CN117048591A - 车辆及其控制方法 - Google Patents

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成东炫
权容奭
安泰根
李俊昊
金应瑞
李相敏
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Kia Corp
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Hyundai Motor Co
Kia Corp
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Abstract

本发明涉及车辆及其控制方法。所述车辆可以包括配置为获得与图像相关联的图像数据的摄像头。所述图像可以包括在外部视场中靠近车辆的挂车。所述车辆可以进一步包括雷达和控制器，所述雷达与车辆的第二外部视场相关联，并且配置为获得第二外部视场中与挂车相关联的雷达数据。所述控制器可以配置为通过处理图像数据和雷达数据来确定挂车是否联接到车辆，基于前方避撞辅助(forward collision‑avoidance assist，FCA)功能执行生成警告信号或控制制动装置的至少一种，以及基于挂车联接到车辆，改变生成警告信号的时机或控制制动装置的操作的至少一种。

Description

车辆及其控制方法
技术领域
本发明涉及车辆及其控制方法。
背景技术
出于各种目的，车辆可以通过将挂车紧固到车辆后部的牵引件(tow)上进行牵引。挂车可以包括移动物品或人员的无动力车辆，并且已广泛用于露营目的。
车辆与挂车之间的连接可以利用人眼进行检查，并且在驾驶期间，挂车的状态取决于驾驶员的直觉。
挂车的制动取决于提供动力的车辆的制动力。因此，当车辆执行紧急制动时，挂车可能因惯性力而弯曲，这被称为弯折效应(jackknifing effect)。
如果车辆本身可以考虑到挂车的状况，则可以防止诸如弯折之类的二次事故。
发明内容
以下发明内容提供了某些功能的简化摘要。发明内容不是广泛的概述，也不旨在识别关键或重要要素。
本发明提供了一种配置为考虑挂车特性提供最佳制动控制的车辆，以及其控制方法。
附加特征将部分地在下面的描述中进行阐述，并且部分地从描述中将是显而易见的，或者可以通过实践本发明来习得。
一种车辆可以包括：摄像头，其配置为拍摄车辆的外部视场，并且配置为获得与图像相关联的图像数据，其中，所述图像包括在所述外部视场中靠近所述车辆的挂车；雷达，其与车辆的第二外部视场相关联，并且配置为获得第二外部视场中与挂车相关联的雷达数据；以及控制器，其配置为基于所述图像数据和所述雷达数据来确定挂车是否联接到车辆；基于前方避撞辅助(FCA)功能，执行生成警告信号或控制制动装置的至少一种；基于挂车联接到车辆，改变生成警告信号的时机或控制制动装置的操作的至少一种。
所述摄像头可以包括后向摄像头，所述后向摄像头用于获得车辆的后方视场以拍摄包括挂车的图像。所述雷达可以包括右后角雷达和左后角雷达，所述右后角雷达安装于车辆的后保险杠的右侧，以具有与车辆的右后方相关联的感测场；所述左后角雷达安装于车辆的后保险杠的左侧，以具有与车辆的左后方相关联的感测场。所述控制器可以进一步配置为基于雷达数据获得挂车的侧面的多个检测点的坐标。
所述控制器可以进一步配置为：获得所述多个检测点中位于挂车的侧面的中间的中心点的坐标；基于中心点的坐标和与挂车相关联的旋转轴线的坐标，计算挂车的旋转角度。
所述控制器可以进一步配置为：获得位于所述多个检测点的相反端的多个点的坐标；基于所述多个点的坐标和挂车的旋转轴线的坐标，计算挂车的长度。
所述控制器可以进一步配置为，基于所述挂车的旋转角度大于或等于预定角度：控制制动装置，使得车辆的减速度不超过阈值减速度值，并生成警告信号。
所述控制器可以进一步配置为，基于挂车的旋转角度小于预定角度并且检测出车辆的加速：提前生成警告信号的时机，并延迟控制制动装置的时机。
