基于线控转向的辅助控制方法、系统、车辆及介质与流程

文档序号:31539702发布日期:2022-09-16 23:31阅读:172来源:国知局
基于线控转向的辅助控制方法、系统、车辆及介质与流程

1.本技术涉及车辆控制技术领域,尤其涉及基于线控转向的辅助控制方法、系统、车辆及介质。


背景技术:

2.随着智能驾驶技术的发展以及智能汽车的普及,智能汽车不仅能够满足用户出行需求,还可以为用户提供更安全的驾驶功能。
3.在传统机械转向系统当中,方向盘与转向轮之间是通过机械连接的,由方向盘可以直接通过机械部件进行方向控制。然而,线控转向系统中,上转向系统与下转向系统之间不具有机械连接关系,而是通过电信号的传输来控制转向。


技术实现要素:

4.本技术实施例提供基于线控转向的辅助控制方法、系统、车辆及介质,用以实现基于线控转向的辅助控制功能的方案。
5.第一方面,本技术实施例提供一种基于线控转向的辅助控制方法,所述方法包括:
6.响应于辅助控制请求,获取车身状态信息、转角控制信息和速度控制信息;
7.基于所述转角控制信息和所述速度控制信息,确定第一制动信息和/或第一驱动信息;
8.根据所述车身状态信息,对所述第一制动信息和/或第一驱动信息进行修正,得到第二制动信息和/或第二驱动信息;
9.发送所述第二制动信息和/或所述第二驱动信息。
10.可选地,所述辅助控制请求的生成方式包括:
11.若所述第一转向控制系统失效,或者,基于当前转向轮和速度无法满足预期条件,则生成所述辅助控制请求。
12.可选地,响应于辅助控制请求,获取车身状态信息,包括:
13.在生成所述辅助控制请求后,获取车辆纵向加速度、横向加速度和横摆角速度作为所述车身状态信息。
14.可选地,响应于辅助控制请求,获取转角控制信息和速度控制信息,包括:
15.在生成所述辅助控制请求后,获取方向盘的转角控制信息;
16.获取加速踏板对应的目标驱动信息和/或制动踏板对应的目标制动信息。
17.可选地,所述基于所述转角控制信息和所述速度控制信息,确定第一制动信息和/或第一驱动信息,包括:
18.若所述第一转向控制系统失效,根据所述转角控制信息确定用于对车辆方向进行调整的方向制动信息和/或方向驱动信息;
19.基于所述目标驱动信息和所述方向驱动信息,确定所述第一驱动信息;和/或,
20.基于所述目标制动信息和所述方向制动信息,确定所述第一制动信息。
21.可选地,所述根据所述车身状态信息,对所述第一制动信息和/或第一驱动信息进行修正,得到第二制动信息和第二驱动信息,包括:
22.根据所述纵向加速度、所述横向加速度和所述横摆角速度,确定第三制动信息和/或第三驱动信息;
23.基于所述第三制动信息和所述第一制动信息,确定所述第二制动信息;和/或,
24.基于所述第三驱动信息和所述第一驱动信息,确定所述第二驱动信息。
25.可选地,若所述第一转向控制系统失效,基于所述第二制动信息和所述第二驱动信息,生成手感反馈信息,以便基于所述手感反馈信息生成被驾驶员感知的方向盘反馈力矩。
26.可选地,若所述第一转向控制系统失效,基于所述车身状态信息、所述第二制动信息和所述第二驱动信息,通过所述方向盘反馈力矩对方向盘可转动角度进行限制。
27.第二方面,一种基于线控转向的辅助控制方法,该方法包括:
28.响应于辅助控制请求,获取车身状态信息;其中,所述车身状态信息包括:纵向加速度、横向加速度和横摆角速度;
29.根据所述纵向加速度、所述横向加速度和所述横摆角速度,确定第三制动信息和/或第三驱动信息;
30.发送所述第三制动信息和/或所述第三驱动信息。
31.可选地,所述基于所述第三制动信息和/或所述第三驱动信息,对车辆进行制动和/或驱动控制,包括:
32.响应于辅助控制请求,获取转角控制信息和速度控制信息;
33.基于所述转角控制信息和所述速度控制信息,确定第一制动信息和/或第一驱动信息;
34.根据所述第三制动信息和/或所述第三驱动信息,对所述第一制动信息和/或第一驱动信息进行修正,得到第二制动信息和/或第二驱动信息;
35.基于所述第二制动信息和/或所述第二驱动信息,对车辆进行制动和/或驱动控制。
36.可选地,所述辅助控制请求的生成方式包括:响应于紧急制动和/或驱动的转向操作,生成所述辅助控制请求。
37.第三方面,一种基于线控转向的辅助控制系统,所述系统包括:
38.传感器,用于采集车身状态信息、转角控制信息和速度控制信息;
39.控制器,包含计算单元,用于根据获取到的所述传感器提供的所述转角控制信息和所述速度控制信息,确定第一制动信息和/或第一驱动信息;
