CN113928305B - 车道保持方法、装置、车辆及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及车辆技术领域，公开了一种车道保持方法、装置、车辆及存储介质，所述方法包括：根据当前车道的弯道参数判断是否启动车道保持辅助功能，在车道保持辅助功能启动时，获取牵引车的行驶方向与挂车的行驶方向之间的夹角，在夹角不处于预设夹角范围内时，实时调整施加至挂车的制动力和连接牵引车和挂车的牵引销的牵引力，直至夹角处于预设夹角范围。通过在根据当前车道的弯道参数启动车道保持辅助功能时，获取牵引车的行驶方向与挂车的行驶方向之间的夹角，并根据夹角实时调整施加至挂车的制动力和牵引销的牵引力，直至夹角处于预设夹角范围，以使车辆的挂车和牵引车在过弯时转向保持高度同步，减少车辆侧翻的风险，提升驾驶安全性。
Description
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种车道保持方法、装置、车辆及存储介质。
背景技术
随着车辆技术的发展，车道保持辅助功能目前在乘用车上已逐渐成为标配，然而，国内重卡在驾驶辅助系统方面起步相对较晚，但车道保持辅助功能是自动驾驶系统的基础功能，因此，车道保持辅助功能对于重卡的未来发展而言意义重大。
与乘用车不同的是，重卡的牵引头(即牵引车)与挂车采用柔性连接，且挂车质量较大，在使用车道保持功能时，驾驶员的功能体验和性能需求并不相同，同时车辆运动的稳定性、安全性控制难度大幅上升，不仅要考虑牵引头的转向和动力控制，还要考虑挂车的运动和整车重心的变化带来的影响。
现有技术中，车道保持辅助功能主要通过控制电动助力转向系统(ElectricPower Steering，EPS)的转向力矩来实现，通过将计算得到的转向力矩与驾驶员真实输入的转向力矩进行对比，再施加一定的辅助力矩来控制车辆转向的幅度，但由于挂车上没有转向机构，因此，只能被动跟随牵引头来转向，由于二者的转弯半径不同，因此在转弯时会出现不同步现象。因此，如何使车辆的挂车和牵引车在过弯时转向保持同步，以减少车辆侧翻的风险，提升驾驶安全性，成为一个亟待解决的问题。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的在于提供了一种车道保持方法、装置、车辆及存储介质，旨在解决如何使车辆的挂车和牵引车在过弯时转向保持同步，以减少车辆侧翻的风险，提升驾驶安全性的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种车道保持方法，所述方法包括以下步骤：
获取当前车道的弯道参数，并根据所述弯道参数判断是否启动车道保持辅助功能；
在所述车道保持辅助功能启动时，获取牵引车的行驶方向与所述牵引车的挂车的行驶方向之间的夹角；
在所述夹角不处于预设夹角范围内时，实时调整施加至所述挂车的制动力和连接所述牵引车和所述挂车的牵引销的牵引力，直至所述夹角处于所述预设夹角范围。
可选地，所述获取当前车道的弯道参数，并根据所述弯道参数判断是否启动车道保持辅助功能的步骤，包括：
获取当前车道的曲率半径，并判断所述曲率半径是否大于等于预设曲率半径；
在所述曲率半径大于等于所述预设曲率半径时，启动车道保持辅助功能。
可选地，所述在所述夹角不处于预设夹角范围内时，实时调整施加至所述挂车的制动力和连接所述牵引车和所述挂车的牵引销的牵引力，直至所述夹角处于所述预设夹角范围的步骤，包括：
在所述夹角不处于预设夹角范围内时，根据所述牵引车的行驶方向和所述挂车的行驶方向确定所述挂车的偏移方向，并根据所述挂车的偏移方向确定所述挂车的待施力单侧车轮；
实时调整施加至所述挂车的待施力单侧车轮的制动力和连接所述牵引车和所述挂车的牵引销的牵引力，直至所述夹角处于所述预设夹角范围。
可选地，所述实时调整施加至所述挂车的待施力单侧车轮的制动力和连接所述牵引车和所述挂车的牵引销的牵引力，直至所述夹角处于所述预设夹角范围的步骤，包括：
通过连接所述牵引车和所述挂车的牵引销所对应的鞍座实时调整施加至所述牵引销的牵引力，并通过所述挂车的防抱死制动系统实时调整施加至所述挂车的待施力单侧车轮的制动力，直至所述夹角处于所述预设夹角范围。
可选地，所述通过连接所述牵引车和所述挂车的牵引销所对应的鞍座实时调整施加至所述牵引销的牵引力的步骤，包括：
获取牵引力影响因素，所述牵引力影响因素包括所述牵引车的运动状态参数、所述牵引车对应的弯道曲率半径以及所述挂车的挂车载荷；
