[发明专利]自主前轮转向的系统和方法

说明书

一种控制车辆中的自主转向程序的系统，包括被配置为激活用于操作自主转向程序的模式的计算机。该计算机从至少一个车辆传感器接收转向参数，并从驾驶员接收自主转向选择输入。自主转向程序将与第一选择模式相对应的第一解除联接指令生成到转向控制组件，以将方向盘上的扭矩和车辆的车轮上解除联接。在第一模式中，自主转向程序进入连续的就绪状态，在另一模式中，该就绪状态持续不连续的时间段，该不连续的时间段由驾驶员在方向盘上的手确定。

相关申请的交叉引用

本申请是2018年1月4日提交的临时专利申请62/613,649的非临时申请并要求其优先权。

背景技术

图1-图4示出了用于为车辆的驾驶员提供便利的特征的技术的已知实施方式，这些便利的特征使车辆更安全地操作并且更容易由驾驶员或安装在车辆中的计算机控制系统进行实时调节。例如，图1示出了车辆的内部座舱(10)，并且示出了标准部件(例如被定位成容纳控制方向盘(20)的驾驶员的座椅以及车辆座舱(10)中的许多配件)的常见布置。如图1和图2进一步所示，当代车辆中的转向系统包括传感器(40)，该传感器(40)通过电子数据通信(29)将控制参数传输到安装在车辆中的计算机(60)。在图2的现有技术实施例中，方向盘(20)在方向盘轮缘的表面配备了手部传感器(40)，并且在方向盘的其他区域(24)(例如沿着轮毂(22))还提供了用于集成数据输入传感器和/或输出传感器的区域以使驾驶体验自动化。辅助控制按钮(23)也可以方便地位于方向盘中，以允许驾驶员在驾驶和操纵方向盘(20)来控制行驶中的车辆时有更多选择来利用各种车辆配件系统。所有按钮(23)和传感器(40)已经被实施为传输关于驾驶员的状态和喜好以及车辆内部或周围的状况的多种数据。例如，传感器(40)可以用于手握方向盘(hands-on-wheel,“HOW”)技术，该技术能够感测驾驶员是否正在触摸或抓握方向盘(20)。图1和图2的示例显示了不连续放置地手部抓握传感器(40)，它们可以检测有关驾驶员手部位置的信息和/或允许车辆中的自动化的计算机系统追踪驾驶员的生物统计数据。然而，如图3所示，方向盘(20)可以利用方向盘(20)的整个表面来提供用于驾驶员数据收集、驾驶员数据输入或驾驶员数据输出的区域。例如，在图3的一个现有技术实施例中，方向盘(20)包括一种感测电容/电荷以确定驾驶员已接触车轮的位置和时间的装置。方向盘(20)的某些区域可以划分为分段(102、103、104、105)，这些分段利用安装在车辆中的计算机(60)来检测驾驶员各自的手部位置，以进行手握方向盘数据处理操作。但是，如关于图1所述的，转向系统的其他部分也可以用于利用沿着方向盘边框(24)或轮毂(22)或者方向盘边框(24)或轮毂(22)内部适当放置的电子器件来使得驾驶员在车辆座舱和车辆操作中的体验自动化。

转向系统领域中已知的其他机构包括利用上述方向盘分段(102、103、104、105)提供数据收集区域，以便在监控手握方向盘状态的操作，同时利用当代方向盘配件(例如安装在方向盘内的方向盘加热器)的优势。图4示出了方向盘系统计算机(60)可以包括到处理器和/或控制器(112、116)的数据连接，这些数据连接实现了手握方向盘感应功能以及方向盘加热器操作。因此，计算机(60)和相关的电子器件利用被编程为相互兼容的软件来控制加热、手握方向盘数据收集以及构成智能转向系统一部分的整体电源(118)。这是将各种转向系统技术相结合以向车辆中的方向盘和其他计算机系统适当输出的另一个示例。

最近取得成果的创新领域之一是自主车辆控制，即自主驾驶车辆。研究人员一直在开发允许车辆中的智能系统以最少或优选为零的人员参与来驾驶车辆的机械结构、计算机控制系统和数据收集技术。这项研究的一个主题涉及车辆工程技术可以利用当前被使用的用于自适应前转向(AFS)的系统并将这种转向技术提升到新的自主驾驶水平的方式。在当今的车辆中，自适应前转向(AFS)包括许多与车辆的转向组件相连或定位在其中的机构和编程计算机，以用于控制直接影响车轮方向的转向柱和轴。