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适配方向盘度和车轮转向角度的方法和设备

阅读:879发布:2020-05-12

专利汇可以提供适配方向盘度和车轮转向角度的方法和设备专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及适配 方向盘 角 度和 车轮 转向角度 的方法和设备,尤其涉及一种用于在执行自动化的驾驶机动(62)之后在机动车(50)中适配方向盘(21)的实际方向盘角度(28)和车轮转向器(26)的实际车轮转向角度(29)的方法,包括如下步骤:通过方向盘角度采集装置(2)采集实际方向盘角度(28)和通过车轮转向角度采集装置(3)采集实际车轮转向角度(29);基于传递策略(7)在预先给出的传递时间(66)内通过方向盘设定装置(4)适配实际方向盘角度(28)和/或通过车轮转向器设定装置(5)适配实际车轮转向角度(29)。本发明还涉及一种相关的设备(1)。,下面是适配方向盘度和车轮转向角度的方法和设备专利的具体信息内容。

1.一种用于在执行自动化的驾驶机动(62)之后在机动车(50)中适配方向盘(21)的实际方向盘度(28)和车轮转向器(26)的实际车轮转向角度(29)的方法,包括如下步骤:通过方向盘角度采集装置(2)采集实际方向盘角度(28)和通过车轮转向角度采集装置(3)采集实际车轮转向角度(29);基于传递策略(7)在预先给出的传递时间(66)内通过方向盘设定装置(4)适配实际方向盘角度(28)和/或通过车轮转向器设定装置(5)适配实际车轮转向角度(29)。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,传递策略(7)包括如下步骤:
通过控制装置根据实际车轮转向角度(29)的函数计算额定方向盘角度(41),通过方向盘设定装置(4)根据额定方向盘角度(41)、实际方向盘角度(28)和预先给出的传递时间(66)的函数将转矩(36)施加到方向盘(21)上,直至实际方向盘角度(28)符合额定方向盘角度(41)。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,传递策略(7)包括如下步骤:
通过控制装置(6)根据实际方向盘角度(29)的函数计算额定车轮转向角度(43);
通过车轮转向器设定装置(5)根据额定车轮转向角度(43)、实际车轮转向角度(29)和预先给出的传递时间(66)的函数将转矩(38)施加到车轮转向器(26)上,直至实际车轮转向角度(29)符合额定车轮转向角度(43)。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,传递策略(7)包括如下步骤:
通过控制装置(6)根据实际车轮转向角度(29)的函数计算额定方向盘角度(41);
通过控制装置(6)根据实际方向盘角度(28)的函数计算额定车轮转向角度(43);
通过方向盘设定装置(4)根据额定方向盘角度(41)、实际方向盘角度(28)和预先给出的传递时间(66)的函数将转矩(36)施加到方向盘(21)上;
通过车轮转向器设定装置(5)根据额定车轮转向角度(43)、实际车轮转向角度(29)和预先给出的传递时间(66)的函数将转矩(38)施加到车轮转向器(26)上。
5.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述控制装置(6)通过选择标准(8)选择传递策略(7)。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,通过交通状态识别装置(11)识别交通状态(60),并且通过控制装置(6)替换地或附加地基于所识别的交通状态规定选择标准(8)。
7.根据权利要求5或6所述的方法,其特征在于,通过驾驶员状态识别装置(12)识别驾驶员状态,通过控制装置(6)替换地或附加地基于所识别的驾驶员状态规定选择标准(8)。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的方法,其特征在于,通过控制装置(6)替换地或附加地基于所执行的自动化的驾驶机动(62)来规定选择标准(8)。
