ES2859751T3 - Aparato y método para controlar la conducción de un vehículo - Google Patents

Aparato y método para controlar la conducción de un vehículo Download PDF

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Hoi Won Kim
Doo Jin Um
Dae Young Kim
Chan Il Park
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Abstract

Aparato (100) para controlar la conducción de un vehículo, comprendiendo el aparato: al menos un dispositivo (120) de entrada configurado para recibir una entrada procedente del conductor del vehículo; y un circuito (140) de control conectado eléctricamente con el al menos un dispositivo (120) de entrada, en el que el circuito (140) de control está configurado para: realizar un control de mantenimiento de carril en un carril de conducción del vehículo durante una primera duración de tiempo, cuando se recibe una primera entrada para cambiar de carril procedente del conductor a través de al menos un dispositivo (120) de entrada, cuando se recibe una segunda entrada para cambiar el carril procedente del vehículo a través de el al menos un dispositivo (120) de entrada después de recibir la primera entrada, realizar un control de acceso de línea de modo que el vehículo se desplaza hacia una línea posicionada en una dirección de un carril objetivo para el cambio del carril, después de completarse el control de mantenimiento de carril durante la primera duración de tiempo, y realizar un control de entrada a carril hacia el carril objetivo cuando el control de acceso a línea se completa en el plazo de una segunda duración de tiempo.

Description

DESCRIPCIÓN
Aparato y método para controlar la conducción de un vehículo
Referencia cruzada a solicitudes relacionadas
Campo
La presente invención se refiere a un aparato y a un método para proporcionar una función de cambio de carril para un vehículo.
Antecedentes
Las declaraciones en esta sección simplemente proporcionan información de antecedentes relacionada con la presente invención y pueden no constituir técnica anterior.
Con el desarrollo de la industria automovilística, se han desarrollado un sistema de conducción autónoma y un sistema de asistencia a la conducción, que permite parcialmente una conducción autónoma, (a continuación en el presente documento, la conducción autónoma y la asistencia a la conducción se denominan colectivamente “conducción autónoma” por conveniencia en la explicación). El sistema de conducción autónoma puede proporcionar diversas funciones tales como mantener una velocidad establecida, mantener una distancia entre vehículos, mantener un carril y cambiar de carril. El sistema de conducción autónoma puede realizar una conducción autónoma usando diversos dispositivos tales como un sensor para detectar el entorno externo de un vehículo, un sensor para detectar información sobre el vehículo, un sistema de posicionamiento global (GPS), un mapa detallado, un sistema para detectar el estado del conductor, un actuador de dirección, un actuador de aceleración/desaceleración, un circuito de comunicación y un circuito de control (por ejemplo, una unidad de control electrónica (ECU)). El sistema de conducción autónoma puede cambiar el carril basándose, por ejemplo, en la entrada del conductor. El documento US 2017/240172 A1 divulga un sistema de asistencia a la conducción de este tipo que proporciona funciones tanto de mantenimiento de carril como de cambio de carril.
Sumario
La presente invención aborda una estrategia de control para garantizar la seguridad del conductor de un vehículo que cambia de carril y la seguridad del conductor de un vehículo vecino, cuando se cambia de carril. La estrategia de control puede tener una limitación de tiempo y la necesidad de considerar diversas condiciones de cancelación del cambio de carril debido a preocupaciones por la seguridad.
La presente invención se ha realizado para resolver los problemas mencionados anteriormente que se producen en la técnica anterior, mientras se mantienen intactas las ventajas conseguidas por la técnica anterior.
Un aspecto de la presente invención proporciona un aparato y un método para realizar una estrategia de control de vehículo, capaz de garantizar la seguridad de un vehículo y la seguridad de un vehículo vecino cuando se cambia de carril.
Los problemas técnicos que van a resolverse por el presente concepto inventivo no se limitan a los problemas mencionados anteriormente, y se entenderá claramente cualquiera otro problema técnico no mencionado en el presente documento a partir de la siguiente descripción por los expertos en la técnica a la que pertenece la presente invención.
Según un aspecto de la presente invención, un aparato para controlar la conducción de un vehículo puede incluir: al menos un dispositivo de entrada configurado para recibir una entrada procedente del conductor del vehículo, y un circuito de control conectado eléctricamente con el al menos un dispositivo de entrada. El circuito de control puede realizar un control de mantenimiento de carril en un carril de conducción del vehículo durante una primera duración de tiempo, cuando se recibe una primera entrada para cambiar de carril procedente del conductor a través del al menos un dispositivo de entrada, puede realizar un control de acceso a línea de tal manera que el vehículo se desplaza hacia una línea posicionada en una dirección de un carril objetivo para el cambio del carril, después de completarse el control de mantenimiento de carril durante la primera duración de tiempo, cuando se recibe una segunda entrada para cambiar de carril procedente del conductor a través del al menos un dispositivo de entrada después de recibir la primera entrada, y puede realizar un control de entrada a carril hacia el carril objetivo cuando se completa el control de acceso a línea en el plazo de una segunda duración de tiempo.
Según una forma, el al menos un dispositivo de entrada puede incluir un primer dispositivo de entrada y un segundo dispositivo de entrada. La primera entrada puede recibirse a través del primer dispositivo de entrada, y la segunda entrada puede recibirse a través del segundo dispositivo de entrada.
Según otra forma, el primer dispositivo de entrada puede ser una palanca de intermitente, y el segundo dispositivo de entrada puede ser un volante de dirección, un interruptor o un botón.
Según otra forma, el aparato puede incluir además un dispositivo de salida, y el circuito de control puede emitir un mensaje asociado con cambiar de carril a través del dispositivo de salida, cuando se recibe la primera entrada.
Según otra forma a modo de ejemplo, el circuito de control puede detener el cambio de carril, cuando se satisface una condición de cancelación especificada mientras está realizándose el control de mantenimiento de carril o el control de acceso a línea.
