提醒驾驶员接管的方法和系统及控制器与流程

1.本发明涉及车辆的驾驶领域，尤其涉及一种提醒驾驶员接管的方法、一种控制器以及一种提醒驾驶员接管的系统。


背景技术：

2.近年来，随着技术的发展，车辆自动化的程度越来越高。在车辆的便利性和驾驶体验得到显著提升的同时，车辆的安全性问题越显突出。
3.借助于自动驾驶功能，车辆能够自动驾驶，而无需驾驶员进行操作。在车辆自动驾驶的过程中，驾驶员可能将注意力放在驾驶操作以外的事物上，或者进入休息状态。目前，在需要从自动驾驶模式切换至人工驾驶模式时，可通过语音提醒驾驶员。
4.然而，驾驶员在注意力未集中在驾驶操作上的情况下，很可能无法注意到语音提醒。这可能导致驾驶员错过人工接管车辆的时机，进而可能引发交通事故。
5.现有技术在车辆从自动驾驶模式向人工驾驶模式切换的安全性方面仍然存在不足。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种用于车辆的提醒驾驶员接管的方法和系统以及相应的控制器，以便安全且有效地向驾驶员发出人工接管提醒。
7.根据本发明的第一方面，提供了一种用于车辆的提醒驾驶员接管的方法，其中，所述提醒驾驶员接管的方法包括下述步骤：
8.s10：在车辆以自动驾驶模式行驶时，识别车辆从自动驾驶模式切换至人工驾驶模式的模式切换需求；以及
9.s20：响应于所述模式切换需求，向车辆的驾驶员发出人工接管提醒，其中，通过借助于液体喷射装置以避开车辆的驾驶员的眼部区域的方式向驾驶员的脸部喷射液体，发出所述人工接管提醒。
10.在车辆的行驶过程中，驾驶员可能针对特定的路段和特定的条件激活了车辆的自动驾驶功能，使得车辆以自动驾驶模式行驶。当车辆驶出特定的路段或离开特定的条件时，车辆需要从自动驾驶模式切换至人工驾驶模式，并由驾驶员接管车辆的控制操作。或者，当车辆检测到自动驾驶功能出现故障的情况下，车辆需要从自动驾驶模式切换至人工驾驶模式。在识别到车辆从自动驾驶模式切换至人工驾驶模式的模式切换需求之后，可向车辆的驾驶员发出人工接管提醒。由于在此之前，车辆处于自动驾驶模式并且无需驾驶员进行操作，因此，驾驶员此时可能处于注意力不集中的状态，甚至可能处于睡眠状态。通过借助于液体喷射装置以避开车辆的驾驶员的眼部区域的方式向驾驶员的脸部喷射液体，能够安全且有效地向驾驶员发出人工接管提醒。在脸部被喷射液体之后，即使驾驶员处于睡眠状态，也将被唤醒并接收到人工接管提醒；同时，这种方式能够避免液体喷射到驾驶员的眼睛或驾驶员佩戴的眼镜上，从而提高安全性。
11.在一个示例性实施例中，在步骤s20中，通过由车辆的摄像装置获取的驾驶员的图像信息，确定驾驶员的脸部位置信息，从而基于所述脸部位置信息，控制液体喷射装置以避开车辆的驾驶员的眼部区域的方式向驾驶员的脸部喷射液体，其中，特别是基于所述脸部位置信息，确定液体喷射装置的目标喷射高度、目标喷射方向和/或目标喷射力度。由此，能够有效地防止液体喷射到驾驶员的眼睛或驾驶员佩戴的眼镜，从而提高安全性。
12.在一个示例性实施例中，步骤s20包括下述步骤中的至少一者：
13.s21：响应于所述模式切换需求，以光学方式和/或声学方式向车辆的驾驶员发出人工接管提醒，并检测驾驶员是否采取接管操作；
14.s22：以物理方式向车辆的驾驶员发出人工接管提醒，并检测驾驶员是否采取接管操作，其中，以物理方式向车辆的驾驶员发出的人工接管提醒可选地包括下述的至少一者：
15.使车辆的方向盘执行振动操作，
16.使配属于驾驶员座椅的安全带执行交替的拉紧-放松操作，
17.开启驾驶员座椅的按摩操作，
18.借助于香氛装置，在车辆内产生刺激性气味，
19.借助于液体喷射装置以避开车辆的驾驶员的眼部区域的方式向驾驶员的脸部喷射液体；
