CN107472352A - 方向盘控制 - Google Patents

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CN107472352A CN201710421777.9A CN201710421777A CN107472352A CN 107472352 A CN107472352 A CN 107472352A CN 201710421777 A CN201710421777 A CN 201710421777A CN 107472352 A CN107472352 A CN 107472352A
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奥利弗·内尔斯
扬·布雷姆肯斯
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塞尔吉奥·考德纳苏
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Abstract

一种车辆包括方向盘和至少一个车轮。该方向盘可旋转地连接到方向盘致动器，并且至少一个车轮可移动地连接到转向系统。控制器与转向系统和方向盘致动器通信。控制器编程为基于车轮角度、操作模式以及转向补偿类型来确定方向盘转角；并且配置为根据方向盘转角指示方向盘致动器旋转方向盘。

Description

方向盘控制
技术领域
本发明涉及一种使车辆转向的方法及其控制器，并且更具体地，涉及一种方向盘控制。
背景技术
自主车辆具有在没有人类操作者(例如驾驶员)干预的情况下的操作能力，即，车辆计算机做出关于加速、制动车辆以及使车辆转向的决定。车辆可以是完全自主或者半自主。半自主车辆可以仅在特殊情况下自主，例如公路驾驶或者平行停车，或者针对某些车辆子系统(例如制动但是不加速或者转向)。
当车辆正在自主驾驶时，车辆计算机(有时称为“虚拟操作者”或者“虚拟驾驶员”)可直接将信号发送到发动机、制动器以及转向器；该信号不需要通过人类操作者、踏板以及方向盘可获得的控制。然而，在车辆移动时方向盘不移动可使人类操作者失去方向感。另一方面，由车辆所采取的急转向而剧烈地旋转的方向盘也可能扰乱人类操作者。此外，如果方向盘在自主转向操作期间不移动，并且如果人类操作者不知道车辆前轮的方向，则切换可变得更加困难。
发明内容
根据本发明，提供一种使车辆转向的方法，包括：
基于车轮角度、操作模式以及转向补偿类型来确定方向盘转角；以及
根据方向盘转角来指示方向盘致动器旋转方向盘。
在本发明的一个实施例中，操作模式包括至少一个自主模式和具有默认的转向传动比的非自主模式，并且如果操作模式是非自主模式，则方向盘转角是默认的方向盘转角，即：默认的转向传动比乘以车轮角度。
在本发明的一个实施例中，转向补偿类型包括恒定角度类型，该恒定角度类型对于在多个存储的车轮角度中的两个或更多车轮角度指定相同的方向盘转角。
在本发明的一个实施例中，方向盘转角对于所有的多个存储的车轮角度是相同的。
在本发明的一个实施例中，操作模式包括自动停车辅助模式。
在本发明的一个实施例中，方法还包括，如果转向补偿类型是恒定角度类型并且操作模式是自动停车辅助模式，则
将方向盘转角设置为从中心位置零偏移；
执行停车操作；以及，
一经完成所述停车操纵，就将方向盘转角设置为默认的方向盘转角。
在本发明的一个实施例中，转向补偿类型包括动态角度类型，该动态角度类型基于车轮角度指定方向盘转角，对于在多个存储的车轮角度中的两个或更多车轮角度，该方向盘转角不同于默认的方向盘转角。
在本发明的一个实施例中，如果转向补偿类型是动态角度类型，则方向盘转角是第二转向传动比乘以车轮角度，第二转向传动比小于默认的转向传动比。
在本发明的一个实施例中，如果转向补偿类型是动态角度类型，则方向盘转角的绝对值是默认的方向盘转角和预设的最大值中的最小值。
在本发明的一个实施例中，转向补偿类型包括动态反馈类型，该动态反馈类型基于存在的促进因素指定不同于默认的方向盘转角的方向盘转角。
根据本发明，提供一种控制器，该控制器包含在车辆中的处理器和存储器，该车辆包括方向盘和车轮，该控制器编程为：
基于车轮角度、操作模式以及转向补偿类型来确定方向盘转角；以及
根据方向盘转角来指示方向盘致动器旋转方向盘。
