CN104520779B - 用于为机器规划转弯路径的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于控制执行转弯的第一机器(10)的系统包括控制器(12)，该控制器(12)被配置为为第一机器(10)识别预期转弯。预期转弯由两个相邻的行车道(42，44)形成。这两个行车道包括第一行车道(42)和第二行车道(44)。控制器(12)被进一步配置为接收关于第二机器(70)的信息，并基于所接收的信息(18C)确定是否控制第一机器(10)沿循车道交叉路径(60)执行预期转弯。车道交叉路径(60)包括第一行车道(42)的一部分(62)和第二行车道(44)的一部分(64)，使得第一机器(10)在第一行车道(42)和第二行车道(44)之间变换以执行预期转弯。

Description

用于为机器规划转弯路径的方法和系统
技术领域
本发明整体涉及一种为机器规划路径的方法和系统，并且更具体地涉及一种为机器规划转弯路径的方法和系统。
背景技术
机器(诸如拖运卡车、装载机、推土机、自动平地机以及其他类型的重型机械)被用于执行多种任务。在这些任务的执行过程中，机器通常在变化的地形、不稳定的环境条件以及变化的交通状况下并且带有不同大小和类型的载荷进行操作。由于机器操作所处的情况不断变化，导致根据在任何给定时间机器所沿循的特定行驶路径，特定机器的执行可能相差很大。遗憾的是，人类操作员可能常常难以适当地规划完成预期机器目标所需的行驶路径。
在授予Kageyama等人的美国专利No.6,292,725('725专利)中描述了改进机器的行驶路径规划的一种尝试，该'725专利描述了一种用于车辆的防干扰系统。所述系统阻止了在道路上沿相反方向行驶的车辆的干扰。每个车辆可检测其他车辆诸如迎面而来的车辆，并且可在迎面而来的车辆靠近时减速或移动到路肩。因此，'725专利的系统可提供路线规划和机器引导方面的一些帮助，但其可能不是最佳的。
本发明的系统涉及解决上文所述的一个或多个问题和/或现有技术的其他问题。
发明内容
在一个方面，本发明涉及一种用于控制执行转弯的第一机器的系统。该系统包括被配置为为第一机器识别预期转弯的控制器。预期转弯由两个相邻的行车道形成。这两个行车道包括第一行车道和第二行车道。控制器被进一步配置为接收关于第二机器的信息，并基于所接收的信息确定是否控制第一机器沿循车道交叉路径执行预期转弯。车道交叉路径包括第一行车道的一部分和第二行车道的一部分，使得第一机器在第一行车道和第二行车道之间变换以执行预期转弯。
在另一方面，本发明涉及一种用于控制执行转弯的第一机器的方法。该方法包括使用至少一个处理器为第一机器识别预期转弯。预期转弯由两个相邻的行车道形成。这两个行车道包括具有第一正常行驶方向的第一行车道和具有与第一正常行驶方向相反的第二正常行驶方向的第二行车道。该方法还包括在至少两条路径之间进行选择，用于使得第一机器沿循所选择的路径行驶在预期转弯周围。所述至少两条路径包括仅包括第一行车道的第一路径和在第一行车道与第二行车道之间变换的第二路径，使得当在第二行车道上的第二路径中行驶时，第一机器相背于第二正常行驶方向行驶。
在另一方面，本发明涉及一种用于控制执行转弯的第一机器的方法。该方法包括使用至少一个处理器为第一机器识别预期转弯。预期转弯由两个相邻的行车道形成。这两个行车道包括具有第一正常行驶方向的第一行车道和具有与第一正常行驶方向相反的第二正常行驶方向的第二行车道。该方法还包括使用至少一个处理器接收与在第二行车道中行驶的第二机器相关联的信息，并且使用至少一个处理器基于所接收的信息确定第一机器在预期转弯周围的速度和路径。第一机器的路径在第一行车道和第二行车道之间变换，使得当在第二行车道上行驶时，第一机器相背于第二正常行驶方向行驶。
附图说明
