车辆车道确定的制作方法

车辆车道确定的制作方法
【专利摘要】提供了方法和系统，该方法和系统用于做出关于车辆正行进于其上的道路的车道的确定。做出关于车辆正行进于其中的道路的车道的确定。做出关于与车辆正行进与其中的车道相邻的相邻车道的识别。做出关于该相邻车道的可驾驶性的评估。
【专利说明】车辆车道确定【技术领域】
[0001]本公开总体上涉及车辆领域，并且更具体地，涉及用于做出关于车辆正在行进的车道的确定的方法和系统。
【背景技术】
[0002]现今许多车辆具有主动安全系统,例如向前碰撞报警(FCA)系统、即将碰撞制动系统(CIB)、碰撞预备系统(CPS)、增强型碰撞避免(ECA)系统和/或其他加强车辆安全的系统。在某些情形中，当车辆沿着道路(例如，高速公路)行进时，可能需要提供关于车辆正在行进的道路车道的信息，以及关于相邻车道的信息，例如关于相邻车道是否可驾驶(drivable)。如在本申请中所使用的，该相邻车道如果出于需要或必要，车辆将或许能够安全地移动到这样的相邻车道中(或者，换种说法，相邻车道适合沿车辆正行进的相同方向行进)，则是“可驾驶”的。
[0003]因此，需要提供改善的方法，该改善的方法用于做出关于车辆正在驾驶的道路的车辆车道的确定。还需要提供用于作出该确定的系统。此外，本发明的其他需要的特征和特性根据下述详细的描述和所附的权利要求以及结合附图和前述【技术领域】和【背景技术】将变得明显。

【发明内容】
[0004]根据示例性实施例，提供了一种方法。做出关于车辆正行进于其中的道路车道的确定。做出关于与该车辆正行进于其中的车道所相邻的相邻车道的识别。做出关于该相邻车道的可驾驶性的评估。
[0005]根据另一个示例性实施例，提供了一种系统。该系统包括传感单元和处理器。传感单元构造为获取传感单元数据。处理器与该传感单元耦接。处理器构造为，使用该传感单元数据:确定车辆正在行进的道路车道；识别与车辆正在行进的该车道相邻的相邻车道，以及评估该相邻车道的可驾驶性。
[0006]本公开提供下述技术方案:
[0007]1、一种方法，包括:
[0008]确定车辆正行进于其中的道路的车道；
[0009]识别与车辆正行进于其中的车道相邻的相邻车道；以及
[0010]使用处理器评估相邻车道的可驾驶性。
[0011]2、如方案I所述的方法，还包括:
[0012]当车辆正沿着道路行进时，确定车辆的横向位移；
[0013]其中，确定车道的步骤包括使用该横向位移确定所述车道。
[0014]3、如方案2所述的方法，其中，确定横向位移的步骤包括使用来自车辆摄像机的数据确定车辆相对于道路上的车道标识的相对横向位移。
[0015]4、如方案2所述的方法，其中，确定车道的步骤包括至少部分地基于所述横向位移作出关于该车道的第一确定，并且该方法还包括:
[0016]至少部分地基于与道路边缘或者护栏相关的雷达、激光或超声波数据作出与车辆正在行进于哪个车道内相关的第二确定；以及
[0017]将所述第一确定与所述第二确定比较。
[0018]5、如方案2所述的方法，其中，确定车道的步骤包括:至少部分地基于所述横向位移作出关于所述车道的第一确定，并且该方法还包括:
[0019]至少部分地基于来自道路地图或来自全球定位系统(GPS)装置的地图数据作出关于该车道的第二确定；以及
[0020]将所述第一确定与所述第二确定比较。
[0021]6、如方案I所述的方法，还包括:
[0022]确定道路的入口是在所述车辆的右侧还是左侧；
[0023]其中，确定车道的步骤包括至少部分地基于该入口确定所述车道。
[0024]7、如方案I所述的方法，其中，评估所述相邻车道的可驾驶性的步骤包括:
[0025]使用来自所述车辆的摄像机或激光雷达装置的数据，确定用于所述相邻车道的车道标识的一个或多个物理特性；以及
[0026]使用所述一个或多个物理特性，确定所述相邻车道适合于在所述车辆所正行进的相同方向上行进的可能性。
[0027]8、如方案7所述的方法，其中，确定一个或多个物理特性的步骤包括:确定所述车道标识包括虚线还是实线、所述车道标识的宽度，或者两者。
[0028]9、如方案7所述的方法，其中，确定一个或多个物理特性的步骤包括:确定所述车道标识的颜色、所述车道标识的宽度，或者两者。
[0029]10、如方案I所述的方法，其中，评估所述相邻车道的可驾驶性的步骤包括:
[0030]确定所述道路的已知结构的一个或多个物理特性，所述已知结构包括护栏、柱杆、柱杆、中线、灯、屏障或路标中的一个或多个；以及
[0031]使用所述一个或多个物理特性，确定所述相邻车道适合于沿所述车辆正在行进的相同方向行进的可能性。
[0032]11、如方案I所述的方法，还包括:
[0033]追踪在与所述车辆正行进于其中的车道相邻的相邻车道上驾驶的第二车辆的移动或非移动；以及
[0034]至少部分地基于该追踪，确定所述相邻车道适合于在相同方向上行进的可能性。
[0035]12、如方案11所述的方法，还包括:
[0036]估计所述第二车辆的轨迹；以及
[0037]通过将使用地图数据已知的相邻车道曲率与所述第二车辆的预期轨迹比较，预测在所述车辆的当前位置的前面的该相邻车道的可驾驶性。
[0038]13、一种系统，包括:
[0039]传感单元,所述传感单元被构造成获取传感单元数据；以及
[0040]处理器，所述处理器耦接到所述传感单元并被构造成使用所述传感单元数据来:
[0041]确定车辆正在行进于其中的道路的车道；
[0042]识别与所述车辆正行进于其中的所述车道相邻的相邻车道；以及[0043]评估所述相邻车道的可驾驶性。
[0044]14、如方案13所述的系统，其中:
[0045]所述传感单元被构造成获取与所述车辆的横向位移相关的传感单元数据；以及
[0046]所述处理器被构造成使用所述横向位移确定所述车道。
[0047]15、如方案14所述的系统，其中，所述处理器被构造成:
[0048]至少部分地基于所述横向位移作出关于所述车道的第一确定；
[0049]至少部分地基于与所述道路的边缘或者护栏相关的雷达、激光或超声波数据作出关于所述车辆正行进于哪个车道内的第二确定；以及
[0050]将所述第一确定与所述第二确定比较。
[0051]16、如方案14所述的系统，其中，所述处理器被构造成:
[0052]至少部分地基于所述横向位移作出关于所述车道的第一确定；
[0053]至少部分地基于来自道路地图或来自全球定位系统(GPS)装置的地图数据作出关于该车道的第二确定；以及
[0054]将所述第一确定与所述第二确定比较。
[0055]17、如方案13所述的系统，其中，所述处理器被构造成:
[0056]使用来自车辆的摄像机的摄像机数据，确定用于所述相邻车道的车道标识的一个或多个物理特性；以及
[0057]使用所述一个或多个物理特性，确定所述相邻车道适合于在所述车辆所正行进的相同方向上行进的可能性。
[0058]18、如方案13所述的系统，其中，所述处理器被构造成:
