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1、(10)申请公布号 CN 103843044 A (43)申请公布日 2014.06.04 CN 103843044 A (21)申请号 201280025803.1 (22)申请日 2012.04.02 102011076763.0 2011.05.31 DE G08G 1/16(2006.01) G08G 1/0962(2006.01) G06F 17/30(2006.01) (71)申请人 罗伯特博世有限公司 地址 德国斯图加特 (72)发明人 M许尔森 (74)专利代理机构 永新专利商标代理有限公司 72002 代理人 郭毅 (54) 发明名称 驾驶员辅助系统和用于运行驾驶员辅助系统 。
2、的方法 (57) 摘要 本发明涉及一种用于车辆的驾驶员辅助系 统 (101)， 所述驾驶员辅助系统包括 ： 检测装置 (103)， 所述检测装置用于检测车辆周围区域 ； 位 置确定装置 (105)， 所述位置确定装置用于确定 相对于所述车辆周围区域的车辆位置 ； 数据库 (107， 303)， 所述数据库具有本体数据结构， 在所 述本体数据结构中实现交通规则 ； 链接器 (109)， 所述链接器用于将所检测的车辆周围区域和所述 车辆位置与所述本体数据结构链接以便形成所链 接的数据结构 ； 以及分析处理器 (109)， 所述分析 处理器用于分析处理所链接的数据结构。 此外， 本 发明还涉及一种用。
3、于运行车辆的驾驶员辅助系统 (101) 的方法。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2013.11.27 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/EP2012/055963 2012.04.02 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2012/163573 DE 2012.12.06 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 6 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书6页 附图3页 (10)申请公布号 CN 103843044 A CN 103843044 A 1/1 页 2 1. 一种用于车辆的。
4、驾驶员辅助系统 (101)， 所述驾驶员辅助系统包括 ： 检测装置 (103)， 所述检测装置用于检测车辆周围区域 ； 位置确定装置 (105)， 所述位置确定装置用于确定相对于所述车辆周围区域的车辆位 置 ； 数据库 (107， 303)， 所述数据库具有本体数据结构， 在所述本体数据结构中实现交通规 则 ； 链接器 (109)， 所述链接器用于将所检测的车辆周围区域和所述车辆位置与所述本体 数据结构链接以便形成所链接的数据结构 ； 以及 分析处理器 (109)， 所述分析处理器用于分析处理所链接的数据结构。 2.根据权利要求1所述的驾驶员辅助系统(101)， 其中， 在所述检测装置与所述链。
5、接器 之间构造有过滤器， 所述过滤器用于过滤所检测的车辆周围区域的元素。 3. 根据以上权利要求中任一项所述的驾驶员辅助系统 (101)， 其中， 构造有检验装置， 所述检验装置用于针对与所述本体数据结构的一致性检验所检测的车辆周围区域和 / 或 所述相对的车辆位置。 4. 根据以上权利要求中任一项所述的驾驶员辅助系统 (101)， 其中， 所述检测装置 (103)包括GPS传感器、 雷达传感器、 立体视频摄像机、 激光雷达传感器、 超声传感器、 PMD传 感器和 / 或摄像机。 5. 一种用于运行车辆的驾驶员辅助系统 (101) 的方法， 所述方法包括如下步骤 ： 检测车辆周围区域 (201。