图1是根据一个实施例的与机器和非车载系统相关联的某些部件的示意图；
图2是根据一个实施例的用于机器在道路上执行转弯的路径的示意图；
图3是根据一个实施例的用于机器在道路上执行转弯的一个另选路径的示意图；
图4是根据一个实施例的机器面向迎面而来的交通的各另选路径的示意图；以及
图5是示出根据一个实施例的用于控制机器的方法的流程图。
具体实施方式
现在将对本发明的示例性实施例做出详细的参考，其示例在附图中示出。只要有可能，整个附图中将使用相同的参考编号指示相同或相似的部分。
图1示出移动机器10的一个实施例，该移动机器10被配置为与非车载系统30(例如，位于远离机器10处的工作场所控制设施或其他系统)通信。机器10可以为执行与工业(诸如采矿、建筑、农业、货运或其他工业)相关联的一些类型的操作的自主移动机器。另选地，机器10可以为半自主的或由人操纵。自主机器可被设计成在无操作员的情况下操作(无人操纵)，而半自主机器可以或可以不被设计成通过操作员来操作。在任何情况下，机器10可以为例如公路用或非公路用拖运卡车，或为可拖运装载材料(有效载荷)的其他类型的移动机器。另选地，机器10可以为自动平地机、挖掘机、推土机、洒水车、装载机、夯土机、铲土机、客运车辆或其他类型的移动机器。
机器10可包括控制器12，该控制器12可与同样包括在机器10之内或之上的发射器14和接收器16通信。控制器12可包括被配置为执行软件的一个或多个处理器(未示出)，所述软件用于执行符合所公开的实施例的一个或多个功能。控制器12还可与一个或多个存储器设备18通信，该一个或多个存储器设备18包括在机器10中并且被配置为存储用于执行符合所公开的实施例的一个或多个功能的数据和/或进程，包括可以被处理器使用的计算机程序和计算机代码，这些计算机程序和计算机代码可以用于处理数据，诸如下文所述的所感测的参数。
发射器14可通过通信链路向非车载系统30和/或另一个机器70(图4)发射信号。发射器14可包括使得发射器14能够通过通信链路发射信号的硬件和/或软件。信号可包括卫星、蜂窝、红外、无线电和/或其他类型的无线通信。另选地，信号可包括电、光和/或其他类型的有线通信。例如，发射器14可传输指示机器10的各种所感测的操作特性和/或如下文将要描述的其他信息的信号。
接收器16可通过通信链路接收来自非车载系统30和/或另一个机器70的信号。接收器16可包括使得接收器16能够通过通信链路接收信号的硬件和/或软件。信号可包括卫星、蜂窝、红外、无线电和/或其他类型的无线通信。另选地，信号可包括电、光和/或其他类型的有线通信。例如，接收器16可接收指示对机器10分配的任务、关于道路的信息、关于沿道路行驶的其他机器70的信息和/或如下文将要描述的其他信息的信号。
控制器12还可与包括在机器10之内或之上的感测系统20的一个或多个设备通信。该感测系统20可被配置为监控机器10的操作特性。例如，感测系统20可包括位置传感器22、取向传感器24、速度传感器26和/或有效载荷传感器28中的一个或多个。也可提供其他感测设备，例如，转向角传感器、加速计、时钟等等。传感器22、24、26和/或28可以为直接感测或测量所感测的参数的物理(硬件)传感器。另选地，传感器22、24、26和/或28也可包括例如基于地图驱动的估计生成指示所感测的参数的信号的虚拟传感器。
位置传感器22可被配置为监控机器10的位置。例如，位置传感器22可包括全球导航卫星系统(GNSS)设备(例如，全球定位系统(GPS)设备)，该GNSS设备被配置为基于来自卫星、局部追踪系统和/或本领域已知的任何其他位置感测系统的数据，针对机器10生成位置数据，例如，坐标(例如，GPS坐标或GNSS坐标)、高程数据和/或其他二维或三维位置数据。位置传感器22可生成指示机器10的所确定位置的信号并将该信号传输至控制器12。位置数据可由处理器收集和/或存储在存储器18中。