40.还用于根据所述车身状态信息,对所述第一制动信息和/或所述第一驱动信息进行修正,得到第二制动信息和/或第二驱动信息;
41.所述控制器,还包含速度控制单元,用于基于所述第二制动信息和/或所述第二驱动信息,对车辆进行控制。
42.可选地,所述速度控制单元包括:驱动控制单元和制动控制单元;
43.所述驱动控制单元,基于所述第二驱动信息对车辆的至少一个车轮进行驱动控制;
44.所述制动控制单元,基于所述第二制动信息对车辆的至少一个车轮进行制动控制。
45.可选地,还包括:检测单元;
46.所述检测单元用于检测第一转向系统是否失效,或者,用于检测当前转向轮和速度是否满足预期条件。
47.第四方面,本技术实施例提供一种车辆,包括:车身,线控转向系统,传感器,处理器;
48.所述车身上安装有存储器;
49.所述存储器,用于存储一条或多条计算机指令;
50.所述处理器用于执行所述一条或多条计算机指令以用于:执行第一方面所述的方法中的步骤,或者,执行第二方面所述的方法中的步骤。
51.本技术实施例提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质,计算机程序被执行时能够实现第一方面所述的方法中的步骤,或者,执行第二方面所述的方法中的步骤。
52.本技术实施例提供的基于线控转向的辅助控制方法、系统、车辆及介质。响应于辅助控制请求,获取车身状态信息、转角控制信息和速度控制信息;基于所述转角控制信息和所述速度控制信息,确定第一制动信息和/或第一驱动信息;根据所述车身状态信息,对所述第一制动信息和/或第一驱动信息进行修正,得到第二制动信息和/或第二驱动信息;基于所述第二制动信息和/或所述第二驱动信息,对车辆进行控制。通过上述方案,在对车辆进行方向控制的时候,若在线控转向系统中无法通过上转向系统对转向轮进行控制,可以通过采集到的车身状态信息、方向盘转角控制信息、速度控制信息综合确定第二驱动信息和第二制动信息,从而对车辆的车身姿态和移动方向进行控制的,通过差分制动模拟转向控制。在使用制动力满足转角控制信息对应的控制需求的同时,还提供驱动力,从而使得在转向失效的情况下,利用第二驱动信息和第二制动信息实现对车辆移动方向的控制调整,同时还能确保车辆速度符合驾驶员预期,确保车辆安全可控。
附图说明
53.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解,构成本技术的一部分,本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术,并不构成对本技术的不当限定。在附图中:
54.图1为本技术实施例提供的一种车辆线控转向系统的结构示意图;
55.图2为本技术实施例提供的一种基于线控转向的辅助控制方法;
56.图3为本技术实施例举例说明的紧急避障场景的示意图;
57.图4为本技术实施例提供的一种基于线控转向的制动和/或驱动控制方法的流程示意图;
58.图5为本技术实施例提供的一种基于线控转向的辅助控制系统;
59.图6为本技术实施例提供的车辆的结构示意图;
60.图7为本技术实施例举例说明的基于线控转向的辅助控制结构示意图。
具体实施方式
61.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的
附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
62.在本发明的说明书、权利要求书及上述附图中描述的一些流程中,包含了按照特定顺序出现的多个操作,这些操作可以不按照其在本文中出现的顺序来执行或并行执行。操作的序号如101、102等,仅仅是用于区分各个不同的操作,序号本身不代表任何的执行顺序。另外,这些流程可以包括更多或更少的操作,并且这些操作可以按顺序执行或并行执行。需要说明的是,本文中的“第一”、“第二”等描述,是用于区分不同的消息、设备、模块等,不代表先后顺序,也不限定“第一”和“第二”是不同的类型。
63.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本技术具体实施例及相应的附图对本技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
