汽车的辅助驾驶设备及汽车的制作方法

1.本实用新型涉及汽车技术领域，特别涉及一种汽车的辅助驾驶设备及汽车。


背景技术：

2.智能驾驶技术是智能网联汽车的核心技术之一，随着高性能传感器的普及和高算力芯片的应用，智能驾驶技术越来越多样化，除了常规的自适应巡航、车道保持辅助等功能，更优体验的自主变道、单车道巡航以及基于高精地图的自动导航辅助驾驶功能成为各车企发展的方向。但是法规及安全责任问题，驾驶员仍是驾驶的主体，需要实时关注车辆的驾驶环境，避免出现智能驾驶系统无法判断、不可预知的风险发生。
3.在驾驶员未使用跟随导航自动辅助驾驶功能时，驾驶员驾驶车辆时通常会利用导航设备作为路线指引工具，跟随导航指引前行；但是相关技术的导航设备仅可提供车道级的导航信息，在一些弯道、复杂路口等路况下，驾驶员仍然需要过度依赖自身经验或主观判断来进行驾驶；目前的导航设备在路口虽然会标记出车道线，但是并未同时显示本车实时位置以及车辆行驶状态等交互，只有当驾驶员已经驶错路线后才会提示驾驶员已偏离路径，此时只能重新进行路径规划；尤其是在弯道、高速连续路口、城市超大复杂路口/复杂环岛等复杂情况时会发生通行效率低、错过正确路口、走错车道等情况导致车辆违章或者出现交通事故等情况，用户体验较差。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种汽车的辅助驾驶设备及汽车，以解决相关技术中的辅助驾驶设备由于本身结构限制，不具有辅助驾驶员进行最优过弯、最优变道、或通过复杂路口的功能，智能化程度较低，驾驶员体验较差等问题。
5.本实用新型第一方面实施例提供一种汽车的辅助驾驶设备，包括：采集汽车当前所处道路信息的采集件；由所述当前所处道路信息识别汽车的实际工况的识别件，所述识别件与所述采集件相连；计算件，所述计算件与所述识别件相连，所述计算件在检测到所述实际工况为过弯工况时，由所述汽车的当前所处位置计算所述汽车通过当前道路的最优路径；交互系统，所述交互系统与所述计算件相连，用于与驾驶员执行交互动作，以提示所述最优过弯路径，并显示本车实时位置和车辆行驶状态，以辅助驾驶员根据地图信息和车辆信息进行路径规划。
6.进一步地，所述交互系统包括：至少一个声学提醒装置，所述至少一个声学提醒装置与所述计算件相连，所述至少一个声学提醒装置对所述最优过弯路径进行声学提示；至少一个光学显示装置，所述至少一个光学显示装置与所述计算件相连，所述至少一个光学显示装置与所述计算件相连，所述至少一个光学显示装置对所述最优过弯路径进行光学显示。
7.进一步地，所述交互系统还包括：控制件，所述控制件分别与所述至少一个声学提醒装置和所述至少一个光学显示装置相连，所述控制件预测所述汽车的实际过弯路径，并
比对所述实际过弯路径和所述最优过弯路径，且控制所述至少一个声学提醒装置和/或所述至少一个光学显示装置提示和/或显示比对的偏离提示或者符合提示。
8.进一步地，其中，在所述实际过弯路径偏离所述最优过弯路径，所述控制件还用于根据所述实际过弯路径和所述最优过弯路径之间的偏离值匹配所述汽车的最优提示方式，并基于所述最优提示方式控制所述至少一个声学提醒装置和/或所述至少一个光学显示装置按照所述最优提示方式进行提示。
9.可选地，所述至少一个声学提醒装置可以设置在驾驶位置。
10.可选地，所述至少一个声学提醒装置可以为立体声式扩音器。
11.可选地，所述至少一个光学显示装置可以为所述汽车的显示屏。
12.进一步地，所述计算件包括：获取单元，所述获取单元从地图设备获取所述当前道路的道路信息和所述车辆的实际姿态信息；定位单元，所述定位单元由所述当前所处道路信息和惯导位置信息定位所述当前所处位置；计算单元，所述计算单元分别与所述获取单元和所述定位单元相连，所述计算单元根据所述弯道数据、所述当前所处位置和所述实际姿态信息匹配所述最优过弯路径。