根据所述牵引力影响因素通过连接所述牵引车和所述挂车的牵引销所对应的鞍座实时调整施加至所述牵引销的牵引力。
可选地，所述通过所述挂车的防抱死制动系统实时调整施加至所述挂车的待施力单侧车轮的制动力的步骤，包括：
获取制动力影响因素，所述制动力影响因素包括所述挂车的运动状态参数、挂车载荷以及重心位置；
根据所述制动力影响因素通过所述挂车的防抱死制动系统实时调整施加至所述挂车的待施力单侧车轮的制动力。
可选地，所述在所述夹角不处于预设夹角范围内时，实时调整施加至所述挂车的制动力和连接所述牵引车和所述挂车的牵引销的牵引力，直至所述夹角处于所述预设夹角范围的步骤之后，还包括：
获取所述挂车的当前摆幅，并判断所述当前摆幅是否大于等于预设挂车摆幅；
在所述当前摆幅大于等于所述预设挂车摆幅时，根据所述当前摆幅调整施加至所述牵引销的抵消力，直至所述当前摆幅小于所述预设挂车摆幅。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种车道保持装置，所述车道保持装置包括：
弯道判断模块，用于获取当前车道的弯道参数，并根据所述弯道参数判断是否启动车道保持辅助功能；
夹角获取模块，用于在所述车道保持辅助功能启动时，获取牵引车的行驶方向与所述牵引车的挂车的行驶方向之间的夹角；
车道保持模块，用于在所述夹角不处于预设夹角范围内时，实时调整施加至所述挂车的制动力和连接所述牵引车和所述挂车的牵引销的牵引力，直至所述夹角处于所述预设夹角范围。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种车辆，所述车辆包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的车道保持程序，所述车道保持程序配置为实现如上文所述的车道保持方法的步骤。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有车道保持程序，所述车道保持程序被处理器执行时实现如上文所述的车道保持方法的步骤。
相较于现有技术主要通过控制电动助力转向系统的转向力矩来实现车道保持，而因挂车上没有转向机构，挂车只能被动跟随牵引头来转向，而二者的转弯半径不同，因此在转弯时会出现挂车和牵引车不同步的现象。本发明在根据当前车道的弯道参数启动车道保持辅助功能时，通过获取牵引车的行驶方向与所述牵引车的挂车的行驶方向之间的夹角，并在所述夹角不处于预设夹角范围内时，实时调整施加至所述挂车的制动力和连接所述牵引车和所述挂车的牵引销的牵引力，直至所述夹角处于所述预设夹角范围，这样，可使车辆的挂车和牵引车在过弯时转向保持高度同步，减少车辆侧翻的风险，提升驾驶安全性。
附图说明
图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的车辆的结构示意图；
图2为本发明车道保持方法第一实施例的流程示意图；
图3为本发明车道保持方法第一实施例涉及的牵引车与挂车过弯不同步时的场景示意图；
图4为本发明车道保持方法第一实施例涉及的车道保持辅助功能启动时的调整示意图；
图5为本发明车道保持方法第二实施例的流程示意图；
图6为本发明车道保持方法第二实施例涉及的挂车摆幅减缓原理示意图；
图7为本发明车道保持装置第一实施例的结构框图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1，图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的车辆结构示意图。
如图1所示，该车辆可以包括：处理器1001，例如中央处理器(Central ProcessingUnit，CPU)、电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)等，通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真(WIreless-FIdelity，WI-FI)接口)。存储器1005可以是高速的随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以是稳定的非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构并不构成对车辆的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如图1所示，作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、数据存储模块、网络通信模块、用户接口模块以及车道保持程序。
