CN110962846B - 车辆转向防碰撞方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种车辆转向防碰撞方法及设备，该方法在车辆转向时，根据车辆的行车速度，确定牵引车的前轮转角，根据牵引车的前轮转角，确定铰接点处的转角和速度，并根据铰接点处的速度，确定铰接点处的行驶曲率半径和挂车的行驶曲率半径，根据铰接点处的行驶曲率半径、挂车的行驶曲率半径和铰接点处的转角，确定牵引车与挂车的所成角度，进一步预测车辆外轮廓转向运动时所扫过的面积，判断车辆能否通过当前路径，从而，在不增加更多传感器成本的情况下，通过优化智能驾驶算法，根据规划路径对牵引车与挂箱与路面位置进行预测，与道路和外部车辆信息结合，判定规划路径的合理性，并提供新的路径规划支持。

Description

车辆转向防碰撞方法及设备
技术领域
本发明实施例涉及车辆技术领域，尤其涉及一种车辆转向防碰撞方法及设备。
背景技术
随着社会经济的发展，人们生活水平不断提高，车辆越来越普及，功能越来越全，已经成为人们出行的一种重要交通工具。
现有智能驾驶辅助技术正在商用车领域开始应用，在牵引车横向或纵向控制中解决该问题的方法主要是自车处于弯道时向车道外侧偏移固定距离或者降低车速的方法。
然而，上述方法无法判断针对不同曲率弯道是否合适，仍会发生挂车车厢甩尾碰撞，或者误减速现象。
发明内容
本发明实施例提供一种车辆转向防碰撞方法及设备，以克服现有方法无法判断针对不同曲率弯道是否合适，仍会发生挂车车厢甩尾碰撞，或者误减速现象的问题。
第一方面，本发明实施例提供一种车辆转向防碰撞方法，所述车辆包括牵引车和挂车，所述牵引车与所述挂车铰接，所述方法包括：
在所述车辆转向时，根据所述车辆的行车速度、所述牵引车的前后轮距离和所述车辆行驶曲率半径，确定所述牵引车的前轮转角；
根据所述牵引车的前轮转角、所述车辆的行车速度、所述牵引车的前后轮距离，以及所述牵引车与所述挂车的铰接点与所述牵引车重心的距离，确定所述铰接点处的转角和所述铰接点处的速度；
根据所述铰接点处的速度、所述挂车的速度、所述挂车的转向角速度和所述挂车的前后轮距离，确定所述铰接点处的行驶曲率半径和所述挂车的行驶曲率半径；
根据所述铰接点处的行驶曲率半径、所述挂车的行驶曲率半径和所述铰接点处的转角，确定所述牵引车与所述挂车的所成角度；
根据所述挂车和所述牵引车的所成角度，预测所述车辆外轮廓转向运动时所扫过的面积；
根据获得的道路信息与所述车辆外轮廓转向运动时所扫过的面积，判断所述车辆能否通过当前路径。
在一种可能的设计中，所述根据所述牵引车的前轮转角、所述车辆的行车速度、所述牵引车的前后轮距离，以及所述牵引车与所述挂车的铰接点与所述牵引车重心的距离，确定所述铰接点处的转角和所述铰接点处的速度，包括：
根据所述牵引车的前轮转角、所述牵引车的前后轮距离，以及所述铰接点与所述牵引车重心的距离，确定所述铰接点处的转角；
根据所述车辆的行车速度、所述牵引车的前轮转角和所述铰接点处的转角，确定所述铰接点处的速度。
在一种可能的设计中，所述根据所述车辆的行车速度、所述牵引车的前后轮距离和所述车辆行驶曲率半径，确定所述牵引车的前轮转角，包括：
根据表达式：
Figure BDA0002331906030000021
确定所述牵引车的前轮转角δ，其中，ksf为第一预设标定数据，l1为所述牵引车的前后轮距离，ky为第二预设标定数据，v为所述车辆的行车速度，R为所述车辆行驶曲率半径。
在一种可能的设计中，所述根据所述牵引车的前轮转角、所述牵引车的前后轮距离，以及所述铰接点与所述牵引车重心的距离，确定所述铰接点处的转角，包括：
根据表达式：
Figure BDA0002331906030000022
确定所述铰接点处的转角δ′，其中，l1为所述牵引车的前后轮距离，c为所述铰接点与所述牵引车重心的距离，δ为所述牵引车的前轮转角；
所述根据所述车辆的行车速度、所述牵引车的前轮转角和所述铰接点处的转角，确定所述铰接点处的速度，包括：
根据表达式：
Figure BDA0002331906030000031
确定所述铰接点处的速度v′，其中，v为所述车辆的行车速度。
在一种可能的设计中，所述根据所述铰接点处的速度、所述挂车的速度、所述挂车的转向角速度和所述挂车的前后轮距离，确定所述铰接点处的行驶曲率半径和所述挂车的行驶曲率半径，包括：
