CN107662609A

CN107662609A - 车辆转弯的控制方法、系统及车辆

Info

Publication number: CN107662609A
Application number: CN201610617492.8A
Authority: CN
Inventors: 付才; 尹俊学; 米志佳; 王静; 王翠
Original assignee: Great Wall Motor Co Ltd
Current assignee: Great Wall Motor Co Ltd
Priority date: 2016-07-29
Filing date: 2016-07-29
Publication date: 2018-02-06

Abstract

本发明提供了一种车辆转弯的控制方法、系统及车辆，该方法包括：获取转弯前道路的道路宽度、待转弯道路的道路宽度和转弯处的环境；根据转弯前道路的道路宽度、待转弯道路的道路宽度、转弯处的环境、车辆的尺寸结构参数和车辆的最大转弯角度判断车辆是否可以转弯；如果车辆可以转弯，则根据转弯前道路的道路宽度、待转弯道路的道路宽度、转弯处的环境、车辆的尺寸结构参数和车辆的最大转弯角度生成转弯路径，并根据转弯路径控制车辆进行转弯；如果车辆不可转弯，则向驾驶员反馈不可转弯信息。本发明的方法可以在转弯处判断车辆是否可以转弯，并在可以转弯时按照生成转弯路径自动控制车辆进行转弯，进而提升驾驶体验。

Description

车辆转弯的控制方法、系统及车辆

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种车辆转弯的控制方法、系统及车辆。

背景技术

汽车转弯是驾驶中最常遇到的动作之一。当车辆进入狭窄胡同和乡间小路时转弯比较困难，尤其是目前乘用车尺寸越来越大和人员技术普遍不高的情况下，经常导致车辆刮蹭、倒车绕行和不能动弹堵塞道路的情况，对驾驶员造成经济的损失和时间的浪费。

相关技术中在汽车的转弯的过程使用雷达或摄像头检查车辆和障碍物的距离，当障碍物距离在一定的范围内进行报警，驾驶员根据报警停车或调整。主要起到了检测距离的作用，只会提示驾驶员与障碍物的距离，但不能帮助驾驶员判定转弯能不能通过，也没有给出驾驶员具体的转弯方案。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种车辆转弯的控制方法，该方法可以有效判断车辆转弯处是否可以转弯，并在可以转弯时自动控制车辆进行转弯，进而提升驾驶体验。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种车辆转弯的控制方法，包括以下步骤：获取转弯前道路的道路宽度、待转弯道路的道路宽度和转弯处的环境；根据所述转弯前道路的道路宽度、所述待转弯道路的道路宽度、所述转弯处的环境、车辆的尺寸结构参数和所述车辆的最大转弯角度判断所述车辆是否可以转弯；如果所述车辆可以转弯，则根据所述转弯前道路的道路宽度、所述待转弯道路的道路宽度、所述转弯处的环境、所述车辆的尺寸结构参数和所述车辆的最大转弯角度生成转弯路径，并根据所述转弯路径控制所述车辆进行转弯；如果所述车辆不可转弯，则向驾驶员反馈不可转弯信息。

进一步的，所述转弯处的环境包括所述转弯前道路和所述待转弯道路在所述转弯处的围墙信息,所述车辆的尺寸结构参数包括轴距、前悬长度和车宽。

进一步的，所述转弯前道路的道路宽度、所述待转弯道路的道路宽度和所述转弯处的环境根据安装于所述车辆上的摄像头通过色差寻找围墙边缘或路沿进行确定的。

进一步的，在所述获取车辆转弯前道路的道路宽度、所述待转弯道路的道路宽度和转弯处的环境之前还包括：

在所述车辆直线行驶时，获取所述车辆的胎压和轮胎磨损度；

根据所述车辆的胎压和轮胎磨损度对轮胎圆周长度进行补偿。

相对于现有技术，本发明所述的车辆转弯的控制方法具有以下优势：

本发明的车辆转弯的控制方法，根据转弯前道路的道路宽度、待转弯道路的道路宽度、转弯处的环境、车辆的尺寸结构参数和车辆的最大转弯角度判断是否可以转弯，并在可以转弯时生成转弯路线控制车辆自动进行转弯，进而提升驾驶体验。