13.进一步地，所述计算件还包括：判断单元，用于在行车过程中行驶到路口时，通过获取汽车当前的导航路径信息、高精地图信息、车辆高精定位信息、车辆位姿信息、车速信息和方向盘转角信息，用于处理并计算此时汽车的行驶轨迹和行驶速度是否与推荐路径、推荐车速相匹配，其中，所述推荐路径和所述推荐车速是预先通过导航信息、高精地图信息、摄像头和雷达做出的。
14.可选地，所述采集件可以为摄像头。
15.本实用新型第二方面实施例提供一种汽车，包括：如上述实施例所述的汽车的辅助驾驶设备。
16.由此，本实用新型至少具有如下有益效果：
17.增加了用于与驾驶员执行交互动作的交互系统，通过呈现地图信息、路况信息与车辆信息使得辅助驾驶设备具有辅助驾驶员进行最优过弯的功能，可以根据提示交互指导驾驶员最优过弯、准确变道，且可以有效避免出现过弯速度过高发生危险、变道时不能确定前后左右车辆位置发生剐蹭、经高速连续路口时错过正确路口、经城市超大复杂路口/复杂环岛时走错道造成违章行驶或出现交通事故，有效提高设备的智能化程度，提升驾驶员的驾驶体验。由此，解决了相关技术中的辅助驾驶设备由于本身结构限制，不具有辅助驾驶员进行最优过弯、最优变道、或通过复杂路口的功能，智能化程度较低，驾驶员体验较差等问题。
18.本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
19.本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
20.图1为根据本实用新型实施例提供的汽车的辅助驾驶设备的结构示意图；
21.图2为根据本实用新型一个实施例提供的汽车的辅助驾驶设备的结构示意图；
22.图3为根据本实用新型一个实施例提供的汽车的辅助驾驶设备处理弯道工况时的工作原理流程图；
23.图4为根据本实用新型一个实施例提供的多违规路口示例图；
24.图5为根据本实用新型一个实施例提供的易行驶错误路口示例图；
25.图6为根据本实用新型一个实施例提供的复杂路口示例图。
具体实施方式
26.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
27.图1为本实用新型实施例所提供的汽车的辅助驾驶设备的结构示意图。
28.如图1所示，该汽车的辅助驾驶设备10包括：采集件100、识别件200、计算件300和交互系统400。
29.其中，采集件100用于采集汽车当前所处道路信息；识别件200用于根据采集件获取的当前所处道路信息识别汽车的实际工况，识别件200与采集件100相连；计算件300与识别件200相连，计算件300在检测到实际工况为过弯工况或复杂路口时，由汽车的当前所处位置计算汽车通过当前弯道的最优路径；计算件300检测到车辆当前正在变道或跨车道行驶时，根据汽车的当前所处位置及路况信息提示正确路线；交互系统400与计算件300相连，交互系统400用于与驾驶员执行交互动作，以提示最优过弯路径。
30.其中，当前所处道路信息可以包括车道线信息，交通标识信息等车道固有信号信息，路上其它车辆信息、电动车、行人、小动物等其它移动物体信息，固定障碍物信息等。
31.可以理解的是，本实用新型实施例可以利用计算件在汽车处于过弯工况、变道工况和经过复杂路口时自动计算一条最优路径，并通过交互系统与驾驶员进行交互，以帮助用户安全、高效地行驶，从而提升弯道/路口等的通行效率，使得汽车可以保持最优的速度通过对应的弯道/路口，并提升弯道/路口等的通行安全性，使得驾驶员可以按照最优路径和推荐车速通行可有效确保弯道通行的安全性，同时在复杂路口/匝道行驶时，可以沿着高精度的最优路径行驶，有效避免走错路的情况。
