CN110371111A - 用于控制车辆的车道变换的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于控制车辆的车道变换的装置和方法。用于控制车辆的车道变换的装置包括：传感器，其配置为感测位于车辆后方的对象；以及控制电路，其配置为与所述传感器电连接。所述控制电路配置为从所述传感器接收感测数据，并且当传感器感测到位于从车辆向后指定距离之外的对象时，将车辆中的用于车道变换的系统切换到待机状态。

Description

用于控制车辆的车道变换的装置和方法

相关申请的交叉引用

本发明要求于2018年11月20日提交的韩国专利No.10-2018-0143874和于2018年4月11日提交的美国临时专利No.62/655,831的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及一种用于控制车辆的车道变换系统的装置和方法。

背景技术

本部分中的陈述仅提供与本发明相关的背景信息并且可以不构成现有技术。

随着汽车工业的发展，已经开发了自动驾驶系统以及便于部分自动驾驶的驾驶辅助系统(以下为了描述的方便，自动驾驶和驾驶辅助都称为“自动驾驶”)。自动驾驶系统可以提供各种功能，例如，设置速度保持、车辆到车辆距离保持、车道保持以及车道变换。自动驾驶系统可以利用各种装置执行自动驾驶，例如利用用于感测车辆外部环境的传感器、用于感测关于车辆的信息的传感器、全球定位系统(GPS)、详细地图、驾驶员状态监测系统、转向致动器、加速/减速致动器、通信电路和控制电路(例如，电子控制单元(ECU))。可能需要能够感测位于车辆周围的其他车辆的传感器在上述功能中执行自动车道变换。

为了安全地执行自动车道变换，可能需要传感器正常地运行。特别地，期望后部传感器正常地运行，所述后部传感器感测车辆后方的难以用驾驶员的眼睛查看到的情况。后部传感器应当具有能够提供车辆的安全性的足够的感测范围。

公开于背景技术部分的上述信息仅仅旨在加深对本发明的背景技术的理解，因此其可以包含的信息并不构成本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明提供了一种考虑传感器是否正常运行来改变车道变换系统的状态的装置和方法，以提供驾驶员的安全性。

根据本发明的一方面，用于控制车辆的车道变换的装置可以包括：传感器，其配置为感测位于车辆后方的对象；以及控制电路，其配置为与所述传感器电连接。所述控制电路可以配置为从所述传感器接收感测数据，并且当传感器感测到位于从车辆向后指定距离之外的对象时，将车辆中的用于车道变换的系统切换到待机状态。

根据本发明的另一个方面，所述控制电路可以配置为当车辆启动时，从所述传感器接收感测数据。

根据本发明的另一个方面，所述控制电路可以配置为当关于位于指定距离之外的对象的数据包括在感测数据中时，将用于车道变换的系统切换到待机状态。

根据本发明的另一个方面，所述控制电路可以配置为基于感测数据确定传感器是否正常运行。

根据本发明的另一个方面，所述控制电路可以配置为当传感器感测到位于指定距离之外的对象时并且当车辆位于用于车道变换的系统的指定运行区间内时，将用于车道变换的系统切换到待机状态。

根据本发明的另一个方面，所述控制电路可以配置为当传感器感测到位于指定距离之外的对象时，将用于车道变换的系统从关闭状态切换到待机状态。

根据本发明的另一个方面，所述控制电路可以配置为当在待机状态下接收到车辆驾驶员的批准时，将用于车道变换的系统切换到开启状态。

根据本发明的另一个方面，所述装置可以进一步包括输出装置。所述控制电路可以配置为利用输出装置输出指示用于车道变换的系统的关闭状态、待机状态或者开启状态的视觉指示。

根据本发明的另一个方面，所述控制电路可以配置为当传感器仅感测到位于指定距离内的对象时，维持用于车道变换的系统的关闭状态。

根据本发明的另一个方面，所述装置可以进一步包括输出装置。所述控制电路可以配置为当传感器感测到位于指定距离之外的对象时，利用输出装置输出指示感测到对象的视觉指示。

根据本发明的另一个方面，所述装置可以进一步包括输出装置。所述控制电路可以配置为当传感器仅感测到位于指定距离内的对象时，利用输出装置输出指示传感器故障的视觉指示。

根据本发明的另一方面，用于控制车辆的车道变换的方法可以包括以下步骤：获得关于车辆后部的感测数据；以及当包括在车辆中的传感器感测到位于从车辆向后指定距离之外的对象时，将车辆中的用于车道变换的系统切换到待机状态。

