用于驾驶员辅助功能的基于三阶多项式的行程预测的制作方法
【专利说明】用于驾驶员辅助功能的基于三阶多项式的行程预测
[0001]相关申请
[0002]本申请要求享受2013年5月9日提交的美国临时申请N0.61/821，482和2014年I月31日提交的美国非临时申请N0.14/169,958的优先权，故以引用方式将其全部内容并入本文。
技术领域
[0003]本发明的实施例涉及用于预测车辆的行进行程的方法和系统。
【背景技术】
[0004]诸如自适应巡航控制(“ACC”)系统之类的车辆系统能够预测车辆的行程轨迹(其还称为“当前行程预测”)，并使用该预测来控制车辆(例如自动地使车辆减速)。
【发明内容】
[0005]为了生成行程预测，车辆系统能够基于车辆操作参数和导航信息(例如，GPS信息)来计算预测轨迹的中心线。使用该中心线，系统能够生成能用于执行自动车辆控制(例如，ACC功能、车道保持支持、车道偏离警告、自主驾驶等等)的行程预测。一些现有的车辆系统使用基于二阶多项式的行程预测。但是，基于二阶多项式的行程预测可能过高地估计弯道。
[0006]因此，在一个实施例中，本发明提供了用于使用三阶多项式来执行当前行程预测的方法和系统。一种方法包括:在控制器处判断车辆是否正朝向直行驾驶状态转向；当车辆正朝向直行驾驶状态转向时，在控制器处使用三阶多项式来计算预测的行程轨迹。当车辆不是正朝向直行驾驶状态转向时，该方法包括:在控制器处使用非三阶函数来计算所述预测的行程轨迹。基于预测的行程轨迹来执行驾驶员辅助。
[0007]本发明的另一个实施例提供了一种用于车辆的驾驶员辅助系统。该系统包括车辆动态状态传感器和控制器。所述控制器被配置为:从车辆动态状态传感器接收信号；基于来自车辆动态状态传感器的信号判断车辆是否正朝向直行驾驶状态转向。此外，所述控制器还被配置为:当车辆正朝向直行驾驶状态转向时使用三阶多项式来计算预测的行程轨迹；当车辆不是正朝向直行驾驶状态转向时使用非三阶函数来计算预测的行程轨迹。此外，所述控制器还被配置为基于预测的行程轨迹来执行驾驶员辅助功能。
[0008]通过考虑详细的说明和所附附图，本发明的其它方面将变得更加明显。
【附图说明】
[0009]图1示意性地示出了包括驾驶员辅助系统的车辆。
[0010]图2示意性地示出了在图1的驾驶员辅助系统中所包括的控制单元。
[0011]图3以图形方式示出了使用基于二阶多项式的行程预测来进行针对转向场景的行程预测。
[0012]图4以图形方式示出了使用基于二阶多项式的行程预测来进行针对变换车道场景的行程预测。
[0013]图5是用于示出图1的驾驶员辅助系统的控制逻辑的流程图。
[0014]图6以图形方式示出了使用图5的控制逻辑来进行针对转向场景的中心线行程预测。
[0015]图7以图形方式示出了使用图5的控制逻辑来进行针对变换车道场景的中心线行程预测。
[0016]图8以图形方式示出了边界行程预测。
【具体实施方式】
[0017]在详细解释本发明的任何实施例之前，应当理解的是，本发明在其应用方面并不限于在以下描述中阐述的或者在以下附图中示出的部件的构造和布置的细节。本发明可以具有其它实施例并以多种方式来实施或执行。
[0018]此外，还应当理解的是，本文所使用的措辞和术语用于说明之目的，而不应当被视为限制性的。本文中对于“包括”、“包含”以及“具有”以及其变形的使用，旨在涵盖其后列出的条目及其等同物，以及它们的补充条目。术语“安装”、“连接”和“耦合”被广泛使用并且涵盖直接和间接安装、连接和耦合。此外，“连接”和“耦合”并不局限于物理或机械连接或耦合，它们能够包括电子连接或耦合，无论是直接的还是间接的。此外，可以使用包括直接连接、无线连接等等的任何已知方式来执行电子通信和通知。
[0019]应当注意的是，可以使用多种基于硬件和软件的设备以及多种不同的结构化部件来实现本发明。此外，如在后面段落中所描述的那样，附图中示出的特定配置旨在举例说明本发明的实施例并且其它替代的配置也是可行的。
[0020]图1示出了包括引擎控制器102和制动控制器104的车辆100。此外，车辆100还包括驾驶员辅助系统110。驾驶员辅助系统110包括多个车辆动态状态传感器。该多个车辆动态状态传感器能够对诸如车辆100的转向角、车辆100的转向角速度、车辆100的偏航率和车辆100的速度的当前驾驶参数进行感测。例如，车辆动态状态传感器能够包括速度传感器130、偏航率传感器140、转向传感器150和/或对象检测传感器160。速度传感器130检测车辆100的速度。偏航率传感器140检测车辆100关于其偏航轴线转向的速率，并且转向传感器150检测车辆100的转向方向和/或速度的改变。对象检测传感器160检测位于车辆100的附近的对象(例如其它车辆，其有时称为目标车辆)。对象传感器160能够包括诸如一个或多个雷达传感器和/或视频传感器的一个或多个对象检测传感器。
[0021]此外，驾驶员辅助系统110还包括电子控制单元(“EOT”) 180。在一些实施例中，E⑶180通过总线190，例如控制器区域网络(“CAN”)，与控制器102和104以及传感器130、140、150和160通信。这些部件之间的其它连接，无论是有线、无线、直接还是间接，也是可行的。
[0022]如图2中所示，E⑶180包括处理单元210(例如微处理器、专用集成电路(“ASIC”)等等)、一个或多个存储器模块220和输入/输出接口 230。此外，还应当理解的是，ECU 180还能够包括不同于本文所描述的部件的其它部件。此外，在一些实施例中能够将(下面所描述的)ECU 180的功能分布在多个系统或设备之中。此外，在一些实施例中能够将ECU 180的功能与其它系统或设备组合在一起。
[0023]存储器模块220包括诸如随机存取存储器(“RAM”)和/或只读存储器(“ROM”)之类的非暂时性计算机可读介质。处理单元210通过输入/输出接口 230从位于E⑶180之外的设备和系统获得数据。例如，E⑶180通过输入/输出接口 230从传感器130、140、150和160接收输入。类似地，E⑶180可以被配置为通过输入/输出接口 230向引擎控制器102和/或制动控制器104提供输出。
[0024]处理单元210 (例如从存储器模块220和/或输入/输出接口 230)接收信息并且通过执行一个或多个指令对该信息进行处理。这些指令存储在存储器模块220中。处理单元210也向存储器模块220存储信息(例如，从总线190接收的信息或者由处理单元210执行指令所生成的信息)。当存储在存储器模块220中的指令被处理单元210执行时，其提供特定的功能。通常来说，当这些指令被处理单元210执行时，这些指令使用来自传感器130、140、150和160的信息来预测车辆轨迹，在一些实施例中，基于预测的轨迹来自动地控制或者辅助驾驶员来控制车辆100。例如，在一些实施例中，ECU 180被配置为基于预测的轨迹来提供驾驶员辅助功能，例如自适应巡航控制(“ACC”)、停车辅助等等。在其它实施例中，ECU 180被配置为向车辆100中所包含的用于提供驾驶员辅助功能的一个或多个其它控制器输出预测的轨迹。
[0025]如上所述，一些现有的车辆系统执行基于二阶多项式的行程预测。但是，当车辆脱离弯道时，使用二阶多