所述控制器可以进一步配置为，基于挂车的旋转角度小于预定角度并且检测出车辆的减速：延迟生成警告信号的时机，并延迟控制制动装置的时机。
所述控制器可以进一步配置为：基于以下信息确定制动装置的制动控制：挂车的位置；挂车的旋转角度小于预定角度；未检测出车辆的方向盘的操作。
所述控制器可以进一步配置为：基于挂车的旋转角度小于预定角度并且检测出车辆的方向盘的操作，计算车辆正在行驶的道路的曲率；基于所述曲率大于或等于预定基准，控制制动装置，使得车辆的减速度不超过阈值减速度值，并生成警告信号。
所述控制器可以进一步配置为：基于以下至少一项确定挂车的稳定性：挂车的旋转角度；或者挂车的重量；基于确定出的稳定性，确定制动装置的减速度量。
一种方法可以包括：由车辆的控制器获得与图像相关联的图像数据，其中，所述图像包括靠近车辆的挂车；由控制器获得与挂车相关联的雷达数据；由控制器基于所述图像数据和所述雷达数据来确定挂车是否联接到车辆；由控制器基于前方避撞辅助(FCA)功能，执行生成警告信号或控制制动装置的至少一种；由控制器基于挂车联接到车辆，改变生成警告信号的时机或控制制动装置的操作的至少一种。
获得图像数据可以包括：由控制器通过车辆的后向摄像头获得图像数据；获得雷达数据包括：由控制器通过安装于车辆的后保险杠的右侧的右后角雷达和安装于车辆的后保险杠的左侧的左后角雷达获得雷达数据。所述方法可以进一步包括由控制器基于雷达数据获得挂车的侧面的多个检测点的坐标。
所述方法可以进一步包括由控制器获得所述多个检测点中位于挂车的侧面的中间的中心点的坐标；基于中心点的坐标和挂车的旋转轴线的坐标，计算挂车的旋转角度。
所述方法可以进一步包括由控制器获得位于所述多个检测点的相反端的多个点的坐标；由控制器基于所述多个点的坐标和挂车的旋转轴线的坐标，计算挂车的长度。
所述方法可以进一步包括，基于挂车的旋转角度大于或等于预定角度：由控制器控制制动装置，使得车辆的减速度不超过阈值减速度值，并生成警告信号。
所述方法可以进一步包括，基于挂车的旋转角度小于预定角度并且检测出车辆的加速：由控制器提前生成警告信号的时机，并由控制器延迟控制制动装置的时机。
所述方法可以进一步包括，基于挂车的旋转角度小于预定角度并且检测出车辆的减速：由控制器延迟生成警告信号的时机和控制制动装置的时机。
所述方法可以进一步包括由控制器基于以下信息确定制动装置的制动控制：挂车的位置；挂车的旋转角度小于预定角度；未检测出车辆的方向盘的操作。
所述方法可以进一步包括由控制器基于挂车的旋转角度小于预定角度并且检测出车辆的方向盘的操作，计算车辆正在行驶的道路的曲率；基于所述曲率大于或等于预定基准，由控制器控制制动装置，使得车辆的减速度不超过阈值减速度值，并由控制器生成警告信号。
所述方法可以进一步包括由控制器基于以下至少一项确定挂车的稳定性：挂车的旋转角度；或者挂车的重量；由控制器基于确定出的稳定性，确定制动装置的减速度量。
以下更详细地描述这些和其他特征和优点。
附图说明
通过结合所附附图的以下描述，本发明的这些方面和/或其他方面将变得清晰和更容易理解，在附图中：
图1是示出车辆的控制框图；
图2是示出车辆中包括的摄像头和雷达的检测区域的示意图；
图3是示出车辆联接到挂车的状态的示意图；
图4是示出车辆与挂车之间的旋转角度的示意图；
图5是示出车辆测量挂车的长度的过程的示意图；
图6是示出控制车辆的方法的流程图；
图7是示出控制车辆的方法的流程图；
图8是示出车辆的直行状态和挂车的低重量状态的示意图；
图9是示出车辆的直行状态和挂车的车道侵占状态的示意图；
图10是示出车辆直行并且挂车的旋转角度大于或等于预定水平的状态的示意图；
图11是示出车辆的非直线状态的示意图；