根据表达式：
Figure BDA0002331906030000032
确定所述铰接点处的行驶曲率半径R′和所述挂车的行驶曲率半径R″，其中，w0为所述挂车的转向角速度，v′为所述铰接点处的速度，v″为所述挂车的速度，l2为所述挂车的前后轮距离。
在一种可能的设计中，所述根据所述铰接点处的行驶曲率半径、所述挂车的行驶曲率半径和所述铰接点处的转角，确定所述牵引车与所述挂车的所成角度，包括：
根据表达式：
Figure BDA0002331906030000033
确定所述牵引车与所述挂车的所成角度θ，其中，δ′为所述铰接点处的转角，
Figure BDA0002331906030000034
R′为所述铰接点处的行驶曲率半径，R″为所述挂车的行驶曲率半径。
在一种可能的设计中，根据所述挂车和所述牵引车的所成角度，预测所述车辆外轮廓转向运动时所扫过的面积，包括：
获取所述挂车的车型尺寸；
根据所述挂车和所述牵引车的所成角度，以及所述挂车的车型尺寸，预测所述车辆外轮廓转向运动时所扫过的面积。
第二方面，本发明实施例提供一种车辆转向防碰撞装置，所述车辆包括牵引车和挂车，所述牵引车与所述挂车铰接，所述装置包括：
第一确定模块，用于在所述车辆转向时，根据所述车辆的行车速度、所述牵引车的前后轮距离和所述车辆行驶曲率半径，确定所述牵引车的前轮转角；
第二确定模块，用于根据所述牵引车的前轮转角、所述车辆的行车速度、所述牵引车的前后轮距离，以及所述牵引车与所述挂车的铰接点与所述牵引车重心的距离，确定所述铰接点处的转角和所述铰接点处的速度；
第三确定模块，用于根据所述铰接点处的速度、所述挂车的速度、所述挂车的转向角速度和所述挂车的前后轮距离，确定所述铰接点处的行驶曲率半径和所述挂车的行驶曲率半径；
第四确定模块，用于根据所述铰接点处的行驶曲率半径、所述挂车的行驶曲率半径和所述铰接点处的转角，确定所述牵引车与所述挂车的所成角度；
预测模块，用于根据所述挂车和所述牵引车的所成角度，预测所述车辆外轮廓转向运动时所扫过的面积；
判断模块，用于根据获得的道路信息与所述车辆外轮廓转向运动时所扫过的面积，判断所述车辆能否通过当前路径。
在一种可能的设计中，所述第二确定模块，具体用于：
根据所述牵引车的前轮转角、所述牵引车的前后轮距离，以及所述铰接点与所述牵引车重心的距离，确定所述铰接点处的转角；
根据所述车辆的行车速度、所述牵引车的前轮转角和所述铰接点处的转角，确定所述铰接点处的速度。
在一种可能的设计中，所述第一确定模块，具体用于：
根据表达式：
Figure BDA0002331906030000041
确定所述牵引车的前轮转角δ，其中，ksf为第一预设标定数据，l1为所述牵引车的前后轮距离，ky为第二预设标定数据，v为所述车辆的行车速度，R为所述车辆行驶曲率半径。
在一种可能的设计中，所述第二确定模块根据所述牵引车的前轮转角、所述牵引车的前后轮距离，以及所述铰接点与所述牵引车重心的距离，确定所述铰接点处的转角，包括：
根据表达式：
Figure BDA0002331906030000051
确定所述铰接点处的转角δ′，其中，l1为所述牵引车的前后轮距离，c为所述铰接点与所述牵引车重心的距离，δ为所述牵引车的前轮转角；
所述第二确定模块根据所述车辆的行车速度、所述牵引车的前轮转角和所述铰接点处的转角，确定所述铰接点处的速度，包括：
根据表达式：
Figure BDA0002331906030000052
确定所述铰接点处的速度v′，其中，v为所述车辆的行车速度。
在一种可能的设计中，第三确定模块，具体用于：
根据表达式：
Figure BDA0002331906030000053
确定所述铰接点处的行驶曲率半径R′和所述挂车的行驶曲率半径R″，其中，w0为所述挂车的转向角速度，v′为所述铰接点处的速度，v″为所述挂车的速度，l2为所述挂车的前后轮距离。
在一种可能的设计中，所述第四确定模块，具体用于：
根据表达式：
Figure BDA0002331906030000054
确定所述牵引车与所述挂车的所成角度θ，其中，δ′为所述铰接点处的转角，
Figure BDA0002331906030000055
R′为所述铰接点处的行驶曲率半径，R″为所述挂车的行驶曲率半径。
在一种可能的设计中，所述预测模块，具体用于：
