CN110371120B - 控制车辆的车道变更的装置、具有该装置的系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及控制车辆的车道变更的装置、具有该装置的系统及其方法。控制车辆的车道变更的装置可以包括：处理器，其在控制车道变更期间确定是否出现中断车道变更程序的条件。具体地，当满足中断车道变更程序的条件时，处理器根据确定的结果确定是否中断车道变更程序或者是否使车辆返回到原始车道以控制车辆。该装置还包括存储由处理器确定的结果的储存器。

Description

控制车辆的车道变更的装置、具有该装置的系统及其方法

相关申请的交叉引用

本发明要求2018年10月15日提出的韩国专利申请No.10-2018-0122831的优先权和权益，所述韩国专利申请要求2018年4月11日提出的美国专利申请No.62/655,831的优先权和权益，每个申请以引用的方式将其全文纳入本文。

技术领域

本发明涉及一种控制车辆的车道变更的装置、具有该装置的系统及其方法。

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不构成现有技术。

如今，随着IT技术的飞速发展，人们对融合视觉系统的智能车辆越来越感兴趣。特别地，降低交通事故风险并且有助于安全驾驶的先进的安全车辆技术(例如车道偏离警告系统、车道保持辅助系统、碰撞警告系统和车道变更控制系统)都是基于智能车辆技术，并且在各种研究和技术开发上投入了大量的人力和资源。特别地，当驾驶员操纵转向信号灯来改变车道时，能够自动改变车辆正在行驶的车道的车道变更控制系统可以自动控制车辆从而执行车道变更。

车道变更控制系统可以确定附近车辆的速度、位置等是否适合于执行车道变更，可以设置车道变更的控制路径，并且可以根据控制路径控制转向扭矩，因此可以执行车道变更。

然而，申请人已经发现，当在车道变更操作之前需要中断车道变更程序时，传统的车道变更控制系统可以中断车道变更程序，然而这种车道变更控制系统不会考虑车道变更操作开始之后需要中断车道变更程序的情况。

发明内容

本发明的一方面提供了一种控制车辆的车道变更的装置、具有该装置的系统及其方法，其执行车道变更控制和车道变更取消控制以最小化用户的差异感，从而提高车道变更辅助功能的可用性。

本发明构思要解决的技术问题不限于上述技术问题，本发明所属领域的技术人员通过如下说明可以清楚理解本文未提到的其它技术问题。

根据本发明的一个方面，一种控制车辆的车道变更的装置可以包括：处理器，其配置为在控制车道变更期间，确定是否出现中断车道变更程序的条件，并且配置为当出现中断车道变更程序的条件时，根据结果确定是否中断车道变更程序或者是否使车辆返回到原始车道以控制车辆；以及储存器，其配置为存储由处理器确定的输出。

根据示例性实施方案，所述处理器可以配置为：当接收到车道变更请求时，计算车道变更路径；并且确定车辆是否在车道变更方向上朝向目标车道偏移。

根据另一实施方案，所述处理器可以配置为：基于车道变更的误差计算车道变更路径和实际车辆行为路径之间的差值。

根据另一示例性实施方案，所述处理器可以配置为：当车道变更的误差小于预定参考值时，确定车辆不偏移；并且基于从车辆中心到车辆正在行驶的当前车道的车道标记的距离，以及对应于与车辆总宽度的一半相对应的值，生成返回区域，以使车辆返回到原始车道。

根据另一实施方案，所述处理器可以配置为：当车道变更的误差等于或大于预定参考值时，确定车辆朝向目标车道偏移。

根据另一实施方案，所述处理器可以配置为：当确定车辆朝向目标车道偏移时，减小计算的返回区域。

根据另一实施方案，所述处理器可以配置为：减小与车道变更的误差相对应的计算的返回区域。

根据另一示例性实施方案，所述处理器可以配置为：确定是否出现中断车道变更程序的条件。

在一个实施方案中，所述处理器可以配置为：当满足如下至少一个或多个情况时，确定出现中断车道变更程序的条件：感测到危险情况的情况；感测到车辆用户的手松开状态的情况；用户生成取消车道变更程序的请求的情况；在用户请求车道变更之后的预定时间内没有开始车道变更操作的情况；车道变更功能被用户关闭或拒绝的情况；当未识别出车道时或者在车道变更程序期间接近车道的操作以及为了完成车道变更操作的横向移动不连续的情况。

在另一实施方案中，所述处理器可以配置为：当出现中断车道变更程序的条件时，确定是否出现使车辆返回到原始车道的事件。

根据另一实施方案，所述处理器可以配置为：当满足以下至少一种或多种情况时，确定出现使车辆返回到原始车道的事件：车道变更功能被用户关闭或拒绝的情况，当未识别出车道时或者在车道变更程序期间接近车道的操作以及为了完成车道变更操作的横向移动不连续的情况。

