使用高度數(shù)據(jù)的自動駕駛輔助的制作方法
【專利說明】使用高度數(shù)據(jù)的自動駕駛輔助
【背景技術(shù)】
[0001] 自動泊車系統(tǒng)在泊車操縱期間輔助車輛的駕駛員。例如，所述系統(tǒng)可以（i)幫助 駕駛員尋找可供使用的泊車空間，（ii)向駕駛員指示沿著用于泊車到泊車空間中的泊車軌 跡的操縱方向，（iii)在與泊車空間中或者周圍的靜止物體的碰撞之前警告駕駛員，（iv) 自動地操縱車輛以便使駕駛員的注意力集中到油門踏板和制動踏板上，并且（V)將車輛自 動地制動在目標(biāo)泊車位置處。在一些實施例中，在實施自動泊車操縱的完全自動的泊車輔 助系統(tǒng)中組合這些特征。此外，所述輔助系統(tǒng)可以類似地用于在實施其它操縱一一如車道 變換、并道并且甚至常規(guī)駕駛（例如匹配交通信號和道路上的其它車輛及對象的停走行 駛）方面輔助駕駛員。
[0002] 為了確保所述自動駕駛操縱系統(tǒng)正確地運行，車輛必須精確地停止在所期待的目 標(biāo)位置處。然而，許多現(xiàn)實因素、包括駕駛表面斜度可能引起所述自動系統(tǒng)將車輛不精確地 停止在目標(biāo)位置處，這可能導(dǎo)致不期望的碰撞和不舒適的（例如跳躍的）車輛控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 因此，本發(fā)明的實施例提供用于根據(jù)斜度和車輛載荷來改善制動精確度的系統(tǒng)和 方法。一個實施例提供用于控制車輛的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括控制器，所述控制器配置用于 獲得車輛的第一位置點的高度和車輛的第二位置點的高度。所述控制器也配置用于根據(jù)第 一位置點的高度和第二位置點的高度來確定車輛的駕駛表面的斜度并且用于至少部分根 據(jù)所述斜度來自動地控制車輛。
[0004] 另一個實施例提供用于控制車輛的方法。所述方法包括：獲得所述車輛的當(dāng)前位 置，其中所述當(dāng)前位置包括車輛的第一位置點和車輛的第二位置點；獲得所述第一位置點 的高度和所述第二位置點的高度；以及在控制器上根據(jù)所述第一位置點的高度和所述第二 位置點的高度來確定在車輛的當(dāng)前位置處車輛的駕駛表面的斜度。
[0005] 另一個實施例提供用于實施車輛的自動運動的方法。所述方法包括：基于由車輛 接收的全球定位信號獲得車輛的當(dāng)前位置，其中所述當(dāng)前位置包括第一位置點和第二位置 點。所述方法也包括通過至少一個網(wǎng)絡(luò)將所述第一位置點和所述第二位置點傳送到存儲高 度模型的服務(wù)器；以及從所述服務(wù)器接收第一位置點的高度和第二位置點的高度。此外，所 述方法包括在控制器上根據(jù)第一位置點的高度、第二位置點的高度以及第一位置點和第二 位置點之間的縱向距離來確定車輛的駕駛表面的斜度。所述方法也包括根據(jù)所述斜度確定 車輛載荷并且根據(jù)所述斜度和車輛載荷確定用于使車輛自動地停止在目標(biāo)位置處的制動 力。
[0006] 在考慮詳細描述和附圖的情況下，本發(fā)明的其它方面變得顯而易見。
【附圖說明】
[0007] 圖1示出包括車輛控制系統(tǒng)的車輛；
[0008] 圖2示意性示出在圖1的系統(tǒng)中所包括的控制器；
[0009] 圖3是示出由圖2的控制器實施的自動車輛控制方法的流程圖；
[0010] 圖4示意性示出獲得位置數(shù)據(jù)和高度數(shù)據(jù)的車輛；
