CN113104107B - 车辆横向运动控制、自动驾驶控制器、转向系统、车辆以及存储介质 - Google Patents
车辆横向运动控制、自动驾驶控制器、转向系统、车辆以及存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113104107B CN113104107B CN202110551463.7A CN202110551463A CN113104107B CN 113104107 B CN113104107 B CN 113104107B CN 202110551463 A CN202110551463 A CN 202110551463A CN 113104107 B CN113104107 B CN 113104107B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- vehicle
- steering torque
- acceptable
- exceeds
- torque range
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 33
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 20
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 4
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
- B62D6/04—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to forces disturbing the intended course of the vehicle, e.g. forces acting transversely to the direction of vehicle travel
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D15/00—Steering not otherwise provided for
- B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
- B62D15/025—Active steering aids, e.g. helping the driver by actively influencing the steering system after environment evaluation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
- B62D5/0481—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures
- B62D5/0484—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures for reaction to failures, e.g. limp home
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D15/00—Steering not otherwise provided for
- B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
- B62D15/027—Parking aids, e.g. instruction means
- B62D15/0285—Parking performed automatically
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
- B62D5/0481—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures
- B62D5/0493—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures detecting processor errors, e.g. plausibility of steering direction
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
- B62D6/002—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits computing target steering angles for front or rear wheels
- B62D6/003—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits computing target steering angles for front or rear wheels in order to control vehicle yaw movement, i.e. around a vertical axis
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