Según otra forma, puede satisfacerse la condición de cancelación especificada: cuando se detecta una situación peligrosa; cuando el conductor apaga un sistema; cuando el sistema alcanza una situación límite; cuando se detecta que el conductor está en manos libres; cuando el conductor apaga una luz intermitente; cuando se retrasa el inicio de cambio de carril; o cuando el movimiento lateral es discontinuo.
Según otra forma, puede satisfacerse la condición de cancelación especificada cuando se predice que es imposible completar el control de acceso a línea en el plazo de la segunda duración de tiempo.
Según otra forma, el circuito de control puede detener el cambio del carril y puede realizar de manera continua el control de mantenimiento de carril en el carril de conducción, cuando se satisface la condición de cancelación especificada durante el control de mantenimiento de carril.
Según otra forma, el circuito de control puede detener el cambio de carril y puede realizar un control de retorno a carril para retornar el vehículo a la línea central del carril de conducción en el carril de conducción, cuando se satisface la condición de cancelación especificada durante el control de acceso a línea.
Según otra forma, los circuitos de control pueden detener el control de retorno a carril, cuando se cancela la condición de cancelación especificada durante el control de retorno a carril, y puede realizar el control de acceso a línea, cuando se reciben la primera entrada y la segunda entrada.
Según otra forma, el aparato puede incluir además un dispositivo de salida, y los circuitos de control pueden emitir un aviso a través del dispositivo de salida y mantiene el control de entrada a carril, cuando se satisface la condición de cancelación especificada durante el control de entrada a carril.
Según otra forma, puede satisfacerse la condición de cancelación especificada cuando se predice que es imposible completar el control de entrada a carril durante una tercera duración de tiempo.
Según otra forma, el circuito de control puede realizar el control de mantenimiento de carril en el carril objetivo, cuando se completa el control de entrada a carril en el plazo de una tercera duración de tiempo.
Según otro aspecto de la presente invención un método para controlar la conducción de un vehículo puede incluir: realizar, mediante un circuito de control, un control de mantenimiento de carril en un carril de conducción del vehículo durante una primera duración de tiempo, cuando se recibe una primera entrada para cambiar de carril procedente del conductor del vehículo; cuando se recibe una segunda entrada para cambiar de carril procedente del conductor después de recibir la primera entrada, realizar un control de acceso a línea de tal manera que el vehículo se desplaza hacia una línea posicionada en una dirección de un carril objetivo para el cambio del carril, después de que se completa el control de mantenimiento de carril durante la primera duración de tiempo; y realizar, mediante el circuito de control, un control de entrada a carril hacia el carril objetivo cuando se completa el control de acceso a línea en el plazo de una segunda duración de tiempo.
Según otra forma, el método puede incluir detener, mediante el circuito de control, el cambio de carril, cuando se satisface una condición de cancelación especificada mientras está realizándose el control de mantenimiento de carril o el control de acceso a línea.
Según una forma a modo de ejemplo, la detención del cambio de carril puede incluir detener el cambio del carril y realizar de manera continua el control de mantenimiento de carril en el carril de conducción, cuando se satisface la condición de cancelación especificada durante el control de mantenimiento de carril.
Según otra forma a modo ejemplo, la detención del cambio de carril puede incluir detener el cambio del carril y realizar un control de retorno a carril para retornar el vehículo a la línea central del carril de conducción, cuando se satisface la condición de cancelación especificada durante el control de acceso a línea.
Según otra forma, el método puede incluir detener el control de retorno a carril, cuando se cancela la condición de cancelación especificada durante el control de retorno a carril, y realizar el control de acceso a línea, cuando se reciben la primera entrada y la segunda entrada.
Según otra forma, el método puede incluir además emitir un aviso a través de un dispositivo de salida, y mantener el control de entrada a carril, cuando se satisface la condición de cancelación especificada durante el control de entrada a carril.
Según otra forma, el método puede incluir además realizar, mediante el circuito de control, el control de mantenimiento de carril en el carril objetivo, cuando se completa el control de entrada a carril durante una tercera duración de tiempo. Resultarán evidentes áreas de aplicabilidad adicionales a partir de la descripción proporcionada en el presente documento. Debe entenderse que la descripción y los ejemplos específicos están destinados con propósitos de ilustración únicamente y no están destinados a limitar el alcance de la presente divulgación.
Dibujos
Con el fin de que la invención pueda entenderse bien, ahora se describirán diversas formas de la misma, proporcionadas a modo de ejemplo, haciéndose referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
la figura 1 es un diagrama de bloques que ilustra el componente de un aparato para controlar la conducción de un vehículo;
la figura 2 es un diagrama de bloques que ilustra los componentes incluidos en un vehículo;
la figura 3 es una vista que ilustra un funcionamiento a modo de ejemplo de un aparato para controlar la conducción de un vehículo;
la figura 4 es una vista que ilustra un funcionamiento a modo de ejemplo de un aparato para controlar la conducción de un vehículo;
la figura 5 es una vista que ilustra un funcionamiento a modo de ejemplo de un aparato para controlar la conducción de un vehículo;
la figura 6 es un diagrama de flujo que ilustra un método para controlar la conducción de un vehículo;
la figura 7 es un diagrama de flujo que ilustra un método para controlar la conducción de un vehículo; y
la figura 8 ilustra un diagrama de bloques que ilustra un sistema informático para controlar la conducción de un vehículo.
Los dibujos descritos en el presente documento son con propósitos de ilustración únicamente y no están destinados a limitar el alcance de la presente invención en modo alguno.
Descripción detallada
Debe entenderse que, a lo largo de los dibujos, los números de referencia correspondientes indican partes y características similares o correspondientes.
Además, en la siguiente descripción de la presente invención se descartará una descripción detallada de características o funciones bien conocidas con el fin de no ocultar innecesariamente el espíritu de la presente invención.
