CN110654453A - 用于转向系统的偏差评估 - Google Patents

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CN110654453A CN201910579985.0A CN201910579985A CN110654453A CN 110654453 A CN110654453 A CN 110654453A CN 201910579985 A CN201910579985 A CN 201910579985A CN 110654453 A CN110654453 A CN 110654453A
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王德信
约书亚·格拉
洛德维伊克·维杰菲尔斯
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Abstract

本公开提供了“用于转向系统的偏差评估”。一种计算机包括处理器和存储器，所述存储器存储处理器可执行指令。所述处理器被编程为：确定预测值与车辆的感测到的转向角和感测到的转向扭矩中的一者之间的偏差；响应于所述偏差超出第一阈值而输出维修请求；以及响应于所述偏差超出第二阈值而执行最低风险状况。

Description

用于转向系统的偏差评估
技术领域
本公开涉及车辆转向系统，并且更具体地，涉及一种用于车辆转向系统的偏差评估。
背景技术
车辆底盘可能会经历各种类型的性能退化。在以恒定速度在直道上驾驶时，当车辆的转向装置意图转向一侧时会出现转向跑偏(steering pull)，从而需要额外的扭矩来抵消漂移。转向摆振(steering nibble)是以行车轮的轻微或部分振荡为特征的可识别振动，从而导致转向系统的振荡。当方向盘的中心位置不对应于直线向前驾驶时，出现明显的视觉偏移。转向延迟是对方向盘的输入与使行车轮转动的输出之间的滞后时间。当前轮或后轮的方向(在居中时)不平行于车辆的中心线时，出现推力角未对准。
发明内容
如本文所述的一种转向系统和计算机可以分析车辆的性能并且可以基于性能的退化严重性而行动。对所述性能的分析可以比人类乘员能够提供的更准确和/或更可靠。此外，所述车辆可以基于退化的严重性而采取适当的动作，诸如请求维修，或者在自主操作的情况下，将车辆靠边停车。
一种计算机包括处理器和存储器，所述存储器存储处理器可执行指令，并且所述处理器被编程为：确定预测值与车辆的感测到的转向角和感测到的转向扭矩中的一者之间的偏差；响应于所述偏差超出第一阈值而输出维修请求；以及响应于所述偏差超出第二阈值而执行最低风险状况。
所述预测值可以是请求的转向角。所述偏差可以是以下一者：所述请求的转向角与所述感测到的转向角之间的差异；所述请求的转向角与所述感测到的转向角之间的延迟；所述请求的转向角的频率与所述感测到的转向角的频率之间的差异；以及所述请求的转向角的幅度与所述感测到的转向角的幅度之间的差异。所述感测到的转向角可以是所述车辆的转向系统的物理部件的感测到的位置。
所述处理器可以进一步被编程为指示转向系统使所述车辆以所述请求的转向角转弯。
所述预测值可以是补偿的转向角，并且所述偏差可以是推力角。所述处理器可以进一步被编程为基于所述车辆的车轮速度而确定所述补偿的转向角。
所述预测值可以是预测的转向扭矩，并且所述偏差可以是所述预测的转向扭矩与所述感测到的转向扭矩之间的差异。所述处理器可以进一步被编程为基于所述车辆在驾驶间隔上的位置而计算所述预测的转向扭矩作为所述间隔的平均值。计算所述预测的转向扭矩还可以基于所述间隔上的路况。
一种方法包括：确定预测值与车辆的感测到的转向角和感测到的转向扭矩中的一者之间的偏差；响应于所述偏差超出第一阈值而输出维修请求；以及响应于所述偏差超出第二阈值而执行最低风险状况。
所述预测值可以是请求的转向角。所述偏差可以是以下一者：所述请求的转向角与所述感测到的转向角之间的差异；所述请求的转向角与所述感测到的转向角之间的延迟；所述请求的转向角的频率与所述感测到的转向角的频率之间的差异；以及所述请求的转向角的幅度与所述感测到的转向角的幅度之间的差异。所述感测到的转向角可以是所述车辆的转向系统的物理部件的感测到的位置。
所述方法还可以包括指示转向系统使所述车辆以所述请求的转向角转弯。
所述预测值可以是补偿的转向角，并且所述偏差可以是推力角。所述方法还可以包括基于所述车辆的车轮速度而确定所述补偿的转向角。
所述预测值可以是预测的转向扭矩，并且所述偏差可以是所述预测的转向扭矩与所述感测到的转向扭矩之间的差异。所述方法还可以包括基于所述车辆在驾驶间隔上的位置而计算所述预测的转向扭矩作为所述间隔的平均值。计算所述预测的转向扭矩还可以基于所述间隔上的路况。