根据另一实施方案，所述处理器可以配置为：当出现返回到原始车道的事件时，确定车辆是否位于与使车辆返回到原始车道的区域相对应的返回区域内。

根据另一实施方案，所述处理器可以配置为：当车辆位于用于原始车道返回的返回区域内时，计算返回到原始车道的路径，并且提供中断车道变更程序的通知。

根据另一实施方案，所述处理器可以配置为：当车辆未位于与原始车道返回相对应的返回区域内时，连续保持车道变更路径。

根据另一实施方案，所述处理器可以配置为：当未出现返回到原始车道的事件时，确定是否未识别出车道。

根据另一实施方案，所述处理器可以配置为：当识别出车道时，生成用于保持当前车道的路径并且提供中断车道变更程序的通知。

根据另一实施方案，所述处理器可以配置为：当未识别出车道时，提供中断车道变更程序的通知而不生成车道变更路径。

根据另一实施方案，所述处理器可以配置为：当附近车辆相对于本车的相对纵向距离小于预定的安全参考时，感测到危险情况；并且当转向扭矩和转向扭矩变化率分别等于或小于预定的相应参考值时，确定用户的手松开状态。

在另一实施方案中，一种车辆系统可以包括：车道变更控制装置，其配置为：在控制车道变更期间，确定是否出现中断车道变更程序的条件，当出现中断车道变更程序的条件时，确定是否中断车道变更程序，或者是否使车辆返回到原始车道。所述车辆系统还包括警告设备，当中断车道变更程序时，所述警告设备输出通知。

根据本发明的另一方面，一种控制车辆的车道变更的方法可以包括：在控制车道变更期间，通过处理器确定是否出现中断车道变更程序的条件；当出现中断车道变更程序的条件时，通过处理器确定是否中断车道变更程序，或者是否使车辆返回到原始车道以控制车辆；并且当中断车道变更程序时，通过警告设备输出通知，并且根据确定结果控制车辆。

通过本文提供的说明，其它可应用领域将变得明显。应理解说明书和具体示例仅旨在用于说明的目的而不旨在限制本发明的范围。

附图说明

为了可以很好地理解本发明，将参照附图、通过给出示例的方式来描述本发明的各种实施方案，在附图中：

图1是包括控制车辆的车道变更的装置的车辆系统的配置的框图；

图2是用于描述确定车辆的车道变更操作是否开始的操作的示意图；

图3是用于描述在车辆的车道变更操作开始的时间点和在车辆的车道变更操作结束的时间点的示例性操作的示意图；

图4是用于描述确定车辆是否偏移的操作的示意图；

图5是示出根据车辆偏移的确定减小与车道返回相对应的区域的示例的示意图；

图6是用于描述生成与车道返回相对应的区域的方法的流程图；

图7是用于描述控制车辆的车道变更的方法的流程图；以及

图8是示出计算系统的框图。

本文描述的附图仅用于说明的目的并且不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。

此外，省略公知特征或功能的详细描述从而不会不必要地模糊本发明的主旨。

在描述本发明的示例性实施方案的元件时，本文可以使用术语第一、第二、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，而不限制相应的元件，其与相应元件的顺序或优先级无关。此外，除非另有定义，否则本文使用的所有术语，包括技术和科学术语，将被解释为本发明所属领域的通常含义。应当理解，本文使用的术语应当被解释为具有与它们在本发明和相关技术的上下文中的含义一致的含义，并且除非在本文明确定义，否则不会以理想化或过于正式的含义来解释。

在本发明中，车道变更辅助功能可以通过以下程序来执行：1)驾驶员点亮转向信号灯，2)在移动车道的方向上横向移动至车道边界，3)车道变更操作(穿过车道)，4)车道保持功能，以及5)自动关闭转向信号灯(通过系统)。

车道变更操作被定义为这样一种操作，其中车辆的前轮胎开始接触靠近移动车道的车道内侧，然后车辆完全穿过车道。此外，当在车道变更操作开始之前出现车道变更程序中断的条件时，车道变更程序需要中断；本发明公开了这样的功能，其确定车道变更程序中断的条件然后中断车道变更程序，提供车道变更程序中断的通知、确定原始车道返回控制、执行原始车道返回控制等。

下文将参考图1至图8详细描述本发明的各个实施方案。

图1是根据本发明示例性实施方案的包括控制车辆的车道变更的装置的车辆系统的框图。

根据本发明的一个实施方案的车辆系统可以包括：车道变更控制装置100、感测模块200、全球定位系统(GPS)接收器300、导航设备400、输入设备500、转向设备600、加速/减速设备700和警告设备800。图1的车辆系统可以安装在车辆中。

车道变更控制装置100可以基于从GPS接收器300接收到的GPS信息、从导航设备400接收到的地图信息以及通过感测模块200感测到的外围感测信息来确定是否可以改变车辆的车道、是否中断车道变更程序、是否在车道变更取消之后将车辆返回到原始车道、是否提供车道变更程序中断的通知等。

车道变更控制装置100可以电连接到感测模块200、GPS接收器300、导航设备400、输入设备500、转向设备600、加速/减速设备700、警告设备800等，可以控制感测模块200、GPS接收器300、导航设备400、输入设备500、转向设备600、加速/减速设备700和警告设备800，并且可以执行各种数据处理和计算。