在本发明的一个实施例中，操作模式包括至少一个自主模式和具有默认的转向传动比的非自主模式，并且如果操作模式是非自主模式，则方向盘转角是默认的方向盘转角，即：默认的转向传动比乘以车轮角度。
在本发明的一个实施例中，转向补偿类型包括恒定角度类型，该恒定角度类型对于在多个存储的车轮角度中的两个或更多不同车轮角度指定相同的方向盘转角。
在本发明的一个实施例中，方向盘转角对于所有的多个存储的车轮角度是相同的。
在本发明的一个实施例中，操作模式包括自动停车辅助模式。
在本发明的一个实施例中，控制器还编程为，如果转向补偿类型是恒定角度类型并且操作模式是自动停车辅助模式，则指示方向盘致动器将方向盘转角设置为从中心位置零偏移、指示车辆执行停车操纵、以及一经完成停车操纵就指示方向盘致动器将方向盘转角设置为默认的方向盘转角。
在本发明的一个实施例中，转向补偿类型包括动态角度类型，该动态角度类型基于车轮角度指定方向盘转角，对于在多个存储的车轮角度中的两个或更多不同的车轮角度，方向盘转角不同于默认的方向盘转角。
在本发明的一个实施例中，如果转向补偿类型是动态角度类型，则方向盘转角是第二转向传动比乘以车轮角度，第二转向传动比小于默认的转向传动比。
在本发明的一个实施例中，如果转向补偿类型是动态角度类型，则方向盘转角的绝对值是默认的方向盘转角和预设的最大值中的最小值。
在本发明的一个实施例中，转向补偿类型包括动态反馈类型，该动态反馈类型基于存在的促进因素指定不同于默认的转向传动比的方向盘转角。
根据本发明，提供一种使车辆转向的方法，包括：
基于来自车辆的传感器的车辆车轮的车轮角度、通过控制器存储的车辆的操作模式以及通过控制器存储的车辆的转向补偿类型，通过车辆的控制器来确定方向盘转角，其中操作模式包括至少一个自主模式和具有默认的转向传动比的非自主模式；
根据方向盘转角通过控制器指示连接到车辆的方向盘的方向盘致动器旋转方向盘，
通过控制器确定操作模式是非自主模式，以及
一经确定操作模式是非自主模式就通过控制器指示方向盘致动器将方向盘旋转到默认的方向盘转角，即：默认的转向传动比乘以车轮角度。
在本发明的一个实施例中，转向补偿类型包括恒定角度类型，该恒定角度类型对于在多个存储的车轮角度中的两个或更多车轮角度指定相同的方向盘转角。
在本发明的一个实施例中，方向盘转角对于所有的多个存储的车轮角度是相同的。
在本发明的一个实施例中，操作模式包括自动停车辅助模式。
在本发明的一个实施例中，方法还包括，通过控制器确定转向补偿类型是恒定角度类型并且操作模式是自动停车辅助模式，
一经确定转向补偿类型是恒定角度类型并且操作模式是自动停车辅助模式就通过控制器将方向盘转角设置为从中心位置零偏移；
通过控制器执行停车操纵；以及，
一经完成停车操纵就通过控制器将方向盘转角设置为默认的方向盘转角。
在本发明的一个实施例中，转向补偿类型包括动态角度类型，该动态角度类型基于车轮角度指定方向盘转角，对于在多个存储的车轮角度中的两个或更多车轮角度，方向盘转角不同于默认的方向盘转角。
在本发明的一个实施例中，方法还包括，通过控制器确定转向补偿类型是动态角度类型；并且一经确定转向补偿类型是动态角度类型就通过控制器将方向盘转角设置为第二转向传动比乘以车轮角度，第二转向传动比小于默认的转向传动比。
在本发明的一个实施例中，方法还包括，通过控制器确定转向补偿类型是动态角度类型；并且一经确定转向补偿类型是动态角度类型就通过控制器设置方向盘使得方向盘转角的绝对值是默认的方向盘转角和预设的最大值中的最小值。
在本发明的一个实施例中，转向补偿类型包括动态反馈类型，该动态反馈类型基于存在的促进因素指定不同于默认的方向盘转角的方向盘转角。
根据本发明，提供一种控制器，该控制器包含在车辆中的处理器和存储器，该车辆包括方向盘、连接到方向盘的方向盘致动器以及车轮，该控制器编程为：
基于来自车辆传感器的车轮的车轮角度、存储在存储器中的车辆的操作模式以及存储在存储器中的车辆的转向补偿类型来确定方向盘转角，其中操作模式包括至少一个自主模式和具有默认的转向传动比的非自主模式；
根据方向盘转角来指示方向盘致动器旋转方向盘，
确定操作模式是非自主模式；以及
一经确定操作模式是非自主模式就指示方向盘致动器将方向盘旋转到默认的方向盘转角，即：默认的转向传动比乘以车轮角度。
在本发明的一个实施例中，转向补偿类型包括恒定角度类型，该恒定角度类型对于在多个存储的车轮角度中的两个或更多不同车轮角度指定相同的方向盘转角。