- B62D6/02—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to vehicle speed
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
Abstract
本申请涉及车辆横向运动控制方法和系统、自动驾驶控制器、转向系统、车辆以及存储介质。其中,车辆横向运动控制方法包括:根据车辆的期望轨迹生成转向控制命令并输出,所述车辆根据所述转向控制命令沿实际轨迹运动;确定车辆运行状态,其中所述车辆运行状态根据所述期望轨迹和所述实际轨迹之间的误差值来生成;以及根据所述车辆运行状态确定是否停止/限制输出所述转向控制命令。根据该方法可以控制车辆的横向运动。
Description
技术领域
本申请涉及车辆控制领域,具体而言,涉及车辆横向运动控制方法、车辆横向运动控制系统、自动驾驶控制器、转向系统、车辆以及计算机可读存储介质。
背景技术
目前,人们对自动/辅助驾驶的需求越来越强烈,针对该领域的研究也从不同维度同时进行。作为车辆控制安全的一个方面,车辆横向运动控制对车辆行驶安全至关重要。传统方案中采用限制转向变化率的方式来避免非预期的转向指令,但是这种方式严重依赖初始设置的界定转向指令正常/非正常的判断标准,这种事前设定标准的方式比较缺乏弹性,很多时候并不能如实反映车辆行驶中的实际情况。另一方面,初始设置的判断标准将限制车辆的横向动作,使得诸如在紧急情况下通过横向过机动操作脱险变得不再可能。有鉴于此,应当提出一种更加灵活高效的车辆横向运动控制机制。
发明内容
本申请的实施例提供了一种车辆横向运动控制方法、车辆横向运动控制系统、自动驾驶控制器、转向系统、车辆以及计算机可读存储介质,用于控制车辆的横向运动。
根据本申请的一方面,提供一种车辆横向运动控制方法,包括:根据车辆的期望轨迹生成转向控制命令并输出,所述车辆根据所述转向控制命令沿实际轨迹运动;确定车辆运行状态,其中所述车辆运行状态根据所述期望轨迹和所述实际轨迹之间的误差值来生成;以及根据所述车辆运行状态确定是否停止/限制输出所述转向控制命令。
在本申请的一些实施例中,可选地,确定所述车辆运行状态包括:基于所述误差值确定所述车辆在当前车速下可接受转向力矩范围。
在本申请的一些实施例中,可选地,所述车辆运行状态包括以下至少一者:所述误差值的变化趋势;所述当前转向力矩是否处于所述可接受转向力矩范围内;以及所述当前转向力矩处于所述可接受转向力矩范围之外的时间。
在本申请的一些实施例中,可选地,根据所述车辆运行状态确定是否停止/限制输出所述转向控制命令:在所述误差值有增大趋势、所述当前转向力矩超出所述可接受转向力矩范围和/或所述当前转向力矩超出所述可接受转向力矩范围的时间超过预设时间的情况下,停止/限制输出所述转向控制命令。
在本申请的一些实施例中,可选地,若所述当前转向力矩超出所述可接受转向力矩范围的连续时间达到时间阈值,则判定所述当前转向力矩超出所述可接受转向力矩范围的时间超过预设时间;和/或在按预定时间间隔连续采样预定次数的情况下,若所述当前转向力矩超出所述可接受转向力矩范围的计数占比超过比例阈值,则判定所述当前转向力矩超出所述可接受转向力矩范围的时间超过预设时间。
根据本申请的另一方面,提供一种车辆横向运动控制系统,包括:生成模块,其配置成根据车辆的期望轨迹生成转向控制命令并输出,所述车辆根据所述转向控制命令沿实际轨迹运动;以及监控模块,其配置成确定车辆运行状态,其中所述车辆运行状态根据所述期望轨迹和所述实际轨迹之间的误差值来生成,并且根据所述车辆运行状态确定是否停止/限制所述生成模块输出所述转向控制命令。
在本申请的一些实施例中,可选地,所述监控模块被配置成:基于所述误差值确定所述车辆在当前车速下对应于所述误差值的可接受转向力矩范围。
在本申请的一些实施例中,可选地,所述车辆运行状态包括以下至少一者:所述误差值的变化趋势;所述当前转向力矩是否处于所述可接受转向力矩范围内;以及所述当前转向力矩处于所述可接受转向力矩范围之外的时间。
在本申请的一些实施例中,可选地,所述监控模块被配置成在所述误差值有增大趋势、所述当前转向力矩超出所述可接受转向力矩范围和/或所述当前转向力矩超出所述可接受转向力矩范围的时间超过预设时间的情况下,停止/限制所述生成模块输出所述转向控制命令。
在本申请的一些实施例中,可选地,所述监控模块被配置成:确定所述当前转向力矩超出所述可接受转向力矩范围的连续时间达到时间阈值的情况下,判定所述当前转向力矩超出所述可接受转向力矩范围的时间超过预设时间;和/或在按预定时间间隔连续采样预定次数的情况下,若所述当前转向力矩超出所述可接受转向力矩范围的计数占比超过比例阈值,则判定所述当前转向力矩超出所述可接受转向力矩范围的时间超过预设时间。
根据本申请的另一方面,提供一种自动驾驶控制器,其包括如上文所述的任意一种车辆横向运动控制系统。
根据本申请的另一方面,提供一种转向系统,其包括上文所述的任意一种车辆横向运动控制系统,或者上文所述的任意一种自动驾驶控制器;以及转向执行器,其配置成接收所述转向控制命令并执行。
根据本申请的另一方面,提供一种车辆,其包括如上文所述的任意一种车辆横向运动控制系统,或者如上文所述的任意一种自动驾驶控制器,或者如上文所述的任意一种转向系统。
根据本申请的另一方面,提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有指令,其特征在于,当所述指令由处理器执行时,使得所述处理器执行如上文所述的任意一种方法。
附图说明