[0059]使用所述传感单元数据确定所述道路的已知结构的一个或多个物理特性，所述已知结构包括护栏、柱杆、柱杆、中线、灯、屏障或路标中的一个或多个；以及
[0060]使用所述一个或多个物理特性，确定所述相邻车道适合于在所述车辆所正行进的相同方向上行进的可能性。
[0061]19、如方案13所述的系统，其中，所述处理器还被构造成:
[0062]使用所述传感单元数据追踪在与所述车辆正行进于其中的车道相邻的相邻车道上驾驶的第二车辆的移动或非移动；以及
[0063]至少部分地基于该追踪确定所述相邻车道适合于在相同方向上行进的可能性。
[0064]20、如方案19所述的系统，其中，所述处理器还被构造成:
[0065]估计所述第二车辆的轨迹；以及
[0066]通过将使用地图数据已知的相邻车道的曲率与所述第二车辆的预期轨迹比较，预测在所述车辆的当前位置的前面的该相邻车道的可驾驶性。
【专利附图】

【附图说明】
[0067]接下来将结合下面的附图描述本公开，其中，相同的附图标记代表相同的元件，并且其中:
[0068]图1是根据示例性实施例的车辆功能框图，该车辆包括控制系统，例如主动安全控制系统；
[0069]图2是根据示例性实施例的控制器系统的功能框图，该控制系统可结合图1车辆使用；
[0070]图3是根据示例性实施例的用于确定车辆正在行进的道路上的车道以及评估相邻车道可驾驶性的过程的流程图，并且其可以结合图1中的车辆以及图1和2中的控制系统使用；以及
[0071]图4-7是根据示例性实施例的示例性道路车道组的示例以及图3过程中某些步骤的实施方式。
【具体实施方式】
[0072]下述详细的描述本质上仅是示例，并不意欲限制其公开或应用和使用。此外，并不意欲被前述【背景技术】或下述详细描述中给出的任何理论限制。
[0073]图1示出了根据示例性实施例的车辆100，或者汽车。如下面将更加详细地描述的，车辆100包括控制系统170，该控制系统170作出关于以下的确定:车辆100正在其中行进的道路上的车道以及相邻车道的可驾驶性。接着，基于车道变换确定，在合适的情况下，控制系统170可以为驾驶员提供警告、推荐和/或报警，和/或可以提供自动车道变换和/或其他安全特征。
[0074]在某些实施例中，控制系统170包括一个或多个主动安全控制系统(ASCS)，通过不例的方式，例如，向前碰撞报警(FCA)系统、即将碰撞制动系统(CIB)、碰撞预备系统(CPS)、增强型碰撞避免(ECA)系统、和/或加强车辆安全的一个或更多个其他系统。
[0075]再次参考图1，车辆100包括底盘112、车身114、四个车轮116、电子控制系统118、转向系统150、制动系统160以及上述主动安全控制系统170。车身114布置在底盘112上，并大致上包围车辆100的其他部件。车身114和底盘112可以共同地形成车架。车轮116各旋转地耦接至车身114的相应角部附近的底盘112。
[0076]车辆100(以及每个目标车辆和第三车辆)可以是许多不同类型的汽车的任何一种，例如，作为示例，轿车、货车、卡车或运动型多功能车(SUV)，以及可以是两轮驱动(2WD)(即，后轮驱动或前轮驱动)、四轮驱动(4WD)或者全轮驱动(AWD)。车辆100也可以包括许多不同类型的推进系统的任何一种或组合，例如，作为示例，汽油或柴油燃料燃烧发动机、“灵活燃料车辆”(FFV)发动机(即，使用汽油和甲醛的混合物)、气态化合物(例如，氢或天然气)燃料发动机、燃烧/电动机混合发动机以及电动机。
[0077]在图1示出的示例性实施例中，车辆100是混合电动车辆(HEV)，更还包括促动器组件120、能量存储系统(ESS) 122、动力转换组件(或逆变器)126以及散热器128。促动器组件120包括安装在底盘112上的至少一个电推进系统129，该至少一个电推进系统驱动车轮116。在示出的实施例中，促动器组件120包括燃烧发动机130和电动机/发电动机(或马达)132。如本领域技术人员将理解的，电动机132包括其中的传动装置，以及，尽管未示出，也包括定子组件(包括导电线圈)、转子组件(包括铁磁芯)以及冷却流体或冷却齐U。电动机132中的定子组件和/或转子组件可以包括多个电磁极，正如通常理解的。
[0078]仍然参见图1，燃烧发动机130和电动机132成一体，使得一个或两者通过一个或多个驱动轴134机械耦接至至少一些车轮116。在一个实施例中，车辆100是“串联HEV”，其中，燃烧发动机130没有直接耦接至传动装置，但是耦接至发电机(未示出)，该发电机用于为电动机132提供动力。在另一个实施例中，车辆100是“并联HEV”，其中，燃烧发动机130直接耦接至传动装置，例如通过将电动机132的转子旋转地耦接至燃烧发动机130的驱动轴。
[0079]ESS122安装在底盘112上，并且电连接至逆变器126。ESS122优选地包括电池，该电池具有一组电池单元。在一个实施例中，ESS122包括磷酸锂铁电池，例如纳米磷酸锂离子电池。ESS122和(多个)电推进系统129 —起提供驱动系统来推进车辆100。
[0080]散热器128在其外部连接至车架，并且尽管未详细示出，包括在其中的多个冷却通道，该多个冷却通道包含冷却流体(即，冷却剂)，例如水和/或乙二醇(即，“防冻液”)，并耦接至燃烧发动机130和逆变器126。
[0081]转向系统150安装在底盘112上，并控制车轮116的转向。转向系统150包括方向盘和转向柱(未不出)。方向盘接收车辆驾驶员的输入。转向柱基于驾驶员的输入通过驱动轴134产生车轮116需要的转向角。
[0082]制动系统160安装在底盘112上，并为车辆100提供制动。制动系统160通过制动踏板(未示出)接收驾驶员的输入，并通过制动单元(也未示出)提供合适的制动。驾驶员也通过加速踏板(未示出)提供与车辆需要的速度或加速度相关的输入，以及用于各种车辆设备和/或系统的各种其他输入，例如一个或多个车辆收音机、其他娱乐系统、环境控制系统、照明单元、导航系统等等(也未示出)。
[0083]控制系统170安装在底盘112上。控制系统170可以耦接至各种其它车辆设备和系统，特别地例如，促动器组件120、转向系统150、制动系统160以及电子控制系统118。根据下面结合图3-7进一步描述的过程，当车辆100在道路上行进时，控制系统170为车辆100提供车道确定。如在下面将更加详细地描述的，车道确定优选地包括确定车辆正在道路上的哪个车道行进，以及在可能需要变换车道的情况下相邻车道是否认为是可驾驶的。在某些实施例中，控制系统170基于车道确定为驾驶员提供报警、警告和/或推荐，和/或基于车道确定在适当时提供和/或促进自动变换车道、规避机动和/或其他功能。此外，尽管未如此不出，控制系统170(和/或一个或多个其部件)可以与电子控制系统118成一体并且也可以包括一个或多个动力源。控制系统170优选地引导过程300的各个步骤以及图3-7中的步骤及其子过程。
[0084]参考图2，根据示例性实施例，提供了用于图1的控制系统170的功能框图。如图2中所示出的，控制系统170包括检测单元202、通讯单元204、传感器阵列206、驾驶员通知单元208以及控制器210。