在本发明的一个实施例中，方向盘转角对于所有的多个存储的车轮角度是相同的。
在本发明的一个实施例中，操作模式包括自动停车辅助模式。
在本发明的一个实施例中，控制器还编程为确定转向补偿类型是恒定角度类型并且操作模式是自动停车辅助模式；一经确定转向补偿类型是恒定角度类型并且操作模式是自动停车辅助模式就指示方向盘致动器将方向盘转角设置为从中心位置零偏移；指示车辆执行停车操纵；以及一经完成停车操纵就指示方向盘致动器将方向盘转角设置为默认的方向盘转角。
在本发明的一个实施例中，转向补偿类型包括动态角度类型，该动态角度类型基于车轮角度指定方向盘转角，对于在多个存储的车轮角度中的两个或更多不同的车轮角度，方向盘转角不同于默认的方向盘转角。
在本发明的一个实施例中，控制器还编程为确定转向补偿类型是动态角度类型；并且一经确定转向补偿类型是动态角度类型就将方向盘转角设置为第二转向传动比乘以车轮角度，第二转向传动比小于默认的转向传动比。
在本发明的一个实施例中，控制器还编程为确定转向补偿类型是动态角度类型，并且一经转向补偿类型是动态角度类型就设置方向盘使得方向盘转角的绝对值是默认的方向盘转角和预设的最大值中的最小值。
在本发明的一个实施例中，转向补偿类型包括动态反馈类型，该动态反馈类型基于存在的促进因素指定不同于默认的转向传动比的方向盘转角。
附图说明
图1是示例车辆的俯视图；
图2是图1的车辆的方向盘和仪表板的后视图；
图3是图1的车辆的框图；
图4是用于控制图2的方向盘的示例性程序的程序流程图；
图5A-B是用于恒定角型转向补偿的图4的程序的示例性子程序的程序流程图；
图6A-C是用于动态角型转向补偿的图4的程序的示例性子程序的程序流程图；
图7是用于动态反馈型转向补偿的图4的程序的示例性子程序的程序流程图。
具体实施方式
参考附图，贯穿若干视图，同样的附图标记表示同样的部件，车辆30包括方向盘32和至少一个车轮34。方向盘32可以根据车辆30的车轮34的方向致动。而且，方向盘的致动可根据车辆30的驱动模式(例如自主与半自主)以及人类操作者的特定设置来定制。例如，在全自主操作模式中，方向盘32可保持静止以便不使人类操作者分心。可替选地，在自主模式或者半自主模式中，方向盘32可旋转但是少于当车辆30的转向处于手动控制情况下时方向盘32给定的车轮角度因此在无需使方向盘32旋转经过数圈的情况下将车轮34的方向传达给人类操作者。提供各种可能类型的转向补偿允许对于当前操作模式和/或人类操作者而言进行优化的方向盘32的控制。
如图1-3示出的，方向盘32可旋转地连接到方向盘致动器36，并且至少一个车轮34可移动地连接到转向系统38。控制器40与转向系统38和方向盘致动器36通信。控制器40被编程以基于车轮角度操作模式以及转向补偿类型来确定方向盘转角θ。控制器40还被编程以根据方向盘转角θ指示方向盘致动器36旋转方向盘32。
方向盘转角θ是方向盘32相对于车辆30的纵向平面L的角度方向，例如，该平面包括转向柱(方向盘32附接到该转向柱)并且在车辆30行进的前进方向上延伸。车轮角度是车轮34相对于由纵向平面L限定的车辆30的前进方向的角度。
操作模式指定控制车辆30的一些或者所有操作的一个实体或者多个实体，即，控制器40中的一个、人类操作者或者通过来自控制器40和人类操作者的输入的组合的控制装置。例如，操作模式可指定控制车辆30的一个或多个各自系统的人类操作者和/或控制器40(车辆30的一个或多个各自系统包括推进装置(例如包括发动机的动力传动系统、转向器以及制动器))和操作模式发生的条件。可能的操作模式包括非自主驾驶、全自主驾驶以及半自主驾驶(即，一些操作由控制器40控制以及一些操作由人类操作者控制)，半自主模式还可能包括自动停车辅助、碰撞避免以及其它。
如在下面进一步讨论的转向补偿类型限定在如由转向系统38通常以已知的方式确定的车轮角度和方向盘转角θ之间的关系。
如图1-3示出的，车辆30包括可旋转地连接到方向盘致动器36和多个车轮34的方向盘32。车轮34或者其子集(例如前车轮34)连接到转向系统38。
车辆30可以是自主车辆。控制器40(有时称为“虚拟操作者”或者“虚拟驾驶员”)可能够以较大或者较小的程度独立于人类操作者的干预而操作车辆30。控制器40可被编程以操作推进装置、制动器、转向器和/或其它车辆系统。