6、) ； 检测相对于所述车辆周围区域的车辆位置 (203) ； 以及 将所检测的车辆周围区域和所述车辆位置与本体数据结构链接， 在所述本体数据结构 中实现交通规则， 以便形成所链接的数据结构 (205) ； 以及 分析处理所链接的数据结构 (207)。 6. 根据权利要求 5 所述的方法， 其中， 过滤所检测的车辆周围区域中的元素， 并且将经 过滤的所检测的车辆周围区域与所述本体数据结构链接。 7.根据权利要求5或6所述的方法， 其中， 针对相对于所述本体数据结构的一致性检验 所检测的车辆周围区域和 / 或所述相对的车辆位置。 8.一种用于驾驶员辅助系统(101)的存储设备(301)， 所述存储。
7、设备具有数据库(107， 303)， 所述数据库包括本体数据结构， 在所述本体数据结构中实现交通规则。 权 利 要 求 书 CN 103843044 A 2 1/6 页 3 驾驶员辅助系统和用于运行驾驶员辅助系统的方法 技术领域 0001 本发明涉及一种用于车辆的驾驶员辅助系统和一种用于运行车辆的驾驶员辅助 系统的方法。 背景技术 0002 用于车辆的驾驶员辅助系统本身已经公知。通常， 公知的驾驶员辅助系统包括用 于测量车辆与在该车辆的周围区域或附近周围环境中的其他车辆之间的距离的距离传感 器。根据车辆与其他车辆之间的相应距离向驾驶员输出例如警告信号。也可以设置， 自主 地使车辆制动， 以便防。
8、止可能的碰撞。 0003 尤其在具有多个相交叉的行车道、 交通标志、 灯光信号设备和多个在不同方向上 转弯的车辆的十字路口处， 通常并不能使用公知的驾驶员辅助系统。 其原因尤其在于， 公知 的驾驶员辅助系统通常只能同时检测很少的车辆并且不具有车辆驾驶员在道路交通中所 要遵守的交通规则的知识。在此， 这样的十字路口状况就此而言具有过高的复杂性。 发明内容 0004 本发明所基于的任务因此可以在于， 提出一种驾驶员辅助系统， 其在复杂的交通 状况中也可以辅助驾驶员。 0005 本发明所基于的任务也可以在于， 说明一种用于运行车辆的驾驶员辅助系统的相 应的方法。 0006 本发明所基于的任务也可以在。
9、于， 说明一种用于驾驶员辅助系统的相应的存储设 备。 0007 这些任务借助独立权利要求的相应主题来解决。 有利的构型是各个从属权利要求 的主题。 0008 根据一方面， 提供用于车辆的驾驶员辅助系统。该驾驶员辅助系统包括检测装置 和位置确定装置， 所述检测装置用于检测车辆周围区域， 所述位置确定装置用于确定相对 于车辆周围区域的车辆位置。此外， 设置有数据库， 其具有本体数据结构， 所述本体数据结 构具有所实现的交通规则。此外， 设置有链接器 (Verknpfer)， 所述链接器将所检测的车 辆周围区域和车辆位置与本体数据接口链接， 使得形成所链接的数据结构、 尤其是所链接 的本体数据结构。。
10、尤其是， 链接器将所实现的公理和 / 或规则应用到所链接的数据结构上。 这尤其意味着， 链接器构造用于由所链接的数据结构进行逻辑推断。 优选地， 链接器还设置 用于存储所链接的数据结构。借助分析处理器分析处理所链接的数据结构， 以便例如能够 对可能的碰撞进行预测。 0009 根据另一方面， 提供一种用于运行车辆的驾驶员辅助系统的方法。 在此， 检测车辆 周围区域和相对于车辆周围区域的车辆位置。此外， 将所检测的车辆周围区域和车辆位置 与本体数据结构链接， 在该数据结构中实现交通规则， 使得形成所链接的数据结构、 尤其是 所链接的本体数据结构。随后， 分析处理所链接的数据结构。 说 明 书 CN。
11、 103843044 A 3 2/6 页 4 0010 根据另一方面， 说明一种存储设备， 在其中存储具有本体数据结构的数据库， 其 中， 在本体数据结构中实现交通规则。 0011 因此， 本发明尤其包括如下构思 ： 将实际的或当前的状况即车辆周围区域和 相对于所述车辆周围区域的车辆位置的映射与本体数据结构链接， 在该数据结构中实 现交通规则。由此有利地形成所链接的数据结构， 所链接的数据结构在其本体数据结构的 范畴内映射实际状况。由于在本体数据结构中还实现交通规则， 所以有利地提供了知识以 便例如能够更好地估计关于允许和不允许的车辆操纵的当前状况。因此， 驾驶员辅助系统 例如识别该车辆必须让。