[0085]检测单元202用于检测该车辆附近的目标车辆以及其他的附近车辆，并获取与之有关的信息(例如，与目标车辆的位置和移动相关的信息)。检测单元202提供这些各种类型的信息给控制器210，用于处理并划分检测单元202检测到的目标车辆，以便用于进行车辆车道确定。在示出的实施例中，检测单元202包括一个或多个摄像机212、一个或多个雷达设备214(例如，远程和短程雷达检测设备、激光和/或超声波设备)。在某些实施例中，检测单元202可以包括一个或多个其他的检测设备216，例如，作为示例的方式，光探测和测距(激光雷达)和/或车辆至车辆(V2V)通讯。
[0086]通讯单元204接收与车辆的位置、移动和操作的数据相关且/或与目标车辆和/或该车辆附近的其他车辆相关的信息。具体地，在一个实施例中，通讯单元204接收关于下述地一种或多种的信息:驾驶员对于车辆加速踏板的输入、驾驶员对于车辆的制动踏板的输入、驾驶员对于车辆方向盘的接合、关于车辆的横向和纵向位置、速率和加速度的信息、以及关于该车辆附近的目标车辆的横向和纵向位置、速率和加速度的信息。在一个实施例中，通讯单元204将这些各种类型的信息提供给控制器210，用于处理且用于进行车道确定。
[0087]在示出的实施例中，通讯单元204包括内部通讯设备222和外部通讯设备224。内部通讯设备222优选地包括收发器，该收发器被构造用来通过车辆通讯总线(未示出)从控制系统170外部的车辆的各种其他设备和系统接收各种上述信息。外部通讯设备224优选地包括收发器(例如车辆远程信息处理单元和/或全球系统(GPS)设备)，该收发器被构造用来通过无线网络(未示出)从中央数据库和/或卫星系统接收各种上述信息。
[0088]传感器阵列206测量与车辆的位置和移动相关的数据参数。具体地，在一个实施例中，传感器阵列206包括各种传感器230，该传感器测量与下述一种或多种相关的参数值:驾驶员对于车辆加速踏板的输入、驾驶员对于车辆制动踏板的输入、驾驶员对于车辆方向盘的接合，以及关于车辆的横向和纵向位置、速率和加速度的信息、以及关于该车辆附近的目标车辆的横向和纵向位置、速率和加速度的信息。
[0089]在一个实施例中，传感器阵列206将这些各种类型的信息提供给控制器210，用于处理并且用于进行车道确定。如上所述，在某些实施例中，可以代替地由通讯单元204提供一些或全部的这些信息。如图2中所示，传感器阵列206包括一个或多个制动踏板传感器232、加速踏板传感器234、转向角传感器236、轮速传感器238、横摆率传感器和/或加速度计 240。
[0090]制动踏板传感器232耦接至图1中的制动系统160或者是其一部分。制动踏板传感器232包括一个或多个制动踏板位置传感器和/或制动踏板行程传感器。当操作者给制动踏板施加力时，制动踏板位置传感器测量制动踏板的位置或制动踏板已经行进多远的指示。制动踏板力传感器测量车辆驾驶员施加给制动踏板的力的大小。
[0091]加速踏板传感器234耦接至车辆的加速踏板。加速踏板传感器234包括一个或多个加速踏板位置传感器和/或加速踏板行进传感器。当操作员接合加速踏板时，加速踏板位置传感器测量加速踏板的位置或加速踏板已经行进多远的指示。加速踏板力传感器测量车辆驾驶员施加给加速踏板的力的大小。在某些实施例中，可以使用加速踏板位置传感器，而没有加速踏板力传感器，或反之亦然。
[0092]转向角传感器236耦接至图1中的转向系统150或是其一部分，并优选地耦接至其方向盘或转向柱。当操作员接合转向柱的方向盘时，转向角传感器236测量转向柱和/或方向盘的角位置或方向盘转动多远的指示(优选地，方向盘角度和倾斜度)。
[0093]轮速传感器238耦接至图1中的一个或多个车轮116。轮速传感器238当车辆正在操作时测量车轮115的轮速。在一个实施例中，每个轮速传感器238测量不同的相应的车轮116的速度(或速率)。
[0094]加速度计240测量车辆的加速度。在某些实施例中，加速度计测量车辆的横向和纵向加速度。在某些其他实施例中，车辆加速度值改为由控制器210使用速率值进行计算，例如使用从轮速传感器238获取的轮速值进行计算。
[0095]驾驶员通知单元208基于车道确定在适当的情况下将通知/报警/警告提供给驾驶员以及车辆的其他乘客。例如，在某些实施例中，驾驶员通知单元208可以在车辆的导航单元和/或触觉的或人机交互(HMI)单元上显示车辆当前驾驶在哪条道路车道上，和/或关于相邻车道是否被认为是可驾驶的指示(例如，
[0096]用于车辆的可能车道变换)。此外，在某些实施例中，当驾驶员通知单元认为驾驶员想要变换车道时，例如，如果驾驶员已经接合车辆的转向信号且/或控制系统指示即将碰撞，驾驶员通知单元208可以将可听的、触觉的(或HMI)或可视报警提供给驾驶员，该报警关于相邻车道是否被认为是可驾驶的。在其他的实施例中，这样的通知可通过触觉的或HMI通知被提供，例如通过位于车辆内的远程信息处理装置。
[0097]在示出的实施例中，驾驶员通知单元208包括音频部件242、可视部件244以及触觉(或HMI)部件245。音频部件242提供音频通知/报警/警告(例如，音频报警、蜂鸣声音或语言描述)，并且可视部件244提供可视通知/报警/警告(例如，照明灯光、闪烁灯光或可视描述)。触觉(或HMI)部件245优选地通过例如车辆的方向盘和座椅上的振动提供音频通知、报警和警告。
[0098]控制器210耦接至检测单元202、通讯单元204、传感器阵列206和驾驶员通知单元208。控制器210处理从检测单元202、通讯单元204和传感器阵列206接收到的数据和信息并根据下面结合图3-7进一步描述的过程步骤使用各种数据和信息进行车道确定。控制器210也使用车道确定通过提供给驾驶员通知单元208的指令提供合适的通知/报警/警告，并且也通过提供给图1中的转向系统150和/或制动系统160 (和/或一个或多个其他主动安全系统，例如即将碰撞制动系统(CIB)，碰撞预备系统(CPS)，增强型防碰撞(ECA)系统，自适应巡航控制(ACC)，车道保持辅助(LKA)，车道对中(LC)，和向前碰撞报警(FCA)系统)的指令控制主动安全控制的一个或多个方面(例如自动转向和/或自动制动)。
[0099]如图2中所示，控制器210包括计算机系统。在某些实施例中，控制器210也可以包括一个或多个检测单元202、通讯单元204、传感器阵列206、驾驶员通知单元208和/或其部件。此外，将理解，控制器210可以以其它方式不同于图2中示出的实施例。例如，控制器210可以耦接至或者可以另外使用一个或多个远程计算机系统和/或其他控制系统。
[0100]在示出的实施例中，控制器210的计算机系统包括处理器250、存储器252、界面254、存储设备256以及总线258。处理器250执行控制器210的计算和控制功能，并且可以包括任何类型的处理器或多个处理器、单片集成电路(例如微处理器)，或者协作运行以实现处理单元的功能的任何合适数量的集成电路设备和/或电路板。在操作期间，处理器250执行存储器252中包含的一个或多个程序260，并且因此，控制控制器210和控制器210的计算机系统的一般操作，优选地，在执行这里描述的过程步骤中，例如结合图3-7的过程300 (及其任何子过程)的步骤。