Al describir los componentes de formas a modo de ejemplo de la presente invención, pueden usarse los términos 1°, 2°, primero, segundo, A, B, (a), (b), y similares en el presente documento. Estos términos sólo se usan para distinguir un componente de otro, pero no limitan los componentes correspondientes independientemente del orden o la prioridad de los componentes correspondientes. A menos que se definan de otro modo, todos los términos usados en el presente documento, incluyendo términos técnicos o científicos, tienen los mismos significados que los entendidos generalmente por los expertos en la técnica a la que pertenece la presente invención. Tales términos como los definidos en un diccionario usado de manera general deben interpretarse como que tienen significados iguales a los significados contextuales en el campo relevante de la técnica, y no deben interpretarse como que tienen significados ideales o excesivamente formales a menos que se defina claramente como que tienen tales en la presente solicitud. La figura 1 es un diagrama de bloques que ilustra el componente de un aparato para controlar la conducción de un vehículo, según una forma a modo de ejemplo de la presente invención.
Haciendo referencia a la figura 1, según la invención, un aparato 100 para controlar la conducción de un vehículo (aparato de control de conducción de vehículo) incluye un sensor 110, un dispositivo 120 de entrada, un dispositivo 130 de salida y un circuito 140 de control. El aparato 100 de control de conducción de vehículo de la figura 1 puede formar parte de un sistema de conducción autónoma y puede montarse en el vehículo.
El sensor 110 está configurado para detectar información sobre un entorno externo de un vehículo e información sobre un vehículo que tiene el aparato 100 de control de conducción de vehículo montado en el mismo. El sensor 110 puede detectar un vehículo que avanza, un vehículo trasero, una línea de un carril, otro objeto externo, y similares, y puede detectar la velocidad del vehículo, un ángulo de dirección, la velocidad de rueda, una velocidad de rotación, y similares.
El dispositivo 120 de entrada está configurado para recibir la entrada procedente del conductor del vehículo. El dispositivo 120 de entrada puede estar configurado para recibir, por ejemplo, una orden para cambiar de carril procedente del conductor. El dispositivo 120 de entrada puede incluir, por ejemplo, un primer dispositivo de entrada y un segundo dispositivo de entrada. El primer dispositivo de entrada puede ser, por ejemplo, una palanca de intermitente, y el segundo dispositivo de entrada puede ser, por ejemplo, un volante de dirección, un interruptor o un botón. Como otro ejemplo, el vehículo puede incluir un dispositivo de entrada para recibir la orden para cambiar de carril, y el primer dispositivo de entrada y el segundo dispositivo de entrada pueden ser el mismo tipo de dispositivos de entrada.
El dispositivo 130 de salida está configurado para emitir información que es capaz de detectarse por el conductor en el interior del vehículo. El dispositivo 130 de salida puede incluir, por ejemplo, un altavoz, un elemento de visualización y/o un motor de vibración.
Tal como no se ilustra en la figura 1, el aparato 100 de control de conducción de vehículo puede incluir además un dispositivo de dirección, un dispositivo de aceleración y un dispositivo de desaceleración.
El circuito 140 de control se conecta eléctricamente con el sensor 110, el dispositivo 120 de entrada y el dispositivo 130 de salida. El circuito 140 de control puede controlar el sensor 110, el dispositivo 120 de entrada y el dispositivo 130 de salida, y puede realizar diversos procesamientos de datos y diversas computaciones. El circuito 140 de control puede ser, por ejemplo, una unidad de control electrónica (ECU), una unidad de microcontrolador (MCU) o un subcontrolador montado en el vehículo.
Según otra forma, el circuito 140 de control puede realizar una operación de control de mantenimiento de un carril (control de mantenimiento de carril). El circuito 140 de control puede realizar, por ejemplo, el control de mantenimiento de carril usando un sistema de asistencia a la conducción en una carretera dedicada a un vehículo.
Según la invención, el circuito 140 de control está configurado para recibir una primera entrada de un conductor para cambiar de carril a través del dispositivo 120 de entrada. El circuito 140 de control puede recibir la primera entrada a través del primer dispositivo de entrada. Por ejemplo, el circuito 140 de control puede recibir una entrada para la palanca de intermitente mediante una acción del conductor que pretende cambiar de carril.
Según la invención, el circuito 140 de control está configurado para realizar el control de mantenimiento de carril durante una primera duración de tiempo, cuando se recibe la primera entrada. El circuito 140 de control puede hacer parpadear una luz intermitente, cuando se recibe la primera entrada. El circuito 140 de control está configurado para realizar de manera continua el control de mantenimiento de carril durante la primera duración de tiempo (por ejemplo, un segundo) sin desplazar instantáneamente el vehículo en una dirección lateral. El aparato 100 de control de conducción de vehículo puede notificar la intención del conductor de cambiar de carril a un vehículo vecino mientras realiza de manera continua el control de mantenimiento de carril durante la primera duración de tiempo. Por consiguiente, puede garantizarse la seguridad cuando se cambia de carril.
Según otra forma a modo de ejemplo, el circuito 140 de control puede emitir un mensaje asociado con el cambio de carril usando el dispositivo 130 de salida, cuando se recibe la primera entrada. Por ejemplo, el circuito 140 de control puede emitir un mensaje de notificación del comienzo del cambio del carril en un elemento de visualización después de recibir la primera entrada.
Según otra forma a modo de ejemplo, el circuito 140 de control puede detener el cambio del carril, si se satisface una condición de cancelación especificada mientras está realizándose el control de mantenimiento de carril. Por ejemplo, puede satisfacerse la condición de cancelación especificada cuando se detecta una situación peligrosa (por ejemplo, el incumplimiento de la distancia de seguridad), cuando el conductor apaga un sistema, cuando un sistema alcanza una situación límite (por ejemplo, el sistema no detecta una línea de un carril), cuando se detecta que el conductor está en manos libres, cuando el conductor apaga una luz intermitente, cuando se retrasa el comienzo del cambio del carril (por ejemplo, en el plazo de 10 segundos después de que se recibe la primera entrada), cuando el movimiento lateral es discontinuo. Como otro ejemplo, puede satisfacerse la condición de cancelación sólo cuando es imposible completar el control de acceso a línea en el plazo de una segunda duración de tiempo (por ejemplo, 5 segundos o 10 segundos). Cuando se tarda un tiempo excesivamente largo en realizar el control de acceso a línea, puede reducirse la seguridad. Por consiguiente, puede establecerse la condición de cancelación descrita anteriormente. Por ejemplo, cuando se retrasa la segunda entrada después de que se reciba la primera entrada, puede ser imposible completar el control de acceso a línea en el plazo de la segunda duración de tiempo. En este caso, puede satisfacerse la condición de cancelación mientras está realizándose el control de acceso a línea. El circuito 140 de control puede calcular un tiempo esperado (tiempo hasta tocar la línea; TLC) que se tarda en completar el control de acceso a línea. Cuando el TLC calculado es mayor que un tiempo restante que se tarda en cambiar de carril, se determina que se satisface la condición de cancelación. El TLC puede ser DLC/Vy o LC. En este caso, DLC, que representa la “distancia hasta el cruce del carril”, se refiere a una distancia entre una línea y un primer neumático del vehículo que atraviesa la línea. El tiempo restante que se tarda en cambiar de carril puede obtenerse restando el tiempo, que transcurre desde la primera entrada, de la segunda duración de tiempo.