9.根据权利要求5至8中任一项所述的方法,其特征在于,由导航装置(13)提供地图数据,并且通过控制装置(6)替换地或附加地基于所提供的地图数据规定选择标准(8)。
10.一种机动车(50)中的、用于在执行了自动化的驾驶机动(62)之后适配方向盘(21)的实际方向盘角度(28)和车轮转向器(26)的实际车轮转向角度(29)的设备(1),该设备包括:方向盘角度采集装置(2),用于采集实际方向盘角度(28);车轮转向角度采集装置(3),用于采集实际车轮转向角度(29);方向盘设定装置(4),用于设定实际方向盘角度(28);车轮转向器设定装置(5),用于设定实际车轮转向角度(29);控制装置(6),其特征在于,
该控制装置(6)构建为基于传递策略(7)促使通过方向盘设定装置(4)适配实际方向盘角度(28)和/或通过车轮转向器设定装置(5)适配实际车轮转向角度(29)。

说明书全文

适配方向盘度和车轮转向角度的方法和设备

技术领域

[0001] 本发明涉及用于在执行自动化的驾驶机动之后在机动车中适配方向盘的方向盘角度和车轮转向器的车轮转向角度的方法和设备。

背景技术

[0002] 现代的机动车具有多个辅助系统,其在驾驶车辆方面辅助驾驶员。更确切而言,在此使用半自动和全自动的系统,其允许半自动或全自动地控制机动车。
[0003] 已知的是,可以借助辅助系统自动化地在轨道上驾驶机动车。还已知的是,可以通过辅助系统自动化地执行安全功能。这种安全功能例如可以用于维持行驶轨迹或者制动或规避以避免碰撞。辅助系统自动识别危险情形和相应地做出反应,即部分或完全接管机动车的控制。
[0004] 在执行这种自动化的驾驶机动时,在现代的转向系统中会出现的是方向盘与车轮转向器脱耦或退耦,从而在自动化的驾驶机动结束之后在方向盘角度与车轮转向角度之间有差异,并且必须将方向盘角度重新耦合至车轮转向角度或者说将控制归还给驾驶员,或者进行其它的自动化车辆控制。
[0005] 从EP 2 862 767 A2已知一种机动车,其包括至少一个驾驶员辅助系统,其中,机动车在驾驶员辅助系统的第一运行模式中可以被驾驶员控制,其中,驾驶员辅助系统构建为,在通过评估涉及该机动车的自身数据和/或涉及该机动车的环境的环境数据而以超过预先给出的最小概率的概率确定出未来和/或已经偏离轨道的情况下,暂时切换到第二运行模式中,在该第二运行模式中,在没有驾驶员的干预可能性的条件下动过驾驶员辅助系统自动进行机动车转向。
[0006] 从DE 10 2012 004 502 A1中已知一种用于自动化地停泊装备有主动泊车辅助系统和叠加转向装置的机动车的方法。该方法包括如下步骤:确定机动车的当前车轮角度或者当前方向盘角度;通过泊车辅助系统产生动态的角度规定以及传递该动态的角度规定以作为车辆转向装置的控制装置的输入信号和叠加转向装置的控制装置的输入信号;将车辆转向装置控制为根据该动态的角度规定改变车轮角度,以及将叠加转向装置控制为产生叠加角度,通过该叠加角度至少部分地补偿通过控制车辆转向装置实际引起的方向盘角度变化。

发明内容

[0007] 由此,本发明要解决的技术问题是提供用于将方向盘角度重新耦合至车轮转向角度的方法和设备,其中改进重新耦合。
[0008] 该技术问题根据本发明通过根据本发明的方法和根据本发明的设备解决。实施例中给出了本发明的有利构型。
[0009] 尤其是提供了一种用于在执行自动化驾驶机动之后在机动车中适配方向盘的实际方向盘角度和车轮转向器的实际车轮转向角度的方法,包括如下步骤:通过方向盘角度采集装置采集实际方向盘角度和通过车轮转向角度采集装置采集实际车轮转向角度;基于传递策略在预先给出的传递时间内通过方向盘设定装置适配实际方向盘角度和/或通过车轮转向器设定装置适配实际车轮转向角度。
[0010] 此外,提供了一种机动车中的、用于在执行自动化驾驶机动之后适配方向盘的实际方向盘角度和车轮转向器的实际车轮转向角度的方法的设备,包括:方向盘角度采集装置,用于采集实际方向盘角度;车轮转向角度采集装置,用于采集实际车轮转向角度;方向盘设定装置,用于设定实际方向盘角度;车轮转向器设定装置,用于设定实际车轮转向角度;控制装置,其中该控制装置构建为基于传递策略促使通过方向盘设定装置适配实际方向盘角度和/或通过车轮转向器设定装置适配实际车轮转向角度。