图12是示出车辆的直行状态和挂车的高重量状态的示意图。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的各个示例。本发明的示例在附图中示出，其中相同的附图标记始终指代相同的元件。本说明书可能没有描述公开的实施方案的所有元件，并且可以省略对本领域公知的内容的详细描述，或者可以省略对基本相同的配置的冗余描述。本说明书中使用的术语“部分”、“模块”、“构件”、“块”等可以用软件和/或硬件实现。此外，多个“部件”、“模块”、“构件”、“块”等可以实现为一个组件。一个“部件”、“模块”、“构件”、“块”等还可以包括多个组件。
在整个说明书中，当一个元件被称为“连接到”另一元件时，该元件可以直接或间接连接到另一元件，并且“间接连接到”包括经由无线通信网络连接到另一个元件。
此外，应当理解，术语“包括”和“具有”旨在指示说明书中公开的元件的存在，而不旨在排除一个或多个其他元件可能存在或可能被添加的可能性。
在整个说明书中，当一个构件位于另一个构件的“上”时，这不仅包括一个构件与另一个构件接触的情况，还包括两个构件之间存在另一个构件的情况。
术语第一、第二等用于将一个组件与另一个组件区分开来，并且该组件不受上述术语的限制。
除非在文中具有明显不同的含义，否则使用为单数的表述也包括复数的表述。
在操作中使用的附图标记是为了描述方便而使用的，并且不旨在描述操作的顺序，并且除非另有说明，否则操作可以以不同的顺序执行。
在下文中，将参考附图对本发明的各个示例进行详细描述。
图1是示出车辆的控制框图，图2是示出车辆中包括的摄像头和雷达的检测区域的示意图，图3是示出车辆联接到挂车的状态的示意图。
车辆1可以包括前向摄像头110、前向雷达120、角雷达130、后向摄像头140、控制器150、制动装置160以及转向装置170。前向摄像头110、前向雷达120、角雷达130以及后向摄像头140可以通过识别物体、车道、障碍物等来辅助和实现高级驾驶员辅助***(advanceddriver assistance system，ADAS)。挂车可以紧固到车辆(例如，车辆1)。
制动装置160可以响应于与制动踏板相关联的输入和/或车轮的打滑和/或ADAS的数据处理结果，暂时地对车辆1的车轮进行制动。
转向装置170可以响应于驾驶员利用方向盘的转向操作和/或ADAS的数据处理结果，暂时地或持续地控制车辆1的行驶方向。
ADAS可以帮助驾驶员操作(例如，驱动、制动、转向)车辆1。例如，ADAS可以检测车辆1周围的环境(例如，其他车辆、行人、骑自行车的人、车道、路标、等)，并根据检测出的环境控制车辆1的驱动和/或制动和/或转向。在下文中，物体可以包括所有其他车辆、骑自行车的人等，它们是在周围环境中可能与驾驶车辆1碰撞的物体。
控制器150可以经由车辆的通信网络(NT)向制动装置160和/或转向装置170发送驱动控制信号、制动信号和/或转向信号。
ADAS可以为驾驶员提供多种功能。例如，ADAS可以提供车道偏离警告(LDW)、车道保持辅助(LKA)、远光灯辅助(HBA)、自动紧急制动(AEB)、交通标志识别(TSR)、智能巡航控制(SCC)、盲点检测(BSD)和前方避撞辅助(FCA)等。
ADAS可以包括前向摄像头110、前向雷达120、多个角雷达131、132、133、以及134(统称为130)以及后向摄像头140中的至少一个。
前向摄像头110可以确保面向车辆1的前方的视场110a(参见图2)。前向摄像头110可以检测前方视场中移动的物体，或者可以检测前方视场中相邻车道中行驶的物体。
前向摄像头110可以安装于车辆1的前保险杠、前挡风玻璃等。前向摄像头110可以拍摄车辆1的前方，并获得车辆1的前方的图像数据。车辆1前方的图像数据可以包括位于车辆1前方的其他车辆、行人、骑自行车的人、车道、路缘、护栏、行道树和/或路灯中的至少一个的位置信息。
后向摄像头140可以确保面向车辆1的后方的视场140a(参见图2)。后向摄像头140可以检测后方视场中移动的物体，或者可以检测后方视场中相邻车道中行驶的物体。后向摄像头140可以检测联接在车辆1的后端的挂车2。
