相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)根據(jù)35u.s.c.§119(e)要求在2016年2月25日提交的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)no.62/299,870的權(quán)益，該申請(qǐng)的全部公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用結(jié)合于此。

本公開(kāi)一般涉及適合于在自動(dòng)化車(chē)輛上使用的車(chē)道改變系統(tǒng)，并且尤其涉及基于來(lái)自數(shù)字地圖的車(chē)道計(jì)數(shù)和車(chē)道標(biāo)記的分類(lèi)來(lái)確定與由本車(chē)輛行駛的當(dāng)前車(chē)道相鄰的備用車(chē)道(alternate-lane)的位置的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

某些自動(dòng)化車(chē)輛配備有不能夠以高于幾米的精度在數(shù)字地圖上確定本車(chē)輛的位置的定位設(shè)備(例如，gps接收器)。所需要的是一種確定本車(chē)輛當(dāng)前行駛車(chē)道和/或備用車(chē)道是否可以用于行駛的方式。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

高級(jí)車(chē)輛輔助系統(tǒng)可以從知曉在當(dāng)前本車(chē)位置的左側(cè)或右側(cè)存在車(chē)道的可能性多大中獲益。例如，提供自動(dòng)車(chē)道改變的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)不僅需要知道空間被占用，還需要知曉該車(chē)道是否存在。尋求增加用自適應(yīng)巡航控制來(lái)操作的車(chē)輛的自主性和燃料經(jīng)濟(jì)性的系統(tǒng)也可以得益于知曉車(chē)道是否存在。雖然視覺(jué)系統(tǒng)試圖識(shí)別車(chē)道標(biāo)記，但其準(zhǔn)確性對(duì)于識(shí)別是否存在具有足夠可靠性的車(chē)道而言是不夠的。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，提供了一種適于在自動(dòng)化車(chē)輛上使用的車(chē)道改變系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括攝像頭、定位設(shè)備和控制器。攝像頭用于捕捉本車(chē)輛行駛的道路的圖像。定位設(shè)備用于在數(shù)字地圖上確定本車(chē)輛的位置。數(shù)字地圖包括本車(chē)輛行駛的道路的車(chē)道計(jì)數(shù)(lane-count)?？刂破髋c攝像頭以及定位設(shè)備通信。控制器配置為將所述圖像中存在的車(chē)道標(biāo)記的分類(lèi)確定為虛線和實(shí)線中的一個(gè)，并且確定備用車(chē)道的位置，所述備用車(chē)道表征為與本車(chē)輛行駛的當(dāng)前車(chē)道相鄰并且可用于本車(chē)輛行駛，其中所述位置基于車(chē)道計(jì)數(shù)和分類(lèi)來(lái)確定。

在閱讀優(yōu)選實(shí)施例的下列詳細(xì)描述后，進(jìn)一步的特征和優(yōu)勢(shì)將更清楚地呈現(xiàn)，該優(yōu)選實(shí)施例僅作為非限制性的示例且參照附圖而給出。

附圖說(shuō)明

現(xiàn)在將參考附圖借助示例來(lái)描述本發(fā)明，在附圖中：

圖1是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的車(chē)道改變系統(tǒng)的示圖；

圖2是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖1的系統(tǒng)所遇到的交通場(chǎng)景；

圖3是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖1的系統(tǒng)所遇到的交通場(chǎng)景；

圖4是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖1的系統(tǒng)所遇到的交通場(chǎng)景；以及

圖5a、5b和5c組合起來(lái)形成由圖1的系統(tǒng)執(zhí)行的步驟的流程圖。

具體實(shí)施方式

圖1示出了車(chē)道改變系統(tǒng)10(下文稱(chēng)為系統(tǒng)10)的非限制性示例。通常，系統(tǒng)10適合在諸如本車(chē)輛12的自動(dòng)化車(chē)輛上使用。如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)“自動(dòng)化車(chē)輛”可應(yīng)用于當(dāng)本車(chē)輛12正以自動(dòng)模式(即，完全自主模式)操作的情況，其中本車(chē)輛12的人類(lèi)操作者可幾乎不用做指定目的地以便操作本車(chē)輛12以外的事情。然而，完全自動(dòng)化不是必需的?？梢栽O(shè)想，本文所展現(xiàn)的教示在本車(chē)輛12在半自動(dòng)模式中操作時(shí)是有用的，在半自動(dòng)模式中，自動(dòng)化的程度或水平可以是具有某種形式的防撞(又名主動(dòng)巡航控制或acc)的自動(dòng)速度控制，其中操作者14通?？刂品较虮P(pán)，但是本車(chē)輛12的加速器和剎車(chē)(任選地)的控制或操作是自動(dòng)化的或在必要時(shí)輔助操作者14。