从结合附图的以下详细说明中,将会使本申请的上述和其他目的及优点更加完整清楚,其中,相同或相似的要素采用相同的标号表示。
图1示出了根据本申请的一个实施例的车辆横向运动控制方法。
图2示出了根据本申请的一个实施例的车辆横向运动控制系统。
图3示出了根据现有技术的车辆横向运动控制的原理。
具体实施方式
出于简洁和说明性目的,本文主要参考其示范实施例来描述本申请的原理。但是,本领域技术人员将容易地认识到相同的原理可等效地应用于所有类型的车辆横向运动控制方法、车辆横向运动控制系统、自动驾驶控制器、转向系统、车辆以及计算机可读存储介质,并且可以在其中实施这些相同或相似的原理,任何此类变化不背离本申请的真实精神和范围。
本发明的上下文中的轨迹指代车辆作为质点在惯性坐标系下的各个位置的集合(不包含时间或者速度变量)。例如,期望轨迹指代期望车辆作为质点在惯性坐标系下行驶的各个位置的集合,实际轨迹指代车辆实际行驶的各个位置的集合。在一些场景下,如果坐标系的选取不影响计算的复杂度,在可行的情况还可以在车辆坐标系之外的其他坐标系下产生各种轨迹。
图3示出了根据现有技术的车辆横向运动控制的原理。目前,为了使得诸如自动驾驶的横向运动控制功能满足ASIL-D的功能安全要求,通常会将ASIL-D的功能安全要求分配给转向执行器执行,从而使得转向执行器可以将自动驾驶控制器的横向驱动扭矩/转角请求幅值以及变化率的限制在一定值以下。这种方式对于一个低级别的自动驾驶功能来说是够用的,它可以让转向执行器来监控自动驾驶控制器。即使自动驾驶控制器发出非预期的转向指令,由于转向执行器对转向指令幅值速率的限制,也能保证整个自动驾驶功能不违背整车的功能安全目标。
虽然转向执行器对自动驾驶控制器的横向控制输入进行了限制,但是这种方式仅能满足低级别自动驾驶功能的性能需求。对于高级别的自动驾驶功能而言,由于需要应对更加复杂的车辆运行场景,有时也需要解除转向执行器对自动驾驶控制器的请求的限制。这一目标与利用转向执行器对自动驾驶控制器的横向控制输入进行限制这一初衷存在不一致之处。
根据本申请的一方面,提供一种车辆横向运动控制方法。如图1所示,车辆横向运动控制方法10(简称为方法10或者过程10)包括以下步骤:在步骤S102中,根据车辆的期望轨迹生成转向控制命令并输出,车辆根据转向控制命令沿实际轨迹运动;在步骤S104中,根据期望轨迹与实际轨迹之间的误差值确定车辆运行状态;在步骤S106中,根据车辆运行状态确定是否停止/限制输出转向控制命令。
方法10在步骤S102中根据车辆的期望轨迹生成转向控制命令并输出。在本申请的一些示例中,转向控制命令是基于转向需求产生的,而转向需求可能源于运动轨迹的调整。例如,相对于当前轨迹,期望(运动)轨迹是期望驱使车辆行驶的轨迹,可以通过转向操作将车辆驱使到期望轨迹。举例而言,在自动驾驶过程中,车辆的对应控制器会根据期望变量、反馈变量以及一定的扰动输入通过控制手段(例如PID控制、MPC控制等)不断生成为了实现该期望轨迹的控制量、例如转向控制命令。生成转向控制命令的控制过程在整个自动驾驶过程中将不断重复。
但是,受限于计算的精确性以及车况的复杂性,即便车辆在接收到期望将车辆驱使到期望轨迹的转向控制命令并根据该命令执行转向操作,车辆也可能没有严格按照期望轨迹行进,而是可能在与期望轨迹存在偏差的运动轨迹上行进,这一运动轨迹在本申请的上下文中被称为实际轨迹。换言之,转向控制命令是根据期望轨迹生成的,但是车辆上的执行器在实际执行转向控制命令时(由于执行器本身的误差以及周围环境中存在的扰动),车辆最终按照一个与期望轨迹有偏差的实际轨迹行进。本发明的一些示例基于期望轨迹、实际轨迹来判定车辆是否存在失控风险(亦即,违背车辆横向控制的整车安全度量),下文将详细说明其工作原理。
方法10在步骤S104中根据期望轨迹与实际轨迹之间的误差值确定车辆运行状态。车辆受转向控制命令的驱使沿着实际轨迹运行,在一些情况下,实际轨迹与期望轨迹之间的偏差可能很小以至于可以忽略不计;在另一些情况下,实际轨迹与期望轨迹之间的偏差可能很大以至于影响车辆操控稳定性乃至行驶安全。在步骤S104中可以对期望轨迹与实际轨迹的误差值进行评估,以确定根据期望轨迹与实际轨迹的误差值生成的车辆运行状态是否会影响操控稳定性乃至行车安全,并可以在后面的步骤中根据评估结果采取主动安全措施。
方法10在步骤S106中根据车辆运行状态确定是否停止/限制输出转向控制命令。例如,在车辆运行状态足以影响操控乃至行车安全时,可以停止或者限制转向控制命令的输出;反之,则可以继续输出转向控制命令。在一些示例中,若在自动驾驶过程中停止输出转向控制命令,则可以向驾驶人员发出提醒,以便驾驶人员接管车辆。在一些示例中,可以限制转向控制命令的输出,例如,可以将转向控制命令中关于转向扭矩/转角的幅值、变化率等指标限制在预定值以下。在一些示例中,在停止或者限制转向控制命令的输出后,可以按照既定程序将车辆在安全状态下停靠。
在本申请的一些实施例中,在步骤S104中还确定车辆在当前车速下对应于误差值的可接受转向力矩范围,并且进一步根据误差值和/或可接受转向力矩范围确定车辆运行状态。
在一些示例中,期望轨迹与实际轨迹的误差值为距离值,例如,为数厘米。此时,误差值可以用于度量车辆运行状态。在一些示例中,还可以根据误差值确定车辆在当前车速下的可接受转向力矩范围。一般而言,误差值可能导致车辆存在不受控的风险,并且不受控的程度是随着车辆的当前速度变化而变化的。在一些示例中可以根据整车的安全度量来标定车辆的误差值、当前车速、可接受转向力矩范围这三者的相对关系,安全度量可以包括横向加速度的限制值。以上标定过程可以以离线方式预先完成,并且可以将标定结果以表格形式存储。存储的表格可以在使用中被调用,例如,可以根据车辆的期望轨迹与实际轨迹的误差值、当前车速通过查表来推导出该车辆的可接受转向力矩范围。