取向传感器24可被配置为监控机器10的取向。例如，取向传感器24可包括一个或多个激光水平传感器、倾斜传感器、倾斜计、无线电测向仪、回转罗盘、磁通门罗盘和/或被配置为确定机器10的相对俯仰、相对侧滚和/或相对偏航的其他已知设备。取向传感器24也可生成指示机器10相对于坐标系的航向或行驶方向的信号，并将该信号传输至控制器12。取向数据可由处理器收集和/或存储在存储器18中。
速度传感器26可被配置为确定机器10的速度(例如，地面速度)，例如，机器10的一个或多个牵引设备(例如，车轮、履带等等)的速度。速度传感器26可生成指示机器10的所确定速度的信号，并将该信号传输至控制器12。速度数据可由处理器收集和/或存储在存储器18中。
有效载荷传感器28可被配置为确定机器10的有效载荷，例如，由机器10承载的有效载荷的重量。例如，有效载荷传感器28可包括本领域已知的转矩传感器、重量传感器、压力传感器和/或被配置为监控有效载荷重量的其他传感器。另选地，如本领域已知，有效载荷传感器28可通过监控悬吊系统(未示出)中支柱的压力、车厢升降系统(未示出)中汽缸的压力、或装载机连杆机构(未示出)中升降汽缸的压力来间接监控有效载荷。也可使用其他已知的系统。有效载荷传感器28可生成指示机器10的所确定有效载荷的信号，并将该信号传输至控制器12。有效载荷数据可由处理器收集和/或存储在存储器18中。
存储器18还可存储与在工作场所处的一条或多条道路40(图2至图4)有关的信息，诸如道路40的位置和道路40的其他特性。例如，所存储的道路40的特性可包括关于曲率半径、坡度(或与大致平行于沿道路40的行驶方向的倾斜量相关联的其他参数)、超高(例如，斜坡、横坡、或与大致垂直于沿道路40的行驶方向的倾斜量相关的其他参数)、材料特性和/或摩擦系数的信息。材料特性可包括指示形成道路40的材料类型(例如，沥青、砂砾、混凝土、污垢、石材、橡胶和/或它们的混合物)、道路情况(例如，滑、湿和/或结冰)的参数、和/或指示道路40的材料特性(例如，防滑性(抗滑性)、道路40上水和/或冰的估计量)的参数。与道路40有关的信息可作为地形图18A存储或以其他格式存储。
存储器18还可存储查找表18B，该查找表18B使得上述机器10的操作特性中的一个或多个(例如，感测的位置、取向、速度、有效载荷等等)、机器10的一个或多个其他特性(例如，机器质量或重量)、和/或道路40的所存储的特性(例如，结合地形图18A存储的)中的一个或多个与机器10的一个或多个控制参数相关联。例如，控制参数可包括与控制行驶路径相关联的控制参数(例如，转向角和/或方向)和/或机器10的速度。另选地，查找表18B可以其他格式提供，诸如地图、图表、图形或其他关联和/或表示数据的方式。
控制器12可使用查找表18B自主地控制机器10。例如，控制器12可基于机器10的特性(例如，所感测的有效载荷、机器质量或重量等等)、和/或机器10正在其上行驶的道路40的所存储的特性，来确定机器10的行驶路径和/或速度。控制器12可参考地形图18A以确定针对机器10正在其上行驶或将要在其上行驶的道路40的一部分的道路40的所存储的特性，并将道路40的所存储的特性和机器10的特性输入到查找表18B中，以便确定机器10的行驶路径和/或速度。
存储器18还可以存储关于正在道路40上行驶的一个或多个其他机器70的信息18C。其他机器70可以是自主的、半自主的和/或由人操纵。例如，关于其他机器(70)的信息可包括与其他机器70的所感测的位置、所感测的速度和/或所分配的任务相关联的信息。控制器12也可以基于关于如将在下文详述的其他机器70的信息18C确定机器10的行驶路径和/或速度。
