[发明专利]自动驾驶智能启用虚拟控制的质量指标和实时前向传播

说明书

一种启用机动车辆自动驾驶控制的系统，包括在启用机动车辆自动驾驶控制功能之前应用的自动驾驶控制系统的质量指标。计算用于评估质量指标的自适应前向传播范围和预测范围。在自适应前向传播范围内传播车辆状态和道路几何形状，并且基于预测范围内的前向传播状态来评估质量指标。第一信号允许启动机动车辆的自动驾驶控制功能，第二信号禁止启动自动驾驶控制功能。基于在自适应前向传播范围内评估质量控制指数轨迹的结果，选择第一信号或第二信号之一。

技术领域

本公开涉及具有自动驾驶系统和用于启动自动驾驶系统的控制系统的机动车辆。

背景技术

机动车辆自动驾驶控制系统通常在建立和确认车辆驾驶条件(例如车道内的车辆稳定性) 后启动。保守的设计准则导致频繁生成“禁止”信号，从而阻止自动驾驶系统启动。允许启 动的驾驶员超驰系统并非最佳，因为对车辆操作员的反馈通常会导致生成指示灯闪烁或系统 “不可用”的信息，这可能会导致车辆操作员困惑或不满。因此，可能需要操作员多次尝试 来启动机动车辆自动驾驶控制系统的操作。

因此，虽然当前的机动车辆自动驾驶控制系统实现了其预期目的，但是仍需要一种新的 和改进的系统和方法来智能启用机动车辆自动驾驶控制系统。

发明内容

在本公开的一个方面，一种启用机动车辆自动驾驶控制的系统，包括在启用机动车辆自 动驾驶控制功能之前应用的自动驾驶控制系统的质量指标。计算用于该质量指标评估的自适 应范围。车辆状态和道路几何形状在该自适应范围内传播，质量指标基于预测范围内的前向 传播状态得到评估。第一信号允许启动机动车辆的自动驾驶控制功能，第二信号阻止启动自 动驾驶控制功能。基于在自适应前向传播范围内评估质量指标轨迹的结果，选择第一信号或 第二信号之一。

在本公开的另一方面，质量指标包括在计算质量指标时分配给变量的加权惩罚。加权惩 罚分为三类，包括：定义应用于多个安全事件元素的多个安全事件惩罚的第一类；定义应用 于多个启动元素的多个启动惩罚的第二类；以及定义应用于多个性能和舒适性元素的多个性 能和舒适性惩罚的第三类。

在本公开的另一方面，安全事件惩罚具有分配给安全事件元素的加权因子，该加权因子 高于分配给启动惩罚的加权因子。

在本公开的另一方面，启动惩罚具有分配给启动惩罚元素的加权因子，该加权因子高于 分配给性能和舒适性元素的加权因子。

在本公开的另一方面，虚拟控制器提供车辆位置、道路曲率和转向角的实时计算，这些 车辆位置、道路曲率和转向角包括在车辆自适应前向传播范围的生成内。

在本公开的另一方面，位置控制器利用多个车辆位置输入来生成虚拟车辆位置信号，该 信号被转发给虚拟曲率控制器。

在本公开的另一方面，虚拟曲率控制器生成虚拟曲率控制信号，该虚拟曲率控制信号被 转发给虚拟转向角控制器，虚拟转向角控制器生成虚拟转向角信号，该虚拟转向角信号用于 生成车辆在自适应范围内的前向传播。

在本公开的另一方面，针对“N”多个未来预测的车辆位置预测车辆自适应前向传播范 围，所述“N”多个未来预测的车辆位置定义了机动车辆在预定时间窗内的预测的前向移动 位置。

在本公开的另一方面，将所述“N”个未来预测的车辆位置的值根据多个变量来计算， 这些变量包括车辆速度、车辆前向和横向加速度。

在本公开的另一方面，多个变量包括偏航角速率、车道接近度、曲率跟踪误差、偏航角 速率误差、转向角、转向角速率和扭矩命令。

根据几个方面，一种启用机动车辆自动驾驶控制的方法，包括：在启用机动车辆的自动 驾驶控制功能之前，应用自动驾驶特征的质量指标进行评估；基于传播的车辆状态和道路几 何形状计算质量指标，计算质量指标在前向传播范围内的轨迹，以及基于质量指标轨迹的评 估在允许启动机动车辆的自动驾驶控制功能和禁止启动自动驾驶控制功能之间进行选择。