本公开内容涉及用于控制致动器的设备和方法。特别地，本公开内容涉及用于控制车辆的转向致动器的设备和方法。本发明的各方面涉及控制系统、系统、车辆、方法、计算机软件和计算机可读介质。
背景技术：
1、已知车辆具有自主驾驶功能，该自主驾驶功能允许驾驶任务的至少一些方面例如使车辆转向被至少半自主地执行。自主驾驶功能可以是由汽车工程师学会（sae）定义的至少3级自主性。这样的车辆可以能够进行环境检测即检测环境中的物体，以确定针对车辆的控制输入，例如到车辆的转向输入。然而，人类驾驶员能够例如通过致动车辆的转向控制装置来超控（override）被提供给车辆的自主控制输入。在这种情况下，驾驶员可以感知到通过致动器提供给转向控制装置的呈力（例如扭矩）形式的自主提供的转向输入。通过致动器施加的力可以在与驾驶员致动不同的方向上或具有不同的大小。因此，在一段时间内执行切换处理，以在保持对车辆的控制的同时将车辆的控制从自主功能转移到驾驶员。还将理解，可以反向执行相同的处理，在该处理中，驾驶员释放转向控制装置以将车辆的控制从驾驶员转移到自主功能。
2、本发明的目的是解决与现有技术相关联的缺点中的一个或更多个。
技术实现思路
1、本发明的各方面和实施方式提供了如所附权利要求中所要求保护的控制系统、系统、车辆、方法和计算机软件。
2、根据本发明的一方面，提供了一种用于控制车辆的转向致动器的控制系统，该控制系统包括一个或更多个控制器，该控制系统包括：输入装置，该输入装置用于接收指示车辆的转向控制装置处的驾驶员转向输入的驾驶员控制信号和指示车辆的自主轨迹的自主轨迹数据，其中，该控制系统被配置成：根据驾驶员控制信号来确定车辆的驾驶员轨迹，根据自主轨迹和驾驶员轨迹来确定到转向控制器的输入，根据该输入确定针对车辆的转向致动器的控制输入，确定针对转向致动器的控制输入的量值的一个或更多个限制以限制施加至转向控制装置的力；以及输出装置，该输出装置用于输出指示针对车辆的转向致动器的控制输入的信号。
3、根据本发明的一方面，提供了一种用于控制车辆的转向致动器的控制系统，该控制系统包括一个或更多个控制器，该控制系统包括：输入装置，该输入装置用于接收指示车辆的转向控制装置处的驾驶员转向输入的驾驶员控制信号和指示车辆的自主轨迹的自主轨迹数据；处理装置，该处理装置被配置成根据驾驶员控制信号来确定车辆的驾驶状态的变化，并且当驾驶状态的变化发生时进行以下操作：根据驾驶员控制信号来确定车辆的驾驶员轨迹，根据自主轨迹和驾驶员轨迹来确定到转向控制器的误差输入，根据误差输入来确定针对车辆的转向致动器的控制输入，根据与车辆相关联的一个或更多个参数来确定针对转向致动器的控制输入的量值的一个或更多个限制以限制施加至转向控制装置的力；以及输出装置，该输出装置用于输出指示针对车辆的转向致动器的控制输入的信号。
4、有利地，基于自主驾驶轨迹和驾驶员轨迹两者生成误差输入，以改进自主驾驶与驾驶员之间的转换。此外，对控制输入的量值进行控制有助于处理干扰和非线性，例如致动器、驾驶员输入、车辆响应等的非线性。
5、控制系统可选地包括处理装置和存储器装置。处理装置可以是可操作地执行计算机可读指令的一个或更多个电子处理装置或处理器。存储器装置可以是一个或更多个存储器件。存储器装置电耦接至处理装置。存储器装置可以被配置成存储计算机可读指令。处理装置可以被配置成访问存储器装置并且执行存储在存储器装置上的指令。
6、用于接收驾驶员控制信号的输入装置可以是控制系统的用于接收对应于驾驶员控制信号的电信号的电输入。用于输出指示针对车辆的转向致动器的控制输入的信号的输出装置可以是控制系统的用于输出对应于针对转向致动器的控制输入的电信号的电输出。
7、控制系统可以包括一个或更多个控制器，所述一个或更多个控制器共同地包括至少一个电子处理器，所述至少一个电子处理器具有：用于接收输入信号的电输入；以及至少一个存储器件，所述至少一个存储器件电耦接至所述至少一个电子处理器并且在其中存储有指令；并且其中，所述至少一个电子处理器被配置成访问所述至少一个存储器件并且执行存储器件上的指令，以便接收指示车辆的转向控制装置处的驾驶员转向输入的驾驶员控制信号和指示车辆的自主轨迹的自主轨迹数据，根据驾驶员控制信号来确定车辆的驾驶状态的变化并且当驾驶状态的变化发生时进行以下操作：根据驾驶员控制信号来确定车辆的驾驶员轨迹，根据自主轨迹和驾驶员轨迹来确定到转向控制器的误差输入，根据误差输入来确定针对车辆的转向致动器的控制输入，根据与车辆相关联的一个或更多个参数来确定针对转向致动器的控制输入的量值的一个或更多个限制以限制施加至转向控制装置的力，以及输出指示针对车辆的转向致动器的控制输入的信号。
8、车辆的驾驶状态的变化可以通过驾驶员致动管理器来确定。
9、车辆的驾驶员轨迹可以通过驾驶员轨迹估计器来确定。
