[发明专利]用于容错车辆侧向控制器的冗余车道感测系统

说明书

技术领域

本发明总体上涉及一种车辆侧向控制系统，且更具体地涉及一种用于当主侧向控制感测装置失败时提供限制性车辆稳定性控制的系统和方法。

背景技术

汽车产业中的新兴技术是自主驾驶。具有自主能力的车辆能够在没有来自驾驶员的协助的情况下执行各种任务。包括控制速度、转向和/或车道变换的能力的这些任务通常由被构造为从诸如前视车道感测摄像机的主感测装置接收感测信息的车辆侧向控制系统来执行。然而，在这些单个传感器布置中，前视摄像机变得单点失效，当摄像机不能正确地工作时，这导致车辆的侧向控制系统盲目。

在当前系统中，当主感测装置失效时，车辆的侧向控制系统被禁用，从而需要驾驶员采取立即动作来控制车辆的转向。然而，与半自主或自主驾驶有关的研究表明驾驶员接管车辆转向系统会有延迟（例如，1-2秒或更多）。如果驾驶员忙于非驾驶活动并且不立即响应，则驾驶员响应时间的延迟会是一个问题（例如，由于主车辆的车道偏离而导致与侧交通碰撞）。因此，需要一种能够警示驾驶员并保持车辆控制达合理的时间段以给予驾驶员重获车辆控制的机会的稳健的侧向控制系统。

发明内容

根据本发明的教导，公开了一种车辆侧向控制系统，其包括：车道标记模块，所述车道标记模块被构造为响应于从次感测装置接收的图像来确定车辆的驶向和位移；车道信息融合模块，所述车道信息融合模块被构造为响应于从不同类的车辆传感器接收的数据来产生车辆和车道信息；以及车道控制器，所述车道控制器被构造为响应于来自所述车道信息融合模块的所述车辆和车道信息以及目标地图来产生无碰撞车辆路径。

本发明还提供如下方案：

1、一种车辆侧向控制系统，包括：

车道标记模块，所述车道标记模块被构造为响应于从次感测装置接收的图像来确定车辆的驶向和位移；

车道信息融合模块，所述车道信息融合模块被构造为响应于从不同类的车辆传感器接收的数据来产生车辆和车道信息；以及

车道控制器，所述车道控制器被构造为响应于来自所述车道信息融合模块的所述车辆和车道信息以及目标地图来产生无碰撞车辆路径。

2、根据方案1所述的系统，其中，所述次感测装置为后视摄像机。

3、根据方案1所述的系统，其中，车辆和车道信息包括车道曲率、车辆的驶向以及相对于车辆的当前位置距离左车道边界和右车道边界的位移。

4、根据方案1所述的系统，其中，从不同类的车辆传感器接收的数据包括来自全球定位系统模块的数字地图数据库。

5、根据方案4所述的系统，其中，所述数字地图数据库包括表示前面车道几何形状的位点列表。

6、根据方案1所述的系统，其中，从不同类的车辆传感器接收的数据包括从所述次传感装置接收的图像。

7、根据方案6所述的系统，其中，从所述次传感装置接收的所述图像被矫正并投影到车架坐标系统，以估计所述车辆相对于所述车道的中心线的驶向和位移。

8、根据方案1所述的系统，其中，所述车道标记模块包括被配置为检测由所述次感测装置接收的所述图像中的车道标记的算法。

9、根据方案8所述的系统，其中，所述算法被配置为执行像素聚类和形状分类操作，以隔离作为可能的车道条纹的所述像素聚类。

10、根据方案1所述的系统，其中，所述车道标记包括路边和车道条纹。

11、根据方案1所述的系统，其中，从不同类的车辆传感器接收的数据包括从多个车辆动态传感器接收的数据。

12、根据方案1所述的系统，其中，从不同类的车辆传感器接收的数据包括从前导车辆轨迹估计器接收的数据，所述前导车辆轨迹估计器被构造为创建目标车辆的历史位置轨迹，并响应于所述动态和静态目标地图来估计所述车道曲率和驶向。

13、根据方案1所述的系统，其中，所述目标地图包括由安装到所述车辆的多个目标传感器检测的动态和静态目标。

14、根据方案1所述的系统，还包括响应于来自所述车道控制器的信号的致动器，其中，所述致动器选自于由电力转向致动器、主动前轮转向致动器、后轮转向辅助致动器和/或差动刹车致动器组成的组。

15、一种基于主感测装置的失效而控制车辆的方法，所述方法包括：

基于从次感测装置接收的图像来确定所述车辆的驶向和位移；

响应于从来自所述次感测装置的所述图像、数字地图、多个车辆动态传感器和多个目标传感器接收的数据来产生车辆和车道信息；以及

响应于来自车道信息融合模块的车辆和车道信息以及源自所述多个目标传感器的目标地图来产生无碰撞车辆路径。