[发明专利]用于自动化车辆的相邻车道验证

说明书

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求在2016年2月25日提交的美国临时专利申请No.62/299,870的权益，该申请的全部公开内容通过引用结合于此。

技术领域

本公开一般涉及适合于在自动化车辆上使用的车道改变系统，并且尤其涉及基于来自数字地图的车道计数和车道标记的分类来确定与由本车辆行驶的当前车道相邻的备用车道(alternate-lane)的位置的系统。

背景技术

某些自动化车辆配备有不能够以高于几米的精度在数字地图上确定本车辆的位置的定位设备(例如，GPS接收器)。所需要的是一种确定本车辆当前行驶车道和/或备用车道是否可以用于行驶的方式。

发明内容

高级车辆辅助系统可以从知晓在当前本车位置的左侧或右侧存在车道的可能性多大中获益。例如，提供自动车道改变的自动驾驶系统不仅需要知道空间被占用，还需要知晓该车道是否存在。寻求增加用自适应巡航控制来操作的车辆的自主性和燃料经济性的系统也可以得益于知晓车道是否存在。虽然视觉系统试图识别车道标记，但其准确性对于识别是否存在具有足够可靠性的车道而言是不够的。

根据一个实施例，提供了一种适于在自动化车辆上使用的车道改变系统。该系统包括摄像头、定位设备和控制器。摄像头用于捕捉本车辆行驶的道路的图像。定位设备用于在数字地图上确定本车辆的位置。数字地图包括本车辆行驶的道路的车道计数(lane-count)。控制器与摄像头以及定位设备通信。控制器配置为将所述图像中存在的车道标记的分类确定为虚线和实线中的一个，并且确定备用车道的位置，所述备用车道表征为与本车辆行驶的当前车道相邻并且可用于本车辆行驶，其中所述位置基于车道计数和分类来确定。

在阅读优选实施例的下列详细描述后，进一步的特征和优势将更清楚地呈现，该优选实施例仅作为非限制性的示例且参照附图而给出。

附图说明

现在将参考附图借助示例来描述本发明，在附图中：

图1是根据一个实施例的车道改变系统的示图；

图2是根据一个实施例的图1的系统所遇到的交通场景；

图3是根据一个实施例的图1的系统所遇到的交通场景；

图4是根据一个实施例的图1的系统所遇到的交通场景；以及

图5A、5B和5C组合起来形成由图1的系统执行的步骤的流程图。

具体实施方式

图1示出了车道改变系统10(下文称为系统10)的非限制性示例。通常，系统10适合在诸如本车辆12的自动化车辆上使用。如本文所使用的，术语“自动化车辆”可应用于当本车辆12正以自动模式(即，完全自主模式)操作的情况，其中本车辆12的人类操作者可几乎不用做指定目的地以便操作本车辆12以外的事情。然而，完全自动化不是必需的。可以设想，本文所展现的教示在本车辆12在半自动模式中操作时是有用的，在半自动模式中，自动化的程度或水平可以是具有某种形式的防撞(又名主动巡航控制或ACC)的自动速度控制，其中操作者14通常控制方向盘，但是本车辆12的加速器和刹车(任选地)的控制或操作是自动化的或在必要时辅助操作者14。

系统10包括摄像头16，摄像头16用于捕捉本车辆12行驶的道路20的图像18。摄像头16可以是单一成像设备，或者摄像头16可以包括多个成像设备并且来自多个设备的图像可以组合来形成道路20的复合图像。作为示例而非限制，摄像头16可以是摄影机，其可以以三十帧每秒操作并且能够检测可见光谱和红外光谱中的光。摄像头16优选地安装在本车辆12上在摄像头16具有道路20的良好视野的位置处，并且被保护以免诸如雨水、尘土、石头等因素的影响。

系统10还包括定位设备22，其用于在数字地图26上确定本车辆12的位置24。作为示例而非限制，定位设备22可以是全球定位系统(GPS)的接收器，其配置和操作是众所周知的。可替代地，定位设备22可以包括在数字地图26上确定本车辆12的位置26的其他装置，诸如用于车辆到基础设施(V2I)通信的收发器和/或用于本车辆12周围的景观(例如建筑物、标志)的光学识别的摄像头。有利地，数字地图26包括由本车辆12行驶的道路20的车道计数28。即，关于车道计数28的信息指示在道路20上存在多少车道可供本车辆12使用。