阅读说明：本技术 驾驶辅助系统和驾驶辅助方法 (Driving assistance system and driving assistance method ) 是由 吕尤 唐帅 孙铎 张海强 于 2018-07-04 设计创作，主要内容包括：本发明涉及驾驶辅助系统和驾驶辅助方法。驾驶辅助系统包括能够彼此通信的云端服务装置和车载控制装置。云端服务装置配置为根据来自于车辆的路面附着系数样本计算多个道路单元中的每个道路单元在预定时间段内的路面附着系数均值。车载控制装置配置为根据来自于云端服务装置的路面附着系数均值来为车辆提供用于自动执行操纵操作的控制信号。(The invention relates to a driving assistance system and a driving assistance method. The driving assistance system includes a cloud service device and an in-vehicle control device that can communicate with each other. The cloud service device is configured to calculate a road adhesion coefficient mean value of each road unit in the plurality of road units in a predetermined time period according to the road adhesion coefficient samples from the vehicle. The in-vehicle control device is configured to provide the vehicle with a control signal for automatically performing a steering operation according to the road adhesion coefficient mean value from the cloud service device.)

驾驶辅助系统和驾驶辅助方法

技术领域

本发明大体上涉及用于车辆的驾驶辅助领域，更具体地涉及能够对打滑路段进行预警的驾驶辅助系统和驾驶辅助方法。

背景技术

已知，路面附着系数(也被视作轮胎和路面之间的静摩擦系数)决定了车辆在行驶过程中是否容易发生打滑现象。换句话说，路面附着系数越大，轮胎对路面的附着力越大，车辆越不容易出现打滑现象；相反，路面附着系数越小，轮胎对路面的附着力越小，车辆越容易出现打滑现象。路面附着系数主要取决于道路路面的种类和干燥状况。一般来说，干燥、良好的沥青或混凝土路面的附着系数相对较大，冰雪路面的附着系数相对较小。

但是，当车辆的驾驶员尤其是在冬天出行时，如果驾驶员不清楚前方道路是否存在打滑路段(例如被冰雪覆盖的路段)而选择前往，则可能导致车辆驶入打滑路段，由此导致车辆会因路面太滑而无法移动甚至发生交通事故的现象。

因此，需要一种能够在预测到车辆行驶方向上存在打滑路段的情况下为车辆提供驾驶辅助的驾驶辅助系统和驾驶辅助方法。

发明内容

本发明的一个目的在于提供能够计算车辆在其行驶方向上的各个道路单元的路面附着系数均值的驾驶辅助系统和驾驶辅助方法。本发明的又一个目的在于提供能够根据路面附着系数均值来预测车辆的指定导航路径是否存在打滑路段的驾驶辅助系统和驾驶辅助方法。本发明的另一个目的在于提供能够在判断车辆的指定导航路径存在打滑路段的情况下为车辆提供驾驶辅助的驾驶辅助系统和驾驶辅助方法。

本发明的一个方面提供了一种用于车辆的驾驶辅助系统，所述驾驶辅助系统包括能够彼此通信的云端服务装置和车载控制装置，其中，所述云端服务装置配置为根据来自于车辆的路面附着系数样本计算多个道路单元中的每个道路单元在预定时间段内的路面附着系数均值，并且所述车载控制装置配置为根据来自于所述云端服务装置的所述路面附着系数均值来为车辆提供用于自动执行操纵操作的控制信号。

根据本发明的实施例，所述云端服务装置配置为接收每个道路单元在所述预定时间段内的所述路面附着系数样本；以及根据每个道路单元的所述路面附着系数样本计算每个道路单元在所述预定时间段内的所述路面附着系数均值。

根据本发明的实施例，所述车载控制装置配置为根据车辆的位置信息来接收车辆所在的当前道路单元的所述路面附着系数均值；以及根据所述当前道路单元的所述路面附着系数均值来为车辆提供用于调节安全控制参数的控制信号。

根据本发明的实施例，所述车载控制装置配置为根据车辆的指定导航路径来接收包含在所述指定导航路径中的道路单元的所述路面附着系数均值；以及根据包含在所述指定导航路径中的道路单元的所述路面附着系数均值来为车辆提供用于辅助驾驶的控制信号。

根据本发明的实施例，所述云端服务装置还配置为根据所述路面附着系数均值为所述多个道路单元标记不同的打滑等级，并且所述车载控制装置还配置为根据相应道路单元的打滑等级为车辆提供不同的用于辅助驾驶的控制信号。