后向摄像头140可以安装于车辆1的后保险杠、后挡风玻璃等。后向摄像头140可以拍摄车辆1的后方，并获得车辆1的后方的图像数据。
前向摄像头110和后向摄像头140可以获得图像数据，使得控制器150处理图像数据以检测图像数据中包括的物体和挂车2，并获得关于物体的运动信息以及挂车2是否联接的信息。
前向雷达120可以具有面向车辆1的前方的感测场120a。前向雷达120可以安装于例如车辆1的格栅、保险杠等。
前向雷达120可以包括向车辆1的前方辐射发射波的发射天线(或发射天线阵列)和接收由障碍物反射的反射波的接收天线(或接收天线阵列)。
前向雷达120可以通过由发射天线发射的发射波和由接收天线接收的反射波获得前向雷达数据。
前向雷达数据可以包括位于车辆1的前方的物体(例如，任何其他车辆、行人、骑自行车的人等)的位置信息和速度程度。
前向雷达120可以基于发射波与反射波之间的相位差(和/或时间差)来计算至障碍物的相对距离，并且基于发射波与反射波之间的频率差来计算障碍物的相对速度。前向雷达120可以将前向雷达数据发送到控制器150。
多个角雷达130可以包括安装于车辆1的右前侧的第一角雷达131、安装于车辆1的左前侧的第二角雷达132、安装于车辆1的右后侧的第三角雷达133、以及安装于车辆1的左后侧的第四角雷达134。
第一角雷达131可以具有面向车辆1的右前方的感测场131a。第一角雷达131可以安装于车辆1的前保险杠的右侧。
第二角雷达132可以具有面向车辆1的左前方的感测场132a，并且可以安装于车辆1的前保险杠的左侧。
第三角雷达133可以具有面向车辆1的右后方的感测场133a，并且可以安装于车辆1的后保险杠的右侧。
第四角雷达134可以具有面向车辆1的左后方的感测场134a，并且可以安装于车辆1的后保险杠的左侧。
第一角雷达131、第二角雷达132、第三角雷达133以及第四角雷达134中的每一个可以包括发射天线和接收天线。
第一角雷达131、第二角雷达132、第三角雷达133以及第四角雷达134可以分别获得第一角雷达数据、第二角雷达数据、第三角雷达数据以及第四角雷达数据。
第三角雷达133和第四角雷达134可以检测联接到车辆1的后端的挂车2，并获得关于挂车2的信息。第三角雷达133和第四角雷达134对于移动的挂车2发射无线电波，并接收反射的无线电波以向控制器150提供与接收的波相关联的信息，并使得控制器150处理雷达数据以确定挂车2的各个点的位置坐标。控制器150可以基于挂车2的各个点的位置坐标来确定挂车2的旋转角度和挂车2的各个点的位置。将参考图4和图5给出详细描述。
第一角雷达数据可以包括关于位于车辆1的右前方的物体的距离信息和速度程度。
第二角雷达数据可以包括关于位于车辆1的左前方的物体的距离信息和速度程度。
第三角雷达数据和第四角雷达数据可以包括关于位于车辆1的右后方和左后方的物体的距离信息和速度信息(例如，关于物体的速度程度)。
第一角雷达131、第二角雷达132、第三角雷达133以及第四角雷达134可以分别向控制器150发送第一角雷达数据、第二角雷达数据、第三角雷达数据以及第四角雷达数据。
控制器150可处理前向摄像头110和后向摄像头140的图像数据以及多个角雷达130的角雷达数据，并生成控制制动装置160和/或转向装置170的控制信号。
控制器150可以包括作为用于处理前向摄像头110和后向摄像头140的图像数据的处理器151的图像信号处理器和/或处理雷达120和130的雷达数据的数字信号处理器和/或产生制动信号的微控制单元(MCU)。
当执行驾驶员辅助***或自动驾驶***时，响应于从摄像头110和140接收到图像信息(即，图像数据)，控制器150可以通过执行图像处理来识别道路上的车道，基于识别到的车道的位置信息来识别本车行驶的本车道，确定是否识别出本车道的两个车道标记，并且当确定出两个车道标记都被识别出时，基于识别出的两个车道标记来控制自动驾驶。