在本申请的一些实施例中,车辆运行状态包括以下至少一者:误差值的变化趋势(例如,误差是变大还是变小);当前转向力矩是否处于可接受转向力矩范围内;以及当前转向力矩处于可接受转向力矩范围之外的时间。
在本申请的一些实施例中,在步骤S106中可以在误差值有增大趋势(车辆有失控风险的表征之一)、当前转向力矩超出可接受转向力矩范围(车辆有失控风险的表征之一)和/或当前转向力矩超出可接受转向力矩范围的时间超过预设时间(车辆有失控风险的表征之一)的情况下,停止/限制输出转向控制命令;反之,则可以继续输出转向控制命令。以上三个评估车辆有失控风险的表征的标准可以根据需要选择其中至少一者来实施。
在本申请的一些实施例中,若当前转向力矩超出可接受转向力矩范围(大于其上限或者小于其下限)的连续时间达到时间阈值Tth,则判定当前转向力矩超出可接受转向力矩范围的时间超过预设时间(又可称为大于预设时间)。这一过程又被称为滑动时间窗口测量法。例如,若记录到在t1时刻当前转向力矩超出可接受转向力矩范围,并且记录到直到距离t1时刻为Tth的t2时刻仍然超出可接受转向力矩范围,则可以判定当前转向力矩超出可接受转向力矩范围的时间超过预设时间(Tth),并可以进一步认定车辆有失控风险。
在本申请的一些实施例中,在按预定时间间隔连续采样预定次数的情况下,若当前转向力矩超出可接受转向力矩范围的计数占比超过比例阈值,则判定当前转向力矩超出可接受转向力矩范围的时间超过预设时间。有时连续考察一段时间内的转向力矩对数据处理要求较高,此时可以采用采样的方法来推定当前转向力矩超出可接受转向力矩范围的时间是否超过预设时间。例如,可以按预定时间间隔Δt连续采样N次(例如,N = 20),如果采集到的数据表明当前转向力矩超出可接受转向力矩范围的计数占比超过75%(例如,0.75 *N = 15),那么就推定在这Δt * (N-1)的时间范围(预设时间)内,当前转向力矩超出可接受转向力矩范围,并可以进一步认定车辆有失控风险。
以上两个判断当前转向力矩超出可接受转向力矩范围的时间是否超过预设时间的方式可以择一或者组合使用。
根据本申请的另一方面,提供一种车辆横向运动控制系统。如图2所示,车辆横向运动控制系统20(简称为系统20)包括生成模块202和监控模块204。
系统20的生成模块202被配置成根据车辆的期望轨迹生成转向控制命令并输出。在本申请的一些示例中,转向控制命令是基于转向需求产生的,而转向需求可能源于运动轨迹的调整。例如,相对于当前轨迹,期望(运动)轨迹是期望驱使车辆行驶的轨迹,可以通过转向操作将车辆驱使到期望轨迹。但是,受限于计算的精确性以及车况的复杂性,即便车辆在接收到期望将车辆驱使到期望轨迹的转向控制命令并根据该命令执行转向操作,车辆也可能没有严格按照期望轨迹行进,而是可能在与期望轨迹存在偏差的运动轨迹上行进,这一运动轨迹在本申请的上下文中被称为实际轨迹。换言之,转向控制命令是根据期望轨迹生成的,但是在实际执行转向控制命令时,车辆被驱动到了实际轨迹上。本发明的一些实际基于期望轨迹、实际轨迹来判定车辆是否存在失控风险(亦即,违背车辆横向控制的整车安全度量),下文将详细说明其工作原理。
系统20的监控模块204被配置成根据期望轨迹与实际轨迹的误差值生成车辆运行状态,并且根据车辆运行状态确定是否停止/限制生成模块202输出转向控制命令。车辆受转向控制命令的驱使沿着实际轨迹运行,在一些情况下,实际轨迹与期望轨迹之间的偏差可能很小以至于可以忽略不计;在另一些情况下,实际轨迹与期望轨迹之间的偏差可能很大以至于影响车辆操控乃至行驶安全。监控模块204可以对期望轨迹与实际轨迹的误差值进行评估,以确定根据期望轨迹与实际轨迹的误差值生成的车辆运行状态是否会影响操控乃至行车安全,并可以根据评估结果采取主动安全措施。
例如,在车辆运行状态足以影响操控乃至行车安全时,监控模块204可以停止或者限制转向控制命令的输出;反之,则可以继续输出转向控制命令。在一些示例中,若在自动驾驶过程中停止输出转向控制命令,则可以向驾驶人员发出提醒,以便驾驶人员接管车辆。在一些示例中,可以限制转向控制命令的输出,例如,可以将转向控制命令中关于转向扭矩/转角的幅值、变化率等指标限制在预定值以下。在一些示例中,在停止或者限制转向控制命令的输出后,可以按照既定程序将车辆在安全状态下停靠。
在本申请的一些实施例中,监控模块204被配置成确定车辆在当前车速下对应于误差值的可接受转向力矩范围,并且监控模块204被配置成进一步根据误差值和/或可接受转向力矩范围确定车辆运行状态。
在一些示例中,期望轨迹与实际轨迹的误差值为距离值,例如,为数厘米。此时,误差值可以用于度量车辆运行状态。在一些示例中,还可以根据误差值确定车辆在当前车速下的可接受转向力矩范围。一般而言,误差值可能导致车辆存在不受控的风险,并且不受控的程度是随着车辆的当前速度变化而变化的。在一些示例中可以根据整车的安全度量来标定车辆的误差值、当前车速、可接受转向力矩范围这三者的相对关系,安全度量可以包括横向加速度的限制值。以上标定过程可以以离线方式预先完成,并且可以将标定结果以表格形式存储。存储的表格可以在使用中被调用,例如,可以根据车辆的期望轨迹与实际轨迹的误差值、当前车速推导出该车辆的可接受转向力矩范围。