32.在本实施例中，采集件100可以为摄像头，本领域技术人员可以根据实际需求具体选择摄像头的类型，对此不作具体限定。比如，在具体应用时可以选择高清前视摄像头，以提升数据采集的精度。摄像头采集的信号，可以形成码流，通过lvds等方式传输入域控制器中进行处理，从而达到感知的作用。
33.需要说明的是，对于车辆轨迹线/弯道的识别，本实用新型实施例也可以通过车辆其他位置摄像头进行道路线监控识别。
34.在本实施例中，识别件200和计算件300不仅可以单独设置，也可以集成设置，对此不作具体限定。例如，识别件200和计算件300可以集成设置于智能驾驶域控制器中，即本实用新型实施例可以通过智能驾驶域控制器实现识别件200的识别功能和计算件300的计算功能。
35.在本实施例中，计算件300包括：获取单元、定位单元和计算单元。其中，获取单元
从地图设备获取当前道路的道路信息和车辆的实际姿态信息；定位单元由当前所处道路信息和惯导位置信息定位当前所处位置；计算单元分别与获取单元和定位单元相连，计算单元根据道路信息、当前所处位置和实际姿态信息匹配最优路径。
36.可以理解的是，地图设备可以存储有高精地图，用于提供包括坡度、宽度、曲率、限速、道路边缘设施等弯道数据和实际姿态信息；弯道数据也可以理解为道路的参数信息，实际姿态信息用于表示车辆前行的大体方向。本实用新型实施例可以利用高精度惯导设备获取车辆的惯导位置信息，并且结合视觉slam(simultaneous localization and mapping，同步定位与地图构建)定位，可以实现在各种工况下车辆的厘米级定位。
37.需要说明的是，车辆高精定位也可以单独采用视觉slam、高精惯导，以及其他的独立的定位方法或融合定位方法实现。
38.在本实施例中，所述计算件还包括：判断单元，用于在行车过程中行驶到路口时，通过获取汽车当前的导航路径信息、高精地图信息、车辆高精定位信息、车辆位姿信息、车速信息和方向盘转角信息，用于处理并计算此时汽车的行驶轨迹和行驶速度是否与推荐路径、推荐车速相匹配，其中，所述推荐路径和所述推荐车速是预先通过导航信息、高精地图信息、摄像头和雷达做出的。
39.可以理解的是，以计算件集成设置于自动驾驶域控制器为例，自动驾驶域控制器，可以在行车过程中行驶到路口的情况下，通过获取此时车辆的导航路径信息、高精地图信息、车辆高精定位信息、车辆位姿信息、车速信息、方向盘转角信息等必要信息，用于处理并计算此时车辆预行驶轨迹、行驶速度是否与本域控制器预先通过导航信息、高精地图信息、摄像头、雷达等传感器所做出的的推荐路径、推荐车速相匹配。
40.在本实施例中，交互系统400包括：至少一个声学提醒装置和至少一个光学显示装置。
41.其中，至少一个声学提醒装置与计算件300相连，至少一个声学提醒装置对最优过弯路径进行声学提示；至少一个光学显示装置，至少一个光学显示装置与计算件相连，至少一个光学显示装置与计算件相连，至少一个光学显示装置对最优过弯路径进行光学显示。
42.可以理解的是，声学提醒装置和光学提醒装置的设置数量可以根据实际需求具体设置，对此不作具体限定。至少一个声学提醒装置可以设置在驾驶位置，至少一个声学提醒装置可以为立体声式扩音器，在具体应用时，可以为设置为智能语音系统。至少一个光学显示装置可以为汽车的显示屏和/或hud(head up display，抬头显示系统)，例如显示屏可以为中控显示屏，hud可以为arhud(augmented-reality-head-up-display，增强现实抬头显示系统)等。
43.在本实施例中，交互系统400还包括：控制件。其中，控制件分别与至少一个声学提醒装置和至少一个光学显示装置相连，控制件预测汽车的实际过弯路径，并比对实际过弯路径和最优过弯路径，且控制至少一个声学提醒装置和/或至少一个光学显示装置提示和/或显示比对的偏离提示或者符合提示。
