CN112339740B - 连接至挂车的车辆驾驶辅助装置、包括装置的系统及方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种连接至挂车的车辆驾驶辅助装置、包括装置的系统及方法。车辆驾驶辅助装置包括处理器，该处理器基于车辆的内部信号来确定拖曳挂车的车辆的驾驶状况和制动状况，并且基于车辆的驾驶状况和制动状况来确定后轮转向控制量和制动控制量；以及存储设备，存储由处理器和车辆的内部信号确定的后轮转向控制量和制动控制量。

Description

连接至挂车的车辆驾驶辅助装置、包括装置的系统及方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年8月09日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2019-0097721号的优先权权益，其全部公开内容通过引用合并于此。

技术领域

本公开涉及一种与挂车连接的车辆的驾驶辅助装置，包括该驾驶辅助装置的系统及其方法，并且更具体地涉及能够使连接到挂车的车辆的横摆行为的变化最小化的驾驶控制技术。

背景技术

通常，当连接到挂车的车辆行驶时，装载在挂车上的货物的载荷分布不能准确地平衡，并且挂车的载荷倾向于一侧。

具体地，在车辆行驶时，当车辆转弯时挂车的负载偏向一侧时，在挂车中发生振动。当这种振动增加时，由于发生车辆倾倒的问题，所以开发了挂车稳定性辅助装置(TSA)以控制由挂车引起的振动。

在现有技术中，当拖曳挂车的行为是从一侧释放到另一侧，则拖曳挂车的车辆快速检测鱼尾并执行制动控制。

然而，由于拖曳挂车的车辆的转弯行为的特性比基本状态的车辆(未拖曳挂车的状态)变化大得多，因此可使拖曳车辆的使用者感觉到驾驶差异和不稳定。

控制的概念基本上根据传统的后轮转向(RWS)中的车速而改变。RWS在与前轮相反的相位中执行控制以提高车辆在低速区域中的转向能力，并且在与前轮相同的相位中执行控制以确保车辆在高速区域中的稳定性。然而，由于RWS的控制策略没有根据挂车是否连接至车辆而改变，并且因为拖曳挂车的车辆在与基本状态的车辆相同的条件下被控制，所以拖曳挂车的车辆的不稳定性增加。

在该背景技术部分中公开的以上信息仅用于增强对本公开的背景技术的理解，并且不应被视为承认该信息形成了本领域技术人员已知的现有技术。

发明内容

已经做出本公开以解决现有技术中出现的上述问题，同时完整地保持了现有技术所实现的优点。

根据本公开的方面，一种连接至挂车的车辆的驾驶辅助装置、包括该装置的系统及其方法，可使得在拖曳挂车的车辆转弯时使用后轮转向控制和制动控制来分配横摆力矩并且可使由挂车改变的车辆行为最小化，从而使用户的差异感最小化并防止车辆行为的不稳定。

本发明构思要解决的技术问题不限于上述问题，并且本公开所属领域的技术人员将从以下描述中清楚地理解本文中未提及的任何其他技术问题。

根据本公开的方面，一种车辆驾驶辅助装置可包括：处理器，基于车辆的内部信号来确定拖曳挂车的车辆的驾驶状况和制动状况，并且基于车辆的驾驶状况和制动状况来确定后轮转向控制量和制动控制量；以及存储设备，用于存储由处理器和车辆的内部信号确定的后轮转向控制量和制动控制量。

在示例性实施方式中，当车辆的内部信号中的车速小于预定的车速边界值时，处理器可确定车辆的驾驶状况和制动状况。

在示例性实施方式中，车辆的驾驶状况和制动状况可包括车辆是否转弯、车辆的加速状态和车辆的减速状态中的至少一项。

在示例性实施方式中，当车辆的内部信号中的转向角大于预定的转向角边界值并且当车辆的内部信号中的横向加速度大于预定的横向加速度边界值时，处理器可确定车辆转弯。

在示例性实施方式中，当车辆转弯时，处理器可基于用户的加速度器踏板按压量和车辆加速度估计值来确定车辆是否加速，并且可基于用户的制动量和车辆减速度估计值来确定车辆是否减速。

在示例性实施方式中，处理器可使用转向角和车速来确定阿克曼横摆率，并且使用阿克曼横摆率和道路摩擦系数来确定目标横摆率。

在示例性实施方式中，处理器可确定横摆率误差，横摆率误差是目标横摆率与从传感器接收到的传感器横摆率之间的差值，并且可基于横摆率误差来确定目标横摆力矩。

在示例性实施方式中，当车辆处于减速状态时，处理器可在目标横摆力矩处于减小车辆的当前横摆率的方向时输出后轮转向控制量和制动控制量。

在示例性实施方式中，当车辆处于加速状态时，处理器可在目标横摆力矩处于增加车辆的当前横摆率的方向时输出后轮转向控制量和制动控制量。

在示例性实施方式中，当车辆处于减速状态时，处理器可将目标横摆力矩转换为后轮转向行程，并且可在后轮转向行程大于后轮转向行程的预定最大值时输出制动控制量和后轮转向行程以执行附加的制动控制。