根据本发明的另一方面，所述方法可以进一步包括以下步骤：基于感测数据确定传感器是否正常运行。所述方法可以包括以下步骤：当传感器正常运行时，将用于车道变换的系统切换到待机状态。

根据本发明的另一方面，所述方法可以包括以下步骤：当传感器感测到位于指定距离之外的对象时并且当车辆位于用于车道变换的系统的指定运行区间内时，将用于车道变换的系统切换到待机状态。

根据本发明的另一方面，所述方法进一步可以包括以下步骤：当在待机状态下接收到车辆驾驶员的批准时，将用于车道变换的系统切换到开启状态。

根据本文提供的说明，其它应用领域将变得明显。应当理解，本说明书和具体示例仅是旨在用于说明的目的，并非旨在限制本发明的保护范围。

附图说明

为了可以很好地理解本发明，现在参考所附附图，以给出的示例的方式来描述其各种实施方案，在这些附图中：

图1是示出根据本发明的实施方案的用于控制车辆的车道变换的装置的配置的框图；

图2是示出根据本发明的实施方案的车辆的车道变换系统的框图；

图3是示出根据本发明的实施方案的用于控制车辆的车道变换的装置中的车道变换系统的状态的框图；

图4示出了根据本发明的实施方案的用于控制车辆的车道变换的装置的示例性操作；

图5示出了根据本发明的实施方案的用于控制车辆的车道变换的装置的示例性操作；

图6示出了根据本发明的实施方案的用于控制车辆的车道变换的装置的示例性操作；

图7是示出根据本发明的实施方案的用于控制车辆的车道变换的方法的流程图；以及

图8是示出根据本发明的实施方案的计算系统的配置的框图。

本文描述的附图仅用于说明的目的，并非旨在以任何方式限制本发明的范围。

具体实施方式

下面的说明在本质上仅仅是示例性的，并非旨在限制本发明、应用或用途。应当理解，在整个附图中，相应的附图标记表示相同或相应的部件和特征。

在描述本发明的实施方案的元件中，本文可以利用术语第一、第二、第一个、第二个、A、B、(a)、(b)等。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分开，但不限定相应的元件，而与相应的元件的性质、次序或顺序无关。除非另外定义，否则本文使用的所有术语，包括技术或者科学术语，其含义与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同。在通常使用的字典中定义的那些术语应被解释为具有与相关技术领域中的上下文含义相等的含义，并且不应被解释为具有理想的或过于正式的含义，除非在本申请中明确定义为具有这样的含义。

图1是示出根据本发明的实施方案的用于控制车辆的车道变换的装置的配置的框图。

参考图1，用于控制车辆的车道变换的装置100可以包括：传感器110、输入装置120、输出装置130以及控制电路140。图1中的用于控制车道变换的装置100可以是自动驾驶系统的一部分并且可以装载到车辆中。

传感器110可以配置为感测关于车辆外部的信息。特别地，传感器110可以是后部传感器，其配置为感测位于车辆后方的对象。为了提供车道变换的安全性，可能需要传感器110的大于或者等于从车辆向后指定距离(例如，大约55m)的感测范围。

输入装置120可以配置为从车辆的驾驶员接收输入。例如，输入装置120可以配置为从驾驶员接收启用车道变换系统的指令。输入装置120可以包括开关、杆、按钮等。

输出装置130可以配置为输出驾驶员在视觉上敏感的信息。输出装置130可以包括例如显示器、灯等。

控制电路140可以与传感器110、输入装置120以及输出装置130电连接。控制电路140可以控制传感器110、输入装置120以及输出装置130，并且可以执行各种数据处理和各种算术运算。控制电路140可以是例如装载到车辆中的电子控制单元(ECU)、微控制器单元(MCU)或者子控制器。

如图1所示，控制电路140可以从传感器110接收感测数据。例如，当车辆启动时，控制电路140可以从传感器110接收感测数据。当操作怠速停走和起动(ISG：idle stop andgo)系统时，控制电路140可以确定出车辆启动。

另外，控制电路140可以基于感测数据确定传感器110是否正常运行。例如，当传感器110感测到位于从车辆向后指定距离之外的对象时，控制电路140可以确定出传感器110正常运行。又例如，当位于指定距离之外的对象的数据包括在感测数据中时，控制电路140可以确定出传感器110正常运行。

当传感器110正常地运行时，控制电路140可以将车辆的用于车道变换的系统切换到待机状态。例如，当传感器110感测到位于从车辆向后指定距离之外的对象时，控制电路140可以将用于车道变换的系统切换到待机状态。控制电路140可以将用于车道变换的系统从关闭状态切换到待机状态。

