辆前方一定距离例如100-200米内没有检测到任何障碍物/车辆/行人的情况下车辆突然急剧减速行驶，则可以判断驾驶员有可能目前正处于犹豫状态。在另一个示例中，在车辆前方一定距离例如100-200米内没有任何障碍物/车辆/行人的情况下车辆突然变道，也可以指示驾驶员有可能目前正处于犹豫状态。

在本文中，所述驾驶员相关信息包括驾驶员注视方向、驾驶员面部表情、以及驾驶员心理状态中的一个、两个或者三个。

驾驶员注视方向可以通过安装在车辆内便于和/或适于捕获驾驶员面部图像的任何位置处(例如车内后视镜附近、车内顶棚处等)的图像捕获装置进行检测，所述图像捕获装置可以是能够采集单个图像帧或多个连续的图像帧(例如视频)的图像捕获装置(例如照相机/摄像头/摄像机)。如果通过所述图像捕获装置检测到驾驶员的注视方向频繁地在位于车辆前方的路标、车辆前方的路面和/或导航显示器之间切换，则可以判定驾驶员当前正处于犹豫状态。本领域技术人员知晓，路标和路面所在的位置可以通过图像捕获装置(例如照相机/摄像头/摄像机)进行确定，而导航显示器的位置可以通过预设位置进行确定，在此不再赘述。

所述驾驶员面部表情可以通过如下方式进行检测：首先，使用如上所述用于确定驾驶员注视方向的图像捕获装置来捕获驾驶员的面部图像。类似地，所述面部图像也可以包括单个图像帧或多个连续的图像帧(例如视频)。可以理解，可以使用同一图像捕获装置来对驾驶员注视方向和驾驶员面部表情进行检测，但也可以使用另外的图像捕获装置来捕获驾驶员的面部图像进而检测驾驶员面部表情。随后，根据图像分类技术对所捕获的驾驶员的面部图像进行特征提取并根据提取到的特征对驾驶员面部表情进行分类。所谓“图像分类”，是指根据各自在图像信息中所反映的不同特征把不同类别的目标区分开来的图像处理方法。该技术利用计算机对图像进行定量分析，把图像或图像中的每个像元或区域划归为若干个类别中的某一个，以代替人的视觉判读。在本发明中，如若从驾驶员面部表情中提取出与犹豫相关的特征例如左顾右盼、皱眉、撇嘴等，则可以判断驾驶员正处于犹豫状态。以左顾右盼为例，如果从所捕获的连续的图像帧中检测到驾驶员的面部朝向和视角朝向频繁变化，并且两者的变化频率大于一预定阈值，则可以判断驾驶员正处于犹豫状态。

所述驾驶员心理状态可以通过安装在方向盘上的生物传感器进行检测，并根据检测结果将驾驶员的心理状态划分为犹豫或确信状态。所述生物传感器可以是检测与人心理状态相关的指标的生物传感器，所述与人心理状态相关的指标包括，例如，手抓握方向盘的力量、手出汗情况、血压、脉搏，心率等等，但不限于此。在一个示例中，可以采用握力传感器来检测驾驶员的手抓握方向盘的力量，并且如果通过该握力传感器检测到驾驶员抓握方向盘的握力超过某个预定阈值或者相较于刚才的握力更大，则可以将该驾驶员当前的心理状态划分为犹豫状态。在另一个示例中，可以采用汗液传感器来检测抓握方向盘的驾驶员的手的出汗情况，并且如果通过汗液传感器检测到驾驶员抓握方向盘的手有出汗或者其出汗量在一定时间段内超过一预定阈值，则可以将该驾驶员当前的心理状态划分为犹豫状态。本领域技术人员知晓，采用何种传感器来检测相应的指标，因此在此不再赘述。

犹豫风险评估单元300可以被配置为基于所述车辆相关信息和/或驾驶员相关信息评估犹豫风险值。犹豫风险评估单元300可以基于一个统一的标准(例如5分制/10分制/100分制)对每种信息输出一个分值，并对该输出的分值求和以获得最终的犹豫风险值。例如，以10分制为标准，所述犹豫风险评估单元300可以被配置为根据具体的检测结果对每种信息输出一个0-10分之间的分值，随后对所述每种信息输出的分值求和以获得最终的犹豫风险值。需了解，在本发明中，为所述每种信息输出的分值越高，则最终的犹豫风险值也越高。