本发明的另一个目的在于提出一种辆转弯的控制系统，该系统可以有效判断车辆转弯处是否可以转弯，并在可以转弯时自动控制车辆进行转弯，进而提升驾驶体验。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种车辆转弯的控制系统，包括：转弯情况获取模块210，用于获取转弯前道路的道路宽度、待转弯道路的道路宽度和转弯处的环境；判断模块220，用于根据所述转弯前道路的道路宽度、所述待转弯道路的道路宽度、所述转弯处的环境、车辆的尺寸结构参数和所述车辆的最大转弯角度判断所述车辆是否可以转弯，并在所述车辆可以转弯时向转弯路径生成模块230发送启动信号，并在所述车辆不可转弯时，向提示模块240发送不可转弯信号；所述转弯路径生成模块230，用于在收到所述启动信号时，根据所述转弯前道路的道路宽度、所述待转弯道路的道路宽度、所述转弯处的环境、所述车辆的尺寸结构参数和所述车辆的最大转弯角度生成转弯路径，并将所述转弯路径发送给控制系统250；所述提示模块240，用于收到所述不可转弯信号时，向驾驶员提示不可转弯信息；所述控制系统250，用于根据所述转弯路径控制所述车辆进行转弯。

进一步的，所述转弯情况获取模块210包括安装于所述车辆上的摄像头，所述摄像头通过色差寻找围墙边缘或路沿进行确定所述转弯前道路的道路宽度、所述待转弯道路的道路宽度和所述转弯处的环境。

进一步的，还包括：胎压获取模块，用于获取所述车辆的胎压；轮胎磨损度获取模块，用于获取轮胎磨损度；补偿模块，用于根据所述车辆的胎压和轮胎磨损度对轮胎圆周长度进行补偿。

进一步的，还包括：确认模块，用于根据所述驾驶员的操作向所述所述转弯情况获取模块210发送确认信号；其中，所述转弯情况获取模块210还用于搜寻转弯目标并提供给所述驾驶员，所述转弯情况获取模块210还用于在收到所述确认信号后获取所述转弯前道路的道路宽度、所述待转弯道路的道路宽度和所述转弯处的环境。

所述的车辆转弯的控制系统与上述的车辆转弯的控制方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本发明的另一个目的在于提出一种车辆，该车辆可以有效判断车辆转弯处是否可以转弯，并在可以转弯时自动控制车辆进行转弯，进而提升驾驶体验。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种车辆，设置有如上述实施例所述的车辆转弯的控制系统。

所述的车辆与上述的车辆转弯的控制系统相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的车辆转弯的控制方法的流程图；

图2为本发明实施例的转弯处有围墙时转弯过程的示意图；

图3为本发明实施例所述的转弯处没有围墙时转弯过程的示意图；

图4为本发明实施例所述的车辆转弯的控制系统的结构框图。

附图标记说明：

转弯情况获取模块210、判断模块220、转弯路径生成模块230、提示模块240、控制系统250。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1是根据本发明一个实施例的车辆转弯的控制方法的流程图。

如图1所示，一种车辆转弯的控制方法，包括如下步骤：

S1：获取转弯前道路的道路宽度、待转弯道路的道路宽度和转弯处的环境。

在本发明的一个实施例中，转弯处的环境包括转弯前道路和待转弯道路在转弯处的围墙信息。转弯处是否有围墙对车辆转弯有影响，当转弯处有围墙时，要保证车身不碰触围墙；当转弯处没有围墙时，只需保证车轮在带转弯车道内即可。

在本发明的一个实施例中，转弯前道路的道路宽度、待转弯道路的道路宽度和转弯处的环境根据安装于车辆上的摄像头通过色差寻找围墙边缘进行确定的。此外，驾驶员还可以通过在显示屏显示的前方道路图像绘制出转弯边界，系统提取进行道路宽度计算。不过此方法相对于使用摄像头确定边界的方法，驾驶员操作会相对繁琐。

S2：根据转弯前道路的道路宽度、待转弯道路的道路宽度、转弯处的环境、车辆的尺寸结构参数和车辆的最大转弯角度判断车辆是否可以转弯。

在本发明的一个实施例中，车辆的尺寸结构参数包括轴距、前悬长度和车宽。对于转弯处有围墙和没有围墙，将分别通过不同的示例进行说明。

图2为本发明实施例的转弯处有围墙时转弯过程的示意图。如图2所示，以车辆向左进行直角转弯为例，当转弯处有围墙时，首先计算转弯前道路的道路宽度W1和转弯后的道路宽度W2。设待转弯后的外侧墙壁分别为cp(y＝R1)和pi(x＝R3+W)，车辆最佳转弯路径是当车辆右前角到达a点时，车辆以最大转向角向左转。当车辆的右前角到达b点时，车辆减小转向角以确保车辆右前角沿bc直线运动(如果车辆以此转向角不变就会按abg的转弯路径旋转)，车辆内侧的边缘是kfd曲线。ke是以O为圆心，R3为半径的圆弧，fd为拟合成的一段弧线。只需墙的内壁在kfd线左侧也就是内墙角的点h在kfd线左侧，车辆就可以通过转弯，h点在kfd线上时为最小通过宽度。