当传感器110感测到位于指定距离之外的对象时并且当车辆位于用于车道变换的系统的指定运行区间内时，控制电路140可以将用于车道变换的系统切换到待机状态。指定运行区间可以是例如限制通行的道路。当车辆位于用于车道变换的系统的运行区间内时并且当传感器110正常地运行时，控制电路140可以将用于车道变换的系统切换到待机状态。

当在待机状态下接收到车辆驾驶员的批准时，控制电路140可以将用于车道变换的系统切换到开启状态。例如，当经由输入装置120接收到驾驶员的批准时，控制电路140可以启用用于车道变换的系统。当启用用于车道变换的系统时，控制电路140可以根据驾驶员的输入执行自动车道变换控制。

当传感器110仅感测到位于指定距离内的对象时，控制电路140可以维持用于车道变换的系统的关闭状态。当传感器110没有感测到位于指定距离之外的对象时，由于没有提供传感器110的正常运行，所以车辆可以将用于车道变换的系统维持在关闭状态下。

相应地，控制电路140可以利用输出装置130输出用于传感器110的状态以及用于车道变换的系统的状态的用户界面。

图2是示出根据本发明的实施方案的车辆的车道变换系统的框图。

参考图2，根据本发明的示例性实施方案的系统可以包括：车辆启动确定装置210、后部传感器装置220、传感器性能检查装置230、车道变换系统状态转换装置240、以及系统状态显示装置250。该系统可以装载到车辆中。

车辆启动确定装置210可以检测车辆的启动。当车辆系统从关闭状态改变为开启状态并且保持在开启状态时，车辆启动确定装置210可以确定出车辆启动。在ISG系统运行时，车辆启动确定装置210可以确定车辆启动。车辆启动确定装置210可以确定车辆是否启动并且可以将结果提供给传感器性能检查装置230。

后部传感器装置220可以测量车辆与车辆周围的对象之间的相对距离、相对速度、相对加速度等，并且可以将测量的数据提供给传感器性能检查装置230。

传感器性能检查装置230可以基于从车辆启动确定装置210和后部传感器装置220接收的信息，来检查传感器是否正常运行。在车辆启动的状态下接收到感测数据的情况下，当在从车辆向后指定距离之外识别到周围的对象一次或多次时，传感器性能检查装置230可以确定出传感器正常运行直到车辆系统关闭，并且可以向车道变换系统状态转换装置240提供相关信息。

车道变换系统状态转换装置240可以将车道变换系统的状态设定为关闭状态、待机状态或者开启状态。当从传感器性能检查装置230识别到传感器正常运行时，车道变换系统状态转换装置240可以将车道变换系统从关闭状态切换到待机状态。车道变换系统状态转换装置240可以将关于传感器的状态和车道变换系统的状态的信息传送到系统状态显示装置250。

系统状态显示装置250可以基于从车道变换系统状态转换装置240接收的信息，在视觉上向驾驶员显示传感器的状态以及车道变换系统的状态。例如，系统状态显示装置250可以在视觉上显示传感器是否正常运行。又例如，系统状态显示装置250可以在视觉上显示车道变换系统的关闭状态、待机状态和开启状态。

图3是示出根据本发明的示例性实施方案的用于控制车辆的车道变换的装置中的车道变换系统的状态的框图。

参考图3，车道变换系统可以处于关闭状态。当车辆进入车道变换系统的运行区间并且识别到后部传感器正常运行时，车道变换系统可以从关闭状态切换到待机状态。当车辆离开运行区间时，车道变换系统可以从待机状态切换到关闭状态。

当车辆的驾驶员在待机状态下开启车道变换输入装置时，车道变换系统可以从待机状态切换到开启状态。车道变换系统可以提供用于接收驾驶员的批准的弹出窗口。当通过弹出窗口接收到驾驶员的批准时，车道变换系统可以从待机状态切换到开启状态。当驾驶员关闭车道变换输入装置时，车道变换系统可以从开启状态切换到待机状态或者可以维持待机状态。

图4示出了根据本发明的实施方案的用于控制车辆的车道变换的装置的示例性操作。

参考图4，车辆410可以利用后部传感器感测位于车辆410后方的对象。例如，当后部传感器仅感测到从车辆410向后55m的指定距离内的对象时，车辆410可以确定出传感器未正常运行并且可以将车道变换系统维持在关闭状态。

又例如，当后部传感器感测到从车辆410向后指定距离之外的对象时，车辆410可以确定出传感器正常运行并且可以将车道变换系统切换到待机状态。当感测到指定距离之外的对象一次时，车辆410可以确定出传感器正常运行。虽然此后指定距离之外的对象消失，但是由于已经验证了传感器的正常运行，因此车辆410可以确定传感器正常运行直到车辆410关闭。