在图1所示的车辆中，网络接口1004主要用于与网络服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于与用户进行数据交互；本发明车辆中的处理器1001、存储器1005可以设置在车辆中，所述车辆通过处理器1001调用存储器1005中存储的车道保持程序，并执行本发明实施例提供的车道保持方法。
本发明实施例提供了一种车道保持方法，参照图2，图2为本发明车道保持方法第一实施例的流程示意图。
本实施例中，所述车道保持方法包括以下步骤：
步骤S10：获取当前车道的弯道参数，并根据所述弯道参数判断是否启动车道保持辅助功能；
易于理解的是，本实施例的执行主体可为上述车辆，在具体实现中，所述车辆可为重卡，所述重卡包括牵引车(即牵引头)和挂车，所述牵引车和所述挂车通过连接组件进行连接(连接组件可设置于挂车上)，所述连接组件包括牵引销和鞍座(即牵引座)，所述鞍座为自适应调节的鞍座，可自适应调节与鞍座连接的牵引销位置，并在预设路径内移动，引导挂车提前转弯，所述预设路径可根据鞍座的尺寸、牵引销的尺寸等进行设置，本实施例对此不加以限制。
在具体实现中，为了避免车道保持辅助功能误启动，减少不必要的能源消耗，可先获取当前车道的弯道参数，进而根据所述弯道参数判断是否启动车道保持辅助功能。
例如，一实施例中，可先获取车辆所处的当前车道的曲率半径，所述曲率半径可用于描述曲线(即当前车道的弯道部分)上某处的弯曲变化程度，进而判断所述曲率半径是否大于等于预设曲率半径，并在所述曲率半径大于等于所述预设曲率半径时，启动车道保持辅助功能。
需要说明的是，所述预设曲率半径可根据车辆的质量、类型等进行设置，本实施例对此不加以限制。例如，车辆为重卡时，预设曲率半径可为250m，即，在所述重卡所处弯道的曲率半径大于等于250m时，才启动车道保持辅助功能。
步骤S20：在所述车道保持辅助功能启动时，获取牵引车的行驶方向与所述牵引车的挂车的行驶方向之间的夹角；
参考图3，图3为本发明车道保持方法第一实施例涉及的牵引车与挂车过弯不同步时的场景示意图，图3中，①为牵引车，③为挂车，②为连接组件，用于连接所述牵引车①和所述挂车③，所述连接组件②包括牵引销和鞍座(即牵引座)，V1为牵引车①的行驶方向的速度，V2为挂车③的行驶方向的速度，所获取的即为V1和V2之间的夹角，易于理解的是，图3中描述的是车辆在通过曲率半径较小的急弯时，牵引头①和挂车③存在明显不同步的情况，但车道保持辅助功能通常不会在车道曲率半径小于250m的情况下激活，因此，在实际使用过程中不同步的程度不会这么大，图3主要起示意说明的作用。
步骤S30：在所述夹角不处于预设夹角范围内时，实时调整施加至所述挂车的制动力和连接所述牵引车和所述挂车的牵引销的牵引力，直至所述夹角处于所述预设夹角范围。
需要说明的是，为了使挂车过弯更容易，也为了便于挂车与牵引车保持转向一致，在所述夹角不处于预设夹角范围内时，可根据所述牵引车的行驶方向和所述挂车的行驶方向确定所述挂车的偏移方向，并根据所述挂车的偏移方向确定所述挂车的待施力单侧车轮，其中，所述预设角度范围可设置为0°附近，如，[0，0.5)，[0，1)，[0，3)，[0，5)等，在具体实现中，可根据实际需求进行设置，以保证牵引车的行驶方向与挂车的行驶方向尽可能一致(即所述夹角趋于0°)为准。
进一步地，可根据所述牵引车的行驶方向和所述挂车的行驶方向确定所述挂车的偏移方向，并根据所述挂车的偏移方向确定所述挂车的待施力单侧车轮(即需要施加制动力的单侧车轮)，如，车辆在向右转弯时，挂车的行驶方向向左偏移，则待施力单侧车轮为挂车的右侧车轮(右转弯时左侧车轮的转弯半径大于右侧车轮的转弯半径，故右转弯时需要左侧车轮的速度大于右侧车轮的速度)，然后，实时调整施加至所述挂车的待施力单侧车轮的制动力和连接所述牵引车和所述挂车的牵引销的牵引力，直至所述夹角处于所述预设夹角范围。在具体实现中，为了精准调整调整施加至所述挂车的待施力单侧车轮的制动力和施加至所述牵引销的牵引力，可分别获取牵引力影响因素和制动力影响因素，再根据所述牵引力影响因素通过与所述牵引销对应的鞍座实时调整施加至所述牵引销的牵引力，并根据所述制动力影响因素通过挂车的防抱死制动系统(Antilock Brake System，ABS)实时调整施加至所述挂车的待施力单侧车轮的制动力，直至所述夹角处于所述预设夹角范围。其中，所述牵引力影响因素可理解为影响牵引力大小的因素，例如，所述牵引车的运动状态参数、所述牵引车对应的弯道曲率半径以及所述挂车的挂车载荷等；所述制动力影响因素可理解为影响制动力大小的因素，例如，所述挂车的运动状态参数、挂车载荷以及重心位置等。