10、误差输入可选地通过轨迹融合单元来确定。误差输入可以相对于车辆的当前轨迹来确定。
11、控制输入可以通过转向控制器来确定。转向控制器可以是模型预测控制器mpc。
12、可选地，针对控制输入的量值的所述一个或更多个限制通过限制确定器来确定。
13、该系统可以包括仲裁器，该仲裁器被配置成根据所述一个或更多个限制来限制施加至转向控制装置的力。仲裁器被配置成输出指示针对车辆的转向致动器的控制输入的仲裁信号。
14、确定车辆的驾驶员轨迹可选地包括接收指示车辆的环境的环境数据。系统可以根据环境数据和驾驶员控制信号预测驾驶员轨迹。有利地，预测驾驶员轨迹改进了转换。
15、可以根据基于环境数据确定的一个或更多个条件来使用预测驾驶员轨迹。该一个或更多个条件可以包括预测轨迹中的一个或更多个是无碰撞的、位于可导航区域（道路）内、以及对于车辆是可行的即可能的。有利地，减少或消除了错误预测的轨迹。
16、可以使用经训练的驾驶员轨迹模型来执行预测。有利地，经训练的轨迹模型表示驾驶员的轨迹。驾驶员轨迹模型可以根据实际驾驶员轨迹来更新。
17、控制系统可以被配置成根据自主轨迹和预测驾驶员轨迹来确定组合轨迹。有利地，自主驾驶轨迹和预测驾驶员轨迹融合在一起。
18、确定组合轨迹可选地包括使组合轨迹平滑。平滑可以通过滤波器例如零相位滤波器来执行。
19、确定车辆的驾驶员轨迹可以包括根据驾驶员控制信号确定车辆的实际驾驶员轨迹。确定车辆的驾驶员轨迹可以包括根据实际驾驶员轨迹、至少部分地根据自主轨迹来确定轨迹偏移量。有利地，确定轨迹偏移量改进了一个或更多个限制的应用。
20、确定轨迹偏移量可以包括使用经训练的轨迹偏移量模型来确定预测的轨迹偏移量，以及根据自主驾驶轨迹和预测的轨迹偏移量来确定组合轨迹。
21、有利地，经训练的轨迹偏移量模型表示驾驶员的偏移量。
22、轨迹偏移量模型可以根据驾驶员轨迹来更新。
23、控制系统可以被配置成确定组合轨迹与实际驾驶员轨迹之间的轨迹偏移量。有利地，自主驾驶轨迹和实际驾驶员轨迹融合在一起。
24、控制系统可以被配置成确定针对车辆的转向致动器的控制输入和与实际驾驶员轨迹相关联的对应输入之间的轨迹偏移量。有利地，例如取决于对自主轨迹规划系统的访问，当自主轨迹数据不可用时，可以使用轨迹偏移量。
25、可以根据与自主驾驶轨迹和驾驶员轨迹相关联的一个或更多个参数来确定到转向控制器的误差输入。该一个或更多个参数可以是横向速度和加速度。
26、根据其来确定针对控制输入的量值的一个或更多个限制的、与车辆相关联的所述一个或更多个参数可以包括车辆的速度、横摆率、横向加速度和加加速度中的一个或更多个。有利地，根据车辆的当前情况等来限制量值。
27、所述一个或更多个参数可选地包括用于确定针对车辆的控制输入的范围。
28、车辆的转向控制装置可以是方向盘。针对转向致动器的控制输入可以是转向控制输入。转向控制输入可以包括车轮角度和扭矩中的一者或两者。车轮角度可以是行走轮角度rwa。
29、控制输入的量值限制包括施加至转向控制装置的最小扭矩和最大扭矩中的一者或两者。
30、根据本发明的一方面，提供了一种系统，该系统包括：根据任一前述权利要求的控制系统；以及致动器，该致动器响应于指示针对车辆的控制输入的信号。
31、根据本发明的一方面，提供了一种车辆，该车辆包括根据以上方面的任一方面的控制系统或根据以上方面的系统。
32、根据本发明的一方面，提供了一种方法，该方法包括：接收驾驶员控制信号，该驾驶员控制信号指示车辆的控制装置处的驾驶员输入；接收自主轨迹数据，该自主轨迹数据指示车辆的自主驾驶轨迹；根据驾驶员控制信号来确定车辆的驾驶状态的变化；根据驾驶员控制信号来确定车辆的驾驶员轨迹；根据自主驾驶轨迹和驾驶员轨迹来确定到控制器的误差输入，所述误差输入用于确定针对车辆的控制输入；根据与车辆相关联的一个或更多个参数来确定针对控制装置处的控制输入的量值的一个或更多个限制；以及输出指示针对车辆的控制输入的信号，以控制与控制装置相关联的致动器。
33、根据本发明的一方面，提供了一种计算机可读指令，该计算机可读指令在由计算机执行时被配置成执行根据本发明的一方面的方法。计算机可读指令可以存储在计算机可读介质上。计算机可读指令可以有形地存储在计算机可读介质上。
34、在本技术的范围内，明确地旨在可以独立地采用或者以任何组合采用在先前段落中、权利要求中以及/或者以下描述和附图中阐述的各个方面、实施方式、示例和替选方案以及特别是其各个特征。也就是说，所有实施方式和/或任何实施方式的特征可以以任何方式和/或组合进行组合，除非这样的特征是不兼容的。申请人保留更改任何原始提交的权利要求或相应地提交任何新的权利要求的权利，包括将任何原始提交的权利要求修改成从属于任何其他权利要求和/或并入任何其他权利要求的任何特征的权利，尽管最初没有以这种方式要求保护。