根据本发明的实施例，所述用于辅助驾驶的控制信号包括以下各项中的一项或多项：向车辆的乘员提供可感知信息的信号；建议车辆的乘员准备防滑链的信号；以及使车辆的导航装置重新规划导航路径的信号。

本发明的另一个方面提供了一种车辆，包括上述驾驶辅助系统。

本发明的又一个方面提供了一种用于车辆的驾驶辅助方法，包括以下步骤：根据来自于车辆的路面附着系数样本计算多个道路单元中的每个道路单元在预定时间段内的路面附着系数均值，并且根据所述路面附着系数均值来为车辆提供用于自动执行操纵操作的控制信号。

根据本发明的实施例，所述驾驶辅助方法还包括以下步骤：接收每个道路单元在所述预定时间段内的所述路面附着系数样本；以及根据每个道路单元的所述路面附着系数样本计算每个道路单元在所述预定时间段内的所述路面附着系数均值。

根据本发明的实施例，所述驾驶辅助方法还包括以下步骤：根据车辆的位置信息来接收车辆所在的当前道路单元的所述路面附着系数均值；以及根据所述当前道路单元的所述路面附着系数均值来为车辆提供用于调节安全控制参数的控制信号。

根据本发明的实施例，所述驾驶辅助方法还包括以下步骤：根据车辆的指定导航路径来接收包含在所述指定导航路径中的道路单元的所述路面附着系数均值；以及根据包含在所述指定导航路径中的道路单元的所述路面附着系数均值来为车辆提供用于辅助驾驶的控制信号。

根据本发明的实施例，所述驾驶辅助方法还包括以下步骤：根据所述路面附着系数均值为所述多个道路单元标记不同的打滑等级；以及根据相应道路单元的打滑等级为车辆提供不同的用于辅助驾驶的控制信号。

根据本发明的实施例所述用于辅助驾驶的控制信号包括以下各项中的一项或多项：向车辆的乘员提供可感知信息的信号；建议车辆的乘员准备防滑链的信号；以及使车辆的导航装置重新规划导航路径的信号。

因此，与现有技术相比，根据本发明的实施例的驾驶辅助系统和驾驶辅助方法能够借助于云端服务装置对来自多个相关车辆的路面附着系数样本进行大数据处理来获取地图数据中每个道路单元的路面附着系数均值并且根据相应道路单元的路面附着系数均值为车辆提供辅助驾驶。

附图说明

从下面结合附图对本发明的

具体实施方式

的描述中可以更好地理解本发明，其中，相似的标号指示相同或功能类似的元件。

图1示出了根据本发明的实施例的驾驶辅助系统的示意性视图。

图2示出了道路类型与路面附着系数的对应列表的视图。

图3示出了根据本发明的实施例的驾驶辅助方法的流程框图。

具体实施方式

下文中，参照附图描述本发明的实施例。下面的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，本发明不限于所描述的优选实施例，本发明的范围由权利要求书限定。现在参考示例性的实施方式详细描述本发明，一些实施例图示在附图中。以下描述参考附图进行，除非另有表示，否则在不同附图中的相同附图标记代表相同或类似的元件。以下示例性实施方式中描述的方案不代表本发明的所有方案。相反，这些方案仅是所附权利要求中涉及的本发明的各个方面的系统和方法的示例。

图1示出了根据本发明的实施例的驾驶辅助系统1的示意性视图。驾驶辅助系统1能够安装到或应用于一个或多个车辆2。在本说明书中，车辆2可以是以内燃机为驱动源的内燃机汽车、以电动机为驱动源的电动汽车或燃料电池汽车、以上述两者为驱动源的混合动力汽车、或具有其他驱动源的汽车。

如图1所示，驾驶辅助系统1一方面包括云端服务装置10，另一方面包括车辆2的车载控制装置20。云端服务装置10和车载控制装置20各自包括收发器，经由这些收发器，云端服务装置10和车载控制装置20能够彼此通信。

如图1所示，除车载控制装置20之外，车辆1还包括导航装置30、存储装置40和车载传感器50。这些装置可以彼此连接，例如分别连接到车辆10的控制器局域网(CAN)总线或