参见图4，图4为本发明车道保持方法第一实施例涉及的车道保持辅助功能启动时的调整示意图，图4中，车辆在向右过弯，Vx1为牵引车的行驶方向的速度，Vy1为牵引车转向时的横向速度，θ角即为上述夹角，Vx2为挂车的牵引销的行驶方向的速度，Vy2为挂车的牵引销处的横向速度，Vx3为挂车的左侧车轮的行驶方向的速度，Vx4是经过单边制动后右侧车轮的行驶方向的速度(即待施力单侧车轮为右侧车轮)，F1是鞍座给挂车的牵引销施加的横向辅助力，F2是挂车的防抱死制动系统给右侧车轮施加的制动力。
本实施例中，挂车可安装惯性测量单元(即惯性传感器，Inertial MeasurementUnit，IMU)，用于感知挂车的运动姿态，并换算挂车与牵引车之间的夹角θ。弯道曲率半径可结合车辆所安装的摄像头对车道线进行扫描识别的结果和高精地图的高精定位信息获得，牵引车的转向角，实际的偏航角速度(yawrate)和车速等可以由方向盘转角传感器和惯性传感器输出，挂车载荷也可从鞍座位置处的传感器测量获得。
在具体实现中，为了提高施加的牵引力的精准度，可获取牵引力影响因素，所述牵引力影响因素可为所述牵引车的运动状态参数、所述牵引车对应的弯道曲率半径以及所述挂车的挂车载荷等，其中，所述牵引车的运动状态参数包括但不限于牵引车的转向角、车速，然后，根据所述牵引力影响因素通过连接所述牵引车和所述挂车的牵引销所对应的鞍座实时调整施加至所述牵引销的牵引力。在具体实现中，可通过牵引力关系映射表查询当前牵引力影响因素下对应的牵引力，所述牵引力关系映射表中存储有不同牵引力影响因素下对应的牵引力，易于理解的是，不同牵引力影响因素下对应的牵引力需求有所不同，本实施例中，预先标定各类不同牵引力影响因素下对应的牵引力，再基于获得的标定数据建立牵引力关系映射表。需要说明的是，所述牵引力可以为相应的一个数值，也可以为相应的数值区间。
在具体实现中，为了提高施加的制动力的精准度，可获取制动力影响因素，所述制动力影响因素可为所述挂车的运动状态参数、挂车载荷以及重心位置，其中，所述挂车的运动状态参数包括但不限于挂车的转向角、车速，然后，根据所述制动力影响因素通过所述挂车的防抱死制动系统实时调整施加至所述挂车的待施力单侧车轮的制动力。在具体实现中，可通过制动力关系映射表查询当前制动力影响因素下对应的制动力，所述制动力关系映射表中存储有不同制动力影响因素下对应的制动力，易于理解的是，不同制动力影响因素下对应的制动力需求有所不同，本实施例中，预先标定各类不同制动力影响因素下对应的制动力，再基于获得的标定数据建立制动力关系映射表。需要说明的是，所述制动力可以为相应的一个数值，也可以为相应的数值区间。
进一步地，可通过连接所述牵引车和所述挂车的牵引销所对应的鞍座实时调整施加至所述牵引销的牵引力，并通过所述挂车的防抱死制动系统实时调整施加至所述挂车的待施力单侧车轮的制动力，直至所述夹角处于所述预设夹角范围。在具体实现中，可在获取到当前牵引力影响因素下对应的牵引力时，通过所述牵引销所对应的鞍座实时调整施加至所述牵引销的牵引力，在获取到当前制动力影响因素下对应的制动力时，通过所述挂车的防抱死制动系统实时调整施加至所述挂车的待施力单侧车轮的制动力，直至所述夹角处于所述预设夹角范围，以使牵引车的行驶方向与挂车的行驶方向尽可能一致。
相较于现有技术主要通过控制电动助力转向系统的转向力矩来实现车道保持，而因挂车上没有转向机构，挂车只能被动跟随牵引头来转向，而二者的转弯半径不同，因此在转弯时会出现挂车和牵引车不同步的现象。本实施在根据当前车道的弯道参数启动车道保持辅助功能时，通过获取牵引车的行驶方向与所述牵引车的挂车的行驶方向之间的夹角，并在所述夹角不处于预设夹角范围内时，实时调整施加至所述挂车的制动力和连接所述牵引车和所述挂车的牵引销的牵引力，直至所述夹角处于所述预设夹角范围，这样，可使车辆的挂车和牵引车在过弯时转向保持高度同步，减少车辆侧翻的风险，提升驾驶安全性。
参考图5，图5为本发明车道保持方法第二实施例的流程示意图。
基于上述第一实施例，在本实施例中，所述步骤S30之后，所述方法还包括：
步骤S401：获取所述挂车的当前摆幅，并判断所述当前摆幅是否大于等于预设挂车摆幅；
