CN109435943A - 用于在距车辆的某距离处提供对象的相对车道分配的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

用于在道路上操作的车辆的系统包括车辆放置模块，该车辆放置模块基于车辆的地理位置参考道路测绘数据库以识别车辆所在的道路的所选车道。车道分配模块(i)接收指示道路中的对象的识别的信息，以及(ii)确定对象相对于所选车道的相对车道。曲率绘制模块确定所选车道的曲率线。对象放置模块(i)确定表示对象和曲率线之间的最短距离的第一距离值，以及(ii)基于第一距离值和车道宽度值确定对象的相对车道是否是所选车道。警报生成模块响应于对象处于所选车道中而选择性地生成警报信号。

Description

用于在距车辆的某距离处提供对象的相对车道分配的系统和 方法
引言
本节中提供的信息是为了总体上呈现本公开的背景。在本节中描述的程度上，目前所述的发明人的工作以及在提交时可能不具有其它资格作为现有技术的描述的方面，既不明示也不暗示地承认为针对本公开的现有技术。
本公开涉及周围对象的车辆感测，并且更具体地涉及用于识别车辆正在其上操作的道路中的对象的系统和方法。
车辆可包括一个或多个传感器，以识别车辆前方或后方的对象(例如，其它车辆)。传感器可包括例如相机、激光传感器和/或雷达传感器。传感器可识别对象并确定车辆与对象之间的角度和距离。传感器还可以识别道路上的车道标记以确定对象位于哪个车道中。如果对象在与车辆相同的车道上并且对象与车辆之间的距离正在减小，则可能存在碰撞风险。
发明内容
一种用于在道路上操作的车辆的系统，其包括：车辆放置模块，该车辆放置模块基于车辆的地理位置，参考道路测绘数据库以识别车辆所在的道路的所选车道。车道分配模块(i)接收指示道路中的对象的识别的信息，以及(ii)确定对象相对于所选车道的相对车道。曲率绘制模块确定所选车道的曲率线。对象放置模块(i)确定表示对象和曲率线之间的最短距离的第一距离值，以及(ii)基于第一距离值和车道宽度值确定对象的相对车道是否是所选车道。警报生成模块响应于对象在所选车道中而选择性地生成警报信号。
在其它特征中，车道分配模块进一步包括宽度确定模块，该宽度确定模块被配置为在最接近对象的曲率线上的点处计算所选车道的车道宽度值。在其它特征中，宽度确定模块被配置为计算：(i)表示车辆的地理位置与最接近对象的曲率线上的点之间的距离的第二距离值，以及(ii)基于第二距离值的车道宽度值。
在其它特征中，宽度确定模块被配置为根据第一等式和第二等式中的至少一个等式来计算车道宽度值。第一等式是并且第二等式是其中W是车道宽度值，xv是车辆沿着x轴的位置，并且x轴在最接近车辆的曲率线上的点处与曲率线相切，xo是对象沿着x轴的位置，dfixed是预定距离，gdist是距离增益值，gcurve是曲线增益值，以及kdist是距离系数值。在其它特征中，dfixed、gdist和kdist是预定的常量，以及gcurve基于第二距离值确定。在其它特征中，宽度确定模块被配置为当第二距离值小于第一阈值距离时根据第一等式，并且当第二距离值大于第二阈值距离时根据第二等式，来计算车道宽度值。
在其它特征中，车辆放置模块被配置为通过参考道路测绘数据库来识别道路的所选车道，以确定道路的车道宽度。然后，车辆放置模块计算表示车辆的地理位置与曲率线之间的最短距离的车辆偏移距离。车辆放置模块进一步基于车辆偏移距离和道路的车道宽度确定所选车道。车辆放置模块响应于车辆偏移距离小于道路的车道宽度而确定车辆在所选车道中。
在其它特征中，对象放置模块被配置为响应于第一距离值小于车道宽度值的一半而确定对象在所选车道中。在其它特征中，对象放置模块被配置为响应于第一距离值大于车道宽度值的一半并且小于车道宽度值的1.5倍而确定对象在相邻车道中。在其它特征中，该系统包括对象定位模块，该对象定位模块被配置为识别道路中的对象并确定(i)对象位置和(ii)对象速度。警报生成模块被配置为响应于(i)对象在所选车道中并且(ii)车辆和对象的接近速度超过接近速度阈值而生成警报信号。
在其它特征中，对象定位模块被配置为从(i)相机，(ii)激光器和(iii)雷达中的至少一个接收数据。数据包括对象位置和对象速度。在其它特征中，警报生成模块被配置为将警报信号发送到制动致动器模块、转向致动器模块、触觉致动器模块和驾驶员警告设备中的至少一个。制动致动器模块被配置为响应于警报信号来致动车辆的制动器以使车辆减速。转向致动器模块被配置为响应于警报信号改变车辆的轨迹以将车辆移动到相邻车道中。触觉致动器模块被配置为响应于警报信号而致动附接到车辆的方向盘的振动器传感器。驾驶员警告设备被配置为响应于警报信号向车辆的驾驶员警告碰撞风险。
在其它特征中，警报生成模块被配置为响应于车辆在所选车道并且车辆在对象的第一距离内而将警报信号发送到制动致动器模块。在其它特征中，警报生成模块被配置为响应于车辆在所选车道并且车辆在对象的第二距离内而将警报信号发送到转向致动器模块。在其它特征中，警报生成模块被配置为响应于车辆在所选车道中并且车辆在对象的第三距离内而将警报信号发送到触觉致动器模块。在其它特征中，警报生成模块被配置为响应于车辆在所选车道中并且车辆在对象的第四距离内而将警报信号发送到驾驶员警告设备。第一距离小于第二距离，第二距离小于第三距离，并且第三距离小于第四距离。在其它特征中，该方法包括全球导航卫星系统(GNSS)，该全球导航卫星系统(GNSS)被配置为确定车辆的地理位置。
用于在道路上操作的车辆的方法包括基于车辆的地理位置参考道路测绘数据库以识别道路的所选车道。车辆位于所选车道内。该方法进一步包括接收指示道路中的对象的识别的信息。该方法还包括基于道路测绘数据库确定所选车道的曲率线。该方法包括确定表示对象和曲率线之间的最短距离的第一距离值。该方法进一步包括基于第一距离值和车道宽度值确定对象的相对车道是否是所选车道。该方法还包括响应于对象在所选车道中而选择性地生成警报信号。
在其它特征中，该方法包括通过计算表示车辆的地理位置与最接近对象的曲率线上的点之间的距离的第二距离值，并基于第二距离值计算车道宽度值，来计算在最接近对象的曲率线上的点处的所选车道的车道宽度值。在其它特征中，当第二距离值小于第一阈值距离时，根据第一等式计算车道宽度值，并且当第二距离值大于第二阈值距离时，根据第二等式计算车道宽度值。第一等式是并且第二等式是其中W是车道宽度值，xv是车辆沿着x轴的位置，并且x轴在最接近车辆的曲率线上的点处与曲率线相切，xo是对象沿着x轴的位置，dfixed是预定距离，gdist是预定的距离增益值，并且gcurve是基于第二距离值确定的曲线增益值。
在其它特征中，该方法包括响应于第一距离值小于车道宽度值的一半而确定对象在所选车道中。在其它特征中，该方法包括响应于第一距离值大于车道宽度值的一半并且小于车道宽度值的1.5倍，确定对象在相邻车道中。在其它特征中，该方法包括识别道路中的对象。该方法还包括确定(i)对象位置和(ii)对象速度。该方法进一步包括响应于(i)对象在所选车道中并且(ii)车辆和对象的接近速度超过接近速度阈值而生成警报信号。
