CN109094572A - 用于错向驾驶检测和缓解的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种错向确定系统。该错向确定系统包括错向确定模块，其被配置为当车辆相对于形状点的当前位置不超过道路宽度并且车辆的航向角度与道路的航向角度之间的偏差超过预定阈值时确定车辆正以错误方向行驶。该错向确定系统还包括缓解模块，其被配置为当车辆正以错误方向行驶时产生缓解信号。

Description

用于错向驾驶检测和缓解的系统和方法
背景技术
本段提供的信息的目的在于总体地呈现本发明的背景。当前署名的发明人的工作就其在本段中所描述的以及在提交时可以不另外被作为是现有技术的多个方面的描述而言既不明确地也不隐含地被认可为是本发明的现有技术。
本发明总体上涉及用于车辆错向检测的系统和方法。更具体地，该系统和方法使用指示车辆周围由一个或多个传感器捕获的环境的数据来确定车辆是否正以错误方向行驶。
车辆可采用检测关于车辆操作的环境的信息的传感器。这些传感器可包括图像捕获装置，诸如相机、雷达、光检测和测距(LIDAR)、超声波等。各种车辆系统可利用该信息来帮助车辆的操作员来对环境进行导航。
发明内容
在示例中，公开了一种错向确定系统。该错向确定系统包括错向确定模块，其被配置为当车辆相对于形状点的当前位置不超过道路宽度并且车辆的航向角度与道路的航向角度之间的偏差超过预定阈值时确定车辆正以错误方向行驶。该错向确定系统还包括缓解模块，其被配置为当车辆正以错误方向行驶时产生缓解信号。
在其它特征中，道路包括道路标记，并且形状点对应于道路标记。在其它特征中，形状点包括纬度坐标、经度坐标、航向角度、道路宽度、海拔以及道路车道曲率。在其它特征中，错向确定模块确定当前位置与形状点之间的距离并且将该距离与道路的宽度进行比较。
在其它特征中，错向确定模块根据来确定距离，其中pg，t表示当前位置，pm，k表示最近形状点，表示arctan((Latg，t-Latm，k)/(Long，t-Lonm，k))，其中Latg，t表示车辆在当前位置处的纬度坐标，其中Latm，k表示最近形状点的纬度坐标，其中Lonm，k表示车辆在当前位置处的经度坐标，其中Lonm，k表示最近形状点的经度坐标，并且表示道路在形状点处的航向角度。
在其它特征中，错向确定模块根据
来确定距离，其中latm，k+1表示道路在下一个形状点处的纬度坐标，latm，k表示道路在形状点处的纬度坐标，long，t表示当前位置的经度坐标，lonm，k+1表示道路在下一个形状点处的经度坐标，lonm，k表示道路在形状点处的经度坐标。
在其它特征中，缓解信号使驾驶员警告装置通知车辆的驾驶员该车辆正以错误方向行驶。在其它特征中，驾驶员警告装置显示通知、产生触觉反馈、产生外部反馈或产生声音。在其它特征中，错向确定系统包括车道曲率确定模块，该车道曲率确定模块被配置为确定车辆车道曲率变量，并且该错向确定模块进一步被配置为当车辆车道曲率变量与道路车道曲率变量之间的偏差超过预定阈值时确定车辆正以错误方向行驶。
在其它特征中，错向确定模块根据来确定偏差是否超过预定阈值，其中表示车辆车道曲率变量，并且表示道路车道曲率变量。
在其它特征中，缓解模块发起时间计数器，其中当时间段超过预定时间并且在预定时间内没有接收到驾驶员输入时，缓解模块产生缓解信号以控制车辆的操作。
在示例中，一种方法包括当车辆相对于形状点的当前位置不超过道路宽度并且车辆的航向角度与道路的航向角度之间的偏差超过预定阈值时确定车辆正以错误方向行驶。该方法还包括当车辆正以错误方向行驶时产生缓解信号。
在其它特征中，该方法进一步包括基于缓解信号使驾驶员警告装置通知车辆的驾驶员该车辆正以错误方向行驶。在其它特征中，该方法进一步包括确定车辆车道曲率变量。该方法还包括当车辆车道曲率变量与道路车道曲率变量之间的偏差超过预定阈值时确定车辆正以错误方向行驶。