[0011] 圖5示出用于利用斜度和車輛載荷來確定用于使車輛自動地停止在目標(biāo)位置處 的制動力的方法。
【具體實施方式】
[0012] 在詳細闡述本發(fā)明的任何實施例之前，要理解的是，本發(fā)明不局限于其對在以下 描述中所提及的或者在以下附圖中所示出的結(jié)構(gòu)細節(jié)和元件布置的應(yīng)用。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn) 其它實施例并且能夠以多種方式實現(xiàn)或者實施。
[0013] 圖1示出車輛10。車輛10包括車輛控制系統(tǒng)12。所述系統(tǒng)12包括控制器14。 控制器14與網(wǎng)絡(luò)、例如控制器局域網(wǎng)（"CAN"）總線16連接。發(fā)動機控制器18和制動控 制器20也與總線16連接。此外，一個或多個周圍環(huán)境傳感器（未示出）與總線16連接以 便探測車輛的周圍環(huán)境。所述周圍環(huán)境傳感器可以包括安裝在車輛10的表面上并且探測 位于車輛10周圍的對象（例如其它停泊的車輛、路緣、行人等）的一個或多個雷達傳感器、 超聲傳感器和/或光學(xué)傳感器（例如一個或多個攝像機）。盡管在車輛10中示出總線，但 是元件之間的其它連接（無論是有線的、無線的、直接的還是間接的）是可能的。
[0014] 接收器22也與總線16連接。接收器22從至少一個外部源接收定位信號、處理該 信號以確定車輛10的當(dāng)前位置并且將車輛的當(dāng)前位置傳送到控制器14(例如通過總線16 或直接傳送）。在一些實施例中，接收器22包含在控制器14中。在一些實施例中，接收器 22接收全球定位系統(tǒng)（"GPS"）信號。GPS是根據(jù)衛(wèi)星的導(dǎo)航系統(tǒng)，其包括由美國國防部 設(shè)置到軌道中的衛(wèi)星的網(wǎng)絡(luò)。GPS衛(wèi)星以精確的軌道環(huán)繞地球并且向地球傳送信號。接收 器22從一個或多個衛(wèi)星接收信號并且利用三角測量來計算GPS接收器的當(dāng)前位置。特別 地，接收器22將由衛(wèi)星傳送信號的時間與接收器22接收該信號的時間進行比較。接收器 22使用所述時間差來確定車輛10與衛(wèi)星離多遠。接收器22借助與多個衛(wèi)星的距離測量確 定車輛的當(dāng)前位置。特別地，如果接收器22從至少三個衛(wèi)星接收信號，則接收器22可以計 算車輛10的二維位置（即煒度和經(jīng)度）并且可以跟蹤車輛10的運動。如果接收器22從 四個或更多個衛(wèi)星接收信號，則接收器22可以計算車輛10的三維位置（即煒度、經(jīng)度和高 度）。此外，在一些實施例中，接收器22使用車輛的當(dāng)前位置來計算其它信息一一如速度、 方位、所行駛的距離、至目的地的距離、日落時間和日出時間等。此外，在一些實施例中，接 收器在車輛10內(nèi)的顯示器或用戶界面上所顯示的電子地圖上示出車輛的當(dāng)前位置。返回 到圖1，兩個或更多個高度計24(例如大氣壓力傳感器）也可選擇地與總線16連接。高度 計24測量車輛10中的不同位置點處的大氣壓力并且通過總線16傳送所測量的壓力。
[0015] 如在圖2中示出的那樣，控制器14包括輸入/輸出接口 30、電子處理單元 ("EPU")32和非暫時性計算機可讀的介質(zhì)34。計算機可讀的介質(zhì)34可以包括隨機存取存 儲器（"RAM"）和/或只讀存儲器（"ROM")。輸入/輸出接口 30通過總線16傳送并且接 收信息。輸入/輸出接口 30可以與車輛內(nèi)部和車輛10外部的其它元件進行通信（例如通 過總線16)。例如，在一些實施例中，輸入/輸出接口 30通過網(wǎng)絡(luò)、如因特網(wǎng)無線地訪問遠 離車輛10的系統(tǒng)。
