[發(fā)明專利]用于控制自主車輛的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010082675.0
• 申請日: 2020-02-07
• 公開（公告）號: CN111532254B
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發(fā)明（設計）人: Q.張;P.黃
• 申請（專利權(quán)）人: 通用汽車環(huán)球科技運作有限責任公司
• 主分類號: B60W10/06
• 分類號: B60W10/06;B60W10/10;B60W10/184;B60W10/20;B60W40/10;B60W40/105;B60W60/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 姜云霞;陳浩然

1.一種地面車輛，包括:

致動器，其被配置成控制車輛轉(zhuǎn)向；

傳感器，其被配置為檢測車輛的橫擺率；和

控制器，其被配置為基于測量的車輛縱向速度、計算的車輛車輪角和估計的車輛輪胎滑移角，經(jīng)由車輛動力學模型估計車輛的橫擺率和側(cè)向速度，從傳感器接收測量的橫擺率，計算測量的橫擺率與估計的橫擺率之間的差值，基于所述差值使用PID控制器將模型校正應用于車輛動力學模型，基于估計的側(cè)向速度和測量的縱向速度估計車輛位置，并基于所述車輛位置自動控制所述致動器。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛，還包括配置成提供車輛位置的GNSS接收器，其中所述控制器配置成響應于來自所述GNSS接收器的位置不可用，基于估計的側(cè)向速度和測量的縱向速度估計所述車輛位置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛，其中，所述PID控制器是PI控制器。

4.一種控制地面車輛的方法，包括:

向車輛提供配置成控制車輛轉(zhuǎn)向的致動器、配置成檢測車輛橫擺率和車輛縱向速度的至少一個傳感器、以及與傳感器和控制器通信的控制器；

經(jīng)由至少一個傳感器接收測量的縱向速度和測量的橫擺率；

經(jīng)由所述控制器，基于測量的縱向速度、計算的車輛車輪角和估計的車輛輪胎滑移角，使用車輛動力學模型估計車輛的橫擺率和側(cè)向速度；

經(jīng)由所述控制器計算測量的橫擺率與估計的橫擺率之間的差值；

基于所述差值，經(jīng)由所述控制器使用PID控制器將模型校正應用于車輛動力學模型；

經(jīng)由所述控制器基于估計的側(cè)向速度和測量的縱向速度估計車輛位置；和

基于所述車輛位置，經(jīng)由所述控制器自動控制所述致動器。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，還包括向車輛提供GNSS接收器，所述GNSS接收器被配置為提供車輛位置，其中基于估計的側(cè)向速度和測量的縱向速度估計車輛位置是響應于來自所述GNSS接收器的位置不可用。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述PID控制器是PI控制器。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，還包括經(jīng)由機器學習識別PID控制器的調(diào)諧常數(shù)。

8.一種用于車輛的控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括:

第一計算模塊，其被配置為接收測量的轉(zhuǎn)向角，并基于測量的轉(zhuǎn)向角確定計算的車輪角；

第二計算模塊，其被配置為基于測量的縱向速度、測量的橫擺率和計算的側(cè)向速度確定計算的輪胎滑移角；

車輛動力學模型，其被配置為基于測量的車輛縱向速度、計算的車輪角和計算的輪胎滑移角確定計算的橫擺率、計算的側(cè)向速度和計算的車輛位置；

PID控制器，其被配置為基于測量的橫擺率與計算的橫擺率之間的差值將模型校正應用于車輛動力學模型；

路徑規(guī)劃模塊，其被配置為基于計算的車輛位置確定要遵循的車輛路徑；和

車輛控制模塊，其被配置為基于所述車輛路徑自動控制轉(zhuǎn)向致動器。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制系統(tǒng)，還包括車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其中轉(zhuǎn)向致動器能操作以自動控制車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，而無需操作者輸入。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制系統(tǒng)，還包括被配置為提供車輛位置的GNSS接收器，其中所述路徑規(guī)劃模塊被配置為響應于來自所述GNSS接收器的位置不可用，基于計算的車輛位置確定要遵循的車輛路徑。

11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制系統(tǒng)，其中，所述PID控制器是PI控制器。

12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制系統(tǒng)，還包括坐標調(diào)整模塊，所述坐標調(diào)整模塊被配置為將計算的車輛位置從第一坐標系轉(zhuǎn)換到第二坐標系。