64.首先需要说明的是,本技术技术方案是基于车辆线控转向系统实现的。如图1为本技术实施例提供的一种车辆线控转向系统的结构示意图。从图1中可以看到车辆线控转向系统包括上转向系统1、下转向系统2和控制器3(electronic control unit,ecu,电子控制单元)三个主要部分,以及必要时还包括电源等辅助系统等。
65.上转向系统1成包括方向盘11、传感器12(包括比如,转角传感器、力矩传感器、角速度传感器等)、方向盘的第一驱动电机13。方向盘、传感器、第一驱动电机通过管柱连接。上转向系统的主要功能是将驾驶员的转向意图(例如通过测量方向盘转角)传递给控制器;同时接受控制器送来的力矩控制信号,产生方向盘回正力矩,以提供给驾驶员相应的手感和/或路感信息。下转向系统包括前轮转角传感器、转向轮驱动电机、转向轮驱动电机控制器和前轮转向组件(比如,齿条、拉杆机械总成)等组成。下转向系统2的功能是接受控制器的命令,通过转向轮驱动电机控制器控制转向车轮转动,实现驾驶员的转向意图。
66.为了便于理解,下面将结合具体实施例对本技术技术方案进行说明。
67.如图2为本技术实施例提供的一种基于线控转向的辅助控制方法。该方法可以由车载控制器执行。该方法具体包括如下步骤:
68.201:响应于辅助控制请求,获取车身状态信息、转角控制信息和速度控制信息。
69.202:基于所述转角控制信息和所述速度控制信息,确定第一制动信息和/或第一驱动信息。
70.203:根据所述车身状态信息,对所述第一制动信息和/或第一驱动信息进行修正,得到第二制动信息和/或第二驱动信息。
71.204:发送所述第二制动信息和/或所述第二驱动信息。
72.需要说明的是,在本方案中,转角控制信息是控制器接收到的由角度传感器检测到驾驶员转动方向盘的角度信息。速度控制信息是控制器接收到的驾驶员踩下加速踏板(俗称油门)行程信息、制动踏板行程信息;加速踏板不同的行程信息表示驾驶员不同的加速需求,在驾驶员正确操作的情况下,加速踏板行程越大表示驾驶员加速需求越强,当前驾驶员想要获得更快的加速度和速度;制动踏板不同的行程信息表示驾驶员不同的制动需求,在驾驶员正确操作的情况下,制动踏板行程越大表示驾驶员减速需求越强,当前驾驶员想要获得更快的减速制动。这里所说的转角控制信息和速度控制信息用于表示驾驶员对车辆的速度和方向控制需求。
73.这里所说的车身状态信息,可以理解为利用车载传感器(比如,多轴陀螺仪)采集到纵向加速度、横向加速度和横摆角速度作为所述车身状态信息。通过上述车身状态信息,可以通过计算知道当前车辆的运动方向、方向趋势、运动速度、速度趋势等。在了解清楚当前车身实际状态之后,可以进一步结合驾驶员的控制需求(转角控制信息、速度控制信息)对制动力和驱动力进行控制。
74.在实际应用中,对车身姿态、车辆移动(行驶或者转向)方向、车辆移动速度的控制,可以仅通过对各个车轮分别进行制动力的控制实现,可以通过对各个车轮分别进行驱动力的控制实现,还可以通过对各个车轮的驱动力和制动力同时进行控制实现。
75.在本技术的一个或者多个实施例中,所述辅助控制请求在本技术中涉及通过对车辆的车轮的制动力和/或驱动力进行控制进而实现对车辆方向的控制、调整,尤其在第一转向控制系统失效,或者,基于当前转向轮和速度无法满足预期条件,则生成所述辅助控制请求。
76.这里所说的第一转向控制系统是指图1所示转向系统中的由上转向系统构成的上转向系统。上转向系统失效是指方向盘的转动需求无法传达到转向轮,驾驶员虽然转动方向盘,但是车辆并没有按照驾驶员的控制需求控制转向轮执行相应的转向动作。在实际应用中,可以由检测单元检测发现第一转向控制系统是否失效,或者当控制器发现控制信号无法得到有效相应时则认为第一转向控制系统失效。为了确保车辆能够安全行驶或者紧急停车,可以生成辅助控制请求,以便基于该辅助控制请求控制车辆的制动力和驱动力实现对车辆方向控制的效果。
77.这里所说的当前转向轮和速度无法满足预期条件,可以理解为,驾驶员控制车辆的方向盘、加速踏板、制动踏板对车辆进行控制,但是无法实现驾驶员想要实现的需求(比如,紧急避障需求),则可以采用特殊控制方式(下文所说的差分制动和/或驱动方式)来改变车辆移动轨迹进行避障。例如,如图3为本技术实施例举例说明的紧急避障场景的示意图。从图3中可以看到,当车辆位置1的前方发生事故,驾驶员想要控制车辆向右前方避障,行驶到车辆位置2。若在驾驶员进行转角控制和速度控制下,通过车辆传感器检测并通过计算预判其行驶轨迹会在车辆位置3与前方障碍物发生碰撞,无法行驶到车辆位置2,也就意味着在驾驶员进行转角控制不能符合避障预期条件、驾驶员进行速度控制不能符合避障预期条件。则此时,可以启动辅助控制请求,控制车辆单个轮或多个轮的制动力和驱动力,实现差分制动和/或驱动,使得车辆发生围绕质心产生转矩,从而使得车辆产生转向效果,可以在与前方障碍物发生碰撞之前控制车辆安全抵达车辆位置2。对制动力和驱动力的控制过程,将在下述实施例中进行具体说明,这里就不再重复赘述。