从详细说明、权利要求书和附图将会清楚本发明的其它应用领域。详细说明和具体示例仅旨在用于说明目的并且不旨在限制本发明的范围。
附图说明
通过详细说明和附图将更完全地理解本发明，其中：
图1是根据本发明的原理的示例性错向确定系统的功能框图；
图2是根据本发明的原理的示例性错向确定模块的功能框图；
图3A和3B是根据本发明的原理的车辆穿越道路的示意图，其中道路具有描述一个或多个道路参数的各种形状点数据元素；
图4是相对于定义方向的各种角度的示意图，该角度用于计算车辆与最近形状点之间的距离；并且
图5是说明根据本发明的原理的用于确定车辆是否正以错误方向行驶的示例方法的流程图。
在附图中，可以重复使用附图标记以标识类似和相似的元件。
具体实施方式
当操作员(即，驾驶员)进入正以错误方向行驶的道路时发生错向驾驶事故。以错误方向驾驶可能会导致涉及以错误方向驾驶的车辆以及其它车辆、财产等的事故。
在实施方案中，根据本发明的错向确定系统包括错向确定模块，其确定车辆正以错误方向行驶。当车辆相对于形状点的当前位置不超过道路宽度并且车辆的航向角度与道路的航向角度之间的偏差超过预定阈值时，错向确定模块确定车辆正以错误方向行驶。该错向确定系统还包括缓解模块，当车辆正以错误方向行驶时该缓解模块产生缓解信号。
在一些实施方案中，错向确定系统包括车道曲率确定模块，其确定车辆车道曲率变量。当车辆车道曲率变量与道路车道曲率变量之间的偏差超过预定阈值时，错向确定模块可确定车辆正以错误方向行驶。
参考图1，错向确定系统100包括车辆110。车辆110包括车身112、发动机114、进气系统116、变矩器118、变速器120、传动系122、车轮124、摩擦制动器125、转向系统126以及驾驶员警告装置128。发动机114燃烧空气/燃料混合物以产生用于车辆110的驱动转矩。由发动机114产生的驱动转矩的量是基于驾驶员输入。驾驶员控制模块(DCM)识别车辆110何时在道路上以错误方向行驶。
全球定位系统(GPS)模块131产生识别车辆110的位置的GPS信号。GPS模块131可在车辆110上(例如，为车辆的一部分)，或者GPS模块131可远离(例如，独立于)车辆110。GPS模块131包括用于与GPS卫星进行通信的收发器。
空气通过进气系统116被吸入到发动机114中。进气系统116包括进气歧管132和节流阀134。节流阀134可包括具有可旋转叶片的蝶形阀。发动机控制模块(ECM)136控制节流阀致动器模块137，其调节该节流阀134的开度以控制吸入到进气歧管132中的空气的量。
进气歧管132中的空气被吸入到发动机114的汽缸中。虽然发动机114可包括多个汽缸，但是为了说明目的，示出单个代表性汽缸138。仅作为示例，发动机114可包括2、3、4、5、6、8、10和/或12个汽缸。ECM 136可停用一些汽缸，这在某些发动机操作条件下可提高燃料经济性。
发动机114可使用四冲程循环来操作。下文描述的四个冲程被称为进气冲程、压缩冲程、燃烧冲程和排气冲程。在曲轴140的每次转动期间，四个冲程中的两个冲程发生在汽缸138内。因此，汽缸138要经历所有四个冲程必须有两次曲轴转动。
在进气冲程期间，进气歧管132中的空气通过进气阀142吸入到汽缸138中。ECM136控制燃料致动器模块144，其调节由燃料喷射器146执行的燃料喷射以实现目标空燃比。燃料可在中心位置处或诸如靠近每个汽缸的进气阀142的多个位置处喷射到进气歧管132中。在各种实施方案中，燃料可被直接喷射到汽缸中或喷射到与汽缸相关联的混合室中。燃料致动器模块144可停止向已停用的汽缸喷射燃料。
喷射的燃料与空气混合并且在汽缸138中形成空气/燃料混合物。在压缩冲程期间，汽缸138内的活塞(未示出)压缩空气/燃料混合物。发动机114可为压缩点火发动机，在这种情况下，汽缸138中的压缩点燃空气/燃料混合物。替代地，发动机114可为火花点火发动机，在这种情况下，火花致动器模块147基于来自ECM 136的信号激励火花塞148以在汽缸138中产生火花，从而点燃空气/燃料混合物。可相对于当活塞在其最顶部位置(称为上止点(TDC))的时间指定火花的正时。
