[发明专利]用于状况相关的HAD或ADAS车轮转角控制器的设备和方法

说明书

本公开涉及通过道路车辆(3)的HAD或ADAS系统(2)用于与状况相关的车辆角度的设备(1)，配置为输出期望路径(5)并接收内部状态数据(10)及周边信息(6)与地图数据(8)中的至少一个，并基于此生成惩罚措施(32)。横向控制器(4)接收期望路径并输出车轮转角请求。PSCM(12)包括车轮转角控制器(13)，车轮转角控制器配置为接收车轮转角请求、车轮转角及车轮转角速率作为输入并向转向系统(16)的电机控制器(15)输出叠加扭矩请求(14)。横向控制器基于惩罚措施计算增益参数并将其输出至车轮转角控制器。车轮转角控制器在其控制回路中接收并使用增益参数以调节车轮转角控制器的带宽。

技术领域

本申请涉及一种用于通过道路车辆的高度自主驾驶系统或高级驾驶员辅助系统进行与状况相关的车轮转角控制的设备及其方法。

背景技术

已知在道路车辆中使用动力转向，例如是在诸如汽车、货车、公共汽车或卡车的道路车辆中的电动助力转向(通常缩写为EPAS)，其中，电机通过例如向道路车辆的转向柱或转向齿条添加辅助扭矩来辅助道路车辆的驾驶员。

还已知使用诸如车道保持辅助(Lane Keeping Aid)系统(通常缩写为LKA系统)的高级驾驶员辅助系统(通常缩写为ADAS)，以帮助道路车辆驾驶员将道路车辆保持在期望的车道中。对于LKA或使用EPAS的车道对中系统而言，方向盘扭矩叠加，即加之于通过EPAS的基本辅助而已获得的方向盘扭矩上的额外方向盘扭矩被用于横向位置控制。

然而，对更先进的自主转向功能以及高度自主驾驶(HAD)的需求已经对当前的转向安全概念提出了新的要求。这种更先进的自主转向功能的一个例子通常被称为辅助驾驶(通常缩写为PA)，该辅助驾驶帮助驾驶员在道路车道内驾驶车辆，同时与前方车辆维持预先选定的时间间隔。

为了快速且精确地跟踪HAD或PA路径车轮/小齿轮转角请求，诸如上述辅助驾驶的高度自主驾驶和高级驾驶员辅助系统在车轮转角控制器中增加了高带宽的要求。

然而，在不期望高带宽行为的状况下，车轮转角控制器中的高带宽可能导致紧张且主动的方向盘运动，例如在宽车道上或在直道路上行驶时。除了可能导致车辆乘员不适之外，这也可能被视为车辆控制不稳定且紧张。

因此，需要改进的解决方案，该解决方案能够舒适、平稳且稳定地处理上述跟踪HAD或PA路径的要求，同时有助于满足高机动车辆安全完整性要求。

发明内容

本文的实施例旨在提出一种用于通过道路车辆的高度自主驾驶系统或高级驾驶员辅助系统进行与状况相关的车轮转角控制的改进装置，所述高度自主驾驶系统或高级驾驶员辅助系统设置为接收来自一个或多个道路车辆内部状态测量单元的内部状态数据并且接收来自一个或多个道路车辆周围环境监测摄像机的关于道路车辆周围环境的周边信息和来自道路车辆定位系统的与道路车辆周围环境有关的地图数据中的至少一个。

这通过一种设备来提供，该设备包括：横向控制器，其设置为从高度自主驾驶系统或高级驾驶员辅助系统接收关于期望路径的信息并输出车轮转角请求；动力转向控制模块，其包括车轮转角控制器，该车轮转角控制器设置为接收来自横向控制器的车轮转角请求以及车轮转角和车轮转角速率数据作为输入并输出适合于道路车辆的转向系统的电机控制器的叠加扭矩请求，其中：高度自主驾驶系统或高级驾驶员辅助系统设置为基于内部状态数据以及周边信息和地图数据中的至少一个来生成指示应该如何在横向控制器中处理惩罚的惩罚措施，并且横向控制器进一步设置为基于惩罚措施来计算增益参数并将所计算的增益参数输出到车轮转角控制器；并且车轮转角控制器进一步设置为在车轮转角控制器的控制回路中接收并使用增益参数，使得如果周边信息、地图数据和内部状态数据中的一个或多个表明需要增加控制速度和精度以安全地跟踪期望路径则增加车轮转角控制器的带宽，而如果周边信息、地图数据和内部状态数据中的一个或多个表明安全地跟踪期望路径的同时能允许降低控制速度和精度则减小车轮转角控制器的带宽。