图5示出了根据本发明的实施方案的用于控制车辆的车道变换的装置的示例性操作。

当车辆的传感器仅感测到位于指定距离内的对象时，车辆可以利用其输出装置输出指示传感器故障的视觉指示。当传感器感测到位于指定距离之外的对象时，车辆可以利用输出装置输出指示感测对象的视觉指示。

参考图5，车辆可以在其显示器上显示与车辆相关联的信息。车辆可以显示指示车辆的后部传感器是否正常运行的指示。例如，当后部传感器仅感测到位于指定距离内的对象时，即，当未感测到位于指定距离之外的对象时，车辆可以在车辆图标下显示第一颜色指示510，第一颜色指示510作为指示传感器故障的视觉指示。

例如，当感测到位于指定距离之外的对象时，车辆可以在车辆图标下显示第二颜色指示520作为指示传感器正常运行的视觉指示。

图6示出了根据本发明的实施方案的用于控制车辆的车道变换的装置的示例性操作。

车辆可以利用其输出装置输出指示车道变换系统的关闭状态、待机状态或者开启状态的视觉指示。

参考图6，车辆可以在其显示器上显示与车辆相关联的信息。车辆可以在显示器上显示指示车道变换系统的状态的指示。例如，当车道变换系统处于关闭状态时，车辆可能无法在显示器上显示相关图标。

当车道变换系统从关闭状态切换到待机状态时，车辆可以显示第一颜色图标610作为指示车道变换系统的待机状态的视觉指示。

当车道变换系统从待机状态切换到开启状态时，车辆可以显示第二颜色图标620作为指示车道变换系统的开启状态的视觉指示。仅当车道变换系统处于开启状态时，车辆可以根据其驾驶员的输入来执行车道变换控制。

驾驶员可以通过视觉指示确定传感器是否正常运行，并且可以识别车道变换系统的状态。另外，驾驶员可以在视觉上识别传感器是否正常运行，以容易地确定未启用车道变换系统的原因。

图7是示出根据本发明的实施方案的用于控制车辆的车道变换的方法的流程图。

在下文中，假设包括图1中的用于控制车道变换的装置100的车辆执行图7的过程。另外，在图7的描述中，描述为由车辆执行的操作可以理解为由用于控制车道变换的装置100的控制电路140控制。

参考图7，在步骤710，车辆可以获得关于车辆后部的感测数据。当车辆启动时，其可以利用其传感器收集感测数据。

在步骤720，车辆可以确定车辆中的传感器是否感测到位于从车辆向后指定距离之外的对象。为了验证传感器的性能，车辆可以确定是否感测到位于能够提供车道变换安全性的指定距离之外的对象。当未感测到位于指定距离之外的对象时，车辆可以获得感测数据直到感测到对象并且可以确定传感器是否正常运行。

当感测到位于指定距离之外的对象时，在步骤730，车辆可以将车辆中的用于车道变换的系统切换到待机状态。当用于车道变换的系统切换到待机状态时，车辆可以根据其驾驶员的操作将车道变换系统切换到开启状态，并且可以在开启状态下根据驾驶员的操作来执行车道变换。

图8是示出了本发明的实施方案的计算系统的配置的框图。

参考图8，计算系统1000可以包括：至少一个处理器1100、存储器1300、用户界面输入装置1400、用户界面输出装置1500、储存装置1600以及网络接口1700，它们经由总线1200彼此连接。

处理器1100可以是中央处理单元(CPU)或者半导体器件，其用于执行储存在存储器1300和/或储存装置1600中的指令的处理。存储器1300和储存装置1600中的每一个可以包括各种类型的易失性或非易失性储存介质。例如，存储器1300可以包括只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)。

因此，结合说明书中公开的实施方案描述的方法或者算法的操作可以用由处理器1100执行的硬件模块、软件模块或其组合来直接实现。软件模块可以驻留在储存介质(即，存储器1300和/或储存装置1600)上，例如RAM、闪存、ROM、可擦除和可编程ROM(EPROM)、电EPROM(EEPROM)、寄存器、硬盘、可移动磁盘或者光盘ROM(CD-ROM)。示例性的储存介质可以联接至处理器1100。处理器1100可以从储存介质读出信息并且可以在储存介质中写入信息。可选择地，储存介质可以与处理器1100集成。处理器和储存介质可以驻留在专用集成电路(ASIC)中。ASIC可以驻留在用户终端中。可选择地，处理器和储存介质可以作为用户终端的单独组件驻留。

