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用于状况相关的HAD或ADAS车轮转角控制器的设备和方法 

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申请/专利权人:沃尔沃汽车公司

摘要:本公开涉及通过道路车辆3的HAD或ADAS系统2用于与状况相关的车辆角度的设备1,配置为输出期望路径5并接收内部状态数据10及周边信息6与地图数据8中的至少一个,并基于此生成惩罚措施32。横向控制器4接收期望路径并输出车轮转角请求。PSCM12包括车轮转角控制器13,车轮转角控制器配置为接收车轮转角请求、车轮转角及车轮转角速率作为输入并向转向系统16的电机控制器15输出叠加扭矩请求14。横向控制器基于惩罚措施计算增益参数并将其输出至车轮转角控制器。车轮转角控制器在其控制回路中接收并使用增益参数以调节车轮转角控制器的带宽。

主权项:1.一种用于通过道路车辆3的高度自主驾驶系统2或高级驾驶员辅助系统2进行与状况相关的车轮转角δw控制的设备1,所述高度自主驾驶系统2或高级驾驶员辅助系统2设置为接收来自一个或多个道路车辆3内部状态测量单元11的内部状态数据10并接收来自一个或多个道路车辆3周围环境监测摄像机7的关于所述道路车辆3周围环境的周边信息6和来自道路车辆3定位系统9的与所述道路车辆3周围环境有关的地图数据8中的至少一个,所述设备1包括:横向控制器4,所述横向控制器设置为从所述高度自主驾驶系统2或高级驾驶员辅助系统2接收关于期望路径5的信息并输出车轮转角请求δw,r;动力转向控制模块12,所述动力转向控制模块包括车轮转角控制器13,所述车轮转角控制器设置为接收来自所述横向控制器4的车轮转角请求δw,r以及车轮转角δw和车轮转角速率数据作为输入并输出适合于所述道路车辆3的转向系统16的电机控制器15的叠加扭矩请求14,其特征在于:所述高度自主驾驶系统2或高级驾驶员辅助系统2设置为基于所述周边信息6和所述地图数据8中的至少一个以及所述内部状态数据10来生成指示应该如何在所述横向控制器4中处理惩罚的惩罚措施32,并且,所述横向控制器4进一步设置为基于所述惩罚措施32计算增益参数并将所计算的增益参数输出到所述车轮转角控制器13;并且,所述车轮转角控制器13进一步设置为在所述车轮转角控制器13的控制回路中接收并使用所述增益参数使得如果周边信息6、地图数据8和内部状态数据10中的一个或多个表明需要增加的控制速度和精度以安全地跟踪期望路径5则增加所述车轮转角控制器13的带宽,而如果周边信息6、地图数据8和内部状态数据10中的一个或多个表明在安全地跟踪期望路径5的同时能允许降低控制速度和精度则减小所述车轮转角控制器的带宽。

全文数据:用于状况相关的HAD或ADAS车轮转角控制器的设备和方法技术领域[0001]本申请涉及一种用于通过道路车辆的高度自主驾驶系统或高级驾驶员辅助系统进行与状况相关的车轮转角控制的设备及其方法。背景技术[0002]已知在道路车辆中使用动力转向,例如是在诸如汽车、货车、公共汽车或卡车的道路车辆中的电动助力转向(通常缩写为EPAS,其中,电机通过例如向道路车辆的转向柱或转向齿条添加辅助扭矩来辅助道路车辆的驾驶员。[0003]还已知使用诸如车道保持辅助LaneKe印ingAid系统通常缩写为LKA系统)的高级驾驶员辅助系统通常缩写为ADAS,以帮助道路车辆驾驶员将道路车辆保持在期望的车道中。对于LKA或使用EPAS的车道对中系统而言,方向盘扭矩叠加,S卩加之于通过EPAS的基本辅助而已获得的方向盘扭矩上的额外方向盘扭矩被用于横向位置控制。[0004]然而,对更先进的自主转向功能以及高度自主驾驶HAD的需求已经对当前的转向安全概念提出了新的要求。