本發(fā)明涉及自動(dòng)駕駛車輛交互，尤其涉及一種自動(dòng)駕駛車輛與道路使用者的多級(jí)交互信息方法與系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、駕駛車輛過程中，駕駛?cè)说闹饕蝿?wù)將不再是駕駛相關(guān)的任務(wù)，而是辦公、娛樂等非駕駛?cè)蝿?wù)，此時(shí)，駕駛?cè)瞬辉訇P(guān)注道路狀況或者完全沒有駕駛?cè)?，?dǎo)致傳統(tǒng)駕駛時(shí)車外“非言語性互動(dòng)”，駕駛?cè)说难凵?、手勢等與其他道路使用者的交流的缺失，與自動(dòng)駕駛車輛交互的道路使用者主要包括人類駕駛?cè)?、騎行人和行人，因此，自動(dòng)駕駛車輛需要通過車外交互設(shè)備將必要的信息傳遞給其他道路使用者，他們?cè)倩趯?duì)交互信息的識(shí)別和理解，采取相應(yīng)的合理行為；

2、自動(dòng)駕駛車輛具備預(yù)判與其他道路使用者之間可能發(fā)生的交通沖突，此時(shí)需要告知其他道路使用者自動(dòng)駕駛車輛的行為意圖，以讓道路使用者采取正確的行為反應(yīng)，避免沖突的發(fā)生，采用車外人機(jī)交互設(shè)備將自動(dòng)駕駛車輛的行為意圖傳遞給其他道路使用者已經(jīng)成為基本共識(shí)，車外人機(jī)交互設(shè)備主要通過顯示屏、燈帶、投影等顯示，傳遞意圖信息，在鄰近道路使用者時(shí)，可以保持較高的可視性，然而，當(dāng)自動(dòng)駕駛車輛與道路使用者相距較遠(yuǎn)時(shí)，道路使用者很難清晰地關(guān)注到車外人機(jī)交互信息，因此，有必要設(shè)計(jì)一種自動(dòng)駕駛車輛與道路使用者的多級(jí)交互信息方法與系統(tǒng)以解決這個(gè)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明解決的問題在于提供一種自動(dòng)駕駛車輛與道路使用者的多級(jí)交互信息方法與系統(tǒng)，自動(dòng)駕駛車輛與道路使用者的多級(jí)交互信息方法，采用車外人機(jī)交互設(shè)備將自動(dòng)駕駛車輛的行為意圖傳遞給其他道路使用者，在鄰近道路使用者時(shí)，可以保持較高的可視性，以明確自動(dòng)駕駛車輛行為意圖，保障自動(dòng)駕駛車輛與道路使用者交互過程的安全性。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

3、一種自動(dòng)駕駛車輛與道路使用者的多級(jí)交互信息方法，交互步驟包括：

4、s1：針對(duì)自動(dòng)駕駛車輛周圍進(jìn)行環(huán)境圖像分析，再與全局視圖相結(jié)合；

5、s2：自動(dòng)駕駛車輛識(shí)別行駛軌跡上是否有其他道路使用者，不存在使用者時(shí)，則返回環(huán)境圖像分析；存在使用者時(shí)，則識(shí)別道路使用者；

6、在識(shí)別道路使用者時(shí)，分為以下情況：

7、1)道路使用者為行人，則采用多步態(tài)分析識(shí)別行人的注視方向，確定行人是否看到自動(dòng)駕駛車輛，并預(yù)測行人的行為意圖；

8、2)道路使用者為騎行人，則采用身體姿勢、頭部姿態(tài)識(shí)別騎行人的注視方向，確定騎行人是否看到自動(dòng)駕駛車輛，并預(yù)測騎行人的行為意圖；

9、3)道路使用者為駕駛?cè)耍瑒t采用頭部姿態(tài)或前擋風(fēng)玻璃方向，識(shí)別駕駛?cè)说淖⒁暦较?，結(jié)合傳統(tǒng)汽車上的大燈、轉(zhuǎn)向燈，預(yù)測駕駛?cè)说男袨橐鈭D；

10、s3：若自動(dòng)駕駛車輛與其他道路使用者相距大于40米，則采用第一階段信息，通過車輛姿態(tài)變化傳遞行為意圖；再識(shí)別道路使用者是否采用合理的行為反應(yīng)，若是，則自動(dòng)駕駛車輛繼續(xù)完成相應(yīng)行為；若否，則采用第二階段信息，通過車外人機(jī)交互設(shè)備傳遞行為意圖，最后完成相關(guān)行為；

11、s4：自動(dòng)駕駛車輛與其他道路使用者相距小于20米，則直接采用第二階段信息，通過車外人機(jī)交互設(shè)備傳遞行為意圖，完成相關(guān)行為；