在本申请的一些实施例中,车辆运行状态包括以下至少一者:误差值的变化趋势(例如,误差是变大还是变小);当前转向力矩是否处于可接受转向力矩范围内;以及当前转向力矩处于可接受转向力矩范围之外的时间。
在本申请的一些实施例中,监控模块204被配置成在误差值有增大趋势(车辆有失控风险的表征之一)、当前转向力矩超出可接受转向力矩范围(车辆有失控风险的表征之一)和/或当前转向力矩超出可接受转向力矩范围的时间超过预设时间(车辆有失控风险的表征之一)的情况下,停止/限制生成模块202输出转向控制命令;反之,则可以继续输出转向控制命令。以上三个评估车辆有失控风险的表征的标准,监控模块204可以根据需要选择其中至少一者来实施。
在本申请的一些实施例中,监控模块204被配置成确定当前转向力矩超出可接受转向力矩范围(大于其上限或者小于其下限)的连续时间达到时间阈值Tth的情况下,判定当前转向力矩超出可接受转向力矩范围的时间超过预设时间。这一过程又被称为滑动时间窗口测量法。例如,若监控模块204记录到在t1时刻当前转向力矩超出可接受转向力矩范围,并且记录到直到距离t1时刻为Tth的t2时刻仍然超出可接受转向力矩范围,则可以判定当前转向力矩超出可接受转向力矩范围的时间超过预设时间(Tth),并可以进一步认定车辆有失控风险。
监控模块204还可以配置成在按预定时间间隔连续采样预定次数的情况下,若当前转向力矩超出可接受转向力矩范围的计数占比超过比例阈值,则判定当前转向力矩超出可接受转向力矩范围的时间超过预设时间。有时连续考察一段时间内的转向力矩对数据处理要求较高,此时可以采用采样的方法来推定当前转向力矩超出可接受转向力矩范围的时间是否超过预设时间。例如,监控模块204可以按预定时间间隔Δt连续采样N次(例如,N =20),如果监控模块204采集到的数据表明当前转向力矩超出可接受转向力矩范围的计数占比超过75%(例如,0.75 * N = 15),那么就推定在这Δt * (N-1)的时间范围(预设时间)内,当前转向力矩超出可接受转向力矩范围,并可以进一步认定车辆有失控风险。
以上两个判断当前转向力矩超出可接受转向力矩范围的时间是否超过预设时间的方式可以择一或者组合使用。
根据本申请的另一方面,提供一种自动驾驶控制器,其包括如上文所述的任意一种车辆横向运动控制系统。
根据本申请的另一方面,提供一种转向系统,其包括上文所述的任意一种车辆横向运动控制系统,或者上文所述的任意一种自动驾驶控制器;以及转向执行器,其配置成接收所述转向控制命令并执行。
根据本申请的另一方面,提供一种车辆,其包括如上文所述的任意一种车辆横向运动控制系统,或者如上文所述的任意一种自动驾驶控制器,或者如上文所述的任意一种转向系统。
根据本申请的另一方面,提供一种计算机可读存储介质,其中存储有指令,当所述指令由处理器执行时,使得所述处理器执行如上文所述的任意一种车辆横向运动控制方法。本申请中所称的计算机可读介质包括各种类型的计算机存储介质,可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。举例而言,计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EPROM、E2PROM、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM或其他光盘存储器、磁盘存储器或其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码单元并能够由通用或特定用途计算机、或者通用或特定用途处理器进行存取的任何其他临时性或者非临时性介质。如本文所使用的盘通常磁性地复制数据,而碟则用激光来光学地复制数据。上述的组合也应当包括在计算机可读介质的保护范围之内。示例性存储介质耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读写信息。在替换方案中,存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在ASIC中。ASIC可驻留在用户终端中。在替换方案中,处理器和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。
以上仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此。本领域的技术人员可以根据本申请所披露的技术范围想到其他可行的变化或替换,此等变化或替换皆涵盖于本申请的保护范围之中。在不冲突的情况下,本申请的实施方式及实施方式中的特征还可以相互组合。本申请的保护范围以权利要求的记载为准。
Claims (11)
1.一种车辆横向运动控制方法,包括:
根据车辆的期望轨迹生成转向控制命令并输出,所述车辆根据所述转向控制命令沿实际轨迹运动,其中,所述期望轨迹指代期望车辆作为质点在惯性坐标系下行驶的各个位置的集合,所述实际轨迹指代车辆实际行驶的各个位置的集合;
确定车辆运行状态,其中所述车辆运行状态根据所述期望轨迹和所述实际轨迹之间的误差值来生成,所述车辆运行状态包括以下至少一者:所述误差值的变化趋势;当前转向力矩是否处于可接受转向力矩范围内;以及所述当前转向力矩处于所述可接受转向力矩范围之外的时间;以及
根据所述车辆运行状态确定是否停止/限制输出所述转向控制命令,