这种更先进的自主转向功能的一个例子通常被称为辅助驾驶通常缩写为PA,该辅助驾驶帮助驾驶员在道路车道内驾驶车辆,同时与前方车辆维持预先选定的时间间隔。[0005]为了快速且精确地跟踪HAD或PA路径车轮小齿轮转角请求,诸如上述辅助驾驶的高度自主驾驶和高级驾驶员辅助系统在车轮转角控制器中增加了高带宽的要求。[0006]然而,在不期望高带宽行为的状况下,车轮转角控制器中的高带宽可能导致紧张且主动的方向盘运动,例如在宽车道上或在直道路上行驶时。除了可能导致车辆乘员不适之外,这也可能被视为车辆控制不稳定且紧张。[0007]因此,需要改进的解决方案,该解决方案能够舒适、平稳且稳定地处理上述跟踪HAD或PA路径的要求,同时有助于满足高机动车辆安全完整性要求。发明内容[0008]本文的实施例旨在提出一种用于通过道路车辆的高度自主驾驶系统或高级驾驶员辅助系统进行与状况相关的车轮转角控制的改进装置,所述高度自主驾驶系统或高级驾驶员辅助系统设置为接收来自一个或多个道路车辆内部状态测量单元的内部状态数据并且接收来自一个或多个道路车辆周围环境监测摄像机的关于道路车辆周围环境的周边信息和来自道路车辆定位系统的与道路车辆周围环境有关的地图数据中的至少一个。[0009]这通过一种设备来提供,该设备包括:横向控制器,其设置为从高度自主驾驶系统或高级驾驶员辅助系统接收关于期望路径的信息并输出车轮转角请求;动力转向控制模块,其包括车轮转角控制器,该车轮转角控制器设置为接收来自横向控制器的车轮转角请求以及车轮转角和车轮转角速率数据作为输入并输出适合于道路车辆的转向系统的电机控制器的叠加扭矩请求,其中:高度自主驾驶系统或高级驾驶员辅助系统设置为基于内部状态数据以及周边信息和地图数据中的至少一个来生成指示应该如何在横向控制器中处理惩罚的惩罚措施,并且横向控制器进一步设置为基于惩罚措施来计算增益参数并将所计算的增益参数输出到车轮转角控制器;并且车轮转角控制器进一步设置为在车轮转角控制器的控制回路中接收并使用增益参数,使得如果周边信息、地图数据和内部状态数据中的一个或多个表明需要增加控制速度和精度以安全地跟踪期望路径则增加车轮转角控制器的带宽,而如果周边信息、地图数据和内部状态数据中的一个或多个表明安全地跟踪期望路径的同时能允许降低控制速度和精度则减小车轮转角控制器的带宽。[0010]如上所述,在车轮转角控制器的控制回路中使用增益参数的配置实现了当交通状况需要以增加的控制速度和精度来跟踪期望路径时,例如当安全操纵的自由空间有限时,在车轮转角控制器中使用高带宽以便以增加的控制速度和精度来跟踪期望路径,而在交通状况允许较低精度的控制中,例如在具有足够的安全操纵空间的宽阔车道或笔直道路上行驶时,使用减小的带宽。[0011]根据第二方面所提供的是,横向控制器进一步配置为如果周边信息、地图数据和内部状态数据中的至少一个表明道路车辆沿着期望路径安全行驶的裕度减少,则计算增益参数以在追踪期望路径中提供增加的控制速度和精度。[0012]如果周边信息、地图数据和内部状态数据中的至少一个表明道路车辆安全行驶的裕度减少而在追踪期望路径中提供增加的控制速度和精度在交通状况需要以增加的控制速度和精度来跟踪期望路径时实现了以增加的控制速度和精度来跟踪期望路径,例如在安全操纵的自由空间有限时。[0013]根据第三方面所提供的是,横向控制器进一步配置为如果周边信息、地图数据和内部状态数据中的至少一个表明道路车辆沿着期望路径安全行驶的裕度增加,则计算增益参数以在追踪期望路径中提供降低的控制速度和精度。[0014]如果周边信息、地图数据和内部状态数据中的至少一个表明道路车辆安全行驶的裕度增加而在跟踪期望路径中提供降低的控制速度和精度在具有足够的安全操纵空间的情况下进行驾驶时实现了舒适、平稳且稳定的控制,例如在宽阔的车道上或在笔直道路上时。