获取所述挂车的车型尺寸；
根据所述挂车和所述牵引车的所成角度，以及所述挂车的车型尺寸，预测所述车辆外轮廓转向运动时所扫过的面积。
第三方面，本发明实施例提供一种车辆转向防碰撞设备，所述车辆包括牵引车和挂车，所述牵引车与所述挂车铰接，所述设备包括：至少一个处理器和存储器；
所述存储器存储计算机执行指令；
所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如上第一方面以及第一方面各种可能的设计所述的车辆转向防碰撞方法。
第四方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如上第一方面以及第一方面各种可能的设计所述的车辆转向防碰撞方法。
本发明实施例提供的车辆转向防碰撞方法及设备，该方法在车辆转向时，根据车辆的行车速度，确定牵引车的前轮转角，进一步根据牵引车的前轮转角，确定铰接点处的转角和速度，并根据铰接点处的速度，确定铰接点处的行驶曲率半径和挂车的行驶曲率半径，根据铰接点处的行驶曲率半径、挂车的行驶曲率半径和铰接点处的转角，确定牵引车与挂车的所成角度，根据该目标角度，预测车辆外轮廓转向运动时所扫过的面积，根据获得的道路信息与上述面积，判断车辆能否通过当前路径，从而，在不增加更多传感器成本的情况下，通过优化智能驾驶算法，根据规划路径对牵引车与挂箱与路面位置进行预测，与道路和外部车辆信息结合，判定规划路径的合理性，并提供新的路径规划支持，解决现有方法无法判断针对不同曲率弯道是否合适，仍会发生挂车车厢甩尾碰撞，或者误减速现象的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的车辆转向防碰撞系统的架构示意图；
图2为本发明实施例提供的车辆转向防碰撞方法的流程示意图一；
图3为本发明实施例提供的牵引车与挂车的模型示意图；
图4为本发明实施例提供的道路信息与车辆外轮廓转向运动时所扫过的面积示意图；
图5为本发明实施例提供的车辆转向防碰撞方法的流程示意图二；
图6为本发明实施例提供的车辆转向防碰撞装置的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的车辆转向防碰撞设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例提供的车辆转向防碰撞系统的架构示意图，车辆包括牵引车和挂车，牵引车与挂车铰接。如图1所示，该系统包括车辆控制单元10，车辆控制单元10可以包括接收装置101、处理器102和显示装置103中至少一种。
在具体实现过程中，接收装置101可以是输入/输出接口，也可以是通信接口。接收装置101可以接收用户的指令，例如接收装置可以是连接鼠标的输入接口。
处理器102可以在车辆转向时，根据车辆的行车速度、牵引车的前后轮距离和车辆行驶曲率半径，确定牵引车的前轮转角；可以根据牵引车的前轮转角、车辆的行车速度、牵引车的前后轮距离，以及牵引车与挂车的铰接点与牵引车重心的距离，确定铰接点处的转角和速度；可以根据铰接点处的速度、挂车的速度、挂车的转向角速度和挂车的前后轮距离，确定铰接点处的行驶曲率半径和挂车的行驶曲率半径；也可以根据铰接点处的行驶曲率半径、挂车的行驶曲率半径和铰接点处的转角，确定牵引车与挂车的所成角度；根据挂车和牵引车的所成角度，预测车辆外轮廓转向运动时所扫过的面积；根据获得的道路信息与车辆外轮廓转向运动时所扫过的面积，判断车辆能否通过当前路径。
显示装置103可以用于对上述判断结果进行显示。
显示装置还可以是触摸显示屏，用于在显示上述判断结果的同时接收用户指令，以实现与用户的交互。
应理解，上述处理器可以通过处理器读取存储器中的指令并执行指令的方式实现，也可以通过芯片电路实现。
下面以具体地实施例对本公开的技术方案以及本公开的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体地实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本公开的实施例进行描述。
图2为本发明实施例提供的车辆转向防碰撞方法的流程示意图一，所述牵引车与所述挂车铰接，本实施例的执行主体可以为图1所示实施例中的车辆控制单元。如图2所示，该方法包括：