其中,确定所述车辆运行状态包括:基于所述误差值确定所述车辆在当前车速下可接受转向力矩范围,其中所述误差值为距离值。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,根据所述车辆运行状态确定是否停止/限制输出所述转向控制命令:在所述误差值有增大趋势、所述当前转向力矩超出所述可接受转向力矩范围和/或所述当前转向力矩超出所述可接受转向力矩范围的时间超过预设时间的情况下,停止/限制输出所述转向控制命令。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,若所述当前转向力矩超出所述可接受转向力矩范围的连续时间达到时间阈值,则判定所述当前转向力矩超出所述可接受转向力矩范围的时间超过预设时间;和/或
在按预定时间间隔连续采样预定次数的情况下,若所述当前转向力矩超出所述可接受转向力矩范围的计数占比超过比例阈值,则判定所述当前转向力矩超出所述可接受转向力矩范围的时间超过预设时间。
4.一种车辆横向运动控制系统,包括:
生成模块,其配置成根据车辆的期望轨迹生成转向控制命令并输出,所述车辆根据所述转向控制命令沿实际轨迹运动,其中,所述期望轨迹指代期望车辆作为质点在惯性坐标系下行驶的各个位置的集合,所述实际轨迹指代车辆实际行驶的各个位置的集合;以及
监控模块,其配置成确定车辆运行状态,并且根据所述车辆运行状态确定是否停止/限制所述生成模块输出所述转向控制命令,其中所述车辆运行状态根据所述期望轨迹和所述实际轨迹之间的误差值来生成,所述车辆运行状态包括以下至少一者:所述误差值的变化趋势;当前转向力矩是否处于可接受转向力矩范围内;以及所述当前转向力矩处于所述可接受转向力矩范围之外的时间,
其中,所述监控模块被配置成:基于所述误差值确定所述车辆在当前车速下对应于所述误差值的可接受转向力矩范围,所述误差值为距离值。
5.根据权利要求4所述的系统,其中,所述监控模块被配置成在所述误差值有增大趋势、所述当前转向力矩超出所述可接受转向力矩范围和/或所述当前转向力矩超出所述可接受转向力矩范围的时间超过预设时间的情况下,停止/限制所述生成模块输出所述转向控制命令。
6.根据权利要求5所述的系统,其中,所述监控模块被配置成:
确定所述当前转向力矩超出所述可接受转向力矩范围的连续时间达到时间阈值的情况下,判定所述当前转向力矩超出所述可接受转向力矩范围的时间超过预设时间;和/或
在按预定时间间隔连续采样预定次数的情况下,若所述当前转向力矩超出所述可接受转向力矩范围的计数占比超过比例阈值,则判定所述当前转向力矩超出所述可接受转向力矩范围的时间超过预设时间。
7.一种自动驾驶控制器,其包括如权利要求4-6中任一项所述的车辆横向运动控制系统。
8.一种转向系统,其包括如权利要求4-6中任一项所述的车辆横向运动控制系统,或者如权利要求7所述的自动驾驶控制器;以及
转向执行器,其配置成接收所述转向控制命令并执行。
9.一种车辆,其包括如权利要求4-6中任一项所述的车辆横向运动控制系统,或者如权利要求7所述的自动驾驶控制器,或者如权利要求8所述的转向系统。
10.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有指令,其特征在于,当所述指令由处理器执行时,使得所述处理器执行如权利要求1-3中任一项所述的方法。
11.一种计算机程序产品,其包括计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至3中任一项所述的方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110551463.7A CN113104107B (zh) | 2021-05-20 | 2021-05-20 | 车辆横向运动控制、自动驾驶控制器、转向系统、车辆以及存储介质 |
EP22165481.7A EP4091909A1 (en) | 2021-05-20 | 2022-03-30 | Lateral motion control for vehicle, automatic driving controller, steering system, vehicle, and storage medium |
US17/748,209 US12037061B2 (en) | 2021-05-20 | 2022-05-19 | Lateral motion control for vehicle, automatic driving controller, steering system, vehicle, and storage medium |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110551463.7A CN113104107B (zh) | 2021-05-20 | 2021-05-20 | 车辆横向运动控制、自动驾驶控制器、转向系统、车辆以及存储介质 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113104107A CN113104107A (zh) | 2021-07-13 |
CN113104107B true CN113104107B (zh) | 2025-04-25 |
Family
ID=76722708
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110551463.7A Active CN113104107B (zh) | 2021-05-20 | 2021-05-20 | 车辆横向运动控制、自动驾驶控制器、转向系统、车辆以及存储介质 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US12037061B2 (zh) |
