[发明专利]自主车辆转向控制方法和系统

说明书

技术领域

本文所述的主题的实施例总体上涉及车辆系统，并且更具体地涉及用于控制车辆转向且具体地在自主操作期间控制车辆转向的系统和方法。

背景技术

近年来，技术发展造成自主车辆的设计大幅改变。具体地，自主操作特征正越来越多地结合在当前和下一代车辆中。然而，车辆配置和操作情形的潜在问题组合由于新的发展是可能被预见的。因此，希望提供用于缓解潜在问题车辆配置的方法和系统。根据结合附图和前述技术领域以及上下文技术取得的后续详细描述和所附权利要求书，其它所需特征和特性将是显而易见的。

发明内容

在各个示例性实施例中的一个实施例中，提供了一种使车辆转向的方法。该方法涉及操作与车辆的一个或多个车轮中的第一组相关联的锁定系统以锁定第一组的角度，并且在该车辆的操作期间同时锁定角度时基于该角度来检测转向调整条件。响应于检测到转向调整条件，该方法通过以中间模式操作锁定系统且此后操作该锁定系统以在该中间模式的操作期间基于该第一组的角度来重新锁定第一组的角度。

在另一个实施例中，提供了一种车辆系统。该车辆包括锁定系统，其联接至一个或多个车轮中的第一组以选择性地锁定第一组的第一角度；转向系统，其联接至一个或多个车轮中的第二组以控制第二组的第二角度；以及控制系统，其联接至该锁定系统和该转向系统。该控制系统配置成指令该锁定系统进入锁定模式以锁定第一角度、确定与车辆的当前位置相关联的道路曲率特性、当第一角度被锁定时指令该转向系统基于道路曲率特性调整第二角度、基于第一角度和道路曲率特性检测转向调整条件，以及响应于转向调整条件解锁第一角度而指令该锁定系统进入中间模式。

在又一实施例中，还提供了一种锁定系统。该锁定系统包括锁定机构，其具有运动范围；致动装置，其联接至该锁定机构；第一控制模块，其联接至该致动装置以获得并且输出指示该致动装置状态的感测信息；以及第二控制模块，其联接至该第一控制模块和该致动装置。该第二控制模块配置成基于指示该致动装置状态的感测信息来指令该致动装置，其中响应于接收到中间模式命令，该第二控制模块配置成操作该致动装置直至该锁定机构驻留在运动范围内的中间位置处。

附图说明

下文将结合以下附图描述示例性实施例，其中相同标号表示相同元件，且其中：

图1是根据一个或多个实施例的示例性车辆系统的框图；

图2是根据一个或多个实施例的说明适用于由图1的车辆系统实施的示例性转向控制程序的流程图；

图3是根据一个或多个示例性实施例的适用于结合图2的转向控制程序在图1的车辆系统中使用的示例性锁定系统的框图；以及

图4是根据一个或多个示例性实施例的适用于在图3的锁定系统中使用的示例性主控制模块的框图。

具体实施方式

以下详细描述仅仅具有说明性本质并且不旨在限制主题的实施例或这些实施例的应用和用途。如本文所使用，单词“示例性”意指“用作实例、范例或说明”。本文描述为示例性的实施方案并不一定被解释为相比其它实施方案更优选或更有利。另外，不存在被任何前述的技术领域、上下文、摘要或以下详细描述中提出的任何表述的或暗示的理论约束的意图。

本文所述的主题的实施例涉及调制车辆转向机构(诸如转向柱)的锁定状态以在自主操作期间控制车辆。在本文所述的示例性实施例中，用于车辆转向柱的锁定机构支持中间模式(或状态)，其中锁定机构与车辆转向柱既不完全接合也不完全脱离，反而维持在其运动范围内的中间位置处。相对于从完全脱离位置重新接合锁定机构，从此中间位置，可在更少程度上重新接合锁定机构。在示例性实施例中，在自主车辆操作期间，基于道路状况和转向角将锁定机构暂时指令至中间状态。在中间状态中，自对准转矩(SAT)引导转向柱的转向角直至达到所需角度，此时将锁定机构指令至接合(或锁定)状态。就此而言，可快速地执行从中间位置重新接合锁定机构，从而将花费在横向控制可不确定的中间状态中的时间最小化。

下文描述的示例性实施例利用主-从控制方案用于控制锁定机构以基于来自从控制模块的反馈支持中间模式。为了补偿控制模块之间的通信延时，主控制模块利用关于锁定机构状态的反馈结合转向角测量以及提供至锁定机构的锁定命令来将锁定机构的行为模型化并且由此实时地估计当前(或瞬间)锁定状态并基于估计状态控制锁定机构。当与从控制反馈相关联的频率或刷新速率滞后于与主控制或其它更高层次控制器相关联的频率或刷新速率时，估计的锁定状态还可以用于诊断目的以识别状态不匹配或其它潜在异常状况。