存储器18还可以存储其他数据，诸如关于为机器10分配的一个或多个任务的信息，这些数据被控制器12用于控制机器10。例如，与所分配的任务相关的信息可包括与被分配给机器10以在其上行驶的一条或多条道路40、被分配给机器10以执行的一个或多个任务、和/或被分配给机器10以执行任务的一个或多个位置(例如，用于装载有效载荷的位置和/或用于倾卸有效载荷的位置等等)相关的信息。
存储在存储器18中的上述数据可基于从非车载系统30、其他机器70等等接收的数据进行更新。该更新可以周期性地执行和/或每当数据变化时执行。例如，非车载系统30可周期性地将与道路40有关的更新信息和与其他机器70有关的更新信息18C发送到控制器12。当所分配的任务改变时，非车载系统30可发送关于为机器10分配的任务的信息。
机器10可以在例如在工作场所的各个位置之间行驶。该工作场所可以为例如矿场、垃圾填埋场、采石场、建筑工地、滑雪场、伐木场、道路工地或本领域中已知的其他类型的工作场所。机器10可在其间行驶的位置可包括建筑物、挖掘点、骨料集合点或其他类型的位置。这些位置可通过道路40接合。道路40可以是未铺设和/或铺设的。同样，道路40可以或可以不被标记以指导交通，例如，用实线或虚线(诸如分开和/或划定行车道的中心线和其他线)、凸部(诸如振动带)和/或凹部进行标记。机器10可沿着基于为机器10分配的任务而确定的工作场所处的路线行驶。
图2至图4示出在道路40上行驶的机器10。每条道路40可包括多条行车道。在图2至图4中示出的道路40包括两条行车道42、44。第一车道42具有与第二车道44的正常行驶方向相反的正常行驶方向，使得两车道42、44上的交通正常情况下以相反的方向流动。
当沿着在工作场所处的路线行驶时，机器10可执行转弯。该转弯可由单一道路40的一个弯曲形成，如图2中的实线所示。另选地，如图2中的虚线所示，转弯可在多条(例如，两条或更多条)道路40之间的交叉路口中形成。两条道路40可以在四叉路口处相交，并且机器10可在该两条道路40的交叉路口处执行转弯。另选地，机器10可沿着多条道路40之间的其他类型的交叉路口执行转弯，诸如丁字路口、分叉路口、五叉路口等等。
如图2的实施例所示，车道42、44可沿着转弯处延伸，使得形成转弯的第一车道42的部分具有比形成转弯的第二车道44的部分的平均曲率半径大的平均曲率半径。另外，如图2的实施例所示，该转弯可为约90度，该角度例如通过机器10在该转弯的起点处和该转弯的终点处的行驶方向的变化测量得到。另选地，该转弯可大于约90度，诸如约105度、约120度、U形转弯等等。作为另一种替代，转弯可为小于约90度，诸如约75度、约60度等等。作为另一种替代，转弯可在约75度到约105度的范围内，或在约60度到约120度的范围内等等。转弯的起点可为机器10开始方向改变的位置，并且转弯的终点可为机器10结束方向改变的位置。例如，图2至图4示出位于转弯的三点(即起点、起点与终点之间的中间点和终点)附近的机器10。
图2至图4示出机器10可沿循以执行转弯的另选路径50、60。图2和图4示出通过沿循第一路径50执行转弯的机器10。第一路径50可以仅包含在第一车道42内并且是用于机器10转弯时所沿循的标准路径。图3示出机器10通过沿循第二路径60执行切角。该第二路径60可包括同时包含在第一车道42和第二车道44中的部分，使得机器10在执行转弯时在第一车道42与第二车道44之间至少变换一次。例如，在图3的实施例中，第二路径60包括在第一车道42中的第一部分62、在第二车道44中的第二部分64以及在第一车道42中的第三部分66，使得机器10在第一车道42中开始转弯，在转弯中途穿越到第二车道44中，然后在完成转弯时返回到第一车道42中。另选地，第二路径60可省略第三部分66，使得机器10可以在第二车道44中完成转弯。然后机器10在完成转弯之后可穿越回到第一车道42中。