[0011] 本发明的核心思想是,在执行了自动化驾驶后,例如执行了用于获得机动车安全性的规避机动之后,通过适配实际方向盘角度和/或实际车轮转向角度实现将实际方向盘角度重新耦合至实际车轮转向角度。为此定义传递策略,该传递策略描述了整个适配并且基于该传递策略对于所述适配,从其开始一直到成功结束予以调整。优点在于,可以选择取决于情形的、不同的传递策略。由此,通过根据本发明的方法和设备可以灵活地对当前情形做出反应。
[0012] 在该实施形式中规定,传递策略包括下面的步骤:通过控制装置根据实际车轮转向角度的函数计算额定方向盘角度;通过方向盘设定装置根据额定方向盘角度、实际方向盘角度和预先给出的传递时间的函数将转矩施加到方向盘上,直至实际方向盘角度符合额定方向盘角度。通过将转矩施加到方向盘上又将方向盘置于这样的位置中,在该位置中,方向盘角度与车轮转向角度一致。在此,一致意味着方向盘角度被置于这样的值:如果方向盘和车轮转向器在自动化的驾驶机动中没有退耦,方向盘角度就会取该值。在此,施加到方向盘上的转矩例如可以是与额定方向盘角度与实际方向盘角度之间的差值成比例的。然而原则上还有其它调整方法是可能的,例如考虑积分和/或微分分量(例如作为PID控制装置)。
[0013] 在另一实施形式中,传递策略包括如下步骤:通过控制装置根据实际方向盘角度的函数计算额定车轮转向角度;通过车轮转向器设定装置根据额定车轮转向角度、实际车轮转向角度和预先给出的传递时间的函数将转矩施加到车轮转向器上,直至实际车轮转向角度符合额定车轮转向角度。通过将转矩施加到车轮转向器上,再次将车轮置于这样的位置中,在该位置中,方向盘角度与车轮转向角度一致。一致在此意味着,车轮转向角度被置于这样的值:如果方向盘和车轮转向器在自动化的驾驶机动期间没有退耦,则车轮转向角度就会取该值。施加到车轮上的转矩在此例如与额定车轮转向角度与实际车轮转向角度之间的差值成比例。然而原则上还有其它调整方法是可能的,例如考虑积分和/或微分分量(例如PID控制装置)。
[0014] 在另一实施形式中,传递策略包括如下步骤:通过控制装置根据实际车轮转向角度的函数计算额定方向盘角度;通过控制装置根据实际方向盘角度的函数计算额定车轮转向角度;通过方向盘设定装置根据额定方向盘角度、实际方向盘角度和预先给出的传递时间的函数将转矩施加到方向盘上;通过车轮转向器设定装置根据额定车轮转向角度、实际车轮转向角度和预先给出的传递时间的函数将转矩施加到车轮转向器上。该传递策略示出了两个之前的传递策略的组合。通过将转矩不仅施加到车轮转向器上还施加到方向盘上,车轮和方向盘又被置于这样的位置中,在该位置中,方向盘角度与车轮转向角度一致。在此,一致意味着方向盘角度或车轮转向角度被置于这样的值:如果方向盘和车轮转向器在自动化的驾驶机动中没有退耦,方向盘角度或车轮转向角度就会取该值。在此,方向盘角度和车轮转向角度可能在初始差距的中点相遇,或者也可能在初始位置之间的其它点上相遇。分别施加到车轮和方向盘上的转矩在此可以与额定方向盘角度或额定车轮转向角度与实际方向盘角度或实际车轮转向角度之间的差值成比例。然而原则上其它调整方法也是可能的,例如考虑积分和/或微分分量(例如PID控制装置)。
[0015] 尤其在一个实施形式中,控制装置通过选择标准选择传递策略。这具有的优点是,传递策略并非一定是不变的,而是可以被灵活地适配。于是总是可以合适地对当前情形做出反应。
[0016] 在此,在该实施形式中,通过车辆状态识别装置识别出交通状态,并且由控制装置替代地或附加地在所识别的交通状态的基础上确定选择标准。例如,交通状态可以包括交通密度、车流、本车速度和其它机动车的速度、道路类型、道路状态等。根据预定的交通状态的存在可以选择和执行与该交通状态对应的传递策略。例如如果位于交通密集,但是车流流畅的高速公路上,则在自动化的驾驶机动之后实施将方向盘角度匹配于车轮转向角度的传递策略。如果交通情形更为轻松,例如位于交通稀疏的乡村道路上,则在自动化的驾驶机动之后实施将车轮转向角度匹配于方向盘角度的传递策略。