[0015]根据第四方面所提供的是,车轮转角控制器配置为执行车轮转角控制回路以及车轮转角速率控制回路,并且横向控制器配置为计算车轮转角控制器的用于车轮转角控制回路的增益参数以及用于车轮转角速率控制回路的增益参数。[0016]如上所述,使用用于车轮转角控制回路的增益参数以及用于车轮转角速率控制回路的增益参数的配置使得能够在动力转向控制模块内重新创建车轮转角速率请求并且改善对期望路径的跟踪。[0017]根据第五方面所提供的是,车轮转角控制器配置为执行外车轮转角控制回路以及内车轮转角速率控制回路,并且横向控制器配置为计算车轮转角控制器的用于外车轮转角控制回路的增益参数以及用于内车轮转角速率控制回路的增益参数。[0018]如上所述,使用用于外车轮转角控制回路的增益参数以及用于内车轮转角速率控制回路的增益参数的配置使得能够在动力转向控制模块内重新创建车轮转角速率请求并且进一步改善对期望路径的跟踪。[0019]根据第六方面所提供的是,横向控制器具有带关于车轮转角速率和车轮转角加速度的二次惩罚的线性二次问题公式并且使用线性二次问题公式来计算增益参数。[0020]如上所述,使用线性二次问题公式来计算增益参数的配置提供了一种提供增益参数的有效方式,使得能够在动力转向控制模块中重新创建高级驾驶员辅助系统的主动安全区域主控activesafetydomainmaster中的车轮转角速率请求。[0021]根据第七方面所提供的是,动力转向控制模块配置为根据用于车轮转角控制回路的增益参数和用于车轮转角速率控制回路的增益参数、车轮转角请求、车轮转角以及车轮转角速率数据来重新创建用于车轮转角控制器的车轮转角速率控制回路的车轮转角速率请求。[0022]如上所述,重新创建车轮转角速率的配置提供了一种通过车轮转角控制器来确保改进的控制的简单且可靠的方法。[0023]根据第八方面所提供的是,动力转向控制模块配置为将用于车轮转角控制器的车轮转角速率控制回路的车轮转角速率请求重新创建为用于车轮转角控制回路的增益参数乘以车轮转角请求和车轮转角之间的差值再减去用于车轮转角速率控制回路的增益参数与车轮转角速率数据的乘积。[0024]如上所述,重新创建车轮转角速率请求提供了一种通过车轮角控制器来进一步确保改进的控制的简单且可靠的方法。[0025]根据第九方面,提供了一种转向扭矩管理器,其包括车轮转角控制器,如上所述,该车轮转角控制器配置为在车轮转角控制器的控制回路中接收并使用增益参数。[0026]如上所述,转向扭矩管理器的配置实现了当交通状况需要以增加的控制速度和精度来跟踪期望路径时,例如当安全操纵的自由空间有限时,在车轮转角控制器中使用高带宽以便以增加的控制速度和精度来跟踪期望路径,而在交通状况允许较低精度的控制中,例如在具有足够的安全操纵空间的宽阔车道或笔直道路上驾驶时,使用减小的带宽。[0027]根据第十方面,提供了一种包括如上所述的设备的道路车辆。[0028]包括如上所述的设备的道路车辆的配置实现了当交通状况需要以增加的控制速度和精度来跟踪期望路径时,例如当安全操纵的自由空间有限时,在车轮转角控制器中使用高带宽以便以增加的控制速度和精度来跟踪期望路径,而在交通状况允许较低精度的控制中,例如在具有足够的安全操纵空间的宽阔车道或笔直道路上行驶时,使用减小的带宽。