下面详细针对每种信息输出的得分(以10分制为例)情况进行详细描述。

对于车辆与路口之间的距离，如果车辆正在相距较近的两个或者多个路口附近行驶时，则判断驾驶员有可能会犹豫。并且，车辆与路口之间的距离决定了输出分值的大小。例如，若在车辆附近存在两个或者多个路口并且车辆与路口两者之间的距离相对较远，则可以为所述信息输出相对较小的分值例如2分；相反，如果两者之间的距离相对较近，则为所述信息输出相对较大的分值，例如8分。

对于车辆行驶状态，如上所述，如果车辆突然急剧减速行驶并且并未在车前一定距离内检测到障碍物/车辆/行人，则可以判断驾驶员有可能会犹豫。可以将减速度大小作为为所述信息输出分值的一个量度。例如，如果车辆以相对较小的减速度减速行驶，则为所述信息输出一个相对比较小的分值，例如2分；相反，如果车辆以相对较大的减速度减速行驶，则为所述信息输出一个相对比较大的分值，例如8分。

对于驾驶员注视方向，如上所述，如果在车辆行驶过程中驾驶员的注视方向频繁地在路标、路面和导航显示器之间切换并持续一段时间，则表明驾驶员当前可能处于犹豫状态。可以理解，如若驾驶员的注视方向以相对较低的频率在路标、路面和导航显示器之间切换，则可以为所述信息输出一个相对较小的分值，例如2分；相反，如若驾驶员的注视方向以相对较高的频率在路标、路面和导航显示器之间切换，则可以为所述信息输出一个相对较大的分值，例如8分。

对于驾驶员面部表情，如上所述，其可以通过图像捕获装置以及图像分类技术来检测。在本发明中，如若通过图像分类技术获得较低的分类得分(对于与犹豫相关的特征例如左顾右盼、皱眉、撇嘴等)，则可以为所述信息输出一个相对较低的分值，例如2分；相反，如若通过图像分类技术获得了较高的分类得分，则可以为所述信息输出一个相对较高的分值，例如8分。

对于驾驶员心理状态，如上所述，可以通过安装在方向盘上的生物传感器来进行检测，并根据检测结果可以将驾驶员心理状态分为犹豫或确信状态。在本发明中，如若通过生物传感器检测到较低的与犹豫相关的得分，则为所述信息输出一个相对较低的分值，例如2分；相反，如检测到较高的与犹豫相关的测量得分，则为所述信息输出一个相对较高的分值，例如8分。

需注意，以上任何具体分值仅仅出于示例目的给出，无意于以任何方式限定针对所述各条信息输出的具体分值。

随后，通过将所述五条信息中的两条或者多条优选全部的分值求和，可以获得一个最终的风险犹豫值，该风险犹豫值可以用于评价驾驶员是否处于犹豫状态和/或处于何种程度的犹豫状态(如果处于犹豫状态)。

在一个实施例中，将所述五条信息中的两条或者多条的分值求和可以采用加权求和的方式来进行。在本发明中，可以根据所述五条信息各自所致犹豫状态的程度为所述五条信息分配不同的加权值。例如，可以为驾驶员注视方向分配相对较大的加权值，例如百分之三十，而所剩的百分之七十的加权值可以在另外四条信息中平均分配或者以不同比例分配，例如为车辆与路口之间的距离以及车辆行驶状态各分配百分之二十的加权值，为驾驶员面部表情以及驾驶员心理状态各分配百分之十五的加权值。接着，用分配给所述各条信息的加权值乘以为所述各条信息输出的分值，再将所获得的各个乘积相加，由此获得最终的风险犹豫值。同样地，以上针对不同信息给出不同加权值仅为示例性目的，任何其它合适的加权值均可以在本发明中考虑。

判断单元400可以被配置为判断所述犹豫风险值是否大于预设阈值。预定阈值的具体数值可以根据经验设定，但也可以通过其他方式来确定。在判断单元400判断所述犹豫风险值大于预设阈值时，则需要安全提醒单元500作出相应的安全提示(详见下文)，以减少出现碰撞的几率。

安全提醒单元500可以被配置为在判断所述犹豫风险值大于预设阈值时发出安全提醒。所述安全提醒可以包括外部提醒和内部提醒。

外部提醒可以包括视觉提醒和听觉提醒。例如，作为一个直接的方式，在判断单元400判断所述犹豫风险值大于预设阈值时，可以使本车启动车灯使其频繁闪烁(视觉提醒)和/或使本车鸣笛使其发出声音提醒(听觉提醒)。又例如，作为一个间接的方式，还可以通过车联网(V2X)或车车通信(V2V)来进行视觉提醒和/或听觉提醒。举例说来，在判断单元400判断所述犹豫风险值大于预设阈值时，本车通过无线通讯方式(移动网络/Wi-Fi/蓝牙)向与本车直接地(V2V)或者间接地(V2X)连接的周围车辆发出提醒信号。本车周围的联网车辆在接收到该提醒信号之后，可以自动地/自主地发出视觉提醒(例如在显示器上的导航系统上突出显示本车所在位置，并显示诸如“犹豫驾驶车辆，请注意！”等的文字提醒)和/或听觉提醒(例如播报“右前方车辆驾驶员正处于犹豫状态，请小心”)。

