流动通道检测和显示系统的制作方法

本发明涉及驾驶辅助装置、或与驾驶辅助装置相关的改进，特别地，涉及一种系统，该系统检测相邻车辆的当前位置，预测它们的前进轨迹，并就是否存在延续车辆当前轨迹的安全通道向驾驶者提供建议。

背景技术：

在密集而不受控制的交通情况中(如印度的交通情况)，在相邻车辆之间操纵车辆可能会获得相当大的便利，以穿过繁忙的交通。为了有效地做到这一点，有必要充分了解车辆的性能，并且精确地预测相邻车辆的驾驶模式。

本发明正是在这种背景下出现。

技术实现要素：

根据本发明，提供了一种用于车辆的流动通道检测系统，该系统包括：配置为测量车辆前方的可用空间的一个或多个传感器；数据模块，其包括用于预测其他车辆轨迹的车辆轨迹数据；包括车辆尺寸数据的存储器；包括驾驶员行为和技能数据的动态存储器；处理器，其配置为将传感器测量结果与来自数据模块、存储器、和动态存储器的数据相结合，以便检测车辆可以前进通过的通道并量化与通道相关的风险水平；以及配置为向车辆驾驶员显示通道的位置和风险水平的显示器。

这些传感器对于车辆提供的碰撞警告和缓解系统可以是常见的。传感器可以配置为扫描车辆前方的空间。特别地，传感器可以为车辆前方的空间提供高分辨率的扫描。处理器可将传感器测量结果与来自数据模块的数据通过轨迹映射和对象识别相结合。可替代地，传感器可以是超声波停车传感器。

至少一个传感器可以测量车辆的倾斜角度。至少一个传感器可以测量车辆的速度。

可以用传感器监测车辆通过通道的进展，并且传感器数据可以作为驾驶员行为的指示而存储在动态存储器中。

显示器可以将通道表现为示出车辆推荐轨迹的一系列嵌套门。通道的风险水平可以通过门的颜色表示。例如，低风险或通畅的通道可以由绿色环或矩形示出，中等风险以琥珀色示出，以及不可用通道以红色标识。为了阻止驾驶员使用这种通道，可以通过关闭的红色门标识不可用通道，而不是指示车辆可以通过的通道简单的边界框。然而，如果驾驶员是红绿色盲，则可以优选地改变嵌套形状的视觉配置，例如通过改变边框或门的厚度，使得非常细的框表示没有问题，较厚的框表示需要注意，而关闭的门表示缺乏安全通道。

门的颜色可以沿着给定的流动通道改变，使得一些部分可以是低风险并且示为绿色，其他部分可以是琥珀色或甚至红色。这可以让驾驶员在根据目前的交通行为了解他们将无法超过给定的位置的情况下，判断是否进入给定的流动通道。驾驶员可以做出判断，他们倾向于保持当前位置，而不必在代表安全通道结束的红门指示的位置停下来。随着驾驶员持续使用系统，这些判断可以通过动态存储器捕获，该存储器保存有关驾驶员行为和技能的信息，该信息在未来情况中被用于识别安全通道。

系统可以根据驾驶者的偏好进行配置。特别地，显示的门数可以根据驾驶员的偏好而变化。驾驶员可能只需要最少数量的门，告知关键点和有多个选项可用处的运动方向。相反，驾驶员可能更喜欢更多细节，使得示出各种中间条件，从而提供预期驾驶轨迹的更精确图示。

门可以大体为矩形。门被成形为匹配车辆的总体包络，因此通常接近矩形。矩形的角可以是弯曲的。

可以倾斜矩形以表示倾斜的双轮车辆。倾斜程度将取决于车辆的速度。对于摩托车来说，在车辆接近并且速度较快时，不与其他车辆的后视镜发生碰撞特别重要。对于摩托车系统，至少一个传感器测量车辆的倾斜角度，而另一个传感器测量车辆的速度。处理器在计算流动通道并提供与其相关的风险水平的建议时，将考虑这两个因素之间的相关性。