系統(tǒng)10包括攝像頭16，攝像頭16用于捕捉本車(chē)輛12行駛的道路20的圖像18。攝像頭16可以是單一成像設(shè)備，或者攝像頭16可以包括多個(gè)成像設(shè)備并且來(lái)自多個(gè)設(shè)備的圖像可以組合來(lái)形成道路20的復(fù)合圖像。作為示例而非限制，攝像頭16可以是攝影機(jī)，其可以以三十幀每秒操作并且能夠檢測(cè)可見(jiàn)光譜和紅外光譜中的光。攝像頭16優(yōu)選地安裝在本車(chē)輛12上在攝像頭16具有道路20的良好視野的位置處，并且被保護(hù)以免諸如雨水、塵土、石頭等因素的影響。

系統(tǒng)10還包括定位設(shè)備22，其用于在數(shù)字地圖26上確定本車(chē)輛12的位置24。作為示例而非限制，定位設(shè)備22可以是全球定位系統(tǒng)(gps)的接收器，其配置和操作是眾所周知的?？商娲兀ㄎ辉O(shè)備22可以包括在數(shù)字地圖26上確定本車(chē)輛12的位置26的其他裝置，諸如用于車(chē)輛到基礎(chǔ)設(shè)施(v2i)通信的收發(fā)器和/或用于本車(chē)輛12周?chē)木坝^(例如建筑物、標(biāo)志)的光學(xué)識(shí)別的攝像頭。有利地，數(shù)字地圖26包括由本車(chē)輛12行駛的道路20的車(chē)道計(jì)數(shù)28。即，關(guān)于車(chē)道計(jì)數(shù)28的信息指示在道路20上存在多少車(chē)道可供本車(chē)輛12使用。

系統(tǒng)包括控制器30，該控制器與攝像頭16和定位設(shè)備22通信。控制器30可包括諸如微處理器的處理器(未具體示出)或其它控制電路，諸如模擬和/或數(shù)字控制電路，包括本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的用于處理數(shù)據(jù)的專(zhuān)用集成電路(asic)?？刂破?0可包括用以存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)例程、閾值和所捕捉的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器(未具體示出)，包括非易失性存儲(chǔ)器，諸如電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(eeprom)。如本文所述的，處理器可以執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)例程，以執(zhí)行用于基于由控制器30從攝像頭16和定位設(shè)備22接收的信號(hào)來(lái)確定在本車(chē)輛12所占用的當(dāng)前車(chē)道的左側(cè)或右側(cè)是否存在車(chē)道的步驟。

控制器30有利地配置為將圖像18中存在的車(chē)道標(biāo)記44(圖2-4)的分類(lèi)32確定為虛線34和實(shí)線36中的一個(gè)，并且確定備用車(chē)道40(如果有一個(gè)可用)的位置38。備用車(chē)道40表征為與本車(chē)輛12行駛的當(dāng)前車(chē)道42相鄰并且可用于本車(chē)輛12行駛。備用車(chē)道40的位置38，例如，在行駛車(chē)道的左側(cè)和/或右側(cè)，是基于車(chē)道計(jì)數(shù)28和車(chē)道標(biāo)記44的分類(lèi)32來(lái)確定的。

圖2是道路20的非限制性示例，其中備用車(chē)道40表征為具有在右側(cè)的位置38。

圖3是道路20的非限制性示例，其中備用車(chē)道40表征為具有在左側(cè)的位置38。

圖4是道路20的非限制性示例，其中沒(méi)有備用車(chē)道40的明顯實(shí)例。

再次參考圖1，控制器30可以進(jìn)一步配置為確定圖像18中存在的車(chē)道標(biāo)記44的持續(xù)性46。持續(xù)性46被表征為在圖像18中連續(xù)檢測(cè)到車(chē)道標(biāo)記44的時(shí)間間隔?？刂破?0可以進(jìn)一步被配置為基于持續(xù)性46來(lái)確定備用車(chē)道40的位置38。也就是說(shuō)，特定車(chē)道標(biāo)記的證據(jù)的時(shí)間越多，車(chē)道標(biāo)記44越可能實(shí)際存在而不是錯(cuò)誤檢測(cè)。

系統(tǒng)10還可以包括雷達(dá)設(shè)備48，其用于確定接近本車(chē)輛12的其他車(chē)輛54的行駛方向50和相對(duì)位置52(例如，在當(dāng)前車(chē)道42的左側(cè)、右側(cè)或同車(chē)道)。如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)“接近”是指其他車(chē)輛54相對(duì)于本車(chē)輛12的位置和速度與本車(chē)輛12的安全操作相關(guān)。作為示例而非限制，如果其他車(chē)輛54或任何其他車(chē)輛處于本車(chē)輛12的一百米(100m)以內(nèi)，其將被認(rèn)為接近本車(chē)輛?？刂破?0可以配置為基于其他車(chē)輛54的行駛方向50和相對(duì)位置52來(lái)進(jìn)一步確定備用車(chē)道40的位置38。