根据详细说明、权利要求和附图，本公开的其它应用领域将变得显而易见。详细描述和具体示例仅用于说明的目的，并不旨在限制本公开的范围。
附图说明
从详细描述和附图中将更全面地理解本公开，在附图中：
图1A是弯曲道路上的车辆和对象的平面图；
图1B是图1A的对象的放大平面图；
图2A是图1A的平面图的副本；
图2B是图2A的车辆的放大平面图；
图3是与车辆集成的驱动控制模块(DCM)的功能框图。
图4是DCM的示例实施方式的功能框图；
图5是描绘DCM的示例操作的流程图；
图6是描绘车道分配模块的示例操作的流程图；以及
图7是描绘警报生成模块的示例操作的流程图。
在附图中，可以重复使用附图标记来标识相似和/或相同的元件。
具体实施方式
在自主驾驶车辆和车辆安全系统中，传感器用于从车辆的角度自动识别对象。例如，当车辆在道路上操作时，车辆的安全系统可以识别道路上的车辆前方以及后方的对象。注意，虽然操作通常意味着移动，但是由于交通、机械故障、汽油耗尽等原因，车辆可能是静止的。基于接近速度(车辆与对象之间的距离减小的速率)，车辆和对象之间可能存在碰撞风险。对于给定的接近速度，碰撞风险随着车辆与对象之间的距离减小而增加。然而，如果对象和车辆在不同的车道中，则碰撞风险可能较小。
车辆安全系统可以通过被动措施(诸如警告车辆驾驶员并警告对象)或者主动措施(诸如制动或改变车道)来响应碰撞风险。如果对象在车辆后面，则主动措施可以包括加速。虽然本公开涵盖了车辆后面的对象，但是为了简单起见，下面的讨论将集中在车辆前方的对象上。
如果对象在与车辆相同的车道中，则安全系统可以比如果对象在相邻车道中更快地采取动作，并且如果对象在相邻车道中，则安全系统可以比如果对象在另一车道中更快地采取行动。然而，由于例如测量不准确性以及识别该距离处的车道标记的降低能力，确定对象是否在与车辆相同的车道中随着车辆与对象之间的距离而增加了困难。如果存在任何道路曲率，则问题会变得更加困难。
本公开描述了确定比传统系统和方法在远得多的距离处工作的对象(相对于车辆)的相对车道的系统和方法。根据本公开的车辆安全系统可以查阅道路测绘数据库，该道路测绘数据库包括足够精确以确定任何特定位置处的道路曲率的道路的地理数据。该数据库可以涵盖整个国家、地球或一些子集的公共道路。在各种实施方式中，车辆安全系统可以仅存储与车辆所在的地理区域相关的数据库的部分。
道路测绘数据库可以存储整个道路的地理数据，但是一些数据可以特定于分开的道路的不同侧。一些数据甚至可能特定于每个车道。例如，道路测绘数据库可以包括定义每个车道的一系列点。道路测绘数据库还可以包括关于车道宽度的数据。在下面的示例中，假设车辆在道路上操作，其中道路测绘数据库包括每个方向中道路的每个车道的数据。
车辆安全系统诸如基于全球定位系统(GPS)确定车辆的地理位置，并查阅道路测绘数据库以确定车辆所在的车道。从道路测绘数据库，车辆安全系统确定从车辆所在位置到识别出的对象所在位置的车辆车道的曲率线。在各种实施方式中，车辆安全系统可绘制道路的每个车道的曲率线并计算车辆距每个曲率线的距离。最小的距离确定车辆的车道。
车辆安全系统基于距对象的距离和对象相对于车辆的角度来计算所识别的对象的位置。对象与车辆车道的曲率线之间的最短距离称为偏移距离。如果偏移距离小于车道宽度的一半，则认为该对象在与车辆相同的车道中。
由于对象位置的精度随着距离的增加而减小，因此车辆安全系统估计车道宽度，使得其随着距离而增加。因为较大的车道曲率增加了测量不确定性，所估计的车道宽度也可随着车道曲率的增加而增加。现在描述视觉示例。
在图1A中，示出了弯曲道路10上的车辆110和对象14的平面图。车辆110包括一个或多个传感器，以识别车辆110前方的弯曲道路10中的对象。例如，传感器可包括激光传感器、雷达传感器或相机。
一旦DCM 130识别出对象14(例如，另一车辆)，车辆110的驾驶控制模块(DCM)130(图3中示出)确定车辆110与对象14之间的距离。
例如，DCM 130可以在坐标系(诸如具有x轴和y轴的图1A和图2B中所示的笛卡尔坐标系)上表示对象位置16和车辆位置18。x轴与车辆位置18处的车辆的车道20的曲率线相切，并且y轴垂直于x轴。车辆位置18由x轴位置(xv)和y轴位置(yv)指定。对象位置16由x轴位置(xo)和y轴位置(yo)指定。传感器可以相对于车辆110确定对象位置16(xo，yo)。例如，传感器可以选择对象位置16作为最接近车辆110的对象14的中间或者对象14上的任何其它可见区域。在这种情况下，对象14的后部的中间是对象位置16。
如图1A和图2A-2B中所示，车辆位置18可以表示车辆110的特定参考点。例如，车辆110的前保险杠的中心可以用作车辆位置18。另外，DCM130可以接收车辆110的特定点的位置(例如，通过接收车辆110的地理位置)并补偿车辆110的接收地理位置与车辆的中央前保险杠之间的已知预定距离来确定车辆位置18。
DCM 130包括全球定位系统(GPS)模块131(图3中示出)和地图数据库。在其它实施例中，DCM 130可以改为使用基于另一全球导航卫星系统(GNSS)的定位模块来确定车辆位置18。
GPS模块131生成识别车辆110的地理位置的信号，并将信号发送到DCM 130。GPS模块131确定GPS模块131位于车辆110中的车辆110的地理位置。DCM 130或GPS模块131可以补偿由GPS模块131确定的地理位置与车辆110的参考点之间的差以确定车辆位置18。
DCM 130使用车辆位置18来确定车辆110的车道20。DCC 130参考地图数据库以确定车辆位置18处的车辆110的车道20的车道宽度22。地图数据库存储诸如车道宽度22和车道曲率信息的信息。地图数据库还可以存储弯曲道路10的每个车道线的信息。例如，地图数据库可以存储沿着图1A-2B中所示的弯曲道路10的每个车道线的一系列点。如上所述，地图数据库可以存储整个国家、地球或一些子集的公共道路的数据。
一旦DCM 130从GPS模块131接收到车辆位置18，DCM 130就基于存储在地图数据库中的数据确定车辆110的车道20。为了确定车辆110在哪个车道中，DCM 130将车辆位置18与表示每个车道线的地图数据库中的一系列点进行比较。DCM 130确定车辆110在车道20中，其中车辆位置18落在两组车道线之间。
在一些场景中，车辆位置18可以与车道线中的一条车道线重合，将车辆110放置在车道线中的一条车道线上以及两个车道之间。在那种情况下，DCM 130可以假设车辆110在最里面的车道、最外面的车道中，进行进一步的计算以确定车辆110的车道等。在一些实施方式中，如下面更全面地描述的，DCM 130可以绘制沿着每个车道的中心的曲率线(基于地图数据库中表示每个车道的曲率线的一系列点)，并识别到车辆110的最近曲率线。
