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用于自动化车辆的模型预测制动转向控制制造技术

技术编号:40588092 阅读:6 留言:0更新日期:2024-03-12 21:48
公开了用于自动化车辆的模型预测制动转向控制。一种方法使用制动转向模型预测控制来在车辆转向系统的部件发生了故障或正在发生故障时为自动驾驶或半自动驾驶车辆提供受限水平的横向控制。

【技术实现步骤摘要】

本公开总体上涉及的领域包括自动驾驶(自主)和半自动驾驶(半自主)车辆(vehicle)。


技术介绍

1、高度自动化的车辆要求辅助控制车辆的系统具有一定程度的冗余度。转向系统就是其中之一。这种冗余度的原因是为了不会有单点故障导致车辆失去方向控制。这些转向系统的标准配置是有两个控制器。如果其中一个出现故障,第二个仍然可用,以便可以安全地控制车辆。然而,现在的风险要高得多,因为未来的故障可能会导致失去方向控制,所以这种模式下的操作持续时间必须相当短。只有足够完成行程的时间,或者在某些情况下,必须执行最低风险操纵,并且该行程缩短。


技术实现思路

1、多个例证性变型可包括一种方法,其使用制动转向(brake-to-steer)模型预测控制来在车辆转向系统的部件发生了故障或正在发生故障时为自动驾驶或半自动驾驶车辆提供受限水平的横向控制。

2、多个例证性变型可包括一种包括计算机可读介质的产品,其包括:其上存储有可由电子处理器执行的指令的非暂时性存储器,所述指令在由所述电子处理器执行时实现以下功能,包括:在线性预测变化模型中使用车辆速度数据来提供预测模型,并将所述预测模型发送给模型预测控制模块;在所述模型预测控制模块中使用所述预测模型和以下数据中的至少一个来计算四个制动压力命令:侧滑角度数据、转向角度数据、轨迹曲率数据、横向轨道误差(cross track error)数据或航向数据。

3、多个例证性变型可包括一种方法,其包括:确定车辆转向系统的部件发生了故障或正在发生故障,并且响应于此,在线性预测变化模型中使用车辆速度数据来提供预测模型,并将所述预测模型发送给模型预测控制模块;在所述模型预测控制模块中使用所述预测模型和以下数据中的至少一个来计算四个制动压力命令:侧滑角度数据、转向角度数据、轨迹曲率数据、横向轨道误差数据或航向数据。

4、根据下文提供的详细描述,本专利技术范围内的其他例证性变型将变得显而易见。应该理解的是,详细描述和具体示例虽然公开了本专利技术的变型,但仅旨在用于例证的目的,而非旨在限制本专利技术的范围。

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【技术保护点】

1.一种方法,其使用制动转向模型预测控制来在车辆转向系统的部件发生了故障或正在发生故障时为自动驾驶或半自动驾驶车辆提供受限水平的横向控制。

2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述车辆转向系统的部件是转向齿条执行器。

3.一种包括计算机可读介质的产品,包括:

4.根据权利要求3所述的产品,其中,所述四个制动压力命令中的至少一个不同于所述四个制动压力命令中的另一个。

5.根据权利要求3所述的产品,还包括输出四个制动命令。

6.根据权利要求3所述的产品,还包括向制动控制器输出四个制动命令。

7.根据权利要求3所述的产品,其中,模型预测模型在指定的预测视界上执行状态估计计算。

8.根据权利要求3所述的产品,其中,模型预测模型包括优化器,其产生作为相比于参考轨迹的预测的成本函数。

9.根据权利要求8所述的产品,其中,所述成本函数发送给解算器,所述解算器确定要施加制动压力以使车辆转向的关于一组约束条件最小化所述成本函数的全局最优解。

10.根据权利要求9所述的产品,其中,该组约束条件表示轮胎可提供多大的力。

11.根据权利要求9所述的产品,其中,所述解算器在每个时间戳处连续地确定要施加制动压力以使车辆转向的关于一组约束条件最小化所述成本函数的新的全局最优解。

12.根据权利要求9所述的产品,还包括所述解算器接收或获得自适应约束条件。

13.根据权利要求12所述的产品,其中,所述自适应约束条件是轮胎可施加的更低的力。

14.根据权利要求12所述的产品,其中,所述解算器接收或获得自适应约束条件是基于确定了车辆在冰或雪上。

15.根据权利要求3所述的产品,其中,使用包括在所述模型预测控制模块中使用侧滑角度数据、转向角度数据、轨迹曲率数据、横向轨道误差数据和航向数据中的每一个来计算四个制动压力命令。

16.一种方法,包括:

17.根据权利要求16所述的方法,其中,所述四个制动压力命令中的至少一个不同于所述四个制动压力命令中的另一个。

18.根据权利要求16所述的方法,还包括输出四个制动命令。

19.根据权利要求16所述的方法,还包括向制动控制器输出四个制动命令以使车辆转向。

20.根据权利要求16所述的方法,其中,模型预测模型包括优化器,其产生作为相比于参考轨迹的预测的成本函数,其中,所述成本函数发送给解算器,所述解算器确定要施加制动压力以使车辆转向的关于一组约束条件最小化所述成本函数的全局最优解,其中,该组约束条件表示轮胎可提供多大的力。

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【技术特征摘要】

1.一种方法,其使用制动转向模型预测控制来在车辆转向系统的部件发生了故障或正在发生故障时为自动驾驶或半自动驾驶车辆提供受限水平的横向控制。

2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述车辆转向系统的部件是转向齿条执行器。

3.一种包括计算机可读介质的产品,包括:

4.根据权利要求3所述的产品,其中,所述四个制动压力命令中的至少一个不同于所述四个制动压力命令中的另一个。

5.根据权利要求3所述的产品,还包括输出四个制动命令。

6.根据权利要求3所述的产品,还包括向制动控制器输出四个制动命令。

7.根据权利要求3所述的产品,其中,模型预测模型在指定的预测视界上执行状态估计计算。

8.根据权利要求3所述的产品,其中,模型预测模型包括优化器,其产生作为相比于参考轨迹的预测的成本函数。

9.根据权利要求8所述的产品,其中,所述成本函数发送给解算器,所述解算器确定要施加制动压力以使车辆转向的关于一组约束条件最小化所述成本函数的全局最优解。

10.根据权利要求9所述的产品,其中,该组约束条件表示轮胎可提供多大的力。

11.根据权利要求9所述的产品,其中,所述解算器在每个时间戳处连续地确定要施加制动压力以使车辆转向的关于一组约束...

【专利技术属性】
技术研发人员:M·S·怀西霍夫斯基I·温古雷亚努T·拉斯特S·T·桑福德
申请(专利权)人:操纵技术IP控股公司
类型:发明
国别省市:

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