用于牵引车辆的增强的车辆横向控制（车道跟随/车道保持/车道变换控制）制造技术

一种用于在车辆进入弯道之前提供由车辆牵引的拖车在当前车辆路径的弯道中时将穿出行车道的警告的方法。该方法确定车辆在接近弯道，确定弯道的曲率半径，确定行车道的车道宽度，以及识别拖车的长度。该方法还确定车辆为跟随弯道的曲率半径所需的预测转向角度，利用该预测转向角度来确定用于行驶通过弯道的车辆的转弯半径，以及利用车辆的转弯半径来确定拖车的转弯半径。然后，该方法基于弯道的曲率和拖车的转弯半径来确定拖车是否将穿出行车道。

Enhanced vehicle lateral control (lane following / lane keeping / lane change control) for traction vehicles

A method used to provide a warning to travel through a lane when a vehicle is drawn into a curve in the current vehicle path before the vehicle enters the bend. The method determines the curve of the vehicle near the curve, determines the radius of curvature of the curve, determines the lane width of the lane, and identifies the length of the trailer. This method is also determined to predict the vehicle required for the radius of curvature of the curve with the steering angle, used to determine the driving through a turning radius curve of vehicle steering angle by using the prediction, and the use of the vehicle turning radius to determine the turning radius of the trailer. Then, the method determines whether the trailer will travel through the lane based on the curvature of the curve and the turning radius of the trailer.