一旦确定了车辆110的车道20，就计算对象14的相对车道分配。为了计算对象14的相对车道分配，DCM 130计算在对象14的距离处的车道20的估计车道宽度26。也就是说，DCM130计算对象位置16附近的估计车道宽度26。在对象位置16处计算估计的车道宽度26以补偿弯曲道路10中的曲率。为了计算估计的车道宽度26，DCM 130沿着车道20的中心绘制曲率线30。DCM 130基于存储在地图数据库中的每个车道的中心的一系列点，将曲率线30适配到车道20的中心。地图数据库还包括沿着每个车道的每个点处的车道宽度数据。
可替代地，地图数据库可以为每条道路而不是每条道路的每个车道存储沿着一个车道的中心的一系列点。然后，基于每个车道线和车道宽度的一系列点，DCM 130可以从一个车道的曲率线计算距附加车道的距离。在绘制曲率线30之后，DCM 130在最接近对象位置16的曲率线30上定位点34(xp，yp)。
在图1B中，示出了图1A的对象14的放大平面图36。为了计算在对象位置16处的车道20的估计车道宽度26，DCM 130确定沿着车辆位置18和点34之间的曲率线30的距离。此外，DCM 130计算在点34和对象位置16之间的偏移距离42。偏移距离42表示对象位置16和曲率线30之间的最短距离。偏移距离42可以基于点34和对象位置16之间沿着x(|xp-xo|)和沿着y轴(|yp-yo|)的差来计算。具体地，使用毕达哥拉斯定理：偏移距离
当沿着车辆位置18和点34之间的曲率线30的距离小于第一阈值距离时，等式1用于计算估计的车道宽度26：
其中|xv-xo|是沿着x轴的车辆位置18和对象位置16之间的距离，gdist是距离增益值，kdist是距离系数值，并且gcurve是曲线增益，其是该距离处的曲率的度量。第一阈值距离可以在80米到90米之间。曲线增益可以通过实验确定。以下查找表1列出如通过实验确定的曲线增益值中的一些曲线增益值，并且可以在车内使用以确定曲线增益：
如表1中所示，随着沿着车辆位置18和点34之间的y轴的距离增加，曲线增益减小。距离增益值和距离系数值是预定值。距离增益值通常约为1.5。距离系数通常约为100。
当点34比距车辆位置18的第二阈值距离更远时，等式2用于计算估计的车道宽度26：
其中dfixed是第二阈值距离，gdist是距离增益值，kdist是距离系数值，并且gcurve是曲线增益。第二阈值距离可以在例如120米和150米之间。使用等式2中的固定的第二阈值距离防止估计的车道宽度26基于点34和车辆位置18之间的距离而增加，因为第二阈值距离是固定值。然而，等式2仍然基于道路的曲率改变车道宽度26。
通常，使用等式1和2，当对象位置16距车辆位置18更远时，估计的车道宽度26增加。随着距离增加而增加估计的车道宽度26补偿了传感器的限制。
一旦在点34处计算估计的车道宽度26，DCM 130就可以确定对象14是否在与车辆110相同的车道中。也就是说，如果点34与对象位置16之间的偏移距离42大于估计的车道宽度26的一半，则确定对象14不在与车辆110相同的车道20中。然而，如果偏移距离42小于估计的车道宽度26的一半，则确定对象14在与车辆110相同的车道20中。
此外，DCM 130还可以确定对象14相对于车辆110的相对车道。也就是说，如果对象位置16大于距点34的估计的车道宽度26的一半，但是小于距点的估计的车道宽度26的1.5倍，则对象14在相邻车道46中。如关于与车道线重合的车辆110所讨论的，如果对象位置16在车道线上，则DCM 130可以默认情况下选择最里面的或最外面的车道作为相对车道。可替代地，当地图数据库包括每个车道的曲率线时，DCM 130可以确定最接近对象位置16的曲率线。
一旦DCM 130确定对象14是否在与车辆110相同的车道20中，DCM 130就可以警告驾驶员对象14在与车辆110相同的车道20中。在一些实施方式中，DCM 130可以当对象14在相同车道20中并且车辆位置18和对象位置16之间的距离小于预定距离(例如，10英尺)时，警告驾驶员。在其它实施方式中，DCM 130可以在对象14在相同车道20中时警告驾驶员并且接近速度指示对象14与车辆110之间的碰撞风险。可替代地，车辆110可以执行诸如制动或者将车辆110的轨迹改变到相邻车道46中的补救措施。
在图2A中，示出了图2A的平面图的副本。用示出车辆110的另一个放大平面图50示出了与图1A相同的弯曲道路10。
在图2B中，示出了图2A的车辆110的放大平面图50。如上所述，DCM 130可以将车辆位置18归一化到距GPS模块131已知距离处的车辆110中的特定位置。
在一些实施方式中，DCM 130可以基于车辆位置18和曲率线30之间的距离来确定车辆110的车道20。类似于确定点34和对象位置16之间的偏移距离42，车辆位置18与最接近车辆位置18的曲率线30上的点之间的距离可以指示车辆110的车道20。DCC 130可以参考地图数据库以接收车辆位置18处的车道宽度22。然后，如果车辆位置18超过距曲率线30的车道宽度22的一半，则车辆110不在曲率线30的车道20中。
DCM 130可以使用相同的方法来使用指示每个车道距曲率线的距离的距离信息来确定车辆110是否在其它车道中。地图数据库可以包含每条道路或每条道路上每个车道的曲率信息。
如图2B中所示，x轴在车辆位置18处与车辆110的车道20的曲率线相切，并且y轴垂直于x轴。因此，x轴车辆位置(xv)将为零并且y轴车辆位置(yv)可以偏离y轴，具有正值或负值。
在图3中，示出了与车辆110集成的DCM 130的功能框图。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和驾驶员警告设备128。发动机114燃烧空气/燃料混合物以产生车辆110的驱动扭矩。发动机114产生的驱动扭矩量基于驾驶员输入。
GPS模块131生成识别车辆位置18的GPS信号。GPS模块131可以是车载或车辆110的一部分，或者GPS模块131可以远离车辆110或与车辆110分离。GPS模块131包括用于与GPS卫星通信的接收器。
空气通过进气系统116被吸入发动机114。进气系统116包括进气歧管132和节气阀134。节气阀134可包括具有可旋转叶片的蝶形阀。发动机控制模块(ECM)136控制节气阀致动器模块137，该节气阀致动器模块137调节节气阀134的开度以控制吸入进气歧管132的空气量。
来自进气歧管132的空气被吸入发动机114的汽缸中。虽然发动机114可包括多个汽缸，但为了说明的目的，示出了单个代表性汽缸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可以停用一些汽缸，这可以在某些发动机操作条件下改善燃料经济性。
