用于評(píng)估在交叉路口的碰撞風(fēng)險(xiǎn)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于評(píng)估在交叉路口的碰撞風(fēng)險(xiǎn)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]交叉路口是道路網(wǎng)中最危險(xiǎn)的區(qū)域。舉例來(lái)講，在2004年，歐洲43%的事故發(fā)生在交叉路口。這些還是特別引起焦慮的區(qū)域，尤其是對(duì)于有時(shí)在分析場(chǎng)景和對(duì)情況的背景做出適當(dāng)決策時(shí)存在困難的年長(zhǎng)駕駛員。相應(yīng)地，對(duì)開(kāi)發(fā)具有準(zhǔn)確估計(jì)在交叉路口處碰撞風(fēng)險(xiǎn)的能力的安全系統(tǒng)有極大興趣。這種系統(tǒng)可以用于隨著駕駛員接近路口提高他的情境意識(shí)并且然后行駛通過(guò)交叉路口，并且它們因此可以減少所述交叉路口的存在所引起的壓力和提高這些區(qū)域的安全性。
[0003]技術(shù)問(wèn)題可以總結(jié)如下。車輛隨著時(shí)間推移而積累:
[0004]-關(guān)于其狀態(tài)的信息，這是通過(guò)其本體感受性傳感器，例如GPS(全球定位系統(tǒng))導(dǎo)航裝置或其CAN(控制局域網(wǎng)絡(luò))總線上傳送的數(shù)據(jù)來(lái)積累的，
[0005]-以及關(guān)于其環(huán)境的信息，
[0006]ο這是通過(guò)其車載外感受性傳感器，例如相機(jī)或雷達(dá)來(lái)積累的，和/或
[0007]ο是通過(guò)與其他車輛和/或與和道路基礎(chǔ)設(shè)施集成的通信模塊的通信鏈路來(lái)積累的，例如，IEEE 802.1lp類型的通信標(biāo)準(zhǔn)。
[0008]車輛同樣具有靜態(tài)數(shù)字環(huán)境地圖，該地圖可以采用許多不同的形式，例如，道路網(wǎng)的2D地圖或環(huán)境的3D點(diǎn)的云。此地圖包含與背景(例如與道路、與行車道、以及與每個(gè)交叉路口處的適用規(guī)則(例如，限速和/或交通標(biāo)志的存在))相關(guān)的信息。
[0009]為了估計(jì)在交叉路口處的碰撞風(fēng)險(xiǎn)，因此，有必要將所有此種信息與數(shù)據(jù)在空間和在時(shí)間上組合起來(lái)，以便重構(gòu)實(shí)際情境并且由此評(píng)估潛在危險(xiǎn)。
[0010]然而，當(dāng)采用此方法時(shí)經(jīng)常遇到的問(wèn)題是尤其是由于傳感器中固有的測(cè)量誤差、定位誤差和地圖誤差引起的此數(shù)據(jù)和此信息的不可靠性。此外，交叉路口依然是與車輛的物理特征相比車輛隨隨時(shí)間推移的演變更依賴于駕駛員的意圖的復(fù)雜區(qū)域，由此使得數(shù)據(jù)解釋困難并且受到許多不確定性因素影響。
[0011]總體上，為了估計(jì)在交叉路口的碰撞風(fēng)險(xiǎn)，所提出的方法是基于車輛旨在預(yù)測(cè)其未來(lái)軌跡的物理模型(其可以是動(dòng)態(tài)的或運(yùn)動(dòng)的)。因此，是根據(jù)在這些未來(lái)軌跡上碰撞的發(fā)生來(lái)計(jì)算該風(fēng)險(xiǎn)的。這種類型的方法展現(xiàn)出兩個(gè)局限性:
[0012]-該方法僅適用于短期內(nèi)的碰撞，因?yàn)檫@些物理模型僅在短期內(nèi)有效。事實(shí)上，為了能夠在更長(zhǎng)期內(nèi)以可靠的方式預(yù)測(cè)軌跡，就有必要在更高水平上考慮情境，例如，通過(guò)將駕駛員的意圖結(jié)合到操縱中并且通過(guò)考慮背景，例如，交叉路口的幾何形狀和拓?fù)湟约敖煌ㄒ?guī)則。