控制器30可以進(jìn)一步配置為確定在圖像18中存在的車(chē)道標(biāo)記44的顏色56，并基于顏色56進(jìn)一步確定備用車(chē)道40的位置38。例如，如果顏色56被確定為黃色(如圖4中所示的雙線所預(yù)期的)而不是白色，則其進(jìn)一步指示在黃線的另一側(cè)上的車(chē)道不是備用車(chē)道40的合適的實(shí)例。

通過(guò)進(jìn)一步解釋?zhuān)到y(tǒng)10和操作系統(tǒng)10的方法60(圖5a-c)協(xié)作來(lái)通過(guò)結(jié)合當(dāng)前用于檢測(cè)車(chē)輛和車(chē)道標(biāo)記44的前方和側(cè)面感測(cè)系統(tǒng)使用電子地平線(electronichorizon)信息(即，數(shù)字地圖26)來(lái)確定在本車(chē)輛12的左側(cè)和/或右側(cè)是否可能存在車(chē)道。隨著時(shí)間的推移，系統(tǒng)10通過(guò)對(duì)支持存在車(chē)道的證據(jù)和反對(duì)存在車(chē)道的證據(jù)的加權(quán)組合求和以在車(chē)道可能存在時(shí)產(chǎn)生正值而在車(chē)道不可能存在時(shí)產(chǎn)生負(fù)值來(lái)建立車(chē)道存在的置信度。值為零意味著沒(méi)有車(chē)道存在方面的信息。在支持或反對(duì)車(chē)道存在的證據(jù)缺失時(shí)，車(chē)道存在值隨著時(shí)間向零衰減。

例如，通過(guò)將下列各項(xiàng)加權(quán)求和來(lái)確定支持左側(cè)存在車(chē)道的證據(jù)(假設(shè)右側(cè)駕駛)：

·與本車(chē)輛同向行駛的左側(cè)車(chē)道中的有效目標(biāo)的計(jì)數(shù)

·左側(cè)車(chē)道中選擇的目標(biāo)的計(jì)數(shù)(來(lái)自目標(biāo)選擇)

·如果電子地平線表明道路是分車(chē)道的，則當(dāng)檢測(cè)到有效的虛線的左側(cè)車(chē)道標(biāo)記并且車(chē)道標(biāo)記的顏色為白色時(shí)，添加非零值。

通過(guò)將下列各項(xiàng)加權(quán)求和來(lái)確定反對(duì)左側(cè)存在車(chē)道的證據(jù)(假設(shè)右側(cè)駕駛)：

·來(lái)自前部和側(cè)邊傳感器的與本車(chē)輛反向(迎面)行駛的左側(cè)車(chē)道中的有效目標(biāo)的計(jì)數(shù)

·當(dāng)檢測(cè)到有效的實(shí)線的左側(cè)車(chē)道標(biāo)記時(shí)，添加非零值

·當(dāng)左側(cè)車(chē)道標(biāo)記顏色為黃色時(shí)，添加非零值

·當(dāng)從視覺(jué)系統(tǒng)報(bào)告的交通標(biāo)志位置是在相鄰的左側(cè)車(chē)道應(yīng)該在的區(qū)域中時(shí)，添加非零值

·當(dāng)視覺(jué)系統(tǒng)報(bào)告路緣或道路邊緣在相鄰的左側(cè)車(chē)道應(yīng)該在的區(qū)域中時(shí)，添加非零值

通過(guò)將下列各項(xiàng)加權(quán)求和來(lái)確定支持右側(cè)存在車(chē)道的證據(jù)(假設(shè)右側(cè)駕駛)：

·來(lái)自前部和側(cè)邊傳感器的與本車(chē)輛同向行駛的右側(cè)車(chē)道中的有效目標(biāo)的計(jì)數(shù)

·來(lái)自前部和側(cè)邊傳感器的在右側(cè)車(chē)道中選擇的目標(biāo)的計(jì)數(shù)(來(lái)自目標(biāo)選擇)

·當(dāng)檢測(cè)到有效的虛線的右側(cè)車(chē)道標(biāo)記時(shí)，添加非零值

通過(guò)將下列各項(xiàng)加權(quán)求和來(lái)確定反對(duì)右側(cè)存在車(chē)道的證據(jù)(假設(shè)右側(cè)駕駛)：

·如果檢測(cè)到有效的實(shí)線的右側(cè)車(chē)道標(biāo)記，則非零值

·當(dāng)從視覺(jué)系統(tǒng)報(bào)告的交通標(biāo)志位置是在相鄰的右側(cè)車(chē)道應(yīng)該在的區(qū)域中時(shí)，添加非零值