如下文所述，控制器12可基于如上述存储在存储器18中的数据来确定机器10是沿循第一路径50还是第二路径60。
工业实用性
所公开的控制系统和方法对自主控制的机器特别适用。所公开的控制系统和方法可确定和/或调整机器10执行预期转弯的路径，从而允许机器10高效地执行转弯。参考图5，现在将对机器10的操作进行描述。
例如，当执行所分配的任务时，机器10可以在道路40上行驶。在一个实施例中，如图5所示，控制器12可监控机器10的位置(步骤100)。例如，控制器12可使用位置传感器22确定机器10的位置。任选地，控制器12还可例如使用取向传感器24和/或速度传感器26监控机器10的取向和/或速度。
控制器12可识别预期转弯(期望机器10执行的转弯)并确定机器10是否正在靠近预期转弯(步骤102)。例如，在开始转弯之前，控制器12可基于地形图18A和在步骤100中监控的位置，识别预期转弯并确定机器10是否正在靠近预期转弯。控制器12可确定机器10是否在与预期转弯相距的特定距离之内和/或机器10是否被预测为将在特定的时间段之内到达预期转弯(例如，基于机器10的所感测的速度和/或取向)。如果控制器12确定机器10没有正在靠近预期转弯(步骤102；否)，则控制器12可继续监控机器10的位置(步骤100)。
如果控制器12确定机器10正在靠近预期转弯(步骤102；是)，则控制器12可确定是否有另一个机器70正在从预期转弯处沿相反方向靠近机器10(步骤104)。例如，如图4所示，其他机器70可以从与机器10在其上行驶的车道42相反的车道44中靠近机器10。控制器12可基于地形图18A和/或与其他机器70有关的所接收的信息18C进行确定。例如，控制器12可确定其他机器70的位置和/或速度，并且可使用地形图18A确定其他机器70是否正在相反的车道44中行驶。另外，控制器12可基于其他机器70的位置和/或速度来预测其他机器70是否将与机器10同时沿着预期转弯行驶。
如果控制器12确定另一个机器70未从预期转弯处沿相反方向靠近机器10(步骤104；否)，则控制器12可控制机器10执行切角转弯(例如，在图3和图4中示出的第二路径60)。控制器12可确定第二路径60(例如，第二路径60的几何形状)和使用第二路径60执行切角转弯的机器10的速度(步骤106)。例如，如上文提到的，第二路径60可包括在第一车道42中的至少第一部分62和在第二车道44中的至少第二部分64，使得机器10在转弯中途从第一车道42变换到第二车道44。在如图3示出的实施例中，第二路径60还可包括在第一车道42中的第三部分66，使得机器10可以在完成转弯之前穿越回到第一车道42中。由于第二路径60穿过车道42和车道44至少一次，因此第二路径60可具有比标准转弯(例如，在图2和图4中示出的第一路径50)大的平均曲率半径。
由于用于切角转弯的第二路径60具有比标准转弯大的平均曲率半径并因此比用于标准转弯的第一路径50更接近直线，因此相比于执行标准转弯，机器10在执行切角转弯时可行驶较短的长度(距离)。另外，由于平均曲率半径较大，所以相比于执行标准转弯，控制器12在执行切角可控制机器10以较高的速度行驶。因此，机器10执行切角转弯可以比执行标准转弯快，这样可以减少用于执行所分配的任务的时间和成本，从而增加效率。
第二路径60的几何形状和/或机器10的速度也可以基于地形图18A和/或查找表18B确定。例如，所述几何形状和/或速度可基于车道42、44的几何形状(例如，曲率半径、宽度、(例如沿着中心线的)长度等等)，如地形图18A中指示的。另外，第二路径60的几何形状和/或机器10的速度可(例如，使用查找表18B)基于所存储的道路40的特性(例如坡度、超高、材料成分和/或形成第二路径60的车道42、44的部分的摩擦系数)来确定，和/或基于机器10的特性(例如所感测的有效载荷和/或机器质量或重量)来确定。所确定的机器10的速度沿着第二路径60的长度可以变化或可以恒定不变。当机器10到达预期转弯处时，机器10可使用在步骤106中确定的第二路径60以所确定的速度执行切角转弯(步骤108)。