[0029]根据第十一方面,提供了一种用于通过道路车辆的高度自主驾驶系统或高级驾驶员辅助系统进行与状况相关的车轮转角控制的方法,该高度自主驾驶系统或高级驾驶员辅助系统配置为接收来自一个或多个道路车辆内部状态测量单元的内部状态数据以及来自一个或多个道路车辆周围环境监测摄像机的关于道路车辆周围环境的周边信息和来自道路车辆定位系统的与道路车辆周围环境有关的地图数据中的至少一个,该道路车辆包括:横向控制器,其配置为从高度自主驾驶系统或高级驾驶员辅助系统接收关于期望路径的信息并输出车轮转角请求;动力转向控制模块,其包括车轮转角控制器,该车轮转角控制器配置为接收来自横向控制器的车轮转角请求以及车轮转角和车轮转角速率数据作为输入并输出适用于道路车辆的转向系统的电机控制器的叠加扭矩请求,该方法包括:通过高度自主驾驶系统或高级驾驶员辅助系统基于内部状态数据以及周边信息和地图数据中的至少一个来生成指示应该如何在横向控制器中处理惩罚的惩罚措施,并在横向控制器中基于惩罚措施来计算增益参数,并将所计算的增益参数输出至车轮转角控制器;将增益参数接收至车轮转角控制器并在车轮转角控制器的控制回路中使用这些增益参数,使得如果周边信息、地图数据和内部状态数据中的一个或多个表明需要增加控制速度和精度以用于安全地跟踪期望路径,则增加车轮转角控制器的带宽,并且如果周边信息、地图数据和内部状态数据中的一个或多个表明能允许降低的控制速度和精度同时仍安全地跟踪期望路径,则减小车轮转角控制器的带宽。[0030]如上所述的方法实现了当交通状况需要以增加的控制速度和精度来跟踪期望路径时,例如当安全操纵的自由空间有限时,在车轮转角控制器中使用高带宽以便以增加的控制速度和精度来跟踪期望路径,而在交通状况允许较低精度的控制中,例如在具有足够的安全操纵空间的宽阔车道或笔直道路上行驶时,使用减小的带宽。附图说明[0031]在下文中,将通过仅参照附图的示例更详细地描述本文的实施例,其中:[0032]图1是通过道路车辆的高度自主驾驶系统或高级驾驶员辅助系统进行与状况相关的车轮转角控制的设备的示意图。[0033]图2是包括根据图1的用于与状况相关的车轮转角控制的设备的道路车辆的示意图。[0034]图3是包括图1的设备的道路车辆转向系统的示意图,该设备配置有电动助力转向系统。[0035]图4是图1的设备1的示意图,其设置有如图3所示的电动助力转向系统。[0036]图5是根据本文实施例的通过道路车辆的高级驾驶员辅助系统用于与状况相关的车轮转角控制的方法的示意图。[0037]根据下文结合附图所考虑的详细描述,本文实施例的其它目的和特征将变得显而易见。然而,应该理解到,附图仅仅是出于说明的目的而设计的,而不是为了限定本发明的范围,对于该范围应该参照所附的权利要求。应该进一步理解到,附图不一定是按比例绘制的,并且除非另外指出,否则这些附图仅仅旨在概念上说明本文所描述的结构和过程。具体实施方式[0038]本发明基于这样的认识,即应该可以提供一种用于跟踪由道路车辆的高度自主驾驶系统HAD或高级驾驶员辅助系统ADAS所请求的路径的改进设备,使得如果交通状况要求精度和响应性提高,例如在跟踪期望路径时用于执行安全操纵的空间较少时,能使精度和响应性提高。同时,在有更多空间用于执行安全操纵的状况下,能够提供用于跟踪期望路径的平顺且舒适的控制。如下所述,因此建议当道路车辆进入新的交通状况和环境时改变闭环车轮转角动态。这种路径通常通过连续地发出车轮小齿轮转角请求的高度自主驾驶系统或高级驾驶员辅助系统来进行请求。[0039]如图1所示,这由通过道路车辆3的高度自主驾驶系统2或高级驾驶员辅助系统2进行与状况相关的车轮转角心控制的设备1来实现,如下所述。设备1适于与具有电动助力转向(EPAS40的道路车辆3的高度自主驾驶系统2或高级驾驶员辅助系统2—起使用。道路车辆3的高度自主驾驶系统2或高级驾驶员辅助系统2通过配置为接收来自一个或多个道路车辆3内部状态测量单元11的内部状态数据10以及来自道路车辆3周围环境监测摄像机7的关于道路车辆3周围环境的周边信息6和来自诸如基于GPS的导航系统的道路车辆3定位系统9的与道路车辆3周围环境有关的地图数据8中的至少一个而具有状况感知。