[0017] 在又一个实施形式中还设有,通过驾驶员状态识别装置识别驾驶员状态,并且通过控制装置替代地或附加地基于所识别的驾驶员状态地规定选择标准。这能够实现根据所识别的驾驶员状态灵活地选择传递策略。如果驾驶员例如在自动化的驾驶机动之前、期间和/或之后不专心、过度疲劳或者走神,则将该情况在选择传递策略时加以考虑。例如在该情形中选择仅将方向盘角度匹配于车轮转向角度的传递策略。相反如果驾驶员放松和专心,则例如选择将车轮转向角度匹配于方向盘角度的传递策略。驾驶员于是能够足够专心地追踪该适配和参与对未来行程的规划。
[0018] 此外,在一个实施形式中,通过控制装置替代地或附加地基于所执行的自动化驾驶机动规定选择标准。在此,主要是自动化驾驶机动的类型是决定性的。如果例如执行了自动化驾驶机动来避免与对向驶来的其它机动车碰撞,则可以选择与遵循因不能看清的施工区域而改变的车道走向的情况下相比不同的传递策略。于是根据自动化驾驶机动的类型选择和执行相应的传递策略。
[0019] 在一个实施形式中,提供导航装置的地图数据,并且通过控制装置替选地或附加地基于所提供的地图数据规定选择标准。这能够实现预见性地选择传递策略,其中也考虑未来的行驶路径和未来要驶过的道路或小路。
[0020] 在一个实施形式中特别设有,通过控制装置基于所识别的交通状态和/或所识别的驾驶员状态和/或所执行的自动化驾驶操作和/或所提供的地图数据来规定预先给出的传递时间。这具有的优点是,可以灵活适配对实施传递策略所需的时间。于是在短的自动化驾驶机动中可以选择短的传递时间,因为自动化驾驶机动和传递的总时间是短的。相反,在持续时间较长的自动化驾驶机动中选择较长的传递时间,使得驾驶员有足够时间来采集和处理传递。
[0021] 还可能的是,将传递策略规定为固定的。以该方式可以考虑驾驶员的个人偏好。驾驶员于是可以固定地选择一个传递策略,例如该传递策略使驾驶员感到最为舒适和最少干扰。
[0022] 尤其可以将根据本发明的方法和设备用于在正常的自动化驾驶之后将方向盘重新耦合至车轮转向器。正常在此意味着,不涉及对手动控制或别的自动化驾驶的、例如用于避免碰撞的介入。如果例如在正常的自动化驾驶中方向盘被退耦或阻塞,则必须将方向盘在该正常的自动化驾驶结束之前再次耦合至车轮转向器,以使得驾驶员被告知车轮转向角度并且可以接管对机动车的手动控制。
[0023] 设备的部件可以单个地或者综合地构建为软硬件组合,例如构建为在微控制装置或者微处理器上运行的程序代码。附图说明
[0024] 下面在参考附图的条件下借助优选实施例详细阐述本发明。其中:
[0025] 图1示出了用于在执行了自动化的驾驶机动之后在机动车中适配方向盘的方向盘角度和车轮转向器的车轮转向角度的设备的实施形式的示意图;
[0026] 图2a示出了机动车中构建为叠加系统的转向器的示意图(现有技术);
[0027] 图2b示出了机动车中构建为线控转向装置的转向器的示意图(现有技术);
[0028] 图3a示出了根据本发明的用于在机动车中在执行了自动化驾驶机动之后,在叠加系统中适配方向盘的方向盘角度和车轮转向器的车轮转向角度的方法的示意图;
[0029] 图3b示出了根据本发明的用于在机动车中在执行了自动化驾驶机动之后,在线控转向系统中适配方向盘的方向盘角度和车轮转向器的车轮转向角度的方法的示意图;
[0030] 图4a示意性地示出了在用传递策略A实施了根据本发明的方法之后实际方向盘角度到额定方向盘角度的适配的时间曲线;
[0031] 图4b示意性示出了在用传递策略B实施了根据本发明的方法之后实际车轮转向角度到额定车轮转向角度的适配的时间曲线;
[0032] 图4c示意性示出了在用传递策略C实施了根据本发明的方法之后实际方向盘角度到额定方向盘角度的适配和实际车轮转向角度到额定车轮转向角度的适配的时间曲线;
[0033] 图5示意性地示出了典型交通情形以用于阐述该方法;
[0034] 图6示出了用于在机动车中在执行了自动化驾驶机动之后适配方向盘的方向盘角度和车轮转向器的车轮转向角度的方法的示意性流程图

具体实施方式

[0035] 图1示出了用于在机动车50中在执行了自动化驾驶机动之后适配方向盘的方向盘角度和车轮转向器的车轮转向角度的设备1的根据本发明的实施形式的示意图。设备1包括方向盘角度采集装置2、车轮转向角度采集装置3、方向盘设定装置4、车轮转向器设定装置5和控制装置6。