步骤S402：在所述当前摆幅大于等于所述预设挂车摆幅时，根据所述当前摆幅调整施加至所述牵引销的抵消力，直至所述当前摆幅小于所述预设挂车摆幅。
在具体实现中，为了提高车辆行驶时的平顺性，可获取所述挂车的当前摆幅，并判断所述当前摆幅是否大于等于预设挂车摆幅，在所述当前摆幅大于等于所述预设挂车摆幅时，根据所述当前摆幅调整施加至所述牵引销的抵消力，直至所述当前摆幅小于所述预设挂车摆幅，其中，所述预设挂车摆幅可根据实际需求进行设置，以实现根据用户的平顺性需求来减缓挂车摆幅，提高牵引头和挂车行驶时的平顺性为准，本实施例对此不加以限制。在具体实现中，可基于挂车尾的摆动方向与牵引车的行驶方向之间的夹角确定当前摆幅，并在挂车尾的摆动方向与牵引车的行驶方向之间的夹角大于等于预设夹角时，判定当前摆幅大于等于预设挂车摆幅，所述预设夹角也可根据实际需求进行设置，如0°，3°，5°等，以实现根据用户的平顺性需求减缓挂车摆幅，提高牵引车和挂车行驶时的平顺性为准，本实施例对此不加以限制。
参考图6，图6为本发明车道保持方法第二实施例涉及的挂车摆幅减缓原理示意图。
图6中，Vx1为牵引车的行驶方向的速度，Vxa为挂车尾向右摆动时牵引销处对应的速度，Vxb为挂车尾向左摆动时牵引销处对应的速度，Vya为挂车尾向右摆动时牵引销处对应的横向速度，Vyb为挂车尾向左摆动时牵引销处对应的横向速度，Fa为挂车尾向右摆动时由自适应调节鞍座施加至牵引销处的抵消力，Fb为挂车尾向左摆动时由自适应调节鞍座施加至牵引销处的抵消力，以此，针对车辆(如重卡)过弯后挂车蛇形摆动的问题，可通过自适应调节鞍座产生一个反向的力矩来抵消挂车牵引销的惯性，减缓挂车摆幅，从而提高牵引车和挂车行驶时的平顺性。
本实施例中，获取所述挂车的当前摆幅，并判断所述当前摆幅是否大于等于预设挂车摆幅，在所述当前摆幅大于等于所述预设挂车摆幅时，根据所述当前摆幅调整鞍座施加至所述牵引销的抵消力，直至所述当前摆幅小于所述预设挂车摆幅。以此，针对车辆过弯后挂车蛇形摆动的问题，通过自适应调节鞍座产生一个反向的力矩来抵消挂车牵引销的惯性，减缓挂车摆幅，从而提高牵引头和挂车行驶时的平顺性。
此外，本发明实施例还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有车道保持程序，所述车道保持程序被处理器执行时实现如上文所述的车道保持方法的步骤。
参照图7，图7为本发明车道保持装置第一实施例的结构框图。
如图7所示，本发明实施例提出的车道保持装置包括：
弯道判断模块10，用于获取当前车道的弯道参数，并根据所述弯道参数判断是否启动车道保持辅助功能；
易于理解的是，本实施例的执行主体可为上述车辆，在具体实现中，所述车辆可为重卡，所述重卡包括牵引车(即牵引头)和挂车，所述牵引车和所述挂车通过连接组件进行连接(连接组件可设置于挂车上)，所述连接组件包括牵引销和鞍座(即牵引座)，所述鞍座为自适应调节的鞍座，可自适应调节与鞍座连接的牵引销位置，并在预设路径内移动，引导挂车提前转弯，所述预设路径可根据鞍座的尺寸、牵引销的尺寸等进行设置，本实施例对此不加以限制。
在具体实现中，为了避免车道保持辅助功能误启动，减少不必要的能源消耗，可先获取当前车道的弯道参数，进而根据所述弯道参数判断是否启动车道保持辅助功能。
例如，一实施例中，可先获取车辆所处的当前车道的曲率半径，所述曲率半径可用于描述曲线(即当前车道的弯道部分)上某处的弯曲变化程度，进而判断所述曲率半径是否大于等于预设曲率半径，并在所述曲率半径大于等于所述预设曲率半径时，启动车道保持辅助功能。
需要说明的是，所述预设曲率半径可根据车辆的质量、类型等进行设置，本实施例对此不加以限制。例如，车辆为重卡时，预设曲率半径可为250m，即，在所述重卡所处弯道的曲率半径大于等于250m时，才启动车道保持辅助功能。
夹角获取模块20，用于在所述车道保持辅助功能启动时，获取牵引车的行驶方向与所述牵引车的挂车的行驶方向之间的夹角；
参考图3，图3为本发明车道保持方法第一实施例涉及的牵引车与挂车过弯不同步时的场景示意图，图3中，①为牵引车，③为挂车，②为连接组件，用于连接所述牵引车①和所述挂车③，所述连接组件②包括牵引销和鞍座(即牵引座)，V1为牵引车①的行驶方向的速度，V2为挂车③的行驶方向的速度，所获取的即为V1和V2之间的夹角，易于理解的是，图3中描述的是车辆在通过曲率半径较小的急弯时，牵引头①和挂车③存在明显不同步的情况，但车道保持辅助功能通常不会在车道曲率半径小于250m的情况下激活，因此，在实际使用过程中不同步的程度不会这么大，图3主要起示意说明的作用。