EP (1) | EP4091909A1 (zh) |
CN (1) | CN113104107B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN118092405B (zh) * | 2024-04-29 | 2024-08-30 | 成都赛力斯科技有限公司 | 车辆控制器的解耦调试方法、装置、计算机设备和介质 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110155031A (zh) * | 2018-02-14 | 2019-08-23 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 使用神经网络的用于车辆横向控制的轨迹跟踪 |
CN111610780A (zh) * | 2019-02-25 | 2020-09-01 | 广州汽车集团股份有限公司 | 一种自动驾驶车路径跟踪控制方法及其装置 |
CN112440979A (zh) * | 2019-08-15 | 2021-03-05 | 华为技术有限公司 | 一种控制车辆稳定性的方法及设备 |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4058369B2 (ja) * | 2003-03-27 | 2008-03-05 | トヨタ自動車株式会社 | 駐車支援装置 |
US9019129B2 (en) * | 2013-02-21 | 2015-04-28 | Apple Inc. | Vehicle location in weak location signal scenarios |
US10896402B2 (en) * | 2015-09-29 | 2021-01-19 | Verizon Patent And Licensing Inc. | Short-range wireless determination of a vehicle's asset inventory |
JP6259797B2 (ja) * | 2015-10-22 | 2018-01-10 | 本田技研工業株式会社 | 車両走行制御装置 |
US10691473B2 (en) * | 2015-11-06 | 2020-06-23 | Apple Inc. | Intelligent automated assistant in a messaging environment |
US9915948B2 (en) * | 2016-07-14 | 2018-03-13 | Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. | System and method for controlling motion of vehicle |
JP6776998B2 (ja) * | 2017-04-19 | 2020-10-28 | トヨタ自動車株式会社 | 自動運転システム |
DK201770428A1 (en) * | 2017-05-12 | 2019-02-18 | Apple Inc. | LOW-LATENCY INTELLIGENT AUTOMATED ASSISTANT |
US20180336892A1 (en) * | 2017-05-16 | 2018-11-22 | Apple Inc. | Detecting a trigger of a digital assistant |
FR3076529B1 (fr) * | 2018-01-10 | 2020-01-10 | Jtekt Europe | Procede de compensation de deviation de trajectoire au freinage avec une direction assistee |
JP7077739B2 (ja) * | 2018-04-11 | 2022-05-31 | 株式会社ジェイテクト | 四輪操舵装置 |
CN110155172B (zh) * | 2018-05-04 | 2021-12-17 | 腾讯大地通途(北京)科技有限公司 | 一种车辆行驶调整方法、装置、车辆控制系统及存储介质 |
KR102518903B1 (ko) * | 2018-05-31 | 2023-04-06 | 에이치엘만도 주식회사 | 조향 장치 및 이를 이용한 조향 제어 방법 |
DE102018214665A1 (de) * | 2018-08-29 | 2020-03-05 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Mentorenvorrichtung zum Assistieren eines Benutzers bei der Handhabung eines vorbestimmten Objekts, Kraftfahrzeug und Verfahren |
EP3626582B1 (en) * | 2018-09-18 | 2023-08-09 | Volvo Car Corporation | Method and system for collision avoidance |