44.可以理解的是，本实用新型实施例可以在车辆行驶符合最优推荐路径或偏离最优推荐路径时进行提醒，从而通过人机交互提醒驾驶员当前路径是否最优，无需过渡依赖驾驶员自己经验或主观判断进行过弯，有效提升过弯的效率，避免过弯速度过高发生危险、变道时不能确定前后左右车辆位置发生剐蹭、高速连续路口时错过正确路口、城市超大复杂
路口/复杂环岛时走错道造成违章行驶或出现交通事故的风险，提升驾驶员的驾驶体验。
45.在本实施例中，在实际过弯路径偏离最优过弯路径，控制件还用于根据实际过弯路径和最优过弯路径之间的偏离值匹配汽车的最优提示方式，并基于最优提示方式控制至少一个声学提醒装置和/或至少一个光学显示装置按照最优提示方式进行提示。
46.其中，最优提示方式可以具体设置或者标定，比如偏离值较小时，表示偏离程度较低，则此时最优提示方式可以为至少一个声学提醒装置或至少一个光学显示装置工作；当偏离值较大时，表示偏离程度较高，则此时最优提示方式可以为同时进行声学提醒和光学提醒，通过多种提醒方式同时提示的方式提醒驾驶员路径偏离，从而可以根据偏离程度自动进行不同程度的提醒，提升用户体验的同时，提升辅助驾驶设备的智能性。
47.下面将通过一个具体实施例对汽车的辅助驾驶设备进行阐述，其中，采集件以高清前视摄像头为例、识别件200和计算件300以集成设置于智能驾驶域控制器为例、交互系统400中的声学提醒装置以智能语音系统为例、交互系统400中的光学提醒装置以中控显示屏和ar hud为例。
48.具体地，如图2所示，汽车的辅助驾驶设备包括：高清前视摄像头、地图设备、高精度惯导设备、智能驾驶域控制器、ar hud、中控显示屏、智能语音系统。其中，前视摄像头用于采集车辆前方视频数据，用于车道轨迹线识别和视觉slam定位；地图设备的高精地图用于提供道路的参数信息如道路的坡度、宽度、曲率、限速、道路边缘设施等先验数据，以及车辆前行的大体方向；高精度惯导设备用于车辆的高精度定位，可以结合视觉slam定位，实现在各种工况下车辆的厘米级定位；智能驾驶域控制器用于各种算法的运算，包含视频图像处理、车道线识别、车辆预计行驶轨迹计算、最优推荐路径计算、视觉slam算法、车辆融合定位算法等；ar hud和中控显屏用于hmi(human machine interface，人机接口)信息显示；智能语音系统用于智能语音提醒。
49.基于上述图2所示的汽车的辅助驾驶设备，下面将对汽车的辅助驾驶设备的工作原理进行阐述，如图3所示，包括以下步骤：
50.步骤1：智能驾驶域控制器通过高清前视摄像头采集到的道路视频，使用图像处理算法判断前方道路工况信息；
51.步骤2：如果前方为弯道/复杂路口或当前正在变道、跨车道行驶，则进行后续运算处理；若前方不是弯道/复杂路口或当前未变道、跨车道行驶，则继续步骤1的道路工况信息识别；
52.步骤3：智能驾驶域控制器通过收集高精地图提供的坡度、宽度、曲率、限速、道路边缘设施等数据，计算得出最优路径；
53.步骤4：通过摄像头采集到的数据，结合视觉slam定位技术、以及高精惯导位置信息，在智能驾驶域控制器处理车辆位置时即可对车辆的绝对位置进行厘米级高精定位；
54.步骤5：在自动驾驶域控制器中处理搜集到的车辆高精定位信息，车速、方向盘转角等车辆动态信息，计算得出车辆预计的行驶轨迹；
55.步骤6：通过域控制器搜集到的信号处理后得到本车的实时定位信息产生的移动轨迹与经步骤3计算出的最优路径进行符合度判断；
56.步骤7：若判断两条路径符合，则通过智能语音系统提醒用户可以按照当前轨迹沿最优路径行驶，并通过中控大屏hmi或/和ar hud绘制出最优路径和车辆预计行驶轨迹，此
时两条路径在显示上重合；