[0040]图1示意性示出了设备1。设置于动力转向控制模块powersteeringcontrolmodule,简称PSCM12外部的区域20中的横向控制器4配置为从高度自主驾驶系统2或高级驾驶员辅助系统2接收关于期望路径5的信息。横向控制器4进一步设置为输出车轮转角请求3w,r角标r表示请求)。[0041]动力转向控制模块12包括车轮转角控制器13。车轮转角控制器13配置为接收来自横向控制器4的车轮转角请求Sw,r以及来自道路车辆3转向系统的一个或多个传感器未示出)的车轮转角心和车轮转角速率作为输入。[0042]车轮转角控制器13还配置为输出适用于道路车辆3的转向系统16的电机控制器15的叠加扭矩请求14。[0043]叠加扭矩请求14能被识别为不指示任何安全要求的QM危险,叠加扭矩请求14受制于叠加扭矩安全限制器18,该叠加扭矩安全限制器18提供满足机动车辆安全完整性等级D的安全限制叠加扭矩请求19,该机动车辆安全完整性等级D是在ISO26262内所定义的初始危险受伤风险)的最高分类,并达到该标准的安全措施的最严格水平以用于避免不合理的剩余风险。[0044]高度自主驾驶系统2或高级驾驶员辅助系统2配置为基于内部状态数据10以及周边信息6和地图数据8中的至少一个来生成指示应该如何在横向控制器4中处理惩罚的惩罚措施32。[0045]横向控制器4还配置为基于惩罚措施32计算增益参数并且将所计算的增益参数,输出至车轮转角控制器13。[0046]因此,如下文将详细阐述的,将所计算的增益参数连续地发送到动力转向控制模块12的车轮转角控制器13,使得随着道路车辆3进入新的交通状况和环境而能改变闭环车轮转角动态。[0047]车轮转角控制器13还配置为在车轮转角控制器13的控制回路中接收和使用增益参数。在控制回路中使用增益参数,使得如果周边信息6、地图数据8和内部状态数据10中的一个或多个表明需要增加的控制速度和精度以用于安全地跟踪期望路径5则增加车轮转角控制器13的带宽,并且如果周边信息6、地图数据8和内部状态数据10中的一个或多个表明能允许降低的控制速度和精度同时仍然安全地跟踪期望路径5则减少车轮转角控制器13的带宽。[0048]以上实现了在交通状况需要以增加的精度和响应能力来追踪期望路径5时,例如当道路车辆3周围的安全操纵的自由空间有限时,诸如如果道路车辆3正在通过大型卡车、在狭窄的车道上行驶或者如果前方车辆在道路车辆3的前方切入的情况下,则在车轮转角控制器13中使用高带宽,以便以增加的精度和响应能力来追踪期望路径5。以上还实现了在具有用于执行安全操纵的更多空间,例如在宽阔的车道上或在具有安全操纵的足够空间的直线道路上行驶的状况下,在允许以精确和响应性稍差并因此更平稳且舒适的控制来跟踪期望路径5的交通状况中使用减小的带宽。[0049]周边信息6和地图数据8提供了状况意识,这在动力转向控制模块12中通常不可用。此外,不可能将车轮转角控制器13的车轮转角控制回路移到动力转向控制模块12的外部,因为其会导致通信延迟。因此,由于横向控制器4将不需要关于动力转向控制模块12的当前状态的任何信息,因此上述解决方案或多或少对横向控制器4和动力转向控制模块12之间的时间延迟不敏感。[0050]因此,在一些实施例中,横向控制器4还配置为如果周边信息6,地图数据8和内部状态数据10中至少一个指示道路车辆3沿着期望路径5安全行驶的裕度减小,则计算增益参数以在跟踪期望路径5时提供增加的控制速度和精度。[0051]相反,在一些实施例中,横向控制器4还配置为如果周边信息6,地图数据8和内部状态数据10中至少一个指示道路车辆3沿着期望路径5安全行驶的裕度增加,则计算增益参数μ以在跟踪期望路径5时提供减小的控制速度和精度。