采用车道位置偏差的自动车辆转向控制系统的制作方法

本公开一般涉及一种用于自动车辆的转向控制系统，并且更具体地涉及一种如果主车辆将要保持在中央位置，当其他车辆的预计路径接近主车辆至小于距离阈值时，使主车辆朝向行驶车道的偏心或偏置位置转向的系统。

发明背景

已经观察到，当与车辆的自动化操作相比时，人类操作者经常表现出更难被预测(即，更不稳定)的驾驶行为模式。例如，人类操作的车辆可具有不太稳定的车道位置，即可比典型的自动车辆更迂回地行进。只要人类能够直接操作车辆，就可能发生呈现不稳定或不可预测的驾驶行为的车辆的实例。

技术实现要素：

根据一个实施例，提供一种用于自动车辆的转向控制系统。系统包括物体检测器和控制器。物体检测器适合于在主车辆上使用。物体检测器用于检测接近主车辆的其他车辆，并且用于静止物体，该静止物体检测限定主车辆所行驶的道路。控制器与对象检测器通信并适于操作主车辆。控制器被配置成当其他车辆的预计路径接近主车辆至在其他车辆和主车辆之间的大于距离阈值的最小距离时，使主车辆朝向道路的行驶车道的居中位置转向。控制器还被配置成如果主车辆保持在居中位置，当预计路径接近主车辆至小于距离阈值时，使主车辆朝向行驶车道的偏置位置转向以增加最小距离。

在阅读仅通过非限制性示例并参照所附附图给出的优选实施例的以下详细描述之后，进一步的特征和优点将更清楚地显现。

附图说明

现在将参考附图借助示例来描述本发明，在附图中：

图1是根据一个实施例的转向控制系统的图示；

图2是根据一个实施例的图1的系统所遇到的交通场景。

具体实施方式

图1示出了转向控制系统10(在下文中称为系统10)的非限制示例，系统10通常旨在操作自动车辆，诸如主车辆12。本文中提供的非限制性示例通常涉及当主车辆12以自动模式14操作(即，完全自主的模式)时的实例，其中主车辆12的人类操作者(未示出)除了指定操作主车辆12的目的地外什么也不做。然而，可以构想，当主车辆12以手动模式16操作时，本文所提供的教导是有用的，其中主车辆12的自动化的程度或水平可能只是向通常控制主车辆12的转向、加速度器和制动器的人类操作者提供路径引导。也就是说，在手动模式16下，如果需要避免与例如其他车辆18的碰撞，则系统10可辅助和/或仅仅由人类操作者干预主车辆12的操作。

系统10包括物体检测器20，如本领域技术人员所认识到的，由于物体检测器20通常被设计成在主车辆12所经历的环境温度的范围内操作，因此其被认为适合于在主车辆12上使用。在一方面，物体检测器20被系统10的控制器22用来在其他车辆18接近主车辆12时检测其他车辆18。然而，如下面将变得明显的，物体检测器20不仅仅限于这种用途。其他车辆18可从后面(图2)接近主车辆12以准备通过主车辆12，或者作为道路的相对车道中的迎面而来的交通从前方接近，或者当其他车辆18将车道改变为紧挨主车辆12当前所占据的行驶车道38的相邻车道时从旁边接近。

控制器22与物体检测器20通信，并且适合于根据需要全时(即，自主操作)或暂时地经由车辆控制来操作主车辆，以辅助人类操作者。如本领域技术人员所认识的，物体检测器20和控制器22之间的通信可以通过有线、无线通信或光纤的方式。控制器22可包括处理器(未具体示出)(诸如，微处理器)或其他控制电路(诸如，如本领域技术人员应清楚，包括用于处理数据的专用集成电路(asic)的模拟和/或数字控制电路)。控制器22可以包括存储器(未具体示出)，存储器包括用于存储一个或多个例程、阈值和捕获数据的非易失性存储器，诸如，电可擦除可编程只读存储器(eeprom)。如本文所述，一个或多个例程可由处理器执行，以执行用于基于由控制器22接收的用于操作主车辆12的信号来确定例如相对位置36的步骤。

物体检测器20的功能可由但不限于，相机24、雷达单元26、激光雷达28或其任何组合提供。物体检测器20的功能还可由收发器(未示出)提供或补充，如本领域技术人员将认识到的，收发器被配置用于无线通信30，诸如，通常被称为v2x通信的车辆至基础设施(v2i)通信、车辆至车辆(v2v)通信、和/或车辆至行人(v2p)通信。