发动机114可以使用四冲程循环操作。下面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的每次旋转期间，四个冲程中的两个冲程发生在汽缸138内。因此，汽缸138需要两个曲轴旋转以经历所有四个冲程。
在进气冲程期间，来自进气歧管132的空气通过进气阀142被吸入汽缸138。ECM136控制燃料致动器模块144，该燃料致动器模块144调节由燃料喷射器146执行的燃料喷射以实现目标空气/燃料比。燃料可以在中心位置或多个位置处(诸如在汽缸中每个汽缸的进气阀142附近)喷射到进气歧管132中。在各种实施方式中，燃料可以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可以停止将燃料喷射到停用的汽缸。
喷射的燃料与空气混合并在汽缸138中产生空气/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可以是压燃式发动机，在这种情况下，汽缸138中的压缩点燃空气/燃料混合物。可替代地，发动机114可以是火花点火发动机，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中生成火花，该火花点燃空气/燃料混合物。火花的正时可以相对于活塞处于其最高位置(称为上止点(TDC))的时间来指定。
火花致动器模块147可以由火花正时信号控制，该火花正时信号指定在TDC之前或之后多远来生成火花。因为活塞位置与曲轴旋转直接相关，所以火花致动器模块147的操作可以与曲轴角度同步。在各种实施方式中，火花致动器模块147可以停止向停用的汽缸提供火花。
生成火花可以被称为点火事件。火花致动器模块147可以具有改变每次点火事件的火花正时的能力。当火花正时信号在最后点火事件和下一点火事件之间改变时，火花致动器模块147甚至能够改变下一点火事件的点火正时。在各种实施方式中，发动机114可以包括多个汽缸，并且火花致动器模块147可以将相对于TDC的火花正时对于发动机114中的所有汽缸改变了相同量。
在燃烧冲程期间，空气/燃料混合物的燃烧驱动活塞向下，从而驱动曲轴140。燃烧冲程可以定义为活塞到达TDC和活塞返回到下止点(BDC)的时间之间的时间。在排气冲程期间，活塞开始从BDC向上移动并通过排气阀150排出燃烧副产物。燃烧的副产物经由排气系统152从车辆排出。
进气阀142可以由进气凸轮轴154控制，而排气阀150可以由排气凸轮轴156控制。在各种实施方式中，多个进气凸轮轴(包括进气凸轮轴154)可以控制用于汽缸138的多个进气阀(包括进气阀142)和/或可以控制多排汽缸(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)可以控制汽缸138的多个排气阀和/或可以控制多排汽缸(包括汽缸138)的排气阀(包括排气阀150)。
进气阀142打开的时间可以通过进气凸轮相位器158相对于活塞TDC变化。排气阀150打开的时间可以通过排气凸轮相位器160相对于活塞TDC变化。阀致动器模块162可以基于来自ECM 136的信号控制进气和排气凸轮相位器158、160。当实施时，可变气门升程也可以由阀致动器模块162控制。
阀致动器模块162可通过禁用进气阀142和/或排气阀150的打开来停用汽缸138。阀致动器模块162可通过将进气阀142与进气凸轮相位器158分离来禁用进气阀142的打开。类似地，阀致动器模块162可以通过将排气阀150与排气凸轮相位器160分离来禁用排气阀150的打开。在各种实施方式中，阀致动器模块162可以使用凸轮轴以外的设备(诸如电磁或电动液压致动器)控制进气阀142和/或排气阀150。
ECM 136调节节气阀134的位置，由燃料喷射器146执行的燃料喷射的量和/或正时，火花塞148生成火花的正时，和/或进气阀142和排气阀150打开以实现发动机114的目标扭矩输出的正时。ECM 136基于驾驶员输入确定目标发动机扭矩。
曲轴140处的扭矩输出传递通过变矩器118，通过变速器120，通过传动系122，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和差速器166以若干传动比放大发动机扭矩，以在车轴168处提供车轴扭矩。车轴扭矩使车轮124旋转，这使车辆110在向前或向后的方向中加速。
摩擦制动器125安装到车轮124。摩擦制动器125在施加时抵抗(减慢)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，并且可包括电动液压致动器和/或机电致动器，其在施加摩擦制动器125时将制动垫压靠在制动盘和/或鼓上。制动致动器模块170基于制动踏板位置和/或来自DCM 130的信号施加摩擦制动器125。摩擦制动器125可以以不同的水平独立地应用。
转向系统126选择性地转动前轮124，从而转动车辆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。驾驶员可以旋转方向盘172以向左或向右转动车辆110或者输入向左或向右转动车辆110的请求。转向柱174联接到方向盘172，使得转向柱174在方向盘172旋转时旋转。转向柱174还可以联接到转向连杆176，使得转向柱174的旋转引起转向连杆176的平移。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并平移转向连杆176，从而转动前轮124。在各种实施方式中，转向致动器178可以是电动液压和/或机电致动器。在转向柱174联接到转向连杆176(诸如动力转向系统)的实施方式中，转向致动器178可减少驾驶员必须施加以向左或向右转动车辆110的力的量。在各种实施方式中，转向柱174可以不联接到转向连杆176，并且转向致动器178可以单独平移转向连杆176。转向柱174未联接到转向连杆176的情况下的转向系统可以被称为线控转向系统。
转向致动器模块180基于来自DCM 130的信号调节转向致动器178的致动。DCM 130可基于方向盘172的角位置控制转向致动器178。可替代地，DCM 130可以自动地控制转向致动器178(例如，独立于方向盘172的角位置)。
一个或多个车轮速度传感器182安装到一个或多个车轮124上并分别测量车轮124的速度。例如，可以为每个车轮提供一个车轮速度传感器并测量车轮速度。
车辆110可包括多个传感器(诸如相机184)以检测对象。相机184安装到车辆110，以捕获车身112前方或车身112侧面的图像。相机184生成车辆110前方或侧面的环境图像。相机184可以位于例如车辆110的前面板中，如图3中所例示。然而，相机184可以位于其它地方，诸如车辆110的前挡风板内部的后视镜内，或者位于另一个合适的位置，以捕获车辆110前方的图像。