12、在第二階段信息中，車外人機(jī)交互設(shè)備或車燈變化包括以下幾種：

13、1)車輛速度變化：車外人機(jī)交互設(shè)備顯示實(shí)時(shí)車速；燈帶閃爍；

14、2)車輛行為意圖：車外人機(jī)交互設(shè)備顯示文字信息；車外人機(jī)交互設(shè)備顯示圖形或符號(hào)信息；

15、s5：自動(dòng)駕駛車輛需配備主動(dòng)或半主動(dòng)懸掛系統(tǒng)，在確保安全的情況下，通過降低前懸架，升高后懸架，夸大模仿停車時(shí)的車輛姿態(tài)，在遠(yuǎn)處時(shí)容易被道路使用者識(shí)別，理解車輛在減速或準(zhǔn)備停車，在確保安全的情況下，通過升高或降低車輛左右側(cè)高度，夸大模仿轉(zhuǎn)彎時(shí)的車輛姿態(tài)，在遠(yuǎn)處時(shí)容易被道路使用者識(shí)別，理解車輛準(zhǔn)備右轉(zhuǎn)或左轉(zhuǎn)。

16、一種自動(dòng)駕駛車輛與道路使用者的多級(jí)交互信息系統(tǒng)，包括車載計(jì)算機(jī)、車輛監(jiān)控設(shè)備、3d表示模塊、引導(dǎo)模塊、計(jì)算模塊、處理器、3d點(diǎn)云和交互信息顯示器，車載計(jì)算機(jī)與車輛監(jiān)控設(shè)備通過數(shù)據(jù)線連接，所述車載計(jì)算機(jī)內(nèi)設(shè)置有3d表示模塊、引導(dǎo)模塊、計(jì)算模塊、處理器和3d點(diǎn)云，所述車載計(jì)算機(jī)與交互信息顯示器通過數(shù)據(jù)線連接；

17、車輛監(jiān)控設(shè)備包括攝像頭、激光雷達(dá)設(shè)備和激光雷達(dá)掃描儀，自動(dòng)駕駛車輛可以通過由激光雷達(dá)進(jìn)行光探測與測距，旋轉(zhuǎn)360°掃描儀記錄的一系列圖像來識(shí)別道路用戶，激光雷達(dá)設(shè)備為周圍區(qū)域提供360°的視野；車輛監(jiān)控設(shè)備還可以是用于檢測道路用戶的雷達(dá)傳感器，車輛的車載計(jì)算機(jī)配置為使用由攝像機(jī)圖像分析、激光雷達(dá)3d點(diǎn)云分析和雷達(dá)收集的數(shù)據(jù)來確定道路用戶的凝視方向；

18、車輛監(jiān)控設(shè)備還包括一個(gè)或多個(gè)攝像頭，生成外部環(huán)境的一個(gè)或多個(gè)部分的圖像，一個(gè)光束掃描設(shè)備，生成一個(gè)或多個(gè)外部環(huán)境部分的點(diǎn)云，以及一個(gè)雷達(dá)設(shè)備，生成與外部環(huán)境的一個(gè)或多個(gè)部分相關(guān)的雷達(dá)數(shù)據(jù)；

19、激光雷達(dá)設(shè)備每秒發(fā)送數(shù)千個(gè)激光脈沖，激光脈沖與周圍物體相撞并反射回來，使用這些反射光來創(chuàng)建一個(gè)3d點(diǎn)云；

20、車載計(jì)算機(jī)記錄每個(gè)激光脈沖的反射點(diǎn)，并將這個(gè)快速更新的3d點(diǎn)云轉(zhuǎn)化為動(dòng)態(tài)的3d表示模塊，通過測量光的速度以及從激光雷達(dá)設(shè)備到物體再返回到激光雷達(dá)設(shè)備的距離，可以創(chuàng)建3d表示模塊，有助于確定車輛相對(duì)于周圍物體的位置；

21、3d表示模塊可用于監(jiān)視自動(dòng)駕駛車輛與道路上行駛、前方、后方或與自動(dòng)駕駛車輛在同一軌跡上的任何其他車輛或行人之間的距離，對(duì)激光雷達(dá)信號(hào)的圖像處理使車輛能夠區(qū)分騎自行車的人和步行的人，以及它們的速度和方向，3d表示模塊還可用于確定何時(shí)剎車以減速或停車，或在道路暢通時(shí)加速；

22、引導(dǎo)模塊，利用攝像頭、激光雷達(dá)設(shè)備和雷達(dá)圖像來確定周圍環(huán)境和移動(dòng)物體的圖像，車輛還可以與附近的車輛連接成網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)，共享它們的坐標(biāo)和軌跡，以及其改變軌跡的意圖和其周圍感測到的道路用戶，自動(dòng)駕駛車輛可以確定附近的自動(dòng)駕駛車輛是否在共同或相交的路徑上，以及道路用戶是否在共同或相交的路徑上，此共享信息提供給環(huán)境地圖，用于分階段的通信系統(tǒng)；