20.s23：在识别到驾驶员采取接管操作的情况下，使车辆退出自动驾驶模式，并停止发出人工接管提醒；
21.s24：在识别到驾驶员无法采取接管操作的情况下，使车辆保持自动驾驶模式。
22.通过多动作联动提醒，能够尽可能地引起驾驶员的注意。
23.在一个示例性实施例中，步骤s24还包括下述步骤中的至少一者：在识别到驾驶员无法采取接管操作的情况下，借助于车辆的外部灯光装置以闪烁和/或长亮的方式发出警报信息，以便显示车辆处于异常状态；在识别到驾驶员无法采取接管操作的情况下，以无线通信的方式，向车辆的周围车辆和/或远端服务器发送表示车辆处于无人接管的异常状态的警报信息。由此，能够向外界显示车辆处于异常状态。例如，还可通过远端服务器或通过周围车辆的乘员对处于无人接管的异常状态的车辆进行干涉。
24.在一个示例性实施例中，在步骤s22中，如果在以物理方式向车辆的驾驶员发出人工接管提醒之后的预定时间段内或预定行驶距离内，未识别到驾驶员采取接管操作，则判断驾驶员无法采取接管操作。
25.根据本发明的第二方面，提供了一种用于车辆的控制器，其中，所述控制器包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，当所述计算机程序被所述处理器执行时，所述处理器能够执行根据本发明的提醒驾驶员接管的方法。
26.根据本发明的第三方面，提供了一种用于车辆的提醒驾驶员接管的系统，其中，所述提醒驾驶员接管的系统包括：根据本发明的控制器；以及液体喷射装置，其与控制器通信连接。
27.在一个示例性实施例中，液体喷射装置包括液体储存器和连接至液体储存器的液体喷嘴。液体喷射装置可选地集成在车辆的驾驶员座椅内，特别是集成在驾驶员座椅的头枕内。液体喷射装置的液体喷嘴可选地布置在驾驶员座椅的头枕的横向端部处。
28.在一个示例性实施例中，液体喷射装置的液体喷嘴布置成能够沿车辆的高度方向
移动和/或绕车辆的横向方向转动和/或绕车辆的高度方向转动，以便调整液体喷射装置的喷射高度和/或喷射方向。替代地或附加地，液体喷射装置可包括多个液体喷嘴，所述多个液体喷嘴布置成沿车辆的高度方向位于不同的位置处和/或相对于车辆的横向方向位于不同的角度位置处和/或相对于车辆的高度方向转动位于不同的角度位置处，其中，液体喷射装置配置成能够选择所述多个液体喷嘴中的至少一个进行喷射，以便调整液体喷射装置的喷射高度和/或喷射方向。
29.在一个示例性实施例中，所述提醒驾驶员接管的系统还包括通信连接至控制器的下述装置中的至少一者：摄像装置、方向盘、驾驶员座椅、配属于驾驶员座椅的安全带、香氛装置。香氛装置可选地设置成：包括香氛储存器和连接至香氛储存器的香氛喷嘴。香氛装置可选地集成在车辆的驾驶员座椅内，特别是集成在驾驶员座椅的头枕内。香氛装置的香氛喷嘴可选地布置在驾驶员座椅的头枕的横向端部处，香氛喷嘴与液体喷射装置的液体喷嘴特别是分别布置在驾驶员座椅的头枕的两个相反的横向端部处。
附图说明
30.下面，通过参看附图更详细地描述本发明，可以更好地理解本发明的原理、特点和优点。附图包括：
31.图1示意性地示出了根据本发明的一个示例性实施例的用于车辆的提醒驾驶员接管的系统；
32.图2示意性地示出了根据本发明的一个示例性实施例的提醒驾驶员接管的方法的流程图；
33.图3示意性地示出了根据本发明的一个示例性实施例的提醒驾驶员接管的系统的液体喷射装置和香氛装置；以及
34.图4示意性地示出了根据本发明的一个示例性实施例的提醒驾驶员接管的系统的液体喷射装置和香氛装置。
具体实施方式
35.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案以及有益的技术效果更加清楚明白，以下将结合附图以及多个示例性实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而不是用于限定本发明的保护范围。
