阅读说明：本技术 用于车辆转向控制的系统和方法 (System and method for vehicle steering control ) 是由 S·萨富尔 R·法多尔 P·C·隆居马尔 J·J·克勒辛 于 2020-03-12 设计创作，主要内容包括：一种用于为车辆提供运行模式过渡的方法,包括接收指示从车辆的第一运行模式过渡到车辆的第二运行模式的请求的输入,以及确定对应于第一运行模式的第一计划轨迹。该方法还包括确定对应于第二运行模式的第二计划轨迹。该方法还包括确定对应于第一计划轨迹的第一车轮致动器角度,以及确定对应于第二计划轨迹的第二车轮致动器角度。该方法还包括确定当前手握式方向盘致动器角度和对应于第二车轮致动器角度的手握式方向盘致动器角度之间的差,以及响应于确定差小于阈值而在确定的时间段内从第一运行模式过渡到第二运行模式。(A method for providing operating mode transitions for a vehicle includes receiving an input indicative of a request to transition from a first operating mode of the vehicle to a second operating mode of the vehicle, and determining a first planned trajectory corresponding to the first operating mode. The method also includes determining a second planned trajectory corresponding to a second mode of operation. The method also includes determining a first wheel actuator angle corresponding to the first planned trajectory and determining a second wheel actuator angle corresponding to the second planned trajectory. The method also includes determining a difference between a current hand-held steering wheel actuator angle and a hand-held steering wheel actuator angle corresponding to a second wheel actuator angle, and transitioning from the first operating mode to the second operating mode within a determined period of time in response to determining that the difference is less than a threshold.)

用于车辆转向控制的系统和方法

相关申请的交叉引用

本专利申请要求2019年3月12日提交的序列号为62/817,148的美国临时专利申请、2019年3月12日提交的序列号为62/817,312的美国临时专利申请、和2019年3月12日提交的序列号为62/817,320的美国临时专利申请的优先权，其每一个的全部内容通过引用的方式并入本文。

背景技术

电动助力转向(EPS)通常包括诸如方向盘、管柱(column)、齿条小齿轮、电动马达致动器等组件。EPS通过提供必要的转矩辅助来帮助操作者转向车辆。辅助转矩基于操作者施加的转矩。在稳态情况下，操作者转矩和辅助转矩对抗由于轮胎-道路相互作用而产生的齿条力。

典型的线控转向(SbW)系统包括车轮致动器(RWA)单元和手握式方向盘(或方向盘)致动器(HWA)单元。与EPS不同，SbW中的两个单元是机械断开的，并通过受控局域网(CAN)接口(或其他类似的数字通信协议)进行通信。HWA单元从RWA单元接收齿条力信号，以为操作者生成适当的转矩感觉。可替代地，手握式方向盘角度和车辆速度也可以用于为操作者产生期望的转矩感觉。来自HWA单元的角度被发送到RWA单元，RWA单元执行位置控制以控制齿条行进。

发明内容

本公开大体上涉及线控转向车辆系统。

描述了用于管理转向控制在完全自动控制模式和手动控制模式之间的过渡的一个或多个实施例。该管理包括基于由自动驾驶辅助系统提供的车辆轨迹来引导/限制驾驶员改变手握式方向盘角度。该引导可以包括为驾驶员生成触觉反馈和其他类型的通知。该管理还可以包括当车辆轨迹从来自ADAS的第一轨迹过渡到来自驾驶员的第二轨迹时，同步手握式方向盘角度和车轮角度。

公开的实施例的一方面包括一种用于为车辆提供运行模式过渡的系统。该系统包括处理器和存储器。该方法包括指令，该指令在由处理器执行时使处理器：接收指示从车辆的第一运行模式过渡到车辆的第二运行模式的请求的输入；确定对应于第一运行模式的第一计划轨迹；确定对应于第二运行模式的第二计划轨迹；确定对应于第一计划轨迹的第一车轮致动器角度；确定对应于第二计划轨迹的第二车轮致动器角度；确定当前手握式方向盘致动器角度和对应于第二车轮致动器角度的手握式方向盘致动器角度之间的差；以及响应于确定差小于阈值而在确定的时间段内从第一运行模式过渡到第二运行模式。

公开的实施例的另一方面包括一种用于为车辆提供运行模式过渡的方法。该方法包括接收指示从车辆的第一运行模式过渡到车辆的第二运行模式的请求的输入。该方法还包括确定对应于第一运行模式的第一计划轨迹。该方法还包括确定对应于第二运行模式的第二计划轨迹。该方法还包括确定对应于第一计划轨迹的第一车轮致动器角度。该方法还包括确定对应于第二计划轨迹的第二车轮致动器角度。该方法还包括确定当前手握式方向盘致动器角度和对应于第二车轮致动器角度的手握式方向盘致动器角度之间的差。该方法还包括，响应于确定差小于阈值而在确定的时间段内从第一运行模式过渡到第二运行模式。

公开的实施例的另一方面包括一种过渡车辆的运行模式的方法。该方法包括从操作者接收接管请求。该方法还包括向操作者提供触觉反馈。该方法还包括执行驾驶员准备度评估。该方法还包括使用共享控制过渡模式从第一运行模式过渡到第二运行模式。