78.需要说明的是转向轮和速度是否满足预期条件可以根据当前驾驶员控制的表现出的转角控制信息、速度控制信息(包括目标制动信息和/或目标驱动信息)进行预测计算得到的预测轨迹、预测目的地是否与实际期望轨迹、实际期望目的地匹配来确定的。若基于驾驶员控制所表现出的转角控制信息、速度控制信息进行预测计算得到的预测轨迹、预测目的地与实际期望轨迹、实际期望目的地一致,则表示转向轮的转向角度和速度(包括当前速度以及加速度、减速度)满足预期条件;反之,则认为转向轮和速度无法满足预期条件。在实际应用中,除了预测计算外也可以参考传感器检测结果来判断是否满足预测条件,比如,传感器检测到将要发生碰撞,则任务不满足预期条件。
79.在本技术的一个或者多个实施例中,响应于辅助控制请求,获取转角控制信息和速度控制信息,包括:在生成所述辅助控制请求后,获取方向盘的转角控制信息;获取加速踏板对应的目标驱动信息和/或制动踏板对应的目标制动信息。
80.在实际应用中,虽然第一转向控制系统失效,或者当前转向轮和速度无法满足预期条件,但是,驾驶员仍然有对车辆进行控制的需求。驾驶员对车辆的行驶方向、行驶速度和行驶预期需求最为了解,换言之,驾驶员知道想要控制车辆按照何种轨迹、朝着哪个方向进行行驶等预期条件。而且,驾驶员还知道为了实现预期条件,驾驶员该如何控制转向轮的转角和车辆的移动速度,驾驶员的预期条件通过当前转动方向盘的转角控制信息和驾驶员踩下加速踏板对应的目标驱动信息、驾驶员踩下制动踏板对应的目标制动信息体现。因此,通过采集驾驶员操作车辆的时候的实际方向盘的转角控制信息、加速踏板对应的目标驱动信息、制动踏板对应的目标制动信息直接反应出来驾驶员的控制需求。具体来说,转角控制信息反应驾驶员在车辆当前方向基础上的方向控制需求;速度控制信息包括目标驱动信息、目标制动信息,用于反应驾驶员在车辆当前速度基础上的速度控制需求。
81.通过上述方式,在对车辆进行控制的时候,充分考虑驾驶员的控制需求。通过对制动力和驱动力进行控制调整实现对车辆行驶方向和车身状态的调整。
82.需要说明的是,驾驶员在实际驾驶过程中,正常情况下,驾驶员仅踩下加速踏板或制动踏板,可能会出现同时踩下制动踏板和加速踏板的情况。
83.在本技术的一个或者多个实施例中,基于所述转角控制信息,确定第一制动信息和/或第一驱动信息,包括:
84.若所述第一转向控制系统失效,根据所述转角控制信息确定用于对车辆方向进行调整的方向制动信息和/或方向驱动信息;
85.基于所述目标驱动信息和所述方向驱动信息,确定所述第一驱动信息;和/或,
86.基于所述目标制动信息和所述方向制动信息,确定所述第一制动信息。
87.如前文所述,当第一转向控制系统失效,驾驶员转动方向盘时,转向轮无法响应驾驶员的转向控制需求。因此,可以通过控制车辆各个车轮不同制动力、驱动力,使得各个车轮之间形成不同速度关系,进而实现对车辆移动方向、车身姿态的调整。换言之,在驾驶员无法用方向盘有效控制车辆行驶方向的情况下(比如,驾驶员转动方向盘,但是电信号无法传递给下转向系统,换言之,驾驶员无法通过方向盘控制车辆的行驶方向),通过对各个车轮制动力、驱动力进行控制,实现车辆移动方向调整,模拟通过方向盘对车辆方向的控制。
88.如前文所述,第一转向控制系统失效,为了满足驾驶员通过转动方向盘对当前车辆方向控制需求,可以计算出该对各个车轮分别施加多大的方向驱动力的方向驱动信息、以及对各个车轮分别施加多大方向制动力的方向制动信息。
89.在获取到驾驶员通过踩下加速踏板所提供的目标驱动信息以及方向驱动信息后,可以综合计算得到第一驱动信息。同理,在获取到驾驶员通过踩下制动踏板所提供的目标制动信息以及方向制动信息后,可以综合计算得到第一制动信息。
90.在本技术的一个或者多个实施例中,所述根据所述车身状态信息,对所述第一制动信息和/或第一驱动信息进行修正,得到第二制动信息和第二驱动信息,包括:
91.根据所述纵向加速度、所述横向加速度和所述横摆角速度,确定第三制动信息和/或第三驱动信息;
92.基于所述第三制动信息和所述第一制动信息,确定所述第二制动信息;和/或,
93.基于所述第三驱动信息和所述第一驱动信息,确定所述第二驱动信息。