23、處理器用于訪問圖像分析電路，電路可以使用攝像機(jī)圖像、3d點(diǎn)云和雷達(dá)數(shù)據(jù)來拼接成自動(dòng)駕駛車輛周圍環(huán)境的表示，并將這個(gè)表示提供給引導(dǎo)模塊，周圍環(huán)境包括當(dāng)前交通條件、道路條件、附近實(shí)體、自動(dòng)駕駛車輛的狀態(tài)、速度、方向，以及其他數(shù)據(jù)，可以對(duì)圖像數(shù)據(jù)應(yīng)用對(duì)象識(shí)別和計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)，以識(shí)別道路用戶；

24、自動(dòng)駕駛車輛中的計(jì)算模塊包括處理電路、環(huán)境映射模塊和軌跡預(yù)測模塊；

25、環(huán)境映射模塊可以使用者的位置、姿勢、速度、身體姿態(tài)來識(shí)別凝視方向，并通過檢測運(yùn)動(dòng)變化、頭部姿勢、身體姿態(tài)、手臂擺動(dòng)、步幅長度、心情狀態(tài)、移動(dòng)方向和步態(tài)的變化進(jìn)行多步態(tài)分析；

26、環(huán)境映射模塊可以訪問與姿勢、身體姿態(tài)、速度等相關(guān)的存儲(chǔ)圖像集合的數(shù)據(jù)庫，并將每個(gè)拼接圖像與存儲(chǔ)圖像匹配以確定多步態(tài)分析和凝視方向；

27、軌跡預(yù)測模塊可以根據(jù)凝視方向、位置、速度和其他身體提示來預(yù)測道路用戶的軌跡；

28、道路用戶是行人，環(huán)境映射模塊可以使用位置、頭部姿勢、步行速度、身體姿態(tài)等來識(shí)別凝視方向，并通過檢測運(yùn)動(dòng)變化、頭部姿勢、身體姿態(tài)、手臂擺動(dòng)、步幅長度、心情狀態(tài)、移動(dòng)方向和步態(tài)的變化進(jìn)行多步態(tài)分析；

29、環(huán)境映射模塊可以訪問與姿勢、身體姿態(tài)、步行速度等相關(guān)的存儲(chǔ)圖像集合的數(shù)據(jù)庫，并可能將每個(gè)拼接圖像與存儲(chǔ)圖像匹配以確定多步態(tài)分析和凝視方向；

30、軌跡預(yù)測模塊可以根據(jù)凝視方向、位置、速度和其他身體提示來預(yù)測道路用戶的軌跡；道路用戶的年齡可能是確定凝視方向和軌跡預(yù)測的因素之一；兒童可能比成年人小，可能看不到車輛或無法識(shí)別車輛的行為變化，因此最優(yōu)的溝通方式可能是符號(hào)或聽覺警告；老年人可能有減少頸部運(yùn)動(dòng)的趨勢，這可能影響凝視方向和/或多步態(tài)分析的確定；

31、道路用戶是自行車騎行人，環(huán)境映射模塊可以使用位置、頭部姿勢、速度、身體姿態(tài)變化來識(shí)別凝視方向，并估計(jì)自行車手的軌跡和速度；

32、環(huán)境映射模塊可以訪問與姿勢、身體姿態(tài)、速度等相關(guān)的存儲(chǔ)圖像集合的數(shù)據(jù)庫，并可能將每個(gè)拼接圖像與存儲(chǔ)圖像匹配以確定凝視方向、軌跡和自行車手改變軌跡的意圖；

33、軌跡預(yù)測模塊可以使用凝視方向來預(yù)測自行車手的軌跡。

34、交互信息顯示器配置用于顯示由車輛的車載計(jì)算機(jī)生成的一個(gè)或多個(gè)消息，顯示器可以是液晶顯示屏幕、發(fā)光二極管屏幕、屏幕和投影儀的組合，或者是配置為在道路表面上投影圖像的車頂投影儀，前照燈、剎車燈、倒車燈和轉(zhuǎn)向燈也可以用于顯示自動(dòng)駕駛車輛的意圖，這些顯示器可以配置為可調(diào)位置，以便將消息顯示在道路用戶的視線中。

35、本發(fā)明的有益效果是：當(dāng)自動(dòng)駕駛車輛與道路使用者相距較遠(yuǎn)時(shí)，通過識(shí)別預(yù)判道路使用者的行為意圖，第一階段采用車輛姿態(tài)變化傳遞車輛行為意圖；當(dāng)自動(dòng)駕駛車輛與道路使用者相距較近時(shí)，再識(shí)別道路使用者有無做出合理的行為反應(yīng)，如果沒有做出合理的行為反應(yīng)，第二階段采用車外人機(jī)交互設(shè)備傳遞車輛行為意圖，通過構(gòu)建多級(jí)交互信息方法與系統(tǒng)，以明確自動(dòng)駕駛車輛的行為意圖，保障自動(dòng)駕駛車輛與道路使用者交互過程的安全性。