车道保持模块30，用于在所述夹角不处于预设夹角范围内时，实时调整施加至所述挂车的制动力和连接所述牵引车和所述挂车的牵引销的牵引力，直至所述夹角处于所述预设夹角范围。
需要说明的是，为了使挂车过弯更容易，也为了便于挂车与牵引车保持转向一致，在所述夹角不处于预设夹角范围内时，可根据所述牵引车的行驶方向和所述挂车的行驶方向确定所述挂车的偏移方向，并根据所述挂车的偏移方向确定所述挂车的待施力单侧车轮，其中，所述预设角度范围可设置为0°附近，如，[0，0.5)，[0，1)，[0，3)，[0，5)等，在具体实现中，可根据实际需求进行设置，以保证牵引车的行驶方向与挂车的行驶方向尽可能一致(即所述夹角趋于0°)为准。
进一步地，可根据所述牵引车的行驶方向和所述挂车的行驶方向确定所述挂车的偏移方向，并根据所述挂车的偏移方向确定所述挂车的待施力单侧车轮(即需要施加制动力的单侧车轮)，如，车辆在向右转弯时，挂车的行驶方向向左偏移，则待施力单侧车轮为挂车的右侧车轮(右转弯时左侧车轮的转弯半径大于右侧车轮的转弯半径，故右转弯时需要左侧车轮的速度大于右侧车轮的速度)，然后，实时调整施加至所述挂车的待施力单侧车轮的制动力和连接所述牵引车和所述挂车的牵引销的牵引力，直至所述夹角处于所述预设夹角范围。在具体实现中，为了精准调整调整施加至所述挂车的待施力单侧车轮的制动力和施加至所述牵引销的牵引力，可分别获取牵引力影响因素和制动力影响因素，再根据所述牵引力影响因素通过与所述牵引销对应的鞍座实时调整施加至所述牵引销的牵引力，并根据所述制动力影响因素通过挂车的防抱死制动系统(Antilock Brake System，ABS)实时调整施加至所述挂车的待施力单侧车轮的制动力，直至所述夹角处于所述预设夹角范围。其中，所述牵引力影响因素可理解为影响牵引力大小的因素，例如，所述牵引车的运动状态参数、所述牵引车对应的弯道曲率半径以及所述挂车的挂车载荷等；所述制动力影响因素可理解为影响制动力大小的因素，例如，所述挂车的运动状态参数、挂车载荷以及重心位置等。
参见图4，图4为本发明车道保持方法第一实施例涉及的车道保持辅助功能启动时的调整示意图，图4中，车辆在向右过弯，Vx1为牵引车的行驶方向的速度，Vy1为牵引车转向时的横向速度，θ角即为上述夹角，Vx2为挂车的牵引销的行驶方向的速度，Vy2为挂车的牵引销处的横向速度，Vx3为挂车的左侧车轮的行驶方向的速度，Vx4是经过单边制动后右侧车轮的行驶方向的速度(即待施力单侧车轮为右侧车轮)，F1是鞍座给挂车的牵引销施加的横向辅助力，F2是挂车的防抱死制动系统给右侧车轮施加的制动力。
本实施例中，挂车可安装惯性测量单元(即惯性传感器，Inertial MeasurementUnit，IMU)，用于感知挂车的运动姿态，并换算挂车与牵引车之间的夹角θ。弯道曲率半径可结合车辆所安装的摄像头对车道线进行扫描识别的结果和高精地图的高精定位信息获得，牵引车的转向角，实际的偏航角速度(yawrate)和车速等可以由方向盘转角传感器和惯性传感器输出，挂车载荷也可从鞍座位置处的传感器测量获得。
在具体实现中，为了提高施加的牵引力的精准度，可获取牵引力影响因素，所述牵引力影响因素可为所述牵引车的运动状态参数、所述牵引车对应的弯道曲率半径以及所述挂车的挂车载荷等，其中，所述牵引车的运动状态参数包括但不限于牵引车的转向角、车速，然后，根据所述牵引力影响因素通过连接所述牵引车和所述挂车的牵引销所对应的鞍座实时调整施加至所述牵引销的牵引力。在具体实现中，可通过牵引力关系映射表查询当前牵引力影响因素下对应的牵引力，所述牵引力关系映射表中存储有不同牵引力影响因素下对应的牵引力，易于理解的是，不同牵引力影响因素下对应的牵引力需求有所不同，本实施例中，预先标定各类不同牵引力影响因素下对应的牵引力，再基于获得的标定数据建立牵引力关系映射表。需要说明的是，所述牵引力可以为相应的一个数值，也可以为相应的数值区间。
在具体实现中，为了提高施加的制动力的精准度，可获取制动力影响因素，所述制动力影响因素可为所述挂车的运动状态参数、挂车载荷以及重心位置，其中，所述挂车的运动状态参数包括但不限于挂车的转向角、车速，然后，根据所述制动力影响因素通过所述挂车的防抱死制动系统实时调整施加至所述挂车的待施力单侧车轮的制动力。在具体实现中，可通过制动力关系映射表查询当前制动力影响因素下对应的制动力，所述制动力关系映射表中存储有不同制动力影响因素下对应的制动力，易于理解的是，不同制动力影响因素下对应的制动力需求有所不同，本实施例中，预先标定各类不同制动力影响因素下对应的制动力，再基于获得的标定数据建立制动力关系映射表。需要说明的是，所述制动力可以为相应的一个数值，也可以为相应的数值区间。