S201、在所述车辆转向时，根据所述车辆的行车速度、所述牵引车的前后轮距离和所述车辆行驶曲率半径，确定所述牵引车的前轮转角。
这里，车辆控制单元可以通过摄像头或者高精度地图等获得道路和车辆信息的达到，转弯的初步规划路径，得到前方道路规划路径的曲率与距离信息、规划速度信息等。
示例性的，牵引车和挂车可以简化为两个自行车运动模型，在此运动分析时将牵引车和半挂车看做是两个互相耦合的独立刚体，通过铰接点约束相互协调运动。
对牵引车自行车模型进行分析，将δ1，δ2左右前轮转角，用其平均
Figure BDA0002331906030000081
作为自行车模型的前轮转角，通过车辆行驶曲率半径R可以得到规划行驶路径中车轮转角的信息。
可选地，根据表达式：
Figure BDA0002331906030000082
确定所述牵引车的前轮转角δ，其中，ksf为第一预设标定数据，l1如图3所示，为所述牵引车的前后轮距离，ky为第二预设标定数据，v为所述车辆的行车速度，R为所述车辆行驶曲率半径。
具体的，ksf可以根据实验确定，例如取15.0，ksf可以根据测试确定，例如取0.007。
S202、根据所述牵引车的前轮转角、所述车辆的行车速度、所述牵引车的前后轮距离，以及所述牵引车与所述挂车的铰接点与所述牵引车重心的距离，确定所述铰接点处的转角和所述铰接点处的速度。
可选地，所述根据所述牵引车的前轮转角、所述车辆的行车速度、所述牵引车的前后轮距离，以及所述牵引车与所述挂车的铰接点与所述牵引车重心的距离，确定所述铰接点处的转角和所述铰接点处的速度，包括：
根据所述牵引车的前轮转角、所述牵引车的前后轮距离，以及所述铰接点与所述牵引车重心的距离，确定所述铰接点处的转角；
根据所述车辆的行车速度、所述牵引车的前轮转角和所述铰接点处的转角，确定所述铰接点处的速度。
示例性的，根据表达式：
Figure BDA0002331906030000091
确定所述铰接点处的转角δ′，其中，l1为所述牵引车的前后轮距离，c为所述铰接点与所述牵引车重心的距离，δ为所述牵引车的前轮转角。
根据表达式：
Figure BDA0002331906030000092
确定所述铰接点处的速度v′，其中，v为所述车辆的行车速度。
其中，如图3所示，在牵引车头的自行车模型中，理想化为牵引车头部后轮转角一直为0，牵引车头重心在中点位置处，铰接点与中心位置相距为c，牵引车的前后轮距离为l1，挂车的前后轮距离为l2，牵引车与挂车的所成角度为θ，铰接点处的速度为v′，铰接点处的转角为δ′。
对牵引车头自行车模型进行分析，铰接点到牵引车后轮的距离为
Figure BDA0002331906030000093
铰接点和前轮在车辆纵向速度的分量是相等的。运用运动学模型公式可得上述计算铰接点处的转角和铰接点处的速度的公式。
S203、根据所述铰接点处的速度、所述挂车的速度、所述挂车的转向角速度和所述挂车的前后轮距离，确定所述铰接点处的行驶曲率半径和所述挂车的行驶曲率半径。
可选地，根据表达式：
Figure BDA0002331906030000094
确定所述铰接点处的行驶曲率半径R′和所述挂车的行驶曲率半径R″，其中，w0为所述挂车的转向角速度，v′为所述铰接点处的速度，v″为所述挂车的速度，l2为所述挂车的前后轮距离。
示例性的，如图3所示，对挂车自行车模型进行分析，理想化为在后续的规划路径中挂车后轮角度不变，速度恒定位v″。挂车的转向角速度为w0。做垂直于v′的直线交挂车后轮垂直线与O点，半径分别为R′、R″(图中R″垂直于v′，R′为铰接点与O点的连接线)。具体的，利用上述速度与角速度公式可得R′、R″。
S204、根据所述铰接点处的行驶曲率半径、所述挂车的行驶曲率半径和所述铰接点处的转角，确定所述牵引车与所述挂车的所成角度。
可选地，根据表达式：
Figure BDA0002331906030000101
确定所述牵引车与所述挂车的所成角度θ，其中，δ′为所述铰接点处的转角，
Figure BDA0002331906030000102
R′为所述铰接点处的行驶曲率半径，R″为所述挂车的行驶曲率半径。θ′
S205、根据所述挂车和所述牵引车的所成角度，预测所述车辆外轮廓转向运动时所扫过的面积。
可选地，根据所述挂车和所述牵引车的所成角度，预测所述车辆外轮廓转向运动时所扫过的面积，包括：
获取所述挂车的车型尺寸；