由图2所知，车辆的最小转弯半径为R1，R2为车辆外前轮的最小转弯半径，R3为内后轮的最小转弯半径。假定车辆的轴距为L,前悬为C，车宽为W，轮距为K,最大转向角为θ。假设通过标定获得的d点坐标为(0，n)，连接df，因为直线df在弧线df的左侧又因为弧线df弧度较大，直线df可近似与弧线df。通过几何知识可知,f为((L+C)*R3/R1，(R3+W)R3/R1)。则直线df的方程为x*(L+C)*R3/R1＝(y-n)*((R3+W)R3/R1-n)。则kfe段的方程式为x²+y²＝R3²。直线df与kfe的交点e(u，v)，因此ked的方程为

由此可知车辆可一次通过的街道宽度分别为

当W1、W2在曲线左侧时下述条件满足判断车辆可以转弯：

因为R1、R3、L、C、W、n、u都是已知项，所以可将测出的街道宽度带入以上公式，如果满足可通过，如不满足，会判定不能通过。本领域人员可以理解，车辆在向右转弯时参照上述方式做相应的调整即可。

图3为本发明实施例的转弯处没有围墙时转弯过程的示意图。如图3所示，以车辆向左进行直角转弯为例，当转弯处没有围墙时，首先计算转弯前道路的道路宽度W′1和转弯后的道路宽度W′2。假定外侧路边分别为c′p′(y′＝R1)和p′i′(x′＝R′3+K′)。车辆最佳转弯路径是当车辆右前角到达a′点时，车辆以最大转向角向左转，车辆的右前角到达b′点时，车辆减小转向角以确保车辆右前轮沿b′c′直线运动(如果车辆以此转向角不变就会按a′b′g′的转弯路径旋转)，车辆内侧的边缘是k′f′d曲线。k′e′是以O为圆心，R′3为半径的圆弧。曲线f′d′为拟合成的一段曲线。只需内侧道路在k′f′d′线左侧也就是内侧道路交点h′在k′f′d线左侧，车辆就可以通过转弯，h′点在k′f′d′线上时为最小通过宽度。

由图3所知车辆右前轮的最小转弯半径为R′1，R′3为内后轮的最小转弯半径。假定车辆的轴距为L′，轮距为K′,最大转向角为θ′。假设通过标定获得的d′点坐标为(0，n′)，连接d′f′，因为直线d′f′在弧线d′f′的左侧又因为弧线d′f′弧度较大，直线d′f′可近似与弧线d′f′。通过几何知识可知,f′为(L′*R′3/R′1，(R′3+K′)R′3/R′1)。直线d′f′的方程为x′*L′*R′3/R′1＝(y′-n′)*((R′3+K′)R′3/R′1-n′)。k′f′e′段的方程式为x′²+y′²＝R′3²。直线d′f′与k′f′e′的交点e′(u′，v′)，则k′e′d′的方程为：

由此可知，车辆可一次通过的街道宽度分别为

当W′1、W′2在曲线左侧时下述条件满足判断车辆可以转弯：

因为R′1、R′3、L′、K′、n′、u′都是已知项，所以可将检测出的街道宽度代入以上公式，如果满足可通过，如不满足，会判定不能通过。本领域人员可以理解，车辆在向右转弯时参照上述方式做相应的调整即可。

S3：如果车辆可以转弯，则根据转弯前道路的道路宽度、待转弯道路的道路宽度、转弯处的环境、车辆的尺寸结构参数和车辆的最大转弯角度生成转弯路径，并根据转弯路径控制车辆进行转弯；如果车辆不可转弯，则向驾驶员反馈不可转弯信息。

具体地，当可以转弯时，控制系统控制车辆进行转弯，转弯路径如步骤S2中判断车辆是否可以转向时采用的车辆模拟行驶路线所示。其中，控制系统包括电动助力转向系统(Electric Power Steering，EPS)、动力模块(传统车为ECM,电动车为电动机)和车身电子稳定系统(Electronic Stability Program，简称ESP)。EPS控制转角，动力模块控制发动机或电动机输出扭矩控制车速，ESP控制刹车。当车辆不可转弯时，提示驾驶员不可转弯，以便驾驶员倒车选择其他路口通行，避免强行转弯造成车辆的碰撞或刮蹭。