车轮34抵靠道路或者地面支撑车辆30并且旋转以驱使车辆30向前或者向后。车轮34可以是金属轮毂或者任意其它合适的材料或者结构，该金属轮毂具有围绕金属轮毂延伸的橡胶管。车轮34的子集连接到转向系统38并且相对于车辆30的纵向平面L转向。车轮角度是车轮34相对于在车辆30的前进方向上延伸的纵向平面L的角度。
转向系统38控制车轮34的转向。转向系统38与方向盘32和控制器40通信并且接收来自方向盘32和控制器40的输入。转向系统38可以是具有电动助力转向的齿条与小齿轮系统、线控转向系统(两个系统都是本领域已知的)或者任意其它合适的系统。
在车辆30的乘客舱中，方向盘32可旋转地连接到仪表板46。方向盘32被乘员抓住并且接受来自乘员的输入。方向盘32可以是圆形的形状。方向盘32具有定点P，该定点P是在方向盘32上当车轮角度为零并且没有使用转向补偿时的最高点。方向盘32具有方向盘转角θ，即，方向盘32相对于纵向平面L的角度方向。方向盘转角θ可以从方向盘32的圆周上的点(例如，定点P)向纵轴测量。当定点P位于纵向平面L上时，方向盘32位于中心位置处并且方向盘转角θ是零。
方向盘致动器36可旋转地连接到方向盘32并且设置为旋转方向盘32。方向盘致动器36可以是(例如并且已知的)电动马达。方向盘致动器36与控制器40通信并且接收来自控制器40的指令。方向盘致动器36可从方向盘32向转向系统38传递输入，即，改变角度θ的方向盘的移动将输入提供给转向系统38以改变角度或者方向盘致动器36可独立于转向系统38移动方向盘32。
车辆30包括(例如已知的)与控制器40通信的传感器42。传感器42设置为检测车辆30的状态，例如，轮转速、轮方向以及发动机和传动值。传感器42可检测车辆30的位置或者方向；例如，传感器42可包括全球定位系统(GPS)传感器、加速度计(诸如压电或者微机电系统(MEMS))、陀螺仪(诸如速率、环形激光器或者光纤陀螺仪)、惯性测量单元(IMU)以及磁力仪。传感器42还可检测外部空间，例如，雷达传感器、扫描激光测距仪、光探测和测距(激光雷达)装置、图像处理传感器(诸如摄像机)。传感器42可包括通信装置，例如车辆到基础设施(V2I)装置或者车辆到车辆(V2V)装置。
控制器40是计算装置，该计算装置通常包括处理器和存储器，该存储器包括一种或者多种形式的计算机可读介质并且存储可通过处理器执行的用于执行各种操作(包括如本文公开的)的指令。控制器40的存储器还通常存储经由各种通信机构接收的远程数据；例如，控制器40通常配置为在控制器区域网(CAN)总线等等上通信，和/或配置为使用其它的有线或者无线协议(例如，蓝牙等)。控制器40也可连接到车载诊断连接器(OBD-II)。经由使用以太网、无线保真技术(WiFi)、CAN总线、局域互连网络(LIN)和/或其它有线或者无线机构的车辆网络，控制器40可将消息传输到车辆30的各种装置和/或接收来自各种装置的消息，各种装置是例如，控制器、制动器、传感器等(例如本文讨论的控制器和传感器42)。例如，控制器40可接收来自传感器42的数据。尽管为了便于说明，图1中示出了一个控制器40，但是可以理解的是，控制器40可包括一个或多个计算装置，并且本文描述的各种装置可由一个或多个计算装置实施。
控制器40的存储器可存储(例如在表格中等等)用于操作模式和转向补偿类型的各种组合的多个可能的车轮角度连同各自对应的方向盘转角θ。
控制器40布置为以已知的方式通过通信网络44(诸如控制器区域网(CAN)总线、以太网、局域互连网络(LIN)和/或通过任意其它有线的或无线的通信网络)传输并且接收信号。通信网络44连接控制器40、传感器42、方向盘致动器36以及转向系统38。
图4是示出示例性程序400的程序流程图，该示例性程序400用于控制车辆30的方向盘32的旋转，特别是用于基于车轮角度操作模式以及转向补偿类型确定方向盘转角θ。程序400在决定框405处开始，在决定框405中，控制器40确定车辆30的当前操作模式。如上面解释的，操作模式指定什么实体或者实体的组合(即，人类操作者和/或控制器40)控制包括推进装置、转向器以及制动器的车辆30的各种系统和指定操作模式发生的条件。操作模式可基于来自乘员的输入进行选择或者基于例如从传感器42确定的车辆条件或者外部环境由控制器40独立地实施。可能的操作模式包括非自主模式和至少一种自主模式，诸如全自主操作、自动停车辅助以及碰撞避免。这些可能的操作模式通过示例提供并且不受限制；其它自主或者半自主操作模式也是可能的并且可包括在程序400中。在本示例中，如果识别出非自主模式，则程序400继续进行到框410，如果识别出全自主模式，则程序400继续进行到框415，如果识别出自动停车辅助模式，则程序400继续进行到框420，并且如果识别出碰撞避免模式，则程序400继续进行框425。
