在向后运动期间进行指引侧向控制的方法和设备技术

本发明专利技术题为“在向后运动期间进行指引侧向控制的方法和设备”。本发明专利技术提供一种控制车辆在向后运动期间的侧向移动的方法和设备。该方法包括：加载车辆的期望的向后路径，该向后路径包括在车辆向后运动期间要沿其行驶的路点；沿着垂直于从车辆的前部延伸到后部的纵向轴线的反射轴线反射路点，使得反射的路点限定虚拟向前路径；并且在车辆向后方向上行驶时控制车辆沿循沿着向前路径的路点的侧向移动。

Method and equipment for guiding lateral control during backward movement

【技术实现步骤摘要】
在向后运动期间进行指引侧向控制的方法和设备
技术介绍
涉及控制车辆的符合示例性实施方案的设备和方法。更具体地讲，符合示例性实施方案的设备和方法涉及在自动向后运动期间控制车辆。
技术实现思路
一个或多个示例性实施方案提供一种控制车辆在向后运动期间的侧向移动的方法和设备。具体地讲，一个或多个示例性实施方案通过反射描绘向前和向后移动的轴线上反向或向后路径的路点来控制自主车辆在向后运动期间的侧向移动，以生成包括反射路点的虚拟向前路径。随后通过调节车轮角来控制车辆的侧向移动，以便仅指引车辆朝向虚拟向前路径的反射路点的侧向移动。根据示例性实施方案的一个方面，提供一种控制车辆在向后运动期间的侧向移动的方法。该方法包括：加载车辆期望的向后路径，该向后路径包括在车辆向后运动期间要沿其行驶的路点；沿着垂直于从车辆的前部延伸到后部的纵向轴线的反射轴线反射路点，使得反射的路点限定虚拟向前路径；并且在车辆向后方向上行驶时控制车辆沿循沿着虚拟向前路径的路点侧向移动。控制车辆的侧向移动可包括执行一维非线性优化，以通过来自虚拟向前路径的车辆的重心最小化侧向偏离来确定对应于虚拟向前路径的车轮角。控制还可包括将所确定的车轮角命令输出到前轮致动器，以在车辆在向后方向上行驶时转动车辆的前轮。将所确定的车轮角命令输出到前轮致动器还可包括确定当前车轮角并且基于当前车轮角与所确定车轮角之间的差值来输出车轮角命令。控制车辆的侧向移动可包括最小化代价函数，该代价函数对应于代表车辆虚拟向前路径的路点与对应于车辆估计位置的坐标的反射之间的差值。所确定的车轮角命令可为车辆速度函数与最小化代价函数的车轮角的乘积。该方法还可包括检测车辆是否处于倒车模式，并且响应于检测到车辆处于倒车模式而加载车辆期望的向后路径。车辆可包括以低于三十五英里/小时的速度在向后方向上行驶。反射轴线可与车辆的中心、车辆的重心、车辆的前轮或车辆的后轮中的一者相交。根据示例性实施方案的一个方面，提供一种在向后运动期间控制车辆侧向移动的设备。该设备包括：包括计算机可执行指令的至少一个存储器；和被配置成读取和执行计算机可执行指令的至少一个处理器。计算机可执行指令致使至少一个处理器：加载车辆期望的向后路径，该向后路径包括在车辆向后运动期间要沿其行驶的路点；沿着垂直于从车辆的前部延伸到后部的纵向轴线的反射轴线反射路点，使得反射的路点限定虚拟向前路径；并且在车辆向后方向上行驶时控制车辆沿循沿着虚拟向前路径的路点侧向移动。计算机可执行指令可致使至少一个处理器执行一维非线性优化，以通过从虚拟向前路径的车辆重心最小化侧向偏离来确定对应于虚拟向前路径的车轮角，从而控制车辆的侧向移动。计算机可执行指令可致使至少一个处理器将所确定的车轮角命令输出到前轮致动器，以在车辆在向后方向上行驶时转动车辆的前轮。计算机可执行指令可通过确定当前车轮角并且基于当前车轮角与所确定的车轮角之间的差值来输出车轮角命令，从而致使至少一个处理器将所确定的车轮角命令输出到前轮致动器。计算机可执行指令可通过最小化对应于代表车辆虚拟向前路径的路点与对应于车辆估计位置的坐标的反射之间的差值的代价函数，从而致使至少一个处理器控制车辆的侧向移动。所确定的车轮角命令可为车辆速度函数与最小化代价函数的车轮角的乘积。计算机可执行指令可致使至少一个处理器检测车辆是否处于倒车模式，并且响应于检测到车辆处于倒车模式而加载车辆期望的向后路径。车辆可以低于三十五英里/小时的速度在向后方向上行驶。反射轴线可与车辆的中心、车辆的重心、车辆的前轮或车辆的后轮中的一者相交。该轴线在车辆的前轮、车辆的后轮和车辆的重心中的一者处居中。根据示例性实施方案的以下详细描述和附图，示例性实施方案的其它目的、优点和新特征将变得更加显而易见。附图说明图1示出了根据示例性实施方案控制车辆在向后运动期间的侧向移动的设备的框图；图2示出了根据示例性实施方案的一个方面用于控制车辆在向后运动期间的侧向移动的反射路径的示例性示意图；以及图3示出了根据示例性实施方案控制车辆在向后运动期间的侧向移动的方法的流程图。具体实施方式用于控制车辆在向后运动期间的侧向移动的设备和方法现在参考图1至3进行了详细描述，在所有附图中，类似的附图标号指示类似的元件。以下公开内容将使得本领域的技术人员能够实践本专利技术的概念。然而，本文所公开的示例性实施方案仅是示例性的，并非将本专利技术的概念限制为本文所述的示例性实施方案。此外，对每个示例性实施方案的特征或方面的描述通常应被认为可用于其它示例性实施方案的方面。还应当理解，如果在本文中陈述第一元件“连接到”、“附接到”、“形成于”或“设置在”第二元件上，则第一元件可直接连接到、直接形成于或直接设置在第二元件上，或者第一元件与第二元件之间可存在中间元件，除非陈述第一元件“直接”连接到、附接到、形成于或设置在第二元件上。此外，如果第一元件被配置成从第二元件“发送”或“接收”信息，则第一元件可向或从第二元件直接发送或接收信息，经由总线发送或接收信息，经由网络发送或接收信息，或经由中间元件发送或接收信息，除非指示第一元件向或从第二元件“直接”发送或接收信息。在本公开全文中，所公开的元件中的一者或多者可组合成单个装置或组合成一个或多个装置。此外，可在单独的装置上提供单个元件。车辆变得越来越自动化，并且能够在受控环境下进行操纵或自动驾驶。包括路点的车辆路径可限定期望的路径或操纵，并且用来控制致动器以调节车轮角，使得车辆的行驶路径尽可能接近期望的路径。然而，向后路径和反向操纵可能更复杂并且难以执行。向后路径和复杂反向操纵的示例可包括从车道退出到街道上，在道路意外关闭的道路情况下退出，或平行、垂直和/或倾斜地停车，并且能够对车辆后方的动态障碍作出响应。当通过反向运动控制车辆沿循向后路径时，情况将变得复杂，因为系统的阶段性将更显著，例如车辆先离开路径，然后再更靠近路径。因此，解决这种复杂性的控制系统可有助于简化车辆操纵，并且更精确地在低于35英里/小时的反向运动速度下沿循向后路径。图1示出了根据示例性实施方案控制车辆在向后运动100期间的侧向移动的设备的框图；如图1所示，根据示例性实施方案，控制车辆在向后运动100期间的侧向移动的设备包括控制器101、电源102、存储装置103、输出104、车辆设置和控制件105、用户输入106、传感器107和通信装置108。然而，控制车辆在向后运动100期间的侧向移动的设备不限于上述构型并且可被构造成包括另外的元件和/或省略上述元件中的一者或多者。控制车辆在向后运动100期间的侧向移动的设备可被实现为车辆的一部分、作为独立部件、作为车辆上设备与车辆外设备之间的混合体或在另一个计算装置中实现。控制器101控制在向后运动100期间控制车辆的侧向移动的设备的总体操作和功能。控制器101可控制设备的存储装置103、输出104、车辆设置和控制件105、用户输入10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制车辆在向后运动期间的侧向移动的设备，所述设备包括：/n至少一个存储器，所述至少一个存储器包括计算机可执行指令；和/n至少一个处理器，所述至少一个处理器被配置成读取和执行所述计算机可执行指令，所述计算机可执行指令致使所述至少一个处理器：/n加载车辆的期望的向后路径，所述向后路径包括在所述车辆向后运动期间要沿其行驶的路点；/n沿着垂直于从所述车辆的前部延伸到后部的纵向轴线的反射轴线反射所述路点，使得所述反射的路点限定虚拟向前路径；以及/n控制所述车辆的侧向移动，以在所述车辆在向后方向上行驶时沿循沿着所述虚拟向前路径的路点。/n