Según otra forma, el circuito 140 de control puede detener el cambio del carril y puede realizar de manera continua el control de mantenimiento de carril, si se satisface una condición de cancelación especificada mientras está realizándose el control de mantenimiento de carril. El circuito 140 de control puede apagar la luz intermitente y puede realizar el control de mantenimiento de carril de manera similar al caso antes de que se cambie de carril. El circuito 140 de control puede cancelar automáticamente el cambio del carril, cuando se satisface la condición de cancelación y, por tanto, no se cambia de carril de manera segura.
Según la invención, el circuito 140 de control puede recibir una segunda entrada de un conductor para cambiar de carril a través de al menos un dispositivo 120 de entrada después de que se reciba la primera entrada. El circuito 140 de control puede recibir la segunda entrada a través del segundo dispositivo de entrada. Por ejemplo, el circuito 140 de control puede recibir una entrada para un volante de dirección, un interruptor o un botón por una acción de un conductor que pretende cambiar de carril. El aparato 100 de control de conducción de vehículo puede reconocer exactamente la intención del conductor de cambiar de carril al recibir la primera entrada y la segunda entrada.
Según la invención, el circuito 140 de control está configurado para realizar una operación de control de acceso a una línea (es decir, control de acceso a línea) para desplazar el vehículo hacia una línea posicionada en una dirección de un carril objetivo para cambiar de carril, después de completarse el control de mantenimiento de carril durante la primera duración de tiempo, cuando se recibe la segunda entrada. Por ejemplo, el circuito 140 de control puede realizar el control de acceso a línea después de realizar de manera continua el control de mantenimiento de carril durante la primera duración de tiempo cuando se recibe la segunda entrada en el plazo de la primera duración de tiempo. Como otro ejemplo, el circuito 140 de control puede realizar el control de acceso a línea inmediatamente cuando se recibe la segunda entrada después de que transcurra la primera duración de tiempo. El control de acceso a línea es una operación de control de desplazar el vehículo hacia la línea, que se posiciona en la dirección del carril objetivo, en una dirección lateral en un carril de conducción.
Según otra forma, el circuito 140 de control puede detener el cambio de carril, si se satisface una condición de cancelación especificada mientras está realizándose el control de acceso a línea. La condición de cancelación establecida cuando está realizándose el control de acceso a línea puede ser la misma que la condición de cancelación establecida cuando está realizándose el control de mantenimiento de carril.
Según una forma a modo de ejemplo, el circuito 140 de control puede detener el cambio de carril y puede realizar una operación de control de retorno al carril (control de retorno a carril) en el carril de conducción de tal manera que el vehículo se retorna a la línea central del carril de conducción, cuando se satisface una condición de cancelación especificada mientras está realizándose el control de acceso a línea. El circuito 140 de control puede desplazar el vehículo en la dirección lateral hacia la línea central del carril de conducción, cuando se satisface la condición de cancelación después de que el vehículo se mueva en la dirección lateral en el carril de conducción, mientras está realizándose el control de acceso a línea. El control de retorno a carril puede realizarse de manera idéntica al control de mantenimiento de carril. Cuando se completa el control de retorno a carril, el circuito 140 de control puede realizar de manera continua el control de mantenimiento de carril.
Según una forma a modo de ejemplo, el circuito 140 de control puede detener el control de retorno a carril, cuando se cancela la condición de cancelación especificada mientras está realizándose el control de retorno a carril, y puede realizar el control de acceso a línea, cuando se reciben de nuevo la primera entrada y la segunda entrada. La condición de cancelación puede cancelarse mientras está realizándose el control de retorno a carril. Mientras está cancelándose la condición de cancelación, pueden recibirse de nuevo la primera entrada y la segunda entrada. En este caso, el circuito 140 de control puede reanudar el control de acceso a línea sin completar el control de retorno a carril, es decir, sin desplazar el vehículo hacia la línea central del carril de conducción con el propósito de mejorar la eficiencia de control.
Según la invención, el circuito 140 de control está configurado para realizar una operación de control de entrar en un carril (es decir, un control de entrada a carril) hacia un carril objetivo, cuando se completa el control de acceso a línea en el plazo de la segunda duración de tiempo. El circuito 140 de control está configurado para desplazar el vehículo en la dirección lateral hacia el carril objetivo de tal manera que el vehículo entra en el carril objetivo, cuando el vehículo accede suficientemente al carril. El circuito 140 de control puede alinear el vehículo de tal manera que es posible el control de mantenimiento de carril después de que el vehículo entre en el carril objetivo mientras está realizándose el control de entrada a carril. El control de entrada a carril puede realizarse de manera continua hasta que todas las ruedas del vehículo atraviesan la línea.
Según otra forma, el circuito 140 de control puede emitir un aviso a través del dispositivo 130 de salida y puede realizar de manera continua el control de entrada a carril, cuando se satisface la condición de cancelación especificada mientras está realizándose el control de entrada a carril.
