[发明专利]车辆控制系统

说明书

本发明公开了用于车辆变道操纵的自动化控制的系统和方法。一些具体实施可包括基于来自第一车辆中的传感器的数据检测正在道路的目标车道中移动的一个或多个其他车辆。一些具体实施可包括基于车辆的运动学状态以及对目标车道中的一个或多个其他车辆的运动的预测来确定相对于目标车道中的一个或多个其他车辆中的至少一者的车间时距的估值。一些具体实施可包括至少部分地基于车间时距的估值确定针对在目标车道中行进的一个或多个其他车辆的超车决策。一些具体实施可包括基于超车决策确定将使第一车辆从当前车道变换至目标车道的运动规划。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年9月21日提交的名称为“Vehicle Control System”的美国临时申请62/397,461的权益，其全文以引用方式并入本文。

技术领域

本文档总体涉及车辆的自动化控制。

背景技术

自动化车辆控制系统处于不断的开发当中，其将承担越来越多的车辆操纵工作。自动化车辆控制系统能够访问并整合操作人在实践当中不可用的大量信息，诸如，来自各种传感器的数据或者接收自其他车辆或交通控制系统的通信，这从根本上改变了车辆控制问题，并提供了以安全得多并且更有效率的方式自动操纵车辆的机会。然而，现实世界是高度复杂的，而且设计能够稳健地处理在伴有其他自动化车辆和/或人操作车辆的道路上可能遇到的各种各样情况的自动化控制系统是很困难的。

发明内容

在第一方面中，可以通过各种方法体现本说明书中描述的主题，方法包括确定在道路的当前车道中移动的第一车辆的运动学状态。方法可包括至少部分地基于来自第一车辆中的传感器的数据检测正在道路的与当前车道相邻的目标车道中移动的一个或多个其他车辆。方法可包括至少部分地基于运动学状态以及对目标车道中的一个或多个其他车辆的运动的预测来确定相对于目标车道中的一个或多个其他车辆中的至少一者的车间时距的估值。方法可包括至少部分地基于车间时距的估值确定第一车辆能否从当前车道变换至目标车道而不违反包括最小车间时距约束条件的一组约束条件。方法可包括至少部分地基于车间时距的估值确定针对在目标车道中行进的一个或多个其他车辆的一个或多个超车决策。方法可包括至少部分地基于确定第一车辆能够变换至目标车道而不违反一组约束条件，而至少部分地基于一个或多个超车决策确定将使第一车辆从当前车道变换至目标车道的运动规划。方法可包括使用运动规划操纵第一车辆进入目标车道。

在第二方面中，可以通过车辆体现本说明书中描述的主题，车辆包括能够与具有车道的道路交互的车轮。车辆可包括通过传动系统连接至车轮的能够使车辆沿道路移动的动力源。车辆可包括连接至车轮的用于使车辆减慢或停止的制动系统。车辆可包括连接至车轮的能够指引车轮中的一者或多者从而指引车辆的运动的转向系统。车辆可包括被配置为检测车辆附近的其他车辆的传感器。车辆可包括自动化控制器，自动化控制器被配置为随着车辆沿道路上的当前车道移动而确定车辆的运动学状态。自动化控制器可被配置为至少部分地基于来自传感器的数据检测正在道路的与当前车道相邻的目标车道中移动的一个或多个其他车辆。车辆可包括决策制定器，决策制定器被配置为至少部分地基于运动学状态以及对目标车道中的一个或多个其他车辆的运动的预测来确定相对于目标车道中的一个或多个其他车辆中的至少一者的车间时距的估值。决策制定器可被配置为至少部分地基于车间时距的估值确定车辆能否从当前车道变换至目标车道而不违反包括最小车间时距约束条件的一组约束条件。决策制定器可被配置为至少部分地基于车间时距的估值确定针对在目标车道中行进的一个或多个其他车辆的一个或多个超车决策。车辆可包括运动规划器，运动规划器被配置为至少部分地基于来自决策制定器的一个或多个超车决策来确定将使车辆从当前车道变换到目标车道的运动规划。自动化控制器可被配置为运行决策制定器。自动化控制器可被配置为响应于决策制定器确定车辆能够变换至目标车道而不违反一组约束条件，而以来自决策制定器的超车决策为输入运行运动规划器。自动化控制器可被配置为基于来自运动规划器的运动规划控制动力源、转向系统和制动系统，从而操纵车辆进入目标车道。