从以下结合附图的描述中，这些和其他优点及特征将变得更加明显。

附图说明

在说明书结尾处的权利要求中特别指出并清楚地声明了被视为本发明的主题。通过以下结合附图的详细描述，本发明的前述和其他特征及优点将变得显而易见，其中：

图1大体上示出了根据本公开原理的示例级别。

图2大体上示出了根据本公开原理的一种或更多种标准中的自动化级别之间的比较。

图3大体上示出了根据本公开原理的包括转向系统的车辆。

图4大体上示出了根据本公开原理的基于齿条的电动助力转向(EPS)系统和基于管柱(column)的EPS系统的概述。

图5大体上示出了根据本公开原理的用于确定转向模式和在转向模式之间过渡的框图。

图6大体上示出了根据本公开原理的车辆场景。

图7大体上示出了根据本公开原理的过渡管理的视觉表示。

图8大体上示出了根据本公开原理的转向控制模式过渡管理系统的框图。

图9大体上示出了根据本公开原理的，当将转向控制从自动模式过渡为手动模式时，用于生成触觉反馈以引导驾驶员的系统的框图。

图10大体上示出了根据本公开原理的触觉反馈生成模块的框图。

图11大体上示出了根据本公开原理的在不同输入值计算的第一触觉反馈。

图12大体上示出了根据本公开原理的用于自动驾驶车辆的共享控制转向系统的架构的示意图。

图13大体上示出了根据本公开原理的针对与车轮未匹配的方向盘的自动驾驶系统的权限随时间的图。

图14大体上示出了根据本公开原理的针对与车轮匹配的方向盘的自动驾驶系统的权限随时间的图。

图15-17大体上示出了根据本公开原理的驾驶员准备度评估系统的实施例。

图18-23大体上示出了根据本公开原理的驾驶员准备度评估系统的另一实施例。

具体实施方式

以下讨论针对本公开的各种实施例。尽管这些实施例中的一个或多个可能是优选的，但是公开的实施例不应被解释为或以其他方式用来限制包括权利要求的本公开的范围。另外，本领域技术人员将理解，以下描述具有广泛的应用，并且对任何实施例的讨论仅旨在作为该实施例的示例，而无意于暗示包括权利要求的本公开的范围被限于该实施例。

如本文所使用的，术语模块和子模块指的是一个或多个处理电路，例如，专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享的、专用的或群组的)和存储器、组合逻辑电路和/或提供所述功能的其他合适组件。可以理解，下面描述的子模块可以进行组合和/或被进一步划分。

本申请大体上涉及转向系统，并且特别地描述了一种或更多种用于在线控转向系统中使用手握式方向盘致动器来提供操作者通知的技术。

转向系统通过提供必要的转矩辅助来帮助操作者转向车辆。如今，现代转向系统通常包括方向盘、管柱(column)、齿条小齿轮、电动马达致动器等组件。辅助转矩基于操作者施加的转矩。在稳态情况下，操作者转矩和辅助转矩对抗由于轮胎-道路相互作用而产生的齿条力。

本文描述的实施例可应用于自动驾驶或半自动驾驶车辆。自动驾驶或半自动驾驶车辆包括在没有驾驶员输入或驾驶员输入很少的情况下自动执行的驾驶功能的至少一方面。转向、制动和加速是在车辆处于自动驾驶模式时可以自动地或半自动地执行的驾驶能力的示例。

当驾驶员命令驾驶的这些方面时，车辆被称为处于手动驾驶模式。自动驾驶模式通常使一个或更多个系统与车辆部件(例如，与转向、制动和加速相关的部件)进行操作性通信。如上所述，一种这样的系统被称为ADAS。ADAS包括各种组件，例如，与车辆组件或装置进行操作性通信的控制器和处理器。

在一些实施例中，本文描述的系统和方法可以被配置为接收指示从车辆的第一运行模式过渡到车辆的第二运行模式的请求的输入。本文描述的系统和方法可以被配置为确定对应于第一运行模式的第一计划轨迹。本文描述的系统和方法可以被配置为确定对应于第二运行模式的第二计划轨迹。本文描述的系统和方法可以被配置为确定对应于第一计划轨迹的第一车轮致动器角度。本文描述的系统和方法可以被配置为确定对应于第二计划轨迹的第二车轮致动器角度。本文描述的系统和方法可以被配置为确定当前手握式方向盘致动器角度和对应于第二车轮致动器角度的手握式方向盘致动器角度之间的差。本文描述的系统和方法可以被配置为响应于确定差小于阈值而在确定的时间段内从第一运行模式过渡到第二运行模式。

在一些实施例中，本文描述的系统和方法可以被配置为接收来自操作者的接管请求。本文描述的系统和方法可以被配置为向操作者提供触觉反馈。本文描述的系统和方法可以被配置为执行驾驶员准备度评估。本文描述的系统和方法可以被配置为使用共享控制过渡模式从第一运行模式过渡到第二运行模式。

汽车工程师协会(SAE)在SAE标准J3016中已经限定了六个级别的驾驶自动化：0(无自动化)、1(驾驶员辅助)、2(部分自动化)、3(有条件的自动化)、4(高度自动化)和5(全自动)。图1大体上示出了SAE J3016标准中确定的示例级别，SAE级别3自治要求由系统处理驾驶环境的执行和监测，而动态驾驶任务的后备性能(fallback performance)是人类驾驶员的责任。随着ADAS改变了汽车行业，EPS系统正在适应该细分市场。例如，可能期望的是这样的EPS系统，其被被配置为支持短期内与SAE级别3兼容的使用情况，其最终在级别4中运行，这些级别是由SAE J3016标准确定的与道路上机动车辆自动驾驶系统有关的那些级别。

因此，期望开发与提出的标准兼容的EPS系统。例如，期望EPS系统确定高度自动运行模式与全自动运行模式之间的运行模式。此外，期望EPS系统硬件是可控制的以处理在全自动运行模式下不再使用的方向盘的惯性效应。此外，期望EPS系统适当地监测和记录诊断，例如，对于每种运行模式都是唯一的转矩传感器故障。

应当注意，尽管本文公开的实施例参考了SAE J3016标准和术语，但是本文的技术方案适用于使用其他标准(例如，联邦公路研究所(BASt)和国家公路交通安全管理局(NHTSA)标准，其解决了与SAE标准类似的情况，可能使用了不同的术语)的车辆。例如，图2大体上示出了这些标准中的级别之间的比较。

基于SAE标准，利用级别3和级别4提供车辆的转向控制必须从机器人(例如，自动控制器或系统)过渡到驾驶员。该过渡阶段可能是一项技术挑战，特别是对于配备有线控转向系统的车辆，该线控转向系统在自动驾驶过程中以方向盘不动模式(quiet wheel mode)运行(方向盘不会旋转以跟随实际的车轮角度)。

在ADAS车辆的情况下，随着自动化级别的提高，车辆10的人类驾驶员或操作者变得较少参与车辆(转向)控制，并且额外的人类的故障检测感觉被取代。本文的技术方案有助于确定车辆10正在以哪种运行模式运行，例如基于驾驶员和高度自动，并且因此有助于将EPS系统从一种模式过渡为另一种模式。此外，在涉及驾驶员的运行模式中，EPS系统向驾驶员提供各种反馈，以有助于驾驶员响应于驾驶条件而采取行动。在高度自动模式下，可能不会提供此类反馈，而代替的是其他类型的反馈。此外，监测诊断状况在运行模式之间变化，本文的技术方案有助于EPS系统执行运行模式。