根据所述挂车和所述牵引车的所成角度，以及所述挂车的车型尺寸，预测所述车辆外轮廓转向运动时所扫过的面积。
这里，根据牵引车与挂车的轨迹，标定不同车型尺寸，预测车辆外轮廓转向运动时所扫过的面积。
S206、根据获得的道路信息与所述车辆外轮廓转向运动时所扫过的面积，判断所述车辆能否通过当前路径。
具体的，如图4所示，图中显示车辆当前位置、规划路径、障碍物、车辆外轮廓转向运动时所扫过的面积(车体扫过的面积)、新规划路径等。在上述预测车辆外轮廓转向运动时所扫过的面积后，与感知得到的道路与外部车辆信息结合，判定路径是否安全通过，时时给与后续的路径规划指导。并根据扫过面积与道路边界极限和障碍物，找出合理扩大的转弯半径，做新规划路径。
可选地，在上述判断车辆不能通过当前路径时，可以进行报警，以便提醒驾驶员及时进行相应调整，避免发生碰撞。
本实施例提供的车辆转向防碰撞方法，在车辆转向时，根据车辆的行车速度、牵引车的前后轮距离和车辆行驶曲率半径，确定牵引车的前轮转角，进一步根据牵引车的前轮转角、车辆的行车速度、牵引车的前后轮距离，以及牵引车与挂车的铰接点与牵引车重心的距离，确定铰接点处的转角和速度，并根据铰接点处的速度、挂车的速度、挂车的转向角速度和挂车的前后轮距离，确定铰接点处的行驶曲率半径和挂车的行驶曲率半径，根据铰接点处的行驶曲率半径、挂车的行驶曲率半径和铰接点处的转角，确定牵引车与挂车的所成角度，根据该目标角度，预测车辆外轮廓转向运动时所扫过的面积，根据获得的道路信息与上述面积，判断车辆能否通过当前路径，从而，在不增加更多传感器成本的情况下，通过优化智能驾驶算法，根据规划路径对牵引车与挂箱与路面位置进行预测，与道路和外部车辆信息结合，判定规划路径的合理性，并提供新的路径规划支持，解决现有方法无法判断针对不同曲率弯道是否合适，仍会发生挂车车厢甩尾碰撞，或者误减速现象的问题。
图5为本发明实施例提供的车辆转向防碰撞方法的流程示意图二，本实施例在图2实施例的基础上，对本实施例的具体实现过程进行了详细说明。如图5所示，车辆包括牵引车和挂车，牵引车与挂车铰接，该方法包括：
S501、在车辆转向时，根据车辆的行车速度、牵引车的前后轮距离和车辆行驶曲率半径，确定牵引车的前轮转角。
S502、根据牵引车的前轮转角、牵引车的前后轮距离，以及牵引车与所述挂车的铰接点与牵引车重心的距离，确定铰接点处的转角。
S503、根据车辆的行车速度、牵引车的前轮转角和铰接点处的转角，确定铰接点处的速度。
S504、根据铰接点处的速度、挂车的速度、挂车的转向角速度和挂车的前后轮距离，确定铰接点处的行驶曲率半径和挂车的行驶曲率半径。
S505、根据铰接点处的行驶曲率半径、挂车的行驶曲率半径和铰接点处的转角，确定牵引车与挂车的所成角度。
S506、获取挂车的车型尺寸。
S507、根据挂车和牵引车的所成角度，以及挂车的车型尺寸，预测车辆外轮廓转向运动时所扫过的面积。
S508、根据获得的道路信息与车辆外轮廓转向运动时所扫过的面积，判断车辆能否通过当前路径。
本实施例提供的车辆转向防碰撞方法，在不增加更多传感器成本的情况下，通过优化智能驾驶算法，根据规划路径对牵引车与挂箱与路面位置进行预测，与道路和外部车辆信息结合，判定规划路径的合理性，并提供新的路径规划支持，解决现有方法无法判断针对不同曲率弯道是否合适，仍会发生挂车车厢甩尾碰撞，或者误减速现象的问题。
图6为本发明实施例提供的车辆转向防碰撞装置的结构示意图，所述车辆包括牵引车和挂车，所述牵引车与所述挂车铰接。如图6所示，该车辆转向防碰撞装置60包括：第一确定模块601、第二确定模块602、第三确定模块603、第四确定模块604、预测模块605以及判断模块606。
其中，第一确定模块601，用于在所述车辆转向时，根据所述车辆的行车速度、所述牵引车的前后轮距离和所述车辆行驶曲率半径，确定所述牵引车的前轮转角。
第二确定模块602，用于根据所述牵引车的前轮转角、所述车辆的行车速度、所述牵引车的前后轮距离，以及所述牵引车与所述挂车的铰接点与所述牵引车重心的距离，确定所述铰接点处的转角和所述铰接点处的速度。
第三确定模块603，用于根据所述铰接点处的速度、所述挂车的速度、所述挂车的转向角速度和所述挂车的前后轮距离，确定所述铰接点处的行驶曲率半径和所述挂车的行驶曲率半径。