[0016] EPU 32從輸入/輸出接口 30接收信息并且通過一個或多個指令或者模塊的執(zhí)行 來處理所述信息。所述指令或者模塊存儲在計算機可讀的介質(zhì)34中。EPU 32也將信息（例 如從總線16接收的信息或者由EPU 32執(zhí)行的指令或者模塊產(chǎn)生的信息）存儲到介質(zhì)34 中。應(yīng)當(dāng)理解為，盡管在圖2中示出僅僅一個單獨的EPU、輸入/輸出接口以及計算機可讀 介質(zhì)模塊，但是控制器14可以包括多個處理單元、存儲器模塊和/或輸入/輸出接口。
[0017] 當(dāng)由EPU 32執(zhí)行時，存儲在計算機可讀介質(zhì)34中的指令提供特定的功能。一般 而言，當(dāng)由EPU 32執(zhí)行時，所述指令實施車輛10的自動操縱的至少一部分。特別地，控制 器14配置用于確定用于車輛的用于將車輛定位到目標(biāo)位置處并且用于自動地控制車輛以 便使車輛定位在目標(biāo)位置處的軌跡。特別地，控制器14使用來自周圍環(huán)境傳感器的信息來 確定車輛的周圍環(huán)境并且確定用于使車輛10自動地運動到目標(biāo)位置處的軌跡。然后，控制 器14向發(fā)動機控制器18和制動控制器20傳送命令以便使車輛10沿著所述軌跡自動地運 動到所述目標(biāo)位置。
[0018] 特別地，控制器14確定沿著所述軌跡的用于車輛的所期望的行駛速度并且將所 期望的行駛速度傳送到發(fā)動機控制器18。當(dāng)車輛沿著所述軌跡行駛時，控制器14也自動地 控制車輛的操縱方向。在其它實施例中，控制器14指示駕駛員（例如借助視覺的和/或聽 覺的指令）施加加速踏板以便當(dāng)控制器14控制操縱方向時使車輛10沿著所述軌跡運動， 反之亦然。在任何一個實施例中，控制器14可以使車輛10的速度和/或加速度保持在預(yù) 確定的閾值以下。例如，在一些實施例中，即使駕駛員在自動操縱期間壓下加速踏板，控制 器14也僅僅允許車輛10加速至預(yù)確定的速度閾值，除非在自動操縱期間需要或者可接受 額外的速度。
[0019] 隨著車輛沿著所述軌跡行駛，控制器14確定使車輛10停止在目標(biāo)位置處所需要 的制動力。控制器14將所要求的制動力傳送到制動控制器20。制動控制器20根據(jù)所要 求的制動力來控制車輛的制動裝置（與當(dāng)駕駛員將大量壓力施加到車輛的制動踏板時類 似）。在一些實施例中，控制器14利用顯示器來通知駕駛員自動操縱的當(dāng)前進度并且當(dāng)操 縱已經(jīng)完成并且自動控制結(jié)束時來通知駕駛員。
[0020] 如上所述，在自動操縱期間車輛的精確定位期望用于防止碰撞和不舒適的（例如 跳躍的）的車輛操縱。然而，駕駛表面的斜度影響自動制動的精確度。特別地，假設(shè)施加相 同量的制動力，位于陡峭的下降面或傾斜面上的車輛在達到停止之前比位于平的表面上的 車輛更多地運動。因此，控制器14確定駕駛表面的斜度以便更精確地控制車輛10。
[0021] 例如，圖3示出由控制器14實施的、考慮車輛10所位于的駕駛表面的斜度的自動 的車輛控制方法40。為了開始所述方法40,控制器14確定車輛10的當(dāng)前位置（步驟42)。 在一些實施例中，控制器14從接收器22 (例如通過總線16)接收車輛的當(dāng)前位置。如上所 述，接收器22可以接收GPS