KR20200042634A (ko) * | 2018-10-16 | 2020-04-24 | 현대자동차주식회사 | 차량 조향 시스템의 모터토크 제어 장치 |
EP3730384B1 (en) * | 2019-04-24 | 2022-10-26 | Aptiv Technologies Limited | System and method for trajectory estimation |
CN110576850B (zh) * | 2019-05-22 | 2022-04-26 | 上海蔚来汽车有限公司 | 车身横摆角速度控制装置及车身横摆角速度控制方法 |
-
2021
- 2021-05-20 CN CN202110551463.7A patent/CN113104107B/zh active Active
-
2022
- 2022-03-30 EP EP22165481.7A patent/EP4091909A1/en active Pending
- 2022-05-19 US US17/748,209 patent/US12037061B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110155031A (zh) * | 2018-02-14 | 2019-08-23 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 使用神经网络的用于车辆横向控制的轨迹跟踪 |
CN111610780A (zh) * | 2019-02-25 | 2020-09-01 | 广州汽车集团股份有限公司 | 一种自动驾驶车路径跟踪控制方法及其装置 |
CN112440979A (zh) * | 2019-08-15 | 2021-03-05 | 华为技术有限公司 | 一种控制车辆稳定性的方法及设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113104107A (zh) | 2021-07-13 |
EP4091909A1 (en) | 2022-11-23 |
US12037061B2 (en) | 2024-07-16 |
US20220371654A1 (en) | 2022-11-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107792079B (zh) | 利用路径预测的自主车辆 | |
AU2016309710B2 (en) | Model based diagnostics based on steering model | |
CN101842278B (zh) | 车辆控制装置以及车辆控制方法 | |
CN110435647B (zh) | 一种基于滚动优化参数的ttc的车辆安全防撞控制方法 | |
US20190322313A1 (en) | Disturbance feedforward control in cascade regulation | |
CN109088570B (zh) | 电动机的控制装置 | |
US20190001504A1 (en) | Method For Detecting A Collision Of A Robot Arm With An Object, And A Robot With A Robot Arm | |
US20180292792A1 (en) | Controller | |
KR20180040632A (ko) | 견인 모델에 기초한 모델 기반 진단들 | |
CN109747651A (zh) | 一种车辆控制方法、装置及系统 | |
CN113104107B (zh) | 车辆横向运动控制、自动驾驶控制器、转向系统、车辆以及存储介质 | |
JP5875714B2 (ja) | サーボ制御装置およびサーボ制御方法 | |
CN115003585B (zh) | 用于中止车辆自动化驾驶的方法 | |
CN113427485B (zh) | 移动机器人的打滑监控方法、装置及移动机器人 | |
JP6547222B2 (ja) | 自動列車運転装置、自動列車制御方法及びプログラム | |
CN112299254A (zh) | 工作装置自动运动的方法和工作装置 | |
CN116867695A (zh) | 自主车辆转向假动作事件检测器 | |
US9776509B2 (en) | Method and apparatus for adaptive cruise control in a road vehicle | |
CN119620595B (zh) | 基于机器视觉的道闸纠偏方法及系统 | |
KR20220045232A (ko) | 차량 경로 추종 성능 정량화 방법 | |
US10008227B1 (en) | Magnetic disk apparatus | |
CN119196192A (zh) | 电控离合器半结合点位置自学习方法及装置 | |
CN116700231A (zh) | 磁浮平台安全停车方法、装置、控制设备及安全停车系统 | |
JP6949284B1 (ja) | 数値制御装置 | |
JP7327322B2 (ja) | 判別装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |