[发明专利]用于车辆侧向控制的系统和方法

说明书

背景技术

车道偏离警示系统被设计成在车辆开始移出其车道而驾驶员没有激活转向信号灯来指示车道变化是有意的时对车辆的驾驶员发出警示。这种车道偏离警示系统可被用在高速公路和主干道路上并且如果车辆正离开其车道就提供视觉、听觉和/或振动警示。这些偏离警示系统可被设计成通过解决下列碰撞的主要原因来最少化事故：驾驶员错误；分神和困倦。还存在车道保持系统，其不仅警示驾驶员车辆正偏离其车道的中心，而且如果驾驶员不采取任何动作，会自动地采取步骤以确保车辆位于其车道内。

车道居中系统可通过将车辆的位置维持在车道的中心而进一步辅助驾驶员。车道居中系统可由许多单元组成，包括传感器、计算机、致动器、通信模块和其它系统和部件。因为车道居中系统自动地修正车辆的运动，所以车辆的驾驶员可能不注意存在的故障。

发明内容

实施例涉及提供用于安装在本车内的车道控制器，该车道控制器包括：（i）期望路径生成器，用于生成期望路径以保持本车在道路的车道内；（ii）转向控制器，用于提供转向指示以应用转向修正从而保持车辆位于由期望路径生成器所确定的车道内；（iii）车辆状态估计器，用于估计车辆的状态；（iv）车道标记检测器，用于检测指示车道的车道标记的位置；（iv）路径预测器，用于预测车辆主动遵循的路径，其中由转向控制器应用的转向命令是根据来自车道标记检测器的输入以提供反馈到期望路径生成器从而修正由路径生成器生成的期望路径，并且还包括：（v）虚拟动态模块，用于按照转向控制器的输入对车辆的预料路径进行建模；（vi）比较器，用于比较所应用的实际转向修正的结果和由虚拟动态模型预测的结果，以及诊断系统，用于诊断高于阈值的任何差异的根本原因。

一些实施例提供车道监测功能以提供警示给驾驶员。

在提供警示的情况下，警示可从包括视觉警示、听觉警示、触觉警示和它们的组合的组中选择。

一些实施例提供了车道保持功能，其中转向控制器提供控制信号给辅助或自动转向系统。

在一些实施例中，转向控制器可提供控制信号给包括电动动力转向系统（EPS）、主动前轮转向系统（AFS）和用于应用刹车到各个车轮的系统的组中的其中一个。

在一些实施例中，车道控制器被链接到用于监测道路的至少一个传感器。

在一些实施例中，用于监测道路的至少一个传感器是从由下面各项组成的组中选择的：在可视区域内的视频传感器、激光传感器、红外传感器、立体照相机、雷达传感器、和GPS/地图定位传感器。

在一些实施例中，监测道路包括监测虚线车道标记、白实线、双线和着色线中的至少一个。

在一些实施例中，控制器被链接到由全球定位系统（GPS）、地图、和路侧基础设施组成的组中的至少一个。

在一些实施例中，车道控制器可通过由转向角和转向扭矩组成的组中的至少一个应用转向修正。

在一些实施例中，阈值是依赖于从由车辆速度、道路条件、道路曲率、转向系统动态和车辆类型组成的组中所选的至少一个因素的可变阈值。

在一些实施例中，由诊断系统诊断的根本原因是从由外部因素、转向系统的机械故障和传感器未对准组成的组中所选择的。

在一些实施例中，由诊断系统诊断的根本原因是从由车轮不平衡、车轮未对准、漏了气的轮胎、EPS扭矩失衡、车道传感器错误定位、照相机错误定位和照相机在偏航角方面未对准组成的组中所选择的。诊断系统可诊断或发现其它的根本原因。

在一些实施例中，比较器从至少一个车辆动态测量设备接收关于实际转向修正的输入，其中至少一个车辆动态测量设备监测包括转向角、转向扭矩、转向方向、角加速度、线加速度、偏航率、速度、速度大小和车轮旋转的组中的至少一个。

在一些实施例中，比较器从至少一个车辆动态测量设备接收关于实际转向修正的输入，所述至少一个车辆动态测量设备包括由与转向系统的部件相关联的转向角传感器和转向扭矩传感器组成的组中的至少一个。

在一些实施例中，转向系统的部件选自包括转向轮、转向柱、转向齿条和小齿轮以及车辆车桥的组。

在一些实施例中，比较器从至少一个车辆动态测量设备接收关于实际转向修正的输入，所述至少一个车辆动态测量设备选自由加速度计、速度计、轮速传感器、和惯性测量单元（IMU）组成的组。

在一些实施例中，测量的车辆动态是通过有线链接，例如控制器区域网络（CAN）总线等网络（Flexray）或以太网（Ethernet），或是通过无线链接，从至少一个车辆动态测量设备接收的。