36.图1示意性地示出了根据本发明的一个示例性实施例的用于车辆的提醒驾驶员接管的系统。
37.所述提醒驾驶员接管的系统至少包括控制器10。控制器10例如实施为车辆的电子控制单元(ecu)。控制器10可包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，当所述计算机程序被所述处理器执行时，所述处理器例如能够执行用于车辆的提醒驾驶员接管的方法。该计算机程序产品可存储在计算机可读存储介质中。计算机可读存储介质例如可包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡，安全数字卡，闪存卡、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。处理器可以是中央处理单元，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路、现成可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组
件等。通用处理器可以是微处理器或者也可以是任何常规的处理器等。该控制器10可以是用于专用的控制器10，其配置为专门用于提醒驾驶员进行人工接管操作。控制器10也可集成在车辆的中央控制器10中，或者控制器10实施为所述中央控制器10。
38.所述提醒驾驶员接管的系统还包括液体喷射装置20。液体喷射装置20与控制器10通信连接。控制器10例如可向液体喷射装置20发送控制指令，以便控制液体喷射装置20向外喷射液体。特别是，控制器10可控制液体喷射装置20以避开车辆的驾驶员的眼部区域的方式向驾驶员的脸部喷射液体。
39.图2示意性地示出了根据本发明的一个示例性实施例的提醒驾驶员接管的方法的流程图。该提醒驾驶员接管的方法例如可由图1中所示的控制器10来执行。
40.所述提醒驾驶员接管的方法包括下述步骤：
41.s10：在车辆以自动驾驶模式行驶时，识别车辆从自动驾驶模式切换至人工驾驶模式的模式切换需求；以及
42.s20：响应于所述模式切换需求，向车辆的驾驶员发出人工接管提醒，其中，通过借助于液体喷射装置20以避开车辆的驾驶员的眼部区域的方式向驾驶员的脸部喷射液体，发出所述人工接管提醒。
43.在车辆的行驶过程中，驾驶员可能针对特定的路段和特定的条件激活了车辆的自动驾驶功能，使得车辆以自动驾驶模式行驶。当车辆驶出特定的路段或离开特定的条件时，车辆需要从自动驾驶模式切换至人工驾驶模式，并由驾驶员接管车辆的控制操作。或者，当车辆检测到自动驾驶功能出现故障的情况下，车辆需要从自动驾驶模式切换至人工驾驶模式。在识别到车辆从自动驾驶模式切换至人工驾驶模式的模式切换需求之后，可向车辆的驾驶员发出人工接管提醒。然而，由于在此之前，车辆处于自动驾驶模式并且无需驾驶员进行操作，因此，驾驶员此时可能处于注意力不集中的状态，甚至可能处于睡眠状态。通过借助于液体喷射装置20以避开车辆的驾驶员的眼部区域的方式向驾驶员的脸部喷射液体，能够安全且有效地向驾驶员发出人工接管提醒。在脸部被喷射液体之后，即使驾驶员处于睡眠状态，也将被唤醒并接收到人工接管提醒；同时，这种方式能够避免液体喷射到驾驶员的眼睛或驾驶员佩戴的眼镜，从而提高安全性。
44.在本文中，将以“模式切换需求”代指“车辆从自动驾驶模式切换至人工驾驶模式的模式切换需求”。
45.控制器可预先识别模式切换需求，并提前发出人工接管提醒。