在框410中，操作模式是非自主模式(例如目前已知的)。非自主操作模式具有默认的转向传动比。转向传动比是方向盘32旋转的角度和车轮34转向的角度之间的比。根据转向系统38的特征，默认的转向传动比可以是恒定的或者可变的，即，默认的转向传动比可基于方向盘32的旋转量来变化，例如，当方向盘转角θ增加时转向传动比可以降低。
在框410之后，在框435中，转向补偿类型是没有补偿。一旦转向补偿类型设置为没有补偿，就在框455中，将方向盘转角θ设置为从先前的转向补偿类型(若有的话)过渡到用于没有补偿的合适角度。控制器40以从根据先前转向补偿类型设置的方向盘转角θ到根据无补偿的方向盘转角θ连续变化的方式的一种方式设置方向盘转角θ。例如，方向盘转角θ可通过施加叠加角度来修改。控制器40检测要求马达角度和实际马达角度之间的偏移角度，并且以根据由人类驾驶员选择的至少一个变量选择的减少的速率减少偏移。变量可以是或者包括例如，方向盘速度、齿条速度、偏移减少速度或者车轮转速。用于在对于不同的转向补偿类型的方向盘转角θ之间平稳过渡的算法是已知的并且在美国专利号8515622中更详细地提出，其内容通过引用的方式全部并入本文，然而用于在方向盘转角θ之间过渡的其他算法也是可能的。
接下来，在框485中，方向盘转角θ设置为默认的转向传动比乘以车轮角度因此，方向盘转角θ是默认的方向盘转角θ。默认的方向盘转角θ是动态的因为默认的方向盘转角θ是车轮角度的函数，其随着车辆30的行进而改变。控制器40指示方向盘致动器36根据方向盘转角θ旋转方向盘32；可替选地，方向盘致动器36将方向盘32连接到转向系统38并且以已知的方式传递来自方向盘32的输入使得方向盘32的移动将输入提供到转向系统38以改变车轮角度
在决定框405之后，在框415中，操作模式是全自主模式(例如目前已知的)。全自主模式可通过来自车辆30的人类乘员的输入来选择或者可以是车辆30的默认操作模式，即，在没有另外选择情况下自动选择。在全自主模式中，控制器40独立于人类操作者控制发动机、转向装置以及制动器。
在决定框405之后，在框420中，操作模式是自动停车辅助模式(例如，目前已知的)。如果例如车辆30是处于全自主模式并且车辆30应当停车的情况发生，则可通过来自人类乘员的输入选择或者通过控制器40选择自动停车辅助模式。在自动停车辅助模式中，控制器40暂时独立于人类操作者控制发动机、转向装置以及制动器以便执行停车操纵。
在决定框405之后，在框425中，操作模式是碰撞避免模式(例如，目前已知的)。如果控制器40感测到例如与对车辆30的高风险相关的促进因素，则可通过控制器40选择碰撞避免模式。例如，车辆30在没有发信号的情况下穿过车道标线，或者车辆30可能朝向位于车辆30的盲区中的第二车辆漂移。在碰撞避免模式中，控制器40警告人类操作者或者暂时独立于人类操作者控制发动机、转向装置以及制动器以便执行降低对车辆30或者对周围环境的风险的操作，例如，将车辆30转回到车辆30已漂移出的车道。
接下来，在框415、420或者425中的一个之后，在决定框430中，控制器40确定转向补偿类型。转向补偿类型限定在车轮角度(如由转向系统38命令的)和方向盘转角θ之间的关系。可能的转向补偿类型包括恒定角度类型、动态角度类型、动态反馈类型以及任意其它预先确定类型的关系。在本示例中，根据已识别的补偿类型，框440、445、450中的一个在框430之后。
在决定框430之后，在框440中，转向补偿类型是恒定角度类型。恒定角度类型对于在多个存储的车轮角度中的两个或更多不同车轮角度或者对于所有的多个存储的车轮角度指定相同的方向盘转角θ。例如，当车辆30行驶同时转向时，方向盘32例如以诸如零度的预设角度保持静止。然后，在框460中，如上面关于框455已描述的，控制器40从如由先前的转向补偿类型设置的方向盘转角θ(若有的话)过渡到根据恒定角度类型的方向盘转角θ。框460之后是下述的子程序500a或者500b。控制器40可仅针对子程序500a和500b中的一个编程，或者控制器40可基于用户偏好和/或操作模式选择子程序500a和500b中的一个(例如对全自主模式选择子程序500a和对自动停车辅助模式选择子程序500b)。程序400在子程序500a或500b后终止。
