【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及控制机动车辆的路径，特别是为了在转弯期间使机动车辆保持在行车道中。更具体地，本专利技术涉及一种用于控制在行车道中行驶的机动车辆的路径的方法和设备。本专利技术同样涉及一种包括这种路径控制设备的机动车辆。
技术介绍
1、自主机动车辆和半自主机动车辆被设计成在没有驾驶员干预的情况下在公路上行驶。为此，这些机动车辆配备了一系列能够采集表征机动车辆和环境状态的数据的数字传感器。机动车辆还设置有能够分析该数据的软件。该软件使用算法来生成命令以驾驶机动车辆。特别地，该软件被特别设计用于生成控制辅助转向系统的控制律，从而使机动车辆保持在行车道的中心。这种控制律通常被称为行车道居中辅助(lca)律。
2、该控制律特别使得可以调节机动车辆的可转向车轮的转弯角。该转弯角取决于行车道的曲率、机动车辆的速度和被称为转向不足梯度的参数，该参数量化了机动车辆转弯时的行为。转向不足梯度可以被定义为为了使机动车辆经历1m/s2的侧向加速度而赋予车轮的角度。
3、该参数不可测量。此外，该参数的变化范围相当大，并且这可能导致转弯角的设定点不好，并因此导致机动车辆在转弯时严重偏离中心。
4、专利申请fr3104106描述了一种确定转向不足梯度的方法。该方法基于一旦观测到过度转向，就相对于标称值修改该量。
5、然而，当机动车辆移动时不会以瞬时方式考虑在机动车辆的路径上遇到的变化，例如机动车辆的荷载的变化，这些变化对转向不足梯度的值(并因此对转弯角的值)有很大的影响。
技术实现
1、本专利技术提出通过实时考虑机动车辆移动期间遇到的演变来改进机动车辆转弯时的路径控制。
2、根据本专利技术，更具体地提出了一种用于控制在行车道中行驶的机动车辆的路径的方法，包括以下步骤：
3、-检测该行车道中的转弯，然后，当该机动车辆进入所述转弯时，
4、-基于表征该机动车辆的移动的状态变量来确定多个连续采样增量的第一量和第二量，
5、-确定第一存储值和第二存储值，所述第一存储值是针对当前采样增量确定的该第一量和针对先前采样增量中的至少一个确定的第一量的函数，所述第二存储值是针对该当前采样增量确定的该第二量和针对这些先前采样增量中的至少一个确定的第二量的函数，
6、-在存储器中保存针对每个采样增量确定的所述第一存储值和第二存储值，然后
7、当该机动车辆驶出所述转弯时：
8、-确定作为保存在存储器中的所述第一存储值和第二存储值的函数的转向不足梯度的值，以及
9、-基于已经确定的转向不足梯度的值来确定用于机动车辆的命令。
10、因此，由于本专利技术，在机动车辆移动时，以定期的方式实时地确定转向不足梯度值。更具体地，在机动车辆在行车道中移动的整个过程中，逐个转弯地确定和更新转向不足梯度值。因此，也有利地实时调整机动车辆路径控制设定点。这样就可以使机动车辆尽可能地靠近行车道中心的理想路径(在转弯时保持直线)而不会导致路径突然改变。因此，这使得可以通过防止路径控制变化时的颠簸来保证机动车辆乘员的舒适性。
11、本专利技术在重型货车或多用途车辆的情况下具有特别有利的应用，这些车辆的荷载分布在移动期间(例如在运送期间)可能发生变化。因此，在机动车辆的整个移动过程中，考虑这些荷载变化调整转向不足梯度，而无需外部干预。
12、以下是根据本专利技术的控制方法的其他有利的和非限制性的特征，这些特征单独地或以所有技术上可能的组合加以考虑：
13、-该第一存储值是针对该当前采样增量确定的该第一量与针对这些先前采样增量中的至少一个确定的第一量之和的函数，并且该第二存储值是针对该当前采样增量确定的该第二量和针对这些先前采样增量中的至少一个确定的第二量之和的函数；
14、-表征该机动车辆的移动的这些状态变量是该机动车辆的车轮的转弯角的分量、该行车道的曲率、该机动车辆的移动速度或该机动车辆的轴距的函数；
15、-在检测该转弯的步骤之前，还存在基于预定值初始化转向不足梯度值的步骤；
16、-确定该转向不足梯度的值的步骤是在该机动车辆从一个转弯到另一个转弯的过程中执行的；
17、-还存在校正该转向不足梯度的值以确定该转向不足梯度的中间值的步骤，该转向不足梯度的所述中间值基于已经确定的该转向不足梯度的值与预定值之间的权重来确定；
18、-基于该第一存储值与该第二存储值之间的比率来确定转向不足梯度的值；
19、-还提供了以下步骤：
20、a)确定该机动车辆的第一加速度值和另一加速度的第二值，
21、b)确定该第一加速度值与该另一加速度的第二值之间的差值，
22、c)如果已经确定的该差值大于预定阈值，则基于作为已经确定的所述差值的函数的校正值进一步校正该转向不足梯度的值；
23、-该转弯的检测取决于表征该机动车辆的移动的参数，这些参数中的至少一些选自该机动车辆的前轮的角度、该机动车辆的偏航速度、该机动车辆的重心与理想路径之间的侧向偏移、该机动车辆的横向加速度或该机动车辆的移动速度；
24、-使用递归最小二乘法确定该第一量和该第二量，该第一量和该第二量是表征该机动车辆的移动的状态变量的函数；以及
25、-确定用于该机动车辆的命令的步骤包括确定该机动车辆的车轮的转弯角的分量的子步骤。
26、本专利技术还涉及一种机动车辆，该机动车辆包括动力传动系、转向系统和如上所述的用于实时路径控制的设备，该设备被适配为控制该转向系统。
27、本专利技术还涉及一种用于控制在行车道中行驶的机动车辆的路径的设备，该设备包括计算机和存储器，该存储器设有具有有限数量的位置的数据库，所述计算机被设计用于：
28、-检测该行车道中的转弯，然后，当该机动车辆进入所述转弯时，
29、-基于表征该机动车辆的移动的状态变量来确定多个连续采样增量的第一量和第二量，
30、-确定第一存储值和第二存储值，所述第一存储值是针对当前采样增量确定的该第一量和针对先前采样增量中的至少一个确定的第一量的函数，所述第二存储值是针对该当前采样增量确定的该第二量和针对这些先前采样增量中的至少一个确定的第二量的函数，