在示例性实施方式中，当车辆不处于减速状态时，处理器可执行后轮转向的原始控制，并可使用目标横摆力矩来确定并输出制动控制量。

在示例性实施方式中，车辆驾驶辅助装置还可包括：通信器，通过控制器局域网(CAN)通信接收车辆的内部信号，并发送后轮转向控制量和制动控制量。

根据本公开的另一方面，一种车辆系统可包括：后轮转向(RWS)，控制车辆的后轮转向；制动控制器，控制车辆的制动。车辆系统还可包括车辆驾驶辅助装置，基于车辆的内部信号来确定拖曳挂车的车辆的驾驶状况和制动状况，并基于车辆的驾驶状况和制动状况来确定后轮转向控制量和制动控制量，将后轮转向控制量输出至RWS，并将制动控制量输出至制动控制器。

在示例性实施方式中，当车辆的内部信号中的车速小于预定的车速边界值时，车辆驾驶辅助装置可确定车辆的驾驶状况和制动状况。

在示例性实施方式中，车辆驾驶辅助装置可使用车辆的内部信号中的转向角和横向加速度来确定车辆是否转弯。当车辆转弯时，车辆驾驶辅助装置可基于用户的加速度器踏板按压量和车辆加速度估计值来确定车辆是否加速，并且可基于用户的制动量和车辆减速度估计值来确定车辆是否减速。

在示例性实施方式车辆驾驶辅助装置可使用转向角和车速确定阿克曼横摆率，可使用阿克曼横摆率和道路摩擦系数确定目标横摆率，可确定目标横摆率与从传感器接收到的传感器横摆率之间的差值的横摆率误差，并可基于横摆率误差确定目标横摆力矩。

根据本公开的另一方面，一种车辆驾驶辅助方法可包括：基于车辆的内部信号确定拖曳挂车的车辆的驾驶状况和制动状况；和基于车辆的驾驶状况和制动状况，确定后轮转向控制量和制动控制量。

在示例性实施方式中，确定车辆的驾驶状况和制动状况可包括：基于车辆的内部信号中的转向角和横向加速度确定车辆是否转弯；当车辆转弯时，基于用户的加速度器踏板按压量和车辆加速度估计值来确定车辆是否加速；并且基于用户的制动量和车辆减速度估计值来确定车辆是否减速。

在示例性实施方式中，确定后轮转向控制量和制动控制量可包括：使用转向角和车速确定阿克曼横摆率，并使用阿克曼横摆率和道路摩擦系数确定目标横摆率；并且确定作为目标横摆率与从传感器接收的传感器横摆率之间的差值的横摆差，并基于横摆率误差确定目标横摆力矩。

在示例性实施方式中，确定后轮转向控制量和制动控制量还可包括：当车辆处于减速状态时，将目标横摆力矩转换为后轮转向行程；并且当后轮转向行程大于后轮转向行程的预定最大值时，确定制动控制量和后轮转向行程以执行附加制动控制。

附图说明

通过结合附图进行的以下详细描述，本公开的上述和其他目的、特征和优点将更加明显：

图1是示出包括根据本公开的示例性实施方式的车辆驾驶辅助装置的车辆系统的配置的框图；

图2是示出根据本公开的示例性实施方式的将车辆驾驶辅助装置装载到车辆中的实例的示图；

图3是示出根据本公开的示例性实施方式的当连接至挂车的车辆转弯时由于油门关闭而导致的减速状况的示图；

图4是示出根据本公开的示例性实施方式的当连接到挂车的车辆转弯时的强制动状况的示图；

图5是示出根据本公开的示例性实施方式的当连接到挂车的车辆转弯时通过加速度和车速保持输出发动机输出的状况的示图；

图6是示出根据本公开的示例性实施方式的连接到挂车的车辆的驾驶辅助方法的信号序列图；

图7是示出根据本公开的示例性实施方式的确定图6中车辆是否转弯的详细过程的流程图；

图8是示出根据本公开的示例性实施方式的确定图6中车辆是否加速和减速的详细过程的流程图；

图9是示出根据本公开的示例性实施方式的图6中的设置控制目标的详细过程和确定控制量的详细过程的流程图；

图10是示出根据本公开的示例性实施方式的图6中的反映控制方向和车辆行为状态的详细过程以及分配控制量的详细过程的流程图；以及

图11是示出根据本公开的示例性实施方式的计算系统的框图。

具体实施方式

在下文中，将参照示例性附图详细描述本公开的一些实施方式。在将参考标号添加到每个附图的组件中时，应当注意，即使相同或等同的组件显示在其他附图上，也由相同的参考标号表示。此外，在描述本公开的实施方式时，将排除对公知特征或功能的详细描述，以免不必要地使本公开的主旨不清楚。

在描述根据本公开的实施方式的组件时，可使用诸如第一、第二、“A”、“B”、(a)、(b)等的术语。这些术语仅旨在将一个组件与另一组件区分开，并且这些术语不限制组成组件的性质、序列或顺序。除非另有定义，否则本文使用的所有术语，包括技术或科学术语，具有与本公开所属领域的技术人员通常理解的含义相同的含义。在通用词典中定义的术语应解释为具有与相关领域相关的上下文含义相同的含义，并且不应解释为具有理想或过分正式的含义，除非在本申请中明确定义为具有这样的含义。