在决定框430之后，在框445中，转向补偿类型是动态角度类型。动态角度类型基于车轮角度指定方向盘转角θ，为此，方向盘转角θ不同于默认的方向盘转角θ，如关于子程序600a、600b以及600c描述的，默认的方向盘转角θ将对于在多个存储的车轮角度中的两个或更多不同车轮角度在没有转向补偿的情况下产生。然后，在框465中，如上面关于框455已描述的，控制器40从如由先前的转向补偿类型设置的方向盘转角θ(若有的话)过渡到根据动态角度类型的方向盘转角θ。框445之后是下述的子程序600a、600b或者600c。控制器40可仅针对子程序600a、600b以及600c中的一个编程，或者控制器40可基于用户偏好或操作模式选择子程序600a、600b以及600c中的一个。例如，乘员可选择总是发生在自动停车辅助模式时的子程序600c。程序400在子程序600a、600b或600c后终止。
在决定框430之后，在框450中，转向补偿类型是动态反馈类型。如下面关于子程序700描述的，动态反馈类型基于存在的促进因素指定不同于默认的方向盘转角θ的方向盘转角θ。促进因素是控制器40已被编程为当做代表针对车辆30或者周围环境的高风险的环境的特征。然后，在框470中，如上面关于框455描述的，控制器40从如由先前的转向补偿类型设置的方向盘转角θ(若有的话)过渡到根据动态反馈类型的方向盘转角θ。框445之后是下述的子程序700。程序400在子程序700后终止。
图5A是示例性子程序500a的程序流程图，该示例性子程序500a用于根据恒定角度类型的转向补偿来控制车辆30的方向盘32的旋转。控制器40可基于用户偏好和/或操作模式(例如，每当选择了全自主模式)选择子程序500a。在框440之后，在框505中，控制器40将方向盘转角θ设置为预设角度。例如，方向盘转角θ对于在多个存储的车轮角度中的两个或更多不同车轮角度可以是相同的方向盘转角θ。可替选地，方向盘转角θ对于所有的多个存储的车轮角度可以是相同的，使得无论转向系统38如何方向盘32都保持静止。控制器40指示方向盘致动器36根据方向盘转角θ旋转方向盘32，即，旋转到预设角度。预设角度可被设置为零(即，方向盘32的中心位置)；预设角度可被选择以提高点火钥匙的可达性(accessibility)；预设角度可被设置为对应于方向盘32的先前状态(例如，当改变操作模式时)；或者预设角度可在开发阶段期间例如由工程师进行调整。
图5B是示例性子程序500b的程序流程图，该示例性子程序500b用于根据恒定角度类型的转向补偿来控制车辆30的方向盘32的旋转。控制器40可基于用户偏好和/或操作模式(例如，每当选择了自动停车辅助模式)选择子程序500b。如果操作模式是自动停车辅助模式，则控制器40使用子程序500b。在框440之后的框510中，控制器40将方向盘转角θ设置为从中心位置偏移零度。控制器40指示方向盘致动器36根据方向盘转角θ旋转方向盘32。
接下来，在框515中，控制器40指示发动机、转向装置以及制动器执行停车操纵，例如，使用已知的停车辅助技术。在停车操纵期间，方向盘32保持在从中心位置偏移零度处。
接下来，在框520中，一经完成停车操纵，控制器40就将方向盘转角θ设置为默认的方向盘转角θ。控制器40指示方向盘致动器36根据方向盘转角θ旋转方向盘32。
图6A是示例性子程序600a的程序流程图，该示例性子程序600a用于根据动态角度类型的转向补偿来控制车辆30的方向盘32的旋转。控制器40可基于用户偏好和/或操作模式选择子程序600a。在框445之后，在框605中，控制器40将方向盘转角θ设置为等于第二转向传动比乘以车轮角度第二转向传动比小于默认的转向传动比，例如7:1而不是15:1。第二转向传动比可以在开发阶段期间例如由工程师调整。可确定第二转向传动比的因素包括在模拟或者实际测试驾驶期间乘员的反应和行为。控制器40指示方向盘致动器36根据方向盘转角θ旋转方向盘32。方向盘32的旋转少于在没有转向补偿的情况下的方向盘32的旋转。