Por ejemplo, puede satisfacerse la condición de cancelación especificada cuando se detecta una situación peligrosa (por ejemplo, el incumplimiento de una distancia de seguridad), cuando el conductor apaga un sistema, cuando un sistema alcanza una situación límite (por ejemplo, el sistema no detecta una línea de un carril), cuando se detecta que el conductor está en manos libres, cuando el conductor apaga una luz intermitente, cuando se retrasa el comienzo del cambio del carril (por ejemplo, en el plazo de 10 segundos después de que se recibe la primera entrada) o cuando el movimiento lateral es discontinuo. Como otro ejemplo, puede satisfacerse la condición de cancelación sólo cuando es imposible completar el control de entrada a carril en el plazo de una tercera duración de tiempo (por ejemplo, 5 segundos). Cuando se tarda un tiempo excesivamente largo en realizar el control de entrada a carril, puede reducirse la seguridad. Por consiguiente, puede establecerse la condición de cancelación descrita anteriormente. El circuito 140 de control puede calcular un tiempo esperado (restante hasta el cambio de carril; RTLC) que se tarda en completar el control de entrada a carril. Cuando el RTLC es mayor que el tiempo restante que se tarda en cambiar de carril, se determina que se satisface la condición de cancelación. En este caso, el RDLC puede ser DLT/Vy, LC. El RDLC, que representa la distancia restante hasta el cambio de carril, puede referirse a una distancia entre una línea y un último neumático del vehículo que atraviesa la línea y, Vy, LC puede referirse a una velocidad de movimiento lateral promedio cuando se cambia de carril. El tiempo restante que se tarda en cambiar de carril puede obtenerse restando el tiempo, que transcurre desde el incumplimiento de la línea, de la tercera duración de tiempo.
Puesto que puede ser más peligroso que el vehículo retorne a un carril previo después de que el control de entrada a carril comience aunque se satisfaga la condición de cancelación, el circuito 140 de control puede emitir un aviso a través del dispositivo 130 de salida y puede realizar de manera continua el control de entrada a carril. El circuito 140 de control puede emitir, por ejemplo, un aviso visible, un aviso acústico y/o un aviso táctil.
Según otra forma, el circuito 140 de control puede realizar el control de mantenimiento de carril en el carril objetivo cuando se completa el control de acceso a línea en el plazo de la tercera duración de tiempo. El circuito 140 de control puede reanudar el control de mantenimiento de carril y puede desplazar el vehículo hasta la línea central del carril, cuando todas las ruedas del vehículo entran en el carril objetivo. Por consiguiente, puede completarse el cambio de carril.
La figura 2 es un diagrama de bloques que ilustra los componentes incluidos en el vehículo, según una forma a modo de ejemplo de la presente invención.
Haciendo referencia a la figura 2, el vehículo puede incluir un dispositivo 210 de asistencia en el cambio de carril, un sensor 220 de información externo al vehículo, un sensor 230 de información interno al vehículo, un dispositivo 240 de entrada del conductor, una HMI 250 y un dispositivo 260 de seguimiento de trayectoria.
El dispositivo 210 de asistencia en el cambio de carril puede montarse en el vehículo. El dispositivo 210 de asistencia en el cambio de carril puede determinar si existe la capacidad de realizarse el control de cambio de carril, en respuesta a la entrada del conductor, y puede realizar control de la dirección y control de aceleración/desaceleración para el control de cambio de carril. El dispositivo 210 de asistencia en el cambio de carril puede incluir un determinador 211 de estado de cambio de carril y un generador 212 de trayectoria objetivo. El determinador 211 de estado de cambio de carril puede determinar el estado asociado con el cambio del carril considerando totalmente si está presente la entrada del conductor y si es posible el cambio de carril. El generador 212 de trayectoria objetivo puede generar una trayectoria apropiada para la conducción del vehículo, dependiendo del estado asociado con el cambio de carril.
El sensor 220 de información externo al vehículo puede incluir un sensor, tal como una cámara, un radar o un LiDAR, para detectar una línea de un carril y un objeto, y puede incluir un sensor, tal como una navegación, para determinar un atributo de un carril de conducción.
El sensor 230 de información interno al vehículo puede detectar el estado de conducción del vehículo y puede incluir un sensor de aceleración y un sensor de velocidad de rotación.
El dispositivo 240 de entrada del conductor puede incluir medios para detectar la acción intencionada del conductor en un sistema de dirección tal como un interruptor y un sensor de par de torsión de la dirección.
La HMI 250 puede visualizar una pantalla de tal manera que el conductor reconoce un estado de carril, que se cambia, en el interior del vehículo.
El dispositivo 260 de seguimiento de trayectoria puede realizar una operación de control para seguir una trayectoria objetivo a través del control de un actuadortal como un sistema de dirección asistida accionado por motor (MDPS) o un control de estabilidad electrónico (ESC).
La figura 3 es una vista que ilustra el funcionamiento de un aparato para controlar la conducción de un vehículo, según la presente invención.
Haciendo referencia a la figura 3, un vehículo 310 puede cambiar de carril de un carril de conducción a un carril objetivo. El vehículo 310 puede hacer parpadear una luz intermitente, cuando se recibe la primera entrada. El vehículo 310 realiza un control de mantenimiento de carril durante al menos la primera duración de tiempo después de que se reciba la primera entrada. El vehículo 310 comienza el control de acceso a línea después de que se realice de manera continua el control de mantenimiento de carril durante la primera duración de tiempo, cuando se recibe la segunda entrada en el plazo de la primera duración de tiempo. El vehículo 310 puede comenzar inmediatamente el control de acceso a línea cuando se recibe la segunda entrada después de la primera duración de tiempo.
El vehículo 310 puede realizar el control de acceso a línea hacia una línea interpuesta entre el carril de conducción y el carril objetivo. El vehículo 310 puede desplazarse en una dirección lateral hacia la línea. El vehículo 310 puede completar el control de acceso a línea en el plazo de la segunda duración de tiempo.
El vehículo 310 realiza un control de entrada a carril cuando se completa el control de acceso a línea. La rueda del vehículo 310 puede atravesar una línea mientras está realizándose el control de entrada a carril. El vehículo 310 puede desplazarse en una dirección lateral hacia el carril objetivo. El control de entrada de vehículo puede realizarse de manera continua desde el momento en que la rueda del vehículo 310 empieza a atravesar la línea hasta el momento en el que todas las ruedas del vehículo 310 atraviesan la línea.