为此，车辆的车道变更控制装置100可以包括通信设备110、储存器120、显示设备130和处理器140。

通信设备110可以是用各种电子电路实现的硬件设备，用于经由无线或有线连接发送和接收信号；在本发明中，通信设备110可以通过CAN通信、LIN通信等与车辆中的设备通信，并且可以通过无线通信与车辆外部的设备通信。

储存器120可以存储从感测模块200、GPS接收器300、导航设备400等接收到的信息，以及由处理器140确定的是否可以改变车辆的车道、是否中断车道变更程序、是否在车道变更取消之后返回到原始车道、是否提供车道变更程序中断的通知等的确定结果，以及与原始车道返回相对应的区域。储存器120可以包括下列中的至少一种类型的储存介质：闪存型存储器、硬盘型存储器、微型存储器和卡型存储器(例如，安全数字(SD)卡或eXtream数字(XD)卡)、随机存取存储器(RAM)型存储器、静态RAM(SRAM)型存储器、只读存储器(ROM)型存储器、可编程ROM(PROM)型存储器、电可擦除PROM(EEPROM)型存储器、磁性RAM(MRAM)型存储器、磁盘型存储器和光盘型存储器。

显示设备130可以显示是否可以改变车辆的车道、是否中断车道变更程序、是否在车道变更取消之后返回到原始车道等的确定结果，以及危险情况的通知、车道变更路径、返回到原始车道的路径等。显示设备130可以用平视显示器(HUD)、组合仪表盘、音频视频导航(AVN)等来实现。此外，显示设备130可以通过组合仪表盘的用户设置菜单(USM)菜单直接接收来自用户的颜色输入。此外，显示设备130可以包括液晶显示器(LCD)、薄膜晶体管-LCD(TFT LCD)、发光二极管(LED)显示器、有机LED(OLED)显示器、有源矩阵OLED(AMOLED)显示器、柔性显示器、弯曲显示器和3D显示器中的至少一个。一些显示器可以用透明或光学透明的透明显示器来实现，以观察外部。此外，显示设备130可以设置为包括触摸面板的触摸屏，并且除了输出设备之外还可以用作输入设备。

处理器140可以电连接到通信设备110、储存器120和显示设备130，可以电控制每个组件，可以是执行软件指令的电路，并且可以执行下面描述的各种数据处理和计算。例如，处理器140可以是安装在车辆中的电子控制单元(ECU)或子控制器。

处理器140可以基于周围情况信息来确定是否可以改变车辆的车道、是否中断车道变更程序、是否在车道变更取消之后返回到原始车道、是否提供车道变更程序中断的通知等；并且周围情况信息可以包括从GPS接收器300接收到的GPS信息、从导航设备400接收到的地图信息以及由感测模块200感测的周围信息中的至少一个或多个。

处理器140可以基于GPS接收信息或导航设备400生成车道变更路径和/或返回到原始车道的路径。

处理器140可以生成车道变更路径，并且当接收到车道变更请求时(例如，当用户打开转向信号灯时)，可以确定车辆是否在车道变更方向上朝向目标车道偏移。

处理器140可以基于车道变更中的误差来计算车道变更路径和实际车辆行为路径之间的差值；当车道变更的误差小于预定参考值时，处理器140可以确定车辆没有朝向目标车道偏移；并且处理器140可以通过使用从车辆中心到车辆正在行驶的当前车道的车道标记的距离以及车辆总宽度的一半的值，来生成与车辆返回到原始车道的区域相对应的返回区域。此时，返回区域可以是当车辆返回到原始车道(例如，在车道变更到目标车道之前车辆先前行驶的先前车道)时参考的区域，可以对应于用于确定车辆是否返回到原始车道的确定区域，并且可以根据车辆的偏移而改变。

当车道变更中的误差等于或大于预定参考值时，处理器140可以确定车辆朝向目标车道偏移；当车辆偏移时，处理器140可以减少并且生成与原始车道返回相对应的返回区域。此时，处理器140可以通过车道变更中的误差来减小与原始车道返回相对应的返回区域，并且可以生成与原始车道返回相对应的减小的区域。

处理器140可以在车道变更操作开始之前确定是否出现了车道变更程序中断的条件(情况)；当出现了车道变更程序中断的条件时，处理器140可以中断车道变更程序。

车道变更程序中断的条件可以包括1)当感测到危险情况时，2)当感测到手松开时，3)在用户取消的情况下(用户关闭转向信号灯的情况)，4)当用户请求车道变更之后(例如，在用户操纵转向信号灯之后)的预定时间(例如，5秒)内没有开始车道变更操作时，5)当用户关闭或拒绝车道变更功能时，6)当达到系统的极限时(未识别出车道的情况等)，7)当在车道变更程序期间接近车道的操作以及为了完成车道变更操作的横向移动不连续时，等。