火花致动器模块147可受指定TDC之前或之后多久才产生火花的火花正时信号控制。因为活塞位置直接与曲轴旋转有关，所以火花致动器模块147的操作可与曲轴角度同步。在各种实施方案中，火花致动器模块147可停止向已停用汽缸提供火花。
产生火花可被称为点火事件。火花致动器模块147可具有改变每个点火事件的火花正时的能力。火花致动器模块147甚至可能能够在火花正时信号在上一次点火事件与下一次点火事件之间发生改变时改变下一个点火事件的火花正时。在各种实施方案中，发动机114可包括多个汽缸，并且对于发动机114中的所有汽缸，火花致动器模块147可将火花正时相对于TDC改变相同的量。
在燃烧冲程期间，空气/燃料混合物的燃烧向下驱动活塞，由此驱动曲轴140。燃烧冲程可被定义为活塞到达TDC与活塞返回到下止点(BDC)的时间之间的时间。在排气冲程期间，活塞开始从BDC上移并且通过排气阀150排出燃烧副产物。燃烧副产物经由排气系统152从车辆中排出。
进气阀142可由进气凸轮轴154控制，而排气阀150可由排气凸轮轴156控制。在各种实施方案中，多个进气凸轮轴(包括进气凸轮轴154)可控制汽缸138的多个进气阀(包括进气阀142)和/或可控制多组汽缸(包括汽缸138)的进气阀(包括进气阀142)。类似地，多个排气凸轮轴(包括排气凸轮轴156)可控制汽缸138的多个排气阀和/或可控制多组汽缸(包括汽缸138)的排气阀(包括排气阀150)。
可由进气凸轮相位器158改变进气阀142相对于活塞TDC打开的时间。可由排气凸轮相位器160改变排气阀150相对于活塞TDC打开的时间。阀致动器模块162可基于ECM 136中的信号来控制进气凸轮相位器158和排气凸轮相位器160。在实施时，可变阀升程还可受阀致动器模块162控制。
阀致动器模块162可通过禁止打开进气阀142和/或排气阀150将汽缸138停用。阀致动器模块162可通过将进气阀142与进气凸轮相位器158分离来禁止打开进气阀142。类似地，阀致动器模块162可通过将排气阀150与排气凸轮相位器160分离来禁止打开排气阀150。在各种实施方案中，阀致动器模块162可使用除凸轮轴之外的装置(诸如电磁或电液致动器)来控制进气阀142和/或排气阀150。
ECM 136调整节流阀134的位置、由燃料喷射器146执行的燃料喷射的量和/或正时、由火花塞148产生火花的正时，和/或打开进气阀142和排气阀150以实现发动机114的目标转矩输出的正时。ECM 136基于驾驶员输入来确定目标发动机转矩。
曲轴140处的转矩输出通过变矩器118、通过变速器120、通过传动系122传递，并且传递到车轮124。传动系122包括驱动轴164、差速器166和车轴168。变矩器118、变速器120以及差速器166将发动机转矩放大若干传动比以在车轴168处提供车轴转矩。车轴转矩使车轮124旋转，这导致车辆110在向前或向后方向上加速。
摩擦制动器125安装到车轮124。摩擦制动器125在施加摩擦制动器125时抵抗(减缓)车轮124的旋转。摩擦制动器125可包括鼓式制动器和/或盘式制动器，并且可包括电液致动器和/或机电致动器，其在施加摩擦制动器125时将制动衬块压靠在制动盘和/或制动鼓上。制动致动器模块170基于制动踏板位置和/或来自DCM 130的信号来施加摩擦制动器125。可独立地以不同水平施加摩擦制动器125。
转向系统126选择性地转动前轮124，由此转动车辆110。转向系统126包括方向盘172、转向柱174、一个或多个转向连杆176以及转向致动器178。驾驶员可旋转方向盘172以使车辆110左转或右转或者输入使车辆110左转或右转的请求。转向柱174联接到方向盘172，使得当方向盘172旋转时使转向柱174旋转。转向柱174也可联接到转向连杆176，使得转向柱174的旋转导致转向连杆176平移。转向连杆176联接到前轮124，使得转向连杆176的平移转动车轮124。
