自主式车道控制系统技术方案

技术编号:8930790 阅读:156 留言:0更新日期:2013-07-17 22:38
本发明专利技术提供一种用于车辆的自主式控制系统,该控制系统控制车辆的速度和转向系统以车道保持模式或换道模式操作。位置传感器感测周围车辆的位置。车道确定系统识别机动车辆所处的当前车道。即将进入的车道路线数据的源提供关于当前车道的路线的信息。控制器将指令提供给转向系统和速度控制系统,以车道保持模式或换道模式操作车辆。驾驶员可通过将手动输入提供给转向系统或速度控制系统而撤销控制系统的控制。

Autonomous lane control system

The present invention provides an autonomous control system for a vehicle, which controls the speed and steering system of a vehicle in a lane keeping mode or a lane changing mode. Position sensor senses the position of the vehicle around. Lane determination system identifies the current lane of a motor vehicle. The source of the incoming Lane route data provides information about the route of the current lane. The controller provides the instruction to the steering system and the speed control system to operate the vehicle in a lane keeping mode or a lane changing mode. The driver can undo the control system by providing the manual input to the steering system or the speed control system.

【技术实现步骤摘要】
自主式车道控制系统
本申请涉及一种系统,该系统辅助车辆的驾驶员在驾驶的同时换道或者使车辆保持在同一车道中。
技术介绍
车辆的驾驶员通常通过使车辆转向、加速和制动来控制车辆的速度和路线。可使用巡航控制系统,该巡航控制系统允许驾驶员设置车辆行驶的期望速度。通常,如果驾驶员踩下制动踏板,则巡航控制系统的控制被撤销,且对于车速的控制返还给驾驶员。如果驾驶员踩下加速踏板,则在加速踏板仍然被踩下而使得车速增加的同时,车辆可保持处于巡航控制。在制动之后,巡航控制系统可允许车辆恢复到之前设置的速度。自适应巡航控制系统具有多个传感器,这些传感器在车辆的前部感测运行中的车辆的车速,且自适应巡航控制系统调节速度设置以确保足够的行车间距。可使用辅助车辆的驾驶员平行泊车的系统。通过将车辆置于相对于可用泊车空间的规定位置,可启动平行泊车系统。一旦将车辆置于所述规定位置,则平行泊车系统接管对于车辆的操作的控制,直到车辆停在期望的停车位为止。平行泊车系统意在相对于这样的静止车辆来停车,这些静止车辆处于单个外侧车道中且分隔开固定距离。对于在道路上的一般驾驶,在车辆中不会用到对于车辆的自主式控制。完全自主的车辆控制系统将对于车辆转向、加速和制动的控制传递到车辆控制系统。多种因素使得这样的系统不被接受,这些因素包括预测即将进入的道路的曲率的难度、可用车道、并线车道位置、周围车辆的速度和位置。另外,对于感测并快速处理数据(该数据与周围车辆的位置和车道位置相关)的能力的限制导致不可能在一般道路上对车辆执行真正完全自主的控制。道路是不断变化的动态系统,难以对车辆进程编程以执行完全自主的控制。专利技术内容公开了一种自主式车道控制系统,该车道控制系统允许车辆自动控制车辆的速度和路线,以保持在选择的车道中或换道。该车道控制系统允许驾驶员选择换道模式或车道保持模式。当选择换道模式时,车辆控制换道,而无需人的干预。在车道保持模式下,车辆控制转向和车速,以尽可能保持在同一车道中。在换道模式或车道保持模式下,驾驶员可通过施加制动或者恢复对于方向盘的控制而撤销自主式车道控制系统的控制。根据本公开的一方面,一种用于机动车辆的自主式车道操作系统包括:位置传感器,确定在机动车辆周围预定区域内的多个周围车辆的位置,并提供周围车辆位置数据。车道确定系统识别机动车辆所处的当前车道,并提供表示机动车辆所处的当前车道的当前车道识别数据。控制器接收周围车辆位置数据和当前车道识别数据,并生成路径数据。转向系统根据由控制器提供的路径数据使机动车辆转向。根据本公开的另一方面,所述自主式车道操作系统还可包括:制动开关,在施加制动时启动,在施加制动时将撤销信号发送到控制器,控制器将对于转向系统和制动的控制返还给驾驶员。根据本公开的另一方面,所述自主式车道操作系统还可包括:速度传感器,确定机动车辆行驶的速度,并生成速度信号,控制器可利用速度信号和路径数据计算机动车辆行驶所需要的速度,控制器基于计算的需要速度可将一系列指令提供给加速/制动系统,其中,在接收到所述一系列指令时,加速/制动系统调节机动车辆的速度。根据本公开的另一方面,所述自主式车道操作系统还可包括:转向输入信号灯,感测手动输入,并生成撤销命令,其中,控制器将关于撤销命令的信息发送到转向系统,将对于转向系统的控制返还给驾驶员。根据本公开的另一方面,所述自主式车道操作系统还可包括:通过位置传感器确定在机动车辆周围预定区域内的多个周围车辆的改变的位置,并提供更新的周围车辆位置数据。所述系统还包括:车道识别设备,确定机动车辆的改变的当前车道,并提供改变的当前车道识别数据,所述数据表示机动车辆的改变的当前车道。控制器接收更新的周围车辆位置数据和改变的当前车道识别数据,并生成可选路径数据。控制器将可选路径数据提供给机动车辆的转向系统,以根据可选路径数据使机动车辆转向。根据本公开的另一方面,一种自主式车道操作系统包括用于机动车辆的自主式换道系统,所述自主式车道操作系统具有:传感器,确定在预定区域内的多个周围车辆的位置,并提供每个周围车辆的位置信号。控制器接收位置信号,生成机动车辆的路径数据,以及向转向系统提供一系列指令。根据本公开的另一方面,所述自主式车道操作系统还可包括:转向系统,接收由控制器提供的所述一系列指令,并操作车辆遵循由控制器计算的路径数据。当驾驶员施加制动时制动传感器提供施加的制动的输入。当驾驶员转动方向盘使得车辆自所述一系列指令改变时,手动转向传感器提供施加的手动转向的输入。当驾驶员接触加速踏板时加速踏板传感器提供手动加速输入。控制器在接收到施加的制动的输入、手动转向输入及手动加速输入中的至少一个时,将对于转向系统及加速/制动系统的控制返还给驾驶员。根据本公开的另一方面,所述自主式车道操作系统具有控制器,控制器处理位置信号,以计算处于目标车道中的周围车辆之间的间距值。根据本公开的另一方面,所述自主式车道操作系统具有控制器,控制器处理所述间距值,以生成所述一系列指令,以操作机动车辆进入目标车道。根据本公开的另一方面,所述自主式车道操作系统包括:速度控制系统,控制车辆的速度。所述一系列指令包括提供给速度控制系统的速度指令。所述间距值被控制器处理,以确定所述间距值是否小于合适的间隙值,如果所述间距值小于合适的间隙值,则控制器修正速度指令,以改变机动车辆的速度。根据本公开的另一方面,所述自主式车道操作系统的控制器将生成的路径数据的信号发送到用户。根据本公开的另一方面,所述自主式车道操作系统可包括:显示屏,显示生成的路径数据的可视化表示。根据本公开的另一方面,所述自主式车道操作系统中生成的路径数据还包括用户遵循的一系列指令。根据本公开的另一方面,所述自主式车道操作系统中显示屏显示的生成的路径数据的可视化表示还包括地图,在地图上标记生成的路径数据。根据本公开的另一方面,提供一种用于机动车辆的自主式车道保持系统。所述系统包括:转向系统;传感器,用于确定前方车辆的位置并提供跟随间距信号。车道确定系统识别机动车辆行驶的当前车道并提供车道分配信号。即将进入的车道路线数据的源提供关于当前车道的路线的信息。控制器接收跟随间距信号、车道分配信号、即将进入的车道路线数据,控制器计算机动车辆的路径。控制器提供一系列指令,以基于所述一系列指令操作车辆。根据本公开的另一方面,所述车道保持系统还包括:传感器,用于感测道路的曲率并生成表示道路曲率的信号。控制器在接收到表示道路曲率的信号时,计算使车辆保持在当前车道中的一组路径数据,基于所述一组路径数据给转向系统提供一系列指令。转向系统接收所述一系列指令并操作车辆跟随当前车道。根据本公开的另一方面,车道保持系统指示即将进入的车道路线数据的源提供关于并线入口匝道的位置的信息。所述系统还包括:传感器,用于感测处于并线入口匝道的并线车辆。提供一系列并线入口匝道信号,所述信号表示在并线入口匝道的并线车辆随着时间推移的一系列位置。控制器接收并线入口匝道信号,并确定并线车辆的路线。控制器将并线车辆的路线与车辆的路径比较,以确定并线车辆进入当前车道的时间与车辆处于并线入口匝道位置的时间之间的时间间隔。控制器将时间间隔与合适的时间间隔值比较,如果时间间隔小于合适的时间间隔值,则控制器计算一系列换道指令。转向系统接收所述本文档来自技高网...
自主式车道控制系统