当执行FCA时，控制器150可以基于由前向摄像头110获得的图像信息来识别图像中的物体，并将关于识别出的物体的信息与存储在存储器152中的物体信息进行比较，从而确定图像中的物体是静止障碍物还是移动障碍物。
除了摄像头110和140之外，控制器150还可以基于激光成像检测和测距(laserimaging detection，lidar)的lidar数据来获得关于物体的信息。
存储器152可以存储用于处理图像数据的程序和/或数据、用于处理雷达数据的程序和/或数据以及用于处理器151生成制动信号和/或警告信号的程序和/或数据。
存储器152可以暂时存储从摄像头110和140接收的图像数据和/或从雷达120和130接收的雷达数据，并且还暂时存储存储器152的图像数据和/或雷达数据的处理结果。
存储器152可以实现为诸如高速缓存、只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、可擦除可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)和闪存的非易失性存储器装置，或者诸如随机存取存储器(RAM)的易失性存储器装置，或者诸如硬盘驱动器(HDD)和CD-ROM的存储介质中的至少一种，但不限于此。
参考图3，即使挂车2本身没有动力单元，也可以通过联接到车辆1的后端来拉动。挂车2可以物理地连接到车辆1的后保险杠中的牵引件(未示出)，使得其可以围绕旋转轴线(图3中后向摄像头140的位置)旋转。
当车辆1的行驶方向改变时，挂车2可能由于转动惯性而左右旋转。当车辆1快速减速时，由于挂车2的左右惯性之间的不平衡，挂车2偏向一侧旋转。换句话说，当车辆1执行紧急制动时，由于挂车2因惯性力弯曲的弯折现象，可能导致与另一车辆的二次碰撞。
另一方面，根据本发明的车辆1可以检测前方行驶的物体，并执行FCA功能以防止与该物体发生碰撞。然而，如果挂车2联接到车辆1，当施加在常规FCA功能中执行的减速度量时，其惯性力可能不成比例地作用在挂车2上。
可以基于挂车2的运动信息来调整车辆1和/或挂车2的减速度。通过识别车辆1与挂车2是否联接，以及通过识别车辆1与挂车2之间的相对位置，车辆1可以提前或延迟警告信号和/或控制信号。除挂车2的位置之外，车辆1还可以通过估计重量来调整在传统FCA功能中确定出的减速度量。
车辆1从挂车2接收电信号或从后向摄像头140和/或后雷达133和134接收数据，从而识别挂车2是否联接到车辆。
更具体地，在配备有通信功能的挂车2的情况下，车辆1可以从挂车2接收关于联接是否完成的信息、与挂车2的旋转角度以及挂车2的规格(specification)信息。
车辆1可以根据用户设置模式(user setting mode，USM)功能获得存储在存储器152中的驾驶员设置信息中的关于挂车2的信息。车辆1可以通过USM功能识别挂车2的规格，包括挂车2是否联接以及重量。
与上述挂车2不同，在没有配备通信功能的挂车2的情况下，可以通过后向摄像头140识别挂车2和挂车2的安装部，并且可以通过利用后雷达133和134接收从挂车2反射的无线电波来获得雷达数据。对此，将参考图4和图5详细描述。
图4是示出车辆与挂车之间的旋转角度的示意图；
控制器150(参见图1)可以基于通过后雷达133和134获得的雷达数据获得车辆1与挂车2之间的旋转角度θk。
控制器150可以通过处理通过后雷达133和134获得的雷达数据来获得位于挂车2侧面的多个检测点的坐标，并且基于具有多个检测点的平均值的中心点的坐标来获得挂车2在一个时间点的旋转角度θk。参考图4，控制器150可以以后向摄像头140的位置为原点，基于原点与中心点之间的距离来获得在一个时间点的旋转角度θk。对于详细的计算过程，参考下面的等式1。
[等式1]
B＝挂车的宽度的一半。