网络。为了简明起见，车辆10中公知的动力和操纵装置、传动系统、制动系统和转向装置等部件未在图1中示出。

导航装置30可以集成在车辆2上或者可以是独立于车辆2的外部装置。导航装置30可以为车辆2提供周期性更新的实时位置和指定导航路径。

存储装置40可以预先存储各种类型的信息，例如，各种道路的路面附着系数。图2示出了道路类型与路面附着系数的对应列表。如图2所示，冰面或雪面的路面附着系数一般小于0.2，存在积水的湿滑路面的路面附着系数一般在0.2至0.4之间，砾石路面的路面附着系数一般在0.4至0.8之间，湿润的混凝土路面的路面附着系数一般在0.6至0.8之间，干燥的沥青路面的路面附着系数一般大于0.8。

存储装置40可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现。存储装置40可以包括半导体存储器，例如随机存储器(RAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪存储器等。存储装置40也可以包括例如使用纸介质、磁介质和/或光介质的任何存储器，如纸带、硬盘、磁带、软盘、磁光盘(MO)、CD、DVD、Blue-ray等。

车载传感器50可以检测车辆2所在的当前位置的路面附着系数。车载传感器50可以包括图像检测单元等。车载传感器50的数目可以是一个或多个。车载传感器50可以安装在车辆2的前保险杠、后保险杠或其他合适的位置处。车载传感器50还可以包括位移传感器、速度传感器或加速度传感器等。

根据本发明的实施例，车载传感器50可以实时采集车辆2所在的当前位置的路面图像，接着对该路面图像进行图像识别处理来确定车辆2所在的当前位置的道路类型，然后将其与存储装置40中所存储的道路类型与路面附着系数的对应列表进行比较来估算出车辆2的当前位置的路面附着系数。车辆2所在当前位置的路面附着系数随后可以被发送给云端服务装置10，以构成后述的路面附着系数样本的一部分。除此之外，车载传感器50还可以检测车辆2的位移、速度和加速度等行驶信息。

根据本发明的实施例，云端服务装置10可以根据来自于车辆2的路面附着系数样本计算多个道路单元中的每个道路单元在预定时间段内的路面附着系数均值。“道路单元”表示用于对路面附着系数进行估算的最小地理单元。地图中可以包括若干个道路单元。在示例性实施例中，道路单元包括道路区段(即，道路的一部分)和道路区域(即，一定区域内的道路组合)。道路单元例如可以具有50米的长度。“路面附着系数样本”是由来自于多个车辆2的多个路面附着系数构成的群组。“预定时间段”表示云端服务装置10的采样周期。预定时间段可以是固定的或变化的。例如，预定时间段可以是60分钟。

云端服务装置10可以连接到每个车辆2。例如，云端服务装置10可以通过Wi-Fi、蓝牙、移动网络(3G、4G、LTE等)或其他通信技术连接到车辆2。在示例性实施例中，云端服务装置10可以基于车联万物(Vehicle to everything，V2X)通信连接到车辆2。云端服务装置10可以接收车辆2的车载传感器50所检测到的路面附着系数以及车辆行驶信息。

根据本发明的实施例，云端服务装置10可以从位于每个道路单元内的多个车辆2接收每个道路单元在预定时间段内的路面附着系数样本，并且可以根据路面附着系数样本计算每个道路单元在预定时间段内的路面附着系数均值。多个道路单元是云端服务装置10根据将地图数据(其包括城市道路和山区道路等)预先划分的。

下面以多个道路单元中的一个道路单元A为例进行说明。例如，当云端服务装置10在预定时间段内接收了位于道路单元A内的N个车辆分别所检测到的路面附着系数样本(φ1、φ2、…、φn)之后，可以对这些路面附着系数样本(φ1、φ2、…、φn)计算平均值，从而得到道路单元A在预定时间段内的路面附着系数均值。路面附着系数均值可以是路面附着系数样本(φ1、φ2、…、φn)的算术平均值、几何平均值、平方平均值、调和平均值或加权平均值等。这些平均值的计算方法是本领域所公知的，在此不再赘述。以这种方式，云端服务装置10可以计算多个道路单元中的全部道路单元的路面附着系数均值。

根据本发明的实施例，车载控制装置20可以从云端服务装置10接收多个道路单元中的每个道路单元的路面附着系数均值，或者可以选择性地接收多个道路单元中的一部分道路单元的路面附着系数均值。接着，车载控制装置20可以根据从云端服务装置10接收的相应道路单元的路面附着系数均值来为车辆提供用于自动执行操纵操作的控制信号。