图3是包括转向系统12的车辆10的示例性实施例。在各个实施例中，转向系统12包括耦接至转向轴系统16的手握式方向盘14，该转向轴系统16包括转向柱、中间轴和必要的接头。在一个示例性实施例中，转向系统12是EPS系统，其还包括转向辅助单元18，该转向辅助单元18耦接至转向系统12的转向轴系统16和车辆10的连杆20、22。

另外地或可替代地，转向辅助单元18可以将转向轴系统16的上部与转向轴系统16的下部耦接。转向辅助单元18可以包括齿条和小齿轮转向机构(未示出)，齿条和小齿轮转向机构可以通过转向轴系统16耦接到转向致动器马达19和/或各种齿轮机构。在运行期间，当车辆驾驶员转动手握式方向盘14时，转向致动器马达19提供辅助以使连杆20、22移动，拉杆20、22又分别使转向节24、26移动，转向节24、26分别耦接至车辆10的车轮28、30。

如图3中大体上所示，车辆10还可包括各种传感器31、32、33，检测和测量转向系统12和/或车辆10的可观察条件。传感器31、32、33基于可观察条件生成传感器信号。在一些实施例中，传感器31包括转矩传感器，该转矩传感器感测由车辆10的操作者施加到手握式方向盘14上的输入驾驶员手握式方向盘转矩(HWT)。转矩传感器基于手握式方向盘转矩生成驾驶员转矩信号。在一些实施例中，传感器32包括马达角度和速度传感器，其感测转向致动器马达19的旋转角度以及旋转速度。在一些实施例中，传感器33包括手握式方向盘位置传感器，其感测手握式方向盘14的位置。传感器33基于手握式方向盘14的位置生成手握式方向盘位置信号。

控制模块40可以包括处理器和存储器，该存储器包括指令，该指令在由处理器执行时使处理器执行本文描述的功能。存储器可以包括任何合适的存储器，包括固态存储器、非易失性存储器、易失性存储器、随机存取存储器、只读存储器、其他合适的存储器或其组合。处理器可以包括任何合适的处理器，例如本文描述的那些。

在一些实施例中，控制模块40接收从传感器31、32、33输入的一个或更多个传感器信号，并且可以接收诸如车辆速度信号34等其他输入。控制模块40生成命令信号以基于一个或更多个输入并且还基于本公开的转向控制系统和方法，控制转向系统12的转向致动器马达19。本公开的转向控制系统和方法应用信号调节(signal conditioning)并执行摩擦分类以确定表面摩擦水平42作为控制信号，该控制信号可用于通过转向辅助单元18控制转向系统12的各个方面。

表面摩擦水平42也可以作为警报发送到ABS 44和/或ESC系统46，以指示表面摩擦的变化，其可以进一步分类为中心滑移(即，在较低的手握式方向盘角度下)或偏心滑移(即，在较高的手握式方向盘角度下)，如本文进一步所述的。与ABS 44、ESC系统46和其他系统(未示出)的通信可以使用例如控制器局域网(CAN)总线或本领域已知的其他车辆网络来执行，以交换诸如车辆速度信号34等信号。

在ADAS车辆的情况下，随着车辆10的人类驾驶员或操作者变得较少参与车辆(转向)控制，并且额外的人类的故障检测感觉被取代。对于诸如EPS 12等机电系统，对驾驶员感知的依赖作为故障之前的检测机制(例如，噪声)在EPS 12的设计阶段被充分利用以对故障模式的严重程度进行分类。如前所述，级别3自治要求由系统处理驾驶环境的执行和监测，而动态驾驶任务的后备性能是人类驾驶员的责任。

图4示出了根据一个或多个实施例的基于齿条的电动助力转向(EPS)系统100和基于管柱(column)的EPS系统150的概述。在基于齿条的EPS系统100中，控制器40使用来自齿条的信号来提供马达辅助，而在基于管柱的EPS系统150中，控制器40使用来自/去往管柱的信号来提供马达辅助。通常，基于齿条的EPS系统100用于更高输出的EPS应用(SUV、FST和LCV)，其中，马达辅助与车轮之间的转向齿条(发动机罩下)一致(相符合)。而基于管柱的系统150通常用于较小的车辆(级别A-C)，并且马达辅助被集成在转向柱(舱室中)中，该转向柱将力通过I轴传递到转向连杆中。

如果齿条EPS系统100通过控制器区域网络(CAN)总线(未示出)从诸如电子控制单元(ECU)(未示出)等车辆子系统接收自动命令，则对齿条61的任何移动会在基于齿条的系统100中引起小齿轮62、I轴、管柱64和手握式方向盘14的反作用。对于这种配置，“空闲”硬件中的移动变化将在扭杆上产生负转矩读数(由于惯性)，该负转矩读数将对抗期望的方向，并从系统方向中减去。在支持有条件的自动化的级别3系统中，驾驶员输入硬件(例如手握式方向盘14)在EPS系统100上引起惯性冲击。在级别4中，EPS系统100在自动控制模式下运行，针对级别4自治的转向硬件与当今所存在的以及级别3所要求的硬件相抵触。例如，来自级别3EPS系统中的驾驶员输入硬件(手握式方向盘)14的惯性冲击可能影响级别4EPS系统中的性能。

类似的挑战存在于管柱EPS系统150中。例如，在基于管柱的EPS系统150中，手握式方向盘14本身引起不期望的惯性效应(负惯性性能)，这在基于齿条的配置中由I轴、管柱64和手握式方向盘14的组合引起。应当注意，本文描述的技术方案解决了基于齿条或基于管柱的任一配置中的负惯性性能的挑战。

此外，诊断提出了EPS系统12适应级别4自治标准的挑战。考虑图4的齿条EPS系统。为了使EPS系统100在有条件的自治的级别3模式下起作用，使用转矩传感器诊断来确保人类驾驶员可以作为后备驾驶机会进行干预(通过转矩传感器)，因此，诊断必须是起作用的并且无故障的。当同一成组的硬件在级别4自动模式下起作用时，如果未正确地合理化触发的转矩传感器诊断，则其可能会潜在地抑制辅助。

因此，本文描述的技术方案便于EPS系统12确定运行模式(例如，级别3、级别4等)，并且还有助于从一种模式过渡到另一种模式。

图5示出了根据本公开原理的用于确定转向模式和在转向模式之间过渡的框图。转向模式可以被称为运行模式或操作模式，并且指示配备有EPS系统12的车辆10正在使用的自动驾驶级别。