12、予另一车辆先行权。此外， 驾驶员辅助系统有利地尤其在复杂的交 通状况例如具有多个车辆的十字路口状况中识别哪个车辆必须让予哪个车辆先 行权。 0012 于是例如可以通知驾驶员这些知识， 尤其是以视觉方式通知， 优选借助包括例如 警告灯的显示装置来通知。尤其是可以以听觉方式通知驾驶员其是否具有先行权。显示装 置尤其可以包括屏幕或英语为Display(显示器)。 例如也可以设置对驾驶员的以触觉方式 的通知。 0013 借助在本发明意义上的交通规则尤其表示如下规则 ： 驾驶员必须遵守所述规 则， 以便能够符合法规地参与道路交通。在德国， 交通规则例如尤其包括道路交通管理法 (StVO)。 0014 本。
13、发明意义上的本体数据结构尤其包括如下数据结构 ： 在该数据结构中数据分类 或分门别类地存在并且通过事先彼此的关系或通过使用规则和 / 或公理来链接。优选就此 而言涉及重量级本体， 即广泛使用公理和 / 或规则的本体。本体数据结构尤其抽象地映射 道路交通的元素譬如道路、 行车道、 车道、 灯光信号设备、 交通标志、 十字路口拓扑， 并 且优选通过关系借助规则和 / 或公理将其彼此链接。公理和 / 或规则例如可以是先行权规 则。公理尤其是如下预测 ： 所述预测始终是正确的， 使得由此有利地提供知识。而规则并非 始终是正确的， 而是只在确定的时间点被执行。 各个元素或数据优选分层地结构化或分类， 使。
14、得就此而言形成分类层次。因此， 尤其交通标志可以是用于先行权让予交通标志和 / 或 先行权道路交通标志的上位概念。 0015 因此， 根据本发明， 当满足确定的规则和 / 或公理时， 借助检测装置检测例如运动 的对象并且例如将其分类为车辆。这样的规则或公理例如可以为如下 ： 当对象分配给车道 时， 则该对象为车辆。一般而言， 规则和 / 或公理附加地作为背景知识存储在数据库中， 该 数据库尤其通过链接器应用到所检测的数据上， 以便尤其形成新关系和 / 或对数据进一步 分类。该分类例如可以是新分类或者是对应于其层次。 0016 本发明的意义上的链接尤其是指对应于所检测的车辆周围区域和 / 或相对。
15、的车 辆位置的数据与本体数据结构的数据的链接。 0017 本发明的意义上的车辆周围区域的检测尤其包括以下方向的检测 ： 所检测的其 他车辆朝所述方向行驶或打算朝所述方向行驶。例如， 可以监视其他车辆的方向指示灯 (Blinklicht)， 其中， 灯光信号通常表明其他车辆要行驶的方向。 检测尤其也可以包括车辆 周围区域的单个元素或多个元素或所有元素的检测， 其于是被分类为相应的对象譬如 车辆、 车道、 交通标志， 并且还优选设有属性， 如位置和 / 或速度。 0018 根据一种实施方式， 可以存储当前的交通状况， 使得其能够用于以后的对当前交 说 明 书 CN 103843044 A 4 3/。
16、6 页 5 通状况的评估或者分析处理。也可以计算并且尤其存储潜在的将来的交通状况。 0019 交通状况尤其包括道路拓扑， 譬如十字路口拓扑、 优选一个或多个车辆例如 信号设备、 尤其是交通标志。 0020 根据一种实施方式， 链接器设置用于从所检测的车辆周围区域中提取道路交通的 元素以及例如其他车辆、 交通标志、 灯光信号设备和 / 或例如具有一个或多个车道的行车 道， 并且将其与本体的数据结构链接， 尤其是与数据结构的元素链接。 0021 根据另一实施方式， 在检测装置与链接器之间构造过滤器， 所述过滤器用于过滤 所检测的车辆周围区域的元素。由此有利地使得可能的是， 仅将当前状况的确定的元素。
17、与 本体数据结构链接， 这消耗较少的计算能力。 例如， 尽管检测装置检测周围环境的所有可行 驶的区域， 但过滤器然后例如将以下可行驶的区域滤除 ： 所述区域在当前状况中并不能由 例如所检测的车辆直接到达。这尤其意味着， 仅将以下所检测的可行驶的区域与本体数据 结构链接 ： 所述区域在当前状况下可以通过所检测的车辆直接到达。 0022 根据一种实施方式， 所实现的交通规则和/或所基于的公理和/或规则如此制定， 使得仅考虑交通状况的仅分配给所识别的车辆的元素。尤其， 先行权规则例如可以仅关注 分配有车辆的行车道 / 车道对， 使得先行权关系仅在车辆对之间被关注并且并不针对所有 行车道 / 车道对。。
