车辆路径处理制造技术

本公开提供了“车辆路径处理”。一种系统，包括计算机，所述计算机包括处理器和存储器，所述存储器存储指令，所述指令可由所述处理器执行以基于在车辆位置和车辆路径之间的差异来估计路径系数。估计所述路径系数可以包括在控制路径系数增益以保持乘员舒适性和安全性的同时使所述差异最小化。可以基于所述估计的路径系数操作车辆。

Vehicle path processing

【技术实现步骤摘要】
车辆路径处理
本公开总体上涉及车辆传感器和车辆导航。
技术介绍
车辆可以被装配成在自主模式和乘员驾驶模式两者下操作。车辆可以配备有计算装置、网络、传感器和控制器以获取有关车辆环境的信息并且基于所述信息来操作车辆。车辆的安全和舒适的操作可以取决于获取关于车辆环境的准确和及时的信息。车辆传感器可以提供关于在车辆环境中要行驶的路线和要避开的对象的数据。车辆的安全和有效的操作可以取决于当车辆在道路上操作时获取关于在车辆环境中的路线和对象的准确和及时的信息。
技术实现思路
车辆可以被配备成以自主模式和乘员驾驶模式两个模式操作。就半自主或完全自主模式而言，意指其中车辆可以由计算装置部分或完全进行驾驶的操作模式，所述计算装置作为具有传感器和控制器的车辆信息系统的一部分。所述车辆可以被占用或者未被占用，但在任一情况下，可以在没有乘员辅助的情况下部分或完全地驾驶车辆。出于本公开的目的，自主模式被定义为其中车辆推进(例如，经由包括内燃发动机和/或电动马达的动力传动系统)、制动和转向中的每一者由一个或多个车辆计算机控制的模式；在半自主模式中，一个或多个车辆计算机控制车辆推进、制动和转向中的一者或两者。在非自主车辆中，这些都不由计算机控制。在车辆中的计算装置可以被编程为获取关于车辆的外部环境的传感器数据并使用该传感器数据来确定用于以自主和半自主模式在车辆路径上操作车辆的路径多项式。车辆路径是描述车辆在平行于上面进行车辆操作的道路表面的二维(2D)平面上的连续位置(即，不同时间的位置)的直线或曲线。车辆可以通过基于车辆路径确定路径多项式来在道路上进行操作。路径多项式可以包括路径系数，其确定在x，即沿着车辆路径并且因此平行于车辆路径测量的距离和y，即横向于并且因此垂直于车辆路径测量的距离之间的关系。基于路径系数，计算装置可以通过将路径系数输入到转向控制器(例如，电子控制单元或ECU)中来确定用于指示车辆转向部件的指令，以在道路上操作车辆。计算装置可以基于经由网络从基于云的服务器计算机下载的车辆传感器数据和车辆路径信息来确定包括路径系数的路径多项式。本文公开了一种方法，其包括：基于在车辆位置和车辆路径之间的差异来估计路径系数，包括在控制路径系数增益以保持乘员舒适性和安全性的同时使所述差异最小化；以及基于所述估计的路径系数操作车辆。所述估计的路径系数可以包括在所述车辆和所述车辆路径之间的横向距离、车辆转向路径航向角、转向路径曲率和转向路径曲率的变化率中的一个或多个。可以基于递归最小二乘估计技术来确定所述估计的路径系数。可以通过限制四乘四对角增益矩阵的元素的值来控制所述路径系数增益。可以通过将路径系数输入到转向控制器中来操作所述车辆。可以基于所述路径系数来确定用于指示车辆转向部件的指令。可以基于包括GPS传感器数据和INS传感器数据的车辆传感器数据来确定车辆位置。可以基于将路径信息从多个车辆上传到服务器计算机来确定所述车辆路径。可以基于所述车辆位置下载所述车辆路径。乘员舒适性可以基于确定车辆横向加速度小于第一预定值并且车辆横向加速度的变化率小于第二预定值。乘员安全性可以基于确定车辆横向加速度小于第三预定值并且车辆横向加速度的变化率小于第四预定值。所述递归最小二乘估计技术可以包括迭代地求解常微分方程以确定估计的路径系数。所述常微分方程可以是时间序列李雅普诺夫(Lyapunov)函数。还公开了一种计算机可读介质，所述计算机可读介质存储用于执行上述方法步骤中的一些或全部的程序指令。本文还公开了一种被编程为执行上述方法步骤中的一些或全部的计算机，所述计算机包括计算机设备，所述计算机设备被编程为基于在车辆位置和车辆路径之间的差异来估计路径系数，包括在控制路径系数增益以保持乘员舒适性和安全性的同时使所述差异最小化；以及基于所述估计的路径系数操作车辆。所述估计的路径系数可以包括在所述车辆和所述车辆路径之间的横向距离、车辆转向路径航向角、转向路径曲率和转向路径曲率的变化率中的一个或多个。可以基于递归最小二乘估计技术来确定所述估计的路径系数。