进一步地，可通过连接所述牵引车和所述挂车的牵引销所对应的鞍座实时调整施加至所述牵引销的牵引力，并通过所述挂车的防抱死制动系统实时调整施加至所述挂车的待施力单侧车轮的制动力，直至所述夹角处于所述预设夹角范围。在具体实现中，可在获取到当前牵引力影响因素下对应的牵引力时，通过所述牵引销所对应的鞍座实时调整施加至所述牵引销的牵引力，在获取到当前制动力影响因素下对应的制动力时，通过所述挂车的防抱死制动系统实时调整施加至所述挂车的待施力单侧车轮的制动力，直至所述夹角处于所述预设夹角范围，以使牵引车的行驶方向与挂车的行驶方向尽可能一致。
相较于现有技术主要通过控制电动助力转向系统的转向力矩来实现车道保持，而因挂车上没有转向机构，挂车只能被动跟随牵引头来转向，而二者的转弯半径不同，因此在转弯时会出现挂车和牵引车不同步的现象。本实施在根据当前车道的弯道参数启动车道保持辅助功能时，通过获取牵引车的行驶方向与所述牵引车的挂车的行驶方向之间的夹角，并在所述夹角不处于预设夹角范围内时，实时调整施加至所述挂车的制动力和连接所述牵引车和所述挂车的牵引销的牵引力，直至所述夹角处于所述预设夹角范围，这样，可使车辆的挂车和牵引车在过弯时转向保持高度同步，减少车辆侧翻的风险，提升驾驶安全性。
基于本发明上述车道保持装置第一实施例，提出本发明车道保持装置的第二实施例。
在本实施例中，所述弯道判断模块10，还用于获取当前车道的曲率半径，并判断所述曲率半径是否大于等于预设曲率半径；
所述弯道判断模块10，还用于在所述曲率半径大于等于所述预设曲率半径时，启动车道保持辅助功能。
可选地，所述车道保持模块30，还用于在所述夹角不处于预设夹角范围内时，根据所述牵引车的行驶方向和所述挂车的行驶方向确定所述挂车的偏移方向，并根据所述挂车的偏移方向确定所述挂车的待施力单侧车轮；
所述车道保持模块30，还用于实时调整施加至所述挂车的待施力单侧车轮的制动力和连接所述牵引车和所述挂车的牵引销的牵引力，直至所述夹角处于所述预设夹角范围。
可选地，所述车道保持模块30，还用于通过连接所述牵引车和所述挂车的牵引销所对应的鞍座实时调整施加至所述牵引销的牵引力，并通过所述挂车的防抱死制动系统实时调整施加至所述挂车的待施力单侧车轮的制动力，直至所述夹角处于所述预设夹角范围。
可选地，所述车道保持模块30，还用于获取牵引力影响因素，所述牵引力影响因素包括所述牵引车的运动状态参数、所述牵引车对应的弯道曲率半径以及所述挂车的挂车载荷；
所述车道保持模块30，还用于根据所述牵引力影响因素通过连接所述牵引车和所述挂车的牵引销所对应的鞍座实时调整施加至所述牵引销的牵引力。
可选地，所述车道保持模块30，还用于获取制动力影响因素，所述制动力影响因素包括所述挂车的运动状态参数、挂车载荷以及重心位置；
所述车道保持模块30，还用于根据所述制动力影响因素通过所述挂车的防抱死制动系统实时调整施加至所述挂车的待施力单侧车轮的制动力。
可选地，所述车道保持模块30，还用于获取所述挂车的当前摆幅，并判断所述当前摆幅是否大于等于预设挂车摆幅；
所述车道保持模块30，还用于在所述当前摆幅大于等于所述预设挂车摆幅时，根据所述当前摆幅调整施加至所述牵引销的抵消力，直至所述当前摆幅小于所述预设挂车摆幅。
本发明车道保持装置的其他实施例或具体实现方式可参照上述各方法实施例，此处不再赘述。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如只读存储器/随机存取存储器、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种车道保持方法，其特征在于，所述车道保持方法包括以下步骤：
获取当前车道的弯道参数，并根据所述弯道参数判断是否启动车道保持辅助功能；
在所述车道保持辅助功能启动时，获取牵引车的行驶方向与所述牵引车的挂车的行驶方向之间的夹角；
在所述夹角不处于预设夹角范围内时，实时调整施加至所述挂车的制动力和连接所述牵引车和所述挂车的牵引销的牵引力，直至所述夹角处于所述预设夹角范围；
实时调整施连接所述牵引车和所述挂车的牵引销的牵引力包括：
通过连接所述牵引车和所述挂车的牵引销所对应的鞍座实时调整施加至所述牵引销的牵引力，所述鞍座为自适应调节鞍座；