在判断单元400判断所述犹豫风险值大于预设阈值时，除了通过安全提醒单元500向外部车辆发出安全提醒之外，还可以进一步给予车辆内部提醒例如视觉提醒，以使驾驶员尽快结束犹豫状态，回复正常驾驶状态。在一个示例中，在判断单元400判断所述犹豫风险值大于预设阈值时，所述安全提醒单元500可以进一步强化导航系统，例如以详细视图的方式更明确地提醒驾驶员正确的驶出路口。任选地，如果车辆是自动驾驶车辆或者是具有自动驾驶功能的车辆，则在所述系统检测出犹豫风险值大于预设阈值时，本车还可以自动地/自主地控制刹车系统以使得车辆减速，直至通过路口位置处。

在本发明的第二方面，提供了一种车辆，包括根据本发明第一方面的车辆安全辅助驾驶系统。

在本发明的第三方面，提供了一种用于辅助安全驾驶的控制方法，其与本发明第一方面的车辆安全辅助驾驶系统是相对应的。图3提供了根据本发明的第三方面的一个实施例的一种用于辅助安全驾驶的控制方法S100，所述方法包括以下步骤：

S110：采集车辆相关信息和/或驾驶员相关信息；

S120：基于所述车辆相关信息和/或驾驶员相关信息评估犹豫风险值；

S130：判断所述犹豫风险值是否大于预设阈值；以及

S140：在判断所述犹豫风险值大于预设阈值时发出安全提醒。

可以理解，上述针对根据本发明第一方面的车辆安全辅助驾驶系统的描述可以引出或者表示本发明第三方面的用于辅助安全驾驶的控制方法。例如，在一个示例性方法S100中，所述车辆相关信息包括车辆与路口之间的距离以及车辆行驶状态中的一个或者两个，所述驾驶员相关信息包括驾驶员注视方向、驾驶员面部表情、以及驾驶员心理状态中的一个、两个或者三个。在另一个示例性方法S100中，所述基于所述车辆相关信息和/或驾驶员相关信息评估犹豫风险值包括：基于相同标准向所述车辆相关信息和所述驾驶员相关信息分别输出一个分值，并对该输出的分值求和以获得犹豫风险值。在又一个示例性方法S100中，所述对该输出的分值求和通过加权求和的方式进行，其中向所述车辆相关信息和驾驶员相关信息分配相同或不同的加权值。在又另一个示例性方法S100中，向驾驶员注视方向相对于向所述其他信息分配较高的加权值。在再又一个示例性方法S100中，所述在判断所述犹豫风险值大于预设阈值时发出安全提醒包括：在判断所述犹豫风险值大于设定阈值时发出的外部提醒和/或内部提醒。

在本发明的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序在由处理器执行时实现第三方面所述的方法的步骤。例如，所述计算机程序在被处理器执行时能够指示处理器和/或相应部件实现以下步骤：采集车辆相关信息和/或驾驶员相关信息；基于所述车辆相关信息和/或驾驶员相关信息评估犹豫风险值；判断所述犹豫风险值是否大于预设阈值；以及在判断所述犹豫风险值大于预设阈值时发出安全提醒。

另外，应理解，上述用于在车辆安全辅助驾驶系统100中的各个单元可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各单元可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个单元对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器及处理器，所述存储器上存储有可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述任意一个实施例中的方法的步骤。该计算机设备可以是服务器或者车载终端。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现本发明的用于辅助安全驾驶的控制方法。

本领域技术人员可以理解，图2中示出的车辆安全辅助驾驶系统100和相关部件的示意图仅仅是与本申请方案相关的部分结构的示意框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的系统的限定，具体的系统可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

本领域普通技术人员可以理解实现根据本发明的上述实施例的方法中的全部或部分步骤，可以通过计算机程序来指示相关的硬件完成，所述的计算机程序可存储于非易失性的计算机可读存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的步骤。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

尽管结合实施例对本发明进行了描述，但本领域技术人员应理解，上文的描述和附图仅是示例性而非限制性的，本发明不限于所公开的实施例。在不偏离本发明的精神的情况下，各种改型和变体是可能的。