本公开的示例性实施方式公开了一种配置，该配置能够在拖曳挂车的车辆转弯时与后轮转向(RWS)和电子稳定性控制(ESC)互锁，并控制车辆以最小化车辆的行为变化，从而最小化用户在驾驶中的差异感并同时增强车辆的转弯稳定性。

在下文中，将参考图1至图11详细描述本公开的实施方式。

图1是示出根据本公开的示例性实施方式的包括车辆驾驶辅助装置的车辆系统的配置的框图。图2是示出根据本公开的示例性实施方式的将车辆驾驶辅助装置装载到车辆中的实例的示图。

参照图1，根据本公开的示例性实施方式的车辆系统可包括车辆驾驶辅助装置100、感测装置200、后轮转向装置(RWS)300和电子稳定性控制装置(ESC)400。

参照图2，可将车辆驾驶辅助装置100、RWS 300和ESC 400装载到车辆中。

车辆驾驶辅助装置100可基于车辆的内部信号来确定拖曳挂车的车辆的驾驶状况和制动状况，并且可基于车辆的驾驶状况和制动状况来确定后轮转向控制量和制动控制量。车辆驾驶辅助装置100可将后轮转向控制量发送到RWS 300，并且可将制动控制量发送到ESC 400。

为此，车辆驾驶辅助装置100可包括通信器110、存储设备120和处理器130。

通信器110可以是由各种电子电路(例如，处理器)实现的硬件装置，以经由无线或有线连接发送和接收信号。

通信器110可通过控制器局域网(CAN)通信、本地互连网络(LIN)通信等执行车辆间通信，并且可与感测装置200、RWS 300和ESC 400通信。具体而言，通信器110可将由处理器130确定的行程(stroke)发送到RWS 300和ESC 400。

存储设备120可存储感测装置200的感测结果、通过CAN通信接收的车辆的内部信号、或由处理器130获得的后轮转向控制量或制动控制量、或者由实验值预先设定的车速边界值、转向角边界值、横向加速度边界值、加速度器位置传感器(APS)边界值、制动量边界值、加速度边界值、减速度边界值、目标横摆率、目标横摆力矩等。存储设备120可包括至少一种类型的存储介质，诸如闪存型存储器、硬盘型存储器、微型存储器、卡型存储器(例如，安全数字(SD)卡或极限数字(XD)卡)、随机存取存储器(RAM)、静态RAM(SRAM)、只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可擦除PROM(EEPROM)、磁性RAM(MRAM)、磁盘或光盘。

处理器130可与通信器110、存储设备120等电连接，并且可电控制各个组件。处理器130可以是执行软件指令的电路并且可执行以下描述的各种数据处理和计算。

处理器130可基于车辆的内部信号来确定拖曳挂车的车辆的驾驶状况和制动状况，并且可基于车辆的驾驶状况和制动状况来确定后轮转向控制量和制动控制量。

当车辆的内部信号中的车速小于预定的车速边界值时，处理器130可确定车辆的驾驶状况和制动状况。在这种情况下，车辆的驾驶状况和制动状况可包括车辆是否转弯、车辆的加速状态和/或车辆的减速状态中的至少一种或多种。

当车辆的内部信号中的转向角大于预定转向角边界值时并且当车辆的间隔信号中的横向加速度大于预定的横向加速度边界值时，处理器130可确定车辆转弯。

当车辆转弯时，处理器130可使用用户的加速度器踏板按压量和车辆加速度估计值来确定车辆是否加速，并且可使用用户的制动量和车辆减速度估计值来确定车辆是否减速。

处理器130可使用转向角和车速来确定阿克曼横摆率(Ackerman yaw rate)，并且可使用阿克曼横摆率和道路摩擦系数来确定目标横摆率。

处理器130可确定横摆率误差，该横摆率误差是目标横摆率与从感测装置200中包括的传感器接收的传感器横摆率之间的差值，并且可基于横摆率误差来确定目标横摆力矩(target yaw moment)。

当车辆处于减速状态并且当目标横摆力矩处于减小车辆的当前横摆率的方向时，处理器130可输出后轮转向控制量和制动控制量。

当车辆处于加速状态时并且当目标横摆力矩处于增加车辆的当前横摆率的方向时，处理器130可输出后轮转向控制量和制动控制量。

当车辆处于减速状况时，处理器130可将目标横摆力矩转换为后轮转向行程(rearwheel steering stroke)。当后轮转向行程大于后轮转向行程的预定最大值时，处理器130可输出制动控制量和后轮转向行程以执行附加的制动控制。

当车辆不处于减速状况时，处理器130可执行后轮转向的原始控制(origincontrol，原点控制)，并且可使用目标横摆力矩来确定并输出制动控制量。

感测装置200可包括用于感测车辆的转向角、横向加速度、纵向加速度、车速、转向扭矩等的多个传感器，并且可包括超声传感器、雷达、相机、激光扫描仪和/或弯道雷达(corner radar)、激光雷达(LiDAR)、加速度传感器、横摆率传感器、扭矩传感器和/或轮速传感器、转向角传感器等。