94.在实际应用中,不同的车身状态信息情况下为了确保车辆的车身稳定,所需要采取的对各个车轮的制动力、驱动力不完全相同。具体来说,
95.可以利用yaw-g传感器输出就是两个加速度(纵向加速度、侧向加速度)还有一个横摆角速度yaw-rate(也叫偏航率)。如果车辆为四轮车辆,前轮为转向轮,套入前轮,估算yaw-rate就是yaw-rate1=(wf1-wf2)*rr/(a*cos(a)),将估算出的横摆角速度与参考横摆角速度进行比对并进行调整,进而可以计算得到使得车身达到稳定效果时所需要的制动力的第三制动信息,以及使得车身达到稳定效果时所需要的驱动力的第三驱动信息。
96.在得到第三驱动信息以及利用前文所述方案得到第一驱动信息后,综合计算可以得到第二驱动信息。在得到第三制动信息以及利用前文所述方案得到第一制动信息后,综合计算可以得到第二制动信息。
97.利用上述方案,在第一转向控制系统失效的时候,驾驶员想要通过方向盘、加速踏板、制动踏板控制车辆安全靠边停车或者安全避障。因此,可以通过为各个车轮分别提供不同的扭矩,在各个车轮在不同扭矩控制下对车身姿态、移动方向进行控制调整来模拟方向盘转向效果。容易理解的是,驾驶员在控制车辆的时候,是基于当前车速、方向等信息判断后作出的转角控制而生成的转角控制信息,以及作出速度控制而生成的速度控制信息。在通过为各个车轮提供不同扭矩进行方向控制调整的同时,还要确保速度也能符合驾驶员的预期,因此,需要综合制动力和驱动力实现对各个车轮的精准控制,而不能像传统制动力分配技术中仅提供制动力,因为仅提供制动力会导致车速降低,无法满足驾驶员的加速或高速移动需求。
98.利用上述方案,在遇到紧急情况(比如,紧急避障的情况),驾驶员想要通过转动方向盘、踩下加速踏板,使得车辆完成像图3所示的紧急避障的移动轨迹。由于当前方向盘角度和车辆速度不能满足驾驶员的避障需求,因此,可以通过对各个车辆施加制动力、驱动力控制车辆各个车轮产生不同扭矩使得车辆产生偏航角从而实现角度、车身姿态的调整。需要制动力和驱动力配合,满足加速转向、减速转向等多种需求。
99.在本技术的一个或者多个实施例中,还包括:
100.若所述第一转向控制系统失效,基于所述第二制动信息和所述第二驱动信息,生成手感反馈信息,以便基于所述手感反馈信息生成被驾驶员感知的方向盘反馈力矩。
101.由于第一转向控制系统处于失效状态,驾驶员仍然有驾驶控制的需求,为了使得驾驶员能够感受到其具有控制能力,因此,在基于第二制动信息和第二驱动信息对车辆移动速度、移动方向进行控制的时候,还需要根据车辆实际表现出来的状态生成手感反馈信息,并根据手感反馈信息生成对应的方向盘反馈力矩。需要说明的是,在生成方向盘反馈力矩的时候,要对方向盘可转动角度进行限制,使得当前方向盘转动角度,与车辆通过第二制动信息和/或第二驱动信息所模拟出的车辆偏移方向相匹配,使得驾驶员感觉车辆的移动方向仍然可控,驾驶员会根据实际情况进一步转动方向盘。因此,为了使得驾驶员觉得车辆移动方向可控,需要提供方向盘反馈力矩的同时,对方向盘可转动角度进行进一步限制,避免出现方向盘转动过大仍驾驶员产生转向失控的感觉。
102.基于同样的思路,本技术实施例还提供一种基于线控转向的控制方法。如图4为本
申请实施例提供的一种基于线控转向的控制方法的流程示意图。从图4中可以看到,具体包括如下步骤:
103.401:响应于辅助控制请求,获取车身状态信息;其中,所述车身状态信息包括:纵向加速度、横向加速度和横摆角速度。
104.402:根据所述纵向加速度、所述横向加速度和所述横摆角速度,确定第三制动信息和/或第三驱动信息。
105.403:发送所述第三制动信息和/或所述第三驱动信息。以便基于所述第三制动信息和/或所述第三驱动信息对车辆进行制动和/或驱动控制。
106.需要说明的是,在进行制动的时候,为了保持车身稳定,车辆通常通过ebd(制动力分配)等技术实现。然而,常规制动力分配技术中,通常是通过为各个车轮提供不同的制动力实现车身稳定的控制,虽然可以实现车身平稳,但是在制动力的作用下,车速会降低。在有的紧急情况下,仅提供制动力可以保持车身稳定但是无法实现躲避障碍物。因此,可以根据实际情况,提供驱动力来实现车身稳定,或者同时提供制动力和驱动力来实现车身稳定。在实现车身稳定技术中,仅提供制动力、仅提供驱动力,或同时提供制动力和驱动力,都是可以针对各个车轮进行精准控制提供所需的制动力、驱动力。
107.可选地,所述辅助控制请求的生成方式包括:响应于紧急制动和/或驱动的转向操作,生成所述辅助控制请求。