18、 0023 在另一实施方式中， 检测装置包括 GPS 传感器和 / 或雷达传感器和 / 或摄像机， 例 如视频摄像机或立体视频摄像机、 和 / 或激光雷达传感器和 / 或超声传感器和 / 或所谓的 光子混合器件 (PMD) 传感器， 即尤其用于测量距离的红外传感器或所谓的飞行时间 (TOF) 传感器。本发明的意义上的检测尤其包括以传感器方式的检测。优选也可以使用导航系统 的导航数据来检测车辆周围区域。 尤其， 以传感器方式的检测也指的是， 其他传感器数据也 由外部源譬如其他车辆和 / 或信号设备来检测或使用， 以便限定或确定车辆周围区域。因 此， 尤其检测与车辆周围区域对应的数据， 其随着时间。
19、的推移可变化。尤其， 也可以使用车 辆传感机构的传感器譬如雨水传感器和 / 或温度传感器来检测车辆周围区域。优选也检测 两个行车道之间的角度。 0024 根据另一实施方式可以设置， 根据所分析处理的、 所链接的数据结构来实施操作。 尤其可以设置， 自主地使车辆制动或加速和 / 或转向。优选地， 输出视觉的和 / 或听觉的和 / 或触觉的警告信号。尤其， 可以激活安全带拉紧系统。例如也可以激活安全气囊系统。因 此， 优选地激活其他驾驶员辅助系统， 使得其随后例如在碰撞的情况下可以执行减小碰撞 严重性的措施。本发明意义上的驾驶员辅助系统例如可以是主动系统或被动系统。尤其所 述驾驶员辅助系统是舒适系。
20、统或安全系统。 0025 在另一实施方式中， 针对相对于本体数据结构的一致性或有效性检验所检测的车 辆周围区域和 / 或相对的车辆位置。优选地为此设置检验装置， 其例如可以集成在链接器 中。由此有利地能够实现在检测或位置确定中识别故障。例如， 根据检测装置， 车辆要在沿 相反方向上可行驶的车道上。但根据本体数据结构， 车辆与对向可行驶的车道的链接被定 义为不可能或有故障。因此例如可以重复检测或位置确定， 或者例如可以产生传感器的故 障报告， 或者例如可以执行驾驶员辅助系统的相应的操作。 0026 在另一种实施方式中， 分析处理器集成到链接器中。优选地， 可以设置处理器， 分 析处理器和 / 或。
21、链接器和 / 或过滤器集成在所述处理器中。优选地， 可以设置处理器， 分析 说 明 书 CN 103843044 A 5 4/6 页 6 处理器和 / 或链接器和 / 或过滤器以软件形式集成在所述处理器中。就此而言， 处理器设 置用于计算和实施相应的链接、 分析处理和过滤器操作。 附图说明 0027 以下借助优选的实施例参照附图详细地阐述本发明。在附图中 ： 0028 图 1 示出驾驶员辅助系统， 0029 图 2 示出用于运行驾驶员辅助系统的方法的流程图， 0030 图 3 示出存储设备， 0031 图 4 示出十字路口状况， 以及 0032 图 5 示出另一十字路口状况。 具体实施方式 0。
22、033 以下针对相同特征使用相同的参考标记。 0034 图 1 示出用于车辆 ( 未示出 ) 的驾驶员辅助系统 101。该驾驶员辅助系统 101 包 括检测装置 103 和位置确定装置 105， 所述检测装置用于检测车辆周围区域， 所述位置确定 装置用于确定相对于车辆周围区域的车辆位置。优选地也确定车辆速度。此外， 构造有数 据库 107， 其具有本体数据结构， 所述本体数据结构具有所实现的交通规则。 0035 此外， 驾驶员辅助系统 101 包括链接器 109， 其设置用于将与所检测的车辆周围区 域和相对的车辆位置对应的数据与本体数据结构链接， 以便获得所链接的数据结构。所链 接的数据结构借。