另选地，如果控制器12确定另一个机器70正在从预期转弯处沿相反方向靠近机器10(步骤104；是)，则控制器12可确定将要沿循以执行转弯的路径(例如，切角第二路径60或标准第一路径50)(步骤110)。该步骤可以在开始转弯之前执行和/或在机器10正在执行转弯时执行。
在一个实施例中，采用哪条路径可基于在第二车道44中的交通量进行确定，其中所述交通量基于与其他机器70相关的所接收的信息18C由控制器12确定。例如，如果控制器12识别到正与机器10同时沿着预期转弯行驶(或将要行驶)的另一个机器70，则控制器12可确定以下哪种更有效：是停止机器10或使其减速以允许其他机器70通过并且然后沿循切角第二路径60，还是沿循标准第一路径50。可基于各种因素进行这种确定，例如，第二车道44中的交通量、两条可能的路径之间的效率(例如，成本节省和/或时间节省等等)差的计算等等。例如，如果第二车道44交通拥堵，则控制器12可控制机器10沿循标准第一路径50。如另一实例，如果暂时停止机器10或使其减速以便在机器10变换到第二路径60中的第二车道44中之前允许其他机器70超越机器10是更为有效的(例如，导致成本节省和/或时间节省)，则控制器12可控制机器10沿循切角第二路径60。
如果控制器12决定控制机器10沿循切角第二路径60，则控制器12可确定第二路径60(例如，第二路径60的几何形状)和机器10执行切角转弯的速度(步骤112)。另选地，该步骤可以在步骤110确定采用哪条路径时执行。控制器12可结合步骤106(例如，基于地形图18A和/或查找表18B)并且还基于与其他机器70有关的信息18C，来确定如上所述的第二路径60和机器10的速度。例如，控制器12可确定其他机器70的位置和/或速度，并且可使用所感测的其他机器70的位置和/或速度来确定其他机器70何时通过位于第二车道44中的第二路径60的第二部分64。基于该信息，然后控制器12可确定是否要使机器10减速或停止机器10，以便在允许机器10穿越到在第二部分64处的第二车道44中之前，允许其他机器70穿过第二路径60的第二部分64。控制器12还可确定将机器10减速至哪个速度、以及停止机器10或保持机器10以减小的速度行驶所需的时间量。控制器12还可确定是在开始转弯之前在第一车道42中使机器10减速或停止机器10，还是在开始转弯之后在第二路径60的第一部分62中使机器10减速或停止机器10。控制器12还可基于与其他机器70有关的信息18C确定在哪里穿越到第二车道44中和/或在哪里穿越回到第一车道42中，以避免机器10与机器70之间的碰撞。
控制器12可控制机器10在到达第二路径60的第二部分64之前减速或停止，以允许其他机器70通过(步骤114)。因此，机器10可避免穿越到第二车道44中迎面而来的交通中。在其他机器70穿过形成第二路径60的第二部分64的第二车道44部分之后，机器10可提速并穿越到第二路径60的第二部分64中，并且然后可完成转弯(步骤116)。可利用在步骤112(或步骤110)中确定的第二路径60的几何形状和/或机器10的速度执行步骤114和步骤116。