46.回到图1，所述提醒驾驶员接管的系统还可包括车辆的摄像装置30。所述摄像装置30安装在车辆上，并配置成能够拍摄驾驶员的图像。摄像装置30与控制器10通信连接，从而能够将拍摄到的驾驶员的图像信息传递至控制器10。
47.优选地，在步骤s20中，可通过由车辆的摄像装置30获取的驾驶员的图像信息，确定驾驶员的脸部位置信息，从而基于所述脸部位置信息，控制液体喷射装置20以避开车辆的驾驶员的眼部区域的方式向驾驶员的脸部喷射液体。由此，能够有效地防止液体喷射到驾驶员的眼睛或驾驶员佩戴的眼镜，从而提高安全性。
48.特别是，基于所述脸部位置信息，可确定液体喷射装置20的目标喷射高度、目标喷射方向和/或目标喷射力度。控制器10可进而控制液体喷射装置20以所确定的目标喷射高度、目标喷射方向和/或目标喷射力度进行液体喷射。
49.例如，脸部位置信息可包括下述中的至少一者：脸部在车辆的高度方向上的整体高度位置、脸部在车辆的横向方向上的整体横向位置、脸部在车辆的纵向方向上的整体纵向位置、眼睛在脸部中所处的位置、眼睛在高度方向上的眼睛高度位置、眼睛在横向方向上的眼睛横向位置、眼睛在纵向方向上的眼睛纵向位置。
50.在一个示例性实施例中，步骤s20可包括步骤s21、s22、s23、s24中的至少一个。
51.在步骤s21中，响应于车辆从自动驾驶模式切换至人工驾驶模式的模式切换需求，以光学方式和/或声学方式向车辆的驾驶员发出人工接管提醒，并检测驾驶员是否采取接管操作。例如，可通过车辆上的显示屏显示需要切换至人工驾驶模式的文字信息。也可通过车辆的语音装置播放语音信息以提醒驾驶员进行人工接管。
52.示例性地，车辆的方向盘40上可设有模式切换按键。通过检测驾驶员在方向盘40上的模式切换按键上的操作，可识别驾驶员是否采取接管操作。替代地或附加地，可通过下述方式来识别驾驶员是否采取接管操作：检测驾驶员转动方向盘40的操作和/或接收驾驶员的语音答复信息。
53.如果在执行步骤s21之后，检测到驾驶员采取接管操作，则可使车辆退出自动驾驶模式，切换至人工驾驶模式，并停止发出人工接管提醒。
54.例如在步骤s21之后，特别是执行步骤s21之后未检测到驾驶员采取接管操作的情况下，可执行步骤s22。
55.在步骤s22中，以物理方式向车辆的驾驶员发出人工接管提醒，并检测驾驶员是否采取接管操作。
56.以物理方式向车辆的驾驶员发出的人工接管提醒尤其可包括下述操作中的至少一者：使车辆的方向盘40执行振动操作；使配属于驾驶员座椅60的安全带50执行交替的拉紧-放松操作；开启驾驶员座椅60的按摩操作；借助于香氛装置70(参见图3和图4)，在车辆内产生刺激性气味；以及借助于液体喷射装置20以避开车辆的驾驶员的眼部区域的方式向驾驶员的脸部喷射液体。特别是，可执行所有上述操作，从而进行多动作联动提醒，以便尽可能地引起驾驶员的注意。
57.在步骤s22中，如果在以物理方式向车辆的驾驶员发出人工接管提醒之后的预定时间段内或预定行驶距离内，未检测到驾驶员采取接管操作，则判断驾驶员无法采取接管操作。所述预定时间段的时长例如设定为小于5分钟，特别是可设定为3至4分钟。所述预定行驶距离例如可根据车辆所在的道路的类型来确定。例如，对于高速公路，所述预定行驶距离可设定为3公里；对于其它类型的道路，所述预定行驶距离可设定为2公里。
58.在步骤s23中，在检测到驾驶员采取接管操作的情况下，使车辆退出自动驾驶模式，并停止发出人工接管提醒。
59.在步骤s24中，在检测到驾驶员无法采取接管操作的情况下，使车辆保持自动驾驶模式。例如，在这种情况下，可控制车辆在符合交通规则的条件下降低行驶速度和/或靠边停车。
60.优选地，步骤s24还可包括：在检测到驾驶员无法采取接管操作的情况下，借助于车辆的外部灯光装置以闪烁和/或长亮的方式发出警报信息，以便显示车辆处于异常状态。例如，可打开车辆的危险指示灯。由此，能够向外界显示车辆处于异常状态。