在本发明的一个实施例中，在步骤S1之间还包括：

在车辆直线行驶时，获取车辆的胎压和轮胎磨损度；根据车辆的胎压和轮胎磨损度对轮胎圆周长度进行补偿。在车辆的转弯过程中控制系统会通过车辆的车轮转角传感器传来的信号计算车辆的行驶距离用来获得转弯进度，胎压以及轮胎的磨损会对距离的准确性产生影响。因此在汽车直线行走的时候，启动轮胎圆周长度的自动学习补偿功能这样就能保证车辆及转弯的准确性，从而避免由于轮胎原因造成车辆偏离生成的转弯路径导致的碰撞和刮蹭。

根据本发明实施例的车辆转弯的控制方法，根据转弯前道路的道路宽度、待转弯道路的道路宽度、转弯处的环境、车辆的尺寸结构参数和车辆的最大转弯角度判断是否可以转弯，并在可以转弯时生成转弯路线控制车辆自动进行转弯，进而提升驾驶体验。

图4是根据本发明一个实施例的车辆转弯的控制系统的结构框图。如图4所示，根据本发明一个实施例的车辆转弯的控制系统，包括：转弯情况获取模块210、判断模块220、转弯路径生成模块230、提示模块240和控制系统250。

其中，转弯情况获取模块210用于获取转弯前道路的道路宽度、待转弯道路的道路宽度和转弯处的环境。判断模块220用于根据转弯前道路的道路宽度、待转弯道路的道路宽度、转弯处的环境、车辆的尺寸结构参数和车辆的最大转弯角度判断车辆是否可以转弯，并在车辆可以转弯时向转弯路径生成模块230发送启动信号，并在车辆不可转弯时，向提示模块240发送不可转弯信号。转弯路径生成模块230用于在收到启动信号时，根据转弯前道路的道路宽度、待转弯道路的道路宽度、转弯处的环境、车辆的尺寸结构参数和车辆的最大转弯角度生成转弯路径，并将转弯路径发送给控制系统250。提示模块240用于收到不可转弯信号时，向驾驶员提示不可转弯信息；控制系统250用于根据转弯路径控制车辆进行转弯。

根据本发明实施例的车辆转弯的控制系统，根据转弯前道路的道路宽度、待转弯道路的道路宽度、转弯处的环境、车辆的尺寸结构参数和车辆的最大转弯角度判断是否可以转弯，并在可以转弯时生成转弯路线控制车辆自动进行转弯，进而提升驾驶体验。

在本发明的一个实施例中，转弯处的环境包括转弯前道路和待转弯道路在转弯处的围墙信息,车辆的尺寸结构参数包括轴距、前悬长度和车宽。

在本发明的一个实施例中，转弯情况获取模块210包括安装于车辆上的摄像头，摄像头通过色差寻找围墙边缘或路沿进行确定转弯前道路的道路宽度、待转弯道路的道路宽度和转弯处的环境。

在本发明的一个实施例中，车辆转弯的控制系统还包括胎压获取模块、轮胎磨损度获取模块和补偿模块。其中，胎压获取模块用于获取车辆的胎压；轮胎磨损度获取模块用于获取轮胎磨损度；补偿模块用于根据车辆的胎压和轮胎磨损度对轮胎圆周长度进行补偿。

在本发明的一个实施例中，车辆转弯的控制系统还包括确认模块，确认模块用于根据驾驶员的操作向转弯情况获取模块210发送确认信号。其中，转弯情况获取模块210还用于搜寻转弯目标并提供给驾驶员，转弯情况获取模块210还用于在收到确认信号后获取转弯前道路的道路宽度、待转弯道路的道路宽度和转弯处的环境。

具体地，当驾驶车辆将要通过窄道转弯时，驾驶员可根据转弯是否有围墙启动车辆转弯的控制系统(可一个多档开关实现)，并通过打左右转向灯告知车辆转弯的控制系统向哪一侧转弯，转弯情况获取模块210通过色差寻找围墙边缘或路沿，检测到目标后，系统通过仪表提示驾驶员停止车辆。车辆将检测到的目标通过直线拟合到实际图像中用来表示转弯位置并在显示模块上显示并弹出确认正确和错误对话框。驾驶员通过图像判定检测到的转弯位置是否正确，如果错误，驾驶员通过弹出的对话框确认错误，转弯情况获取模块210重新开始检测转弯目标；如果正确，驾驶员通过弹出的对话框确认正确，以进行后续步骤。

