[发明专利]与电动助力转向控制器和后转向一体化的防碰撞控制

说明书

本发明涉及与电动助力转向控制器和后转向一体化的防碰撞控制，具体是一种在运载工具中提供自动防碰撞的方法，所述运载工具带有前轮电动助力转向（EPS）系统和后轮主动后转向（ARS）系统，并且描述了自动防碰撞系统。所述方法包括生成包括控制变量的运载工具数学模型、设计转向控制目标作为确定控制变量的标准以及实施模型预测控制以便求解转向控制目标和确定控制变量。所述方法也包括向EPS系统和ARS系统提供控制变量以便分别控制与前轮关联的前致动器和与后轮关联的后致动器。

技术领域

本发明涉及与电动助力转向控制器和后转向一体化的防碰撞控制。

背景技术

运载工具系统正日益自主。运载工具指的是任何移动平台，例如汽车、建筑设备或机器人。例如，巡航控制系统为运载工具保持驾驶员选择的速度而不用驾驶员手动地应用节气门。自适应巡航控制系统使用来自雷达、摄像机或其它传感器的输入，以便不仅在可行时保持驾驶员选择的速度，而且基于较慢运动的前方运载工具而减慢运载工具。运载工具中的自动化泊车系统控制转向以便停泊运载工具而不用驾驶员干预。当驾驶员执行可能影响运载工具稳定性的剧烈转向改变时，运载工具稳定性系统进行干预。当前系统也包括防碰撞。引发防碰撞的物体探测可以利用短程雷达或长程雷达（或两者）、带有图象处理的摄像机、激光或光探测和测距（激光雷达）、超声波或其它已知的技术来完成。大体上，可以使用传感器融合（来自多个传感器的输出的信号处理）来判定目标（障碍或威胁）是否是真实的，而不是依靠单一传感器。一旦经由一个或多个传感器探测到物体，就可以向驾驶员提供警报或可以行使控制，由此调整前轮转向扭矩或角度以便避免碰撞。

发明内容

根据实施例，一种在带有前轮电动助力转向（EPS）系统和后轮主动后转向（ARS）系统的运载工具中提供自动防碰撞的方法包括：利用处理器生成包括控制变量的运载工具数学模型；设计转向控制目标作为确定控制变量的标准；实施模型预测控制以便求解转向控制目标和确定控制变量；以及向EPS系统和ARS系统提供控制变量以便分别控制与前轮关联的前致动器和与后轮关联的后致动器。

根据另一实施例，带有前轮电动助力转向（EPS）系统和主动后转向（ARS）系统的运载工具中的自动防碰撞系统包括：被设置为储存与前致动器和后致动器的类型相应的参数的存储装置；以及，处理器，所述处理器被设置为生成包括控制变量的运载工具数学模型、设计转向控制目标作为确定控制变量的标准、实施模型预测控制以便求解转向控制目标和确定控制变量、和向EPS系统和ARS系统提供控制变量以便分别控制与前轮关联的前致动器和与后轮关联的后致动器。处理器在储存在存储装置中的参数中选择符合运载工具的前致动器和后致动器的调整参数以便设计和求解转向控制目标。

本申请还提供以下技术方案。

方案1. 一种在运载工具中提供自动防碰撞的方法，所述运载工具带有前轮电动助力转向（EPS）系统和后轮主动后转向（ARS）系统，所述方法包括：

利用处理器生成包括控制变量的运载工具数学模型；

设计转向控制目标作为确定所述控制变量的标准；

实施模型预测控制以便求解所述转向控制目标和确定所述控制变量；以及

向所述EPS系统和所述ARS系统提供所述控制变量以便分别控制与前轮关联的前致动器和与后轮关联的后致动器。

方案2. 根据方案1所述的方法，其中生成所述运载工具数学模型包括生成四维模型，并且提供所述控制变量包括向所述EPS系统提供前轮角叠加和向所述ARS系统提供后轮角叠加。

方案3. 根据方案1所述的方法，其中生成所述运载工具数学模型包括生成六维模型，并且提供所述控制变量包括向所述EPS系统提供扭矩叠加命令。