转向致动器178联接到转向连杆176并且平移转向连杆176，由此转动前轮124。在各种实施方案中，转向致动器178可为电液和/或机电致动器。在转向柱174联接到诸如动力转向系统等转向连杆176的实施方案中，转向致动器178可减少驾驶员必须施加来使车辆110左转或右转的工作量。在各种实施方案中，转向柱174可不联接到转向连杆176，并且转向致动器178可单独地平移转向连杆176。其中转向柱174未联接到转向连杆176的转向系统可被称为线控转向系统。
转向致动器模块180基于来自DCM 130的信号调整转向致动器178的致动。DCM 130可基于方向盘172的角度位置来控制转向致动器178。替代地，DCM 130可自主地(例如，独立于方向盘172的角度位置)控制转向致动器178。
一个或多个轮速传感器182安装到一个或多个车轮124并且分别测量车轮124的速度。例如，可为每个车轮提供一个轮速传感器并且该轮速传感器测量轮速。
前置相机184被安装以捕获车身112前方的图像并且产生车辆110前方环境的图像。前置相机184可例如位于车辆110的前面板中，如图1中所例证，然而，前置相机184也可位于其它地方，诸如后视镜在车辆的前挡风玻璃内部或在另一个合适位置处以捕获车辆110前方的图像。
方向盘角度传感器190测量方向盘172相对于预定位置的角度位置。预定位置可对应于车辆应当(或确实)沿着车辆的纵向轴线直行的位置。方向盘角度传感器190可安装到转向柱174，并且可包括例如霍尔效应传感器，其测量轴的角度位置，该轴被设置在转向柱174内并且可旋转地联接到方向盘172。
变速器控制模块(TCM)192基于车辆110的操作状况和预定换挡计划来对变速器120进行换挡。操作状况可包括车辆110的速度、车辆110的目标加速度和/或发动机114的目标转矩输出。TCR 192可基于使用轮速传感器182测量的轮速来确定车度。例如，TCM 192可基于轮速的平均值或车辆的非驱动(即，未驱动)车轮的平均速度来确定车速。TCM 192可从DCM 130和/或ECM 136接收目标车辆加速度和/或目标发动机转矩。ECM 136可与TCM 192进行通信以协调变速器120中的换挡。例如，ECM136可减小换挡期间的发动机转矩。
DCM 130可激活驾驶员警告装置128以通知驾驶员车辆110正以错误方向行驶。驾驶员警告装置128可包括电子显示器(例如，触摸屏显示器)，其在驾驶员视野内并且可操作以显示光、文本和/或图像。另外或替代地，驾驶员警告装置128可包括抬头显示器(HUD)，其例如将光、文本和/或图像投影到车辆110的挡风玻璃(未示出)上。另外或替代地，驾驶员警告装置128可包括一个或多个振动器，其安装到例如方向盘172和/或驾驶员座椅(未示出)以向驾驶员提供触觉反馈。另外或替换地，驾驶员警告装置128可包括扬声器，其可操作以在车辆110内产生声音或可听消息。
现在参考图2，DCM 130的示例实施方案包括数据库202、车道曲率确定模块204、错向确定模块206以及缓解模块208。GPS模块131向DCM130提供车辆位置数据。车辆位置数据包括指示车辆110的当前纬度坐标、当前经度坐标、当前航向角度和/或当前速度的数据。车辆位置数据可被表示为：
…pgt-1(lat,lon,α,v)，pg，t(lat，lon，α，v)，pg，t+1(lat，lon，α，v)，…
其中pg，t表示对应于第t个车辆位置数据元素的车辆位置数据(其中t是整数)，lat表示第t个车辆位置数据元素的纬度坐标，lon表示第t个车辆位置数据元素的经度坐标，α表示第t个车辆位置数据元素的航向角度，v表示与第t个车辆位置数据元素相关联的速度。车辆位置数据可作为数据结构(诸如阵列)存储在数据库202内。