[0101]存储器252可以是任何类型的合适存储器。这将包括各种类型的动态随机存取存储器(DRAM)，例如SDRAM，各种类型的静态RAM(SRAM)，以及各种类型的非易失型存储器(PROM, EPROM以及闪存)。在某些示例中，存储器252与处理器250位于和/或共处于相同的计算机芯片上。在示出的实施例中，存储器252将上述程序260与一个或多个存储的值262 一起存储以便用于进行车道确定。在一个这种实施例中，存储值262包括地图数据，该地图数据包括车辆在其上行进的道路的映象。
[0102]总线258用于在控制器210的计算机系统的各种部件之间传送程序、数据、状态和其他信息或信号。界面254允许与控制器210的计算机系统的通讯，例如，来自系统驾驶员和/或另一计算机系统，并可以使用任何合适的方法和装置被实现。它可以包括用来与其他系统或部件通讯的一个或多个网络界面。界面254也可以包括用来与技术师通讯的一个或多个网络界面，和/或用来连接至存储装置(例如存储设备256)的一个或多个存储界面。
[0103]存储设备256可以是任何合适类型的存储装置，包括直接存取存储设备，例如硬盘驱动器、闪存系统、软盘驱动器和光盘驱动器。在一个示例性实施例中，存储设备256包括程序产品，存储器252可以从该程序产品接收程序260，该程序执行本公开的一个或多个过程的一个或多个实施例，例如下面进一步描述的图3-7的过程300 (及其任何子过程)的步骤。在另一个示例性实施例中，程序产品可直接存储在和/或另外被存储器252和/或盘(例如，盘270)存取，例如如下所提及的。
[0104]总线258可以是连接计算机系统和部件的任何合适的物理或逻辑装置。这包括，但是不限制于，直接硬线连接、光纤、红外和无线总线技术。在操作中，程序260存储在存储器252中并由处理器250执行。
[0105]可以理解的是，尽管该示例性实施例在全功能计算机系统的情况中被描述，但本领域技术人员将意识到本公开的机构能够分配为程序产品，其中一种或多种类型非暂存计算机可读信号承载介质用于存储程序及其指令并执行该分配，例如非暂存计算机可读介质，该非暂存计算机可读介质存有该程序并包含存储于其中的计算机指令，该计算机指令用来引起计算机处理器(例如，处理器250)执行并实施程序。这样的程序产品可以具有多种形式，并且本公开同样适用，而与用于执行该分配的计算机可读信号承载介质的特定类型无关。信号承载介质的示例包括:可记录介质，例如软盘、硬驱动器、存储卡和光盘，以及传送介质，例如数字和模拟通讯连接。可以相似地理解，控制器210的计算机系统也可以另外不同于图2中示出的实施例，例如其中控制器210的计算机系统可以耦接至或可以另外使用一个或多个远程计算机系统和/或其他控制系统。
[0106]图3是根据示例性实施例的过程300的流程图，该过程300用来进行车道确定以便车辆在道路上行进。过程300也将在下面结合图4-7进行进一步的描述，该图示出图1中的车辆100，该车辆行进在具有三个车道404、406和408的道路400上。将理解，通过类似地查询其他相邻车道是否也是可驾驶的，这个示例可以相似地延伸到任何数目的车道(例如，右侧两个车道，左侧两个车道，右侧三个车道，左侧三个车道，等等)。过程300可以结合图1和2中的车辆100以及图1和2中的控制系统170被实施。过程300优选地在车辆当前驾驶周期(或点火周期)期间持续执行。
[0107]该过程包括获取车辆地图数据的步骤(步骤302)。地图数据优选地包括与多种道路有关的数据，该多种道路包括车辆正在其上行进的那些道路。地图数据优选地包括关于以下的信息:道路(例如，车辆正在其中行进的道路)车道数量、道路的车道宽度和其他的测量值、道路曲率、任何已知的道路结构(例如，护栏、柱杆(poles)、中线、灯、屏障、路标(sign posts)、及类似物)。在一个实施例中，地图数据作为存储值262存储在图2的存储器252中。在某些实施例中，地图数据通过图2中的通讯单元204被获取，例如，从远离车辆的中央服务器。地图数据优选地被供应到图2中的处理器250以便处理。
[0108]此外，摄像机数据被获取(步骤304)。摄像机数据优选地包括当车辆在道路上驾驶时车辆的图2中的摄像机212获取的图像相关的数据。摄像机数据特别地包括道路上车道标识的图像，并且在某些实施例中也可以包括道路上其他车辆和/或道路边界、护栏、灯、屏障、路标等等的图像。摄像机数据优选地被供应到图2中的处理器250以便处理。尽管本申请中多次使用了术语“摄像机”和“摄像机数据”，但应当理解，雷达、激光雷达和/或其他设备也可以用于相似的数据(例如，用于检测车道标识、车道边界等等)。
[0109]此外，雷达数据被获取(步骤306)。雷达数据优选地包括当车辆在道路上驾驶时来自车辆的图2中的雷达单元214的数据。雷达数据特别地包括与道路边界、护栏、灯、屏障、路标等等(指示车辆行进道路的宽度的边界或末端)有关的雷达数据。雷达数据优选地被供应到图2中的处理器250以便处理。此外，摄像机数据和雷达数据也可以关于道路侧边的细节和目标，例如可以被摄像机，激光雷达和雷达检测到的灯、屏障、路标等等。尽管在本申请中多次使用了术语“雷达”和“雷达数据”，但将理解，摄像机、激光雷达和/或其他设备也可以用于相似的数据(例如，用于检测车道边界、其他车辆、障碍物、目标等等)。
[0110]该过程也包括获取车辆数据的步骤，该车辆数据可以用于确定和追踪车辆的位置和/或移动(步骤308)。车辆数据优选地包括数据和相关信息，该数据和相关信息关于车辆的横向和纵向位置、速率和加速度(优选地关于例如图2中的轮速传感器238和/或加速度计240的一个或多个传感器230的测量值和/或通过图2中的通讯单元204提供的通讯)，以及驾驶员接合车辆的制动踏板、加速踏板和方向盘的测量值(优选地关于分别例如图2中的制动踏板传感器232、加速踏板传感器234以及转向角传感器236的各种传感器230的测量值，和/或通过图2中的通讯单元204提供的通讯)。车辆数据优选地被供应到图2中的处理器250以便处理。
[0111]在某些实施例中，确定车辆是否正在高速公路上行进(步骤310)。如在本申请中所提及的，高速公路包括允许交通相对自由移动而没有停止灯、停止标志等等的道路。在一个实施例中，步骤310的确定由图2中的处理器250使用步骤302中的地图数据作出。在某些实施例中，通过车辆和/或其他车辆之前行进的历史(例如，存储在图2中的存储器252中)、通过车辆至车辆通讯、通过车辆至基建通讯(例如，通过与蜂窝信号塔通讯)等等，可以作出步骤310的确定。在某些实施例中，如果在步骤310中确定了车辆正行进在高速上，那么该过程进行至正好在下面描述的步骤314。相反地，在某些实施例中，如果在步骤310中确定了车辆没有行进在高速公路上，那么步骤310重复直到车辆行进在高速上。然而，在某些其他实施例中，可以执行剩余的步骤而不管该道路是否包含了这种定义下的“高速公路”，并且在这样的实施例中，该过程的剩余步骤的每一个可以根据道路进行操作(并且在这样的实施例中，随后每个对于“高速公路”的提及可以被解读为提及“道路”)。