108.这里所说的辅助控制请求生成方式,由驾驶员或者车辆所发出的通过对各个车轮的制动力、驱动力以及车辆的转向(也就是车辆的行驶方向)进行控制,比如可以是在车辆紧急制动避障、紧急减速避障、紧急加速避障等需求的情况下,为了保持车身稳定、速度符合驾驶员预期或者符合紧急避障需求而生成的辅助控制请求(比如,驾驶员突然踩下制动踏板和/或加速踏板并转向,并通过传感器检测到前方有障碍物的时候生成辅助控制请求),进而实现对车辆行驶方向、车身姿态、行驶速度等进行调整,从而使得车辆稳定的紧急制动避障、稳定的紧急减速避障、稳定的紧急加速避障等。需要说明的是,这里所说的紧急制动、紧急驱动,可以根据驾驶员的控制速度、作用力大小、人脸紧张状态识别判断,或者结合车辆通过传感器检测到的结果(比如,车辆将要发生碰撞,或者车身姿态不正确,或者车身姿态突变等等)综合判断是否处于紧急状态。
109.进一步的,由于驾驶员可以了解到当前路况,更加准确的知道车辆该以什么样的速度、朝着哪个方向避障更加安全。因此,在保持车身稳定采集车身状态信息的同时,还采集转角控制信息和速度控制信息。
110.基于所述转角控制信息和所述速度控制信息,确定第一制动信息和/或第一驱动信息;根据所述第三制动信息和/或所述第三驱动信息,对所述第一制动信息和/或第一驱动信息进行修正,得到第二制动信息和/或第二驱动信息;基于所述第二制动信息和/或所述第二驱动信息,对车辆进行制动和/或驱动控制。
111.这里所说的制动和/或驱动控制可以理解为最终目的是为了实现车辆平稳停车或平稳减速,类似于制动力分配,但是区别在于本方案还可以为车辆提供驱动力(比如,驾驶员可以同时踩下加速踏板和制动踏板,或者先后分别踩下加速踏板和制动踏板,或者仅踩下制动踏板,车辆根据轨迹估算向对应车轮提供驱动力)。但是,在一些复杂紧急情况下,在平稳停车或平稳减速的同时还需要采取一定的避障措施,可能会有加速需求;还需要考虑
当前环境实际情况相信并满足驾驶员的控制需求。因此,需要基于第二制动力信息和第二驱动力信息对车辆进行制动和/或驱动控制。为了实现对车辆各个车轮独立进行控制,可以为每个车轮配置一个驱动装置(比如,驱动电机)、一个制动装置(比如,刹车盘)。
112.图5为本技术实施例提供的一种基于线控转向的辅助控制系统,所述系统包括:
113.传感器51,用于采集车身状态信息、转角控制信息和速度控制信息;
114.控制器52,包含计算单元521,用于根据获取到的所述传感器提供的所述转角控制信息和所述速度控制信息,确定第一制动信息和/或第一驱动信息;
115.还用于根据所述车身状态信息,对所述第一制动信息和/或所述第一驱动信息进行修正,得到第二制动信息和/或第二驱动信息;
116.所述控制器52,还包含速度控制单元522,用于基于所述第二制动信息和/或所述第二驱动信息,对车辆进行控制。
117.在所述速度控制单元522中包括:驱动控制单元522a和制动控制单元522b;
118.所述驱动控制单元522a,基于所述第二驱动信息对车辆的至少一个车轮进行驱动控制。
119.所述制动控制单元522b,基于所述第二制动信息对车辆的至少一个车轮进行制动控制。
120.在系统中还包括:制动控制单元522b,基于所述第二制动信息对车辆的至少一个车轮进行制动控制。
121.还包括:检测单元53,用于检测第一转向系统是否失效,或者,用于检测当前转向轮和速度是否满足预期条件。
122.图6为本技术实施例提供的车辆的结构示意图,如图6所示,该车辆包括:车身,线控转向系统,传感器,处理器;
123.所述车身上安装有存储器601。
124.存储器601,用于存储一条或多条计算机指令,并可被配置为存储其它各种数据以支持在车辆设备上的操作。这些数据的示例包括用于在车辆设备上操作的任何应用程序或方法的指令,联系人数据,电话簿数据,消息,图片,视频等。
125.其中,存储器601可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,如静态随机存取存储器(static random-access memory,sram),电可擦除可编程只读存储器(electrically erasable programmable read only memory,eeprom),可擦除可编程只读存储器(electrical programmable read only memory,eprom),可编程只读存储器(programmable read-only memory,prom),只读存储器(read-only memory,rom),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。
