驾驶员施加转向扭矩时的中性稳定路径跟随制造技术

一种自主车辆以及操作该自主车辆的系统和方法。该系统包括处理器。当自主车辆通过路径跟踪程序遵循初始目标路径时，在自主车辆处接收驾驶员施加的转向扭矩。处理器接收驾驶员施加的转向扭矩，并允许驾驶员将自主车辆的路径从初始目标路径调整到通过驾驶员施加的转向扭矩确定的最终目标路径。向扭矩确定的最终目标路径。向扭矩确定的最终目标路径。

【技术实现步骤摘要】
驾驶员施加转向扭矩时的中性稳定路径跟随


[0001]本主题公开涉及自主或半自主车辆，尤其涉及用于调整由自主或半自主车辆跟踪的路径轨迹的系统和方法。

技术介绍

[0002]自主或半自主车辆可以包括驾驶员辅助的自动驾驶模式，在该模式中，车辆依靠驾驶员偶尔的转向输入自行操作。自主转向功能运行路径跟踪程序，在没有驾驶员任何输入的情况下沿着道路遵循目标路径。为了实现对车辆的控制，驾驶员可以向方向盘施加扭矩，以超越和暂时解除路径跟踪程序。然而，驾驶员没有能力在不取得车辆控制的情况下调整目标路径的位置。路径跟踪程序因此抵抗由驾驶员施加的任何转向输入或扭矩，以保持其对当前目标路径的跟踪。因此，期望提供一种系统和方法，用于允许驾驶员调整目标路径，而不取得对车辆的控制并且没有来自车辆的抵抗。