[0036] 作为初始情形,假设执行了自动化驾驶机动而且机动车50的实际方向盘角度和实际车轮转向角度在自动化驾驶机动结束后在考虑当前传动比的条件下不再彼此一致。方向盘角度采集装置2连续采集实际方向盘角度并且车轮转向角度采集装置3连续采集实际车轮转向角度。所采集的实际方向盘角度值和实际车轮转向角度值被转发至控制装置6。控制装置6检验选择标准8,例如特定交通状态的存在、特定驾驶员状态的存在和/或特定自动驾驶机动的存在,并且也可以附加地考虑诸如机动车50的环境的道路地图的信息,并且选择传递策略7。如果选择了传递策略7,则控制装置6计算额定方向盘角度或额定车轮转向角度。接下来,通过控制装置6实施传递策略7。为此,控制装置6控制方向盘设定装置4和车轮转向器设定装置5。根据所选的传递策略7,一直通过施加相应的转矩来改变实际方向盘角度和/或实际车轮转向角度,直至实际方向盘角度和/或实际车轮转向角度与额定方向盘角度和/或额定车轮转向角度一致。通过方向盘设定装置4或车轮转向器设定装置5引起转矩。如果各实际和额定角度再次一致,则结束用于适配的方法并且将方向盘角度和车轮转向角度再次彼此耦合。从此,方向盘和车轮转向器在未来的驾驶中重新共同运动,可能按照预先给出的传动比共同运动。
[0037] 设备1还可以具有用于识别交通状态的交通状态识别装置11、用于识别驾驶员状态的驾驶员状态识别装置12和/或用于提供机动车50的环境的地图数据和其它信息的导航装置13。然后可以在选择传递策略7时相应地考虑所识别的交通状态、所识别的驾驶员状态和/或地图数据和其它信息。
[0038] 图2a示出了来自现有技术的、在机动车中构建为叠加系统20的转向器10的示意图。在叠加系统20中,机动车的方向盘21经由机械连接部22与行星齿轮系23连接。行星齿轮系23具有方向盘设定装置4和方向盘角度采集装置2。行星齿轮系23经由另一机械连接部24与另一行星齿轮系25连接。该另一行星齿轮系25具有车轮转向器设定装置5和车轮转向角度采集装置3。该另一行星齿轮系25经由车轮转向器26与车轮27连接。行星齿轮系23、25能够实现将实际方向盘角度28从实际车轮转向角度28退耦,并且通过增加或减少转矩几乎任意地选择角度之间的传动比。这引起的结果是,例如在自动化地控制实际车轮转向角度29而实际方向盘角度28保持不变的自动化驾驶之后,在实际方向盘角度28与实际车轮转向角度29存在差,该差需要稍后被再次消除。
[0039] 图2b示出了来自现有技术的在机动车中构建为线控转向系统30的转向器10的示意图。与在方向盘21与车轮转向器26之间总是存在机械连接的叠加系统20相反,方向盘21与车轮转向器26在线控转向系统30中完全机械退耦。为此,方向盘21经由机械连接部22与方向盘设定装置4和方向盘角度采集装置2连接。此外,线控转向系统30具有车轮转向器设定装置5和车轮转向角度采集装置3,其经由另一机械连接部24与车轮转向器26连接。方向盘设定装置4和方向盘角度采集装置2仅通过逻辑连接部39与车轮转向器设定装置5和车轮转向角度采集装置3连接。方向盘角度采集装置2采集由驾驶员引起的在方向盘21上的实际方向盘角度28的改变,并且(在逻辑上)指示车轮转向器设定装置5根据预先给出的传动比,以经由车轮转向器26施加转矩来改变实际车轮转向角度29。相反地,车轮转向角度采集装置3采集实际车轮转向角度29的变化并且将其(在逻辑上)转发给方向盘设定装置4。方向盘设定装置4然后通过施加相应的转矩改变实际方向盘角度28。由此在两个方向上形成耦合。在执行(例如用于避免碰撞的)自动化驾驶机动期间或之后,可能出现的是实际方向盘角度
28与实际车轮转向角度29彼此偏离,例如当方向盘21指向左时,车轮27却往右打。在再次耦合之前需要匹配两个角度28、29。
[0040] 图3a示出了根据本发明的、用于在机动车中执行了自动化驾驶机动之后在叠加转向系统20中适配方向盘21的实际方向盘角度28和车轮转向器26的车轮转向角度29的方法的初始情形的示意图。下面区分四个不同的转矩35、36、37、38:通过将调节转矩35(M调节1)施加到行星齿轮系23上,方向盘设定装置4可以将方向盘转矩36(M方向盘)施加到方向盘21上。通过经由另一行星齿轮系25和车轮转向器26施加另一调节转矩37(M调节2),车轮转向器设定装置5还施加车轮转向转矩8(M车轮)。