第四确定模块604，用于根据所述铰接点处的行驶曲率半径、所述挂车的行驶曲率半径和所述铰接点处的转角，确定所述牵引车与所述挂车的所成角度。
预测模块605，用于根据所述挂车和所述牵引车的所成角度，预测所述车辆外轮廓转向运动时所扫过的面积。
判断模块606，用于根据获得的道路信息与所述车辆外轮廓转向运动时所扫过的面积，判断所述车辆能否通过当前路径。
在一种可能的设计中，所述第二确定模块602，具体用于：
根据所述牵引车的前轮转角、所述牵引车的前后轮距离，以及所述铰接点与所述牵引车重心的距离，确定所述铰接点处的转角；
根据所述车辆的行车速度、所述牵引车的前轮转角和所述铰接点处的转角，确定所述铰接点处的速度。
在一种可能的设计中，所述第一确定模块601，具体用于：
根据表达式：
Figure BDA0002331906030000131
确定所述牵引车的前轮转角δ，其中，ksf为第一预设标定数据，l1为所述牵引车的前后轮距离，ky为第二预设标定数据，v为所述车辆的行车速度，R为所述车辆行驶曲率半径。
在一种可能的设计中，所述第二确定模块602根据所述牵引车的前轮转角、所述牵引车的前后轮距离，以及所述铰接点与所述牵引车重心的距离，确定所述铰接点处的转角，包括：
根据表达式：
Figure BDA0002331906030000132
确定所述铰接点处的转角δ′，其中，l1为所述牵引车的前后轮距离，c为所述铰接点与所述牵引车重心的距离，δ为所述牵引车的前轮转角；
所述第二确定模块602根据所述车辆的行车速度、所述牵引车的前轮转角和所述铰接点处的转角，确定所述铰接点处的速度，包括：
根据表达式：
Figure BDA0002331906030000133
确定所述铰接点处的速度v′，其中，v为所述车辆的行车速度。
在一种可能的设计中，第三确定模块603，具体用于：
根据表达式：
Figure BDA0002331906030000134
确定所述铰接点处的行驶曲率半径R′和所述挂车的行驶曲率半径R″，其中，w0为所述挂车的转向角速度，v′为所述铰接点处的速度，v″为所述挂车的速度，l2为所述挂车的前后轮距离。
在一种可能的设计中，所述第四确定模块604，具体用于：
根据表达式：
Figure BDA0002331906030000141
确定所述牵引车与所述挂车的所成角度θ，其中，δ′为所述铰接点处的转角，
Figure BDA0002331906030000142
R′为所述铰接点处的行驶曲率半径，R″为所述挂车的行驶曲率半径。
在一种可能的设计中，所述预测模块605，具体用于：
获取所述挂车的车型尺寸；
根据所述挂车和所述牵引车的所成角度，以及所述挂车的车型尺寸，预测所述车辆外轮廓转向运动时所扫过的面积。
本实施例提供的装置，可用于执行上述车辆转向防碰撞方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。
图7为本发明实施例提供的车辆转向防碰撞设备的硬件结构示意图。如图7所示，本实施例的车辆转向防碰撞设备70包括：处理器701以及存储器702；其中
存储器702，用于存储计算机执行指令；
处理器701，用于执行存储器存储的计算机执行指令，以实现上述实施例中车辆转向防碰撞方法所执行的各个步骤。具体可以参见前述方法实施例中的相关描述。
可选地，存储器702既可以是独立的，也可以跟处理器701集成在一起。
当存储器702独立设置时，该车辆转向防碰撞设备还包括总线703，用于连接所述存储器702和处理器701。
本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如上所述的车辆转向防碰撞方法。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的车辆转向防碰撞装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案。
另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个单元中。上述模块成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能模块的形式实现的集成的模块，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能模块存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器执行本申请各个实施例所述车辆转向防碰撞方法的部分步骤。