EPS系统12从各种来源接收车辆运行信息。例如，EPS系统12接收来自覆盖处置器(overlay handler)输入的信息、诊断配置服务、来自车辆10或车辆自治套件(kit)210的CAN信号以及原始EPS信号(例如，手握式方向盘转矩、马达位置、马达速度、马达转矩命令)，等等。在一个或多个示例中，这样的信息由EPS系统12以一个或更多个串行总线通信信号205的形式接收。应当注意，在其他示例中，该信息可以以任何合适的方式或形式(例如，并行通信、无线通信等)被接收。

车辆自治套件210包括车辆子系统，该车辆子系统发送有关运行模式的指令。例如，车辆自治套件210例如通过用户界面从操作者接收指令，以从一种运行模式切换到另一种运行模式，例如从基于驾驶员的模式切换到自动模式。作为响应，车辆自治套件210将相应的指令发送到车辆10的一个或更多个车辆子系统(包括EPS系统12)，以指示操作者请求的运行模式。在一个或多个示例中，车辆自治套件210是车辆制造商专有的，并使用预定协议和/或标准格式向EPS系统12发布指令。

例如作为控制模块40的一部分的EPS系统12包括高级驾驶员辅助模块220。在一个或多个示例中，基于接收的信息，高级驾驶员辅助模块220确定当前运行模式以及请求的新运行模式。例如，高级驾驶员辅助模块220确定车辆10正在模式I-基本EPS模式下运行，在该模式下EPS系统12以SAE级别0传递性能，SAE级别0是无自动化的。此外，在模式II-混合模式下，EPS在SAE级别3中起作用，SAE级别3是有条件的自动化，其中操作者可以使用手握式方向盘14接管EPS系统12的运行。再者，模式III-高度自动模式，其中EPS系统12在SAE级别4中起作用，SAE级别4是完全自治的，其中操作者无法使用手握式方向盘14接管转向的控制。基于确定的运行模式，高级驾驶员辅助模块220根据每个运行模式改变EPS系统12的性能。例如，EPS系统12在不同的运行模式内提供不同的功能(校准)。

在一个或多个示例中，高级驾驶员辅助模块220包括运行模式监测模块，该运行模式监测模块通过手握式方向盘转矩和覆盖处置器的状态检测驾驶员干预而在运行模式之间进行区分。例如，测量干预手握式方向盘转矩，并且基于干预手握式方向盘转矩的量和当前运行模式，运行模式监测模块确定用于切换车辆10的运行模式的新的运行模式。在其他示例中，运行模式监测模块与高级驾驶员辅助模块220分离。

附加地或可替代地，运行模式监测模块由控制模块40实施。例如，运行模式监测模块例如基于转矩传感器监测操作者在一时间段内提供给手握式方向盘14的转矩(即手握式方向盘转矩)的量。如果操作者至少在预定时间量内未向手握式方向盘提供任何量的转矩，则运行模式监测模块确定EPS系统12正在以自动模式、模式II或模式III被使用。可替代地，如果检测到连续存在的手握式方向盘转矩(不同/相同值的)，则EPS系统12正在人类操作的模式下***作。

替代地或附加地，运行模式监测模块监测EPS系统12和/或车辆10的其他车辆子系统(例如制动子系统)内部的附加信号。运行模式监测模块向高级驾驶员辅助模块提供控制信号，该控制信号指示确定的运行模式。

在确定将要切换运行模式时，高级驾驶员辅助模块220调整发送到EPS系统12的EPS命令250，例如辅助转矩命令，该辅助转矩命令在操作者操作车辆10时为其生成辅助转矩。因此，高级驾驶员辅助模块220有助于两种运行模式之间的过渡。对于操作者，期望从第一运行模式到第二运行模式的平滑过渡。

替代地或附加地，操作者希望知道何时发生过渡，以意识到高级驾驶员辅助模块220控制/未控制转向。例如，高级驾驶员辅助模块220通过整合影响转向感觉的EPS系统12的成组的校准值的两个实例以及通过切换过渡期间的EPS系统12开/关的一个或更多个特征来(向人类驾驶员)提供运行模式之间的透明过渡。

如所描述的，过渡阶段可能是技术挑战，更具体地说，在车辆10配备了在自动驾驶期间以安静方向盘模式(方向盘不旋转以跟随实际的车轮角度)运行的线控转向系统的情况下。基于精确角度匹配(驾驶员和机器人)的转向控制的瞬时切换会导致不稳定(车辆稳定性)和不直观的情况(驾驶员无法预测精确的角度)。本文描述的一个或多个实施例有助于这种转向模式过渡管理。一个或多个示例提供了从机器人(自动模式；级别4)到驾驶员(级别2/3)的转向控制的自适应过渡，该过渡确保驾驶员安全(车辆稳定性)并提高过渡的直观性。

图6描绘了示例场景。在此，在过渡开始之前，ADAS具有第一计划轨迹，该第一计划轨迹被驾驶员期望使用的第二计划轨迹所替代。两个计划轨迹的相应RWA角度是不同的。此外，在过渡开始之前，当第一计划轨迹正被使用时，RWA角度和HWA角度不同步，其中HWA处于中心位置(在此示例中)。一旦驾驶员进行转向控制，HWA和RWA角度将同步(过渡结束时)。本文描述的技术方案有助于自适应过渡，其中当发生从ADAS到人类驾驶员的过渡时，RWA角度安全且平滑地跟随HWA命令。

转向控制的自适应过渡依赖于两个指示符和两个步骤来实现安全且平滑的过渡。这两个指示符是：误差预算，由驾驶员和机器人角度之间的最大允许误差限定，以确保安全过渡；以及时间预算，由在平滑的车辆动态条件下实现转向控制的过渡所需的时间限定。

这两个步骤中的第一步是过渡启动：驾驶员回到驾驶回路(driving loop)(触觉引导)。在此，安全过渡基于误差预算。驾驶员将他/她的手放在方向盘上(配备有手放(hands-on)检测功能)，并在转矩反馈引导的帮助下根据第二车辆轨迹开始旋转。第二步包括转向控制的过渡：转向控制回到驾驶员。在此，车轮在时间预算内平滑地移动以匹配驾驶员角度指令。一旦实际误差低于误差预算，该阶段便开始。