【技术特征摘要】
20181119 US 16/1947091.一种控制车辆在向后运动期间的侧向移动的设备，所述设备包括：
至少一个存储器，所述至少一个存储器包括计算机可执行指令；和
至少一个处理器，所述至少一个处理器被配置成读取和执行所述计算机可执行指令，所述计算机可执行指令致使所述至少一个处理器：
加载车辆的期望的向后路径，所述向后路径包括在所述车辆向后运动期间要沿其行驶的路点；
沿着垂直于从所述车辆的前部延伸到后部的纵向轴线的反射轴线反射所述路点，使得所述反射的路点限定虚拟向前路径；以及
控制所述车辆的侧向移动，以在所述车辆在向后方向上行驶时沿循沿着所述虚拟向前路径的路点。


2.根据权利要求1所述的设备，其中所述计算机可执行指令致使所述至少一个处理器通过执行一维非线性优化控制所述车辆的所述侧向移动，以通过最小化来自所述虚拟向前路径的所述车辆的重心的侧向偏离来确定对应于所述虚拟向前路径的车轮角。


3.根据权利要求2所述的设备，其中所述计算机可执行指令致使所述至少一个处理器将所述确定的车轮角命令输出到前轮致动器，以在所述车辆在所述向后方向上行驶时转动所述车辆的所述前轮。


4.根据权利要求3所述的设备，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·K·莫什查克，K·辛格尔，D·A·佩雷斯沙帕罗，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US