图6B是示例性子程序600b的程序流程图，该示例性子程序600b用于根据动态角度类型的转向补偿来控制车辆30的方向盘32的旋转。控制器40可基于用户偏好和/或操作模式选择子程序600b。在框445之后，在框610中，控制器40将方向盘转角θ设置为等于车轮角度的非线性函数的结果。控制器40指示方向盘致动器36根据方向盘转角θ旋转方向盘32。例如，该函数可对于小车轮角度将方向盘转角θ扩大为大于默认的方向盘转角θ，而且对于大车轮角度将方向盘转角θ缩小为小于默认的方向盘转角θ，使小转向更容易被观察方向盘32的乘员注意，但是大的转向不剧烈。可替选地，非线性函数可对较小的方向盘转角(例如，在-10°和10°之间)使用相对较低的转向传动比(例如7:1)，并且对较大的方向盘转角(例如，小于-10°并且大于10°)使用相对较大的转向传动比(例如14:1)。当车辆30正保持在车道内的一个位置时，非线性函数可使用例如全自主模式。
图6C是示例性子程序600c的程序流程图，该示例性子程序600c用于根据动态角度类型的转向补偿来控制车辆30的方向盘32的旋转。控制器40可基于用户偏好和/或操作模式(例如，每当选择了自动停车辅助模式)选择子程序600c。在框445之后，在框615中，控制器40确定默认的方向盘转角θ的绝对值是大于还是小于预设的最大值(例如30°)。预设的最大值可被选择以允许乘员清楚地看到方向盘32的转向同时限制转向过度剧烈。
接下来，如果默认的方向盘转角θ的绝对值小于预设的最大值，则在框620中，控制器40将方向盘转角θ设定为等于默认的方向盘转角θ。
如果默认的方向盘转角θ的绝对值大于预设的最大值，则在框625中，控制器40确定默认的方向盘转角θ是正的还是负的，其对应于向左转或者向右转的车轮角度
接下来，如果默认的方向盘转角θ是正的，则在框630中，控制器40将方向盘转角θ设置为预设的最大值。如果默认的方向盘转角θ是负的，则在框635中，控制器40将方向盘转角θ设置为预设的最大值的负值。在任一情况下，控制器40指示方向盘致动器36根据方向盘转角θ旋转方向盘32。实际上，方向盘32根据默认的方向盘转角θ旋转直到在任一方向上预设的最大值，所以对于车辆30的很多转向，方向盘32给乘员指示转向的方向而不是转向的大小。
图7是示例性子程序700的程序流程图，该示例性子程序700用于根据动态反馈类型的转向补偿来控制车辆30的方向盘32的旋转。在框450之后，在决定框705中，控制器40确定促进因素是否存在。如果不存在促进因素，则控制器40不采取行动并且子程序700结束。
接下来，如果促进因素存在，则在框710中，控制器40将方向盘转角θ设置为将与促进因素相关的车辆30的状态传达给驾驶员。例如，如果促进因素是车辆30正在滑移，则控制器40可朝向车辆30正在滑移的方向旋转方向盘32。方向盘32的旋转增加了驾驶员反向转向(即，在与滑移相反的方向上转动方向盘32)的可能性。对于另一个示例，如果促进因素是车辆30之前的障碍物，则控制器40可朝向空车道旋转方向盘32以指示驾驶员存在障碍物和改变车道避开障碍物的可能性。然后，子程序700继续返回决定框705。实际上，只要促进因素存在，方向盘32就继续将与促进因素相关的车辆的状态传达给驾驶员。
每个计算装置(诸如控制器40)通常包括可由一个或多个计算装置(诸如上面识别的这些)执行并且用于实施上面描述的程序的框或者步骤的指令。计算机可执行指令可从使用各种编程语言和/或技术创造的计算机编程中编辑或者解释，该计算机语言和/或技术包括但不限于并且或者单独的或者组合的JavaTM语言、C语言、C++语言、可视化Basic语言、Java脚本(Java Script)语言,实际抽取与汇编语言(Perl),超文本标记语言(HTML)等。通常，处理器(例如微处理器)接收例如来自存储器、计算机可读介质等的指令，并且执行这些指令，从而执行一个或多个处理器(包括本文描述的一个或多个处理器)。这种指令和其它数据可使用各种计算机可读介质来存储并且传输。在计算装置105中的文档通常是存储在计算机可读介质(诸如存储介质、随机存取存储器等)中的数据的集合。
计算机可读介质包括任意介质，该任意介质参与提供可由计算机读取的数据(例如指令)。这种介质可采取很多形式，包括但不限于非易失性介质、易失性介质等。非易失性介质包括例如光盘或者磁盘以及其它永久存储器。易失性介质包括动态随机存取存储器(DRAM)，其通常构成主存储器。常规形式的计算机可读介质包括例如软盘(floppy disk)、柔性盘(flexible disk)、硬盘、磁带、任意其它磁性介质、光盘只读存储器(CD-ROM)、数字化视频光盘(DVD)、任意其它光学介质、打孔卡、纸带(paper tape)、任意其它具有孔的图案的物理介质、随机存取存储器(RAM)、可编程只读存储器(PROM)、电可编程只读存储器(EPROM)、闪存-电可擦除可编程只读存储器(FLASH-EEPROM)、任意其它存储芯片或者盒式磁带、或者任意其它计算机从中可读的介质。