附图说明
图1是示例车辆的框图。
图2是图1的车辆的示例转向系统的图示。
图3是用于使图1的车辆转向的示例过程的过程流程图。
图4是用于解决在使车辆转向时的偏差的示例过程的过程流程图。
具体实施方式
计算机30包括处理器和存储器，所述存储器存储处理器可执行指令。所述处理器被编程为：确定预测值与车辆32的感测到的转向角和感测到的转向扭矩中的一者之间的偏差；响应于所述偏差超出第一阈值而输出维修请求；以及响应于所述偏差超出第二阈值而执行最低风险状况。
参考图1，车辆32可以是自主或半自主车辆。车辆计算机34可以被编程为完全地或在较小程度上独立于人类驾驶员的介入而操作车辆32。车辆计算机34可以被编程为操作推进系统36、制动系统38、转向系统40和/或其他车辆系统。出于本公开的目的，自主操作意味着车辆计算机34控制推进系统36、制动系统38和转向系统40而无需来自人类驾驶员的输入；半自主操作意味着车辆计算机34控制推进系统36、制动系统38和转向系统40中的一个或两个并且人类驾驶员控制剩下的，或者在预先限定的背景下而不在这些背景之外，车辆计算机34控制推进系统36、制动系统38和转向系统40而无需来自人类驾驶员的输入；并且非自主操作意味着人类驾驶员控制推进系统36、制动系统38和转向系统40。
车辆计算机34是基于微处理器的计算机。车辆计算机34包括处理器、存储器等。车辆计算机34的存储器包括用于存储可由处理器执行的指令以及用于电子地存储数据和/或数据库的存储器。
计算机30是一个或多个基于微处理器的计算机。计算机30包括存储器、至少一个处理器等。计算机30的存储器包括用于存储可由处理器执行的指令以及用于电子地存储数据和/或数据库的存储器。计算机30可以是与车辆计算机34相同的计算机，或计算机30可以是经由通信网络42与车辆计算机34通信的一个或多个单独的计算机，或者计算机30可以涵盖多个计算机，包括车辆计算机34。作为单独的计算机，计算机30可以是或包括例如一个或多个电子控制单元(ECU)或电子控制模块(ECM)，诸如混合动力传动系统模块44、防抱死制动控制模块46和/或动力转向控制模块48。
计算机30可以通过通信网络42传输和接收数据，所述通信网络42可以是控制器局域网(CAN)总线、以太网、WiFi、局域互连网(LIN)、车载诊断连接器(OBD-II)和/或任何其他有线或无线通信网络。计算机30可以经由通信网络42通信地耦合到车辆计算机34、其他ECM44、46、48、推进系统36、制动系统38、转向系统40、包括转向传感器52的传感器50、用户界面54以及其他部件。
车辆32的推进系统36产生能量并且将能量转化成车辆32的运动。推进系统36可以是已知的车辆推进子系统，例如常规动力传动系统，所述常规动力传动系统包括内燃发动机，所述内燃发动机联接到将旋转运动传递到行车轮56的变速器；电动动力传动系统，所述电动动力传动系统包括电池、电动马达和将旋转运动传递到行车轮56的变速器；混合动力传动系统，所述混合动力传动系统包括常规动力传动系统和电动动力传动系统的元件；或任何其他类型的推进系统。推进系统36可以包括与车辆计算机34和/或人类驾驶员通信并接收来自所述车辆计算机和/或人类驾驶员的输入的电子控制单元(ECU)等，例如，混合动力传动系统控制模块44。人类驾驶员可以经由例如加速踏板和/或换挡杆来控制推进系统36。
制动系统38典型地是已知的车辆制动子系统，并且抵抗车辆32的运动，从而使车辆32减速和/或停止。制动系统38可以包括摩擦制动器，诸如盘式制动器、鼓式制动器、带式制动器等；再生制动器；任何其他合适类型的制动器；或者它们的组合。制动系统38可以包括与车辆计算机34和/或人类驾驶员通信并接收来自所述车辆计算机和/或人类驾驶员的输入的电子控制单元(ECU)等，例如，防抱死制动控制模块46。人类驾驶员可以经由例如制动踏板来控制制动系统38。
转向系统40典型地是已知的车辆转向子系统，并且控制行车轮56的转动。转向系统40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(这两者是已知的)，或者任何其他合适的系统。转向系统40可以包括与车辆计算机34和/或人类驾驶员通信并接收来自所述车辆计算机和/或人类驾驶员的输入的电子控制单元(ECU)等，例如，动力转向控制模块48。人类驾驶员可以经由例如方向盘58、手持式遥控装置(未示出)等来控制转向系统40。