[0013]-就計(jì)算時(shí)間而言該方法的代價(jià)高，因?yàn)樾枰A(yù)測(cè)交叉路口處存在的所有車輛的可能軌跡，并且需要檢測(cè)這些軌跡之間的交叉點(diǎn)，這種計(jì)算時(shí)間的時(shí)長(zhǎng)是與對(duì)安全相關(guān)的應(yīng)用的實(shí)時(shí)要求不相兼容的。
[0014]其他更全面的方法(如專利申請(qǐng)US 2012/0016581中所說(shuō)明的方法)基于對(duì)正接近交叉路口的駕駛員的意圖的考慮，這是通過(guò)假設(shè)例如他將會(huì)右轉(zhuǎn)彎或左轉(zhuǎn)彎，或者他可能繼續(xù)向前直行。對(duì)潛在危險(xiǎn)情境的評(píng)估于是是通過(guò)使此意圖與交叉路口處存在的所有車輛的軌跡預(yù)測(cè)相關(guān)聯(lián)、并且通過(guò)對(duì)這些軌跡的交叉點(diǎn)進(jìn)行評(píng)估來(lái)執(zhí)行的。盡管該方法比前述方法更全面并且更準(zhǔn)確，但本方法仍然耗費(fèi)大量計(jì)算時(shí)間并且看上去并不更多地適合于對(duì)與安全相關(guān)的應(yīng)用的這種即時(shí)實(shí)施。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]根據(jù)本發(fā)明的用于評(píng)估在交叉路口碰撞風(fēng)險(xiǎn)的方法提出了就對(duì)所述風(fēng)險(xiǎn)加以評(píng)估而言嚴(yán)格且精確的診斷，同時(shí)進(jìn)行縮短的計(jì)算階段，這與針對(duì)安全相關(guān)應(yīng)用的實(shí)施要求完全兼容。換言之，所述方法將質(zhì)量和性能與提高的執(zhí)行速度組合起來(lái)。
[0016]本發(fā)明的目標(biāo)是用于評(píng)估接近交叉路口的一輛第一車輛與行駛通過(guò)所述交叉路口的至少一輛第二車輛之間碰撞風(fēng)險(xiǎn)的一種方法，所述第一車輛配備有一個(gè)測(cè)量裝置和一個(gè)計(jì)算裝置。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的方法的主要特征在于，該方法包括以下步驟，
[0018]-對(duì)所述第一車輛和所述第二車輛的這些對(duì)應(yīng)的位置進(jìn)行確定的一個(gè)步驟，
[0019]-對(duì)所述第一車輛的和所述第二車輛的駕駛員的、關(guān)于在進(jìn)入該交叉路口時(shí)是停車還是不停車以及關(guān)于操縱的意圖進(jìn)行估計(jì)的一個(gè)步驟，以便估計(jì)所述駕駛員中的每位駕駛員趨于在離開(kāi)所述交叉路口時(shí)采取的方向，
[0020]-根據(jù)前述兩個(gè)步驟所提供的結(jié)果和在所述交叉路口處適用的交通規(guī)則來(lái)對(duì)需要該第一車輛停車以及需要所述第二車輛停車進(jìn)行估計(jì)的一個(gè)步驟，
[0021]-對(duì)該第一車輛與所述第二車輛之間的碰撞風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行估計(jì)的一個(gè)步驟，所述估計(jì)是基于每輛車輛的停車意圖與需要它們停車之間的比較的。