所述在所述夹角不处于预设夹角范围内时，实时调整施加至所述挂车的制动力和连接所述牵引车和所述挂车的牵引销的牵引力，直至所述夹角处于所述预设夹角范围的步骤，包括：
在所述夹角不处于预设夹角范围内时，根据所述牵引车的行驶方向和所述挂车的行驶方向确定所述挂车的偏移方向，并根据所述挂车的偏移方向确定所述挂车的待施力单侧车轮；
实时调整施加至所述挂车的待施力单侧车轮的制动力和连接所述牵引车和所述挂车的牵引销的牵引力，直至所述夹角处于所述预设夹角范围；
所述在所述夹角不处于预设夹角范围内时，实时调整施加至所述挂车的制动力和连接所述牵引车和所述挂车的牵引销的牵引力，直至所述夹角处于所述预设夹角范围的步骤之后，还包括：
获取所述挂车的当前摆幅，并判断所述当前摆幅是否大于等于预设挂车摆幅；
在所述当前摆幅大于等于所述预设挂车摆幅时，根据所述当前摆幅通过自适应调节鞍座调整施加至所述牵引销的抵消力，直至所述当前摆幅小于所述预设挂车摆幅。
2.如权利要求1所述的车道保持方法，其特征在于，所述获取当前车道的弯道参数，并根据所述弯道参数判断是否启动车道保持辅助功能的步骤，包括：
获取当前车道的曲率半径，并判断所述曲率半径是否大于等于预设曲率半径；
在所述曲率半径大于等于所述预设曲率半径时，启动车道保持辅助功能。
3.如权利要求1所述的车道保持方法，其特征在于，所述实时调整施加至所述挂车的待施力单侧车轮的制动力和连接所述牵引车和所述挂车的牵引销的牵引力，直至所述夹角处于所述预设夹角范围的步骤，包括：
通过连接所述牵引车和所述挂车的牵引销所对应的鞍座实时调整施加至所述牵引销的牵引力，并通过所述挂车的防抱死制动系统实时调整施加至所述挂车的待施力单侧车轮的制动力，直至所述夹角处于所述预设夹角范围。
4.如权利要求3所述的车道保持方法，其特征在于，所述通过连接所述牵引车和所述挂车的牵引销所对应的鞍座实时调整施加至所述牵引销的牵引力的步骤，包括：
获取牵引力影响因素，所述牵引力影响因素包括所述牵引车的运动状态参数、所述牵引车对应的弯道曲率半径以及所述挂车的挂车载荷；
根据所述牵引力影响因素通过连接所述牵引车和所述挂车的牵引销所对应的鞍座实时调整施加至所述牵引销的牵引力。
5.如权利要求3所述的车道保持方法，其特征在于，所述通过所述挂车的防抱死制动系统实时调整施加至所述挂车的待施力单侧车轮的制动力的步骤，包括：
获取制动力影响因素，所述制动力影响因素包括所述挂车的运动状态参数、挂车载荷以及重心位置；
根据所述制动力影响因素通过所述挂车的防抱死制动系统实时调整施加至所述挂车的待施力单侧车轮的制动力。
6.一种车道保持装置，其特征在于，所述车道保持装置包括：
弯道判断模块，用于获取当前车道的弯道参数，并根据所述弯道参数判断是否启动车道保持辅助功能；
夹角获取模块，用于在所述车道保持辅助功能启动时，获取牵引车的行驶方向与所述牵引车的挂车的行驶方向之间的夹角；
车道保持模块，用于在所述夹角不处于预设夹角范围内时，实时调整施加至所述挂车的制动力和连接所述牵引车和所述挂车的牵引销的牵引力，直至所述夹角处于所述预设夹角范围；
所述车道保持模块，还用于通过连接所述牵引车和所述挂车的牵引销所对应的鞍座实时调整施加至所述牵引销的牵引力，所述鞍座为自适应调节鞍座；
所述车道保持模块，还用于在所述夹角不处于预设夹角范围内时，根据所述牵引车的行驶方向和所述挂车的行驶方向确定所述挂车的偏移方向，并根据所述挂车的偏移方向确定所述挂车的待施力单侧车轮；实时调整施加至所述挂车的待施力单侧车轮的制动力和连接所述牵引车和所述挂车的牵引销的牵引力，直至所述夹角处于所述预设夹角范围；
所述车道保持模块，还用于获取所述挂车的当前摆幅，并判断所述当前摆幅是否大于等于预设挂车摆幅；在所述当前摆幅大于等于所述预设挂车摆幅时，根据所述当前摆幅通过自适应调节鞍座调整施加至所述牵引销的抵消力，直至所述当前摆幅小于所述预设挂车摆幅。
7.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的车道保持程序，所述车道保持程序配置为实现如权利要求1至5中任一项所述的车道保持方法的步骤。
8.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有车道保持程序，所述车道保持程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述的车道保持方法的步骤。
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