数据库202存储从GPS模块131接收到的GPS数据、来自车道曲率确定模块204的车道曲率数据以及道路数据，诸如形状点数据。参考图3A和3B，形状点数据表示道路302的参数。形状点数据与一个或多个道路标记304相关联。在实施方案中，道路标记304可为路面标记，诸如油漆、热塑性塑料或反射性粘合剂。在实施方案中，道路标记304包括道路路肩边界标记。如图3A中所示，单向行驶道路302可包括沿着单个道路路肩的形状点306。如图3B中所示，双向行驶道路可包括沿着两个道路路肩的形状点306。
形状点数据包括道路302的纬度坐标、经度坐标、航向角度、道路宽度、维度和/或车道曲率数据。在实施方案中，数据库202将形状点数据存储为阵列。例如，阵列可能包括：
…，pm，k-1(lat，lon，α，w，κ)，pm，k(lat，lon，α，w,κ)，pm，k+1(lat，lon，α，w，κ)，…
其中pm，k表示对应于第k个形状点数据元素的形状点数据(其中k是整数)，lat表示第k个形状点元素的纬度坐标，lon表示第k个形状点元素的经度坐标，α表示第k个形状点元素的航向角度，w表示与第k个形状点元素相关联的道路宽度，并且κ表示第k个形状点元素的曲率。
在一些示例中，道路宽度w可表示道路302的路肩之间的宽度308，如图3A中所示。在另一个示例中，道路宽度w可表示道路302的车道之间的宽度310、312。
车道曲率确定模块204从前置相机184接收数据并且确定正在被穿越的道路302的车道曲率。在实施方案中，车道曲率确定模块204从前置相机184接收指示道路302的图像数据。车道曲率确定模块204将图像数据分类为对应于道路302、对应于道路标记304等。例如，车道曲率确定模块204使用像素数据来将图像数据的部分分类为对应于道路302或对应于道路标记304。
车道曲率确定模块204可使用一种或多种车道曲率估算技术来使用所分类的像素数据来计算估计的车道曲率变量。例如，车道曲率确定模块204可将适当的线拟合估算技术施加于表示道路标记304的像素数据，以基于道路标记304的变化(即，指示道路302中的曲线的弯曲变化)来估计车道曲率变量以相对于车辆110的行驶方向产生车道曲率变量
错向确定模块206接收从车辆GPS模块131和车道曲率确定模块204输出的信号。错向确定模块206使用这些输入信号来确定车辆110是否正以错误方向行驶。错向确定模块206访问数据库202以获得感兴趣的数据元素。例如，如下文所讨论，错向确定模块206请求与当前车辆位置数据对应的形状点数据，以确定车辆110是否正以错误方向行驶。
在实施方案中，错向确定模块206计算当前位置pg，t与最近形状点pm，k之间的距离。例如，参考图4，错向确定模块206根据以下公式使用当前位置数据元素pg，t和最近形状点数据元素pm，k来计算正交距离d(pg，t，pm，k)：
例如，基于当前位置pg，t402的坐标与最近形状点pm，k306(1)之间的差值的绝对值，量|pg，t-pm，k|表示当前位置pg，t402与最近形状点pm，k306(1)之间的距离。变量sinθ说明当前位置pg，t402和最近形状点pm，k306(1)彼此不相邻时的情况。相对于诸如北(N)等公共方向测量与形状点数据和车辆位置数据相关联的航向角度。下一个形状点pm，k+1被称为306(2)。
在另一个示例中，错向确定模块206根据以下等式来计算当前车辆位置数据元素pg，t与形状点数据元素pm，k和pm，k+1之间的标准距离：
d(pg，t，pm，k，pm，k+1)＝ 等式2
变量latm，k+1表示道路在下一个形状点处的纬度坐标。例如，下一个形状点可包括相对于行驶方向的相邻形状点。变量latm，k表示道路302在当前形状点处的纬度坐标。变量long，t表示车辆110的当前位置的经度坐标。变量lonm，k+1表示道路在下一个形状点(即，相对于行驶方向的下一个形状点)处的经度坐标。变量lonm，k表示道路302在当前形状点处的经度坐标。