传感器50提供用于车辆32的自主操作的数据。传感器50可以提供关于车辆32的操作的数据，例如，发动机和变速器数据，诸如温度、燃料消耗等；转向传感器52(下文描述)；等等。传感器50可以检测车辆32的位置和/或取向。例如，传感器可以包括全球定位系统(GPS)传感器；加速度计，诸如压电或微机电系统(MEMS)；陀螺仪，诸如速率陀螺仪、环形激光陀螺仪或光纤陀螺仪；惯性测量单元(IMU)；以及磁力计。传感器50可以检测外部世界，例如车辆32的周围环境的物体和/或特性，诸如其他车辆、道路车道标记、交通灯和/或标志、行人等。例如，传感器50可以包括雷达传感器、扫描激光测距仪、光探测和测距(LIDAR)装置以及图像处理传感器(诸如相机)。传感器50可以包括通信装置，例如，车辆对基础设施(V2I)或车辆对车辆(V2V)装置。
用户界面54向车辆32的乘员呈现信息并且从乘员接收信息。用户界面54可以位于例如车辆32的乘客舱中的仪表板上，或者位于乘员可以容易看到的任何地方。用户界面54可以包括用于向乘员提供信息的刻度盘、数字读出器、屏幕、扬声器等等，例如，诸如已知的人机界面(HMI)元件。用户界面54可以包括用于从乘员接收信息的按钮、旋钮、小键盘、麦克风等等。
参考图2，转向系统40可以是常规齿条与小齿轮转向系统。替代地或另外地，转向系统40可以是连杆臂系统(Pitman-arm system)、后转向系统等(未示出)。转向齿条60可以例如用四连杆机构可转动地联接到行车轮56。转向齿条60的位置决定行车轮56的转动。转向齿条60的平移运动导致行车轮56的转动。转向柱62可以经由齿条与小齿轮64，即，小齿轮与齿条齿轮之间的齿条啮合(未示出)联接到转向齿条60。
转向柱62将方向盘58的旋转转换成转向齿条60的运动。转向柱62可以是例如将方向盘58连接到转向齿条60的轴。转向柱62可以容纳离合器以及转向传感器52中的一者或多者，诸如扭矩传感器(未示出)。
方向盘58允许操作员通过将方向盘58的旋转转化成转向齿条60的移动而使车辆32转向。方向盘58可以是例如固定地附接到转向柱62的刚性环，诸如已知。
转向传动机构66联接到转向系统40，例如，转向柱62，以便致使行车轮56转动。例如，转向传动机构66可以是电动马达，所述电动马达可旋转地联接到转向柱62，也就是说，进行联接以便能够向转向柱62施加转向扭矩。转向传动机构66可以向转向系统40提供动力辅助。换句话说，转向传动机构66可以在方向盘58被人类驾驶员旋转的方向上提供扭矩，从而允许驾驶员毫不费力地转动方向盘58。转向传动机构66可以是电动助力转向传动机构。
作为齿条与小齿轮转向系统的替代，转向系统40可以是线控转向转向系统，即，在方向盘58与行车轮56之间的机械联动装置中可以具有间隙。如果车辆32是完全自主车辆，则转向系统40可以是没有方向盘58和转向柱62的线控转向转向系统。计算机30(例如，动力转向控制模块48)可以从转向传感器52(例如，定位成检测方向盘58的取向的位置传感器)或从车辆计算机34接收信号。位置传感器可以是例如霍尔效应传感器、旋转编码器等。计算机30可以向转向传动机构66输出信号。转向传动机构66可以是联接到转向齿条60而不是齿条与小齿轮64的一个或多个机电传动机构，并且转向传动机构66可以将信号转换成转向齿条60的机械运动。
返回图1，转向传感器52提供关于转向系统40的部件的数据。例如，转向传感器52包括：用于行车轮56的车轮速度传感器；在转向系统40的部件上的位置传感器，所述部件诸如方向盘58、转向柱62、齿条与小齿轮64或转向齿条60；以及在转向系统40的部件上的扭矩传感器，所述部件诸如转向柱62、齿条与小齿轮64或转向传动机构66。位置传感器可以包括例如单独的转向关节角度传感器。
图3是示出用于使车辆32转向的示例性过程300的过程流程图。计算机30(特别是车辆计算机34和动力转向控制模块48)的存储器存储用于执行过程300的步骤的可执行指令。通常，在过程300中，车辆计算机34针对车辆32请求转向角，并且动力转向控制模块48以反馈回路调整转向扭矩以实现所述转向角。转向角是行车轮56被转动的方向与相对于车辆32的车身限定的轴线(例如，车辆32的纵向中心线)之间的角度。例如，在实现方式中，当行车轮56笔直向前转动时，转向角为零；当行车轮56向右转动时，转向角具有正值；并且当行车轮56向左转动时，转向角具有负值。
过程300在框305中开始，其中车辆计算机34从传感器50接收数据。
接下来，在框310中，车辆计算机34确定请求的转向角。出于本公开的目的，“请求的转向角”被定义为如由计算机30(例如，车辆计算机34)确定的车辆32的期望转向角。车辆计算机34使用已知的路径规划和轨迹规划算法来确定请求的转向角，诸如基于网格的搜索、基于间隔的搜索、几何算法、基于奖励的算法、人工势场、基于采样的算法等。
