[发明专利]用于车辆的纵向运动控制的方法和装置

说明书

本发明涉及用于车辆的纵向运动控制的方法和装置。包括纵向运动控制系统的主车辆的自主控制包括确定与主车辆的轨迹相关联的参数和与为主车辆确定的控制参考相关联的参数的状态。执行测距控制例程以基于多个参数的状态来确定与测距控制命令相关联的第一参数，并且执行速度控制例程以基于多个参数的状态来确定与速度控制命令相关联的第二参数。执行仲裁例程以评估测距控制命令和速度控制命令，并且控制主车辆的操作以实现期望的纵向状态，其中期望的纵向状态与测距控制命令和速度控制命令的最小值相关联。

引言

纵向运动控制描述了用于主车辆的驾驶辅助控制系统，该系统基于在主车辆的轨迹中的感测物体来控制各种推进相关致动器。推进相关致动器可以包括生成牵引扭矩的推进系统和生成制动扭矩的制动系统。例如，在主车辆的轨迹中的感测物体可以包括在同一行驶车道上或诸如十字路口的预定位置的前方车辆。

技术领域

一种形式的纵向运动控制系统通过检测前方车辆的位置和速度并操作以调节主车辆的速度来操作，以达到并保持前方车辆和主车辆之间的期望距离，并且在一些情况下遵循期望的速度分布。在一个实施例中，可以通过包括传感器的感测系统来检测前方车辆，该传感器可以安装在主车辆的前部。感测系统可以包括RADAR、LIDAR、它们的组合或另一个系统。主车辆通过控制推进系统和/或制动系统来保持期望的距离。

背景技术

已知纵向运动控制系统的控制能力可能受到与前方车辆的位置和轨迹和/或行驶表面中的轮廓相关联的信号噪声的影响。已知纵向运动控制系统的控制能力可能受到信号粒度和分辨率的影响，这影响在预定位置实现停止状态的精度。

发明内容

本文描述了能够自主控制的主车辆，其包括例如纵向运动控制系统。一种用于自主控制主车辆的方法包括确定多个参数的状态，包括与主车辆的轨迹相关联的参数和与为主车辆确定的控制参考相关联的参数。执行测距控制例程（range control routine）以基于多个参数的状态来确定与用于控制主车辆的操作的测距控制命令相关联的第一参数，并且执行速度控制例程以基于多个参数的状态来确定与用于控制主车辆的操作的速度控制命令相关联的第二参数。执行仲裁例程以评估测距控制命令和速度控制命令，并且控制主车辆的操作以实现期望的纵向状态，其中期望的纵向状态与测距控制命令和速度控制命令的最小值相关联。

本公开的一个方面包括与为主车辆确定的控制参考相关联的参数是与地平线上的有限点相关联的参数。

本公开的另一方面包括与为主车辆确定的控制参考相关联的参数是与主车辆的期望停车点相关联的参数。

本公开的另一方面包括多个参数的状态进一步是确定与靠近主车辆的目标车辆的轨迹相关联的参数。

本公开的另一方面包括：执行速度控制例程以基于多个参数的状态确定用于控制主车辆的操作的速度控制命令；确定期望的速度分布；执行线性二次速度控制例程以基于期望的速度分布确定第一加速命令；确定期望停车点和到期望停车点的距离；执行第二速度控制例程，以基于到期望停车点的距离和期望速度分布来确定第二加速命令；以及当到期望停车点的距离大于阈值距离时，选择第一加速命令作为与速度控制命令相关联的第二参数。

本公开的另一方面包括：当到期望停车点的距离小于或等于阈值距离时，选择第二加速命令作为与速度控制命令相关联的第二参数。

本公开的另一方面包括：确定期望停车点的位置；以及执行第二速度控制例程以确定第二加速命令，其中第二加速命令被确定以在期望停车点实现零车辆速度。

本公开的另一方面包括：执行测距控制例程，以基于多个参数的状态来确定用于控制主车辆的操作的测距控制命令，包括确定到地平线上的有限点的测距、确定测距变化率以及执行比例微分控制例程以基于测距和测距变化率来确定测距控制命令。

本公开的另一方面包括比例微分控制例程是临界阻尼控制例程。