[0112]一旦在步骤310中确定了车辆正行进在高速上，在该过程沿着第一路径311进行，其中，确定车辆正行进的高速公路的当前路段上的车道数量(步骤314)。在一个实施例中，步骤314的确定是确定高速公路的当前路段的车道的总数目，其交通流动方向与车辆行进方向相同。同样，在一个实施例中，步骤314的确定由图2中的处理器250基于步骤302中的地图数据作出。在某些另外的实施例中，步骤314的确定可以采用与车辆和/或其他车辆的之前行进的历史(例如，存储在图2中的存储器252中)、通过车辆至车辆通讯、通过车辆至基建通讯(例如，通过与蜂窝信号塔的通讯)等等有关的数据而做出。
[0113]此外，确定车辆使用的入口是位于车辆的右侧还是左侧(步骤316)。在一个实施例中，入口指的是车辆驶入坡道。在其他的实施例中，入口可以与车道展开或关闭的任何分叉或地点有关(包括，例如，驶入坡道以及驶出坡道、车道汇集、车道开口、车道分叉等等)。在一个实施例中，步骤316的确定由图2中的处理器250基于步骤302中的地图数据而作出。在某些其他实施例中，处理器250基于来自传感器阵列206 (例如，通过追踪车辆和/或方向盘、轮胎等等的移动)和/或来自图2中的通讯单元204(例如，来自GPS设备)的步骤302的车辆数据作出步骤302的确定。在另外的实施例中，步骤316的确定可以使用与车辆和/或其他车辆之前行进的历史(例如，存储在图2中的存储器252中)、通过车辆至车辆通讯、通过车辆至基建通讯(例如，通过与蜂窝信号塔的通讯)等等有关的数据而作出。在某些实施例中，这种确定可以通过获得驾驶员计划的导航路线并且为行进方向确定最可能的路径。
[0114]确定车辆的横向位移(步骤318)。车辆的横向位移优选地由图2中的处理器250使用如从传感器阵列206 (例如，通过图2中的加速度计240)和/或从图2中的通讯单元204 (例如，从GPS设备)获得的车辆短时间周期内的位置值而确定。
[0115]确定摄像机数据对于相邻于车辆的车道的车道标识是否可用(步骤320)。关于步骤304的摄像机数据是否从用于高速公路上相邻车道的车道标识的图2中的摄像机212可获得，步骤320的确定优选地由图2中的处理器250作出。如贯穿本申请所使用的，术语“车道标识”应该包括车辆沿着道路或其他路径行进的车道的任何指示和/或标识，并且在各种其他类型的车道标识中，特别地包括虚线、实线、虚线和/或实线的组合、涂漆标识、振动带、分道柱杆、路肩、缓冲块、排水槽、通常称为“泥塞点”(“Botts Dotts")和“猫眼”(“Cat’s Eyes”)的其它标识以及可以被各种安全传感器检测到和/或用作车道指示和/或标识的任何其它标识或指示。
[0116]如果在步骤320中确定了摄像机或激光雷达数据可用，则确定相对于车道标志线的车辆相对横向位移(步骤322)。相对横向位移优选地由图2中的处理器250使用步骤318的横向位移和摄像机数据确定。接着，该过程跳至下面进一步讨论的步骤326。
[0117]相反地，如果在步骤320中确定摄像机数据不可用，则估计相对于车道标志线的车辆相对横向位移(步骤324)。具体地，在步骤324中，使用步骤318的横向位移和车道的平均宽度，进行相对横向位移的估计。在某些实施例中，平均宽度被存储为图2中的存储器252中的存储值262的一个，例如如通过上述的地图数据、先前历史、车辆至车辆通讯、和/或车辆至基建通讯获取的。在一些实施例中，平均车道宽度与高速车道的已知平均宽度有关。在其他实施例中，平均车道宽度与通常跨越各种道路的车道的平均宽度有关。接着，该过程进行至正在下面讨论的步骤326。
[0118]在步骤326中，分析步骤306中的雷达数据，并基于雷达或激光雷达数据(例如，对应于在雷达或激光雷达数据中标识的道路边缘、护栏等等)估计车道标识。该分析优选地由图2中的处理器250执行。此外，确定相对横向位移(如上所述的步骤322或步骤324中确定的)是否与车辆正行进的车道和相邻车道的护栏或道路边缘的位置有关的步骤326的基于雷达的确定一致(步骤328)。步骤328的确定优选地由图2的处理器250作出。通过一个示例，地图数据包括关于车道数目以及车道分叉点或汇集点的细节，而高速公路上车道的数目变化表示车道即将与另一车道汇集。图2中的处理器250由此可以使用该点以及摄像机、雷达或激光雷达对于汇集的检测(从摄像机或激光雷达数据)作为车道通过车道汇集离开的确认。通过第二示例，在前交通的情况中，图2中的处理器250通过使用“面包屑”数据(例如，如下面结合步骤360进一步描述的)可以能够估计车道数目并将它与至道路侧目标的距离一起的地图数据(例如，来自雷达、激光雷达、超声波或摄像机数据)比较。同样，在某些实施例中，道路汇集标识、道路车道标识(通过尺寸或颜色)的摄像机检测或通过摄像机检测的闪烁箭头也可以相似地被处理器250用来指示车道数目及其任何改变。如果相对横向位移确定为与雷达数据相一致，那么该过程进行至下面讨论的步骤330。相反地，如果相对横向位移确定为与雷达数据不一致，那么该过程回到上述步骤320，并且步骤320-328使用更新的数据以新的迭代重复。
[0119]此外，确定相对横向位移(如上所述的步骤322或步骤324中确定的)是否与用于车辆正在行进的车道和相邻车道的地图上指示的车道标志位置相关的来自步骤302的地图数据一致(步骤330)。步骤330的确定优选地由图2中的处理器250作出。如果相对横向位移和估计的目标的前进方向(例如，如下面结合图4-7进一步讨论的)被确定为与地图数据一致，那么该过程进行至下面讨论的步骤332。相反地，如果相对横向位移被确定为与地图数据不一致，那么该过程回到上述步骤320，并且步骤320-330使用更新的数据以新的迭代重复。
[0120]在步骤332中，提供输出，该输出指示车辆正行进的高速公路上的车道。该输出优选地至少部分地由图2中的处理器250提供。此外，在某些实施例中，基于该输出采取一个或多个动作(步骤333)。该动作可以包括音频和/或可视的通知(例如图2中的驾驶员通知单元208提供的语言的和/或音频的通知)。此外，该动作可以包括特定状况下的一个或多个矫正动作，例如通过主动安全程序，例如，作为示例的方式，即将碰撞制动系统(CIB)、碰撞预备系统(CPS)、增强型碰撞避免(ECA)系统、自适应巡航控制(ACC)或者向前碰撞报警(FCA)。