接下来，在框315中，车辆计算机34经由通信网络42将请求的转向角传输到动力转向控制模块48。
接下来，在框320中，动力转向控制模块48确定转向传动机构66的初始转向扭矩。动力转向控制模块48使用已知的算法，诸如用于速率和位置的比例-积分-微分(PID)控制器。初始转向扭矩是基于请求的转向角，以及可能地道路或环境状况，诸如路面(铺砌或砂砾)、坡度、风速和风向、降水等。例如，在大风中，逆风向转弯需要比顺风向转弯更多的扭矩。
接下来，在框325中，动力转向控制模块48指示转向传动机构66应用初始转向扭矩。
接下来，在框330中，动力转向控制模块48接收感测到的转向角。出于本公开的目的，“感测到的转向角”被定义为如由从转向传感器52确定而非计算机30命令的车辆32的转向角。动力转向控制模块48基于来自转向传感器52的数据而确定感测到的转向角。感测到的转向角可以是转向系统40的例如转向齿条60、转向柱62、转向传动机构66等物理部件的感测到的位置。
接下来，在框335中，动力转向控制模块48确定经调整的转向扭矩。经调整的转向扭矩基于前一转向扭矩，所述前一转向扭矩在尚未确定经调整的转向扭矩的情况下可以是来自框320的初始转向扭矩，或者可以是来自这个框335的前一迭代的经调整的转向扭矩，并且经调整的转向扭矩还基于请求的转向角与感测到的转向角之间的差异。如果感测到的转向角低于请求的转向角，则经调整的转向扭矩与前一转向扭矩相比增加。如果感测到的转向角超出请求的转向角，则经调整的转向扭矩与前一转向扭矩相比减少。
接下来，在框340中，动力转向控制模块48指示转向传动机构66应用经调整的转向扭矩。
接下来，在判定框345中，动力转向控制模块48判定是否完成车辆计算机34的更新周期。出于本公开的目的，“更新周期”被定义为ECM 44、46、48中的一者或车辆计算机34生成诸如请求的转向角或经调整的转向扭矩等新状态变量的时间间隔。车辆计算机34的更新周期比动力转向控制模块48的更新周期长，使得每次在框310中重新生成请求的转向角时，在框335中多次重新生成经调整的转向扭矩。动力转向控制模块48可以使用计时器来跟踪自从接收到请求的转向扭矩起的时间长度。如果计时器尚未达到车辆计算机34的更新周期，则过程300返回到框330以重新调整转向扭矩。
如果计时器已经达到车辆计算机34的更新周期，则接下来在框350中，动力转向控制模块48和/或车辆计算机34存储经调整的转向扭矩的当前值作为感测到的转向扭矩。出于本公开的目的，“感测到的转向扭矩”被定义为由转向传动机构66实际上应用来实现请求的转向角的转向扭矩，而不是预期实现请求的转向角的初始转向扭矩。在框350之后，过程300返回到框305以重新开始车辆计算机34的更新周期。
图4是用于解决在使车辆32转向时的偏差的示例性过程400的过程流程图。计算机30的存储器存储用于执行过程400的步骤的可执行指令。通常，在过程400中，计算机30检查预测值与感测到的转向角或感测到的转向扭矩之间的偏差，例如，请求的转向角与感测到的转向角之间的偏差、预测的转向扭矩与感测到的转向扭矩之间的偏差，或补偿的转向角与感测到的转向角之间的推力角。下文更详细地描述预测的转向扭矩、推力角和补偿的转向扭矩。如果所述偏差中的一个超出第一阈值，则计算机30输出维修请求，并且如果所述偏差中的一个超出第二阈值，则计算机30执行最低风险状况，如下文所述。
过程400在框405中开始，其中计算机30接收请求的转向角序列。所述请求的转向角序列可以包括对于某一时间间隔，针对车辆计算机34的每个更新周期的请求的转向角。所述时间间隔可以被选择为足够长以确定预测的转向扭矩、补偿的转向角以及请求的转向角和感测到的转向角的频率和幅度，而同时也足够短以便在计算上可行，即，可以及时地完成计算。请求的转向角序列中的每个请求的转向角与对应的时间值配对，即，θreq_seq＝{(t1，θreq1)、(t2，θreq2)、(t3，θreq3)、……、(tn，θreq_n)}，其中θreq_seq是请求的转向角序列，ti是第i个时间值，θreq_i是第i个请求的转向角，并且n是请求的转向角的数量。
接下来，在框410中，计算机30计算预测的转向扭矩。预测的转向扭矩是每个时间值处的单独的预测的转向扭矩的驾驶间隔上的平均值，即，
Figure BDA0002112870620000101
其中
Figure BDA0002112870620000102
