用于自动驾驶车辆的转向系统和转向自动驾驶车辆的方法技术方案

本发明专利技术公开了用于自动驾驶车辆的转向系统和转向该车辆的方法。当动力转向控制器处于第一模式中时，制动装置可在第一阶段中操作以制动车辆，并且当动力转向控制器处于第二操作模式中时，制动装置可在第二阶段中操作以转向车辆。主控制器与摩擦装置通讯，以当动力转向控制器处于第一模式中并且制动装置处于第一阶段中时，向摩擦装置发出致动到分离位置的信号，并且在动力转向控制器处于第二模式并且制动装置在第二阶段中时，向摩擦装置发出致动到接合位置以将转向盘固定在初始位置中的信号，以允许制动装置转向车辆。

【技术实现步骤摘要】
用于自动驾驶车辆的转向系统和转向自动驾驶车辆的方法
本专利技术涉及用于自动驾驶车辆的转向系统和转向自动驾驶车辆的方法。
技术介绍
正在开发自动驾驶车辆来在没有人驾驶员转向车辆的情况下导航车辆。正在开发例如视觉传感器等各种部件，以沿道路引导自动驱动车辆、识别周围车辆和将车辆保持在其车道内。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于自动驾驶车辆的转向系统。该转向系统包括转向组件，其中转向组件包括围绕纵向轴线可旋转的转向盘。该转向系统还包括动力转向控制器，其联接到转向组件，并且具有第一和第二模式。该转向系统进一步包括与动力转向控制器通讯的主控制器。另外，该转向系统包括与主控制器通讯的制动系统。制动系统包括与主控制器通讯的制动装置。当动力转向控制器处于第一模式中时，该制动装置可在第一阶段中操作以制动车辆，并且当动力转向控制器处于第二操作模式中时，该制动装置可在第二阶段中操作以转向车辆。该转向系统进一步包括联接到转向组件的摩擦装置。该摩擦装置可在松开转向组件以允许转向盘围绕纵向轴线旋转的分离位置和接合转向组件以将转向盘固定在初始位置中的接合位置之间运动。主控制器与摩擦装置通讯，以当动力转向控制器处于第一模式中并且制动装置处于第一阶段中时，向摩擦装置发出致动到分离位置的信号，并且在动力转向控制器处于第二模式并且制动装置在第二阶段中时，向摩擦装置发出致动到接合位置以将转向盘固定在初始位置中的信号，从而允许制动装置转向车辆。本专利技术还提供一种用于自动驾驶车辆的转向方法。该方法包括确定动力转向控制器处于第一模式和不同于第一模式的第二模式之一的步骤。主控制器被发送动力转向控制器处于第一模式中的信号。制动装置被通过主控制器发送信号，以响应于动力转向控制器处于第一模式中，在第一阶段中操作。摩擦装置被通过主控制器发送信号，以响应于动力转向控制器处于第一模式中，在分离位置中操作，以使转向盘可旋转。该方法进一步包括向主控制器发出动力转向控制器处于第二模式中的信号。制动装置被通过主控制器发送信号，从而响应于动力转向控制器处于第二模式中，从第一阶段转换到在第二阶段中操作，以使制动装置在第二阶段中转向车辆。响应于动力转向控制器正处于第二模式中，摩擦装置被从分离位置致动到接合位置。当摩擦装置处于接合位置中，转向组件被与摩擦装置接合，以将转向盘固定在初始位置中，以使制动装置在第二阶段中转向车辆。本专利技术还提供用于自动驾驶车辆的另一种转向方法。当车辆的主转向中发生中断时，致动第一制动器和第二制动器中的至少一个，以产生转向车辆的至少一个偏转力矩。当致动第一和第二制动器中的至少一个以转向车辆时，转向组件被与摩擦装置接合，以将转向盘固定在初始位置中。因此，该转向系统提供用于自动驾驶车辆的主转向的备用系统，这允许制动系统在一些情形转向车辆，例如当主转向中发生中断时。例如，由制动系统产生的至少一个偏转力矩将转向车辆，同时摩擦装置将转向盘固定在初始位置中。