除了一系列嵌套的门之外，还可以根据诸如显示文字“慢”的建议来包括进一步的信息。这将特别适用于摩托车应用，其中，因为如果车辆带速转弯，驾驶员将倾斜，门的形状可移根据车辆速度改变。因此，如果车辆以20mph转弯，则可能存在可行的通道，但是如果速度超过25mph，则摩托车和驾驶员的旋转角度将使得在摩托车拐过转角处时，驾驶员的肩部可能与机动车后视镜碰撞。在这种情况下和其他类似情况下，可以通过简单的文字命令(例如“慢”)扩充简单的嵌套门。

在一些实施例中，可以横跨红色门使用文字“停止”，以阐明出不存在车辆能行驶的安全通道。

该系统可以配置为实时检查和更新通道。

系统可能保持休眠，直到驾驶员主动启动。这种配置在具有有经验的驾驶员、但必须使用各种不同车辆情况下的车队车辆上可能特别有效。驾驶员可能不想随时使用系统，但是在熟悉车辆的初始阶段，驾驶员可能希望检查他们对自身可用的流动通道的判断。在这种情况下，驾驶员通过打开开关启动系统，并快速检查其当前状况，并验证或撤回对其前方通道的风险做出的判断。

系统可以通过位于车辆的方向盘或车把上的开关启动。

可替代地或另外地，系统可以配置为当传感器检测到与邻近车辆的接近度已经降到预定阈值以下时自动变为完全启用。

显示器可以配置为使得驾驶员查看覆盖在车辆前方的空间(例如在头盔观察窗或抬头显示器)上的通道的显示。由于可以防止驾驶员实时关联两个不同的信息源，以驾驶员观察通道覆盖的实际交通情况提供的通道的显示是有利的。如果车辆是摩托车，则可以在头盔观察窗上提供显示器。相反，如果车辆是小汽车、厢式货车、或卡车，则能以抬头显示器的形式提供显示器。小汽车、厢式货车、或卡车的进一步选项是提供覆盖车辆内屏幕上实时交通情况的通道指示。在系统未部署时，该屏幕可用于多媒体。

系统还可以配置为与路线引导技术相接合，以便于获得与车辆所要采取的预期路线相关的数据。

可以在接近交叉路口、连接点、或转角处时通知系统提供路线规划信息，因为尽管车辆有可能通过间隙适应并且继续穿过交通沿通道前进，但如果将车辆留在错误的车道使其不能沿着预期的目的地路线继续行进，那么这不是最优的。此外，路线规划信息可以在如下情况中帮助消除数据的不确定性，其中，在存在一个向左、一个向右的两个通道的情况下，而驾驶员打算在此或在即将到达的后续交叉路口或连接点右转，那么系统将推荐向右的通道，因为这最符合车辆的预期路线。

动态存储器可以配置为保存多于一个驾驶员配置文件。提供多于一个驾驶员配置文件有助于区分不同驾驶风格和经验。对于摩托车系统，由于车辆所占据的总体包络将根据驾驶员的身份而改变，还将包括关于驾驶员的身材信息。

附图说明

现在将通过示例的方式并且参照附图进一步和更具体地描述本发明，其中：

图1示出了根据本发明系统的显示器的示例；

图2示出了根据本发明系统的显示器的另一示例；和

图3示意性地示出了本发明系统的组成部分。

具体实施方式

图1示出了本发明的系统的显示器360的快照。该图示出了当观看显示器360时驾驶员看到的内容。驾驶员通过显示器的透明元件看到沿着道路12驾驶的相邻车辆10。道路12具有虚线14分开的车辆10的两条车道。由于通过显示器的透明元件查看，这些特征对于驾驶员来说都是显而易见的。这些透明元件可以形成摩托车手的头盔观察窗，或小汽车、厢式货车、或卡车中的智能挡风玻璃或其他抬头显示器的一部分。

