[发明专利]车辆轨迹控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种实时车辆轨迹控制激活产生装置。本发明还涉及一种装备有这种装置的车辆。

背景技术

本发明尤其解决的是对主动事故预防的需要。今天，由于意外偏离车道而造成的事故仍占据显著的事故比例。为了增强乘客安全性，机动车辆设计师已经通过生产更耐冲击且吸收显著比例的由撞击产生的能量的车辆而改善了被动预防性。主动预防涉及制造出使得车辆能够估算其动态特性且识别其环境，以便具有反映其情形的风险衡量。于是可以自动地或与驾驶员一起采取措施以便在缺乏警觉性、睡着、生病或无准备的外部事件(例如出现疾风或道路很不平)的情况下将车辆保持在其车道中。这就是主动维持轨迹的安全功能(“车道保持”或“避免偏离车道”)。

从现有技术中获知的包括文件US 7236884，该文件披露了用于机动车辆的车道偏离预防设备。施加了制动力和/或转向控制来控制偏航速度以便在由于道路不平而造成偏离的情况下使车辆返回至车道的中心。

此文件中披露的方法和装置对前车轮的转向加以作用，这对于车辆驾驶员造成了困扰。驾驶员在感觉上可能在他或她的方向盘上明显感觉到扰动。

总体上在现有技术中，主动辅助是经由对前车轮的电动辅助转向或通过对车轮的差动制动来提供的。在前一种情况下，驾驶员感觉到这种辅助干预了方向盘，这可能是令人讨厌的或是一个迷惑的来源。在后一种情况下，产生了车辆的不想要的制动并且这个动作可能被驾驶员错误地理解。而且，这种对制动的动作在时间和其出现方面不一定受限制，换句话说，减少了要驾驶员同意的可能的制动动作的数目。这种对制动的动作使之不可能想象正进行的车道保持辅助。

针对主动轨迹维持功能实施自动动作的一个重要问题在于与驾驶员共享这种车辆引导动作。

伴随的一个问题是寻找适合于在改变车辆轨迹以防止偏离车道的主动自动动作与其动作既非已知也不可预知的驾驶员的感觉之间获得良好折中的致动器。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术的这些问题，尤其是在有效性方面，而同时避免可惜的能量损失。

为了实现这个目的，本发明提出不与驾驶员使用同一个致动器以便不干扰他或她并且避免如制动情况下那样的任何能量和速度的损失。

为此，本发明的主题是一种用于控制车辆轨迹的装置，该装置一方面包括用于接收代表了一条参考轨迹与该车辆的实际轨迹之间的一个或多个偏差的至少一个量的至少一个输入端并且另一方面包括用于实时产生至少一个锁止角设定点的至少一个输出端，该至少一个锁止角设定点可应用于该车辆的至少一个后车轮以便将所述车辆保持其参考轨迹和/或将其返回至其参考轨迹，其特征在于该装置包括：

-用于实时产生相对于每个偏差以一个离线地量化的比例系数线性地改变的所述锁止角设定点的至少一个模块，以便优化改变该锁止角设定点的方式；

-至少一个监督模块，该至少一个监督模块是离线地参数化的以便在该监督模块实时检测到有所计算出的、至少一个偏差阈值超调的风险时激活该生成模块。

有利地，所述监督模块包括用于在该生成模块的激活情况下实时确定至少一个偏差的至少一个可实现最大值的器件，以便检测当所述可实现最大值大于或等于一个预定阈值时的所述超调风险。

特别地，该器件包括至少由在该装置的输入端处接收到的所述代表了一个或多个偏差的量实时可寻址的并且包含与所述代表量的离散值相关联的这个或这些可实现最大值的一组数据存储单元。

更特别地，这个或这些可实现最大值是借助于一个基于对收敛矩阵的凸优化的搜索程序而离线地计算出的，该收敛矩阵满足至少一个线性矩阵不等式，以使得所述这些可实现最大值是等于所述收敛矩阵的对角元素的平方根。

替代地，所述器件包括实时访问在该装置的输入端处接收到的所述代表了一个或多个偏差的量并且包含了一个基于对收敛矩阵的凸优化的搜索程序的一组程序存储单元，该收敛矩阵满足至少一个线性矩阵不等式，以使得所述这些可实现最大值是等于所述收敛矩阵的对角元素的平方根。

优选地，所述基于凸优化的搜索程序从一个覆盖了这个或这些偏差的一个最小起始区开始。

具体而言，所述最小起始区还覆盖了至少一个动态情况值。

本发明的另一个主题是一种用于控制车辆轨迹的方法，该方法是通过由代表了该车辆的一条参考轨迹与实际轨迹之间的一个或多个偏差的至少一个量来实时产生至少一个锁止角设定点，该至少一个锁止角设定点可应用于该车辆的至少一个后车轮以便将所述车辆保持在其参考轨迹上和/或将其返回至其参考轨迹，其特征在于，该方法包括以下步骤，这些步骤在于：