为了确定车辆110是否正以错误方向行驶，错向确定模块206确定两个条件是否为真。例如，错向确定模块206将所计算的距离与对应的道路宽度进行比较，以确定车辆110是否正在道路302的边界内行驶。错向确定模块206还确定车辆110的航向角度和形状点306的航向角度的差的绝对值是否大于预定阈值。
当正以错误方向行驶时，航向角度大约异相180度。在一个示例中，预定阈值可为一百五十度(150°)。然而，应当理解的是，可根据道路302使用其它阈值。当两个条件都为真时，错向确定模块206确定车辆110正以错误方向行驶。
在一些实施方案中，错向确定模块206可使用确定的车道曲率变量来确定车辆110正以错误方向行驶。车道曲率变量表示相对于车辆110的行驶方向的所计算的车道曲率。错向确定模块206将所计算的车道曲率变量与道路302的车道曲率变量进行比较，以确定车辆110是否正以错误方向行驶。
例如，当所计算的车道曲率数据元素和对应的形状点车道曲率数据元素的总和的绝对值小于预定低车道曲率阈值并且所计算的车道曲率数据元素和对应的形状点车道曲率数据元素的差的绝对值大于预定高车道曲率阈值时，错向确定模块206确定车辆110正以错误方向行驶，这在下文被示为：
缓解模块208从错向确定模块206接收错向确定信号。缓解模块208还接收指示驾驶员输入的驾驶员输入信号。当错向确定模块206车辆确定车辆110正以错误方向行驶时，缓解模块208产生缓解信号。缓解信号使驾驶员警告界面128产生警报以指示车辆110正以错误方向行驶。例如，警报可作为视觉警报、可听警报、触觉警报等来传达，以向操作员指示车辆110正以错误方向行驶。缓解信号还可使驾驶员警告界面128产生外部指示器，诸如使灯闪烁、使喇叭响起，等等。
缓解模块208还可产生控制车辆110的操作的缓解信号。在一个示例中，缓解模块208产生缓解信号，其使制动致动器模块170接合车辆110的制动部件。在另一个示例中，缓解模块208产生缓解信号，其使转向致动器模块180接合车辆110的转向部件以使车辆改变轨迹。应当理解的是，可采用其它缓解技术。
在一些示例中，缓解模块208在产生缓解信号时发起时间计数器以在驾驶员警告界面128处产生警报。在时间计数器超过预定时间并且缓解模块208基于驾驶员输入检测到未发生修正作用时，缓解模块208产生缓解信号以控制车辆的操作。修正作用可包括检测制动事件、转向事件等。
图5说明了用于确定车辆是否正沿着道路302以错误方向行驶的示例方法500。方法500在包括于图2中所示的DCM 130的示例实施方案中的模块的背景中进行描述。然而，执行该方法步骤的特定模块可与下面提到的那些模块不同，和/或该方法可与图2的模块分离地实施。
该方法在502处开始。在504处，GPS模块131确定当前车辆位置数据。在406处，车道曲率确定模块204确定车辆110正在横穿的车道302的车道曲率。在408处，错向确定模块206计算当前车辆位置数据元素pg，t与形状点数据元素pm，k之间的距离。
在410处，错向确定模块206确定车辆110是否正以错误方向行驶。例如，当等式3或等式4基于所计算的变量为真时，错向确定模块206确定车辆110正以错误方向行驶。如果等式3和等式4都为假，则方法400返回到402。如果等式3或等式4为真，错向确定模块206确定车辆正以错误方向行驶。
在412处，缓解模块208使驾驶员警告装置128为车辆110的操作员产生警报。在414处，缓解模块208使驾驶员警告装置128为其它操作员和/或行人产生警报。在416处，缓解模块208产生缓解信号以经由发动机控制模块136、制动致动器模块170、转向致动器模块180等来控制车辆110的操作。在418处，方法400结束。
以上描述的本质仅仅是说明性的并且决不旨在限制本发明、其应用或用途。本发明的广泛教导可通过各种形式来实施。因此，虽然本发明包括特定示例，但是本发明的真实范围不应当局限于此，因为当研究图式、说明书和以下权利要求书之后将明白其它修改。应当理解的是，方法内的一个或多个步骤可以不同顺序(或同时)执行且不更改本发明的原理。另外，虽然每个实施方案在上文被描述为具有某些特征，但是关于本发明的任何实施方案描述的任何一个或多个这样的特征均可在任何其它实施方案的特征中和结合任何其它实施方案的特征来实施，即便该组合没有明确描述。换言之，所描述实施方案并不相互排斥，且一个或多个实施方案彼此的置换保留在本发明的范围内。