需要说明的是，本发明实施例的车辆转弯的控制系统的具体实现方式与本发明实施例的车辆转弯的控制方法的具体实现方式类似，具体请参见方法部分的描述，为了减少冗余，此处不做赘述。

进一步地，本发明的实施例公开了一种车辆，根据转弯前道路的道路宽度、待转弯道路的道路宽度、转弯处的环境、车辆的尺寸结构参数和车辆的最大转弯角度判断是否可以转弯，并在可以转弯时生成转弯路线控制车辆自动进行转弯，进而提升驾驶体验。

另外，根据本发明实施例的车辆的其它构成以及作用对于本领域的普通技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，此处不做赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种车辆转弯的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取转弯前道路的道路宽度、待转弯道路的道路宽度和转弯处的环境；

根据所述转弯前道路的道路宽度、所述待转弯道路的道路宽度、所述转弯处的环境、车辆的尺寸结构参数和所述车辆的最大转弯角度判断所述车辆是否可以转弯；

如果所述车辆可以转弯，则根据所述转弯前道路的道路宽度、所述待转弯道路的道路宽度、所述转弯处的环境、所述车辆的尺寸结构参数和所述车辆的最大转弯角度生成转弯路径，并根据所述转弯路径控制所述车辆进行转弯；

如果所述车辆不可转弯，则向驾驶员反馈不可转弯信息。

2.根据权利要求1所述的车辆转弯的控制方法，其特征在于，所述转弯处的环境包括所述转弯前道路和所述待转弯道路在所述转弯处的围墙信息,所述车辆的尺寸结构参数包括轴距、前悬长度和车宽。

3.根据权利要求1或2所述的车辆转弯的控制方法，其特征在于，所述转弯前道路的道路宽度、所述待转弯道路的道路宽度和所述转弯处的环境根据安装于所述车辆上的摄像头通过色差寻找围墙边缘或路沿进行确定的。

4.根据权利要求1或2所述的车辆转弯的控制方法，其特征在于，在所述获取车辆转弯前道路的道路宽度、待转弯道路的道路宽度和转弯处的环境之前：

5.一种车辆转弯的控制系统，其特征在于，包括：

转弯情况获取模块210，用于获取转弯前道路的道路宽度、待转弯道路的道路宽度和转弯处的环境；

判断模块220，用于根据所述转弯前道路的道路宽度、所述待转弯道路的道路宽度、所述转弯处的环境、车辆的尺寸结构参数和所述车辆的最大转弯角度判断所述车辆是否可以转弯，并在所述车辆可以转弯时向转弯路径生成模块230发送启动信号，并在所述车辆不可转弯时，向提示模块240发送不可转弯信号；

所述转弯路径生成模块230，用于在收到所述启动信号时，根据所述转弯前道路的道路宽度、所述待转弯道路的道路宽度、所述转弯处的环境、所述车辆的尺寸结构参数和所述车辆的最大转弯角度生成转弯路径，并将所述转弯路径发送给控制系统250；

所述提示模块240，用于收到所述不可转弯信号时，向驾驶员提示不可转弯信息；

所述控制系统250，用于根据所述转弯路径控制所述车辆进行转弯。

6.根据权利要求5所述的车辆转弯的控制系统，其特征在于，所述转弯处的环境包括所述转弯前道路和所述待转弯道路在所述转弯处的围墙信息,所述车辆的尺寸结构参数包括轴距、前悬长度和车宽。

7.根据权利要求5或6所述的车辆转弯的控制系统，其特征在于，所述转弯情况获取模块210包括安装于所述车辆上的摄像头，所述摄像头通过色差寻找围墙边缘或路沿进行确定所述转弯前道路的道路宽度、所述待转弯道路的道路宽度和所述转弯处的环境。

8.根据权利要求5或6所述的车辆转弯的控制系统，其特征在于，还包括：

胎压获取模块，用于获取所述车辆的胎压；

轮胎磨损度获取模块，用于获取轮胎磨损度；

补偿模块，用于根据所述车辆的胎压和轮胎磨损度对轮胎圆周长度进行补偿。

9.根据权利要求5所述的车辆转弯的控制系统，其特征在于，还包括：

确认模块，用于根据所述驾驶员的操作向所述转弯情况获取模块210发送确认信号；

其中，所述转弯情况获取模块210还用于搜寻转弯目标并提供给所述驾驶员，所述转弯情况获取模块210还用于在收到所述确认信号后获取所述转弯前道路的道路宽度、待转弯道路的道路宽度和转弯处的环境。

10.一种车辆，其特征在于，设置有如权利要求5-9任一项所述的车辆转弯的控制系统。