是总预测的转向扭矩，Tpred_i是第i个单独的预测的转向扭矩，并且n是单独的请求的转向扭矩的数量。单独的预测的转向扭矩是基于车辆32在所述间隔上的位置。单独的预测的转向扭矩还可以基于所述间隔上的道路或环境状况。所述间隔可以与时间间隔相同。可以以与上文关于框320所述的初始转向扭矩的相同方式计算单独的预测的转向扭矩。
接下来，在框415中，计算机30基于车辆32的车轮速度而确定补偿的转向角。计算机30从转向传感器52(例如，车轮速度传感器)接收车轮速度。出于本公开的目的，“补偿的转向角”被定义为如由车轮速度确定的车辆32的前进方向。从行车轮56的车轮速度计算补偿的转向角，即，θcomp＝f(ω1，ω2，ω3，ω4)，其中θcomp是补偿的转向角，并且ωi是第i个行车轮56的转速。
接下来，在框420中，计算机30接收感测到的转向角和转向扭矩。感测到的转向角可以是在与来自框405的请求的转向角相同的时间间隔上的感测到的转向角序列。感测到的转向角可以从转向传感器52接收或者可以是从转向传感器52接收到的确定数据。感测到的转向角序列中的每个感测到的转向角与对应的时间值配对，即，θsen_seq＝{(t1，θsen1)、(t2，θsen2)、(t3，θsen3)、……、(tn，θsen_n)}，其中θsen_seq是感测到的转向角序列，ti是第i个时间值，θsen_i是第i个感测到的转向角，并且n是感测到的转向角的数量。感测到的转向扭矩可以是在所述时间间隔上的感测到的转向扭矩序列。可以从计算机30的存储器查找感测到的转向扭矩，如在框345中存储。感测到的转向扭矩序列中的每个感测到的转向扭矩与对应的时间值配对，即，Tsen_seq＝{(t1，Tsen1)、(t2，Tsen2)、(t3，Tsen3)、……、(tn，Tsen_n)}，其中Tsen_seq是感测到的转向扭矩序列，ti是第i个时间值，Tsen_i是第i个感测到的转向扭矩，并且n是感测到的转向扭矩的数量。
接下来，在框425中，计算机30确定预测值与感测到的转向角或感测到的转向扭矩之间的多个偏差。出于本公开的目的，“偏差”意指两个值或理论上接近的值的序列之间的比较，即，所述值在正常运行的系统中接近，但在系统中出现故障的情况下可能会偏离。第一偏差是请求的转向角与感测到的转向角之间的差异。例如，可以通过将最近的感测到的转向角和请求的转向角相减来确定第一偏差，即，E1＝θsen_n–θreq_n，其中E1是第一偏差，θsen_n是感测到的转向角序列中的最后的感测到的转向角，并且θreq_n是请求的转向角序列中的最后的请求的转向角。
继续框425，第二偏差是请求的转向角与感测到的转向角之间的延迟。出于本公开的目的，“延迟”是各自表示随时间推移的值序列的两条曲线之间的时间偏移。例如，可以通过以下步骤来确定第二偏差：(1)从请求的转向角序列中选择与前一请求的转向角变化最大的请求的转向角，即，θreq_j，使得j＝maxi(θreq_i–θreq_i–1)；(2)选择等于所选择的请求的转向角的感测到的转向角，即，θsen_k＝θreq_j；以及(3)将与所选择的请求的转向角和感测到的转向角配对的时间值相减，即，E2＝tk–tj。
继续框425，第三偏差是请求的转向角的频率与感测到的转向角的频率之间的差异。例如，可以通过以下步骤来确定第三偏差：(1)从请求的转向角序列和感测到的转向角序列两者减去基于车辆32在间隔上的路径的预期转向角的曲线，即，
Figure BDA0002112870620000121
并且
Figure BDA0002112870620000122
(2)将周期函数拟合到请求的转向角的剩余序列并且拟合到感测到的转向角的剩余序列，例如，Asen*sin(2πfsent)并且Areq*sin(2πfreqt)；以及(3)从两条拟合曲线中减去两个频率，即，E3＝fsen–freq。作为减去预期转向角的曲线的替代，计算机30可以等待直到车辆32沿着直路驾驶为止，并且使用转向角序列而不是剩余序列。
继续框425，第四偏差是请求的转向角的幅度与感测到的转向角的幅度之间的差异。例如，可以通过以下步骤来确定第四偏差：(1)从请求的转向角序列和感测到的转向角序列两者减去基于车辆32的预期路径的预期转向角的曲线，即，
Figure BDA0002112870620000123
并且
Figure BDA0002112870620000125
(2)将周期函数拟合到请求的转向角的剩余序列并且拟合到感测到的转向角的剩余序列，例如，Asen*sin(2πfsent)并且Areq*sin(2πfreqt)；以及(3)从两条拟合曲线中减去两个幅度，即，E4＝Asen–Areq。作为减去预期转向角的曲线的替代，计算机30可以等待直到车辆32沿着直路驾驶为止，并且使用转向角序列而不是剩余序列。