元件之间(例如，模块、电路元件、半导体层等之间)的空间和功能关系是使用各种术语来描述，该术语包括“连接”、“接合”、“联接”、“相邻”、“紧靠”、“在……顶部上”、“在……上方”、“在……下方”和“设置”。除非明确描述为“直接”，否则当在上述公开中描述第一元件与第二元件之间的关系时，该关系可为其中第一元件与第二元件之间不存在其它介入元件的直接关系，但是也可为其中第一元件与第二元件之间(空间上或功能上)存在一个或多个介入元件的间接关系。如本文所使用，短语A、B和C中的至少一个应被理解为意味着使用非排他性逻辑OR的逻辑(A OR B OR C)，且不应被理解为意味着“至少一个A、至少一个B和至少一个C”。
在图式中，如由箭头部指示的箭头的方向总体上表明对图示感兴趣的信息(诸如数据或指令)流。例如，当元件A和元件B交换多种信息但从元件A传输到元件B的信息与图示有关时，箭头可从元件A指向元件B。此单向箭头并未暗示没有其它信息从元件B传输到元件A。另外，对于从元件A发送到元件B的信息，元件B可以向元件A发送对信息的请求或信息的接收确认。
在包括以下定义的本申请中，术语“模块”或术语“控制器”可用术语“电路”来代替。术语“模块”可指代以下项或是以下项的部分或包括以下项：专用集成电路(ASIC)；数字、模拟或混合式模拟/数字离散电路；数字、模拟或混合式模拟/数字集成电路；组合逻辑电路；现场可编程门阵列(FPGA)；执行代码的处理器电路(共享、专用或成组)；存储由处理器电路执行的代码的存储器电路(共享、专用或成组)；提供所述功能性的其它合适的硬件部件；或某些或所有上述的组合，诸如在片上系统中。
该模块可包括一个或多个接口电路。在某些示例中，接口电路可以包括连接到局域网(LAN)、因特网、广域网(WAN)或其组合的有线或无线接口。本发明的任何给定模块的功能性可分布在经由接口电路连接的多个模块中。例如，多个模块可允许负载平衡。在进一步示例中，服务器(又称为远程或云服务器)模块可完成代表客户端模块的某些功能性。
如上文所使用的术语代码可包括软件、固件和微代码，并且可指代程序、例程、函数、类、数据结构和对象。术语共享处理器电路涵盖执行来自多个模块的某些或所有代码的单个处理器电路。术语成组处理器电路涵盖结合另外的处理器电路来执行来自一个或多个模块的某些或所有代码的处理器电路。对多个处理器电路的引用涵盖离散裸片上的多个处理器电路、单个裸片上的多个处理器电路、单个处理器单元的多个核心、单个处理器电路的多个线程或上述组合。术语共享存储器电路涵盖存储来自多个模块的某些或所有代码的单个存储器电路。术语成组存储器电路涵盖结合另外的存储器来存储来自一个或多个模块的某些或所有代码的存储器电路。
术语存储器电路是术语计算机可读介质的子集。如本文所使用的术语计算机可读介质并不涵盖(诸如在载波上)传播通过介质的暂时性电或电磁信号；术语计算机可读介质可以因此被视为有形且非暂时性的。非暂时性、有形计算机可读介质的非限制示例是非易失性存储器电路(诸如闪存电路、可擦除可编程只读存储器电路或掩码只读存储器电路)、易失性存储器电路(诸如静态随机存取存储器电路或动态随机存取存储器电路)、磁性存储介质(诸如模拟或数字磁带或硬盘驱动)和光学存储介质(诸如CD、DVD或蓝光光盘)。
本申请中描述的设备和方法可部分或完全由通过配置通用计算机以执行计算机程序中实施的一个或多个特定功能而创建的专用计算机来实施。上述功能块、流程图部件和其它元件用作软件规范，其可通过本领域技术人员或编程者的常规作业而转译为计算机程序。