控制器150通过根据权重值对基于等式1计算的旋转角度θk和通过动态模型估计的角度进行平均，可以通过速度(低速路段、高速路段)和挂车模型来预测挂车2的旋转角度θk的变化。
图5是示出车辆测量挂车的长度的过程的示意图。
控制器150(参见图1)可以基于通过后雷达133和134获得的雷达数据来获得车辆1与挂车2之间的长度L。
控制器150可以通过处理通过后雷达133和134获得的雷达数据来获得位于挂车2的侧面的多个检测点的坐标，并且基于多个检测点中具有最大值的检测点的坐标来获得车辆1与挂车2之间的长度L。对于详细的计算过程，参考下面的等式2。
[等式2]
控制器150可以基于旋转角度θk和长度L实时获得挂车2相对于车辆1的横向纵向位置。
除了通过上述过程获得的旋转角度θk和长度L之外，控制器150可以根据车辆1的运动信息和/或挂车2的运动信息的组合来控制挂车2的稳定性等级，根据稳定性等级来确定制动装置160的减速度量，以及/或者改变制动控制和/或警告信号的时机。
控制器150可以基于车辆1的运动信息中的车辆1的速度、车辆1的转向角度、车辆1的转向角速度、车辆1的加速踏板角度、车辆1的制动踏板角度以及车辆1的横摆率来确定制动装置160的减速度量或改变制动控制和/或警告信号的时机。
此外，控制器150可以基于挂车2的运动信息中的挂车2的横摆率、挂车2的连接轴的横向力FLat、以及挂车2对于车辆1和/或车道的位置信息来确定制动装置160的减速度量或改变制动控制和/或警告信号的时机。
基于上述配置的各个示例将参考图6和图7详细描述。
图6是示出控制车辆的方法的流程图。
如果通过后向摄像头140和/或后雷达133和134检测出挂车2联接至车辆1(601)，则控制器150可以获得挂车2的旋转角度和挂车2的长度(603)。
如果没有检测出挂车2联接至车辆1，则控制器150可以在执行FCA功能时基于制动控制来操作车辆1(602)。
控制器150可以确定挂车2的状态并确定制动控制是否可用(604)。当挂车2联接时，控制器150可以不执行基本针对车辆1运行的紧急制动控制，但是在考虑到车辆1、挂车2以及/或者道路状况的状况下，如果满足各种条件以使得不发生弯折或摆动现象，则可以执行基本制动控制。可以基于车辆的运动信息、挂车2的运动信息和道路状况来确定所述各种条件。如果任一条件不满足，控制器150可以提前或延迟警告信号和/或制动控制的时机。控制器150可以在特定条件下调整制动装置160的减速度量。
如果预计车辆1执行甚至轻微的制动时，挂车2会摆动，则控制器150可以控制在FCA功能中实现的制动控制以停用(不运行)(608)。
响应于检测出车辆1的加速(605)，控制器150可以控制(例如，提前)警告信号的时机和/或延迟制动控制的时机(609)。考虑到由车辆1的加速引起的挂车2的瞬时行为，警告的时机提前，但是制动控制的时机延迟，从而防止弯折现象或摆动现象。
控制器150可以基于车辆1的加速踏板的角度来控制(例如，提前)警告的时机并延迟制动控制的时机。例如，响应于由驾驶员输入的加速踏板的角度为40％或更大，控制器150可以改变警告信号和制动控制的时机。然而，上述加速踏板的参考值仅是示例，并且可以根据挂车2的规格基于各种值而变化。
响应于检测出车辆1的减速(606)，控制器150可以控制(例如，延迟)警告的时机和制动控制的时机(612)。考虑到减速发生时驾驶员在一定程度上意识到碰撞的风险，车辆1可以同时延迟警告的时机和制动控制的时机。
控制器150可以基于车辆1的制动踏板的角度延迟警告的时机和制动控制的时机。例如，响应于由驾驶员输入的制动踏板的角度为20％或更大，控制器150可以改变警告信号和制动控制的时机。然而，上述制动踏板的参考值仅是示例，并且可以根据挂车2的规格基于各种值而变化。
控制器150可以根据方向盘的操作的检测来控制制动控制的时机和/或减速度量。控制器150可以基于车辆1的方向盘(驱动轮)的转向角度和/或方向盘的转向角速度来确定驾驶员的转向意图。