图7描绘了根据一个或多个实施例的过渡管理的视觉表示。误差预算、时间预算和α(alpha)混合形状还是基于其他车辆动态信号(横摆角速度(yaw rate)、横向速度、模型…)、驾驶员状态和驾驶情况来计算/限定的。如图所示，基于误差预算指示符，执行初始过渡阶段以将驾驶员带回到驾驶回路以安全过渡。此外，提供了触觉引导，以使驾驶员以直观的方式回到驾驶回路。随后，使用自适应时间预算指示符执行从ADAS到驾驶员的转向控制的平滑过渡。转向控制的过渡时间是动态且可变的，并且取决于车辆动态、驾驶员状态和驾驶情况。误差预算计算、时间预算计算和混合(形状)是可调/可配置的。

图8描绘了根据一个或多个实施例的示例性转向控制模式过渡管理系统的框图。该框图描绘了用于执行本文描述的各种操作的各种框。一个或多个框与转向系统的各个组件(例如HWA、RWA)以及其他组件(可能是也可能不是转向系统的一部分，例如方向盘、ADAS等)结合。

在过渡期间，由于驾驶员失去情况感知(因为到目前为止，ADAS在状态)，因此在转向控制过渡的最初几秒钟内，驾驶员在转向输入方面的动作可能与来自ADAS的第一计划车辆轨迹不一致。通过本文描述的技术方案的一个或多个实施例解决了这种技术挑战。例如，在一个或多个实施例中，提供了自适应触觉反馈，其引导驾驶员回到驾驶回路并帮助他/她提高其的驾驶表现。

图9描绘了根据一个或多个实施例的，当将转向控制从自动模式过渡为手动模式时，用于生成触觉反馈以引导驾驶员的示例性系统的框图。自适应触觉反馈是基于来自ADAS的第一计划轨迹、基于驾驶员输入的第二计划轨迹以及其他车辆动态(例如车辆速度、横摆角速度等)生成的。自适应触觉反馈生成转矩命令，该转矩命令被施加到马达以生成转矩。生成的转矩与提供给驾驶员的辅助转矩集成/混合。

图10描绘了根据一个或多个实施例的示例触觉反馈生成模块的框图。第一触觉反馈值是基于驾驶员提供的手动模式控制角度(例如，如上所述基于从手握式方向盘转矩确定的HWA)和ADAS提供的自动模式控制角度计算的。使用缩放因子来缩放第一触觉反馈值。缩放因子是基于驾驶员准备水平、车辆速度、手握式方向盘转矩、手握式方向盘速度以及其他这样的车辆动态信号来动态地生成的。缩放因子与第一触觉反馈值一起应用(相乘)生成调整后的/第二触觉反馈值。

在一个或多个示例中，动态信号还用于生成转向振动信号。转向振动信号与调整后的触觉反馈混合(例如，相加)。

转矩反馈仲裁器接收道路反馈转矩、ADAS安全功能转矩和调整后的触觉反馈。转矩反馈仲裁器基于这些输入生成马达转矩命令以生成手握式方向盘转矩。

图11描绘了根据一个或多个实施例的在不同输入值处计算的示例第一触觉反馈。在图10所示的其他实施例中，第一触觉反馈值的曲线的形状可以不同。如果满足某些预定条件，则可以混合方向盘的振动。

图12至图14大体上示出了与驾驶的自动模式和手动模式之间的过渡相关联的系统和方法(例如，使得过渡时间段中在驾驶员与自动驾驶系统(例如ADAS)之间共享的驾驶任务将以平滑且连续的过渡结束)。另外地或可替代地，可以在过渡期间引导驾驶员(本文也称为操作者)，以确保驾驶员的命令将是安全的并且在可接受的范围内。因此，该系统在过渡期间给驾驶员带来舒适和自信的感觉。

参考图12，示出了共享控制转向系统的实施例。该系统包括用于方向盘致动器的共享转矩控制模块，以向方向盘提供触觉权限。为车轮致动器设置了共享角度控制模块，以提供车辆10的轨迹权限。

在一些实施例中，包括被称为权限决定模块的另一模块，其计算驾驶员权限和机器人权限的级别。在一些实施例中，可以依赖于其他权限决定方案。

驾驶员可以以任何合适的方式发起从手动驾驶模式到自动驾驶模式的过渡，反之亦然。这可能涉及与按钮、开关、旋钮、操纵杆等的相互作用，或涉及方向盘以预定方式的移动。可替代地，可以考虑语音命令。不管执行过渡的发起的精确方式如何，本文描述的实施例管理从自动驾驶模式到手动驾驶模式的过渡，以确保驾驶员输入的命令基本上与由自动驾驶系统提供的命令相对应。

现在参考图13，对于未匹配的方向盘和车轮布置，示出了从自动驾驶模式到手动驾驶模式的过渡期间以转向角权限和转向转矩权限的形式的混合控制。特别地，这些图通过角度和转矩控制权限的传递的受控情况(controlled profile)来表示直观且安全的过渡。来自驾驶员的接管请求(TOR)发起是否检测到手放在方向盘上以及是否检测到正确的视线的评估。

如果视线不指示有意识的驾驶员，则将触觉反馈通知提供给方向盘以警告驾驶员。在所示的图中，以W1、W2、W3和W5表示的持续时间是可调的，a_init也是如此。基于在时间段W2期间执行的驾驶员准备度评估来计算a_Target和时间段W4。该评估可以包括转向和视线表现分析。在W2和W4期间，自动驾驶系统将在操作层次(例如，车辆稳定性和车道保持)和战术层次(例如，轨迹变化)向驾驶员提供辅助。W4期间的自动驾驶系统的辅助级别可以更低或更高，这取决于时间段W2期间的驾驶员表现。

现在参考图14，针对匹配的方向盘和车轮布置，示出了从自动驾驶模式到手动驾驶模式的过渡期间以转向角权限和转向转矩权限的形式的混合控制。特别地，该图通过角度和转矩控制权限的传递的受控情况来表示直观且安全的过渡。来自驾驶员的接管请求(TOR)发起是否检测到手放在方向盘上以及是否检测到正确的视线的评估。如果视线不指示有意识的驾驶员，则将触觉反馈通知提供给方向盘以警告驾驶员