车辆110还可以包括位于车辆110侧面上的激光器186。除了相机184之外或代替相机184，可以包括激光器186。相机184和激光器186二者都检测到车辆110前方的对象。此外，相机184和激光器186二者都计算对象14和车辆110之间的距离以及对象速度。可替代地，车辆110可包括雷达以识别对象并计算对象位置16以及对象速度。
方向盘角度传感器190测量方向盘172相对于预定位置的角位置。预定位置可以对应于车辆应该(或确实)沿着车辆的纵向轴线直线行驶的位置。方向盘角度传感器190可以安装到转向柱174，并且可以包括例如霍尔效应传感器，该霍尔效应传感器测量设置在转向柱174内并可旋转地联接到方向盘172的轴的角位置。
变速器控制模块(TCM)192基于车辆110的操作条件和预定的换挡时间表来将变速器120的挡位换挡。操作条件可以包括车辆速度、车辆110的目标加速度和/或发动机114的目标扭矩输出。TCM 192可以基于使用车轮速度传感器182测量的车轮速度来确定车辆速度。例如，TCM 192可以基于车轮速度的平均值或车辆的未驱动或非驱动车轮速度的平均值来确定车辆速度。TCM 192可以从DCM 130和/或ECM 136接收目标车辆加速度和/或目标发动机扭矩。ECM 136可以与TCM 192通信以协调变速器120中的换挡挡位。例如，ECM 136可以在换挡期间减小发动机扭矩。
DCM 130可以激活驾驶员警告设备128以通知驾驶员一个或多个对象在与车辆110相同的车道20中行驶。驾驶员警告设备128可以包括电子显示器(例如，触摸屏)，该电子显示器在驾驶员的视野内并且可操作以显示灯光、文本和/或图像。另外地或可替代地，驾驶员警告设备128可包括抬头显示器(HUD)，该抬头显示器(HUD)例如将光、文本和/或图像投射到车辆110的挡风玻璃(未示出)上。另外地或可替代地，驾驶员警告设备128可包括安装到例如方向盘172和/或驾驶员座椅(未示出)的一个或多个振动器，以向驾驶员提供触觉反馈。另外地或可替代地，驾驶员警告设备128可包括扬声器，该扬声器可操作以在车辆110内生成声音或可听消息。
响应于对象14在车辆110的第一距离(例如，5英尺)内，DCM 130可以向制动致动器模块170发送警报信号。例如，如果DCM 130确定对象14在与车辆110相同的车道20中并且在车辆110的第一距离内，则DCM 130可以发送警报信号，指示制动致动器模块170致动车辆110的摩擦制动器125。
DCM 130可以响应于对象14在车辆110的第二距离(例如，10英尺)内而向转向致动器模块180发送警报信号，以调节车辆110的轨迹。例如。如果DCM 130确定对象14在与车辆110相同的车道20中并且在车辆110的第二距离内，则DCM 130发送警报信号，指示转向致动器模块180调节车辆110的轨迹以将车辆110放置在相邻车道46中。
在图4中，示出了DCM 130的示例实施方式的功能框图。DCM 130包括地图数据库200、车辆放置模块204、对象定位模块208、车道分配模块212、警报生成模块214、相对速度模块216，以及可选地，传感器融合模块218。地图数据库200包括可以涵盖整个国家的公共道路的信息，包括车道线数据、车道宽度数据和每个车道的曲率线数据。也就是说，地图数据库200包括沿着道路的每个点处的道路的每个车道的车道宽度数据。在一些实施方式中，可基于车道线数据和车道宽度数据来构造曲率线。独立的曲率线数据可以包括在地图数据库200中。在一些实施方式中，地图数据库200可以从远程服务器访问或下载信息。
在一些实施方式中，车辆110可以基于由相机184记录和存储的数据添加到地图数据库200。例如，相机184可以在车道上记录诸如车道标记的数据点以确定车道线、车道宽度数据，并构建特定道路的曲率线数据。
车辆放置模块204从GPS模块131接收车辆位置18。车辆放置模块204参考地图数据库200并基于车辆位置18确定车道20的车道宽度22。可选地，传感器融合模块218从相机184、激光器186和/或地图数据库200接收数据。在一些实施方式中，传感器融合模块218还从雷达系统接收数据。可替代地，相机184、激光器186和/或地图数据库200将数据直接发送到对象定位模块208。
传感器融合模块218确定相机184和/或激光器186是否识别车辆110前方的对象14并提供关于那些对象14的数据。另外，传感器融合模块218可以将从相机184和/或激光器186接收的数据与地图数据库200组合。此外，如果传感器融合模块218正在从例如相机184接收噪声或不一致的数据，则传感器融合模块218可以选择从激光器186而不是相机184收集的数据。取决于传感器，传感器融合模块218可以仅能够识别特定距离内的对象。例如，相机184可以仅识别200米距离内的对象。
对象定位模块208接收关于车辆110前方的任何对象14的数据。如果对象14被识别，则对象定位模块208基于从传感器之一(例如，相机184)接收的数据确定对象位置16。
车道分配模块212包括距离确定模块220、曲率绘制模块224、宽度确定模块228和对象放置模块232。距离确定模块220接收对象位置16、车辆位置18，以及来自地图数据库200的数据。基于对象位置16和车辆位置18，距离确定模块220计算车辆位置18和对象位置16之间的距离。
曲率绘制模块224接收(i)来自距离确定模块220的车辆位置18和对象位置16之间的距离，以及(ii)来自地图数据库200的车道曲率信息。曲率绘制模块224从车辆放置模块204接收车辆110的车道20的车道宽度22。车道宽度22基于车辆位置18。曲率绘制模块224沿着车道20的中心绘制曲率线30。数据库200包括用于每个车道的每个曲率线的一系列数据点。在一些实施方式中，可以基于地图数据库200中的车道宽度数据和车道线数据来计算曲率线。
宽度确定模块228接收对象位置16、车辆位置18和曲率线30。宽度确定模块228识别曲率线30上最接近对象位置16的点34。
然后，宽度确定模块228计算沿着车辆位置18和点34之间的曲率线30的距离，以确定点34处的估计车道宽度26。如关于图1A和图1B所讨论的，宽度确定模块228可以使用多个等式来计算点34处的估计车道宽度26。例如，如果沿着车辆位置18和点34之间的曲率线30的距离小于第一阈值距离，则使用等式1计算估计的车道宽度26。可替代地，当距离超过第二阈值距离时，使用等式2来计算估计的车道宽度26。
在一些实施方式中，两个等式都可以计算估计的车道宽度26，并且宽度确定模块228可以选择两个计算的调节的车道宽度中的较大者。使用较大的调节的车道宽度防止车道分配模块212错误地确定对象14不在与车辆110相同的车道20中。为了补偿车道曲率和更远的距离，估计的车道宽度26在更远的距离处更大。也就是说，通常，对象14距车辆110越远，估计的车道宽度26越大以解决视觉数据的差异。因此，使用等式1和2二者计算估计的车道宽度26并且选择两个计算之间的较大调节车道宽度作为估计的车道宽度26增加了对象14将被感知为在与车辆110相同的车道20中的可能性，降低了驾驶员将不被通知对象14的可能性。在替代实施方式中，宽度确定模块228可以选择两个调节的车道宽度中的较小者。