El vehículo 310 puede realizar el control de mantenimiento de carril cuando se completa el control de entrada a carril. El vehículo 310 puede desplazarse en una dirección lateral hacia la línea central del carril objetivo. Cuando el vehículo 310 se desplaza hasta la línea central del carril objetivo, el vehículo 310 puede apagar la luz intermitente.
La figura 4 es una vista que ilustra un funcionamiento a modo de ejemplo de un aparato de control de conducción de vehículo de un vehículo, según otra forma de la presente invención.
Haciendo referencia a la figura 4, un vehículo 410 puede cambiar de carril de un carril de conducción a un carril objetivo. El vehículo 410 puede hacer parpadear una luz intermitente, cuando se recibe la primera entrada. El vehículo 410 puede comenzar un control de acceso a línea cuando se recibe la segunda entrada.
El vehículo 410 puede realizar el control de acceso a línea hacia una línea interpuesta entre el carril de conducción y el carril objetivo. El vehículo 410 puede desplazarse en una dirección lateral hacia la línea. Puede satisfacerse la condición de cancelación especificada mientras está realizándose el control de acceso a línea.
Cuando se satisface la condición de cancelación, puesto que puede ser demasiado peligroso que el vehículo 410 cambie de carril, el vehículo 410 puede detener el cambio de carril y puede realizar un control de retorno a carril. El vehículo 410 puede detener el cambio de carril, puede apagar la luz intermitente y puede desplazarse en la dirección lateral hacia la línea central del carril de conducción. El control de retorno a carril puede realizarse de la misma manera que la manera del control de mantenimiento de carril.
Cuando se completa el control de retorno a carril, el vehículo 410 puede realizar de manera continua el control de mantenimiento de carril en la línea central del carril de conducción.
La figura 5 es una vista que ilustra un funcionamiento a modo de ejemplo de un aparato de control de conducción de vehículo, según una forma a modo de ejemplo de la presente invención.
Haciendo referencia a la figura 5, un vehículo 510 puede cambiar de carril de un carril de conducción a un carril objetivo. El vehículo 510 puede hacer parpadear una luz intermitente, cuando se recibe la primera entrada. El vehículo 510 puede comenzar el control de acceso a línea cuando se recibe la segunda entrada.
El vehículo 510 puede realizar el control de acceso a línea hacia una línea interpuesta entre el carril de conducción y el carril objetivo. El vehículo 510 puede desplazarse en una dirección lateral hacia la línea. Puede satisfacerse la condición de cancelación especificada mientras está realizándose el control de acceso a línea.
Cuando se satisface la condición de cancelación, puesto que es demasiado peligroso que el vehículo 510 cambie de carril, el vehículo 510 puede detener el cambio de carril y puede realizar un control de retorno a carril. El vehículo 510 puede detener el cambio de carril, puede apagar la luz intermitente y puede desplazarse en la dirección lateral hacia la línea central del carril de conducción. El control de retorno a carril puede realizarse de la misma manera que la manera del control de mantenimiento de carril.
El vehículo 510 puede realizar de nuevo el control de acceso a línea, cuando se cancela la condición de cancelación durante el control de retorno a carril y se reciben de nuevo la primera entrada y la segunda entrada. El vehículo 510 puede hacer parpadear la luz intermitente sin completarse el control de retorno a carril y puede reanudar el control de acceso a línea, para la eficiencia de control.
El vehículo 510 puede realizar el control de entrada a carril cuando se completa el control de acceso a línea.
La figura 6 es un diagrama de flujo que ilustra un método para controlar la conducción de un vehículo, según otra forma a modo de ejemplo de la presente invención.
A continuación en el presente documento, se supone que un vehículo que incluye el aparato 100 de control de conducción de vehículo de la figura 1 realiza el procedimiento de la figura 6. Además, en la siguiente descripción realizada con referencia a la figura 6, la operación descrita como que se realiza por el vehículo puede entenderse como que se controla por el circuito 140 de control del aparato 100 de control de conducción de vehículo.
Haciendo referencia a la figura 6, en la operación 610, el vehículo puede recibir una primera entrada para cambiar de carril. El vehículo puede realizar de manera continua un control de mantenimiento de carril hasta que se recibe la primera entrada. Cuando se recibe la primera entrada, el vehículo realiza el control de mantenimiento de carril en el carril de conducción del vehículo durante la primera duración de tiempo, en la operación 620. En la operación 630, el vehículo puede recibir una segunda entrada para cambiar de carril después de que se recibe la primera entrada. El vehículo puede realizar de manera continua un control de mantenimiento de carril cuando no se recibe la segunda entrada.
Cuando se recibe la segunda entrada, el vehículo realiza un control de acceso a línea de tal manera que el vehículo se desplaza hacia una línea posicionada en una dirección de un carril objetivo después de la primera duración de tiempo, en la operación 640. En la operación 650, el vehículo determina si se completa el control de acceso a línea en el plazo de la segunda duración de tiempo. Cuando no se completa el control de acceso a línea en el plazo de la segunda duración de tiempo, el vehículo puede cancelar el cambio de carril y puede realizar el control de mantenimiento de carril en el carril de conducción. Cuando se completa el control de acceso a línea en el plazo de la segunda duración de tiempo, el vehículo realiza el control de entrada a carril hacia el carril objetivo, en la operación 660. En la operación 670, el vehículo puede determinar si se completa el control de entrada a línea en el plazo de la tercera duración de tiempo. Cuando no se completa el control de entrada a carril en el plazo de la tercera duración de tiempo, el vehículo puede realizar el control de entrada a carril junto con el aviso, en la operación 670. Cuando se completa el control de entrada a carril en el plazo de la tercera duración de tiempo, el vehículo puede realizar el control de mantenimiento de carril en el interior del carril objetivo, en la operación 690.
La figura 7 es un diagrama de flujo que ilustra un método para controlar la conducción de un vehículo, según otra forma de la presente invención.