详细的描述和图或附图是对本专利技术的支持和描述，但是本专利技术的范围仅由权利要求限定。虽然已经详细描述了实现要求保护的本专利技术的最佳模式和其他实施例，但是存在多种可替代设计和实施例来实践所附权利要求中限定的本专利技术。附图说明图1是用于自动驾驶车辆的转向系统的示意性俯视图。图2是转向组件的示意性立体视图。图3是转向图1和2的车辆的方法的示意性流程图。图4是转向图1和2的车辆的另一种方法的示意性流程图。具体实施方式参照附图，其中，整个几幅视图中，相似的数字标示相似或对应的部件，用于自动驾驶车辆12的转向系统10显示在图1中。而且，如图3和4中所示，本专利技术还提供转向自动驾驶车辆12的方法1000,2000，所述方法将在下面详细讨论。具体地，本文公开的转向车辆12的转向系统10和方法1000,2000提供在一些情况下用于车辆12的主转向的备用系统。例如，该备用系统可在车辆12的主转向出现中断时致动。通常，自动驾驶车辆12可在驾驶员座位中没有人或人类控制或转向的情况下沿道路、街道等运动和停止。换句话说，目的地可被输入或编程到自动驾驶车辆12的计算机中，并且车辆12将自身沿道路（一条或多条）等驾驶，并且停止在期望位置处，而没有人类驾驶员手动转向车辆12。应意识到，各种传感器、控制器等可被用于将自动驾驶车辆12保持在道路上的期望车道中。参照图1和2，转向系统10包括转向组件14。转向组件14沿道路（一条或多条）等转向或导向车辆到达期望位置。转向组件14可包括多个部件，这些部件中的一些在下面讨论。例如，转向组件14包括可围绕纵向轴线18旋转的转向盘16。通常，转向盘16被驾驶员用于转向非自动驾驶车辆。在下面讨论的一些情形下，本文讨论的自动驾驶车辆12的转向盘16可被用于手动转向车辆12。例如，在一些情形下，例如当车辆12的主转向如下面讨论的中断时，转向盘16可由驾驶员触及或抓握，以手动转向车辆12。返回到图2，转向组件14可包括可围绕纵向轴线18旋转的转向柱20。通常，转向盘16附接到转向柱20，以使转向盘16和转向柱20围绕纵向轴线18共同旋转。因此，转向盘16和转向柱20中的一个的旋转造成转向盘16和转向柱20中的另一个的旋转。换句话说，转向盘16和转向柱20一起旋转。可任选地，转向柱20可以是倾斜和/或伸缩转向柱20。因此，转向柱20可例如相对于驾驶员座位上下倾斜，以将转向盘16定位在期望位置中。而且，转向柱20可例如相对于驾驶员座位前后伸缩，以将转向盘16定位在期望位置中。通常，转向柱20可包括联接到车辆12的支架22，用于支撑转向柱20。换句话说，支架22被附接或安装到车辆2，并且支撑转向柱20，以使转向柱20可独立于支架22旋转。例如，在一些实施例中，转向柱20可相对于支架22倾斜和/或伸缩。应意识到，转向柱20可包括本文没有具体讨论的其他部件。继续参照图2，转向组件14可包括中间轴24，该中间轴24操作地联接到转向柱20，以使中间轴24和转向柱20共同旋转。换句话说，转向柱20和中间轴24一起旋转。因此，转向盘16、转向柱20和中间轴24一起旋转。应意识到，中间轴24可通过万向节26或任何其他适当部件（一个或多个）操作地联接到转向柱20。另外，继续参照图2，转向组件14可包括转向齿轮机构28，转向齿轮机构28操作地联接到中间轴24，其中中间轴24布置在转向齿轮机构28和转向柱20之间。中间轴24可通过万向节30或任何其他适当部件（一个或多个）操作地联接到转向齿轮机构28。因此，例如中间轴24的远端具有万向节26、30。转向齿轮机构28将在下面进一步讨论。返回图1，转向系统10还包括联接到转向组件14并且具有第一模式和第二模式的动力转向控制器32。