响应于没有检测出对方向盘的操纵(607)，控制器150可以基于挂车2的角度和位置来确定制动控制(610)。例如，如果车辆1在直路上直行，当确定出挂车2的角度大于或等于预定角度时，可以不运行制动控制并且可以仅生成警告信号。这是为了通过紧急制动(例如，导致快速减速的突然制动)来防止挂车2的摆动现象。
如果车辆1在直路上以一定角度行驶，当确定出挂车2处于违反车道线限制的位置时，可以不运行制动控制并且可以仅生成警告信号。
响应于检测出对方向盘的操纵(607)，控制器150可以基于道路的曲率来确定制动控制(611)。在急转弯道路的情况下，可能发生挂车的摆动现象，因此基于道路的曲率来确定制动控制。例如，如果存在并检测出驾驶员在弯曲道路上转向的意图，并且道路的曲率高于阈值曲率，则可以不操作制动控制并且可以仅生成警告信号。
另一方面，除了如上所述改变制动控制的时机和警告信号的时机之外，车辆1还可以通过调整减速度量来防止或减少弯折现象或摆动现象。对此，该特征将参考图7详细描述。
图7是示出控制车辆的方法的流程图。
控制器150可以确定挂车2的稳定性(701)。稳定性可以基于多个等级来评估，所述多个等级可以基于挂车2的旋转角度、挂车2的横摆率、以及/或者挂车2的车轴的横向力中的至少一个来确定。随着挂车2的旋转角度增大，车辆1的横摆率与挂车2的横摆率之间的差也可能增大，挂车2的车轴的横向力的大小也可能增大，并且稳定性可能降低。
可以根据稳定性等级来确定减速度。稳定性等级可以包括多个等级(例如，三个等级、三个阶段、或者任何其他数量的等级或阶段)，并且可以根据基于确定出的稳定性等级的减速度来执行制动控制。例如，最大减速度可以在挂车处于稳定状态的第一等级设置为第一减速度值(例如-10m/s2(米每秒每秒)或任何其它值)、在挂车处于亚稳定状态的第二等级设置为第二减速度值(例如-6m/s2或任何其它值)、并且在挂车处于不稳定状态的第三等级设置为第三减速度值(-0m/s2或任何其他值)。每个等级的最大减速度可以存储在存储器152中。
控制器150可以估计挂车2的重量(702)。挂车2的重量可以通过利用纵向车辆动力学(longitudinal vehicle dynamics)、横向车辆动力学(lateral vehicle dynamics)、以及垂直车辆动力学(vertical vehicle dynamics)监测车辆1的重量变化来估计。
例如，在纵向车辆动力学模型中，可以通过测量车辆1的速度和加速度来估计车辆1的质量。在横向车辆动力学模型中，可以通过车辆1的横向加速度和转向角来估计车辆1的质量。在垂直车辆动力学模型中，可以通过簧下质量、弹性模量和垂直加速度来估计车辆1的质量。
可以根据挂车2的估计重量来确定稳定性。例如，挂车2的重量区间可以包括多个等级(例如，三个等级、三个阶段或任何其他数量的等级或阶段)，最大减速度可以在挂车具有低风险重量的第一等级设置为-10m/s2，在挂车具有中等风险重量的第二等级设置为-6m/s2，并且在挂车具有高风险重量的第三等级设置为-0m/s2。每个等级的最大减速度存储在存储器152中。
控制器150可以基于挂车2的稳定性和/或重量来确定制动装置的减速度量(703)，并且通过反映确定出的减速度量来执行制动控制(704)。
在下文中，将描述基于上述控制方法的各种示例。
图8是示出车辆的直行状态和挂车的低重量状态的示意图。
参考图8，如果车辆1处于直行状态、车辆1与挂车2之间的旋转角度为0、并且挂车2处于低重量状态，则控制器150可以以-10m/s2的最大减速度执行制动控制。挂车2处于稳定状态，因此可以通过使减速度量最大化来防止与前方的物体3发生碰撞。
图9是示出车辆的直行状态和挂车的车道侵占状态的示意图。
参考图9，车辆1处于直行状态，但是挂车2的位置与车辆1的位置在不同的车道上，使得挂车2处于比图8所示的状态相对更不稳定的状态。控制器150可以以-6m/s2的最大减速度执行制动控制。通过施加适当的减速度量，车辆1可以防止或减少与前方物体3发生碰撞，同时防止或减少挂车2与挂车2后方的物体4发生碰撞。
