[发明专利]基于预览信息来控制车辆的速度和前进方向的系统和方法

说明书

本发明公开了一种用于控制车辆的速度和前进方向的系统和方法，该系统和方法包括处理器、与该处理器通信的转向控制器以及与该处理器通信的速率控制器。该转向控制器被布置在车辆内并被配置为控制车辆的转向角度。该速率控制器被布置在该车辆内并被配置为控制该车辆的速度。该处理器被配置为接收控制命令阵列，该控制命令阵列包括针对当前时间和预览时间的车辆的转向角度位置和速度，并且基于针对当前时间和预览时间两者的该车辆的转向角度位置和速度来生成用于指示该转向控制器和该速率控制器的控制请求。

相关申请的交叉引用

本PCT申请根据35U.S.C.§119的规定，要求2019年3月22日提交的美国专利申请号16/362,142的优先权，其内容全文以引用方式并入本文。

背景技术

1.技术领域

本发明整体涉及用于控制机动车辆的速度和前进方向的系统和方法。

2.相关领域

关于自主或半自主车辆(高度自主)，用于这些类型的车辆的控制系统通常分为两个子模块。第一子模块通常执行运动规划，并且第二子模块通常执行车辆动态控制。该运动规划子模块负责生成车辆在复杂环境中用于操纵的轨迹。为了有效地生成该轨迹，该运动规划子模块通常采用简化的车辆模型。该简化的车辆模型可以是运动学模型。

该车辆动态控制子模块负责跟踪来自该运动规划子模块的轨迹，从而考虑更复杂的车辆动态行为。这种复杂的车辆动态行为可具有非线性和模型不确定性等等。由于运动规划子模块所利用的简化车辆模型与动态假设之间的不一致性，因此可能存在对具有平稳且可靠的性能的挑战。

例如，自主车辆的乘客通常优选的是自主车辆自行驾驶使得车辆的运动平稳且流畅。因此，对车辆的转向和速率的控制必须使得车辆的转向(前进方向)或速率(速度)的任何改变自然且流畅地进行。

发明内容

根据本发明的用于控制车辆的速度和前进方向的系统和方法包括处理器、与处理器通信的转向控制器、以及与处理器通信的速率控制器。该转向控制器被布置在车辆内并被配置为控制车辆的转向角度。该速率控制器被布置在所述车辆内并被配置为控制该车辆的速度。该处理器被配置为接收控制命令阵列，该控制命令阵列包括针对当前时间和预览时间的车辆的转向角度位置和速度，并且基于针对当前时间和预览时间两者的该车辆的转向角度位置和速度来生成用于指示该转向控制器和该速率控制器的控制请求。

在参考附加于本说明书中并构成本说明书的一部分的附图和权利要求书查看以下描述后，本发明的其他目的、特征和优点对本领域的技术人员将变得显而易见。

附图说明

图1示出了具有用于控制车辆的速度和前进方向的系统的该车辆的框图；

图2示出转向控制系统的框图；

图3示出了节气门控制系统和制动器控制系统的框图；

图4示出了用于控制车辆的速度和前进方向的方法；以及

图5示出了用于使用预览信息确定沿车辆的前进方向的速度的图形表示。

具体实施方式

参考图1，示出了机动车辆100。应当理解，车辆100可以是能够将人或物品从一个点运输到另一个点的任何类型的车辆。因此，车辆可以是小汽车、卡车、商用车辆、牵引车拖车、农用牵引车、采矿车辆等。同样，车辆100可以是任何类型的车辆，只要其能够将人或物品从一个位置运输到另一个位置即可。