继续框425，第五偏差是预测的转向扭矩与感测到的转向扭矩之间的差异。例如，可以通过以下步骤来确定第五偏差：(1)计算感测到的转向扭矩序列的平均，即，以及(2)将感测到的转向角序列的平均和预测的转向扭矩相减，即，
Figure BDA0002112870620000132
继续框425，第六偏差是车辆32的推力角。出于本公开的目的，“推力角”被定义为前行车轮56(在转向系统40居中时)或后行车轮56相对于车辆32的中心线的水平方向。例如，可以通过将补偿的转向角和感测到的转向角相减来确定第六偏差，即，E6＝θsen_n–θcomp_n。
接下来，在判定框430中，计算机30判定偏差E1、……、E6中的任一者是否超出对应于所述偏差的第一阈值。例如，计算机30可以判定偏差中的任一者的绝对值是否大于对应于所述偏差的第一阈值。第一阈值是存储在计算机30的存储器中的预设值。第一至第六偏差的第一阈值可以通过实验模拟并且然后实验来确定，即，引起已知的故障模式以发现性能退化对乘员显而易见或妨碍车辆32的操作所处的值。如果偏差中没有一个超出对应的第一阈值，则过程400返回到框405以继续监测偏差。
响应于偏差中的至少一个超出对应的第一阈值，接下来，在框435中，计算机30通过用户界面54输出维修请求。例如，用户界面54可以播放嘟嘟声并且照亮“检查对准”或“检查转向”灯。替代地或另外地，计算机30可以通过将维修请求传输到例如与车辆32的车主相关联的远程服务器来输出维修请求。另外，计算机30可以设置错误代码。第一至第六偏差中的每一者可以具有超出对应的第一阈值的唯一错误代码。错误代码可以存储在计算机的存储器中并且在由例如维修技术员访问时可以通过车载诊断连接器(OBD-II)输出。
接下来，在判定框440中，计算机30判定在框425中确定的偏差中的任一者是否超出对应于所述偏差的第二阈值。例如，计算机30可以判定偏差中的任一者的绝对值是否大于对应于所述偏差的第二阈值。每个第二阈值大于对应的第一阈值。第二阈值是存储在计算机30的存储器中的预设值。第一至第六偏差的第二阈值可以通过实验模拟并且然后实验来确定，其中引起已知的故障模式并且然后用来发现车辆32不可操作所处的值。如果偏差中没有一个超出对应的第二阈值，则过程400结束。
响应于偏差中的至少一个超出对应的第二阈值，接下来，在框445中，计算机30执行最低风险状况。出于本公开的目的，所述术语具有国家公路交通安全管理局(NHTSA)和汽车工程师学会(SAE)给予的含义：“‘最低风险状况’意指自动化驾驶系统在系统故障时或在人类驾驶员未能适当地响应接管动态驾驶任务的请求时自动地采取的低风险工况。”(美国运输部门和NHTSA，Automated Driving Systems2.0:A Vision for Safety，26页(引用SAE国际J3016，道路机动车辆的驾驶自动化系统相关术语的国际分类和定义(J3016:2016年9月)))。例如，最低风险状况可以开始向人类驾驶员移交或将车辆32自主地驾驶到路边停车，即，在有效交通车道之外停止车辆32。计算机30存储与触发事件(即，计算机30以相应的最低风险状况进行响应的事件)配对的不同类型的最低风险状况。
Figure BDA0002112870620000141
可以通过平衡触发事件的风险与执行最低风险状况的风险来选择特定触发事件的最低风险状况。车辆计算机34可以通过使用已知的自主操作算法来执行最低风险状况。在框445之后，过程400结束。
通常，所描述的计算系统和/或装置可以采用许多计算机操作系统中的任一者，包括但绝不限于，Ford
Figure BDA0002112870620000151
应用程序的版本和/或变体、AppLink/Smart Device Link中间件、Microsoft
Figure BDA0002112870620000152
操作系统、Microsoft
Figure BDA0002112870620000153
操作系统、Unix操作系统(例如，由California的Redwood Shores的Oracle公司发行的
Figure BDA0002112870620000154
操作系统)、由NewYork的Armonk的International Business Machines发行的AIX UNIX操作系统、Linux操作系统、由California的Cupertino的Apple公司发行的Mac OSX和iOS操作系统、由Canada的Waterloo的Blackberry有限公司发行的BlackBerry OS，以及由Google公司和OpenHandset Alliance开发的Android操作系统，或由QNX Software Systems供应的CAR信息娱乐平台。计算装置的示例包括，但不限于，车载计算机、计算机工作站、服务器、台式计算机、笔记本计算机、膝上型计算机或手持式计算机，或者一些其他计算系统和/或装置。