图2示出了主车辆12可遇到的交通场景32的非限制示例。在时刻t1，主车辆12沿着道路40的行驶车道38行驶，并且将要被从主车辆12后方接近的其他车辆18通过。如下面将更详细解释的，系统10，或者更具体地控制器22可确定其他车辆18现在(在时刻t1)，或者将来可能(例如，在时刻t2)太靠近主车辆12，从而存在与主车辆12碰撞的风险。作为对该问题的第一反应，控制器22通常被配置成使主车辆12转向远离另一车辆18。如何转向远离优选地限于将主车辆12保持在行驶车道38中，但如果停留在行车通道38中是不明智的则离开行驶车道38是次要的或后备的动作。

为了使控制器22能够确定主车辆12是或应该被定位于道路40或行驶车道38上的何处，控制器22还使用物体检测器20来检测静止物体42(图1)，该静止物体42限定主车辆12所行驶的道路40的边界或范围的。静止物体42可以是，但就不限于，车道标记44、道路标志46、护栏48、肩部52和道路边缘54中的一个或多个。

如果与图2所示的相反，其他车辆18在相邻车道70中相对直线并且居中地行驶，控制器22通常被配置成当其他车辆18的预计路径62接近主车辆12至最小距离64(在其他车辆18和主车辆12之间测量)时，主车辆12朝向道路40的行驶车道38的居中位置60转向，所述最小距离64大于距离阈值66(例如1米(1m))。也就是说，只要其他车辆18实际上不是太近，并且预计不会变得太近，则主车辆12通常保持在行驶车道38的中央。相反，如果，如图所示，其他车辆18正在相邻车道70中迂回行进和/或不居中，则控制器22通常被配置成避免主车辆12太靠近该其他车辆18。为此，控制器22进一步被配置成如果主车辆12保持在中央位置60，当预计路径62接近主车辆12至小于距离阈值66时，使主车辆12朝向行驶车道38的偏置位置68转向以增加最小距离64。

虽然图2可被解释为建议主车辆12将仅移动远至道路边缘54以增加在主车辆12和其他车辆18之间的距离或间隙，但可以构想，如果主车辆12的速度和肩部52的感知条件将使得这样做相对安全，主车辆12可在肩部52上部分地(例如，两个轮)操作。当在偏置位置68行驶时，物体检测器20用于考虑例如车道标记44、道路标志46、护栏48、肩部52、道路边缘54、和/或靠近行驶车道38的任何其它物体(诸如，行人72)的存在。行人72可通过例如相机24或v2p通信来检测。

除了将车道位置从中央位置60改变到偏置位置68之外，控制器22可进一步被配置成如果主车辆保持在偏置位置68并且速度74保持不变，当预计路径62接近或被预测接近主车辆12至小于距离阈值66的最小距离64时，改变主车辆12的速度74。例如，主车辆12可将减速的时间对应于当其他车辆18的迂回行进模式使其他车辆18置于相邻车道79中的居中或中心偏左的位置和/或因此其他车辆18更快地通过。作为进一步的示例，主车辆12可在其他车辆18开始通过之前加速以到达出口坡道(未示出)。

除了上述选项之外，控制器22可以进一步被配置成如果主车辆12保持在偏置位置68中，当预计路径62接近主车辆12至小于距离阈值66时，使主车辆12转向以改变主车辆12的行使车道38。也就是说，如果移动至偏置位置68是不够的，则控制器22可使主车辆转向以影响车道改变。参考图2，这可导致主车辆12完全转向至肩部52上，即，所有四个轮子在肩部上。作为进一步的示例，如果主车辆12在三车道高速公路的中央车道中行驶，并且其他车辆18在左车道中行驶，则主车辆12可将车道改变成右车道以避免太靠近其他车辆18。

除了使主车辆12转向以避免被其他车辆18紧密接近之外，控制器可激活主车辆12的喇叭，和/或使主车辆12的前灯和/或尾灯闪烁，以试图获得其他车辆18的操作者注意和/或警告任何其他车辆(未示出)：其他车辆18不稳定驾驶。

因此，提供了一种转向控制系统(系统10)、用于系统10的控制器22和操作系统10的方法。优选使主车辆12移动至如图2所示的仍在行驶车道38内的行驶车道38中的位置，而不是改变车道作为当其他车辆18变得太近(即，比距离阈值66更近)时所采取的第一动作。然而，如果移动至偏置位置是不够的，则作为次要选项，主车辆12可执行车道改变。

尽管已针对其优选实施例对本发明进行了描述，然而本发明不旨在如此限制，而是仅受所附权利要求书中给出的范围限制。