[0121]再次参考步骤310，一旦在步骤310中确定车辆正行进在高速上，该过程也沿以步骤334开始的第二路径312进行。在步骤334中，确定摄像机或激光雷达数据是否对于车辆相邻的车道的车道标识可用(例如，关于车道标志线的颜色和/或关于车道标志线具有实线还是虚线，和/或关于线的数目，和/或关于车道标志线的宽度)。类似于上述的步骤320，步骤334的确定优选地由图2中的处理器250作出，该确定关于步骤304的摄像机数据是否可从用于高速公路上相邻车道的车道标志线的图2中的摄像机212获得。
[0122]如果在步骤334中确定摄像机或激光雷达数据可用，那么确定车道标识的物理特性(步骤336)。具体地，在步骤336中，确定车辆正行进的车道以及相邻车道(S卩，紧邻车辆车道左侧的车道以及紧邻车辆车道右侧的车道)的车道标识的特性。该特性优选地包括车道标识是虚线还是实线，以及车道标识的颜色(例如，白色或黄色)以及车道标识的宽度。步骤336的确定优选地由图2中的处理器250使用来自图2中的摄像机212的步骤304的摄像机数据作出。
[0123]此外，对于每个相邻车道，确定相邻车道被认为车辆可驾驶的可能性或概率(步骤338)。如上所述，如在本申请中所使用的，如果出于需要或必要，如果车辆将很可能能够安全地移动到这样的相邻车道中(或者，换种说法，相邻车道适合沿车辆行进的相同方向行进)，则该相邻车道是“可驾驶的”。例如，如果车道用于与车辆沿相同方向的行进并且其中没有将导致碰撞的固定障碍物，则相邻车道通常被认为“可驾驶的”。通常，越多下述因素存在，相邻车道具有相对越高的可驾驶的可能性:将车辆当前车道与相邻车道分离的车道标识是虚线而不是实线(例如，如使用摄像机数据确定的)、存在与该车辆沿相同方向行进的高速公路上的首车的“面包屑”(例如，根据下面进一步描述的步骤360的追踪)、将车辆当前车道与相邻车道分离的车道标识是白色而不是黄色、蓝色或橙色(例如，如使用摄像机数据确定的)、在相邻车道上没有检测到静止目标(例如，使用雷达数据)，以及其它车辆与图1中的车辆100沿相同方向在相邻车道中行进(例如，使用雷达数据)。相反地，通常，越多下述因素存在，相邻车道具有相对越低的可驾驶的可能性:将车辆当前车道与相邻车道分离的车道标识是实线(例如，如使用摄像机数据确定的)、将车辆当前车道与相邻车道分离的车道标识是黄色、蓝色或橙色(例如，如使用摄像机数据确定的)、在相邻车道上检测到静止目标(例如，使用雷达数据)以及其他车辆不与图1中的车辆100沿相同方向在相邻车道行进(例如，使用雷达数据)。此外，车道标识的宽度也优选地用在分析中。例如，在某些区域，驶出/驶入区域经常使用涂漆车道标识，该涂漆车道标识典型地涂漆成典型或平均涂漆车道标识的两倍宽以帮助驾驶员理解。本 申请人:还注意到通过引用整体并入这里的共同拥有且共同受让的美国专利8，306，672 (名称为车辆的地形检测系统和方法(Vehicular Terrain Detect1n System and Method),申请日为 2009 年 9 月 9 日，发布日为2012年11月6日)的各种传感器和技术可以用在本申请描述的过程的该步骤和其他步骤中。例如，表面预测可以从雷达和激光雷达数据(如美国专利8，306，672中描述的雷达和激光雷达数据)，和/或其他雷达、激光雷达数据和/或与道路反射和/或没有反射有关的摄像机数据确定。例如，这样的雷达、激光雷达和/或摄像机数据可以用来检测道路的反射能量，这可以用来检测目标，例如路肩和/或移动目标或车辆。该数据可以相似地用来追踪移动目标或车辆的移动、速率和加速/减速。例如，通过雷达、激光雷达、摄像机和/或其他传感器获取的反射数据可以反射道路不同段的不同颜色以识别道路的该段上的目标。例如，在一个实施例中，反射数据可产生用于固定目标(例如护栏)的第一颜色(例如，在一个实施例中为橙色)，用于加速目标的第二颜色(例如，在一个实施例中为绿色)，用于减速的目标或车辆的第三颜色(例如，在一个实施例中为黄色)，等等。在其他实施例中，这些可以改变。在某些实施例中，这样的数据可以与在此描述以用于追踪目标和车辆的面包屑(bread crumb)技术组合使用。
[0124]这样的可驾驶性确定的示例性实施例下面参考图3中的步骤340-352进行讨论。这些示例也参考图4中的示例性示例进行讨论。具体地，图4示出了驾驶在高速公路400上的图1的车辆100。车辆100在当前车道404内的指定方向402上行进。相邻车道406和408示出为分别在当前车道404的右侧和左侧。各种车道标识在图4中被示出，包括在左侧相邻车道408的外部边缘上的第一车道标识411、将左侧相邻车道408与当前车道404分离的第二车道标识412、将当前车道404与右侧相邻车道406分离的第三车道标识413、在右侧相邻车道406的外部边缘上的第四车道标识414。如图4中所示，左侧相邻车道408被认为是不可驾驶的，因为该车道指定为沿车辆的相反方向行进(例如，如用于第二车道标识412的实线表示的)。同样，如图4所示，右侧相邻车道406被确定为是可驾驶的，如用于第三车道标识413的虚线以及通过追踪与车辆100沿相同的大致方向移动的不同车辆415表明的。
[0125]回到图1，在一个示例中，如果仅有关于图4中的第二车道标识412的数据可用并在步骤338中确定第二车道标识412至少有预定的可能性是实线，那么图4中的左侧相邻车道408被确定为可驾驶的(步骤340)。在一个实施例中，预定的可能性可以等于75% ；然而，预定的可能性在各种实施例中可以改变且/或是可调整的。该确定优选地由图2中的处理器250作出。
[0126]作为另外示例的方式，如果仅有关于图4中的第三车道标识413的数据可用，并在步骤338中确定第三车道标识413至少有预定的可能性是实线，那么图4中的右侧相邻车道406被确定为可驾驶的(步骤342)。在一个实施例中，预定的可能性可以等于例如75%;然而，预定的可能性在各种实施例中可以改变且/或是可调整的。该确定优选地由图2中的处理器250作出。
[0127]作为另外示例，如果关于第一车道标识411和第二车道标识412的数据是可用的，第一车道标识411至少有预定的可能性被确定为实线，并且第二车道标识412偏移(B卩，在车辆100和第二车道标识412之间的偏移或距离)和第一车道标识411偏移(即，车辆100和第一车道标识411之间的偏移或距离)之间的差的绝对值大于预定的阈值(步骤344)，则左侧相邻车道408被确定为可驾驶的。在一个示例中，预定的可能性可以等于例如75%并且步骤344的预定的阈值可以等于额定公路划分车道宽度(或平均宽度)；然而，在其他实施例中，该值可以变化。
[0128]作为另一个示例，如果关于第三车道标识413和第四车道标识414的数据是可用的，第四车道标识414至少有预定的可能性(例如，在一个实施例中，75%的可能性，尽管在其他实施例中该值可以变化)被确定为实线并且第三车道标识413偏移(即，在车辆100和第三车道标识413之间的偏移或距离)和第四车道标识414偏移(即，车辆100和第四车道标识414之间的偏移或距离)之间的差的绝对值大于预定的阈值(步骤346)，则右侧相邻车道406被确定为可驾驶的。在一个示例中，步骤346的预定的阈值近似等于额定公路划分(或平均)车道宽度；然而，在其他实施例中，该值可以变化。