A continuación en el presente documento, se supone que un vehículo que incluye el aparato 100 de control de conducción de vehículo de la figura 1 realiza el procedimiento de la figura 7. Además, en la siguiente descripción realizada con referencia a la figura 7, la operación descrita como que se realiza por el vehículo puede entenderse como que se controla por el circuito 140 de control del aparato 100 de control de conducción de vehículo.
Haciendo referencia a la figura 7, en la operación 705, el vehículo puede realizar un control de mantenimiento de carril. En la operación 710, el vehículo puede determinar si se recibe una primera entrada del conductor. El vehículo puede realizar de manera continua el control de mantenimiento de carril hasta que se recibe la primera entrada. Cuando se recibe la primera entrada, el vehículo puede realizar un control de mantenimiento de carril, en la operación 715. Mientras está realizándose el control de mantenimiento de carril en la operación 715, el vehículo puede determinar si se satisface la condición de cancelación en la operación 720. Cuando se satisface la condición de cancelación, el vehículo puede cancelar el cambio de carril y puede realizar de manera continua el control de mantenimiento de carril en la operación 705. Cuando no se satisface la condición de cancelación, el vehículo puede realizar de manera continua el control de mantenimiento de carril en la operación 715.
Mientras se realiza el control de mantenimiento de carril en la operación 715, el vehículo puede determinar si se recibe la segunda entrada del conductor en la operación 725. Cuando no se recibe la segunda entrada, el vehículo puede realizar de manera continua el control de mantenimiento de carril en la operación 715. Cuando se recibe la segunda entrada, el vehículo puede realizar el control de acceso a línea, en la operación 730. Mientras está realizándose el control de acceso a línea, el vehículo puede determinar si se satisface la condición de cancelación en la operación 735. Cuando se satisface la condición de cancelación, el vehículo puede cancelar el cambio del carril y puede realizar un control de retorno a carril en la operación 740. Cuando no se satisface la condición de cancelación, el vehículo puede realizar de manera continua el control de acceso a línea.
Mientras está realizándose el control de retorno a carril, el vehículo puede determinar si se completa el retorno a carril en la operación 745. Cuando se completa el retorno a carril, el vehículo puede realizar el control de mantenimiento de carril en la operación 705. Mientras está realizándose el control de retorno a carril, el vehículo puede determinar si se cancela la condición de cancelación en la operación 750. Cuando se cancela la condición de cancelación y cuando se recibe la primera entrada del conductor, el vehículo puede realizar el control de mantenimiento de carril en la operación 715.
Mientras está realizándose el control de acceso a línea, el vehículo puede determinar si se completa el acceso a línea en la operación 755. Cuando se completa el acceso a línea, el vehículo puede realizar un control de entrada a carril en la operación 760. Mientras está realizándose el control de entrada a carril, el vehículo puede determinar si se satisface la condición de cancelación en la operación 765. Cuando se satisface la condición de cancelación, el vehículo puede mantener el control de entrada a carril y puede emitir un aviso en la operación 770. Cuando no se satisface la condición de cancelación, el vehículo puede realizar de manera continua el control de acceso a línea.
Mientras está realizándose el control de entrada a carril, el vehículo puede determinar si se completa la entrada al carril en la operación 775. De manera similar, mientras se realizan el control de entrada a carril y la emisión del aviso, el vehículo puede determinar si se completa la entrada al carril en la operación 780. Cuando se completa la entrada al carril, el vehículo puede realizar el control de mantenimiento de carril en la operación 705.
La figura 8 ilustra un sistema informático, según otra forma de la presente invención.
Haciendo referencia a la figura 8, puede implementarse un método según una forma a modo de ejemplo de la presente invención a través de un sistema informático. Un sistema 1000 informático puede incluir al menos un procesador 1100, una memoria 1300, un dispositivo 1400 de entrada de interfaz de usuario, un dispositivo 1500 de salida de interfaz de usuario, un almacenamiento 1600 y una interfaz 1700 de red, que se conectan entre sí a través de un bus 1200.
El procesador 1100 puede ser una unidad central de procesamiento (CPU) o un dispositivo de semiconductor para procesar instrucciones almacenadas en la memoria 1300 y/o el almacenamiento 1600. Cada uno de la memoria 1300 y el almacenamiento 1600 puede incluir diversos tipos de medios de almacenamiento volátiles o no volátiles. Por ejemplo, la memoria 1300 puede incluir una memoria de solo lectura (ROM) y una memoria de acceso aleatorio (RAM).
Por tanto, las operaciones de los métodos o algoritmos descritos en relación con las formas divulgadas en la memoria descriptiva pueden implementarse directamente con un módulo de hardware, un módulo de software, o combinaciones de los mismos, ejecutados por el procesador 1100. El módulo de software puede residir en un medio de almacenamiento (por ejemplo, la memoria 1300 y/o el almacenamiento 1600) tal como una RAM, una memoria flash, una ROM, una ROM borrable y programable (EPROM), una EPROM eléctricamente (EEPROM), un registro, un disco duro, un disco extraíble o un disco compacto-ROM (CD-ROM). Un medio de almacenamiento a modo de ejemplo puede acoplarse al procesador 1100. El procesador 1100 puede leer información desde el medio de almacenamiento y puede escribir información en el medio de almacenamiento. Alternativamente, el medio de almacenamiento puede integrarse con el procesador 1100. El procesador integrado y el medio de almacenamiento pueden residir en un circuito integrado para aplicaciones específicas (ASIC). El ASIC puede residir en un terminal de usuario. Alternativamente, el procesador integrado y el medio de almacenamiento pueden residir como componente independiente del terminal de usuario.
Tal como se describió anteriormente, según una forma a modo de ejemplo de la presente invención, el aparato de control de conducción de vehículo puede proporcionar una estrategia de cambiar de carril basándose en un tiempo limitado especificado, mejorando de ese modo la seguridad del conductor. Además, la estrategia de control se modifica dependiendo de la condición de cancelación que se satisface, proporcionando de ese modo seguridad a la vez que se mejora la eficiencia de control.