一旦计算出估计的车道宽度26，对象放置模块232确定对象14是否在与车辆110相同的车道20中。对象放置模块232将估计的车道宽度26与对象位置16和点34之间的偏移距离42进行比较。由于估计的车道宽度26表示车道20的整个宽度，因此估计的车道宽度26的大约一半表示从曲率线30到车道线之一的距离(其中曲率线30沿着车道20的中心绘制)。对象放置模块232通过确定偏移距离42是否小于估计的车道宽度26的一半来确定对象14是否在与车辆110相同的车道20中。也就是说，如果偏移距离42小于估计的车道宽度26的一半，则对象14在与车辆110相同的车道20中。然而，如果偏移距离42大于估计的车道宽度26的一半，则对象14不在与车辆110相同的车道20中。
在一些实施方式中，宽度确定模块228可以确定对象14是否在相邻车道46中。如在图1B中所示，相邻车道46是单个车道，然而相邻车道46可以在车道20的任一侧上。例如，如果对象14不在与车辆110相同的车道20中，则对象放置模块232可以将偏移距离42与估计的车道宽度26的1.5倍进行比较。也就是说，如果对象14在相邻车道46中，则对象位置16和点34之间的偏移距离42将不大于估计的车道宽度26的1.5倍(估计的车道宽度26的一半表示相同车道20加上相邻车道46的估计的车道宽度26)。因此，如果偏移距离42大于估计的车道宽度26的一半并且小于估计的车道宽度26的1.5倍，则对象14在相邻车道46中。然而，如果偏移距离42大于估计的车道宽度26的1.5倍，则对象14不在相邻车道46中。
警报生成模块214接收对象14的相对车道分配，并响应于对象14在与车辆110相同的车道20中而生成警报信号。可替代地，如果对象14不在与车辆110相同的车道110中，则警报生成模块214不生成警报信号。如上所述，警报生成模块214可以将警报信号发送到驾驶员警告设备128、触觉致动器模块236、制动致动器模块170和/或转向致动器模块180。当对象14在与车辆110相同的车道20中时，警报生成模块214发送警报信号。然而，发送警报信号的情况可取决于车辆位置18与对象位置16之间的距离。也就是说，警报生成模块214根据车辆位置18与对象位置16之间的距离发送信号到驾驶员警告设备128、触觉致动器模块236、制动致动器模块170和/或转向致动器模块180。
警报生成模块214基于车辆110和对象14之间的相对速度差来定义第一距离、第二距离、第三距离和第四距离。可替代地，距离可以基于接近速度或车辆位置18与对象位置16之间的距离而变化。例如，警报生成模块214可以将第一距离定义为5英尺，将第二距离定义为10英尺，将第三距离定义为15英尺，以及将第四距离定义为20英尺。
相对速度模块216从对象定位模块208接收对象位置16和对象速度。对象速度可以从相机184或激光器186确定。相对速度模块216还接收来自一个或多个车轮速度传感器182的车辆速度以及来自GPS模块131的车辆位置18。相对速度模块216可以基于对象位置16、对象速度、车辆位置18和车辆速度来计算相对速度差。警报生成模块214从相对速度模块216接收车辆110和对象14之间的相对速度差，以确定距离。
响应于车辆位置18在对象位置16的第一距离(例如，5英尺)内，警报生成模块将警报信号发送到制动致动器模块170以致动摩擦制动器125并且减慢车辆110。
在另一实施方式中，响应于车辆位置18在对象位置16的第二距离(例如，10英尺)内，警报生成模块214将警报信号发送到转向致动器模块180以改变车辆110的轨迹。例如，在自主车辆的情况下，转向致动器模块180可以将车辆110引导到相邻车道以避开对象14。以这种方式，DCM 130可以跟踪车辆前方中的对象14，并且基于对象位置16计划车辆110的轨迹。另外，DCM 130可以根据对象位置16以及对象速度调节车辆速度。
在另一实施方式中，警报生成模块214可以将警报信号发送到触觉致动器模块236以致动方向盘172上的振动器来振动，从而向驾驶员提供触觉反馈。响应于对象位置16在车辆位置18的第三距离(例如，15英尺)内，警报生成模块214可以将警报信号发送到触觉致动器模块236。
在另一实施方式中，警报生成模块214可以将警报信号发送到驾驶员警告设备128以向驾驶员提供视觉或音频反馈。例如，当车辆位置18在对象位置16的第四距离(例如，20英尺)内时，警报生成模块214将警报信号发送到驾驶员警告设备128。响应于接收到警报信号，驾驶员警告设备128点亮灯指示器或提供音频反馈(诸如哔哔声)，指示车辆位置18在对象位置16的第四距离内。
在一些实施方式中，警报生成模块214响应于对象放置模块232确定对象14在相邻车道46中并且对象位置16在第二距离(例如，10英尺)内，生成相邻警报信号。警报生成模块214可以将相邻车道信号发送到驾驶员警告设备128，以通过视觉或音频反馈向驾驶员指示对象14在相邻车道46中，并且对象位置16在车辆位置18的第二距离内。
在图5中，示出了描绘DCM 130的示例操作的流程图。如上所述，DCM 130确定对象14是否在与车辆110相同的车道20中并且响应于对象14在与车辆110相同的车道20中而生成警报信号。控制开始于304，其中对象定位模块208识别车辆110前方的对象。在308处，对象定位模块208确定是否识别出至少一个对象。如果308为真，则控制继续到312。如果308为假，则控制返回到304。在312处，控制选择至少一个识别的对象的第一对象(在这种情况下是对象14)。然后，控制继续确定所选对象14是否在与车辆110相同的车道20中。
在316处，车辆放置模块204从GPS模块131接收车辆位置18。在320处，车辆放置模块204基于存储在地图数据库200中的信息确定车辆110的车道20。
在324处，距离确定模块220计算所选对象位置16与车辆位置18之间的距离。在328处，车道分配模块212确定所选对象14相对于车辆110所处的车道。图6中描述了所选对象14的车道确定。
在332处，控制确定了对象定位模块208是否已识别出车辆110前方的另一对象。如果332为真，则控制在336处选择下一个对象并返回316以更新车辆位置18。如果332为假，则控制继续到340以确定所识别的任何对象是否在与车辆110相同的车道20中。如果340是假并且没有识别的对象在与车辆110相同的车道20中，则控制返回到304处的开始，以识别车辆110前方的对象。然而，如果340为真，则控制选择在与车辆110相同的车道20中的第一对象。
在348处，控制确定车辆位置18与对象位置16之间的阈值间隔。阈值间隔指示对象位置16与车辆位置18之间的最小距离，其中DCM 130将向驾驶员产生一些形式的警报。例如，阈值间隔可以是20英尺。也就是说，一旦车辆110在对象14的20英尺内，DCM 130将向驾驶员通知相对于对象14的车辆位置18。