计算机程序包括存储在至少一个非暂时性、有形计算机可读介质上的处理器可执行指令。计算机程序还可包括或依赖于所存储的数据。计算机程序可涵盖与专用计算机的硬件交互的基本输入/输出系统(BIOS)、与专用计算机的特定装置交互的装置驱动器、一个或多个操作系统、用户应用程序、背景服务、背景应用程序等。
计算机程序可包括：(i)待剖析的描述性文本，诸如HTML(超文本标记语言)、XML(可扩展标记语言)或JSON(JavaScript对象表示法)、(ii)汇编代码、(iii)由编译器从源代码产生的目标代码、(iv)由解译器执行的源代码、(v)由即时编译器编译并执行的源代码，等。仅作为示例，源代码可以使用来自包括以下项的语言的语法写入：C、C++、C#、Objective-C、Swift、Haskell、Go、SQL、R、Lisp、Fortran、Perl、Pascal、Curl、OCaml、HTML5(超文本标记语言第5版)、Ada、ASP(活动服务器页面)、PHP(PHP：超文本预处理器)、Scala、Eiffel、Smalltalk、Erlang、Ruby、Lua、MATLAB、SIMULINK和
在35U.S.C.§112(f)的含义内，权利要求书中叙述的元件均不旨在是装置加功能元件，除非元件使用短语“用于……的装置”明确叙述或在使用短语“用于……的操作”或“用于……的步骤”的方法权利要求书的情况中。

Claims (10)

1.一种错向确定系统，包括：
错向确定模块，其被配置为当车辆相对于形状点的当前位置不超过道路宽度并且所述车辆的航向角度与所述道路的航向角度之间的偏差超过预定阈值时确定所述车辆正以错误方向行驶；以及
缓解模块，其被配置为当所述车辆正以所述错误方向行驶时产生缓解信号。
2.根据权利要求1所述的错向确定系统，其中所述道路包括道路标记，并且所述形状点对应于所述道路标记。
3.根据权利要求1所述的错向确定系统，其中所述形状点包括纬度坐标、经度坐标、航向角度、道路宽度、海拔以及道路车道曲率。
4.根据权利要求1所述的错向确定系统，其中所述错向确定模块确定所述当前位置与所述形状点之间的距离并且将所述距离与所述道路的所述宽度进行比较。
5.根据权利要求4所述的错向确定系统，其中所述错向确定模块根据来确定所述距离，其中pg，t表示所述当前位置，pm，k表示最近形状点，表示arctan((Latg，t-Latm，k)/(Long，t-Lonm，k))，其中Latg，t表示所述车辆在所述当前位置处的纬度坐标，其中Latm，k表示所述最近形状点的纬度坐标，其中Long，t表示所述车辆在所述当前位置处的经度坐标，其中Lonm，k表示所述最近形状点的经度坐标，并且表示所述道路在所述形状点处的航向角度。
6.根据权利要求4所述的错向确定系统，其中所述错向确定模块根据来确定所述距离，其中latm，k+1表示所述道路在下一个形状点处的纬度坐标，latm，k表示所述道路在所述形状点处的纬度坐标，long，t表示所述当前位置的经度坐标，lonm，k+1表示所述道路在所述下一个形状点处的经度坐标，lonm，k表示所述道路在所述形状点处的经度坐标。
7.根据权利要求1所述的错向确定系统，其中所述缓解信号使驾驶员警告装置通知所述车辆的驾驶员所述车辆正以所述错误方向行驶。
8.根据权利要求7所述的错向确定系统，其中所述驾驶员警告装置进行以下至少一项：显示通知、产生触觉反馈、产生外部反馈以及产生声音。
9.根据权利要求1所述的错向确定系统，进一步包括车道曲率确定模块，所述车道曲率确定模块被配置为确定车辆车道曲率变量，其中所述错向确定模块进一步被配置为当所述车辆车道曲率变量与道路车道曲率变量之间的偏差超过预定阈值时确定所述车辆正以错误方向行驶。
10.根据权利要求9所述的错向确定系统，其中所述错向确定模块根据
来确定所述偏差是否超过所述预定阈值，其中表示所述车辆车道曲率变量，并且表示所述道路车道曲率变量。
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