126.该车辆还包括:显示组件603。处理器602,与存储器601耦合,用于执行存储器601中的计算机程序,以用于基于线控转向的辅助控制方案。在基于线控转向的辅助控制方案中,处理器602用于:
127.响应于辅助控制请求,获取车身状态信息、转角控制信息和速度控制信息;
128.基于所述转角控制信息和所述速度控制信息,确定第一制动信息和/或第一驱动信息;
129.根据所述车身状态信息,对所述第一制动信息和/或第一驱动信息进行修正,得到
第二制动信息和/或第二驱动信息;
130.发送所述第二制动信息和/或所述第二驱动信息。
131.可选地,处理器602,用于若所述第一转向控制系统失效,或者,基于当前转向轮和速度无法满足预期条件,则生成所述辅助控制请求。
132.可选地,处理器602,用于在生成所述辅助控制请求后,获取车辆的纵向加速度、横向加速度和横摆角速度作为所述车身状态信息。
133.可选地,处理器602,用于在生成所述辅助控制请求后,获取方向盘的转角控制信息;
134.获取加速踏板对应的目标驱动信息和/或制动踏板对应的目标制动信息。
135.可选地,处理器602,用于若所述第一转向控制系统失效,根据所述转角控制信息确定用于对车辆方向进行调整的方向制动信息和/或方向驱动信息;
136.基于所述目标驱动信息和所述方向驱动信息,确定所述第一驱动信息;和/或,
137.基于所述目标制动信息和所述方向制动信息,确定所述第一制动信息。
138.可选地,处理器602,用于根据所述纵向加速度、所述横向加速度和所述横摆角速度,确定第三制动信息和/或第三驱动信息;
139.基于所述第三制动信息和所述第一制动信息,确定所述第二制动信息;和/或,
140.基于所述第三驱动信息和所述第一驱动信息,确定所述第二驱动信息。
141.可选地,处理器602,用于若所述第一转向控制系统失效,基于所述第二制动信息和所述第二驱动信息,生成手感反馈信息,以便基于所述手感反馈信息生成被驾驶员感知的方向盘反馈力矩。
142.可选地,处理器602,用于若所述第一转向控制系统失效,基于所述车身状态信息、所述第二制动信息和所述第二驱动信息,通过所述方向盘反馈力矩对方向盘可转动角度进行限制。
143.在基于线控转向的辅助控制方案中,处理器602用于:
144.响应于辅助控制请求,获取车身状态信息;其中,所述车身状态信息包括:纵向加速度、横向加速度和横摆角速度;
145.根据所述纵向加速度、所述横向加速度和所述横摆角速度,确定第三制动信息和/或第三驱动信息;
146.发送所述第三制动信息和/或所述第三驱动信息。
147.处理器602用于响应于辅助控制请求,获取转角控制信息和速度控制信息;
148.基于所述转角控制信息和所述速度控制信息,确定第一制动信息和/或第一驱动信息;
149.根据所述第三制动信息和/或所述第三驱动信息,对所述第一制动信息和/或第一驱动信息进行修正,得到第二制动信息和/或第二驱动信息;
150.基于所述第二制动信息和/或所述第二驱动信息,对车辆进行制动和/或驱动控制。
151.处理器602用于响应于紧急制动和/或驱动的转向操作,生成所述辅助控制请求。
152.上述图6中的显示组件603包括屏幕,其屏幕可以包括液晶显示器(lcd)和触摸面板(tp)。如果屏幕包括触摸面板,屏幕可以被实现为触摸屏,以接收来自用户的输入信号。
触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界,而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。
153.上图6中的音频组件604,可被配置为输出和/或输入音频信号。例如,音频组件包括一个麦克风(mic),当音频组件所在设备处于操作模式,如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时,麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器或经由通信组件发送。在一些实施例中,音频组件还包括一个扬声器,用于输出音频信号。
154.进一步,如图6所示,该车辆设备还包括:通信组件605、电源组件606等其它组件。图6中仅示意性给出部分组件,并不意味着车辆设备只包括图6所示组件。