应理解，上述处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，简称CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请所公开的车辆转向防碰撞方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
存储器可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储NVM，例如至少一个磁盘存储器，还可以为U盘、移动硬盘、只读存储器、磁盘或光盘等。
总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture，简称ISA)总线、外部设备互连(Peripheral Component Interconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准体系结构(Extended Industry Standard Architecture，简称EISA)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，本申请附图中的总线并不限定仅有一根总线或一种类型的总线。
上述存储介质可以是由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。
一种示例性的存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于专用集成电路(Application Specific Integrated Circuits，简称ASIC)中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于电子设备或主控设备中。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各车辆转向防碰撞方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各车辆转向防碰撞方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种车辆转向防碰撞方法，所述车辆包括牵引车和挂车，所述牵引车与所述挂车铰接，其特征在于，所述方法包括：
在所述车辆转向时，根据所述车辆的行车速度、所述牵引车的前后轮距离和所述车辆行驶曲率半径，确定所述牵引车的前轮转角；
根据所述牵引车的前轮转角、所述车辆的行车速度、所述牵引车的前后轮距离，以及所述牵引车与所述挂车的铰接点与所述牵引车重心的距离，确定所述铰接点处的转角和所述铰接点处的速度；
根据所述铰接点处的速度、所述挂车的速度、所述挂车的转向角速度和所述挂车的前后轮距离，确定所述铰接点处的行驶曲率半径和所述挂车的行驶曲率半径；
根据所述铰接点处的行驶曲率半径、所述挂车的行驶曲率半径和所述铰接点处的转角，确定所述牵引车与所述挂车的所成角度；
根据所述挂车和所述牵引车的所成角度，预测所述车辆外轮廓转向运动时所扫过的面积；
根据获得的道路信息与所述车辆外轮廓转向运动时所扫过的面积，判断所述车辆能否通过当前路径。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述牵引车的前轮转角、所述车辆的行车速度、所述牵引车的前后轮距离，以及所述牵引车与所述挂车的铰接点与所述牵引车重心的距离，确定所述铰接点处的转角和所述铰接点处的速度，包括：
根据所述牵引车的前轮转角、所述牵引车的前后轮距离，以及所述铰接点与所述牵引车重心的距离，确定所述铰接点处的转角；
根据所述车辆的行车速度、所述牵引车的前轮转角和所述铰接点处的转角，确定所述铰接点处的速度。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述车辆的行车速度、所述牵引车的前后轮距离和所述车辆行驶曲率半径，确定所述牵引车的前轮转角，包括：
根据表达式：