[0022]這種方法使得能夠?qū)υ摰谝卉囕v與至少一輛第二車輛的碰撞風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行估計(jì)而不會(huì)被迫評(píng)估所述車輛的潛在軌跡和確定這些軌跡的交叉點(diǎn)。因此，本方法避免了使用過(guò)長(zhǎng)和過(guò)度復(fù)雜的計(jì)算，這些計(jì)算可能構(gòu)成誤差來(lái)源，并且該方法完美地與安全相關(guān)應(yīng)用的實(shí)時(shí)要求相適配。假設(shè)的是該第一車輛是源車輛，并且該車輛裝備有測(cè)量裝置和計(jì)算裝置以用于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法中的各個(gè)步驟。表述“第二”用于將該第一車輛與其他行駛通過(guò)交叉路口的車輛區(qū)分開(kāi)。表述“行駛”同樣表示第二車輛可能正在進(jìn)入交叉路口或者可能靜止在所述交叉路口，或者表示其可能在指定的行車道上正從該交叉路口離開(kāi)。該第二車輛還可能位于和該第一車輛所在的行車道相同的行車道(提供到交叉路口的通路)上，所述第二車輛正位于所述第一車輛前面。所述交叉路口處適用的交通規(guī)則可以是由任何類型的交通標(biāo)志、或由交通信號(hào)燈指示的。假設(shè)的是這種方法是受車載計(jì)算機(jī)控制的，例如用于對(duì)車輛的電氣或電子裝備進(jìn)行管理的中央處理器單元，所述計(jì)算機(jī)具有適當(dāng)?shù)能浖?br>[0023]有利地，與在所述交叉路口適用的交通規(guī)則相關(guān)的信息是通過(guò)有待從下組選定的至少一種信息手段來(lái)傳達(dá)給該第一車輛的，即，靜態(tài)數(shù)字環(huán)境地圖、該第一車輛與位于道路基礎(chǔ)設(shè)施上的通信模塊之間的通信、以及多個(gè)外感受性傳感器。
[0024]優(yōu)選地，這些適用的交通規(guī)則是由有待從交通標(biāo)志和交通信號(hào)燈中選定的至少一種手段來(lái)指明的，所述規(guī)則提供有待從下組選定的至少一條信息，即，該交叉路口處的允許限速、停車標(biāo)志、禁止駛?cè)霕?biāo)志和讓行標(biāo)志。
[0025]優(yōu)選地，對(duì)碰撞風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估是對(duì)應(yīng)于計(jì)算這些車輛中的一輛車輛在其應(yīng)該停車時(shí)卻沒(méi)有停車意圖的概率。舉例來(lái)講，如果要求在交叉路口停止(由于存在停車標(biāo)志)的第二車輛無(wú)視此停車標(biāo)志而繼續(xù)以降低的速度移動(dòng)，則碰撞風(fēng)險(xiǎn)實(shí)際上是巨大的。
[0026]有利地，對(duì)該第一車輛的和所述第二車輛的這些對(duì)應(yīng)的位置進(jìn)行確定的步驟被補(bǔ)充以對(duì)與該第一車輛和所述第二車輛有關(guān)的至少一個(gè)補(bǔ)充參數(shù)進(jìn)行確定的一個(gè)步驟，該至少一個(gè)補(bǔ)充參數(shù)有待從下組選定，即，所述車輛的取向、它們的速度和駕駛員對(duì)該車輛的控制件的動(dòng)作。此列表不是窮盡的并且可以由其他參數(shù)進(jìn)行補(bǔ)充，這些參數(shù)可以是可供使用的并且可以提供與存在的車輛的狀態(tài)有關(guān)的補(bǔ)充細(xì)節(jié)。舉例來(lái)講，駕駛員在控制件上的動(dòng)作可以由對(duì)制動(dòng)踏板或油門踏板施加壓力來(lái)表示。
[0027]有利地，對(duì)該第一車輛的和所述第二車輛的這些位置進(jìn)行確定的該步驟、以及對(duì)至少一個(gè)補(bǔ)充參數(shù)進(jìn)行確定的該步驟是通過(guò)該第一車輛上攜帶的多個(gè)本體感受性和外感受性測(cè)量傳感器和/或通過(guò)這些車輛之間的一種無(wú)線通信鏈路來(lái)執(zhí)行的。應(yīng)注意的是，本體感受性傳感器是結(jié)合到該第一車輛內(nèi)的，并且它們提供與所述車輛的實(shí)際狀態(tài)有關(guān)的信息，并且外感受性傳感器也是攜帶在該第一車