【技术实现步骤摘要】
用于牵引车辆的增强的车辆横向控制(车道跟随/车道保持/车道变换控制)
本专利技术通常涉及用于提供当行驶通过当前车辆路径的弯道时，在车辆进入弯道之前，由车辆牵引的拖车将穿出行车道的警告的系统和方法，且更具体地涉及用于提供当行驶通过当前车辆路径的弯道时，在车辆进入弯道之前，由车辆牵引的拖车将穿出行车道的警告的系统和方法，其中，系统将考虑车辆和拖车的转弯半径、车道的宽度、车辆的轴距、拖车的长度和宽度、以及弯道的曲率。
技术介绍
现代车辆的操作正变得越来越自动，即车辆能够提供需要更少驾驶员介入的驱动控制。巡航控制系统已经在车辆上使用多年，其中，车辆操作员可以设置车辆的特定速度，且车辆将维持该速度而无需驾驶员操作油门。本领域最近已经发展了自适应巡航控制系统，其中，不仅该系统可维持设置的速度，而且在利用各种传感器(例如，雷达和相机)检测到前边存在更慢移动的车辆的情况下将自动的减缓车辆。某些现代车辆还提供自动停车，其中，车辆将自动地提供用于停车的转向控制。一些车辆系统提供自动的制动以防止后端碰撞。随着车辆系统的改进，它们将变得更加自动，其目标为成为完全自动地驱动车辆，其中，未来车辆可采用用于车道变换、通过、远离交通、驶入交通等的自动系统。2012年5月1日授权给Lee的题目为“用于自动车道居中和车道变换控制系统的路径生成算法(PathGenerationAlgorithmforAutomatedLaneCenteringandLaneChangingControlSystem)”的美国专利号8,170,739该被转让给本专利的受让人，且在本文中作为参考被引用，其公开了一种用于提供用于自动车道居中和/或车道保持目的的车辆路径生成系统。该系统检测道路上的标识，在行车道上生成期望的车辆路径，并提供将车辆维持在车道内的自动转向。尽管在'739专利中公开的用于提供用于自动车道居中和车道保持目的的路径生成的系统和方法对通过转向车辆使其保留在行车道内是有效的，但是该系统和方法并不能应用于当车辆绕弯道行驶时而将被牵引车辆维持在车道内，即使牵引车厢保留在车道内。
技术实现思路
本专利技术描述了一种用于在车辆进入弯道之前提供由车辆牵引的拖车在当前车辆路径的弯道中时将穿出行车道的警告的系统和方法。该方法包括：确定车辆在接近弯道，确定弯道的曲率半径，确定行车道的车道宽度，以及识别拖车的长度。该方法还包括：确定车辆为跟随弯道的曲率半径所需的预测的转向角度，利用该预测的转向角度来确定用于行驶通过弯道的车辆的转弯半径，以及利用车辆的转弯半径来确定拖车的转弯半径。然后，该方法基于车道的宽度、拖车的宽度和长度、弯道的曲率以及拖车的转弯半径来确定该拖车是否将至少部分地穿出行车道，且因此警告车辆的驾驶员。此外，一旦车辆已经进入弯道，则该方法基于车辆的当前的转向角度以及车辆的期望的转向角度(将车辆维持在行车道内)可给驾驶员提供转弯建议。接合附图，通过以下描述和所附权利要求书，本专利技术的其它特征将变得显而易见。附图说明图1是牵引拖车并正在接近行车道中的弯道的车辆的示意图；图2是示出了行驶通过弯道的车俩和拖车的示意图；图3是示出了用于警告驾驶员拖车在行驶通过弯道时可能穿出车道的过程的流程图；图4是与图3所示的流程图类似且包括为驾驶员提供转弯建议以使得拖车不会穿出行车道的流程图；图5是牵引拖车并沿着宽转弯半径行驶通过弯道的车辆的示意图；图6是牵引拖车并沿着窄转弯半径行驶通过弯道的车辆的示意图；图7是用于提供自动车辆转向的路径预测系统的方框图；图8是示出了用于提供用于车辆以宽转弯半径跟随的路径的过程的流程图；以及图9是示出了用于提供用于车辆以窄转弯半径跟随的路径的过程的流程图。具体实施方式以下本专利技术的涉及用于提供当行驶通过当前车辆路径的弯道时，在车辆进入弯道之前，由车辆牵引的拖车将穿出行车道的警告的系统和方法的实施例的讨论在本质上仅仅是示意性的，且决不以任何方式意于限制本专利技术或它的应用或使用。图1示出了通过联结件18牵引拖车16并在道路的行车道12内行驶的车辆14的示意图示10。拖车16仅仅示出用于表示目的，因而它可以为由车辆14牵引的任何车辆，例如船、活动房等。车辆14正在接近车道12内的弯道20，并沿车道12中心处的行驶路径22跟随，这造成车辆14保留在车道12之内。车辆14包括合适的传感器24，例如相机、雷达、激光雷达等等，它们可被应用于检测车道标记、物体、弯道20等等，与本文的讨论是一致的。车辆14还包括地图数据库26、显示器30、GPS单元34和控制器28。控制器28意于代表所有各种模块、控制器、处理器、电子控制单元(ECU)等等，它们是执行并操作本文所讨论的各种算法和过程所需的。地图数据库26储存可获得的任何详细级别的地图信息，例如行车道的数量、行车道模式等等。行驶路径22可在显示器30上显示。在示意图示10中，当绕着弯道20沿着路径22行驶时，车辆14和拖车16以虚线示出，以示出车辆14可以保留在行车道12内，但拖车16可能穿出车道12。如很好地理解，车辆和拖车具有各种尺寸和长度，每个很可能具有不同的轴距l、拖车长度、拖车宽度、联结件长度等等，当绕着弯道20前进时，它们限定了车辆14和拖车16的转弯半径。另外，车辆道路可能具有不同的宽度，且道路弯道具有不同的曲率半径。本专利技术提出在车辆14进入弯道20之前，识别车辆14通过弯道20的预测路径，车辆14是否处于自动驱动、半自动驱动和/或机械驱动，以确定拖车16是否将穿出车道12，且倘若如此，则提供一个或多个补救动作。在一个实施例中，在车辆14达到弯道20之前，例如在其之前约5秒钟，倘若控制器28确定车辆14的预测路径将引起拖车16会穿出车道12，则控制器28将提供合适的警告，例如显示器30上的图标、触觉座椅、触觉方向盘、警报铃声等等。显示器30将示出车辆14和拖车16的预测路径。在另一实施例中，当行驶通过弯道20时，控制器28可能不会仅仅是警告车辆驾驶员拖车16可能穿出车道12，而且可在显示器30上示出车辆14需要跟随的路径，以使得拖车16不会穿出车道12，以便提供给驾驶员所期望的转向路径。在另一实施例中，当车辆14被自动驱动时，该系统将将引起车辆14沿着校正后的车道跟随路径或车道保持路径转向，以防止拖车16穿出弯道20中的车道12。图2是示出了行驶通过弯道20的车俩14和拖车16的示意图示34。在示意图示34中，针对特定的车辆转向角度δ以及针对车辆14特定的轴距l，通过弯道20的车辆14的前部处的转弯半径Rf可按如下进行计算：一旦车辆14的转弯半径Rf已知，则车辆14的后轮处的转弯半径Rb、拖车16的联结件点处转弯半径Rl、以及拖车16的后部处的转弯半径Rt可按如下进行计算：其中，a1是车辆14的前轮与前保险杠之间的距离，b1是联结件18的长度，且b2是拖车16的长度，这些将是已知的或从合适的传感器(未示出)可以计算出。应当注意的是，拖车端点的转弯半径Rt小于车辆14的转弯半径Rf，且随着拖车16的长度变得越长则转弯半径Rt变得更小。为了确定在弯道20中拖车16是否将穿出行车道12，需要已知弯道20的曲率半径和拖车16的宽度。弯道20的曲率半径可从相机、地图数据库26、来自GPS单元32的信息获得，或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于识别由牵引车辆牵引的拖车是否会至少部分地穿出所述车辆所沿着行驶的弯道的行车道的方法，所述方法包括：确定所述车辆正接近所述行车道内的所述弯道；确定所述弯道的曲率半径和所述行车道的车道宽度；确定所述拖车的长度和宽度；确定所述车辆为跟随所述弯道的所述曲率半径所需的预测的转向角度；利用所述预测的转向角度来确定用于行驶通过所述弯道的所述车辆的转弯半径；利用所述车辆的所述转弯半径来确定所述拖车的后端点的转弯半径；基于所述弯道的所述曲率以及所述拖车的所述后端点的所述转弯半径来确定所述拖车将穿出所述行车道；以及在所述车辆到达所述弯道之前警告所述车辆的驾驶员所述拖车会穿出所述行车道。