根据本发明的实施方案的用于控制车辆的车道变换的装置可以在感测到位于从车辆向后的指定距离之外的对象时，通过将车道变换系统切换到待机状态来提供车辆驾驶员的安全性。

此外，可以提供通过本发明直接地或者间接地确定的各种效果。

尽管已经结合目前被视为是实际的示例性实施方案描述了本发明，但是应理解的是，本发明并不限于所公开的形式，相反的，本发明旨在覆盖包括在本发明的精神和范围之内的各种修改和等同布置形式。

Claims (20)

1.一种用于控制车辆的车道变换的装置，所述装置包括：

传感器，其配置为感测位于车辆后方的对象；以及

控制电路，其配置为与传感器电连接，

其中，所述控制电路配置为：

从传感器接收感测数据；

当传感器感测到位于从车辆向后指定距离之外的对象时，将车辆中的用于车道变换的系统切换到待机状态。

2.根据权利要求1所述的用于控制车辆的车道变换的装置，其中，所述控制电路配置为：

当车辆启动时，从所述传感器接收感测数据。

3.根据权利要求1所述的用于控制车辆的车道变换的装置，其中，所述控制电路配置为：

当关于位于指定距离之外的对象的数据包括在感测数据中时，将用于车道变换的系统切换到待机状态。

4.根据权利要求1所述的用于控制车辆的车道变换的装置，其中，所述控制电路配置为：

基于感测数据确定传感器是否正常运行。

5.根据权利要求1所述的用于控制车辆的车道变换的装置，其中，所述控制电路配置为：

当传感器感测到位于指定距离之外的对象时并且当车辆位于用于车道变换的系统的指定运行区间内时，将用于车道变换的系统切换到待机状态。

6.根据权利要求1所述的用于控制车辆的车道变换的装置，其中，所述控制电路配置为：

当传感器感测到位于指定距离之外的对象时，将用于车道变换的系统从关闭状态切换到待机状态。

7.根据权利要求1所述的用于控制车辆的车道变换的装置，其中，所述控制电路配置为：

当在待机状态下接收到车辆驾驶员的批准时，将用于车道变换的系统切换到开启状态。

8.根据权利要求1所述的用于控制车辆的车道变换的装置，进一步包括：

输出装置，

其中，所述控制电路配置为：

利用输出装置输出指示用于车道变换的系统的关闭状态、待机状态或者开启状态的视觉指示。

9.根据权利要求1所述的用于控制车辆的车道变换的装置，其中，所述控制电路配置为：

当传感器仅感测到位于指定距离内的对象时，维持用于车道变换的系统的关闭状态。

10.根据权利要求1所述的用于控制车辆的车道变换的装置，进一步包括：

输出装置，

其中，所述控制电路配置为：

当传感器感测到位于指定距离之外的对象时，利用输出装置输出指示感测到对象的视觉指示。

11.根据权利要求1所述的用于控制车辆的车道变换的装置，进一步包括：

输出装置，

其中，所述控制电路配置为：

当传感器仅感测到位于指定距离内的对象时，利用输出装置输出指示传感器故障的视觉指示。

12.一种用于控制车辆的车道变换的方法，所述方法包括以下步骤：

获得关于车辆后部的感测数据；

当包括在车辆中的传感器感测到位于从车辆向后指定距离之外的对象时，将车辆中的用于车道变换的系统切换到待机状态。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述方法包括以下步骤：

当车辆启动时，从传感器接收感测数据。

14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述方法包括以下步骤：

当关于位于指定距离之外的对象的数据包括在感测数据中时，将用于车道变换的系统切换到待机状态。

15.根据权利要求12所述的方法，进一步包括以下步骤：

基于感测数据确定传感器是否正常运行，

其中，所述方法包括以下步骤：

当传感器正常运行时，将用于车道变换的系统切换到待机状态。

16.根据权利要求12所述的方法，其中，所述方法包括以下步骤：

当传感器感测到位于指定距离之外的对象时并且当车辆位于用于车道变换的系统的指定运行区间内时，将用于车道变换的系统切换到待机状态。

17.根据权利要求12所述的方法，进一步包括以下步骤：

当在待机状态下接收到车辆驾驶员的批准时，将用于车道变换的系统切换到开启状态。

18.根据权利要求12所述的方法，进一步包括以下步骤：

输出指示用于车道变换的系统的关闭状态、待机状态或者开启状态的视觉指示。

19.根据权利要求12所述的方法，进一步包括以下步骤：

当传感器感测到位于指定距离之外的对象时，输出指示感测到对象的视觉指示。

20.根据权利要求12所述的方法，进一步包括以下步骤：

当传感器仅感测到位于指定距离内的对象时，输出指示传感器故障的视觉指示。