[0129]作为另外的示例，如果关于第一车道标识411和第二车道标识412的数据是可用的，第四车道标识414至少有预定的可能性被确定为虚线并且上述第三车道标识413偏移(即，在车辆100和第三车道标识413之间的偏移或距离)和上述第四车道标识414偏移(即，车辆100和第四车道标识414之间的偏移或距离)之间的差的绝对值大于预定的阈值(步骤348)，则左侧相邻车道408被确定为可驾驶的。在一个示例中，预定的可能性可以等于75%并且步骤348的预定的阈值近似等于额定公路划分车道宽度或平均车道宽度；然而，在其他实施例中，该值可以变化。
[0130]作为另外示例，如果关于第三车道标识413和第四车道标识414的数据是可用的，第一车道标识411至少有75%的可能性确定为虚线，并且上述第二车道标识412偏移(即，在车辆100和第二车道标识412之间的偏移或距离)和上述第一车道标识411偏移(即，车辆100和第一车道标识411之间的偏移或距离)之间的差的绝对值大于预定的阈值(步骤350)，则右侧相邻车道406被确定为可驾驶的。在一个示例中，步骤350的预定的阈值近似等于额定公路划分车道宽度或平均车道宽度；然而，在其他实施例中，该值可以变化。此夕卜，在各种实施例中，可以使用一个或多个其他的规则(步骤352)。
[0131]再次参考步骤310，一旦在步骤310中确定了车辆正行进在高速公路上，该过程也沿以步骤354开始的第三路径313进行。在步骤354中，确定摄像机数据对于相邻于车辆的车道的车道标识是否可用。相似于上述的步骤320和334，步骤354的确定优选地由图2中的处理器250作出，该确定关于步骤304的摄像机数据是否可从用于高速公路上相邻车道的车道标识的图2中的摄像机212获得。
[0132]如果在步骤354中确定了摄像机数据可用，那么摄像机数据用于确定高速的车道标识(步骤355)。车道标识优选地由图2的处理器250使用来自图2中的摄像机212的步骤304中的摄像机数据以这种方式被识别或确定。接着该过程进行至下面进一步讨论的步骤360，该步骤360使用由摄像机数据确定的车道标识。
[0133]相反地，如果在步骤354中确定了摄像机数据不可用，那么车道标识使用步骤356-358中的平均或标准车道宽度进行估计。具体地，在步骤356中，确定用于车辆的预计路径。预计路径优选地由图2中的处理器250使用如从传感器阵列206(例如，通过图2中的加速度计240)和/或从图2中的通讯单元204 (例如，来自GPS设备)获得的时间间隔上的车辆位置值来确定。基于预计的路径，车道标识使用车道的标准或平均宽度被构建，优选地由图2中的处理器250被构建。类似于上述关于步骤324的讨论，在某些实施例中，平均宽度作为存储值262的一个存储在图2中的存储器252中，例如，如通过上述的地图数据、之前的历史、车辆至车辆通讯和/或车辆至基建通讯获得的。在一些实施例中，平均车道宽度与高速车道的已知平均宽度有关。在另外的实施例中，平均车道宽度与通常跨越各种道路的车道的平均宽度相关。接着该过程进行至下面讨论的步骤360。
[0134]在步骤360中，在相邻车道中追踪一个或多个其他车辆和/或目标的移动或非移动。在一个实施例中，在其它车辆行进在图4中的左侧相邻车道408和右侧相邻车道406中时，步骤306的雷达数据用来追踪其他车辆。在其他的实施例中，同样可以使用摄像机、激光、超声波和/或其他数据。图2中的处理器250随时间追踪该值以追踪相邻车道的其他车辆的移动(就像图4中其他车辆415在右侧相邻车道406上的移动的追踪)。在优选的实施例中，处理器250使用已知的“面包屑”技术来追踪相邻车道上其他车辆的移动方向，例如由用于图4中右侧相邻车道406上的其他车辆415的面包屑416代表的。在某些实施例中，这样的面包屑416也可以用来追踪相邻车道上的静止车辆或其他目标。
[0135]确定步骤360中的数据(例如，面包屑数据)是否可用(步骤362)。该确定优选地由图2中的处理器250作出。如果数据还不可用，那么步骤362重复直到数据变为可用。
[0136]一旦步骤360中的数据(例如，面包屑数据)变为可用，就确定追踪的车辆位置(例如，面包屑)是否落入一个相邻车道(步骤364)。具体地，在一个实施例中，图2中的处理器250在步骤364中确定步骤360中的面包屑是否落入步骤355 (如果步骤354中摄像机数据可用)或步骤358 (如果步骤354中摄像机数据不可用)确定的车道标识中。进一步参考图4，图2中的处理器250优选地确定其他车辆415的面包屑416是否落在第一和第二车道标识411、412之间(在这种情况下，其他车辆415将被确定为位于左侧相邻车道408)或在第三和第四车道标识413、414之间(在这种情况下，其他车辆415将被确定为位于图4中的右侧相邻车道406中)。
[0137]保存落入每个相邻车道中的面包屑数目的记录(步骤366)。优选地，通过图2中的处理器250使用步骤364中的数据保存图4中左侧相邻车道408和右侧相邻车道406的记录(并且优选地也用于相邻于该相邻车道的车道，使得“η”数目的相邻车道可被考虑)。
[0138]接着步骤366的记录用于确定相邻车道是否可驾驶的(步骤368)。具体地，在优选的实施例中，如果位于图4中的第一车道标识411和第二车道标识412之间的面包屑416数目在一时期内大于特别的阈值，则图4的左侧相邻车道408确定为可驾驶的，而如果位于图4中的第一车道标识411和第二车道标识412之间的面包屑416数目在一时期内小于特别的阈值，则图4的左侧相邻车道408确定为不可驾驶的。相似地，在优选的实施例中，如果位于图4中的第三车道标识413和第四车道标识414之间的面包屑416数目在一时期内大于特定阈值，则图4的右侧相邻车道406确定为可驾驶的，而如果位于图4中的第三车道标识413和第四车道标识414之间的面包屑416数目在一时期内小于特定阈值，则图4的右侧相邻车道406确定为不可驾驶的。这些确定优选地由图2中的处理器250作出。
[0139]图5-7示出了图3中的过程300的另外示例和实施，包括使用面包屑和其他车辆的追踪来确定对于步骤368相邻车道是否可驾驶。如图5-7所示，用于第二车辆415的面包屑416用来追踪第二车辆415并估计位于主车辆100前面的第二车辆415的向前轨迹501。第二车辆415的向前轨迹501也可以与来自地图数据和/或其他来源(例如，来自中央服务器、车辆至车辆通讯，等等)的地图数据点502组合以为了道路上的预期曲率(例如，对于相邻车道，例如图5-7示出的车道408)。例如，参见图5，地图数据点502由主车辆100的处理器用来识别道路400 (包括相邻车道408)的弯曲504，使得处理器可以更好地预测第二车辆415沿着弯曲504的向前轨迹501。作为额外示例的方式，参考图6，如果地图数据点不可用，主车辆的处理器可以确定主车辆415的向前轨迹501的曲率并接着使用该向前轨迹作为信息以识别道路上即将来临的曲率504(在示出的示例中，包括影响主车辆车道404和相邻车道408的曲率504)。作为另外示例的方式，参考图7，处理器可以使用主车辆415的向前轨迹501 (结合任何可用的地图数据或其他可用数据，例如来自车辆至车辆通讯和/或通过中央服务器的通讯)来识别弯曲504代表相邻车道408与主车辆车道404的汇集(例如，这样的车道汇集可以是永恒的，或者可以由于事故、施工等等而是暂时的)。该信息相似地可以用在评估相邻车道的可驾驶性。
