[发明专利]用于自动车道居中和车道变换控制系统的路径生成算法

权利要求书

1.一种确定用于车辆转向的期望路径的系统，所述系统包括：

多个车辆传感器和检测器，用于检测所述车辆行驶所在道路的行驶车道并且提供车道识别信号；

期望路径生成处理器，其对所述车道信号、车道变换请求、和所述车辆的转向角的转向角信号产生响应，所述期望路径生成处理器生成所述车辆的期望路径并且提供输出信号，所述输出信号包括车道变换将占用的纵向距离、车道变换将占用的横向距离、和用于车道变换的角度；

路径预测处理器，其对车辆状态信号产生响应，所述车辆状态信号包括车辆横向速度、车辆纵向速度、车辆偏航率和转向角，所述路径预测处理器基于所述横向车辆速度、所述纵向车辆速度、所述车辆偏航率和所述转向角来预测所述车辆的路径，所述路径预测处理器提供确定所述车辆的预测路径的输出信号；以及

比较器，其对来自所述期望路径生成处理器的输出信号与来自所述路径预测处理器的输出信号进行比较，并且提供所述车辆的期望路径与预测路径之间的差异的误差信号。

2.如权利要求1所述的系统，还包括：车道变换控制器，其对所述误差信号产生响应，所述车道变换控制器提供用于使所述车辆转向的转向角信号，以使所述误差信号最小化。

3.如权利要求2所述的系统，还包括：车辆转向控制子系统，其对来自所述车道变换控制器的转向角信号产生响应，所述车辆转向控制子系统利用所述转向角信号来使所述车辆转向。

4.如权利要求3所述的系统，其中，所述车辆传感器中的一些传感器测量车辆运动，并且提供车辆速度、车辆偏航率和转向角的测量信号。

5.如权利要求4所述的系统，还包括：车辆状态估计处理器，其对所述车辆的测量信号产生响应，并且将所述车辆横向速度、所述车辆纵向速度和所述车辆偏航率的过滤信号提供给所述路径预测处理器。

6.如权利要求1所述的系统，还包括：车道标识线检测处理器，其对来自检测所述车辆行驶所在车道的前视摄像头的信号产生响应，所述车道标识线检测处理器识别所述车道中的车道标识线，并且将所述车道信号提供给所述期望路径生成处理器。

7.如权利要求1所述的系统，其中，所述期望路径生成处理器利用五阶多项式方程来确定所述期望路径。

8.如权利要求1所述的系统，其中，如果在所述期望路径中检测到障碍物，那么所述期望路径生成处理器将所述期望路径确定为多个区段，所述区段包括在所述车辆位置和所述障碍物之间的第一区段、以及在所述障碍物和所述期望车辆路径的余下部分之间的第二区段。

9.如权利要求1所述的系统，其中，所述期望路径生成处理器接收相对于所述道路的横向偏移和正切航向角以及道路曲率的信息，以生成用于在弯道附近行驶车辆的期望路径。

10.如权利要求1所述的系统，其中，所述期望路径生成处理器将超过所述车辆中检测所述道路的传感器的传感器范围的期望路径生成为虚拟路径。