关于本文描述的介质、程序、系统、方法等，应当理解的是，尽管这种程序的步骤等已经描述为根据某一有序序列发生，但是这种程序可实践为在除了本文描述的命令之外的命令中描述的步骤。还应当理解的是，可同时执行某些步骤、可添加其它步骤或者可删除本文描述的某些步骤。换句话说，本文中系统和/或方法的说明设置有示出某些实施例的目的，并且不应解释为限制本公开的主题。
因此，可以理解的是，包括上述说明和附图以及下述权利要求的本发明旨在说明性的而不是限制性的。权利要求不应给出它们的如本领域技术人员理解的一般意义和常规意义。在阅读上述说明之后，除了提供的示例之外的很多实施例和应用对于本领域的技术人员将显而易见。本发明的范围不应当参考上述说明确定，而是相反应当参考附属的和/或包括在本文基于的非临时专利申请中的权利要求连同给予此权利要求的等同物的全范围来确定。期望和预期将在本文讨论的现有技术中发生未来的发展，并且公开的系统和方法将被并入到此未来的实施例中。总之，应当理解的是，本公开的主题能够修改和变形。

Claims (13)

1.一种使车辆转向的方法，包括：
基于车轮角度、操作模式以及转向补偿类型来确定方向盘转角；以及
根据所述方向盘转角来指示方向盘致动器旋转方向盘。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述操作模式包括至少一个自主模式和具有默认的转向传动比的非自主模式，并且如果所述操作模式是所述非自主模式，则所述方向盘转角是默认的方向盘转角，即：所述默认的转向传动比乘以所述车轮角度。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述转向补偿类型包括恒定角度类型，所述恒定角度类型对于在多个存储的车轮角度中的两个或更多车轮角度指定相同的方向盘转角。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述方向盘转角对于所有的所述多个存储的车轮角度是相同的。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述操作模式包括自动停车辅助模式。
6.根据权利要求5所述的方法，还包括，如果所述转向补偿类型是所述恒定角度类型并且所述操作模式是所述自动停车辅助模式，则
将方向盘转角设置为从中心位置零偏移；
执行停车操纵；以及，
一经完成所述停车操纵，就将方向盘转角设置为所述默认的方向盘转角。
7.根据权利要求2所述的方法，其中，所述转向补偿类型包括动态角度类型，所述动态角度类型基于所述车轮角度指定方向盘转角，对于在多个存储的车轮角度中的两个或更多车轮角度，所述方向盘转角不同于所述默认的方向盘转角。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，如果所述转向补偿类型是所述动态角度类型，则所述方向盘转角是第二转向传动比乘以所述车轮角度，所述第二转向传动比小于所述默认的转向传动比。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，如果所述转向补偿类型是所述动态角度类型，则所述方向盘转角的绝对值是所述默认的方向盘转角和预设的最大值中的最小值。
10.根据权利要求2所述的方法，其中，所述转向补偿类型包括动态反馈类型，所述动态反馈类型基于存在的促进因素指定不同于所述默认的方向盘转角的方向盘转角。
11.一种控制器，所述控制器包含在车辆中的处理器和存储器，所述车辆包括方向盘和具有车轮角度的车轮，所述控制器编程为执行权利要求1-10中的一项所述的方法。
12.一种根据权利要求11所述的车辆。
13.一种控制器，所述控制器包含在车辆中的处理器和存储器，所述车辆包括方向盘和车轮，所述控制器编程为：
基于车轮角度、操作模式和转向补偿类型来确定方向盘转角，以及
根据所述方向盘转角来指示方向盘致动器旋转方向盘。
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