61.优选地，步骤s24还可包括：在检测到驾驶员无法采取接管操作的情况下，以无线
通信的方式，向车辆的周围车辆和/或远端服务器发送表示车辆处于无人接管的异常状态的警报信息。由此，周围车辆可及时地进行合适的操作，例如进行避让。或者，可通过远端服务器或通过周围车辆的乘员对处于无人接管的异常状态的车辆进行干涉。
62.应理解，本文中针对提醒驾驶员接管的方法说明的特征和优势同样适用于提醒驾驶员接管的系统，反之亦然。
63.再次回到图1，液体喷射装置20可包括液体储存器21和连接至液体储存器21的液体喷嘴22。液体喷嘴22可通过管道连接至液体储存器21，并且可将液体储存器21内的液体例如以喷雾的形式向外喷射。所述液体例如可以是水，也可以是其它对人体无害的液体。
64.液体喷射装置20可选地集成在车辆的驾驶员座椅60内，特别是集成在驾驶员座椅60的头枕内。由此，可方便液体喷射装置20向驾驶员的脸部喷射液体。另外，能够将液体喷射装置20隐藏起来，从而有利于安全性和美观性。液体喷射装置20也可在驾驶员座椅60的外部附接至驾驶员座椅60。在另外的实施例中，液体喷射装置20也可安装在车辆内的其它位置处，只要其能够向驾驶员的脸部喷射液体即可。
65.图3示意性地示出了根据本发明的一个示例性实施例的提醒驾驶员接管的系统的液体喷射装置20和香氛装置70。
66.所述液体喷射装置20集成在驾驶员座椅60的头枕内。液体喷射装置20的液体喷嘴22可选地布置在驾驶员座椅60的头枕的横向端部处。这有利于液体喷射装置20向驾驶员的脸部喷射液体。
67.优选地，液体喷射装置20的液体喷嘴22布置成能够沿车辆的高度方向移动和/或绕车辆的横向方向转动和/或绕车辆的高度方向转动，以便调整液体喷射装置20的喷射高度和/或喷射方向。例如，液体喷嘴22可通过由电机驱动的齿轮齿条机构沿高度方向移动。
68.如图3所示，提醒驾驶员接管的系统还可包括香氛装置70。所述香氛装置70能够在控制器10的控制下在车辆内产生刺激性气味，例如柠檬香。
69.香氛装置70可包括香氛储存器71和连接至香氛储存器71的香氛喷嘴72。香氛装置70可集成在车辆的驾驶员座椅60内，特别是集成在驾驶员座椅60的头枕内。
70.液体喷射装置20的香氛喷嘴72例如布置在驾驶员座椅60的头枕的横向端部处。香氛喷嘴72与液体喷嘴22可选地分别布置在驾驶员座椅60的头枕的两个相反的横向端部处。香氛喷嘴72例如可布置成能够向驾驶员的周围但不直接向驾驶员喷射气体或喷雾。
71.图4示意性地示出了根据本发明的一个示例性实施例的提醒驾驶员接管的系统的液体喷射装置20和香氛装置70。
72.如图4所述，液体喷射装置20的液体储存器21和液体喷嘴22可分别布置在驾驶员座椅60的靠背部分和头枕内。液体储存器21与液体喷嘴22之间可通过管道连接。
73.类似地，香氛装置70的香氛储存器71和香氛喷嘴72可分别布置在驾驶员座椅60的靠背部分和头枕内。香氛储存器71与香氛喷嘴72之间可通过管道连接。
74.在图4所示的实施例中，液体喷射装置20包括多个液体喷嘴22。所述多个液体喷嘴22可布置成沿车辆的高度方向位于不同的位置处和/或相对于车辆的横向方向位于不同的角度位置处和/或相对于车辆的高度方向位于不同的角度位置处。液体喷射装置20配置成能够选择所述多个液体喷嘴22中的至少一个进行喷射，以便调整液体喷射装置20的喷射高度和/或喷射方向。
75.尽管这里详细描述了本发明的特定实施方式，但它们仅仅是为了解释的目的而给出的，而不应认为它们对本发明的范围构成限制。在不脱离本发明精神和范围的前提下，各种替换、变更和改造可被构想出来。