[0041] 如果M调节1=M调节2=∞,则在方向盘21与车轮27之间不存在退耦。方向盘转矩36直接到达道路上的车轮27,并且车轮27的车轮转向转矩38直接到达驾驶员。
[0042] 为了使得规避功能可以将机动车通过自动化驾驶强制置于轨迹上并且在此退耦驾驶员,必须成立:
[0043] M车轮=M功能规定,
[0044] 其中M功能规定是转矩,其为车轮27设置了用于规避的规避功能,即,用于规避的功能将机动车强制置于轨迹上。给出了两种将方向盘21与车轮27退耦的可能性。第一,方向盘21可以是完全是自由的,即,驾驶员从规避机动什么也没获得。于是必须成立:
[0045] M方向盘=0。
[0046] 第二,还可以阻塞方向盘21,于是必须成立:
[0047] M方向盘=∞。
[0048] 图3b示出了根据本发明的、用于在机动车中执行了自动化的驾驶机动之后在线控转向系统30中适配方向盘21的实际方向盘角度28和车轮转向器26的实际车轮转向角度29的方法的初始情形的示意图。通常出现与在叠加系统中相同的四个转矩35、36、37、38:方向盘设定装置4可以通过将调节转矩35(M调节1)施加到方向盘21上来将方向盘转矩36(M方向盘)施加到方向盘21上。此外,车轮转向设定装置5可以通过施加另一调节转矩37(M调节2)来经由车轮转向器26施加车轮转向转矩38(M车轮)。
[0049] 如果M调节1=M车轮并且M调节2=M方向盘,则不存在转向辅助并且由驾驶员经由方向盘21施加的转矩直接到达车轮27和由此到达道路上。相反地,车轮27的转矩直接经由方向盘21到达驾驶员。
[0050] 为了使得规避功能将机动车通过自动化的驾驶强制置于轨迹上并且在此可以将驾驶员退耦或者说使驾驶员脱离驾驶,则对于叠加系统必须成立:
[0051] M车轮=M功能规定,
[0052] 其中M功能规定是转矩,其为车轮27设置用于规避的规避功能,即,用于规避的功能将机动车强制置于轨迹上。又存在两种将方向盘21从车轮27退耦的可能性。第一种是,方向盘21完全自由,即,驾驶员没有参加规避机动操纵。于是必须成立:
[0053] M方向盘=0。
[0054] 第二种是,方向盘也可能被阻塞,于是必须成立:
[0055] M方向盘=∞。
[0056] 图4a示出了通过用(在此用拉丁字母“A”标记的)传递策略实施根据本发明的方法实现的实际方向盘角度28(LW实际)至额定方向盘角度41(LW额定)的适配的示意性时间曲线。初始情形是在图3a和3b中绘出的在实行了自动化的驾驶之后的情形,其中方向盘被退耦或阻塞,从而需要适配方向盘角度和车轮转向角度。
[0057] 在第一步骤中控制装置计算额定方向盘角度41。在最简单的情况下,额定方向盘角度41例如是如果未与车轮转向器的实际车轮转向角度退耦那么方向盘将具有的方向盘角度。
[0058] 为了将实际方向盘角度(LW实际)适配于额定方向盘角度41(LW额定),在传递策略A中例如按照下面的公式将方向盘转矩(M方向盘)施加到方向盘上:
[0059] M方向盘=k*(LW实际–LW额定)/t剩余,
[0060] 其中,k是调整放大系数,并且t剩余是至完全将实际方向盘角度28适配于额定方向盘角度41的剩余时间。图4a在此示出了在将实际方向盘角度28朝着额定方向盘角度41“调节”时的典型曲线。相反地没有转矩被施加到车轮上。如果剩余时间t剩余耗尽,则实际方向盘角度28与额定方向盘角度41一致,并且用于适配的方法结束。方向盘被再次通过车轮转向器耦合于车轮。驾驶员或者其它自动系统现在可以直接接管转向。
[0061] 图4b示出了用(在此用拉丁字母“B”标记的)传递策略实施根据本发明的方法而实现的实际车轮转向角度29(RLW实际)至额定车轮转向角度43(RLW额定)的匹配的示意性时间曲线。初始情形是图3a和3b中绘出的在执行自动化驾驶之后的情形,其中,方向盘被退耦和阻塞了,从而需要适配方向盘角度和车轮转向角度。
[0062] 在第一步骤中,控制装置又计算额定车轮转向角度43。在最简单的情况下,额定车轮转向角度43例如是如果未与方向盘的实际方向盘角度退耦那么车轮转向器将具有的车轮转向角度。