在一个实施例中，车载控制装置20可以根据车辆2的位置信息来接收车辆2所在的当前道路单元的路面附着系数均值。随后，车载控制装置20可以根据当前道路单元的路面附着系数均值来提供用于调节安全控制参数的控制信号。例如，车载控制装置20可以根据车辆2的当前道路单元的路面附着系数均值向车辆2的制动系统(未示出)发送用于调节车间安全距离阈值、碰撞时间阈值和制动减速度阈值等的控制信号。又如，车载控制装置20可以根据车辆2的当前道路单元的路面附着系数均值向车辆2的转向系统(未示出)发送用于调节转弯速度阈值等的控制信号。

在又一个实施例中，车载控制装置20可以根据车辆2的指定导航路径来从云端服务装置10接收包含在指定导航路径中的道路单元的路面附着系数均值。车辆2的指定导航路径可以包括多个道路单元中的一部分道路单元，车载控制装置20可以从云端服务装置10接收指定导航路径所覆盖的一部分道路单元的路面附着系数均值。随后，车载控制装置20可以根据这部分道路单元的路面附着系数均值来为车辆提供用于辅助驾驶的控制信号。这些用于辅助驾驶的控制信号包括以下各项中的一项或多项：向车辆2的乘员提供可感知信息的信号；建议车辆2的乘员准备防滑链的信号；以及使车辆2的导航装置30重新规划导航路径的信号。

在一个示例中，车载控制装置20可以发出用于向车辆2的乘员提供可感知信息的信号。这种可感知信息可以包括视觉信息和听觉信息等信息中的一种或多种。例如，车载控制装置20可以使车辆2的仪表板、导航装置和/或视频装置等部件显示指定导航路径所覆盖的每个道路单元的的路面附着系数均值的文字。又如，车载控制装置20也可以使车辆2的导航装置、音频装置、蜂鸣器和/或报警器等部件发出通知指定导航路径所覆盖的每个道路单元的的路面附着系数均值的声音。车辆2的乘员可以根据这些可感知信息获知车辆2的指定导航路径所覆盖的道路单元的的路面附着系数均值。

在又一个示例中，在车载控制装置20判断车辆2的指定导航路径所覆盖的道路单元的的路面附着系数均值均小于或等于0.3的情况下，车载控制装置20可以向车辆2的乘员发出用于向车辆2的建议准备防滑链的信号。例如，车载控制装置20可以经由车辆2的仪表板、导航装置和/或视频装置等部件显示“建议准备防滑链”等文字、图案、图像、视频等形式的指令信息。又如，车载控制装置20可以经由车辆2的导航装置、音频装置、蜂鸣器和/或报警器等部件等发出“建议准备防滑链”等语音。

在另一个示例中，在车载控制装置20判断车辆2的指定导航路径所覆盖的道路单元的的路面附着系数均值均小于或等于0.3的情况下，车载控制装置20可以发出使车辆2的导航装置30重新规划导航路径的信号。具体而言，车载控制装置20可以使车辆2的导航装置30重新规划导航路径，以使新的导航路径避开路面附着系数均值小于或等于0.3的道路单元。

根据本发明的某些实施例，云端服务装置10可以根据每个道路单元的路面附着系数均值为每个道路单元标记不同的打滑等级。例如，云端服务装置10将路面附着系数均值大于0.8的道路单元的打滑等级标记为一级，将路面附着系数均值处于0.6与0.8的范围内的道路单元的打滑等级标记为二级，将路面附着系数均值处于0.4与0.6的范围内的道路单元的打滑等级标记为三级，将路面附着系数均值处于0.2与0.4的范围内的道路单元的打滑等级标记为四级，并且将路面附着系数均值小于0.2的道路单元的打滑等级标记为五级。由此可见，道路单元的路面附着系数均值越小，其打滑等级越高，也就是说，车辆在该道路单元上行驶时越容易出现打滑。

接着，车载控制装置20可以根据指定导航路径所覆盖的道路单元的打滑等级提供不同的用于辅助驾驶的控制信号。例如，在车载控制装置20判断车辆2的指定导航路径所覆盖的道路单元的打滑等级为三级以下(例如，一级、二级以及三级中的一者或组合)情况下，车载控制装置20可以仅发出用于向车辆2的乘员提供可感知信息的信号。又如，在车载控制装置20判断车辆2的指定导航路径所覆盖的道路单元的打滑等级为四级和/或五级的情况下，车载控制装置20可以向车辆2的乘员发出用于向车辆2的建议准备防滑链的信号。