[0052]术语道路车辆3沿着期望路径5安全行驶的裕度在此意指包括用于道路车辆3无障碍行驶的物理裕度,例如距周围基础设施和车辆的距离、相对于周围交通的允许速率和加速度等。[0053]这些实施例在交通状况需要以增加的控制速度和响应性能来跟踪期望路径5时,例如当安全操纵的自由空间有限时,实现了以增加的控制速度和响应性能来跟踪期望路径5,并且在具有足够的安全操纵空间进行驾驶,例如在宽阔车道或笔直道路上时,实现了舒适、平静且稳定的控制。[0054]在进一步的实施例中,车轮转角控制器13还配置为执行车轮转角控制回路以及车轮转角速率控制回路,并且横向控制器4配置为计算用于车轮转角控制器13的车轮转角控制回路的增益参数,以及车轮转角速率控制回路的增益参数[0055]如下文将更详细描述的,这使得能够在动力转向控制模块12内部重新创建车轮转角速率请求,进一步实现了对期望路径5的改进跟踪。[0056]为了提供对期望路径5的进一步改进跟踪,在另一个实施例中,车轮转角控制器13配置为执行外车轮转角控制回路以及内车轮转角速率控制回路,并且横向控制器4配置为计算用于车轮转角控制器13的外车轮转角控制回路的增益参数(角标〇表示外)和内车轮转角速率控制回路的增益参数(角标i表示内)。[0057]对于本文的实施例,设想横向控制器4具有利用关于车轮转角速率和车轮转角加速度_的二次惩罚的线性二次问题公式并且使用线性二次问题公式来计算增益参数.....π。由于在线性二次问题公式中很自然地将车轮转角速率作为控制信号,这意味着线性二次问题将决定在车轮转角心控制回路中使用的增益。因此,这提供了一种提供增益参数f的有效方式,这些增益参数使得能够在动力转向控制模块12中重新创建高度自主驾驶系统2或高级驾驶员辅助系统2的主动安全区域主控中的车轮转角速率请求__[0058]如上所述,在又一些实施例中,动力转向控制模块12配置为根据用于车轮转角控制回路的增益参数以及用于车轮转角速率控制回路的增益参f、车轮转角请求Sw,r、车轮转角及车轮转角速率数据来重新创建用于车轮转角控制器13的车轮转角速率控制回路的车轮转角速率请求。这提供了一种通过车轮转角控制器13确保改进的控制的简单且可靠的方式。[0059]更具体地,在一些实施例中,这通过如下配置的动力转向控制模块12来实现,该动力转向控制模块12配置为将用于车轮转角控制器13的车轮转角速率控制回路的车轮转角速率请求重新创建为用于车轮转角控制回路的增益参数乘以车轮转角请求Sw,r和车轮转角间的差值再减去用于车轮转角速率控制回路的增益参数与车轮转角速率数据的乘积。[0060]即[0061]在此进一步设想转向扭矩管理器17,其包括车轮转角控制器13,该车轮转角控制器13配置为如上所述在车轮转角控制器13的控制回路中接收并使用增益参数。通常缩写为STM的转向扭矩管理器是通常位于EPAS供应商节点中的组件,其在此被称为动力转向控制模块,通常缩写为PSCM。[0062]图3是包括配备有电动助力转向系统40的图1的设备的道路车辆转向系统的示意图。[0063]如图3所示意性示出,图1的设备可以配备有道路车辆3的电动助力转向系统40。在这种配置中,转向扭矩管理器17可进一步配置为使得由道路车辆3的驾驶员所施加的方向盘21扭矩由方向盘扭矩传感器22所感测并由电动助力转向(EPAS辅助功能40所使用以提供辅助扭矩请求23,用于在道路车辆3的手动或半自主转向控制期间辅助驾驶员。这种辅助扭矩请求23通常也标示为QM危险并因此通常也受制于辅助扭矩安全限制器24,根据由ISO26262-道路车辆功能安全标准所定义的机动车辆安全完整性等级ASIL风险分类方案,该QM危险不指定任何安全要求,该辅助扭矩安全限制器24又提供安全限制辅助扭矩请求25,该安全限制辅助扭矩请求25随后适于被带到求和点26以被添加至安全限制叠加扭矩请求19,并且该求和点又将总扭矩请求27提供至道路车辆3的转向系统的电机控制器15。