Figure FDA0002331906020000011
确定所述牵引车的前轮转角δ，其中，ksf为第一预设标定数据，l1为所述牵引车的前后轮距离，ky为第二预设标定数据，v为所述车辆的行车速度，R为所述车辆行驶曲率半径。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述牵引车的前轮转角、所述牵引车的前后轮距离，以及所述铰接点与所述牵引车重心的距离，确定所述铰接点处的转角，包括：
根据表达式：
Figure FDA0002331906020000021
确定所述铰接点处的转角δ′，其中，l1为所述牵引车的前后轮距离，c为所述铰接点与所述牵引车重心的距离，δ为所述牵引车的前轮转角；
所述根据所述车辆的行车速度、所述牵引车的前轮转角和所述铰接点处的转角，确定所述铰接点处的速度，包括：
根据表达式：
Figure FDA0002331906020000022
确定所述铰接点处的速度v′，其中，v为所述车辆的行车速度。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述铰接点处的速度、所述挂车的速度、所述挂车的转向角速度和所述挂车的前后轮距离，确定所述铰接点处的行驶曲率半径和所述挂车的行驶曲率半径，包括：
根据表达式：
Figure FDA0002331906020000023
确定所述铰接点处的行驶曲率半径R′和所述挂车的行驶曲率半径R″，其中，w0为所述挂车的转向角速度，v′为所述铰接点处的速度，v″为所述挂车的速度，l2为所述挂车的前后轮距离。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述铰接点处的行驶曲率半径、所述挂车的行驶曲率半径和所述铰接点处的转角，确定所述牵引车与所述挂车的所成角度，包括：
根据表达式：
Figure FDA0002331906020000031
确定所述牵引车与所述挂车的所成角度θ，其中，δ′为所述铰接点处的转角，
Figure FDA0002331906020000032
R′为所述铰接点处的行驶曲率半径，R″为所述挂车的行驶曲率半径。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述挂车和所述牵引车的所成角度，预测所述车辆外轮廓转向运动时所扫过的面积，包括：
获取所述挂车的车型尺寸；
根据所述挂车和所述牵引车的所成角度，以及所述挂车的车型尺寸，预测所述车辆外轮廓转向运动时所扫过的面积。
8.一种车辆转向防碰撞装置，所述车辆包括牵引车和挂车，所述牵引车与所述挂车铰接，其特征在于，所述装置包括：
第一确定模块，用于在所述车辆转向时，根据所述车辆的行车速度、所述牵引车的前后轮距离和所述车辆行驶曲率半径，确定所述牵引车的前轮转角；
第二确定模块，用于根据所述牵引车的前轮转角、所述车辆的行车速度、所述牵引车的前后轮距离，以及所述牵引车与所述挂车的铰接点与所述牵引车重心的距离，确定所述铰接点处的转角和所述铰接点处的速度；
第三确定模块，用于根据所述铰接点处的速度、所述挂车的速度、所述挂车的转向角速度和所述挂车的前后轮距离，确定所述铰接点处的行驶曲率半径和所述挂车的行驶曲率半径；
第四确定模块，用于根据所述铰接点处的行驶曲率半径、所述挂车的行驶曲率半径和所述铰接点处的转角，确定所述牵引车与所述挂车的所成角度；
预测模块，用于根据所述挂车和所述牵引车的所成角度，预测所述车辆外轮廓转向运动时所扫过的面积；
判断模块，用于根据获得的道路信息与所述车辆外轮廓转向运动时所扫过的面积，判断所述车辆能否通过当前路径。
9.一种车辆转向防碰撞设备，所述车辆包括牵引车和挂车，所述牵引车与所述挂车铰接，其特征在于，所述设备包括：至少一个处理器和存储器；
所述存储器存储计算机执行指令；
所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如权利要求1至7任一项所述的车辆转向防碰撞方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如权利要求1至7任一项所述的车辆转向防碰撞方法。
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