23、助分析处理器 111 来分析处理。 0036 驾驶员辅助系统 101 因此有利地能够检测、 尤其以传感器方式检测当前的或实际 的车辆状况， 并且将对应于车辆状况的数据映射到本体数据结构上。由于本体数据结构已 实现交通规则， 所以还有利地能够实现 ： 驾驶员辅助系统 101 例如在具有多个交通标志和 / 或灯光信号设备的复杂的十字路口状况中也可以为驾驶员提供针对驾驶操纵的提示或建 议。 0037 在一种未示出的实施方式中可以设置， 位置确定装置 105 和检测装置 103 整体地 构造为传感器。这尤其意味着， 这样的传感器具有两种功能性。 0038 例如也可以设置， 用户输入借助未示出的输入装置。
24、来检测， 其中， 用户输入例如可 以包括向驾驶员辅助系统 101 询问哪个车辆相对于哪个车辆有先行权。 0039 此外优选设置， 分析处理器也通过例如链接器向数据库提出询问。 0040 在一个未示出的实施例中， 优选可以设置， 在检测装置103与链接器109之间形成 过滤器， 其过滤与所检测的车辆周围区域对应的数据中的确定的元素。然后才将经过滤的 数据与本体数据结构链接。过滤器尤其具有如下优点 ： 仅将对于确定的车辆状况重要相关 的数据用于链接。例如， 在交通规则中车辆周围区域的元素譬如与车辆无其他连接的 行车道和 / 或车道对于可能的碰撞的评价来说不是重要相关的。于是较少的数据必须 被处理，。
25、 这极大地降低了计算开销并且在一定程度上能够实现实时处理。 0041 图 2 示出用于运行车辆的驾驶员辅助系统的方法的流程图。在步骤 201 中检测、 尤其以传感器方式检测车辆周围区域。在步骤 203 中检测或确定相对于所检测的车辆周围 区域的车辆位置。然后在步骤 205 中将所检测的车辆周围区域和相对的车辆位置的相应 说 明 书 CN 103843044 A 6 5/6 页 7 数据与具有所实现的交通规则的本体数据结构链接， 使得形成所链接的数据结构。在步骤 207 中， 分析处理所链接的数据结构， 以便例如尤其在十字路口状况中为驾驶员提供针对确 定的驾驶操纵的提示或建议。 0042 图 3。
26、 示出存储装置 301， 在该存储装置中存储有数据库 303。数据库 303 包括本体 数据结构， 其具有所实现的公理和 / 或规则、 尤其是交通规则。此外， 在数据库中存储的或 实现的公理和 / 或规则 ( 尤其是交通规则 ) 尤其通过链接器 109 来实施， 其中， 尤其存储结 果。 0043 图 4 示出具有 5 个相交叉的行车道 403、 405、 407、 409 和 411 的十字路口 401。在 十字路口区域中， 象征性地绘出分配给行车道 403、 405、 407、 409 和 411 的交通标志。在此， 参考标记 413 表示先行权道路交通标志。这尤其也意味着， 交通标志 4。
27、13 表示作为先行权 道路的相应行车道。参考标记 415 表示先行权让予交通标志。这尤其意味着， 交通标志 415 向驾驶员指示， 驾驶员必须让予来自其他有先行权的行车道的车辆或从右边来自有平等权 的行车道的车辆先行权。此外， 还绘出交通标志 417， 其指示速度限制。 0044 在行车道 403、 405、 407、 409 和 411 上的车辆用具有参考标记 419 的圆来表示， 其 中， 在圆 419 中分别绘出了数字 1 至 6， 其用于更好地区分各个车辆。具有参考标记 421 的 箭头表示相应车辆 419 的行驶路程的示例性走向。具有参考标记 423 的箭头表示位于行车 道 403、。
28、 405、 407、 409 和 411 上的车道及所述车道的所允许的行驶路程走向， 允许车辆行驶 所述行驶路程走向。 0045 尽管在此未明确地绘出， 但十字路口 401 对于交通标志 413、 415 和 417 附加地或 代替地还具有灯光信号设备。 在此所示的十字路口拓扑和交通状况在此尤其是车辆的 数目和分布应理解为仅为示例性的。例如， 也可以设置具有多于或少于 5 个行车道的 十字路口拓扑。 0046 驾驶员辅助系统 101 包括图 4 中所示的十字路口状况， 并且由于与具有实现的交 通规则的本体数据结构的链接而能够预测哪个车辆必须让予哪个车辆先行权。 据此例如可 以实施警告性的或避免。