[0140]回到图3，接着比较来自图3中的过程300的第二和第三路径312、313的数据(步骤370)。具体地，在优选的实施例中，图2中的处理器250比较哪条相邻车道被确定为可驾驶的第二路径312的可驾驶性的结果(例如，在步骤340-352中确定的)与第三路径313的可驾驶性结果(例如，在步骤368中确定的)。此外，如果可用，这样的结果也与可用的全球定位系统(GPS)数据、地图数据、摄像机数据、雷达数据、激光雷达数据和超声波数据结合。此外，其他的数据也可以获取并使用在数据的结合中，包括从地图数据库(例如，通过远离车辆并与车辆无线地通讯的中央服务器)获取的信息、车辆至车辆信息(例如，传送回给主车辆的来自首车的信息)和/或远程信息处理界面(例如，具有关于已知的施工活动和/或车道关闭的信息)。该数据的组合或结合用来产生用于图4中的左侧相邻车道408和右侧相邻车道406可驾驶性的可信间隔。在某些实施例中，数据的结合通过使用历史数据的加权平均、包括Kalman和/或Markov算法的高阶算法、和/或包括模糊逻辑和/或人工智能的一个或多个学习型算法来完成。在一个实施例中，通过使用地图数据和第二车辆的预期轨迹比较相邻车道的已知曲率，预测车辆当前位置前面的相邻车道可驾驶性。此外，在某些实施例中，确定相邻车道的宽度(例如，使用面包屑数据、摄像机和/或雷达数据)，并且仅在相邻车道宽度大于预定的阈值的情况下，相邻车道被认为是可驾驶的(在一个这种实施例中，该阈值可以近似等于2.8米；然而在其他实施例中该值可以改变)。如上所述，如在本申请中所使用的，如果出于需要或必要，车辆将很可能能够安全地移动到这样的相邻车道中(或者，换种说法，相邻车道适合于沿车辆行进的相同方向行进)，则该相邻车道是“可驾驶”的。该信息可以，例如，由驾驶员和/或自动安全特征用于决定在可能危险(例如通过变换车道可避免的可能碰撞)的情况中是否变换车道。
[0141]在某些实施例中，基于来自第一和第二路径312、313的数据和结果以及步骤370的确定采取一个或多个动作(步骤372)。该动作可包括音频的和/或可视的通知(例如通过图2中的驾驶员通知单元208提供的语言的和/或音频的通知)。此外，该动作在特定状况下可以包括一个或多个矫正动作，例如通过主动安全程序，该主动安全程序例如即将碰撞制动系统(CIB)、碰撞预备系统(CPS)、增强型碰撞避免(ECA)系统、自适应巡航控制(ACC)、车道保持辅助(LKA)、车道对中(LC)或者向前碰撞报警(FCA)。
[0142]因此，提供方法和系统，该方法和系统用于作出与正驾驶在高速公路上的车辆有关的车道确定。该车道确定包括车辆正在高速公路上行进于其中的当前车道以及在高速公路上相邻车道的可驾驶性。
[0143]应当理解，公开的方法、系统和车辆可以不同于图中示出的和在此描述的那些。例如，车辆100、控制系统170和/或其各个部件可以不同于图1和2中示出的以及与其结合地描述的。此外，应当理解，过程300的某些步骤可以不同于图3-7中示出的和/或上述与此结合所描述的那些步骤。相似地，将可以理解的是，上述过程的某些步骤(和/或子过程或其子步骤)可以同时发生或者以不同于图3-7中示出的且/或上面与此结合所描述的顺序。
[0144]尽管在前述【具体实施方式】部分已经给出至少一个示例性实施例，但应当理解，存在大量的变型。也应当理解，(多个)示例性实施例仅仅是示例，并不意欲以任何方式限制本发明的范围、应用性或结构。而是，前述【具体实施方式】部分将为本领域的技术人员提供用来实施(多个)示例性实施例的便捷的路线图。可以理解的是，在不脱离如所附权利要求及其合法等同物所阐述的本发明的范围的情况下，可以对元件的功能和布置作出各种改变。
【权利要求】
1.一种方法，包括: 确定车辆正行进于其中的道路的车道； 识别与车辆正行进于其中的车道相邻的相邻车道；以及 使用处理器评估相邻车道的可驾驶性。
2.如权利要求1所述的方法，还包括: 当车辆正沿着道路行进时，确定车辆的横向位移； 其中，确定车道的步骤包括使用该横向位移确定所述车道。
3.如权利要求2所述的方法，其中，确定横向位移的步骤包括使用来自车辆摄像机的数据确定车辆相对于道路上的车道标识的相对横向位移。
4.如权利要求2所述的方法，其中，确定车道的步骤包括至少部分地基于所述横向位移作出关于该车道的第一确定，并且该方法还包括: 至少部分地基于与道路边缘或者护栏相关的雷达、激光或超声波数据作出与车辆正在行进于哪个车道内相关的第二确定；以及将所述第一确定与所述第二确定比较。
5.如权利要求2所述的方法，其中，确定车道的步骤包括:至少部分地基于所述横向位移作出关于所述车道的第一确定，并且该方法还包括: 至少部分地基于来自道路地图或来自全球定位系统(GPS)装置的地图数据作出关于该车道的第二确定；以及 将所述第一确定与所述第二确定比较。
6.如权利要求1所述的方法，还包括: 确定道路的入口是在所述车辆的右侧还是左侧； 其中，确定车道的步骤包括至少部分地基于该入口确定所述车道。
7.如权利要求1所述的方法，其中，评估所述相邻车道的可驾驶性的步骤包括: 使用来自所述车辆的摄像机或激光雷达装置的数据，确定用于所述相邻车道的车道标识的一个或多个物理特性；以及 使用所述一个或多个物理特性，确定所述相邻车道适合于在所述车辆所正行进的相同方向上行进的可能性。
8.如权利要求7所述的方法，其中，确定一个或多个物理特性的步骤包括:确定所述车道标识包括虚线还是实线、所述车道标识的宽度，或者两者。
9.如权利要求7所述的方法，其中，确定一个或多个物理特性的步骤包括:确定所述车道标识的颜色、所述车道标识的宽度，或者两者。
10.一种系统,包括: 传感单元,所述传感单元被构造成获取传感单元数据；以及 处理器，所述处理器耦接到所述传感单元并被构造成使用所述传感单元数据来: 确定车辆正在行进于其中的道路的车道； 识别与所述车辆正行进于其中的所述车道相邻的相邻车道；以及 评估所述相邻车道的可驾驶性。
【文档编号】B60W30/00GK104029676SQ201410163150
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年3月5日 优先权日:2013年3月5日
【发明者】D·菲尔德曼, J·N·尼科劳乌, K·A·奥迪 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司