出于1)确定是否感测到危险情况的目的，处理器140可以确定附近车辆的相对纵向距离(相对于本车)是否小于预定的安全距离S_critical。此时，安全距离由等式1表示。

[等式1]

S_critical＝(V_rear–V_ACSF)*tB+(V_rear-V_ACSF)²/(2*a)+V_ACSF*t_G

V_rear可以表示接近车辆的实际速度或130公里/小时之间的较低值；V_ACSF可以表示ACSF车辆的实际速度；“a”可以表示接近车辆的减速度；t_G可以表示在接近车辆减速之后通过从车辆的裕度间隔时间中减去ACSF车辆的速度参考而获得的值；“tB”可以表示车道变更操作开始之后接近车辆开始减速之前的时间段。

当附近车辆的相对纵向距离(相对于本车)小于预定的安全距离S_critical时，处理器140可以确定感测到危险情况。

此外，出于2)确定驾驶员手松开的目的，当扭矩和扭矩变化率中的每一个的绝对值不大于参考值时，处理器140可以确定感测到手松开。

[等式2]

|Tq|≤Tq_{_HandsOff_Ref}&&|Tq_Delta|≤Tq_Delta_{_HandsOff_Ref}

|Tq|可以表示转向扭矩的绝对值；|Tq_Delta|可以表示转向扭矩变化率的绝对值；Tq_{_HandsOff_Ref}可以表示任意参考值。

出于3)确定用户是否关闭转向信号灯的目的，处理器140可以确定转向信号灯的开关是否断开。也就是说，在转向信号灯的开关闭合以请求车道变更的状态下，当用户再次断开转向信号灯的开关时，处理器140可以中断车道变更程序。

此外，出于4)确定车道变更操作是否延迟的目的，处理器140可以确定车道变更操作延迟，然后当用户操纵转向信号灯之后的预定时间(例如，5秒)内没有开始车道变更操作时，可以中断车道变更程序。

出于5)确定车道变更功能被用户关闭或拒绝的目的，处理器140可以确定车道变更功能按钮是否被用户断开，或者扭矩的绝对值是否不小于任意参考值，以确定车道变更功能是否被拒绝。当车道变更功能被用户关闭或拒绝时，处理器140可以中断车道变更程序。

出于6)确定是否达到系统的极限的目的，处理器140可以确定未识别出车道的情况等。未识别出车道的情况是摄像机输出的两条车道的可靠性较低的情况；在这种情况下，处理器140可以中断车道变更程序。

出于7)确定车道变更是否异常的目的，处理器140可以确定在车道变更期间的一定时间内保持车道上的当前位置。也就是说，当在车道变更程序期间接近车道的操作以及为了完成车道变更操作的横向移动不连续时，当在车道变更方向上与车道的横向距离DisToTire类似地保持等于或大于一定时间T_LatHoldLC TBD并且基于车道变更路径的横向误差增加时，处理器140可以确定车道变更的横向移动由于干扰(横向坡度等)而异常。这样，当确定车道变更异常时，处理器140可以中断车道变更程序。

1)当感测到危险情况时，2)当感测到手松开时，3)在用户取消的情况下(用户关闭转向信号灯的情况下)，或者4)当在用户操纵转向信号灯之后的预定时间(例如，5秒)内没有开始车道变更操作时，处理器140可以确定车辆的当前位置或者车道变更操作是否开始，然后可以确定是否返回到原始车道。

5)当用户关闭或拒绝车道变更功能时，6)当达到系统的极限时(未识别出车道的情况等)，或者7)当在车道变更程序期间接近车道的操作以及为了完成车道变更操作的横向移动不连续时，处理器140可以立即将横向移动的控制转移给用户，而无论车辆的当前位置或者车道变更操作是否开始，可以不生成路径或者可以生成车道保持控制路径来应对。

也就是说，当情况对应于5号、6号或7号时，处理器140可以确定用户的转向是否介入；当用户的转向介入时，处理器140可以不生成路径；当用户的转向没有介入时，处理器140可以提供车道保持路径生成并且车道变更中断的通知。

此外，1)当感测到危险情况时，2)当感测到手松开时，3)在驾驶员取消的情况下(用户关闭转向信号灯的情况)，或者4)当驾驶员操纵转向信号灯后5秒内没有开始车道变更操作时，处理器140可以确定车辆是否在与原始车道返回相对应的区域内；当车辆在与原始车道返回相对应的区域内时，处理器140可以生成返回到原始车道的路径，并且可以提供车道变更中断的通知。

此外，由于基于车辆的行为车辆穿过车道的可能性很大，所以当车辆不在与原始车道返回相对应的返回区域内时，处理器140可以维持车道变更程序。此外，当车辆不在与原始车道返回相对应的返回区域内时，处理器140可以维持车道变更程序；当感测到危险情况时，处理器140可以通知用户危险情况。

这样，在出现车道变更程序中断的情况时，根据本发明的示例性实施方案的车道变更控制装置100可以改变车道，可以中断车道变更程序，可以维持车道，可以不生成路径，可以改变路径，并且可以提供车道变更程序中断通知，使得用户可以充分地认知，从而减少或最小化差异感。