【技术保护点】
一种用于机动车辆的自主式车道操作系统,所述系统包括:位置传感器,确定在机动车辆周围预定区域内的多个周围车辆的位置,并提供周围车辆位置数据;车道确定系统,识别机动车辆所处的当前车道,并提供表示机动车辆所处的当前车道的当前车道识别数据;控制器,接收周围车辆位置数据和当前车道识别数据,并生成路径数据;转向系统,根据由控制器提供的路径数据使机动车辆转向。

【技术特征摘要】
2012.01.17 US 13/351,2971.一种用于机动车辆的自主式车道保持系统,所述车道保持系统包括:转向系统;传感器,确定前方车辆的位置并提供跟随间距信号;加速度计,感测道路曲率并产生表示道路曲率的信号;车道确定系统,识别机动车辆行驶的当前车道并提供车道分配信号;即将进入的车道路线数据的源,提供关于当前车道的路线的信息;控制器,基于跟随间距信号、车道分配信号、道路曲率的信号和即将进入的车道路线数据来校正机动车辆的路径并提供一系列指令,以使机动车辆保持在当前车道中,其中,转向系统基于所述一系列指令自动地操作车辆。2.根据权利要求1所述的车道保持系统,其中,即将进入的车道路线数据的源提供关于并线入口匝道的位置的信息,所述车道保持系统还包括:传感器,用于感测处于并线入口匝道的并线车辆,并提供一系列并线入口匝道信号,所述一系列并线入口匝道信号表示在并线入口匝道的并线车辆随着时间推移的一系列位置,控制器接收并线入口匝道信号,并确定并线车辆的路线,控制器将并线车辆的路线与车辆的路径比较,以确定并线车辆进入当前车道...

【专利技术属性】
技术研发人员:多瑞恩·杰克·斯派洛托马斯·爱德华·皮鲁提马修·Y·拉普彼得·琼姆耶恩·乔
申请(专利权)人:福特全球技术公司
类型:发明
国别省市:

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