此外，云端服务装置10可以根据每个道路单元的路面附着系数均值以及位于每个道路单元内的多个车辆的车辆行驶信息将满足预定条件的道路单元定义为危险路段。预定条件包括以下各项：道路单元的路面附着系数均值小于阈值(例如，0.3)；以及位于道路单元内的多个车辆的位移或速度在单位时间内为0。接着，在车载控制装置20判断车辆2的指定导航路径所覆盖的道路单元覆盖危险路段的情况下，车载控制装置20可以使车辆2的导航装置30重新规划导航路径。

因此，根据本发明的实施例的驾驶辅助系统1能够借助于云端服务装置对来自多个相关车辆的路面附着系数样本进行大数据处理来获取地图数据中每个道路单元的路面附着系数均值并且根据相应道路单元的路面附着系数均值为车辆提供辅助驾驶。

下面将参考附图描述根据本发明的实施例的驾驶辅助方法。图3是示出根据本发明的实施例的驾驶辅助方法300的流程图。驾驶辅助方法300由上述的驾驶辅助系统1来执行。

如图3所示，在步骤S310中，云端服务装置10从多个车辆2接收路面附着系数样本和车辆行驶信息。车辆行驶信息包括但不限于位移、速度和加速度等。接着，方法300前行到步骤S320。

在步骤S320中，云端服务装置10对路面附着系数样本实施分析处理。

在一个实施例中，云端服务装置10可以根据从位于多个道路单元中的每个道路单元内的多个车辆2所接收的每个道路单元在预定时间段内的路面附着系数样本来计算每个道路单元在预定时间段内的路面附着系数均值，其中，多个道路单元是云端服务装置10根据将地图数据(其包括城市道路和山区道路等)预先划分的。

在又一个实施例中，云端服务装置10可以根据每个道路单元的路面附着系数均值为每个道路单元标记不同的打滑等级。上文详细描述了道路单元的打滑等级标记的有关方面，故在此不再赘述。

在另一个实施例中，云端服务装置10可以根据每个道路单元的路面附着系数均值以及位于每个道路单元内的多个车辆2的车辆行驶信息将满足预定条件的道路单元定义为危险路段。预定条件包括以下各项：道路单元的路面附着系数均值小于阈值(例如，0.3)；以及位于道路单元内的车辆的位移或速度在单位时间内为0。在对路面附着系数样本进行分析处理后，方法300前行到步骤S330。

在步骤S330中，车载控制装置20从云端服务装置10接收对路面附着系数样本的处理结果。接着，方法300前行到步骤S340。

在步骤S340中，车载控制装置20根据云端服务装置10对路面附着系数样本的处理结果来为车辆2提供用于自动执行操纵操作的控制信号。

在一个实施例中，车载控制装置20可以根据车辆2的位置信息来接收车辆2所在的当前道路单元的路面附着系数均值，并且接着，可以根据当前道路单元的路面附着系数均值来提供用于调节安全控制参数的控制信号。例如，车载控制装置20可以根据车辆2的当前道路单元的路面附着系数均值发送用于调节车间安全距离阈值、碰撞时间阈值、制动减速度阈值或转弯速度阈值等安全控制参数的控制信号。

在又一个实施例中，车载控制装置20可以根据车辆2的指定导航路径来接收包含在指定导航路径中的道路单元的路面附着系数均值，并接着，可以根据包含在指定导航路径中的这部分道路单元的路面附着系数均值来为车辆提供用于辅助驾驶的控制信号。这些用于辅助驾驶的控制信号包括以下各项中的一项或多项：向车辆2的乘员提供可感知信息的信号；建议车辆2的乘员准备防滑链的信号；以及使车辆2的导航装置30重新规划导航路径的信号。

在另一个实施例中，车载控制装置20可以根据指定导航路径所覆盖的道路单元的打滑等级和/或指定导航路径所覆盖的道路单元是否包括危险路段等提供不同的用于辅助驾驶的控制信号。上文详细描述了执行不同辅助驾驶的有关方面，故在此不再赘述。

因此，根据本发明的实施例的驾驶辅助方法能够借助于云端服务装置对来自多个相关车辆的路面附着系数样本进行大数据处理来获取地图数据中每个道路单元的路面附着系数均值并且根据相应道路单元的路面附着系数均值为车辆提供辅助驾驶。

尽管已经参考示例性实施例描述了本发明，但是应理解，本发明并不限于上述实施例的构造和方法。相反，本发明意在覆盖各种修改例和等同配置。另外，尽管在各种示例性结合体和构造中示出了所公开发明的各种元件和方法步骤，但是包括更多、更少的元件或方法的其它组合也落在本发明的范围之内。