在所示的图中，以W1、W2、W3和W5表示的持续时间是可调的，a_init也是如此。基于在时间段W2期间执行的驾驶员准备度评估来计算a_Target和时间段W4。该评估可以包括转向和视线表现分析。在W2和W4期间，自动驾驶系统将在操作层次(例如，车辆稳定性和车道保持)和战术层次(例如，轨迹变化)向驾驶员提供辅助。W4期间的自动驾驶系统的辅助级别可以更低或更高，这取决于时间段W2期间的驾驶员表现。

在本文描述的一些实施例中，可以提供灵活的线控转向架构，该架构为客户提供有益的接口以实现他们自己的高级过渡管理算法。线控转向系统考虑驾驶员和机器人的权限级别的能力由外部电子控制单元(ECU)在两个层次(特别是对于方向盘的触觉反馈和对于车轮致动器的车辆轨迹)提供。实施例还分离了触觉反馈和车辆轨迹的权限级别。

本文描述的一些实施例可以提供从完全ADAS控制的模式到人类驾驶员控制的模式的转向控制的过渡。此外，这种过渡有助于从根据ADAS的第一计划轨迹到根据人类驾驶员的第二计划轨迹的车辆10的计划轨迹的改变。

本文描述的一些实施例还有助于以自适应/动态方式为线控转向系统生成触觉反馈。自适应触觉反馈引导驾驶员以直观的方式回到驾驶回路，并帮助他/她提高驾驶表现。触觉转矩是基于与驾驶员和自动驾驶系统相关的信号计算的。车辆速度和驾驶员准备水平用于调节触觉反馈的级别。在一个或多个示例中，当驾驶员基于第一计划轨迹将手握式方向盘转向错误方向时，方向盘振动被激活。此外，转矩仲裁器用于确保从触觉反馈转矩到道路反馈转矩(完全人类驾驶模式)的平滑过渡。在一个或多个示例中，转矩仲裁器还用于在过渡阶段期间管理来自ADAS安全功能(例如，避免碰撞)的转矩。应当注意，本文描述的计算是可调的(形状和幅度)以满足客户的期望。

本文描述的一些实施例涉及与车辆10的转向系统相关联的系统和方法，其可以与各种类型的转向柱一起使用。特别地，电动助力转向系统和自动或半自动驾驶系统是可以从本文公开的实施例中受益的车辆转向柱的示例。

控制系统可以包括一个或更多个控制器和处理器，其可以彼此集成以存储和接收数据，处理计算以及执行命令。在自动转向模式下，不需要驾驶员通过转向输入装置提供转向控制。在驾驶员期望重新获得车辆10的转向控制的情况下，提交提示以将转向控制过渡回驾驶员。完全驾驶员转向控制可以被称为车辆10的手动转向模式。

由于与转向车辆10相关联的动态因素，从自动转向模式到手动转向模式的过渡(称为过渡转向模式)必须在许多考虑的情况下进行处理。为了执行从自动转向模式到手动转向模式的安全且直观的过渡，本文所述和附图中所示的实施例评估驾驶员的准备，以确定是否可以安全地完成过渡模式以将车辆完全切换到手动转向模式。

图15示出了在自动转向系统(例如，机器人)的控制下，车辆(例如车辆10)被投影沿其移动的路径。投影的路径可能包括弯曲操控，其中，在这种情况下可靠的驾驶员准备度评估尤为重要。在所示的示例中，车轮角度处于非笔直向前(即0度或12点钟)的位置，但是，用于手动转向控制的手握式方向盘处于笔直向前的位置或处于与车轮角度位置不对应的某个其他位置。这可能是线控转向系统和具有非旋转方向盘能力的自动系统中的情况。

图16示出了转向角度的驾驶员输入随时间的图。最初，车辆10处于自动驾驶模式。一些级别的自动驾驶车辆允许人类车辆操作者接管自动驾驶模式。在车辆10正在以自动驾驶模式运行而自动驾驶系统未发出干预的请求时，操作者可以请求操作车辆10。在这些情况下，自动驾驶系统延迟到手动驾驶模式的放弃控制，以确保平滑过渡到手动驾驶模式，既为了操作者的舒适度和/或又为了防止危险情况的发生。

在表示为“驾驶员手放在方向盘上”的时间，做出提示以警告一个或多个车辆控制系统：手动驾驶模式被期望或要求并且过渡驾驶模式被发起。直到满足各种驾驶员准备参数，才过渡到手动转向模式。特别地，如图16所示，自动驾驶系统(例如，机器人)利用车轮角度输入来转向车辆10，该车轮角度输入对于车辆10的投影路径来说是期望的。

在“驾驶员手放在方向盘上”时间，操作者/驾驶员开始利用方向盘提供转向角度输入。相对于机器人转向角度输入，示出了各种驾驶员输入情况。比较这些输入以确定驾驶员是否准备好接管车辆10的手动转向控制。具体地，如果与机器人的输入相比，驾驶员的输入在可接受的输入包络线(envelope)(例如范围)之内，则过渡到手动驾驶模式将继续和/或完成。如图所示，驾驶员可以提供被认为是可接受的输入(即，在包络线内)，或者在低估或高估需要的方向盘角度输入时提供输入。这些输入可以指示驾驶员不知道驾驶情况/背景，或者驾驶员不自信并且犹豫。可接受的驾驶员转向角输入中的任何不一致都会导致过渡到手动驾驶模式的延迟。

上述分析基于误差分析评估驾驶员转向输入相对于机器人转向输入的一致性。算法的输出可以增强转向控制从机器人到驾驶员的过渡。特别地，驾驶员一致性评估使用误差的数学处理结合典型的驾驶员反应知识(上述的包络线)来接管车辆10的转向控制。评估模型在图17中示意性地示出。

本文描述的实施例提供了驾驶员意识评估系统和方法，其将输入提取与包络线检查相结合以评估驾驶员准备度。限定驾驶员转向输入角度的可接受边界的包络线是可调的，评估的持续时间也是如此。包络线可以基于车辆动态是动态的。驾驶员意识评估可以由触觉反馈算法使用，以在评估过程中和/或之后将驾驶员更好地引导至机器人投影的路径。基于驾驶员意识评估的确认时间可以用于将车辆10的控制瞬时传递给驾驶员。