根据本公开的示例性实施方式的车辆的RWS 300和ESC 400可包括至少一个存储器和被编程为控制车辆的各种组件的操作的至少一个处理器。

RWS 300可根据从车辆驾驶辅助装置100接收到的后轮转向控制量来控制车辆的后轮转向。

ESC 400可根据从车辆驾驶辅助装置100接收到的制动控制量来控制车辆的制动。

根据本公开的示例性实施方式的车辆驾驶辅助装置100可从感测装置200接收并使用诸如车辆的转向角、横向加速度、纵向加速度、车速或转向扭矩的感测结果，并且可接收由车辆中的装置而不是感测装置200确定的车辆的转向角、横向加速度、纵向加速度、车速、转向扭矩、道路摩擦系数、减速度估计值、加速度估计值等。

这样，本公开的示例性实施方式可最小化在拖曳挂车的车辆转弯时由于挂车的连接而改变的车辆行为，从而减少用户可能感觉到的差异感并防止车辆行为的不稳定。

此外，根据本公开的示例性实施方式的车辆驾驶辅助装置100可使用后轮转向控制和制动控制来分配横摆力矩，从而最小化用户由于该控制而可能感到的差异感并辅助用户以相同的行驶状态安全地拖曳挂车。相应的功能可使挂车模式能够操作，从而根据车辆驾驶模式的差异来增强适销性。

图3是示出根据本公开的示例性实施方式的当连接至挂车的车辆转弯时由于油门关闭而导致的减速状况(自由滚动)的示图。

当拖曳的挂车102的车辆101转弯时，在减速状况下，由于挂车102的惯性，可能在挂车102与拖曳的车辆101之间的连接点处产生作用力103。

在拖曳的车辆101的车身固定坐标上，力103可分为纵向力104和横向力105。在这种情况下，可将横向力105施加到拖曳的车辆101的后轮转弯的外侧，并且由用户的转向引起的车辆101的横摆率比基本横摆率106增加更多的增加量107。与普通车辆相比，增加量107可被视为拖曳挂车102的车辆101的横摆率误差107。

根据本公开的示例性实施方式的车辆驾驶辅助装置100可通过这种情况下的横摆率反馈在相同相位108中首先控制图1的RWS 300。由于在相同相位中控制RWS 300，所以可减小横摆率误差107的量(参见参考标号310)。

根据车辆101的转弯程度，可增加与横摆率误差107相对应的值。当该值小于特定参考值时，车辆驾驶辅助装置100可仅使用RWS 300来执行控制。

另一方面，当该值大于或等于特定参考值时，车辆驾驶辅助装置100可制动后轮转弯的外轮(参见参考标号109)，并且可抑制车辆101的附加横摆率的发生(参见参考标号111)。

这样，当抑制了车辆101的附加横摆率的发生时，由于车辆101的行为可从参考标号112变化为参考标号113，因此车辆101可沿着正确的轨迹行驶。

图4是示出根据本公开的示例性实施方式的当连接至挂车的车辆转弯时的强制动状况的示图。

当拖曳挂车402的车辆401转弯时，在减速状况下，由于挂车402的惯性，在挂车402与拖曳的车辆401之间的连接点可能会产生作用力403。

在拖曳的车辆401的车身固定坐标上，力403可分为纵向力404和横向力405。在这种情况下，横向力405可施加到拖曳的车辆401的后轮转弯的外侧，并且车辆401的横摆率可比基本横摆率406增加更多的增加量407。与普通车辆相比，增加量407可被视为拖曳挂车402的车辆401的横摆率误差407。

图1的车辆驾驶辅助装置100可在这种状况下通过横摆率反馈在相同的相位408中控制图1的RWS 300，并且可将制动力更多地分配至后轮转弯的外轮(参考标号409)。在这种情况下，车辆驾驶辅助装置100可根据制动程度和减速度量来将RWS 300的控制量控制为最大值，然后可使用基于横摆率误差(参见参考标号407)的反馈控制来进行制动控制。

当执行控制时，由于后轮转向和制动控制(参见参考标号410和411)，可稳定车辆401的横摆率，并且车辆401的轨迹可从参考标号413变为参考标号412。

这样，当执行根据本公开的示例性实施方式的控制时，可在转弯时的状况下防止拖曳的车辆401和挂车402在连接处折叠的折刀现象414(jackknife phenomenon)。

图5是示出根据本公开的示例性实施方式的当连接到挂车的车辆转弯时通过加速和车速保持来输出发动机输出的状况(油门开启)的示图。

当拖曳挂车502的车辆501转弯时，在加速状况下，由于挂车502的惯性，可能在挂车502与拖曳的车辆501之间的连接点处产生作用力503。

在拖曳的车辆501的车身固定坐标上，力503可分为纵向力504和横向力505。在这种情况下，可将横向力505施加到拖曳的车辆501的后轮转弯的内侧，并且由用户转向引起的车辆501的横摆率可比基本横摆率506减少更少的减少量507。与普通车辆相比，减少量507可被视为拖曳挂车502的车辆501的横摆率误差507。

