确定稳态和瞬态驾驶条件期间可实现的目标车辆状态的驾驶员命令解释器系统的制作方法

本公开涉及一种用于车辆的驾驶员命令解释器系统。更具体地，本公开涉及一种确定稳态以及瞬态驾驶条件期间可实现的目标车辆状态的驾驶员命令解释器系统。

背景技术：

1、驾驶员命令解释器(dci)基于驾驶员命令生成车辆的目标车辆状态。驾驶员命令包括诸如方向盘角度、加速踏板位置输入和制动踏板输入等的输入。目标车辆状态指示车辆的目标纵向力、目标横向力和目标偏航力矩。在计算目标车辆状态时，尤其是在考虑车辆灵活性时，驾驶员命令解释器可能面临几个挑战。

2、因此，虽然当前的驾驶员命令解释器系统实现了其预期目的，但本领域中仍需要一种用于确定考虑车辆瞬态响应的目标车辆状态的改进方法。

技术实现思路

1、根据几个方面，公开了一种用于车辆的驾驶员命令解释器系统，并且包括一个或多个控制器，该控制器执行指令以接收多个动态变量，每个动态变量都表示指示车辆动态状态的操作参数、车辆配置信息和驾驶环境条件。一个或多个控制器基于多个动态变量、车辆配置信息和驾驶环境条件来确定瞬态驾驶条件期间的目标车辆状态。一个或多个控制器基于瞬态驾驶条件期间的目标车辆状态、多个动态变量、车辆配置信息和驾驶环境条件建立瞬态车辆动态模型。一个或多个控制器基于瞬态车辆动态模型求解对应于瞬态驾驶条件期间的目标车辆状态的期望零点，其中，期望零点成形以实现瞬态驾驶条件期间的目标车辆状态。最后，一个或多个控制器将期望零点存储在存储器中，其中，一个或多个控制器实时采用期望零点来确定操作期间对车辆的实时约束。

2、在一方面，瞬态驾驶条件期间的目标车辆状态包括目标瞬态偏航率和目标瞬态横向速度。

3、在另一方面，一个或多个控制器执行指令来求解对应于实现目标瞬态偏航率的偏航率传递函数的期望零点。

4、在又一个方面，偏航率传递函数表示为：

5、

6、其中，s是拉普拉斯算子，grd(s)是偏航率传递函数，zrd是偏航率传递函数grd(s)的期望零点，ωnd是期望固有频率，ξd是期望阻尼比，并且ωgain是偏航率增益。

7、在一方面，一个或多个控制器执行指令来求解对应于实现目标瞬态横向速度的横向速度传递函数的期望零点。

8、另一方面，目标瞬态横向速度表示为：

9、

10、其中，s是拉普拉斯算子，是横向速度传递函数，ωnd是期望固有频率，ξd是期望阻尼比，是横向速度传递函数的期望零点，vy_gain是横向速度增益。

11、在又一方面，目标瞬态偏航率基于以下中的一项或多项来计算：车辆的尺寸、车辆的质量、车辆的类别、车辆的类型、车辆配置信息以及车辆的预期响应。

12、在一方面，目标瞬态横向速度基于以下中的一项或多项来计算：车辆的类别、车辆的类型、车辆的悬架类型、当前用于执行驾驶操纵的车辆的具体致动器组以及车辆的感知偏航中心。

13、在另一方面，瞬态车辆动态模型基于二自由度自行车模型。

14、在又一方面，实时约束包括以下中的一项或多项：轮胎牵引力限制、横向附着力限制和致动器带宽限制。

15、在一方面，车辆配置信息指示以下中的一项或多项：车辆的尺寸、车辆的质量、车辆的类别、车辆的类型、车辆的车轮数量、车辆的从动轮数量以及车辆的转向轮数量。

16、在另一方面，驾驶环境条件包括以下中的一项或多项：道路类型、路面和天气状况。

17、在又一方面，一个或多个控制器执行指令以基于多个动态变量、车辆配置信息和驾驶环境条件确定稳态驾驶条件期间的目标车辆状态。

18、公开了一种包括驾驶员命令解释器系统的车辆，该车辆包括收集多个动态变量的多个传感器、与多个传感器电子通信的一个或多个控制器，每个动态变量都表示指示车辆动态状态的操作参数。一个或多个控制器执行指令以从多个传感器接收多个动态变量、车辆配置信息和驾驶环境条件。一个或多个控制器基于来自一个或多个传感器的多个动态变量、车辆配置信息和驾驶环境条件来确定瞬态驾驶条件期间的目标车辆状态。一个或多个控制器基于瞬态驾驶条件期间的目标车辆状态、多个动态变量、车辆配置信息和驾驶环境条件建立瞬态车辆动态模型。一个或多个控制器基于瞬态车辆动态模型求解对应于瞬态驾驶条件期间的目标车辆状态的期望零点，其中，期望零点被成形为实现瞬态驾驶条件期间的目标车辆状态。最后，一个或多个控制器将期望零点存储在存储器中，其中，一个或多个控制器实时采用期望零点来确定在操作期间对车辆的实时约束。