计算装置通常包括计算机可执行指令，其中所述指令可以由诸如以上列出的那些的一个或多个计算装置执行。计算机可执行指令可以由使用各种编程语言和/或技术创建的计算机程序编译或解译，所述编程语言和/或技术包括但不限于单独或组合的JavaTM、C、C++、Matlab、Simulink、Stateflow、Visual Basic、Java Script、Perl、HTML等。这些应用中的一些可以在虚拟机(诸如Java虚拟机、Dalvik虚拟机等)上编译和执行。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过程，包括本文所述的过程中的一个或多个过程。此类指令和其他数据可以使用多种计算机可读介质存储和传输。计算装置中的文件通常是存储在诸如存储介质、随机存取存储器等计算机可读介质上的数据的集合。
计算机可读存储介质(也被称为处理器可读介质)包括参与提供可以由计算机(例如，由计算机的处理器)读取的数据(例如，指令)的任何非暂时性(例如，有形)介质。此类介质可以采取许多形式，包括但不限于，非易失性介质和易失性介质。非易失性介质可以包括例如光盘或磁盘以及其他持久性存储器。易失性介质可以包括例如通常构成主存储器的动态随机存取存储器(DRAM)。此类指令可以由一种或多种传输介质传输，所述传输介质包括同轴电缆、铜线和光纤，包括构成联接到ECU的处理器的系统总线的电线。计算机可读介质的常见形式包括例如软盘、柔性盘、硬盘、磁带、任何其他磁性介质、CD-ROM、DVD、任何其他光学介质、穿孔卡、纸带、任何其他具有孔图案的物理介质、RAM、PROM、EPROM、FLASH-EEPROM、任何其他存储器芯片或盒式磁带，或计算机可从中读取的任何其他介质。
本文所述的数据库、数据存储库或其他数据存储装置可以包括用于存储、存取和检索各种数据的各种机构，包括分层数据库、文件系统中的文件集、专有格式的应用程序数据库、关系型数据库管理系统(RDBMS)等。每个此类数据存储装置通常被包括在采用诸如上文提及的那些操作系统中的一种的计算机操作系统的计算装置内，并且经由网络以各种方式中的任何一种或多种进行访问。文件系统可以通过计算机操作系统进行访问，并且可以包括以各种格式存储的文件。除了用于创建、存储、编辑和执行已存储的程序的语言外，RDBMS通常还采用结构化查询语言(SQL)，诸如，上文提及的PL/SQL语言。
在一些示例中，系统元件可以被实施为一个或多个计算装置(例如，服务器、个人计算机等)上的、存储在与其相关联的计算机可读介质(例如，磁盘、存储器等)上的计算机可读指令(例如，软件)。计算机程序产品可以包括存储在计算机可读介质上的用于执行本文描述的功能的此类指令。
在附图中，相同的附图标记指示相同元件。此外，可以改变这些元件中的一些或全部。关于本文描述的介质、过程、系统、方法、启发等，应当理解，虽然此类过程等的步骤已被描述为按照某一有序的顺序发生，但是可以通过以与本文所述顺序不同的顺序执行所述步骤来实践此类过程。还应理解，可以同时执行某些步骤，可以添加其他步骤或者可以省略本文所述的某些步骤。换句话说，本文对过程的描述是出于说明某些实施例的目的而提供的，并且绝不应当被解释为限制权利要求。
因此，应理解，以上描述旨在是说明性的而非限制性的。在阅读了以上描述之后，除了所提供的示例之外的许多实施例和应用对于本领域技术人员而言将是显而易见的。本发明的范围不应参考以上描述来确定，而应参考所附权利要求以及这些权利要求所享有的全部等同范围来确定。本文所讨论的领域中预期并意图将出现未来发展，并且所公开的系统和方法将合并到此类未来实施例中。总而言之，应理解，本发明能够进行修改和变化并且仅由所附权利要求限制。
除非本文作出相反的明确指示，否则权利要求中使用的所有术语旨在给出如本领域技术人员所理解的普通和通常的含义。具体地，除非权利要求叙述相反的明确限制，否则使用诸如“一个”、“该”、“所述”等单数冠词应当被解读为叙述所指示的元件中的一者或多者。
已经以说明性方式描述了本公开，并且应理解，已经使用的术语意图是描述性字词的性质而非限制性字词的性质。使用“响应于”和“在确定……时”指示因果关系，而不仅仅是时间关系。鉴于以上教导，本公开的许多修改和变化是可能的，并且本公开可以按不同于具体描述的其他方式来实践。