此外，本发明可以根据车辆的偏移来改变与原始车道返回(其为用于确定路径变换的确定区域)相对应的返回区域，从而当车辆返回车道时禁止或防止车道偏离等。

感测模块200可以配置为获取关于在车辆正在行驶的同一车道上行驶的外部物体(例如，附近车辆、行人、摩托车、自行车、隔离带、行驶道路的车道数目)以及相邻车道的信息，从而感测周围情况。关于外部物体的信息可以包括每个外部物体的位置、速度、类型、移动方向等。为此，感测模块200可以包括摄像机、雷达、激光雷达、超声波传感器、加速度传感器、偏航率传感器、扭矩测量传感器和/或车轮速度传感器中的至少一个或多个。此外，至少一个或多个传感器可以安装在车辆的前侧、后侧、左侧和右侧。

GPS接收器300从GPS卫星接收GPS信号，并将该GPS信号发送到车道变更控制装置100。这样，车道变更控制装置100可以通过使用GPS信号来确定车辆的当前位置(例如，车辆是否在返回原始车道的区域内等)。

导航设备400根据车辆的位置和目的地向车道变更控制装置100提供地图信息。此时，车道变更控制装置100可以与导航设备400结合操作，以生成车道变更路径信息和关于返回原始车道的路径的信息；车道变更控制装置100可以从导航设备400接收并使用车道变更路径信息和关于返回原始车道的路径的信息。

输入设备500可以配置为从用户接收车道变更命令；本发明可以包括方向指示杆、开关、按钮等，其能够接收用户对车道变更的输入。

转向设备600可以配置为控制车辆的转向角，并且可包括方向盘、与方向盘结合操作的致动器以及用于控制致动器的控制器。

加速/减速设备700可以配置为控制车辆的速度，并且可以包括节气门、制动器、与节气门和制动器结合操作的致动器以及控制致动器的控制器。

警告设备800可以执行警告，诸如车道变更通知、车道变更程序中断的通知、返回到原始车道的通知、危险情况通知等。警告设备800可以包括用于执行视觉、听觉和触觉警告的配置。

这样，当从用户接收到车道变更请求时，本发明可以执行车道变更控制；本发明可以根据情况确定车道变更程序中断的条件、返回到原始车道的条件等，以快速执行车道变更、车道变更取消和原始车道返回，从而提高用户的便利性并且改进车道变更辅助功能的可用性。

图2是用于描述根据本发明示例性实施方案的确定车辆的车道变更操作是否开始的操作的示意图。图3是用于描述根据本发明的另一实施方案的在车辆的车道变更操作开始的时间点和在车辆的车道变更操作结束的时间点的示例性操作的示意图。

参考图2，当车辆10穿过左车道以执行车道变更时，车道变更控制装置100可以通过使用车辆10和车道之间的横向距离DisToTire来确定车道变更操作是否开始。也就是说，车辆10和车道之间的横向距离DisToTire可以是车辆10的左侧轮胎和车道之间的横向距离；并且车辆10和车道之间的横向距离DisToTire可以由下面的等式3表示。

[等式3]

DisToTire＝D1–D2

D1是从车辆中心到车道的距离，而D2表示车辆的总宽度/2。

此时，可以通过感测模块200获得D1，并且可以预先存储D2。可以将当车辆10和车道之间的横向距离DisToTire的符号反转时的时间点确定为变换操作的开始。

参考图3的“301”，车辆10的所有轮胎位于与原始车道返回相对应的返回区域303内。然而，基于车辆10与返回参考线11(车道)相邻并且车辆10和车道之间的横向距离DisToTire的符号反转的状态，车道变更控制装置100确定车道变更操作开始。

参考图3的“302”，终止车道变更操作的示例被显示为这样的情况：车辆10穿过返回参考线11(车道)并且车辆10的所有轮胎都位于与原始车道返回相对应的区域303之外。

图4是用于描述本发明的一个实施方案中的确定车辆是否偏移的操作的示意图。图5是示出根据本发明的另一实施方案的根据车辆偏移的确定来减小与车道返回相对应的区域的示例的示意图。

参考图4，在用户(驾驶员)不介入的状态下(当MDPS列扭矩不大于参考值时)，当车道变更方向上的车道变更路径的横向位置误差不小于任意值TBD(30cm)并且在一定时间内连续出现偏移时，车道变更控制装置100可以确定车道变更行为是快速的，以减小与用于返回到原始车道的原始车道返回LCA区相对应的区域，从而在返回的同时抑制或防止车道偏离。

参考图5，当车辆偏移时，车道变更控制装置100可以计算车道变更的误差E_LC，以通过车道变更的误差E_LC减小与原始车道返回相对应的区域501；应当理解，减小了与原始车道返回相对应的最终区域502。

在下文中，在本发明的一个实施方案中，将参考图6描述生成与车道返回相对应的区域的方法。图6是用于描述本发明的另一实施方案中的生成与车道返回相对应的区域的方法的流程图。