另选地，如果控制器12决定控制机器10在步骤110沿循标准第一路径50，则控制器12可确定第一路径50(例如，第一路径50的几何形状)和机器10执行标准转弯的速度(步骤118)。另选地，该步骤可以在步骤110确定采用哪条路径时执行。控制器12可基于地形图18A和/或查找表18B确定第一路径50的几何形状和/或机器10的速度。例如，所述几何形状和/或速度可取决于第一车道42的几何形状(例如，曲率半径、宽度、(例如，沿着中心线的)长度等等)，如在地形图18A中指示的。另外，第一路径50的几何形状和/或机器10的速度可基于所存储的道路40的特性(例如，坡度、超高、材料成分和/或形成第一路径50的第一车道42的部分的摩擦系数)来确定，和/或基于机器10的特性(例如，所感测的有效载荷和/或机器质量或重量)来确定。所确定的机器10的速度沿着第一路径50的长度可以变化或可以恒定不变。当机器10到达期望转弯处时，机器10可利用在步骤118中确定的第一路径50以所确定的速度执行标准转弯(步骤120)。
控制器12还可继续接收与其他机器70的位置有关的信息，并且可以动态地确定机器10在执行转弯时的路径的几何形状和/或速度。因此，在一个实施例中，例如，如果控制器12接收到与其他机器70有关的更新信息并且确定不存在机器10接触其他机器70的危险，那么即使在机器10开始执行标准转弯之后(步骤120)，控制器12可决定改变路径以进行切角(步骤106或步骤112)。在另一个实施例中，例如，如果控制器12接收到与其他机器70有关的更新信息并且确定执行标准转弯将更加高效，那么即使在机器10开始切角之后(步骤116)，控制器12可决定改变路径以执行标准转弯(步骤118)。因此，控制器12可以动态地确定机器10在执行转弯时的路径的几何形状和/或速度。
因此，当有可能增加机器10的效率时，控制器12可以自主地控制机器10以执行切角。控制器12可利用信息(诸如与道路40有关的信息、与机器10有关的信息和/或与其他机器70有关的信息)来确定机器10在转弯时的路径、控制机器10在转弯时的速度并确定是否要执行切角。与其他机器70有关的信息可允许控制器12控制机器10安全地进行切角并且避免穿越到迎面而来的交通中，从而降低碰撞的风险。
尽管上述实施例涉及调整机器10的路径以便穿越到相反交通的相邻车道44中以执行切角，但应当理解的是，控制器12也可执行类似的步骤来确定是否调整机器10在执行转弯时的路径，以便穿越到其他类型的车道中。例如，控制器12可确定是否调整机器10的路径以更大的幅度转弯，从而穿越到具有较大平均曲率半径的相反交通的相邻车道中。
对于本领域技术人员显而易见的是，可以对所公开的方法和系统作出多种修改和变更。通过考虑说明书并实践所公开的方法和系统，其他实施例对于本领域技术人员将是显而易见的。本说明书和实例应认为仅是示例性的，其真实范围由所附权利要求书及其等价物表示。

Claims (10)

1.一种用于控制执行转弯的第一机器(10)的系统，所述第一机器选自拖运卡车、装载机、推土机、自动平地机以及其他类型的重型机械，所述系统包括：
控制器(12)，其被配置为：
为所述第一机器(10)识别预期转弯，所述预期转弯由两个相邻的行车道(42，44)形成，所述两个行车道包括第一行车道(42)和第二行车道(44)，所述第一行车道(42)具有第一正常行驶方向并且所述第二行车道(44)具有与所述第一正常行驶方向相反的第二正常行驶方向，所述第二行车道具有的和所述预期转弯相关的平均曲率半径小于所述第一行车道的和所述预期转弯相关的平均曲率半径；
接收关于第二机器(70)的信息(18C)，以及
基于所接收的信息(18C)确定是否控制所述第一机器(10)沿循车道交叉路径(60)执行所述预期转弯，所述车道交叉路径(60)包括所述第一行车道(42)的一部分(62)和所述第二行车道(44)的一部分(64)，使得所述第一机器(10)自所述第一行车道(42)移动至所述第二行车道，以沿较所述第一行车道的平均曲率半径更大的平均曲率半径执行所述预期转弯，并且
根据地形图、所述第一机器的有效载荷以及所述第一机器的质量或重量，确定所述第一机器执行所述预期转弯的速度。