根据本发明，提供了一种计算机，所述计算机具有：处理器和存储器，所述存储器存储处理器可执行指令，其中所述处理器被编程为：确定预测值与车辆的感测到的转向角和感测到的转向扭矩中的一者之间的偏差；响应于所述偏差超出第一阈值而输出维修请求；以及响应于所述偏差超出第二阈值而执行最低风险状况。
根据实施例，所述预测值是请求的转向角。
根据实施例，所述偏差是以下一者：所述请求的转向角与所述感测到的转向角之间的差异；所述请求的转向角与所述感测到的转向角之间的延迟；所述请求的转向角的频率与所述感测到的转向角的频率之间的差异；以及所述请求的转向角的幅度与所述感测到的转向角的幅度之间的差异。
根据实施例，所述感测到的转向角是所述车辆的转向系统的物理部件的感测到的位置。
根据实施例，所述处理器进一步被编程为指示转向系统使所述车辆以所述请求的转向角转弯。
根据实施例，所述预测值是补偿的转向角，并且所述偏差是推力角。
根据实施例，所述处理器进一步被编程为基于所述车辆的车轮速度而确定所述补偿的转向角。
根据实施例，所述预测值是预测的转向扭矩，并且所述偏差是所述预测的转向扭矩与所述感测到的转向扭矩之间的差异。
根据实施例，所述处理器进一步被编程为基于所述车辆在驾驶间隔上的位置而计算所述预测的转向扭矩作为所述间隔的平均值。
根据实施例，计算所述预测的转向扭矩还基于所述间隔上的路况。
根据本发明，一种方法包括：确定预测值与车辆的感测到的转向角和感测到的转向扭矩中的一者之间的偏差；响应于所述偏差超出第一阈值而输出维修请求；以及响应于所述偏差超出第二阈值而执行最低风险状况。
根据实施例，所述预测值是请求的转向角。
根据实施例，所述偏差是以下一者：所述请求的转向角与所述感测到的转向角之间的差异；所述请求的转向角与所述感测到的转向角之间的延迟；所述请求的转向角的频率与所述感测到的转向角的频率之间的差异；以及所述请求的转向角的幅度与所述感测到的转向角的幅度之间的差异。
根据实施例，所述感测到的转向角是所述车辆的转向系统的物理部件的感测到的位置。
根据实施例，上述发明的特征还在于，指示转向系统使所述车辆以所述请求的转向角转弯。
根据实施例，所述预测值是补偿的转向角，并且所述偏差是推力角。
根据实施例，上述发明的特征还在于，基于所述车辆的车轮速度而确定所述补偿的转向角。
根据实施例，所述预测值是预测的转向扭矩，并且所述偏差是所述预测的转向扭矩与所述感测到的转向扭矩之间的差异。
根据实施例，上述发明的特征还在于，基于所述车辆在驾驶间隔上的位置而计算所述预测的转向扭矩作为所述间隔的平均值。
根据实施例，计算所述预测的转向扭矩还基于所述间隔上的路况。

Claims (11)

1.一种方法，所述方法包括：
确定预测值与车辆的感测到的转向角和感测到的转向扭矩中的一者之间的偏差；
响应于所述偏差超出第一阈值而输出维修请求；以及
响应于所述偏差超出第二阈值而执行最低风险状况。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述预测值是请求的转向角。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述偏差是以下一者：所述请求的转向角与所述感测到的转向角之间的差异；所述请求的转向角与所述感测到的转向角之间的延迟；所述请求的转向角的频率与所述感测到的转向角的频率之间的差异；以及所述请求的转向角的幅度与所述感测到的转向角的幅度之间的差异。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述感测到的转向角是所述车辆的转向系统的物理部件的感测到的位置。
5.如权利要求3所述的方法，所述方法还包括指示所述转向系统使所述车辆以所述请求的转向角转弯。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述预测值是补偿的转向角，并且所述偏差是推力角。
7.如权利要求6所述的方法，所述方法还包括基于所述车辆的车轮速度而确定所述补偿的转向角。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述预测值是预测的转向扭矩，并且所述偏差是所述预测的转向扭矩与所述感测到的转向扭矩之间的差异。
9.如权利要求8所述的方法，所述方法还包括基于所述车辆在驾驶间隔上的位置而计算所述预测的转向扭矩作为所述间隔的平均值。
10.如权利要求9所述的方法，其中计算所述预测的转向扭矩还基于所述间隔上的路况。
11.一种计算机，所述计算机包括处理器和存储器，所述存储器存储处理器可执行指令，其中所述处理器被编程为执行如权利要求1至10中的任一项所述的方法。
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