技术实现思路

[0003]在一个示例性实施例中，公开了一种操作自主车辆的方法。当自主车辆通过路径跟踪程序遵循初始目标路径时，在自主车辆处接收驾驶员施加的转向扭矩。允许驾驶员将自主车辆的路径从初始目标路径调整到通过驾驶员施加的转向扭矩确定的最终目标路径。
[0004]除了本文所述的一个或多个特征之外，驾驶员施加的转向扭矩大于启动阈值且小于解除路径跟踪程序的超越阈值。该方法还包括当驾驶员施加的转向扭矩被移除时，通过路径跟踪程序将自主车辆的路径保持在最终目标路径。在使用路径跟踪程序调整自动驾驶车辆的路径时，驾驶员经历了可变阻力的手动转向。该方法还包括基于驾驶员施加的转向扭矩和车辆动力参数产生滞后于自主车辆的横向位置的动态路径。该方法还包括跟踪自主车辆直到动态路径，以对自主车辆的横向运动提供虚拟阻尼抵抗。该方法还包括调节自主车辆的虚拟阻尼抵抗，以适应硬件差异和驾驶员习惯。
[0005]在另一个示例性实施例中，公开了一种用于操作自主车辆的系统。该系统包括处理器，该处理器被配置成在自主车辆经由路径跟踪程序遵循初始目标路径时接收驾驶员施加的转向扭矩，并允许驾驶员将自主车辆的路径从初始目标路径调整到通过驾驶员施加的转向扭矩确定的最终目标路径。
[0006]除了本文所述的一个或多个特征之外，驾驶员施加的转向扭矩大于启动阈值且小于解除路径跟踪程序的超越阈值。处理器还被配置为当驾驶员施加的转向扭矩被移除时，将自主车辆的路径保持在最终目标路径。处理器还被配置成允许驾驶员在使用路径跟踪程序调整自主车辆的路径时经历用于手动转向的可变阻力。处理器还被配置成基于驾驶员施加的转向扭矩和车辆动力参数产生滞后于自主车辆的横向位置的动态路径。该处理器还被配置为跟踪自主车辆直到动态路径，以对自主车辆的横向运动提供虚拟阻尼抵抗。处理器还被配置成调节自主车辆的虚拟阻尼抵抗，以适应硬件差异和驾驶员习惯。
[0007]在又一示例性实施例中，公开了一种自主车辆。该自主车辆包括处理器，该处理器
被配置为在自主车辆经由路径跟踪程序遵循初始目标路径时接收驾驶员施加的转向扭矩，并允许驾驶员将自主车辆的路径从初始目标路径调整到通过驾驶员施加的转向扭矩确定的最终目标路径。
[0008]除了本文所述的一个或多个特征之外，驾驶员施加的转向扭矩大于启动阈值且小于解除路径跟踪程序的超越阈值。处理器还被配置为当驾驶员施加的转向扭矩被移除时，将自主车辆的路径保持在最终目标路径。处理器还被配置成允许驾驶员在使用路径跟踪程序调整自主车辆的路径时经历用于手动转向的可变阻力。处理器还被配置成基于驾驶员施加的转向扭矩和车辆动力参数产生滞后于自主车辆的横向位置的动态路径。该处理器还被配置为跟踪自主车辆直到动态路径，以对自主车辆的横向运动提供虚拟阻尼抵抗。
[0009]当结合附图时，根据以下详细描述，本公开的上述特征和优点以及其他特征和优点将变得显而易见。
附图说明
[0010]其他特征、优点和细节仅作为示例出现在以下详细描述中，详细描述参考附图，其中:
[0011]图1示出了说明性实施例中的自主车辆；
[0012]图2示出了道路的俯视图，示出了本文公开的方法在允许驾驶员选择目标路径方面的效果；
[0013]图3示出了道路的俯视图，示出了车道变换过程中路径跟踪程序的操作；
[0014]图4示出了自主车辆沿着最终目标路径行驶，驾驶员扭矩被去除；
[0015]图5示出了各种曲线图，示出了在不使用本文公开的方法的情况下，驾驶员施加的转向扭矩对自主车辆的影响；和
[0016]图6示出了使用本文公开的方法说明驾驶员施加的转向扭矩对自主车辆的影响的各种曲线图。
具体实施方式
[0017]以下描述本质上仅仅是示例性的，并不旨在限制本公开、其应用或使用。应当理解，在所有附图中，相应的附图标记表示相似或相应的部件和特征。
[0018]根据示例性实施例，图1示出了自主车辆10。在示例性实施例中，自主车辆10是所谓的四级或五级自动化系统。四级系统表示“高度自动化”，指的是自动驾驶系统在动态驾驶任务的所有方面的特定驾驶模式性能，即使人类驾驶员没有对请求做出适当响应以进行干预。五级系统表示“完全自动化”，指的是，在人类驾驶员可以管理的所有道路和环境条件下，自动驾驶系统对动态驾驶任务的所有方面做出的全职表现。应当理解，本文公开的系统和方法也可以用于在一级至五级中的任何一级下运行的自主车辆。在各种实施例中，自主车辆10是主动安全辅助驾驶车辆。
[0019]自主车辆10通常至少包括导航系统20、推进系统22、传动系统24、转向系统26、制动系统28、传感器系统30、促动器系统32和控制器34。导航系统20确定用于自主车辆10的自动驾驶的道路级路线规划。推进系统22提供用于为自主车辆10产生机动力的动力，并且在各种实施例中，可以包括内燃机、诸如牵引电动机这样的电机和/或燃料电池推进系统。传
动系统24被配置成根据可选择的速度比将动力从推进系统22传递到自主车辆10的两个或更多个车轮16。转向系统26影响两个或多个车轮16的位置。制动系统28被构造成向两个或多个车轮16提供制动扭矩。
[0020]传感器系统30包括雷达系统40，该雷达系统40感测自主车辆10的外部环境中的对象，并提供在自主车辆环境中定位各种远距车辆的位置和相对速度过程中有用的各种对象参数。这些参数可以被提供给控制器34。在操作中，雷达系统40的发射器42发出射频(RF)参考信号48，该信号在自主车辆10处被雷达系统40视野中的一个或多个对象50反射回来，作为一个或多个反射回波信号52，一个或多个反射回波信号在接收器44处被接收。一个或多个反射回波信号52可用于确定一个或多个对象50的各种参数，例如对象的范围、对象的多普勒频率或相对径向速度、以及方位等。传感器系统30包括用于识别道路特征的额外传感器，例如数码相机等
[0021]控制器34基于传感器系统30的输出为自主车辆10建立轨迹。控制器34可以向促动器系统32提供轨迹，以控制推进系统22、传动系统24、转向系统26和/或制动系统28，从而相对于一个或多个对象50为自主车辆10导航。控制器34包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种操作自主车辆的方法，包括:当自主车辆经由路径跟踪程序遵循初始目标路径时，在自主车辆处接收驾驶员施加的转向扭矩；和允许驾驶员将自主车辆的路径从初始目标路径调整到通过驾驶员施加的转向扭矩确定的最终目标路径。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述驾驶员施加的转向扭矩大于激活阈值并且小于用于解除所述路径跟踪程序的超越阈值。3.根据权利要求1所述的方法，还包括当驾驶员施加的转向扭矩被移除时，通过路径跟踪程序将自主车辆的路径保持在最终目标路径。4.根据权利要求1所述的方法，还包括基于驾驶员施加的转向扭矩和车辆动力参数产生滞后于所述自主车辆的横向位置的动态路径。5.根据权利要求4所述的方法，还包括跟踪所述自主车辆直所述动态路径，以对所述自主车辆的横向运动提供虚拟阻尼抵抗。6.一种用于操作自主车辆的系统，包括:...

【专利技术属性】
技术研发人员：JZY卢，M沙里亚丽，R扎林哈拉姆，
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：