Además, pueden producirse directa o indirectamente diversos efectos a través de la presente invención.
Aunque la presente invención se ha descrito con referencia a formas a modo de ejemplo, resultará evidente para los expertos en la técnica que pueden realizarse diversos cambios y modificaciones según las reivindicaciones adjuntas.

Claims (15)

  1. REIVINDICACIONES
    i. Aparato (100) para controlar la conducción de un vehículo, comprendiendo el aparato:
    al menos un dispositivo (120) de entrada configurado para recibir una entrada procedente del conductor del vehículo; y
    un circuito (140) de control conectado eléctricamente con el al menos un dispositivo (120) de entrada, en el que el circuito (140) de control está configurado para:
    realizar un control de mantenimiento de carril en un carril de conducción del vehículo durante una primera duración de tiempo, cuando se recibe una primera entrada para cambiar de carril procedente del conductor a través de al menos un dispositivo (120) de entrada,
    cuando se recibe una segunda entrada para cambiar el carril procedente del vehículo a través de el al menos un dispositivo (120) de entrada después de recibir la primera entrada, realizar un control de acceso de línea de modo que el vehículo se desplaza hacia una línea posicionada en una dirección de un carril objetivo para el cambio del carril, después de completarse el control de mantenimiento de carril durante la primera duración de tiempo, y
    realizar un control de entrada a carril hacia el carril objetivo cuando el control de acceso a línea se completa en el plazo de una segunda duración de tiempo.
  2. 2. Aparato según la reivindicación 1, en el que el al menos un dispositivo (120) de entrada incluye:
    un primer dispositivo de entrada y un segundo dispositivo de entrada,
    en el que la primera entrada se recibe a través del primer dispositivo de entrada, y en el que la segunda entrada se recibe a través del segundo dispositivo de entrada.
  3. 3. Aparato según la reivindicación 1, en el que el al menos un dispositivo (120) de entrada incluye:
    un primer dispositivo de entrada y un segundo dispositivo de entrada configurados para recibir al menos una de la primera entrada y la segunda entrada,
    en el que el primer dispositivo de entrada y la segunda entrada comprenden al menos uno de una palanca de intermitente, un volante de dirección, un interruptor o un botón.
  4. 4. Aparato según la reivindicación 1, que comprende además:
    un dispositivo (130) de salida,
    en el que el circuito (140) de control está configurado para emitir un mensaje asociado con el cambio de carril a través del dispositivo (130) de salida, cuando se recibe la primera entrada.
  5. 5. Aparato según la reivindicación 1, en el que el circuito (140) de control está configurado para:
    detener el cambio de carril, cuando se satisface una condición de cancelación especificada mientras está realizándose el control de mantenimiento de carril o el control de acceso a línea.
  6. 6. Aparato según la reivindicación 5, en el que se satisface la condición de cancelación especificada:
    cuando se detecta una situación peligrosa; cuando el conductor apaga un sistema; cuando el sistema alcanza una situación límite; cuando se detecta que el conductor está en manos libres; cuando el conductor apaga una luz intermitente; cuando se retrasa el inicio del cambio del carril; o cuando el movimiento lateral es discontinuo.
  7. 7. Aparato según la reivindicación 5, en el que se satisface la condición de cancelación especificada cuando se predice que es imposible completar el control de acceso a línea en el plazo de la segunda duración de tiempo.
  8. 8. Aparato según la reivindicación 5, en el que el circuito (140) de control está configurado para:
    detener el cambio del carril y realizar de manera continua el control de mantenimiento de carril en el carril de conducción, cuando se satisface la condición de cancelación especificada durante el control de mantenimiento de carril.
  9. 9. Aparato según la reivindicación 5, en el que el circuito (140) de control está configurado para:
    detener el cambio del carril y realizar un control de retorno a carril para retornar el vehículo a la línea central del carril de conducción, cuando se satisface la condición de cancelación especificada durante el control de acceso a línea.
  10. 10. Aparato según la reivindicación 9, en el que el circuito (140) de control está configurado para:
    detener el control de retorno a carril, cuando se cancela la condición de cancelación especificada durante el control de retorno a carril; y
    realizar el control de acceso a línea, cuando se reciben la primera entrada y la segunda entrada.
  11. 11. Aparato según la reivindicación 1, que comprende además:
    un dispositivo (130) de salida, en el que el circuito (140) de control está configurado para:
    emitir un aviso a través del dispositivo (130) de salida, y
    mantener el control de entrada a carril, cuando se satisface una condición de cancelación especificada durante el control de entrada a carril.
  12. 12. Aparato según la reivindicación 11, en el que se satisface la condición de cancelación especificada cuando se predice que es imposible completar el control de entrada a carril durante una tercera duración de tiempo.
  13. 13. Aparato según la reivindicación 1, en el que el circuito (140) de control está configurado para:
    realizar el control de mantenimiento de carril en el carril objetivo, cuando se completa el control de entrada a carril en el plazo de una tercera duración de tiempo.
  14. 14. Método para controlar la conducción de un vehículo, comprendiendo el método:
    realizar, mediante un circuito (140) de control, un control de mantenimiento de carril en el carril de conducción del vehículo durante una primera duración de tiempo, cuando se recibe una primera entrada para cambiar de carril procedente del conductor del vehículo;
    cuando se recibe una segunda entrada para cambiar de carril procedente del conductor después de recibir la primera entrada, realizar, mediante el circuito de control, un control de acceso a línea de tal manera que el vehículo se desplaza hacia una línea posicionada en una dirección de un carril objetivo para el cambio del carril, después de que se complete el control de mantenimiento de carril durante la primera duración de tiempo; y
    realizar, mediante el circuito de control, un control de entrada a carril hacia el carril objetivo cuando se completa el control de acceso a línea en el plazo de una segunda duración de tiempo.
  15. 15. Método según la reivindicación 14, que comprende además:
    detener, mediante el circuito de control, el cambio del carril, cuando se satisface una condición de cancelación especificada mientras está realizándose el control de mantenimiento de carril o el control de acceso a línea.
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