[0064]如图2所示,本发明还设想了一种道路车辆3,该道路车辆具有通过高度自主驾驶系统2或高级驾驶员辅助系统2用于与状况相关的车轮转角控制的设备1,如上文参考图1所述。[0065]如上所述,具有包括设备1的高度自主驾驶系统2或高级驾驶员辅助系统2的道路车辆3在使用诸如辅助驾驶系统的高度自主驾驶系统2或高级驾驶员辅助系统2时实现了改进的安全性和驾驶员的舒适度。[0066]如图4所示意性示出的,例如配备有如图3所示的电动助力转向系统40的图1的设备1可以设置于道路车辆3的转向系统16中,转向系统16包括方向盘21和小齿轮30,该方向盘21经由设置有方向盘扭矩传感器22的扭力杆29而连接至转向齿条28。动力转向控制模块27包括设备1,该设备1配置为控制道路车辆3的转向系统16的叠加扭矩电机15以将叠加扭矩提供至车辆3转向系统16的可转向车轮31。[0067]根据本申请,还设想了一种通过道路车辆3的高度自主驾驶系统2或高级驾驶员辅助系统2用于与状况相关的车轮转角控制的方法,高度自主驾驶系统2或高级驾驶员辅助系统2配置为接收来自一个或多个道路车辆3内部状态测量单元11的内部状态数据10以及来自一个或多个道路车辆3周围环境监测摄像机7的关于道路车辆3周围环境的周边信息6和来自道路车辆3定位系统9的与道路车辆3周围环境有关的地图数据8中的至少一个。[0068]该方法适用于包括横向控制器4的道路车辆3,该横向控制器4配置为从高度自主驾驶系统2或高级驾驶员辅助系统2接收关于期望路径5的信息并且输出车轮转角请求3^[0069]该方法进一步适用于具有动力转向控制模块12的道路车辆3,动力转向控制模块12包括车轮转角控制器13,其中车轮转角控制器13配置为接收来自横控制器4的车轮转角请求心以及车轮转角心和车轮转角速率数据作为输入,并且车轮转角控制器13进一步配置为输出适合于道路车辆3的转向系统16的电机控制器15的叠加扭矩请求14。[0070]如图5所示意性示出的,该方法在33处开始,接下来在34处由高度自主驾驶系统2或高级驾驶员辅助系统2产生惩罚措施32,该惩罚措施32指示应该如何在横向控制器4中基于内部状态数据10以及周边信息6和地图数据8中的至少一个来处理惩罚。在35处,基于惩罚措施32在横向控制器4中计算增益参数。在36处,所计算的增益参数被输出到车轮转角控制器13。车轮转角控制器13在37处接收所计算的增益参数并且在38处在车轮转角控制器13的控制回路中使用所计算的增益参数从而如果在周边信息6、地图数据8和内部状态数据10中的一个或多个表明需要增加的控制速度精度来安全地跟踪期望路径,则增加车轮转角控制器13的带宽,而如果周边信息6、地图数据8和内部状态数据10中的一个或多个表明能允许降低的控制速度和精度同时仍然安全地跟踪期望路径5,则减小车轮转角控制器13的带宽,在该处在39处方法循环回到开始。[0071]如上所述的方法实现了当交通状况需要以增加的控制速度和精度来跟踪期望路径5时,例如当安全操纵的自由空间有限时,则在车轮转角控制器13中使用高带宽以便以增加的控制速度和精度来跟踪期望路径5,而在具有用于执行安全操纵的更多空间的交通状况中,则在允许以平稳且舒适的控制来跟踪期望路径5的交通状况中使用减小的带宽。[0072]上述实施例可以在以下权利要求的范围内变化。[0073]因此,虽然已经示出和描述并指出了本文实施例的基本新颖特征,但是将理解到,可以通过本领域技术人员对所示出的装置的形式和细节及其操作进行各种省略、替换和改变。例如,明确指出,以基本上相同的方式执行基本上相同的功能以实现相同的结果的那些元件和或方法步骤的所有组合是等同的。此外,应当认识到,作为设计的常见现象,结合本文的任何公开形式或实施例所示出和或描述的结构和或元件和或方法步骤可以并入任何其它公开的或描述的或建议的形式或实施例。