在一些实施方式中，阈值间隔可取决于车辆速度。也就是说，当车辆110以更高的速度行驶时，阈值间隔可以更大，因为更高的速度需要更多的停止距离。
在352处，控制确定对象位置16与车辆位置18之间的距离(先前由距离确定模块220在324处计算)是否小于阈值间隔。如果352为真，则控制继续到356并且警报生成模块214生成警报信号，如在图7中进一步描述。在356处生成警报信号之后，控制继续到360以确定另一个识别的对象是否在与车辆110相同的车道20中。另外，如果352为假，则控制继续到360。如果360为真，则控制选择在与车辆110相同的车道20中的下一个识别出的对象并且返回348以确定阈值间隔。如果360为假，则控制返回到304处的开始以识别车辆110前方的对象。
在图6中，示出了描绘车道分配模块212的示例操作的流程图。为了确定所选对象14所在的车道，控制在404处开始。在404处，曲率绘制模块224沿着车辆110的车道20的中心绘制曲率线30。在408处，控制计算沿着在等式1中使用的所选对象位置16和车辆位置18之间x轴|xo-xv|的距离。在412处，宽度确定模块228沿着最接近所选对象14的曲率线30定位点34。
在416处，宽度确定模块228计算点34与对象位置16之间的偏移距离42。在420处，宽度确定模块228计算沿着车辆位置18与点34之间的曲率线30的总距离。在424处，控制确定总距离是否小于第一阈值距离，例如90米。如果424为真，则控制继续到428，其中宽度确定模块228使用等式1计算点34处的估计的车道宽度26。如果424为假，则控制继续到432。在432处，宽度确定模块228使用等式2计算在点34处的估计的车道宽度26。
可替代地，确定使用哪个等式的第一阈值距离可以更近或更远。另外，在替代实施例中，可以使用两个以上的等式来计算估计的车道宽度26。例如，可以在不同的距离间隔处使用不同的等式以增加估计的车道宽度26的精度。如上所述，在替代实施方式中，控制可以使用等式1和等式2二者来计算估计的车道宽度26，并选择更大的估计的车道宽度26。
一旦在428或432处计算估计的车道宽度26，控制继续到436以确定偏移距离42是否小于估计的车道宽度26的一半。如前所述，估计的车道宽度26表示车道20的整个宽度。由于从车道20的中心测量偏移距离42，因此将偏移距离42与估计的车道宽度26的一半进行比较。如果436为真，则在440处，对象放置模块232确定所选对象14在与车辆110相同的车道20中。如果436为假，则在444处，对象放置模块232确定所选对象14不在与车辆110相同的车道20中。当所选对象14在与车辆110相同的车道20中，警报生成模块214生成警报信号。
在图7中，示出了描绘警报生成模块214的示例操作的流程图。如关于图5所描述的，当所选对象14在与车辆110相同的车道20中并且所选对象位置16与车辆位置18之间的距离小于阈值间隔时，警报生成模块214生成警报信号。
控制开始于500，其中警报生成模块214基于车辆110和对象14之间的相对速度差来定义第一距离、第二距离、第三距离和第四距离。例如，警报生成模块214可以将第一距离定义为5英尺，将第二距离定义为10英尺，将第三距离定义为15英尺，并且将第四距离定义为20英尺。
一旦定义了距离，控制继续到504，其中警报生成模块214确定所选对象位置16是否在车辆位置18的第一距离内。如果所选对象位置16在车辆位置18的第一距离内，则在508处，警报生成模块214将警报信号发送到制动致动器模块170以致动车辆110的摩擦制动器125。如果504为假，则控制继续到512以确定所选对象位置16是否在车辆位置18的第二距离内。如果512为真，则控制继续到516，其中警报生成模块214将警报信号发送到转向致动器模块180以改变车辆110的轨迹。
如果512为假，则控制继续到520以确定所选对象位置16是否在车辆位置18的第三距离内。如果520为真，则在524处，警报生成模块214将警报信号发送到触觉致动器模块236以致动方向盘172上的振动器，向驾驶员提供触觉反馈。
如果520为假，则控制继续到528以确定车辆位置18是否在所选对象位置16的第四距离内。如果528为真，则警报生成模块214将警报信号发送到驾驶员警告设备128以点亮灯指示器。可替代地，驾驶员警告设备128可以提供音频反馈，诸如哔哔声。如果528为假，则控制结束，不向驾驶员提供反馈，因为所选对象位置16大于距车辆位置18的第四距离。在一些实施方式中，当所选对象位置16在与车辆位置18相同的车道20中时，驾驶员警告设备128总是向驾驶员提供视觉或音频反馈。
前面的描述本质上仅是说明性的，决不是要限制本公开、其应用或用途。本公开的广泛教导可以以各种形式实现。因此，尽管本公开包括特定示例，但是本公开的真实范围不应受此限制，因为在研究了附图、说明书和所附权利要求之后，其它修改将变得显而易见。应当理解，方法内的一个或多个步骤可以以不同的顺序(或同时)执行，而不改变本公开的原理。此外，尽管上面将每个实施例描述为具有某些特征，但是关于本公开的任何实施例描述的那些特征中的任何一个或多个可以在任何其它实施例的特征中实现和/或与其组合，即使没有明确描述该组合。换句话说，所描述的实施例不是相互排斥的，并且一个或多个实施例彼此的排列仍然在本公开的范围内。
元素之间(例如，模块、电路元件、半导体层等之间)的空间和功能关系使用各种术语来描述，包括“连接”、“接合”、“联接”、“相邻”，“靠近”、“在...顶上”、“上方”、“下方”和“设置”。除非明确地描述为“直接”，否则当在上述公开中描述第一和第二元素之间的关系时，该关系可以是在第一和第二元素之间不存在其它中间元件的直接关系，但也可以是在第一和第二元素之间存在(空间或功能上)一个或多个中间元素的间接关系。如本文所使用的，短语A、B和C中的至少一个应该被解释为使用非排他性逻辑OR表示逻辑(A OR B OR C)，并且不应该被解释为表示“A中的至少一个、B中的至少一个，以及C中的至少一个”。
在附图中，箭头所指示的箭头方向通常表示图示所关注的信息(诸如数据或指令)的流动。例如，当元素A和元素B交换各种信息但从元素A传送到元素B的信息与图示相关时，箭头可以从元素A指向元素B。这个单向箭头并不意味着没有其它信息从元素B传送到元素A。此外，对于从元素A发送到元素B的信息，元素B可以向元素A发送对信息的请求或接收确认。
在本申请中，包括以下定义，术语“模块”或术语“控制器”可以用术语“电路”代替。术语“模块”可以指代是其一部分或包括：专用集成电路(ASIC)；数字、模拟或混合模拟/数字分立电路；数字、模拟或混合模拟/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、专用或组)；提供所述功能的其它合适的硬件组件；或者上述部分或全部的组合，诸如在片上系统中。