在下文中，假设图1的车道变更控制装置100执行图6的过程。此外，在图6的描述中可以理解，被描述为由设备执行的操作受车道变更控制装置100的处理器140控制。

参考图6，在步骤S101中，当用户打开用于车道变更的转向信号灯时，车道变更控制装置100可以生成车道变更的车道变更路径。

在步骤S102中，车道变更控制装置100可以生成车道变更的误差；并且在步骤S103中，车道变更控制装置100可以确定是否在车道变更方向上出现偏移。同时，如图4所示，车道变更控制装置100可以将车道变更路径与实际车辆行为路径进行比较，可以生成车道变更的误差E_LC，该误差E_LC是车道变更路径和实际车辆行为路径之间的横向差值，并且可以在车道变更的误差不小于预定参考值(例如30cm)时确定在车道变更方向上出现偏移。

在步骤S104中，当在车道变更方向上没有出现偏移时，即当车道变更的误差小于预定参考值时，车道变更控制装置100可以基于当前行驶车道的左车道和右车道以及车辆的总长度来生成与原始车道返回相对应的区域。如图2所示，可以通过计算车辆10和车道之间的横向距离DisToTire来生成与原始车道返回相对应的区域；如等式3所述，车辆10和车道之间的横向距离DisToTire是车辆10的左侧轮胎和车道之间的横向距离。如图5的“501”所示，车道变更控制装置100可以生成车道的整个横向区域(从左侧车道到右侧车道)，作为与原始车道返回相对应的区域。

同时，在步骤105中，当在车道变更方向上出现偏移时，即当车道变更的误差不小于预定参考值时，如图5的“502”所示，车道变更控制装置100可以从车辆10和车道之间的横向距离DisToTire中减去车道变更的误差，以减小车辆10和车道之间的横向距离DisToTire，应当理解，车辆10和车道之间的横向距离DisToTire相比于“501”减小。

这样，在之后的图7中，在车辆行驶的同时生成车道变更路径时，车道变更控制装置100可以根据车道变更方向上的偏移来生成并存储与原始车道返回相对应的区域；当车道变更程序中断时，车道变更控制装置100可以确定是否返回到原始车道时，并使用与原始车道返回相对应的区域。

这样，当在车道变更方向上出现偏移时，车道变更控制装置100可以减小与原始车道返回相对应的区域，从而当车辆返回到原始车道时禁止或防止车道偏离等。

图7是用于描述根据本发明的一个示例性实施方案的控制车辆的车道变更的方法的流程图。

在下文中，假设图1的车道变更控制装置100执行图7的过程。此外，在图7的描述中可以理解，被描述为由设备执行的操作受车道变更控制装置100的处理器140控制。

在步骤S201中，当用户打开车道变更的转向信号灯时，车道变更控制装置100可以生成车道变更的车道变更路径。

在步骤S202中，当车辆沿着车道变更路径行驶时，车道变更控制装置100可以确定是否出现车道变更程序中断的条件。此时，车道变更程序中断的条件可以包括：1)当感测到危险情况时，2)当感测到手松开时，3)在用户取消的情况下(用户关闭转向信号灯的情况)，4)在用户操纵转向信号灯之后的预定时间(例如，5秒)内没有开始车道变更操作时，5)当用户关闭或拒绝车道变更功能时，6)当达到系统的极限时(未识别出车道的情况等)，7)当在车道变更程序期间接近车道的操作以及为了完成车道变更操作的横向移动不连续时，等。

接下来，当出现车道变更程序中断的条件时，在步骤S203中，车道变更控制装置100可以确定该条件是否与返回到原始车道的事件相对应。此时，返回到原始车道的事件可以对应于1)感测到危险情况的情况，2)感测到手松开的情况，3)用户取消的情况(用户关闭转向信号灯的情况)，或者4)在用户操纵转向信号灯之后的预定时间(例如，5秒)内没有开始车道变更操作的情况。

当情况与返回原始车道的事件相对应时，在步骤S204中，车道变更控制装置100可以确定车辆是否位于与原始车道返回相对应的区域内。此时，车道变更控制装置100可以根据摄像机图像信息或由诸如雷达、激光雷达等传感器获得的信息来识别车道，并且可以通过使用从GPS接收器300接收到的GPS信息等来确定车辆是否位于与原始车道返回相对应的区域内。

当车辆未位于与原始车道返回相对应的区域内时，或者当基于车辆的行为车辆穿过车道的可能性很大时，车道变更控制装置100可以确定是否不可能返回到原始车道；在步骤S205中，车道变更控制装置100可以在车道变更期间感测当前情况是否是危险情况；在当前情况是危险情况时，在步骤S206中，可以执行危险情况通知。此时，车道变更控制装置100可以考虑车辆是否会与附近车辆碰撞来确定车道变更期间的危险情况；车道变更控制装置100可以执行视觉、听觉和触觉危险情况通知。