155.上述图6中的通信组件605被配置为便于通信组件所在设备和其他设备之间有线或无线方式的通信。通信组件所在设备可以接入基于通信标准的无线网络,如wifi,2g、3g、4g或5g,或它们的组合。在一个示例性实施例中,通信组件可基于近场通信(near field communication,nfc)技术、射频识别(radio frequency identification,rfid)技术、红外数据协会(infrared data association,irda)技术、超宽带(ultra wide band,uwb)技术、蓝牙技术和其他技术来实现。
156.其中,电源组件606,为电源组件所在设备的各种组件提供电力。电源组件可以包括电源管理系统,一个或多个电源,及其他与为电源组件所在设备生成、管理和分配电力相关联的组件。
157.为了便于理解,下面将结合具体实施例对本方案进行说明。如图7为本技术实施例举例说明的基于线控转向的辅助控制结构示意图。从图7中可以看到,
158.启动辅助控制:
159.控制器ecu 20监控转向控制器32的状态信号,当收到转向控制器32失效状态信息后,控制器ecu 20开启辅助控制功能。
160.基于驾驶员意图进行控制:
161.当辅助控制功能开启后,控制器ecu 20,通过信号传输,采集驾驶员的操作意图,方向盘30的转角控制新,踏板总成22的制动控制信息和油门(加速踏板)开度的加速(驱动)控制信息。通过内部需求计算单元进行计算,并将计算所需的扭矩需求传递给制动器20a,20b,20c,20d,以及驱动电机总成40。
162.基于车身状态反馈闭环控制:
163.在控制过程中,控制器ecu 20,通过惯性测量单元23(inertial measurement unit,imu),采集车身状态相关信号,获得车轮的纵向加速度,横向加速度,横摆角速度信息。需求计算单元根据车身状态的反馈信号,与驾驶员的需求进行对比修正,进一步对控制扭矩进行修正,实现闭环控制。
164.同时将转向的实际输出信息给到转向控制器32,转向控制器根据实际的转向情况,输出方向盘反馈力矩给到驾驶员,实现转向手感的反馈。
165.本技术实施例中,响应于辅助控制请求,获取车身状态信息、转角控制信息和速度控制信息;基于所述转角控制信息和所述速度控制信息,确定第一制动信息和/或第一驱动信息;根据所述车身状态信息,对所述第一制动信息和/或第一驱动信息进行修正,得到第
二制动信息和/或第二驱动信息;基于所述第二制动信息和/或所述第二驱动信息,对车辆进行控制。通过上述方案,在对车辆进行方向控制的时候,若在线控转向系统中无法通过方向盘对转向轮进行控制,可以通过采集到的车身状态信息、转角控制信息、速度控制信息综合确定第二驱动信息和第二制动信息,从而对车辆的车身姿态和移动方向进行控制的,通过差分制动模拟转向控制。在使用制动力满足转角控制信息对应的控制需求的同时,还提供驱动力,从而使得在转向失效的情况下,利用第二驱动信息和第二制动信息实现对车辆移动方向的控制调整,同时还能确保车辆速度符合驾驶员预期,确保车辆安全可控。
166.相应地,本技术实施例还提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质,计算机程序被执行时能够实现上述图1和图4方法实施例中的各步骤。
167.本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
168.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
169.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
170.在一个典型的配置中,计算设备包括一个或多个处理器(cpu)、输入/输出接口、网络接口和内存。内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(rom)或闪存(flash ram)。内存是计算机可读介质的示例。
171.以上所述仅为本技术的实施例而已,并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说,本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的权利要求范围之内。
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