图1的车辆驾驶辅助装置100可在将制动力施加到转弯内后轮上并且在这种状况下通过横摆率反馈产生更多的横摆力矩的方向上进行控制(参见参考标号509)，并且可减小横摆率误差507的量(参见参考标号510)。

在这种情况下，车辆驾驶辅助装置100可在原始控制后轮转向角(参见参考标号508)，以防止当车辆501被反相控制时变得不稳定的状况。

因为执行了控制，所以车辆501的行为可从参考标号513变为参考标号512，以使车辆501沿着正确的轨迹行驶。

在下文中，将参考图6给出根据本公开的示例性实施方式的连接到挂车的车辆的驾驶辅助方法的描述。图6是示出根据本公开的示例性实施方式的连接至挂车的车辆的驾驶辅助方法的信号顺序图。

当车辆启动并且通过用户的操作打开挂车模式时，在S100中，车辆驾驶辅助装置100可使用图1的车辆的感测装置200来识别挂车。

在S200中，车辆驾驶辅助装置100可基于车辆的内部信号确定车辆是否正在转弯。当车辆正在转弯时，在S300中，车辆驾驶辅助装置100可确定车辆是处于加速还是减速状态以调节行为的改变。

在S400中，车辆驾驶辅助装置100可根据车辆的加速或减速状态来确定作为控制目标的目标横摆力矩，并且可确定用于后轮转向的后轮控制量和制动控制量。

在S500中，车辆驾驶辅助装置100可反映控制方向和车辆行为状态，并且可分配控制量。换句话说，车辆驾驶辅助装置100可根据减速状况或加速状况来确定是否执行后轮转向控制、是否在无制动控制的情况下添加制动控制等。

在S600中，车辆驾驶辅助装置100可将通过这种控制量的分配确定的最终后轮行程输出到RWS 300。在S700中，车辆驾驶辅助装置100可将最终的制动控制量输出到ESC400。

在下文中，将参照图7至图10详细给出根据本公开的示例性实施方式的连接至挂车的车辆的驾驶辅助方法的描述。在这种情况下，在下文中，假定图1的车辆驾驶辅助装置100执行图7至图10的处理。此外，在图7至图10的描述中，被描述为由设备执行的操作可被理解为由车辆驾驶辅助装置100的处理器130控制。

图7是示出根据本公开的示例性实施方式的确定图6中车辆是否转弯的详细过程S200的流程图。

参照图7，在车辆启动(点火开关打开)之后，在S102中，设备可确定挂车模式是否开启或者挂车是否连接至车辆。

当挂车模式打开或当挂车连接车辆时，在S103中，设备可通过CAN通信从图1的感测装置200和车辆中的装置接收车辆的内部信号。在这种情况下，车辆的内部信号可包括转向角、横摆率、车速、横向加速度、加速度器位置传感器(APS)信号、主缸压力(MasterP)等。此外，车辆驾驶辅助装置100可确定通过CAN通信接收到的车辆的内部信号中的最小值和最大值，并且可使用第一低通滤波器(LPF)消除噪声。

同时，当挂车模式关闭时或当挂车未连接至车辆时，在S104中，设备可进入车辆怠速模式。

在S201中，设备可确定车速是否小于车速边界值。在这种情况下，可通过实验值来预设车速边界值。

当车速大于或等于车速边界值时(在高速区域中)，在S104中，设备可进入控制怠速模式。因为应该首先在(车速边界值或更高的)高速区域中控制车辆的不稳定性，并且这与在本公开的示例性实施方式中提出的、使拖曳挂车的差异感最小化的目的不同，该设备可以以特定车速或更小速度执行根据本公开的示例性实施方式的控制。

当车速小于车速边界值时，在S202中，设备可使用转向角确定车辆是否转弯。换句话说，当转向角的绝对值大于预定转向角边界值时，并且当车辆中测得的横向加速度值大于预定横向加速度边界值时，在S203中，设备可确定车辆转弯。在这种情况下，转向角边界值和横向加速度边界值可通过实验值来预设。

另一方面，当转向角的绝对值小于或等于预定转向角边界值时，或者当车辆中测得的横向加速度值小于或等于预定横向加速度边界值时，在S104中，设备可进入控制怠速模式。在控制怠速模式下，后轮转向角可基于0度控制，并且制动可基于非控制。

图8是示出根据本公开的示例性实施方式的确定图6中车辆是否加速和减速的详细过程S300的流程图。

在图7中确定车辆是否转弯之后，在S301中，设备可确定车辆是加速还是减速。换句话说，当用户的加速度器踏板按压(APS)量大于预定的APS边界值，并且当与估计的加速度相对应的值大于预定的加速度边界值时，在S302中，设备可确定车辆处于加速状态。在这种情况下，可基于车速的微分值来确定估计的加速度。