因此，动力转向控制器32与转向组件14通讯，并且监测转向组件14。通常，第一和第二模式彼此不同。例如，第一模式可以是转向组件14以第一操作状态运行时，并且第二模式可以是转向组件14以第二操作状态运行时。第一操作状态可以是车辆12在转向盘16没有由驾驶员使用的情况下操作时。第二操作状态可以是车辆12由驾驶员转向时，例如在车辆12的主转向已经中断时。第一和第二操作状态进一步在下面讨论。可任选地，动力转向控制器32可布置在动力转向模块中，所述动力转向模块联接到转向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于自动驾驶车辆的转向系统，所述系统包括：转向组件，包括可围绕纵向轴线旋转的转向盘；动力转向控制器，联接到转向组件，并且具有第一模式和第二模式；主控制器，与动力转向控制器通讯；制动系统，与主控制器通讯，并且包括与主控制器通讯的制动装置，其中，当动力转向控制器处于第一模式中时，制动装置可在第一阶段中操作以制动车辆，并且当动力转向控制器处于第二模式中时，制动装置可在第二阶段中操作以转向车辆；和摩擦装置，联接到转向组件，并且可在松开转向组件以允许转向盘围绕纵向轴线旋转的分离位置和接合转向组件以将转向盘固定在初始位置中的接合位置之间运动，并且其中，主控制器与摩擦装置通讯，以当动力转向控制器处于第一模式中，且制动装置处于第一阶段中时，向摩擦装置发出致动到分离位置的信号，并且当动力转向控制器处于第二模式中，且制动装置处于第二阶段中时，向摩擦装置发出致动到接合位置的信号，以将转向盘固定在初始位置中，从而以允许制动装置转向车辆。

【技术特征摘要】
2013.01.25 US 13/750,4081.一种用于自动驾驶车辆的转向系统，所述系统包括：转向组件，包括可围绕纵向轴线旋转的转向盘；动力转向控制器，与转向组件通信，并且具有第一模式和第二模式；主控制器，与动力转向控制器通讯；制动系统，与主控制器通讯，并且包括与主控制器通讯的制动装置，其中，当动力转向控制器处于第一模式中时，制动装置可在第一阶段中操作以制动车辆，并且当动力转向控制器处于第二模式中时，制动装置可在第二阶段中操作以转向车辆；和摩擦装置，联接到转向组件，并且可在松开转向组件以允许转向盘围绕纵向轴线旋转的分离位置和接合转向组件以将转向盘固定在初始位置中的接合位置之间运动，并且其中，主控制器与摩擦装置通讯；其中，当动力转向控制器处于第一模式中，且制动装置处于第一阶段中时，主控制器向摩擦装置发出在分离位置中操作的信号；并且其中，当动力转向控制器处于第二模式中，且制动装置处于第二阶段中时，主控制器向摩擦装置发出在接合位置中操作的信号，以将转向盘固定在初始位置中，从而以允许制动装置自动地转向车辆。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述转向组件包括转向柱，该转向柱可围绕纵向轴线旋转，其中转向盘附接到转向柱，以使转向盘和转向柱围绕纵向轴线共同旋转。3.根据权利要求2所述的系统，其中，摩擦装置联接到转向柱，以使摩擦装置在处于接合位置中时接合转向柱，从而将转向盘固定在初始位置中。4.根据权利要求2所述的系统，其中，所述转向组件包括中间轴，该中间轴操作地联接到转向柱，以使中间轴和转向柱共同旋转。5.根据权利要求4所述的系统，其中，摩擦装...

【专利技术属性】
技术研发人员：KL罗索尔，RW勒舒克，EL拉斐尔，SR克鲁斯，YC唐，DM西德罗斯基，JT祖泽尔斯基，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US