之后，在步骤S207中，车道变更控制装置100可以维持车道变更路径以执行车道变更控制，并且可以确定车道变更程序是否完成。在步骤S208中，当车道变更程序完成时，车道变更控制装置100对改变的当前车道执行车道保持控制。

当在步骤S204中车辆位于与原始车道返回相对应的区域内时，在步骤S209中，车道变更控制装置100确定可以返回到原始车道，生成用于返回到原始车道的路径，并且执行车道变更程序中断的通知。

之后，在步骤S210中，当返回到原始车道时，车道变更控制装置100感测当前情况是否是危险情况；在危险情况的情况下，在步骤S211中，车道变更控制装置100执行危险情况通知。

在步骤S212中，车道变更控制装置100可以根据生成的用于返回到原始车道的路径来控制车辆使其返回到原始车道，并且可以确定原始车道返回控制是否终止。当原始车道返回控制完成时，在步骤S208中，车道变更控制装置100对改变的当前车道(原始车道)执行车道保持控制。

同时，当在步骤S203中没有出现返回到原始车道的事件时，即车道变更程序中断的条件中的5)当车道变更功能被用户关闭或拒绝时，6)当达到系统的极限时(未识别出车道的情况等)，7)当在车道变更程序期间接近车道的操作以及为了完成车道变更操作的横向移动不连续时，在步骤S213中，车道变更控制装置100确定是否未识别出车道。

当识别出车道时，在步骤S214中，车道变更控制装置100生成基于车道识别的车道保持路径，并且执行车道变更中断的通知。也就是说，在车道变更程序中断的条件中，5)当车道变更功能被用户关闭或拒绝时，以及7)当在车道变更程序期间接近车道的操作以及为了完成车道变更操作的横向移动不连续时，由于可以识别车道，车道变更控制装置100生成车道保持路径，允许维持当前车道，并且中断车道变更。

另一方面，当未识别出车道时，由于不能生成车道保持路径，所以在步骤S215中，车道变更控制装置100执行车道变更程序中断的通知，而不生成路径。此时，车道变更控制装置100可以将横向移动的控制转移给用户，并且可以允许用户直接执行横向移动的控制。此时，可以使用视觉、听觉或触觉来执行车道变更程序中断的通知。

这样，本发明可以确定车道变更程序中断的条件和在车道变更程序期间返回到原始车道的事件，并且可以执行控制，诸如车道变更保持、车道变更程序的中断、原始车道返回的控制、当前车道保持等，从而向用户提供最小的差异感并提高车道变更辅助功能的可用性。

图8示出了根据本发明的示例性实施方案的计算系统。

参考图8，计算系统1000可以包括经由总线1200彼此连接的至少一个处理器1100、存储器1300、用户界面输入设备1400、用户界面输出设备1500、储存器1600和网络接口1700。

处理器1100可以是用于处理存储在存储器1300和/或储存器1600中的指令的中央处理单元(CPU)或半导体设备。存储器1300和储存器1600中的每一个可以包括各种类型的易失性或非易失性存储介质。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，与说明书中公开的实施方案结合描述的方法或算法的操作可以利用通过处理器1100执行的硬件模块、软件模块或硬件模块和软件模块的组合直接实现。软件模块可以存在于存储介质(即存储器1300和/或储存器1600)中，例如RAM、闪存、ROM、可擦可编程ROM(EPROM)、电EPROM(EEPROM)、寄存器、硬盘、可移动磁盘或光盘-ROM(CD-ROM)。

存储介质可以连接至处理器1100。处理器1100可以从存储介质中读取信息并且可以在存储介质中写入信息。或者，存储介质可以与处理器1100集成。处理器和存储介质可以用专用集成电路(ASIC)来实现。ASIC可以存在于用户终端中。或者，处理器和存储介质可以用用户终端中的独立组件来实现。

上文尽管参考示例性实施方案和附图描述本发明，但是本发明并不限于此，而是可以由本发明所属领域的技术人员进行各种修改和改变而不偏离本发明的精神和范围。

因此，本发明的实施方案并不旨在限制本发明的技术精神，而是仅出于说明性目的而提供。本发明的保护范围应当由所附权利要求来解释，并且其所有其等价形式应当被解释为包括在本发明的范围内。

本发明可以执行车道变更控制和车道变更取消控制，以最小化用户的差异感，从而提高车道变更辅助功能的可用性。

此外，可以提供通过本发明直接或间接理解的各种效果。

Claims (16)