另一方面，当加速度器踏板按压(APS)量小于或等于预定APS边界值时，或当与估计的加速度对应的值小于或等于预定加速度边界值时，该设备可确定减速状态。换句话说，在S303中，设备可确定与用户的制动(masterP)量相对应的值是否大于预定masterP边界值，以及与估计的减速度相对应的值是否大于预定减速度边界值。当与用户的制动(masterP)量相对应的值大于预定的masterP边界值时，并且当与估计的减速度相对应的值大于预定的减速度边界值时，在S304中，设备可确定车辆处于减速状态。在这种情况下，可以以估计减速度的一般方式来确定估计的减速度。

同时，当用户的制动(masterP)量小于或等于预定masterP边界值时，或者当与估计的减速度对应的值小于或等于预定减速度边界值时，在S305中，设备可进入控制怠速模式。

图9是示出根据本公开的示例性实施方式的图6中的设置控制目标的详细过程S411和确定控制量的详细过程S412的流程图。

参照图9，在S401中，设备可使用转向角和车速来确定阿克曼横摆率。在S402中，设备可确定道路摩擦系数。在S403中，设备可反映道路摩擦系数估计值以限制阿克曼横摆率的最大值，并且可确定目标横摆率。在这种情况下，当该设备可基于没有挂车时后轮转向控制的基本量来确定阿克曼横摆率，而与图1的RWS 300的当前行程值无关。

此外，该设备可基于车辆的RWS 300的先前控制策略来确定目标横摆率。此外，该设备可在挂车未连接至车辆时将车辆行为设定为目标横摆率。

在S404中，设备可根据从图1的感测装置200接收的传感器横摆率和在S403中确定的目标横摆率之间的差值来确定横摆率误差，并且可基于横摆率误差确定目标横摆力矩。在这种情况下，该设备可使用比例微分(PD)(或比例积分微分(PID))控制器来确定目标横摆力矩。在这种情况下，PID控制可以是一种反馈控制以使系统的输出基于控制变量和参考输入之间的误差来维持参考电压，并且可以是比例控制、比例积分控制和比例微分控制的组合。换句话说，比例控制可以是将参考信号和当前信号之间的误差信号乘以适当的比例常数增益以生成控制信号。比例积分控制可以并行连接比例控制并使用积分控制来对误差信号进行积分以产生控制信号。比例微分控制可以并行连接比例控制并使用微分控制来对误差信号进行微分以生成控制信号。

图10是示出根据本公开的示例性实施方式的图6中的反映控制方向和车辆行为状态的详细过程S511以及分配控制量的详细过程S512的流程图。

在S511中，设备可根据确定的目标横摆力矩来确定约束。首先，在S501和S503中，设备可确定车辆当前处于减速状况还是加速状况。

在S502中，该设备可识别减速状况下的目标横摆力矩和当前横摆率的符号，并且仅当目标横摆力矩处于降低当前横摆率的方向时才可通过控制量。

在S504中，在加速状况下仅当目标横摆力矩处于增加当前横摆率的方向时，设备才可通过控制量。

在S512中，设备可将控制量分配给图1的RWS 300和ESC 400。

首先，在S505中，设备可确定车辆是否处于减速状况。当车辆不处于减速状况时，在S506中，RWS 300可执行原始控制。在这种情况下，可仅使用制动控制来控制确定的目标横摆力矩。

当车辆处于减速状况时，图1的RWS 300可主动执行控制。在S507中，设备可将目标横摆力矩的量转换成后轮转向行程。当将目标横摆力矩的量转换成后轮转向行程时，在S508中，设备可确定后轮转向行程大于后轮转向行程的最大值max。

当后轮转向行程小于或等于后轮转向行程的最大值max时，在S509中，设备可能无法控制制动。当后轮转向行程大于后轮转向行程的最大值max时，在S510中，设备可确定目标横摆力矩部分制动控制的剩余值，并且可执行附加的制动控制。

在S600和S700中，设备可将最终的后轮行程和最终的制动控制量分别发送到RWS300和ESC 400，以执行车辆的转向和制动控制。

这样，本公开的示例性实施方式可最小化当拖曳挂车的车辆转弯时由于挂车的连接而改变的车辆行为，从而减少用户可能感觉到的差异感并防止车辆行为的不稳定。

此外，本公开的示例性实施方式可使用后轮转向控制和制动控制来分配横摆力矩，从而最小化用户可能感觉到的差异感，并帮助用户在相同的驾驶状态下安全地拖曳挂车。此外，相应的功能可使挂车模式能够操作，从而根据车辆驾驶模式的差异来增强适销性。

图11是示出根据本公开的示例性实施方式的计算系统的框图。

参照图11，计算系统1000可包括经由总线1200彼此连接的至少一个处理器1100、存储器1300、用户接口输入装置1400、用户接口输出装置1500、存储设备1600或网络接口1700。

处理器1100可以是中央处理单元(CPU)或处理存储在存储器1300和/或存储设备1600中的指令的半导体装置。存储器1300和存储设备1600可包括各种类型的易失性或非易失性存储介质。例如，存储器1300可包括ROM(只读存储器)和RAM(随机存取存储器)。