模块可以包括一个或多个接口电路。在一些示例中，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。本公开的任何给定模块的功能可以分布在经由接口电路连接的多个模块之间。例如，多个模块可以允许负载平衡。在另一示例中，服务器(也称为远程或云)模块可代表客户端模块完成一些功能。
如上所使用的术语代码可以包括软件、固件和/或微代码，并且可以指代程序、例程、函数、类、数据结构和/或对象。术语共享处理器电路包含执行来自多个模块的一些或所有代码的单个处理器电路。术语组处理器电路包括处理器电路，该处理器电路与附加处理器电路组合执行来自一个或多个模块的一些或所有代码。对多个处理器电路的引用包括分立管芯上的多个处理器电路、单个管芯上的多个处理器电路、单个处理器电路的多个核心、单个处理器电路的多个线程，或上述的组合。术语共享存储器电路包括存储来自多个模块的一些或所有代码的单个存储器电路。术语组存储器电路包括存储器电路，该存储器电路与附加存储器组合存储来自一个或多个模块的一些或所有代码。
术语存储器电路是术语计算机可读介质的子集。如本文使用的术语计算机可读介质不包括通过介质(诸如在载波上)传播的瞬时电信号或电磁信号；因此，术语计算机可读介质可以被认为是有形的和非暂态的。非暂态有形计算机可读介质的非限制性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模只读存储器电路)、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)、磁存储介质(诸如模拟或数字磁带或硬盘驱动器)和光存储介质(诸如CD、DVD或蓝光光盘)。
本申请中描述的装置和方法可以由专用计算机部分地或全部实现，该专用计算机通过配置通用计算机以执行计算机程序中体现的一个或多个特定功能而创建。上述功能块、流程图组件和其它元件用作软件规范，其可以通过熟练技术人员或程序员的例行工作转换成计算机程序。
计算机程序包括存储在至少一个非暂态有形计算机可读介质上的处理器可执行指令。计算机程序还可以包括或依赖于存储的数据。计算机程序可以包括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设备交互的设备驱动程序、一个或多个操作系统、用户应用程序、后台服务、后台申请等。
计算机程序可以包括：(i)要解析的描述性文本，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)由编译器从源代码生成的目标代码，(iv)由解释器执行的源代码，(v)由即时编译器编译和执行的源代码等。仅作为示例，可以使用来自如下语言的语法编写源代码，该语言包括：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
权利要求中所述的任何元素均不旨在是35U.S.C§112(f)意义内的部件加功能元素，除非使用短语“用于……的部件”或在方法权利要求的情况下使用短语“用于……的操作”或“用于……的步骤”明确叙述元素。

Claims (10)

1.一种用于在道路上操作的车辆的系统，所述系统包括：
车辆放置模块，其被配置为基于所述车辆的地理位置，参考道路测绘数据库以识别所述道路的所选车道，其中所述车辆位于所述所选车道内；
车道分配模块，其被配置为(i)接收指示所述道路中的对象的识别的信息，以及(ii)确定所述对象相对于所述所选车道的相对车道，其中，所述车道分配模块包括：
曲率绘制模块，其被配置为基于所述道路测绘数据库确定所述所选车道的曲率线；以及
对象放置模块，其被配置为(i)确定表示所述对象和所述曲率线之间的最短距离的第一距离值，以及(ii)基于所述第一距离值和车道宽度值确定所述对象的所述相对车道是否是所述所选车道；以及
警报生成模块，其被配置为响应于所述对象在所述所选车道中而选择性地生成警报信号。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述车道分配模块进一步包括宽度确定模块，所述宽度确定模块被配置为在最接近所述对象的所述曲率线上的点处计算所述所选车道的所述车道宽度值。
3.根据权利要求2所述的系统，其中所述宽度确定模块被配置为计算：(i)表示所述车辆的所述地理位置与最接近所述对象的所述曲率线上的所述点之间的距离的第二距离值，以及(ii)基于所述第二距离值的所述车道宽度值。
4.根据权利要求3所述的系统，其中：
所述宽度确定模块被配置为根据第一等式和第二等式中的至少一个等式计算所述车道宽度值；
第一等式是
第二等式是
W是所述车道宽度值；
xv是所述车辆沿x轴的位置；
所述x轴在最接近所述车辆的所述曲率线上的点处与所述曲率线相切；
xo是所述对象沿所述x轴的位置；
dfixed是预定距离；
gdist是距离增益值；
gcurve是曲线增益值；以及
kdist是距离系数值。
5.根据权利要求4所述的系统，其中：
dfixed、gdist和kdist是预定的常量；以及
gcurve基于所述第二距离值确定。
6.根据权利要求4所述的系统，其中，所述宽度确定模块被配置为根据下式计算所述车道宽度值：
当所述第二距离值小于第一阈值距离时的所述第一等式；以及
当所述第二距离值大于第二阈值距离时的所述第二等式。
7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述车辆放置模块被配置为通过如下方式识别所述道路的所述所选车道：
参考所述道路测绘数据库以确定所述道路的车道宽度；
计算表示所述车辆的所述地理位置与所述曲率线之间的最短距离的车辆偏移距离；以及
基于所述车辆偏移距离和所述道路的所述车道宽度确定所述所选车道，其中响应于所述车辆偏移距离小于所述道路的所述车道宽度，所述车辆在所述所选车道中。
8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述对象放置模块被配置为响应于所述第一距离值小于所述车道宽度值的一半而确定所述对象在所述所选车道中。
9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述对象放置模块被配置为响应于所述第一距离值大于所述车道宽度值的一半并且小于所述车道宽度值的1.5倍而确定所述对象在相邻车道中。
10.根据权利要求1所述的系统，进一步包括：
对象定位模块，其被配置为识别所述道路中的所述对象并确定(i)对象位置和(ii)对象速度；以及
所述警报生成模块被配置为响应于(i)所述对象处于所述所选车道中并且(ii)所述车辆和所述对象的接近速度超过接近速度阈值而生成所述警报信号。
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