57.步骤8：若判断两条路径不符合，则通过智能语音系统提醒用户，当前驾驶路径偏离最优通行路径，并提醒用户沿hmi提醒的最优路径行驶，智能语音系统会播报推荐的行驶车速、车辆需要向左侧或右侧行驶以贴近最优路径。同时通过中控大屏hmi或/和ar hud绘制出最优路径和车辆预计行驶轨迹，此时两条路径在显示未重合。
58.下面将通过应用示例对汽车的辅助驾驶设备的辅助功能进行阐述，具体如下：
59.应用示例1：多违规路口
60.如图4所示，当车辆a从单向车道转进双向车道时，如果驾驶员没有注意路面上的用于分隔对向行驶的交通流虚线，则存在无意识驶入逆向车道的可能，降低驾驶体验。
61.本实用新型实施例的辅助驾驶设备则可以进行局部路径规划，会在中控界面实时显示本车状态及路况的俯视视频信息并加入推荐的本车行驶路径，当本车辆未按照推荐路径进行行驶时，则会将本车标红，并实时更改推荐行驶路径，且此时的错误路段会将路径渲染成红色，将正确路段渲染成绿色或蓝色，并进行语音提示“您已驶错路线，请按照推荐路径行驶”，从可以降低驾驶员驶入逆向车道的几率，或者在驶入后及时提醒驾驶员更正行驶路径，提升驾驶体验。
62.应用示例2：易行驶错误路口
63.如图5所示，路口1即为专用右转道路岔口，属于易错路口，当车辆a行驶至如图5所示的花坛位置时，应当按照图示虚线行驶才能右转，如果继续直行至路口2，由于有明确的右转通道标识，且右侧为不能提前驶入的情况下，需要按照标识行驶，因此，一旦未按照标识行驶，容易导致行驶到路口2时没有右转车道无法右转的情况，驾驶员需要更改全局导航路径才能正确行驶到目的地，浪费时间，降低驾驶体验。
64.本实用新型实施例的辅助驾驶设备则可以进行局部路径规划，会在中控界面实时显示本车状态及路况的俯视视频信息并加入推荐的本车行驶路径，将正确路段渲染成绿色或蓝色，使得驾驶员易行驶错误路口时，沿高精度的最优路径行驶，有效避免走错路的情况，提升驾驶体验。如果有驶错车道趋势，车内语音提示：“您即将驶错路线，请按照指引路线行驶”且将车辆标红。
65.应用示例3：当车辆a行驶至如图6所示的复杂路口时容易驶错路口，本实用新型实施例的辅助驾驶设备则可以进行局部路径规划，此时会在屏幕上显示俯视图显示本车位置，推荐具体路径行驶，例如图中的虚线，并加语音提示，例如“您已错误行驶，请按照推荐路径行驶”，从而通过与驾驶员交互的方式进行最优路径的提醒，提升驾驶体验。
66.本实用新型实施例针对复杂工况，自动计算一条最优路径，并将最优路径通过语音播报、hmi显示等方式指导用户的驾驶行为，帮助用户安全、高效的过弯行驶，从而针对人工驾驶开启导航驾驶时的工况，通过一种利用多种传感器、高精地图、高精定位、智能驾驶控制器、车辆智能语音系统和中控显示屏的智能驾驶系统，帮助用户在弯道以及复杂路口驾驶时，更安全、更高效的通过，提升驾驶的安全性的同时提升用户驾驶体验。
67.此外，本实用新型实施例还提供一种汽车，如上述实施例的汽车的辅助驾驶设备。该汽车可以有效提高过弯的效率，且可以有效避免出现过弯速度过高发生危险、高速连续路口时错过正确路口、城市超大复杂路口/复杂环岛时走错道造成违章行驶或出现交通事故的风险，有效提高设备的智能化程度，提升驾驶员的驾驶体验。
68.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或n个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
69.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“n个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
70.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。