[发明专利]相对车辆导航系统

权利要求书

1.一种在不存在定位基础设施或外部控制的情况下，通过确定墙壁相对于车辆的相对位置和方向，沿着由在车载传感器范围内的墙壁所限定的路线，引导自主车辆的装置，所述装置包括：在不存在定位的情况下控制车辆，包括设置转向角和车速的装置，所述装置包括实现下述功能的硬件和装置：

(a)使用距离数据确定车辆前面的自由空间，

(b)使用有效等高线(或蛇形线)产生理想路线，

(c)沿着例如弧线和开放区域，使用驾驶提示引导所述蛇形线，和/或

(d)例如在交叉口，使用转向提示把蛇形线限制在自由空间的特定范围中，和

(e)使用理想路线产生转向要求和速度。

2.按照权利要求1所述的装置，其中距离数据由车载传感器产生，所述车载传感器发出并接收电-磁/超声波辐射，以确定墙壁的距离和方位。

3.按照权利要求1所述的装置，其中产生理想路线的有效等高线是这样的，以便：

(a)理想路线必须避开墙壁，并且最好使弯度达到最小，

(b)蛇形线的长度和刚度是车辆及其状态的函数，

(c)蛇形线的“能量”是与墙壁的接近度及其弯度的定义函数，

(d)如果“能量”超过预定的限度，则降低车速，如果“能量”继续超过所述限度预定的时间/距离，则停止车辆。

4.按照权利要求1所述的装置，其中沿着弧线和开放区域引导蛇形线的驾驶提示适合于：

(a)按照局部弯度和建议的速度极限，修改速度，

(b)添加“势梯度能”项偏移蛇形线的位置(即，保持靠左)，

5.按照权利要求1所述的装置，其中引导蛇形线的转向提示是这样的，以便：

(a)在车辆前面产生放射状轨道，

(b)自由空间的布局把所述轨道分成多个地带，

(c)依据转向提示选择适当的地带，

(d)把蛇形线顶点固定到选择的地带上。

6.按照权利要求1所述的装置，其中产生转向要求和速度的理想路线比较车辆的弯曲半径和路线的弯曲半径。

7.一种在不存在定位基础设施的情况下测定车辆位置的装置，包括：

(a)确定开始位置的装置，

(b)利用推算定位法(车速，INS等)估计车辆位置，

(c)利用距离数据查明车辆前面的自由空间的地形，

(d)把地形方面的变化看作是地标(节点)，

(e)对照所述节点与节点地图，更新车辆位置，

(f)利用位置信息和节点地图，把驾驶提示传给车辆控制，

(g)利用位置信息和节点路线，把转向提示传给车辆控制。

8.按照权利要求7所述的装置，其中推算定位法是这样的，以便：

(a)车辆位置被定义为到下一节点的距离，

(b)一旦已经过某一节点，则重新设置车辆位置。

9.按照权利要求8所述的装置，其中查明车辆前面的自由空间的地形的距离数据是这样的，以便：

(a)把数据偏移并重新调节到车辆的前心，

(b)使距离数据平滑，并且重新对距离数据采样，

(c)产生等间距点的等高线。

10.按照权利要求9所述的装置，其中作为地标(节点)的地形变化的识别包括：

(a)缩略自由空间，

(b)删除无关紧要的分支，

(c)把剩余的交叉口标注为节点。

11.按照权利要求10所述的装置，其中对照这些节点和节点地图，更新车辆位置可包括：

(a)(根据节点地图和位置)忽略未预期的节点，

(b)根据最小半径、能量和连通性进行对照。

12.按照权利要求11所述的装置，其中使用位置信息和节点地图把驾驶提示传给车辆控制包括最大速度、坡度、弯度和墙壁轮廓。

13.按照权利要求12所述的装置，其中使用位置信息和节点地图把转向提示传给车辆控制包括：

(a)含有车辆必须经过的一系列节点的节点路线；和

(b)由左转向、右转向、停止等组成的转向提示。