因此，结合本文公开的示例性实施方式描述的方法或算法的操作可直接体现在由处理器1100执行的硬件或软件模块中，或者以其组合形式体现。软件模块可驻留在诸如RAM存储器、闪存存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘和CD-ROM的存储介质上(即，存储器1300和/或存储设备1600)。

示例性存储介质可耦接到处理器1100，并且处理器1100可从存储介质中读取信息，并且可将信息记录在存储介质中。可替代地，存储介质可与处理器1100集成。处理器1100和存储介质可驻留在专用集成电路(ASIC)中。ASIC可驻留在用户终端内。在另一种情况下，处理器1100和存储介质可作为单独的组件驻留在用户终端中。

当拖曳挂车的车辆转弯时，本技术可使用后轮转向控制和制动控制来分配横摆力矩，并且可最小化由于挂车的连接而改变的车辆行为，从而减小用户的差异感并防止车辆行为的不稳定。

另外，可提供通过本公开直接或间接确定的各种效果。

上文中，尽管已经参考示例性实施方式和附图描述了本公开，但是本公开不限于此，而是可在不脱离所附权利要求要求保护的本公开的精神和范围内由本公开所属领域的技术人员进行各种修改和改变。

因此，提供本公开的示例性实施方式以解释本公开的精神和范围，但不限于它们，使得本公开的精神和范围不受实施方式的限制。本公开的范围应该基于所附权利要求来解释，并且在等同于权利要求的范围内的所有技术思想都应当包括在本公开的范围内。

Claims (15)

1.一种车辆驾驶辅助装置，包括：

处理器，被配置为基于车辆的内部信号来确定拖曳挂车的所述车辆的驾驶状况和制动状况，并且基于所述车辆的所述驾驶状况和所述制动状况来确定后轮转向控制量和制动控制量；以及

存储设备，用于存储由所述处理器确定的所述后轮转向控制量和所述制动控制量以及所述车辆的所述内部信号；

其中，所述处理器使用转向角和车速来确定阿克曼横摆率，并且使用所述阿克曼横摆率和道路摩擦系数来确定目标横摆率；

其中，所述处理器确定横摆率误差，所述横摆率误差是所述目标横摆率与从传感器接收到的传感器横摆率之间的差值，并且所述处理器基于所述横摆率误差来确定目标横摆力矩；

其中，当所述车辆处于减速状态时，所述处理器在所述目标横摆力矩处于减小所述车辆的当前横摆率的方向时输出所述后轮转向控制量和所述制动控制量。

2.根据权利要求1所述的车辆驾驶辅助装置，其中，当所述车辆的所述内部信号中的车速小于预定的车速边界值时，所述处理器确定所述车辆的所述驾驶状况和所述制动状况。

3.根据权利要求1所述的车辆驾驶辅助装置，其中，所述车辆的所述驾驶状况和所述制动状况包括所述车辆是否转弯、所述车辆的加速状态和所述车辆的减速状态中的至少一项。

4.根据权利要求1所述的车辆驾驶辅助装置，其中，当所述车辆的所述内部信号中的转向角大于预定的转向角边界值并且当所述车辆的所述内部信号中的横向加速度大于预定的横向加速度边界值时，所述处理器确定所述车辆转弯。

5.根据权利要求1所述的车辆驾驶辅助装置，其中，当所述车辆转弯时，所述处理器基于用户的加速度器踏板按压量和车辆加速度估计值来确定所述车辆是否加速，并且基于所述用户的制动量和车辆减速度估计值来确定所述车辆是否减速。

6.根据权利要求1所述的车辆驾驶辅助装置，还包括：

通信器，被配置为通过控制器局域网通信接收所述车辆的所述内部信号，并发送所述后轮转向控制量和所述制动控制量。

7.一种车辆系统，包括：

后轮转向装置，被配置为控制车辆的后轮转向；

制动控制器，被配置为控制所述车辆的制动；以及

车辆驾驶辅助装置，被配置为基于所述车辆的内部信号来确定拖曳挂车的所述车辆的驾驶状况和制动状况，并基于所述车辆的驾驶状况和制动状况来确定后轮转向控制量和制动控制量，将所述后轮转向控制量输出至所述后轮转向装置，并将所述制动控制量输出至所述制动控制器；

其中，所述车辆驾驶辅助装置使用转向角和车速来确定阿克曼横摆率，并且使用所述阿克曼横摆率和道路摩擦系数来确定目标横摆率；

其中，所述车辆驾驶辅助装置确定横摆率误差，所述横摆率误差是所述目标横摆率与从传感器接收到的传感器横摆率之间的差值，并且基于所述横摆率误差来确定目标横摆力矩；

其中，当所述车辆处于减速状态时，所述车辆驾驶辅助装置在所述目标横摆力矩处于减小所述车辆的当前横摆率的方向时输出所述后轮转向控制量和所述制动控制量。

8.根据权利要求7所述的车辆系统，其中，当所述车辆的所述内部信号中的车速小于预定的车速边界值时，所述车辆驾驶辅助装置确定所述车辆的所述驾驶状况和所述制动状况。

9.根据权利要求7所述的车辆系统，其中，所述车辆驾驶辅助装置使用所述车辆的所述内部信号中的转向角和横向加速度来确定所述车辆是否转弯，并且

其中，当所述车辆转弯时，所述车辆驾驶辅助装置基于用户的加速度器踏板按压量和车辆加速度估计值来确定所述车辆是否加速，并且基于所述用户的制动量和车辆减速度估计值来确定所述车辆是否减速。