【技术特征摘要】
2016.02.26 US 15/0546761.一种用于识别由牵引车辆牵引的拖车是否会至少部分地穿出所述车辆所沿着行驶的弯道的行车道的方法，所述方法包括：确定所述车辆正接近所述行车道内的所述弯道；确定所述弯道的曲率半径和所述行车道的车道宽度；确定所述拖车的长度和宽度；确定所述车辆为跟随所述弯道的所述曲率半径所需的预测的转向角度；利用所述预测的转向角度来确定用于行驶通过所述弯道的所述车辆的转弯半径；利用所述车辆的所述转弯半径来确定所述拖车的后端点的转弯半径；基于所述弯道的所述曲率以及所述拖车的所述后端点的所述转弯半径来确定所述拖车将穿出所述行车道；以及在所述车辆到达所述弯道之前警告所述车辆的驾驶员所述拖车会穿出所述行车道。2.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述拖车的后端点的转弯半径包括：基于所述车辆的所述转弯半径、所述车辆的轴距、所述车辆的前轮到所述车辆的前保险杠的距离、所述车辆与所述拖车之间的联结件长度和所述拖车的所述长度来确定所述拖车的所述后端的转弯半径。3.根据权利要求2所述的方法，其中，确定所述拖车的所述后端点的转弯半径包括利用公式：其中，Rt为所述拖车的所述后端点的所述转弯半径，l为所述车辆的所述轴距，a1为所述车辆的所述前保险杠到所述前轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：JW·李，B·B·利特高希，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US