2.根据权利要求1所述的系统，其中：
当在所述第二行车道(44)中的所述车道交叉路径(60)的所述部分(64)中行驶时，所述第一机器(10)相背于所述第二正常行驶方向行驶。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器(12)被进一步配置为：
控制所述第一机器(10)沿循所述车道交叉路径(60)；以及
基于关于所述第二机器(70)的所述信息(18C)控制所述第一机器(10)使用所述车道交叉路径(60)执行所述预期转弯的速度，以避免接触所述第二机器(70)。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器(12)被进一步配置为：
控制所述第一机器(10)沿循所述车道交叉路径(60)；以及
当使用所述车道交叉路径(60)时，基于关于所述第二机器(70)的所接收的信息(18C)通过停止所述第一机器(10)或使其减速来控制所述第一机器(10)。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器(12)被进一步配置为：在所述第二机器(70)已经通过所述第二行车道(44)的所述部分(64)之后，控制所述第一机器(10)沿循所述车道交叉路径(60)并开始穿越到在所述车道交叉路径(60)中的所述第二行车道(44)的所述部分(64)内。
6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器(12)被进一步配置为在所述车道交叉路径(60)或仅包括所述第一行车道(42)的第一路径(50)之间进行选择，所述选择基于所述接收的信息(18C)。
7.根据权利要求6所述的系统，其中：
所述车道交叉路径(60)具有比所述第一路径(50)大的平均曲率半径；并且
所述控制器(12)被进一步配置为确定所述第一机器(10)执行所述预期转弯的速度，所述速度基于所述选择。
8.一种包括权利要求1所述的系统的自主机器，所述自主机器为所述第一机器(10)。
9.一种用于控制执行转弯的第一机器(10)的方法，所述第一机器选自拖运卡车、装载机、推土机、自动平地机以及其他类型的重型机械，所述方法包括：
使用至少一个处理器为所述第一机器(10)识别预期转弯，所述预期转弯由两个相邻的行车道(42，44)形成，所述两个行车道包括具有第一正常行驶方向的第一行车道(42)和具有与所述第一正常行驶方向相反的第二正常行驶方向的第二行车道(44)，所述第二行车道具有的和所述预期转弯相关的平均曲率半径小于所述第一行车道的和所述预期转弯相关的平均曲率半径；
使用所述至少一个处理器接收关于在所述第二行车道(44)中行驶的第二机器(70)的信息(18C)；以及
使用所述至少一个处理器基于所述接收的信息(18C)确定所述第一机器(10)在所述预期转弯周围的速度和路径，所述第一机器(10)的路径从所述第一行车道(42)变换到所述第二行车道(44)，使得当在所述第二行车道(44)上行驶时，所述第一机器(10)相背于所述第二正常行驶方向行驶，并且使得所述第一机器自所述第一行车道(42)移动至所述第二行车道(44)，以沿较所述第一行车道的平均曲率半径更大的平均曲率半径执行所述预期转弯，
根据地形图、所述第一机器的有效载荷以及所述第一机器的质量或重量，确定所述第一机器执行所述预期转弯的速度。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，关于所述第二机器(70)的所述接收的信息(18C)包括所述第二机器(70)的位置或速度中的至少一个。
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