31、-在存储器中保存针对每个采样增量确定的所述第一存储值和第二存储值，然后
32、当该机动车辆驶出所述转弯时：
33、-确定作为保存在存储器中的所述第一存储值和第二存储值的函数的转向不足梯度的值，以及
34、-基于已经确定的转向不足梯度的值来确定用于机动车辆的命令。
35、本专利技术还涉及一种机动车辆，该机动车辆包括动力传动系、转向系统和如前所述的用于实时路径控制的设备，该设备被适配为控制该转向系统。
36、当然，本专利技术的各种特征、变体和实施例可以以各种组合彼此关联，只要它们没有不兼容或相互排斥即可。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种用于控制在行车道中行驶的机动车辆(1)的路径的方法，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的方法，其中，该第一存储值(ΦT.Y)是针对该当前采样增量确定的该第一量(Φ(δt)T.Y(δt))与针对这些先前采样增量中的至少一个确定的第一量之和的函数，并且该第二存储值(ΦT.Φ)是针对该当前采样增量确定的该第二量(Φ(δt)T.Φ(δt))与针对这些先前采样增量中的至少一个确定的第二量之和的函数。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中，表征该机动车辆(1)的移动的这些状态变量(Φ，Y)是该机动车辆(1)的车轮的转弯角的分量(δFFD)、该行车道的曲率、该机动车辆(1)的移动速度(v)或该机动车辆(1)的轴距(L)的函数。
4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，确定该转向不足梯度的值的步骤是在该机动车辆(1)从一个转弯通到另一个转弯的过程中执行的。
5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，进一步包括校正该转向不足梯度的值以确定该转向不足梯度的中间值的步骤，该转向不足梯度的所述中间值基于已经确定的该转向不足梯度的值与预定值之间
6.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，该转向不足梯度的值基于该第一存储值(ΦT.Y)与该第二存储值(ΦT.Φ)之间的比率来确定。
7.如权利要求1至6中任一项所述的方法，进一步包括以下步骤：
8.如权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，该转弯的检测取决于表征该机动车辆(1)的移动的参数，这些参数中的至少一些选自该机动车辆(1)的前轮的角度、该机动车辆(1)的偏航速度、该机动车辆(1)的重心(G)与理想路径之间的侧向偏移、该机动车辆(1)的横向加速度或该机动车辆(1)的移动速度。
9.如权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，该第一量(Φ(δt)T.Y(δt))和该第二量(Φ(δt)T.Φ(δt))是作为表征该机动车辆(1)的移动的状态变量(Φ，Y)的函数使用递归最小二乘法确定的。
10.如权利要求1至9中任一项所述的方法，其中，确定用于该机动车辆(1)的命令的步骤包括确定该机动车辆(1)的车轮的转弯角的分量(δFFD)的子步骤。
11.一种用于控制在行车道中行驶的机动车辆(1)的路径的设备(10)，该设备包括计算机(12)和存储器(14)，该存储器设有具有有限数量的位置的数据库，所述计算机(12)被设计用于：
12.一种机动车辆(1)，该机动车辆包括动力传动系、转向系统和如权利要求11所述的用于实时路径控制的设备(10)，该设备被适配为控制该转向系统。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于控制在行车道中行驶的机动车辆(1)的路径的方法，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的方法，其中，该第一存储值(φt.y)是针对该当前采样增量确定的该第一量(φ(δt)t.y(δt))与针对这些先前采样增量中的至少一个确定的第一量之和的函数，并且该第二存储值(φt.φ)是针对该当前采样增量确定的该第二量(φ(δt)t.φ(δt))与针对这些先前采样增量中的至少一个确定的第二量之和的函数。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中，表征该机动车辆(1)的移动的这些状态变量(φ，y)是该机动车辆(1)的车轮的转弯角的分量(δffd)、该行车道的曲率、该机动车辆(1)的移动速度(v)或该机动车辆(1)的轴距(l)的函数。
4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，确定该转向不足梯度的值的步骤是在该机动车辆(1)从一个转弯通到另一个转弯的过程中执行的。
5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，进一步包括校正该转向不足梯度的值以确定该转向不足梯度的中间值的步骤，该转向不足梯度的所述中间值基于已经确定的该转向不足梯度的值与预定值之间的权重来确定。
6.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，该转向不足梯度的值基于该第一存储值(φt.y)与该第二存储值(φt.φ...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·戴维斯，B·勒科克，R·奎利亚德，
申请(专利权)人：安培股份公司，
类型：发明
国别省市：
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