根据本公开的另一实施例，如图18至图23所示，还可以基于驾驶员对方向盘上模拟的不可预测的干扰的响应(以驾驶员纠正动作的形式)来分析驾驶员的准备度。进行手在方向盘上检测时发起该干扰。干扰情况(disturbance profile)(即，形状和频率–低或高)被转换为马达转矩命令，该命令被发送到手握式方向盘致动器。分析驾驶员在手握式方向盘转矩、位置和速度方面的响应，并评估驾驶员的准备水平(图18)。

不可预测的干扰的示例是对车辆10的侧风效应(图19)。侧风在轮胎-道路接触路径上产生横向力。横向力通过悬架臂和转向机构被转换为方向盘上的转矩。驾驶员对这种干扰的响应取决于他/她的驾驶技能和状态。图20和21示出了用于稳定侧风(图20)和施加在方向盘的感觉上的一个或多个阵风(图21)的马达转矩命令。如图22所示，评估驾驶员对方向盘上的转矩的响应以确定驾驶员是否能够通过抵抗和/或补偿施加的转矩来保持车辆的前进方向。图23示出了系统框图，该系统框图示意性地示出了驾驶员准备度评估。

图18-23的实施例提供了一种驾驶员准备度评估系统和方法，用于基于不可预测的干扰模拟而在非旋转方向盘状态下运行的线控转向系统。手放在方向盘上检测的使用发起了模拟的干扰过程，并且该模拟被用于直线和曲线场景中转向控制的过渡。基于周围环境选择干扰情况。驾驶员响应分析可以使用频域和/或时域方法。本文描述的实施例在从机器人到驾驶员的转向控制的过渡期间增强了安全性。

在一些实施例中，线控转向系统包括处理器，该处理器被配置为执行用于管理从自动控制模式到手动控制模式的转向控制的过渡的方法。在一些实施例中，该方法包括基于自动控制模式角度与手动控制模式角度之间的最大允许误差来计算误差预算。在一些实施例中，该方法还包括基于在平滑的车辆动态下实现转向控制的过渡所需的时间来计算预算。在一些实施例中，该方法还包括生成位置命令以在时间预算内移动车轮以匹配手动控制模式角度。

在一些实施例中，线控转向系统包括处理器，该处理器被配置为执行用于管理从自动控制模式到手动控制模式的转向控制的过渡的方法。该方法包括计算触觉反馈以引导驾驶员根据自动控制模式角度改变手握式方向盘角度。在一些实施例中，该方法还包括计算手握式方向盘振动并将手握式方向盘振动与触觉反馈混合。在一些实施例中，该方法还包括在触觉反馈和车轮转矩之间进行仲裁以生成马达转矩命令。

在一些实施例中，一种方法被配置为管理从自动控制模式到手动控制模式的转向控制的过渡。在一些实施例中，该方法包括基于自动控制模式角度与手动控制模式角度之间的最大允许误差来计算误差预算。在一些实施例中，该方法还包括基于在平滑的车辆动态下实现转向控制的过渡所需的时间计算时间预算。

在一些实施例中，用于在从自动控制模式过渡为手动控制模式时提供触觉反馈以引导驾驶员改变手握式方向盘角度的方法包括：计算触觉反馈以引导驾驶员根据自动控制模式角度改变手握式方向盘角度。该方法还包括计算手握式方向盘振动并将手握式方向盘振动与触觉反馈混合。该方法还包括在触觉反馈和车轮转矩之间进行仲裁以生成马达转矩命令。

在一些实施例中，用于车辆从自动驾驶模式过渡为手动驾驶模式的方法包括：从操作者接收接管请求；向操作者提供触觉反馈；进行驾驶员准备度评估；以及利用共享控制过渡模式从自动驾驶模式过渡到手动驾驶模式，共享控制过渡模式被限定为由自动驾驶系统部分控制并且由操作者输入部分控制车轮位置。

在一些实施例中，驾驶员准备度评估系统包括在自动驾驶模式下自动驾驶系统在运行期间控制车轮角度，自动驾驶系统生成车辆的投影路径。该系统还包括处理器，该处理器在评估时段期间接收驾驶员转向角输入，以将驾驶员转向角输入与车辆的投影路径的车轮角进行比较。

在一些实施例中，评估驾驶员准备度的方法包括：在方向盘上施加转矩；评估驾驶员对施加的转矩的响应，以确定对手动驾驶模式的准备情况。在一些实施例中，施加的转矩模拟侧风。在一些实施例中，施加的转矩模拟一个或多个阵风。

在一些实施例中，用于为车辆提供运行模式过渡的系统包括处理器和存储器。该方法包括指令，该指令在由处理器执行时使处理器：接收指示从车辆的第一运行模式过渡到车辆的第二运行模式的请求的输入；确定对应于第一运行模式的第一计划轨迹；确定对应于第二运行模式的第二计划轨迹；确定对应于第一计划轨迹的第一车轮致动器角度；确定对应于第二计划轨迹的第二车轮致动器角度；确定当前手握式方向盘致动器角度和对应于第二车轮致动器角度的手握式方向盘致动器角度之间的差；以及响应于确定差小于阈值而在确定的时间段内从第一运行模式过渡到第二运行模式。

在一些实施例中，第一运行模式包括自动运行模式。在一些实施例中，第二运行模式包括手动运行模式。在一些实施例中，当前手握式方向盘致动器角度包括零度角度。在一些实施例中，该输入指示车辆的手握式方向盘的操作者参与/介入(engagement)。在一些实施例中，该输入指示在车辆内的开关(switch)位置。在一些实施例中，指令还使处理器响应于确定差大于阈值而基于第一车轮致动器角度和当前手握式方向盘致动器角度来生成触觉反馈转矩。在一些实施例中，指令还使处理器基于第一车轮致动器角度和触觉反馈转矩向车辆的手握式方向盘提供辅助转矩。

在一些实施例中，用于为车辆提供运行模式过渡的方法包括：接收指示从车辆的第一运行模式过渡到车辆的第二运行模式的请求的输入。该方法还包括确定对应于第一运行模式的第一计划轨迹。该方法还包括确定对应于第二运行模式的第二计划轨迹。该方法还包括确定对应于第一计划轨迹的第一车轮致动器角度。该方法还包括确定对应于第二计划轨迹的第二车轮致动器角度。该方法还包括确定当前手握式方向盘致动器角度和对应于第二车轮致动器角度的手握式方向盘致动器角度之间的差。该方法还包括，响应于确定差小于阈值而在确定的时间段内从第一运行模式过渡到第二运行模式。