可以通过限制四乘四对角增益矩阵的元素的值来控制所述路径系数增益。可以通过将路径系数输入到转向控制器中来操作所述车辆。可以基于所述路径系数来确定用于指示车辆转向部件的指令。可以基于包括GPS传感器数据和INS传感器数据的车辆传感器数据来确定车辆位置。所述计算机还可以被编程为基于将路径信息从多个车辆上传到服务器计算机来确定所述车辆路径。可以基于所述车辆位置下载所述车辆路径。乘员舒适性可以基于确定车辆横向加速度小于第一预定值并且车辆横向加速度的变化率小于第二预定值。乘员安全性可以基于确定车辆横向加速度小于第三预定值并且车辆横向加速度的变化率小于第四预定值。所述递归最小二乘估计技术可以包括迭代地求解常微分方程以确定估计的路径系数。所述常微分方程可以是时间序列李雅普诺夫函数。附图说明图1是示例性交通基础设施系统的框图。图2是示例性交通场景的图。图3是四个示例性交通场景的另一个图。图4是示例性交通场景的另一个图。图5是车辆运动的示例性曲线图的图。图6是车辆运动误差的示例性曲线图的图。图7是车辆路径多项式系数的示例性曲线图的图。图8是车辆路径多项式系数误差的示例性曲线图的图。图9是基于估计的路径系数操作车辆的过程的流程图。图10是估计路径系数的过程的流程图。具体实施方式图1是交通基础设施系统100的图，该交通基础设施系统包括可以自主(“自主”本身在本公开中意指“完全自主”)模式、半自主模式和乘员驾驶(也称为非自主)模式操作的车辆110。车辆110还包括用于在自主操作期间处理数据以驾驶车辆110的一个或多个计算装置115。计算装置115可以从传感器116接收关于车辆操作的信息。计算装置115可以自主模式、半自主模式或非自主模式来操作车辆110。计算装置115包括例如已知的处理器和存储器。此外，存储器包括一种或多种形式的计算机可读介质，并存储能够由处理器执行的用于进行各种操作的指令，所述各种操作包括如本文所公开的。例如，计算装置115可以包括编程以操作车辆制动、推进(例如，通过控制内燃发动机、电动马达、混合动力发动机等中的一者或多者来控制车辆110的加速度)、转向、气候控制、内部和/或外部灯等中的一项或多项，以及确定计算装置115(而不是操作人员)是否以及何时控制此类操作。计算装置115可以包括多于一个计算装置(例如，包括在车辆110中以用于监测和/或控制各种车辆部件的控制器(例如，动力传动系统控制器112、制动控制器113、转向控制器114等)，或例如经由如下文进一步描述的车辆通信总线联接到多于一个计算装置。计算装置115一般被布置为用于通过车辆通信网络(例如，包括车辆110中的总线，诸如控制器局域网(CAN)等)通信；车辆110网络可以另外地或替代地包括诸如已知的有线或无线通信机制，例如以太网或其他通信协议。计算装置115可以经由车辆网络向车辆中的各种装置(例如，控制器、致动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，其包括：/n基于在车辆位置和车辆路径之间的差异来估计路径系数，包括在控制路径系数增益以保持乘员舒适性和安全性的同时使所述差异最小化；以及/n基于所述估计的路径系数操作车辆。/n

【技术特征摘要】
20181212 US 16/217,2271.一种方法，其包括：
基于在车辆位置和车辆路径之间的差异来估计路径系数，包括在控制路径系数增益以保持乘员舒适性和安全性的同时使所述差异最小化；以及
基于所述估计的路径系数操作车辆。


2.如权利要求1所述的方法，其中所述估计的路径系数包括在所述车辆和所述车辆路径之间的横向距离、车辆转向路径航向角、转向路径曲率和转向路径曲率的变化率中的一个或多个。


3.如权利要求1所述的方法，其还包括基于递归最小二乘估计技术来确定所述估计的路径系数。


4.如权利要求1所述的方法，其还包括通过限制四乘四对角增益矩阵的元素的值来控制所述路径系数增益。


5.如权利要求1所述的方法，其还包括通过将路径系数输入到转向控制器中来操作所述车辆。


6.如权利要求5所述的方法，其还包括基于所述路径系数来确定用于指示车辆转向部件的指令。


7.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼滕德拉·纳特，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US