系统的输出采取从驾驶员视角叠加在前方道路上的一系列嵌套门100、110、120的形式。在该示例中，在相邻车辆10的行之间形成流动通道130。然而，作为相邻车辆10的定位的结果，通道的宽度减小。因此，通道最初由细虚线门100标记，其指示驾驶员可以安全地进入该空间。然而，在第一门以外，可用的通道变窄，使得第二门110被较厚的框界定，表明驾驶员在此应该谨慎地前进，并且可能要降低速度。本示例的最终门120由非常粗的线界定，并且通过两条十字线封闭，以表明安全通道已经结束，并且驾驶员没有足够的空间进一步前进。

图1示出了由不同厚度的边界框表示的不同的门100、110、和120，在有色环境中，他们将具有相同的厚度但具有不同的颜色，符合简单的“红绿灯”系统，门100为绿色意味着“走”或“安全通行”；门110为琥珀色是因为应该谨慎并且速度可能需要降低；并且门120为红色以指示危险、停止、不要进入。

图2示出了用于摩托车应用的另一显示器360的快照。在该示例中，示出车辆的预期路径的矩形门能够倾斜以指示车辆在空隙中倾斜。如图2所示，一部分道路12填充有两排车辆10。快照显示的图像示出了一系列嵌套的、基本上是矩形的门100，每个门由表示可以安全地在两排相邻车辆10之间的空隙前进的薄边界框界定。为了做到这一点，在以当前速度继续向目标方向前进时，驾驶员将需要倾斜。这首先确保驾驶员可以安全地行驶过空隙，而且还表明在计算空间时已经考虑到了倾斜，因此驾驶员应当倾斜以确保不会与相邻的车辆10的后视镜发生碰撞。

图3示意性地示出了系统300的组成部分。该系统包括多个传感器，其包括速度传感器310、倾斜传感器312、配置为使用高分辨率扫描的宽度检测传感器314；配置为捕获图像数据的摄像机316和用于确认车辆的位置的gps传感器318；以及配置为捕获环境3d表示的激光雷达传感器。这些传感器不一定是系统专用，而可以作为其他车辆系统(例如停车辅助系统、卫星导航系统、和碰撞回避或缓解系统)的一部分来提供。这些传感器捕获的数据分布于多个车辆系统中。

在系统300内提供了包括用于预测其他车辆轨迹的车辆轨迹数据的数据模块320、包括车辆尺寸数据的存储器330、和包括驾驶员行为和技能数据的动态存储器340。数据模块320包括指明如何在不同的交通情况中前进的相当多的趋势数据，其包括不同车辆在不同情况下可能表现的反应以及每个车辆的可能轨迹。保存车辆尺寸数据的存储器330对于小汽车、箱式货车、或卡车是静态的，和仅形成用于摩托车的一部分数据。动态存储器340是关于驾驶员如何处理不同情况的数据的存储库。动态存储器340可以分为用于不同驾驶员中的每个的多个不同配置文件。这允许系统对不同驾驶员的不同驾驶配置文件(包括其技能和风险承担方法)敏感。此外，对于摩托车应用，由于将改变车辆的整体包络并且还影响车辆的操控，动态存储器340包括不同驾驶员的高度和重量的详细信息。

数据模块320、存储器330和动态存储器340，以及从所有传感器310、312、314、316、318接收的数据被馈送到处理器350。处理器350计算车辆前方存在的安全通道130的当前尺寸，并且还预测该通道130随着时间的推移将如何变化。处理器350还计算由于其大小以及动态情况如何变化，即车辆移动的速度和相邻车辆行为的确定性水平，而与进入通道130相关联的风险。继而通道130的大小和风险级别在显示器360上以图形表示。

通过投影图形表示到驾驶员和道路之间的界面(例如驾驶员的视网膜、挡风玻璃、或驾驶员头盔观察窗)上、或提供包括实时视频数据和安全通道130的图形表示的复合数据流，显示器360将安全通道130的图形表示与实际道路情况相结合。

处理器350还配置为从传感器反馈示出驾驶员如何处理道路状况数据到动态存储器340，以便进一步通知未来的情况。

本领域技术人员将进一步理解，虽然已经参考几个实施例通过实施例描述了本发明，但是并不限于所公开的实施例，并且可以在不脱离如本发明所附权利要求限定的范围的情况下构造替代实施例。