在一些实施例中，第一运行模式包括自动运行模式。在一些实施例中，第二运行模式包括手动运行模式。在一些实施例中，当前手握式方向盘致动器角度包括零度角度。在一些实施例中，该输入指示车辆的手握式方向盘的操作者介入/参与(engagement)。在一些实施例中，该输入指示在车辆内的开关位置。在一些实施例中，该该方法还包括：响应于确定差大于阈值而基于第一车轮致动器角度和当前手握式方向盘致动器角度来生成触觉反馈转矩。在一些实施例中，该方法还包括：基于第一车轮致动器角度和触觉反馈转矩向车辆的手握式方向盘提供辅助转矩。

在一些实施例中，过渡车辆的运行模式的方法包括从操作者接收接管请求。该方法还包括向操作者提供触觉反馈。该方法还包括执行驾驶员准备度评估。该方法还包括使用共享控制过渡模式从第一运行模式过渡到第二运行模式。

在一些实施例中，第一运行模式对应于自动驾驶模式，并且第二运行模式对应于手动驾驶模式。在一些实施例中，共享控制过渡模式被限定为由自动驾驶系统部分控制并且由操作者输入部分控制车轮位置。在一些实施例中，执行驾驶员准备度评估包括：在车辆的手握式方向盘上施加转矩；评估驾驶员对施加的转矩的响应，以确定对手动驾驶模式的准备情况。

本技术方案可以是任何可能的技术细节整合程度下的系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质(或媒介)，其上具有计算机可读程序指令，用于使处理器执行本技术方案的各方面。

本文参考根据技术方案实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图来描述本技术方案的各方面。将理解，流程图和/或框图的每个框以及流程图和/或框图中的框的组合可以由计算机可读程序指令实现。

附图中的流程图和框图示出了根据本技术方案的各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实施方式的架构、功能和操作。就此而言，流程图或框图中的每个框可以表示模块、段或部分指令，其包括用于实现指定的逻辑功能的一个或更多个可执行指令。在一些替代实施方式中，框中提到的功能可以不按图中所示的顺序发生。例如，事实上，连续示出的两个方框可以基本上同时执行，或者这些方框有时可以以相反的顺序执行，这取决于所涉及的功能。还应注意，框图和/或流程图的每个框以及框图和/或流程图中的框的组合可以由执行特定功能或动作或者执行专用硬件和计算机指令的组合的专用硬件型系统来实现。

还应当理解，本文例示的用于执行指令的任何模块、单元、组件、服务器、计算机、终端或装置可以包括或访问计算机可读介质，诸如存储介质、计算机存储介质或数据存储装置(可移除和/或不可移除)(例如磁盘、光盘或磁带)。计算机存储介质可以包括以用于存储信息(例如，计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。这种计算机存储介质可以是装置的一部分，也可以访问或连接到装置。本文描述的任何应用或模块可以使用可以由这类计算机可读介质存储或保持的计算机可读/可执行指令来实现。

虽然仅结合有限数量的实施例详细描述了技术方案，但应容易理解，技术方案不限于这些公开的实施例。相反，可以修改技术方案以包含此前未描述但与技术方案的精神和范围相当的任何数量的变型、改变、替换或等同布置。另外，虽然已经描述了技术方案的各种实施例，但是应该理解，技术方案的各方面可以仅包括所描述的实施例中的一些实施例。因此，技术方案不应被视为受前述描述的限制。

上述讨论意在说明本公开的原理和各种实施例。一旦完全理解了上述公开，许多变型和修改对于本领域技术人员将变得显而易见。下面的权利要求旨在被解释为包括所有这些变型和修改。

此外，词语“示例”在本文中用于表示用作示例、实例或图示。本文描述为“示例”的任何方面或设计都不是必须解释为比其它方面或设计优选或有利。而是，词语“示例”的使用意在以具体形式呈现概念。如在本申请中所使用的，术语“或者”意在表达包含性的“或者”而非排他性的“或者”。即，除非具体说明，或者从上下文中清楚，否则“X包括A或B”意在表达任何普通包含性的排列。即，如果X包括A，X包括B或者X包括A和B，则在上述任何情况下均满足“X包括A或B”。此外，除非特别说明或者从上下文可以清楚是指单数形式，否则本申请和所附权利要求中使用的不定冠词“一”通常应该被解释为表示“一个或多个”。此外，通篇使用的术语“一实施方式”或“一个实施方式”不旨在表示同一个实施例或实施方式，除非如此描述。

本文描述的系统、算法、方法、指令等的实施方式可以以硬件、软件或它们的任意组合来实现。硬件可包括例如计算机、知识产权(IP)核心、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑阵列、光处理器、可编程逻辑控制器、微代码、微控制器、服务器、微处理器、数字信号处理器或任何其它合适的电路。在权利要求中，术语“处理器”应当被理解为包括任何前述硬件，或者单独地或者组合地。术语“信号”和“数据”可互换使用。

如本文所使用的，术语模块可包括被设计用于与其它组件共同使用的封装的功能硬件单元、可由控制器执行的指令集(例如，处理器执行软件或固件)、被设置为执行特定功能的处理电路以及与较大系统接口连接的自包含式硬件或软件组件。例如，模块可包括专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、电路、数字逻辑电路、模拟电路、分立电路的组合、门和其它类型的硬件或它们的组合。在其它实施例中，模块可包括存储器，该存储器存储可由控制器执行以实现模块的特征的指令。

此外，在一个方面，例如，可以使用具有计算机程序的通用计算机或通用处理器来实现本文描述的系统，该计算机程序在被执行时，执行本文描述的相应方法、算法和/或指令中的任何方法、算法和/或指令。另外，或者可选地，例如，可以利用专用计算机/处理器，其可包含用于执行本文描述的任何方法、算法或指令的其它硬件。

此外，本公开的所有或部分实施方式可以采取可从例如计算机可用或计算机可读介质访问的计算机程序产品的形式。计算机可用或计算机可读介质可以是任何可例如有形地包含、存储、通信或传输由任何处理器使用或与任何处理器结合使用的程序的装置。介质可以是例如电、磁、光、电磁或半导体装置。其它合适的介质也是可用的。

已经描述了上述实施例、实施方式和方面，以使得容易地理解本公开而不限制本公开。相反，本公开旨在覆盖包括在所附权利要求的范围内的各种修改和等效布置，该范围符合最宽泛的解释以包含法律允许的所有这样的修改和等效结构。