19、在一方面，瞬态驾驶条件期间的目标车辆状态包括目标瞬态偏航率和目标瞬态横向速度。

20、在另一方面，一个或多个控制器执行指令来求解对应于实现目标瞬态偏航率的偏航率传递函数的期望零点。

21、在又一方面，偏航率传递函数表示为：

22、

23、其中，s是拉普拉斯算子，grd(s)是偏航率传递函数，zrd是偏航率传递函数grd(s)的期望零点，ωnd是期望固有频率，ξd是所需阻尼比，并且ωgain是偏航率增益。

24、在一方面，一个或多个控制器执行指令来求解对应于实现目标瞬态横向速度的横向速度传递函数的期望零点。

25、另一方面，目标瞬态横向速度表示为：

26、

27、其中，s是拉普拉斯算子，是横向速度传递函数，ωnd是期望固有频率，ξd是期望阻尼比，是横向速度传递函数的期望零点，并且vy_gain是横向速度增益。

28、在一方面，公开了一种用于通过驾驶员命令解释器系统确定瞬态驾驶条件期间的目标车辆状态的方法。该方法包括通过一个或多个控制器接收来自一个或多个传感器的多个动态变量、车辆配置信息和驾驶环境条件，其中，多个动态变量每个都表示指示车辆动态状态的操作参数。该方法包括基于来自多个传感器的多个动态变量、车辆配置信息和驾驶环境条件来确定瞬态驾驶条件期间的目标车辆状态。该方法包括基于瞬态驾驶条件期间的目标车辆状态、多个动态变量、车辆配置信息和驾驶环境条件来建立瞬态车辆动态模型。该方法还包括基于瞬态车辆动态模型求解对应于瞬态驾驶条件期间的目标车辆状态的期望零点，其中，期望零点被成形为实现瞬态驾驶条件期间的目标车辆状态。最后，该方法包括将期望零点存储在存储器中，其中，一个或多个控制器实时采用期望零点来确定在操作期间对车辆的实时约束。

29、进一步的应用领域将从本文提供的描述中变得显而易见。应当理解，这些描述和具体示例仅用于说明的目的，并不旨在限制本公开的范围。

技术特征：

1.一种用于车辆的驾驶员命令解释器系统，所述驾驶员命令解释器系统包括：

2.根据权利要求1所述的驾驶员命令解释器系统，其中，瞬态驾驶条件期间的目标车辆状态包括目标瞬态偏航率和目标瞬态横向速度。

3.根据权利要求2所述的驾驶员命令解释器系统，其中，所述一个或多个控制器执行指令以：

4.根据权利要求3所述的驾驶员命令解释器系统，其中，所述偏航率传递函数表示为：

5.根据权利要求2所述的驾驶员命令解释器系统，其中，所述一个或多个控制器执行指令以：

6.根据权利要求5所述的驾驶员命令解释器系统，其中，所述目标瞬态横向速度表示为：

7.根据权利要求2所述的驾驶员命令解释器系统，其中，所述目标瞬态偏航率是基于以下中的一项或多项来计算的：车辆的尺寸、车辆的质量、车辆的类别、车辆的类型、车辆配置信息以及车辆的预期响应。

8.根据权利要求2所述的驾驶员命令解释器系统，其中，所述目标瞬态横向速度是基于以下中的一项或多项来计算的：车辆的类别、车辆的类型、车辆的悬架类型、当前用于执行驾驶操纵的车辆的具体致动器组以及车辆的感知偏航中心。

9.根据权利要求1所述的驾驶员命令解释器系统，其中，所述瞬态车辆动态模型基于二自由度自行车模型。

10.根据权利要求1所述的驾驶员命令解释器系统，其中，所述实时约束包括以下中的一项或多项：轮胎牵引力限值、横向附着力限值和致动器带宽限值。

技术总结
一种用于车辆的驾驶员命令解释器系统包括：一个或多个控制器，该一个或多个控制器执行指令以接收多个动态变量、车辆配置信息和驾驶环境条件，并基于来自一个或多个传感器的多个动态变量、车辆配置信息以及驾驶环境条件，确定瞬态驾驶条件期间的目标车辆状态。一个或多个控制器基于瞬态驾驶条件期间的目标车辆状态、多个动态变量、车辆配置信息和驾驶环境条件建立瞬态车辆动态模型，并求解对应于瞬态驾驶条件期间的目标车辆状态的期望零点。

技术研发人员：S·卡萨扎德·玛哈拜迪,谭华林,R·龙,B·帕蒂帕蒂,波俞
受保护的技术使用者：通用汽车环球科技运作有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/6/5