[0063] 为了将实际车轮转向角度29(RLW实际)适配于额定车轮转向角度43(RLW额定),则在传递策略B中例如按照下面的函数将车轮转矩(M车轮)施加到车轮转向器或者车轮上:
[0064] M车轮=k*(RLW实际–RLW额定)/t剩余
[0065] 其中k是调整放大系数并且t剩余是至实际车轮转向角度29完全适配于额定车轮转向角度43的剩余时间。图4b在此示出了在将实际车轮转向角度29朝着额定车轮转向角度43“调节”时的典型曲线。相反地不向该方向盘施加转矩。如果剩余时间t剩余耗尽,则实际车轮转向角度29与额定车轮转向角度43一致,并且用于适配的方法结束。方向盘然后又经由车轮转向器耦合至车轮。现在驾驶员或者另一自动系统又可以直接接管转向。
[0066] 图4c示出了通过(在此用拉丁字母“C”标记的)传递策略实施根据本发明的方法同时进行的实际方向盘角度28(LW实际)到额定方向盘角度41(LW额定)以及实际车轮转向角度29(RLW实际)到额定车轮转向角度43(RLW额定)的适配的示意性时间曲线。初始情形是图3a和3b中绘出的在执行自动化驾驶之后的情形,其中方向盘被退耦或阻塞,从而需要适配方向盘角度和车轮转向角度。
[0067] 在第一步骤中,控制装置不仅计算额定方向盘角度41还计算额定车轮转向角度43。在此,额定方向盘角度41位于实际方向盘角度28与方向盘在没有与车轮转向器退耦的情况下将具有的方向盘角度之间。额定车轮转向角度43位于实际车轮转向角度29与车轮转向器在没有与方向盘退耦的情况下将具有的车轮转向角度之间。在最简单的情况下,额定方向盘角度41例如被计算为实际方向盘角度28与方向盘在没有与退耦或阻塞的情况下将具有的方向盘角度之间的算术均值。类似地,额定车轮转向角度43于是被计算为实际车轮转向角度29与车轮转向器在没有相对于方向盘的实际方向盘角度28而言的退耦或阻塞的情况下将具有的车轮转向角度之间的算术均值。
[0068] 同样可能的是,不是将算术均值选作额定值,而是这样的值选作额定值,所述值将适配按照预定比例分配到方向盘和车轮转向器上(例如1/3到方向盘上,并且2/3到车轮转向器上等)。
[0069] 为将实际方向盘角度28(LW实际)适配于额定方向盘角度41(LW额定),在传递策略C中例如按照下面的公式将方向盘转矩(M方向盘)施加到方向盘上:
[0070] M方向盘=k1*(LW实际–g*LW额定)/t剩余,
[0071] 其中k1是调整放大系数,g是传动比的换算系数,例如是叠加系统中的星形齿轮系的传动比的换算系数,并且t剩余是至将实际方向盘角度28完全适配于额定方向盘角度41的剩余时间。
[0072] 为同时将实际车轮转向角度29(RLW实际)适配于额定车轮转向角度43(RLW额定),在传递策略C中例如根据下面的函数将车轮转矩(M车轮)适配于车轮转向器或者车轮:
[0073] M车轮=k2*(g*RLW实际–RLW额定)/t剩余,
[0074] 其中k2是相应的调整放大系数,g是传动比的换算系数,并且t剩余是至将实际车轮转向角度29完全适配于额定车轮转向角度43的剩余时间。
[0075] 图4c在此示出了在将实际方向盘角度28朝着额定方向盘角度41和将实际车轮转向角度29朝着额定车轮转向角度43“调节”中的典型曲线,其中,实际车轮转向角度29与换算系数g相乘后示出为适配后的实际车轮转向角度44。不仅向方向盘还向车轮转向器施加相应的转矩。如果剩余时间t剩余耗尽,则实际方向盘角度28与额定方向盘角度41一致,并且实际车轮转向角度29与额定车轮转向角度43一致,并且用于适配的方法结束。然而又经由车轮转向器将方向盘耦合于车轮。驾驶员和另一自动系统现在又可以直接接管转向。
[0076] 在此示例性描述的、用于计算传递策略A、B和C的转矩的函数也可以构建为别的形式。
[0077] 在图5中示出了用于阐述根据本发明的方法的典型交通情形60。机动车50位于道路61上。机动车50通过驾驶员手动驾驶或者通过自动系统自动化地驾驶。辅助系统识别出与对向驶来的其它车辆51的可能碰撞。辅助系统接管车辆驾驶和触发规避机动62,其中,机动车50向右变道。在规避机动62结束并且辅助系统又将交通情形50评价为安全状态65之后,在传递区域63内按照根据本发明的方法将车辆驾驶还给驾驶员或者自动系统。例如当机动车50距行驶道路边缘64的距离、行驶方向和/或速度分级为安全的时,例如存在交通情形60的更为安全的状态65。传递区域63例如是通过预先给出的、在规避操作62结束之前的传递时间66来确定的,其中,传递时间66例如是300毫秒。在该传递时间66内,于是根据本发明适配方向盘角度和车轮转向角度并且将车辆驾驶归还给驾驶员或者自动系统。