·當(dāng)視覺(jué)系統(tǒng)報(bào)告路緣或道路邊緣在相鄰的右側(cè)車(chē)道應(yīng)該在的區(qū)域中時(shí)，添加非零值

·當(dāng)更靠近橫向范圍靜止對(duì)象的位置是在相鄰的右側(cè)車(chē)道應(yīng)該在的區(qū)域中時(shí)，添加非零值

然后，這種支持證據(jù)和反對(duì)證據(jù)隨著時(shí)間被累計(jì)，使得左側(cè)車(chē)道存在性等于以下各項(xiàng)的加權(quán)和：

·當(dāng)高于某速度時(shí)，+來(lái)自上一周期的左側(cè)車(chē)道存在性減去衰減因子

·+支持左側(cè)車(chē)道存在的證據(jù)

·-反對(duì)左側(cè)車(chē)道存在的證據(jù)

·僅當(dāng)電子地平線表明在本車(chē)方向上存在兩個(gè)車(chē)道時(shí)，-支持右側(cè)車(chē)道存在的證據(jù)

·僅當(dāng)電子地平線表明在本車(chē)方向上存在至少兩個(gè)車(chē)道時(shí)，+反對(duì)右側(cè)車(chē)道存在的證據(jù)

然后，這種支持證據(jù)和反對(duì)證據(jù)隨著時(shí)間被累計(jì)，使得右側(cè)車(chē)道存在性等于以下各項(xiàng)的加權(quán)和：

·當(dāng)高于某速度時(shí)，+來(lái)自上一周期的右側(cè)車(chē)道存在性減去衰減因子

·+支持右側(cè)車(chē)道存的證據(jù)

·-反對(duì)右側(cè)車(chē)道存在的證據(jù)

·僅當(dāng)電子地平線表明在本車(chē)方向上存在兩個(gè)車(chē)道時(shí)，-支持左側(cè)車(chē)道存在的證據(jù)

·僅當(dāng)電子地平線表明在本車(chē)方向上存在至少兩個(gè)車(chē)道時(shí)，+反對(duì)左側(cè)車(chē)道存在的證據(jù)

當(dāng)數(shù)字地圖26或來(lái)自電子地平線設(shè)備的數(shù)據(jù)表明存在未知數(shù)目的車(chē)道或僅一個(gè)車(chē)道，車(chē)道存在性可以設(shè)為具體值或不允許超出特定值。車(chē)道存在值可以被約束為不超出分別表示車(chē)道存在或不存在的最大置信度的正值和負(fù)值。零值被解釋為沒(méi)有關(guān)于車(chē)道存在性的信息。

當(dāng)觀察到本車(chē)輛12改變車(chē)道時(shí)，本車(chē)輛12所來(lái)自的車(chē)道被初始地設(shè)置為最大可能性值。如果是兩個(gè)或一個(gè)車(chē)道的道路，則在車(chē)道改變方向上的新的相鄰車(chē)道被初始地設(shè)置為最小可能性值(意味著車(chē)道不存在)。如果其為三車(chē)道道路，則在車(chē)道改變方向上的車(chē)道的可能性值被設(shè)為-1乘以在車(chē)道改變之前在遠(yuǎn)離車(chē)道改變方向上相鄰的車(chē)道的可能性值。例如，如果我們?cè)谝阎娜?chē)道道路的中間車(chē)道上行駛并且在向右車(chē)道改變之前存在左側(cè)車(chē)道，則我們知道右側(cè)車(chē)道不存在。對(duì)于未知或多于三車(chē)道的情況，在車(chē)道改變方向上的新的相鄰車(chē)道的可能性值被初始地設(shè)為零。

圖2示出了dv頁(yè)面上的百分比結(jié)果，其中存在左側(cè)沒(méi)有同向車(chē)道的高(100％)置信度以及右側(cè)存在車(chē)道的高(100％)置信度。dv工具頁(yè)面示出雙車(chē)道道路上的頁(yè)面的左側(cè)和右側(cè)上的車(chē)道存在的百分比值。

圖3示出了示出高速道路上的頁(yè)面的左側(cè)和右側(cè)上的車(chē)道存在的百分比值的dv工具頁(yè)面。

圖4示出了示出單車(chē)道道路上的頁(yè)面的左側(cè)和右側(cè)上的車(chē)道存在的百分比值的dv工具頁(yè)面。

圖5a-c示出由系統(tǒng)執(zhí)行以確定備用車(chē)道的位置的方法60或步驟的非限制性示例。

盡管已根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，然而本發(fā)明不旨在受如此限制，而是僅受所附權(quán)利要求中給出的范圍限制。