权利要求:1.一种用于通过道路车辆3的高度自主驾驶系统2或高级驾驶员辅助系统2进行与状况相关的车轮转角Sw控制的设备(1,所述高度自主驾驶系统2或高级驾驶员辅助系统(2设置为接收来自一个或多个道路车辆3内部状态测量单元(11的内部状态数据10并接收来自一个或多个道路车辆⑶周围环境监测摄像机⑺的关于所述道路车辆3周围环境的周边信息⑹和来自道路车辆3定位系统9的与所述道路车辆3周围环境有关的地图数据⑻中的至少一个,所述设备⑴包括:横向控制器4,所述横向控制器设置为从所述高度自主驾驶系统⑵或高级驾驶员辅助系统2接收关于期望路径⑸的信息并输出车轮转角请求Sw,r;动力转向控制模块12,所述动力转向控制模块包括车轮转角控制器(13,所述车轮转角控制器设置为接收来自所述横向控制器4的车轮转角请求、r以及车轮转角(心和车轮转角速率1,数据作为输入并输出适合于所述道路车辆⑶的转向系统(16的电机控制器15的叠加扭矩请求14,其特征在于:所述高度自主驾驶系统⑵或高级驾驶员辅助系统⑵设置为基于所述周边信息⑹和所述地图数据8中的至少一个以及所述内部状态数据(10来生成指示应该如何在所述横向控制器⑷中处理惩罚的惩罚措施32,并且,所述横向控制器⑷进一步设置为基于所述惩罚措施32计算增益参数1并将所计算的增益参数1输出到所述车轮转角控制器13;并且,所述车轮转角控制器(13进一步设置为在所述车轮转角控制器(13的控制回路中接收并使用所述增益参数以及用于所述车轮转角速率控制回路的增益参数5.根据权利要求1-3中任一项所述的设备(1,其特征在于,所述车轮转角控制器(13配置为执行外车轮转角控制回路以及内车轮转角速率控制回路,并且所述横向控制器4配置为计算所述车轮转角控制器(13的用于所述外车轮转角控制回路的增益参数(以及用于所述内车轮转角速率控制回路的增益参数(6.根据权利要求1-5中任一项所述的设备(1,其特征在于,所述横向控制器4具有利用关于车轮转角速率)和车轮转角加速度(„I的二次惩罚的线性二次问题公式并且使用所述线性二次问题公式计算所述增益参数(7.根据权利要求1-6中任一项所述的设备(1,其特征在于,所述动力转向控制模块12配置为根据用于所述车轮转角控制回路的增益参数和用于所述车轮转角速率控制回路的增益参数、所述车轮转角请求心,r、所述车轮转角(心以及所述车轮转角速率数据数据作为输入并输出适用于所述道路车辆3的转向系统(16的电机控制器15的叠加扭矩请求14,其特征在于,其包括:通过所述高度自主驾驶系统⑵或高级驾驶员辅助系统⑵基于所述周边信息⑹和所述地图数据8中的至少一个以及所述内部状态数据(10来生成指示应该如何在所述横向控制器⑷中处理惩罚的惩罚措施32,并且在所述横向控制器4中基于所述惩罚措施32计算增益参数(1,并将所计算的增益参数(1输出至所述车轮转角控制器13;将所述增益参数1接收至所述车轮转角控制器(13并在所述车轮转角控制器(13的控制回路中使用这些增益参数,使得如果周边信息6、地图数据⑻和内部状态数据(10中的一个或多个表明需要增加控制速度和精度以用于安全地跟踪期望路径5,则增加所述车轮转角控制器(13的带宽,而如果周边信息6、地图数据⑻和内部状态数据(10中的一个或多个表明能允许降低的控制速度和精度同时仍安全地跟踪期望路径5,则减小所述车轮转角控制器13的带宽。

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