[0078] 图6示出了用于在执行自动化的驾驶机动之后在机动车中适配方向盘的方向盘角度和车轮转向器的车轮转向角度的方法。在自动化执行的驾驶机动结束前,该方法开始100。在第一方法步骤101中通过方向盘角度采集装置采集实际方向盘角度。接下来,通过车轮转向角度采集装置采集102实际车轮转向角度。接下来,通过方向盘设定装置适配方向盘角度和通过车轮转向设定装置适配车轮转向角度103。为此,控制装置按照选择条件选择
104传递策略。例如,在此涉及三个上面描述的转换策略或传递策略A、B和C。
[0079] 如果选择了传递策略A,则首先通过控制装置计算105额定方向盘角度。接下来,通过方向盘设定装置将转矩施加到方向盘上从而改变106实际方向盘角度。控制装置在此连续检验实际方向盘角度与额定方向盘角度是否一致107。如果不一致,则继续将转矩施加106到方向盘上。如果实际方向盘角度与额定方向盘角度一致,则结束114方法。
[0080] 如果相反选择了传递策略B,则首先通过控制装置计算108额定车轮转向角度。接下来,通过车轮转向设定装置将转矩施加到车轮转向器上从而改变109实际车轮转向角度。控制装置在此连续检验实际车轮转向角度与额定车轮转向角度是否一致110。如果不一致,则还将转矩施加109到车轮转向器上。如果实际车轮转向角度与额定车轮转向角度一致,则方法结束114。
[0081] 如果选择了传递策略C,则首先通过控制装置计算111额定方向盘角度和额定车轮转向角度。接下来,通过方向盘设定装置将转矩施加到方向盘上从而改变实际方向盘角度,以及通过车轮转向器设定装置将转矩施加到车轮转向器上从而改变112实际车轮转向角度。控制装置在此连续检验实际方向盘角度和实际车轮转向角度与额定方向盘角度和额定车轮转向角度是否一致113。如果不一致,则继续将转矩施加112到方向盘和车轮转向器上。如果实际方向盘角度与额定方向盘角度一致并且实际车轮转向角度与额定车轮转向角度一致,则结束该方法114。
[0082] 附图标记列表
[0083] 1    设备
[0084] 2    方向盘角度采集装置
[0085] 3    车轮转向角度采集装置
[0086] 4    方向盘设定装置
[0087] 5    车轮转向设定装置
[0088] 6    控制装置
[0089] 7    传递策略
[0090] 8    选择标准
[0091] 10   转向器
[0092] 11   交通状态识别装置
[0093] 12   驾驶员状态识别装置
[0094] 13   导航装置
[0095] 20   叠加系统
[0096] 21   方向盘
[0097] 22   机械连接部
[0098] 23   星形齿轮系
[0099] 24   又一机械连接部
[0100] 25   星形齿轮系
[0101] 26   车轮转向器
[0102] 27   车轮
[0103] 28   实际方向盘角度
[0104] 29   实际车轮转向角度
[0105] 30   线控转向系统
[0106] 35   调节转矩
[0107] 36   方向盘转矩
[0108] 37   又一调节转矩
[0109] 38   车轮转向转矩
[0110] 39   逻辑连接部
[0111] 41   额定方向盘角度
[0112] 43   额定车轮转向角度
[0113] 44   适配后的实际车轮转向角度
[0114] 50   机动车
[0115] 51   其它机动车
[0116] 60   交通情形
[0117] 61   道路
[0118] 62   规避机动
[0119] 63   传递区域
[0120] 64   行驶道路边缘
[0121] 65   安全状态
[0122] 66   传递时间
[0123] 100-114  方法步骤
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