1.一种控制车辆的车道变更的装置，所述装置包括：

处理器，其配置为：

在控制车道变更期间，确定是否出现中断车道变更程序的条件，

当出现中断车道变更程序的条件时，确定是否中断车道变更程序，或者是否使车辆返回到原始车道；

储存器，其配置为存储由处理器确定的输出；

其中，所述处理器配置为：

当接收到车道变更请求时，计算车道变更路径；

确定车辆是否在车道变更方向上朝向目标车道偏移；

基于车道变更路径和实际车辆行为路径之间的差值计算车道变更的误差；

当车道变更的误差小于预定参考值时，确定车辆不偏移；

基于从车辆中心到车辆正在行驶的当前车道的车道标记的距离，以及与车辆总宽度的一半相对应的值，计算返回区域，以使车辆返回到原始车道。

2.根据权利要求1所述的控制车辆的车道变更的装置，其中，所述处理器配置为：

当车道变更的误差等于或大于预定参考值时，确定车辆朝向目标车道偏移。

3.根据权利要求2所述的控制车辆的车道变更的装置，其中，所述处理器配置为：

当确定车辆朝向目标车道偏移时，减小计算的返回区域。

4.根据权利要求3所述的控制车辆的车道变更的装置，其中，所述处理器配置为：

对应于车道变更的误差来减小计算的返回区域。

5.根据权利要求1所述的控制车辆的车道变更的装置，其中，中断车道变更程序的条件包括：

当感测到危险情况时；

当感测到车辆用户的手松开状态时；

当用户生成取消车道变更程序的请求时；

当在用户请求车道变更之后的预定时间内没有开始车道变更操作时；

当车道变更功能被用户关闭或拒绝时；

当未识别出车道时或者在车道变更程序期间接近车道的操作以及为了完成车道变更操作的横向移动不连续时。

6.根据权利要求1所述的控制车辆的车道变更的装置，其中，所述处理器配置为：

当出现中断车道变更程序的条件时，确定是否出现使车辆返回到原始车道的事件。

7.根据权利要求6所述的控制车辆的车道变更的装置，其中，所述处理器配置为：

当出现以下至少一种情况时，确定出现使车辆返回到原始车道的事件：

车道变更功能被用户关闭或拒绝的情况，以及当未识别出车道时或者在车道变更程序期间接近车道的操作以及为了完成车道变更操作的横向移动不连续的情况。

8.根据权利要求6所述的控制车辆的车道变更的装置，其中，所述处理器配置为：

当出现使车辆返回到原始车道的事件时，确定车辆是否位于与使车辆返回到原始车道的区域相对应的返回区域内。

9.根据权利要求8所述的控制车辆的车道变更的装置，其中，所述处理器配置为：

当车辆位于所述返回区域内时，

计算使车辆返回到原始车道的路径；

提供中断车道变更程序的通知。

10.根据权利要求9所述的控制车辆的车道变更的装置，其中，所述处理器配置为：

当车辆未位于所述返回区域内时，继续保持车道变更路径。

11.根据权利要求6所述的控制车辆的车道变更的装置，其中，所述处理器配置为：

当未出现使车辆返回到原始车道的事件时，确定是否未识别出车道。

12.根据权利要求11所述的控制车辆的车道变更的装置，其中，所述处理器配置为：

当识别出车道时，

计算用于保持当前车道的路径；

提供中断车道变更程序的通知。

13.根据权利要求11所述的控制车辆的车道变更的装置，其中，所述处理器配置为：

当未识别出车道时，提供中断车道变更程序的通知而不计算车道变更路径。

14.根据权利要求1所述的控制车辆的车道变更的装置，其中，所述处理器配置为：

当附近车辆相对于本车的相对纵向距离小于预定的安全参考时，感测到危险情况；

当转向扭矩或转向扭矩变化率分别等于或小于预定的相应参考值时，确定用户的手松开状态。

15.一种车辆系统，其包括：

车道变更控制装置，其配置为：

在控制车道变更期间，确定是否出现中断车道变更程序的条件，

当出现中断车道变更程序的条件时，确定是否中断车道变更程序，或者是否使车辆返回到原始车道；

警告设备，其配置为当中断车道变更程序时输出通知；

其中，所述车道变更控制装置配置为：

当接收到车道变更请求时，计算车道变更路径；

确定车辆是否在车道变更方向上朝向目标车道偏移；

基于车道变更路径和实际车辆行为路径之间的差值计算车道变更的误差；

当车道变更的误差小于预定参考值时，确定车辆不偏移；

基于从车辆中心到车辆正在行驶的当前车道的车道标记的距离，以及与车辆总宽度的一半相对应的值，计算返回区域，以使车辆返回到原始车道。

16.一种控制车辆的车道变更的方法，所述方法包括：

在控制车道变更期间，通过处理器确定是否出现中断车道变更程序的条件；

当出现中断车道变更程序的条件时，通过处理器确定是否中断车道变更程序，或者是否使车辆返回到原始车道以控制车辆；

当中断车道变更程序时，通过警告设备输出通知；

其中，当接收到车道变更请求时，通过处理器计算车道变更路径；

通过处理器确定车辆是否在车道变更方向上朝向目标车道偏移；

基于车道变更路径和实际车辆行为路径之间的差值，通过处理器计算车道变更的误差；

当车道变更的误差小于预定参考值时，通过处理器确定车辆不偏移；

基于从车辆中心到车辆正在行驶的当前车道的车道标记的距离，以及与车辆总宽度的一半相对应的值，通过处理器计算返回区域，以使车辆返回到原始车道。