29、事故的操作， 例如当驾驶员未注意到相应的警告信号时自主地使车 辆制动。 0047 图 5 示出具有四个相交叉的行车道 503、 505、 507 和 509 的另一十字路口 501。车 辆 511 位于行车道 505 上， 所述车辆远离十字路口 501。另一车辆 513 位于行车道 507 上， 该车辆接近十字路口501。 另一车辆515位于行车道509上， 该车辆同样接近十字路口501。 0048 各个被分类的元素的通过彼此间的关系的链接在图 5 中以具有相应参考标记的 箭头或双箭头来象征性地示出， 参考标记在下文中被阐述。将所述链接尤其映射到本体数 据结构中。 0049 通过具有参考标记 。
30、517 的关系的链接将两个行车道 503 和 505 链接并且包括以下 信息 ： 行车道 503 朝十字路口 501 的方向看位于行车道 505 右侧。类似地， 链接 519 将两个 行车道 503 和 505 链接并且包括以下信息 ： 行车道 505 朝十字路口 501 的方向看位于行车 道 503 左侧。具有参考标记 517 和 519 的关系以成对的形式在所有彼此并排布置的行车道 503、 505、 507 和 509 之间存在。 0050 此外， 尤其将交通标志 415 与行车道 509 或十字路口 501 链接， 这用具有参考标记 525 的箭头表示。链接 525 于是尤其包括以下信。
31、息 ： 交通标志 415 属于行车道 509 并且对 说 明 书 CN 103843044 A 7 6/6 页 8 于十字路口 501 重要相关。 0051 此外， 在车辆 513 与行车道 507 之间设置有链接 527， 其尤其包括以下信息 ： 车辆 513 位于行车道 507 上。在车辆 513 与十字路口 501 之间的另一链接 529 包括以下信息 ： 车辆 513 接近十字路口 501。 0052 具有参考标记 533 的链接表示， 相应的车辆 511 远离十字路口 501。 0053 在行车道 503 与十字路口 501 之间的另一链接 531 还尤其包括以下信息 ： 行车道 5。
32、03 与十字路口 503 连接。 0054 交通标志 413 和 415 本体地如此结构化， 使得上位概念交通标志构造在该数据结 构中， 其中， 设置有到下位概念先行权让予交通标志和另一下位概念先行权道路交通标志 的分层， 交通标志 413 和 415 相应地分类或归类到所述分层中。 0055 车辆 513 与 515 之间的链接或关系 521 包括以下信息 ： 车辆 513 对车辆 515 有先 行权。在车辆 515 与 513 之间的链接 523 包括以下信息 ： 车辆 515 必须让予车辆 513 先行 权。该信息尤其通过链接器和本体数据结构来产生并且优选保存或存储在本体数据结构 中。 。
33、0056 上面所阐述的例子和交通状况以及十字路口拓扑应仅理解为示例性的。 例如可以 出现比这里所示的行车道更多或更少的行车道。尤其， 车辆数目也可以完全不同。就此而 言， 本发明可以应用到具有任意复杂性的所有变型方案中。 0057 总之， 本发明因此尤其包括如下构思 ： 借助链接器为驾驶员辅助系统提供信息， 尤 其也提供交通规则， 使得例如在一个十字路口处的实际交通状况其中可以鉴于交通规则来 评价， 然而尤其也可以鉴于谁在何处长时行驶， 这是信号设备阶段 (Signalanlagenphase)、 尤其是当前状况的信息， 以便例如提供针对符合法规的驾驶操纵的提示或建议， 或在危险 状况中自主地使车辆转向和 / 或制动。由于尤其交通规则实现在本体数据结构中， 所以在 考虑交通规则的情况下可以通过本体数据结构进行所检测的交通状况的处理， 而在此不必 使用其他的外部算法。在此， 本体尤其是形式化或用于描述知识基础。 说 明 书 CN 103843044 A 8 1/3 页 9 图 1 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 103843044 A 9 2/3 页 10 图 4 说 明 书 附 图 CN 103843044 A 10 3/3 页 11 图 5 说 明 书 附 图 CN 103843044 A 11 。