10.一种车辆驾驶辅助方法，包括：

基于车辆的内部信号确定拖曳挂车的车辆的驾驶状况和制动状况；以及

基于所述车辆的所述驾驶状况和所述制动状况，确定后轮转向控制量和制动控制量；

其中，使用转向角和车速来确定阿克曼横摆率，并且使用所述阿克曼横摆率和道路摩擦系数来确定目标横摆率；

其中，确定横摆率误差，所述横摆率误差是所述目标横摆率与从传感器接收到的传感器横摆率之间的差值，并且基于所述横摆率误差来确定目标横摆力矩；

其中，当所述车辆处于减速状态时，在所述目标横摆力矩处于减小所述车辆的当前横摆率的方向时输出所述后轮转向控制量和所述制动控制量。

11.根据权利要求10所述的车辆驾驶辅助方法，其中，确定所述车辆的所述驾驶状况和所述制动状况包括：

基于所述车辆的所述内部信号中的转向角和横向加速度确定所述车辆是否转弯；

当所述车辆转弯时，基于用户的加速度器踏板按压量和车辆加速度估计值来确定所述车辆是否加速；以及

基于所述用户的制动量和车辆减速度估计值来确定所述车辆是否减速。

12.根据权利要求10所述的车辆驾驶辅助方法，其中，确定所述后轮转向控制量和所述制动控制量还包括：

当所述车辆处于减速状态时，将所述目标横摆力矩转换为后轮转向行程；以及

当所述后轮转向行程大于所述后轮转向行程的预定最大值时，确定所述制动控制量和所述后轮转向行程以执行附加的制动控制。

13.一种车辆驾驶辅助装置，包括：

处理器，被配置为基于车辆的内部信号来确定拖曳挂车的所述车辆的驾驶状况和制动状况，并且基于所述车辆的所述驾驶状况和所述制动状况来确定后轮转向控制量和制动控制量；以及

存储设备，用于存储由所述处理器确定的所述后轮转向控制量和所述制动控制量以及所述车辆的所述内部信号；

其中，所述处理器使用转向角和车速来确定阿克曼横摆率，并且使用所述阿克曼横摆率和道路摩擦系数来确定目标横摆率；

其中，所述处理器确定横摆率误差，所述横摆率误差是所述目标横摆率与从传感器接收到的传感器横摆率之间的差值，并且所述处理器基于所述横摆率误差来确定目标横摆力矩；

其中，当所述车辆处于加速状态时，所述处理器在所述目标横摆力矩处于增加所述车辆的当前横摆率的方向时输出所述后轮转向控制量和所述制动控制量。

14.一种车辆驾驶辅助装置，包括：

处理器，被配置为基于车辆的内部信号来确定拖曳挂车的所述车辆的驾驶状况和制动状况，并且基于所述车辆的所述驾驶状况和所述制动状况来确定后轮转向控制量和制动控制量；以及

存储设备，用于存储由所述处理器确定的所述后轮转向控制量和所述制动控制量以及所述车辆的所述内部信号；

其中，所述处理器使用转向角和车速来确定阿克曼横摆率，并且使用所述阿克曼横摆率和道路摩擦系数来确定目标横摆率；

其中，所述处理器确定横摆率误差，所述横摆率误差是所述目标横摆率与从传感器接收到的传感器横摆率之间的差值，并且所述处理器基于所述横摆率误差来确定目标横摆力矩；

其中，当所述车辆处于减速状态时，所述处理器将所述目标横摆力矩转换为后轮转向行程，并且在所述后轮转向行程大于所述后轮转向行程的预定最大值时，输出所述制动控制量和所述后轮转向行程以执行附加的制动控制。

15.一种车辆驾驶辅助装置，包括：

处理器，被配置为基于车辆的内部信号来确定拖曳挂车的所述车辆的驾驶状况和制动状况，并且基于所述车辆的所述驾驶状况和所述制动状况来确定后轮转向控制量和制动控制量；以及

存储设备，用于存储由所述处理器确定的所述后轮转向控制量和所述制动控制量以及所述车辆的所述内部信号；

其中，所述处理器使用转向角和车速来确定阿克曼横摆率，并且使用所述阿克曼横摆率和道路摩擦系数来确定目标横摆率；

其中，所述处理器确定横摆率误差，所述横摆率误差是所述目标横摆率与从传感器接收到的传感器横摆率之间的差值，并且所述处理器基于所述横摆率误差来确定目标横摆力矩；

其中，当所述车辆不处于减速状态时，所述处理器执行后轮转向的原始控制，并使用所述目标横摆力矩来确定并输出所述制动控制量。