图10是示出车辆直行并且挂车的旋转角度大于或等于预定水平的状态的示意图。
在一些车辆控制***中，制动控制没有基于挂车2的旋转角度。因此，当在如图10所示的情况下执行制动控制时，对于采用这种车辆控制***的车辆，可能会发生摆动现象或弯折现象。根据本文描述的制动控制特征，当确定出挂车2的旋转角度满足(例如，大于或等于)预定角度时，可以执行制动控制，使得至少在一段时间内不发生车辆1的减速，并且/或者即使执行制动控制，也根据低于由FCA功能提供的减速度量的减速度量来执行制动控制。
图11是示出车辆的非直线状态的示意图。
例如，响应于道路的曲率小于参考值并且检测出驾驶员的方向盘的操作，可能需要适当的制动控制。因此，在图11所示的情况下，控制器150可以以第一减速度值(例如，-6m/s2或任何其他值)的最大减速度执行制动控制。如果驾驶员由于驾驶员正在转向而根本不执行制动控制，则存在与前方的物体3碰撞的风险，而如果最大限度地执行制动控制，则可能会发生摆动现象或弯折现象。因此，可以检测驾驶员的方向盘的操作，并且可以通过车辆1的控制器150根据挂车2的旋转角度和道路的曲率来执行适当的制动控制。
在一个示例中，控制器150可以控制制动装置160，使得当确定出挂车2的旋转角度小于预定角度并且车辆1正在行驶的道路的曲率大于或等于预定基准时，不运行其制动控制并且仅生成警告信号。
图12是示出车辆的直行状态和挂车的高重量状态的示意图。
参考图12，由于挂车2的重量处于较重的状态，当检测到前方的物体3而执行紧急制动控制时，可能会由于挂车2的惯性而与前方的物体3发生碰撞以及与其他行驶车辆发生二次事故。因此，控制器150可以仅生成警告信号而不执行制动控制(例如，即使车辆1的驾驶员突然踩下制动踏板)。
能够与挂车联接的车辆可以包括摄像头、雷达、控制器，所述摄像头布置于车辆以具有车辆的外部视场，并且配置为获得用于检测挂车和外部视场中的物体的图像数据，所述雷达布置于车辆以具有车辆的外部视场，并且配置为获得用于检测挂车和外部视场中的物体的雷达数据，所述控制器配置为通过处理图像数据和雷达数据来确定挂车是否联接，根据前方避撞辅助(FCA)功能执行生成警告信号和控制制动装置中的至少一种，并且响应于挂车检测为联接，改变生成警告信号的时机。
摄像头可以包括后向摄像头和雷达，所述后向摄像头布置于车辆的后部以获得用于识别挂车的图像数据，所述雷达可以包括安装于车辆的后保险杠的右侧以具有面向车辆的右后方的感测场的右后角雷达，以及安装于车辆的后保险杠的左侧以具有面向车辆的左后方的感测场的左后角雷达，并且控制器可以通过处理雷达数据来获得位于挂车的侧面的多个检测点的坐标。
控制器可以获得多个检测点中位于中间的中心点的坐标，并且基于中心点的坐标和挂车的旋转轴线的坐标来计算挂车的旋转角度。
控制器可以获得位于多个检测点的相反端的第一点和第二点的坐标，并基于第一点的坐标、第二点的坐标和挂车的旋转轴线的坐标来计算挂车的长度。
响应于挂车的旋转角度大于或等于预定角度，控制器可以控制制动装置，使得其制动控制不运行并且仅生成警告信号。
响应于挂车的旋转角度小于预定角度并且检测出车辆的加速，控制器可以提前生成警告信号的时机并延迟控制制动装置的时机。
响应于挂车的旋转角度小于预定角度并且检测出车辆的减速，控制器可以延迟生成警告信号的时机和控制制动装置的时机。
响应于挂车的旋转角度小于预定角度并且未检测出车辆的方向盘的操作，控制器可以基于挂车的位置来确定制动装置的制动控制。
响应于挂车的旋转角度小于预定角度并且检测出车辆的方向盘的操作，控制器可以计算车辆正在行驶的道路的曲率，并且响应于所述曲率大于或等于预定基准，控制器可以控制制动装置使得其制动控制不运行并且仅生成警告信号。
控制器可以基于挂车的旋转角度和挂车的重量中的至少一个来确定挂车的稳定性，并且根据确定出的稳定性来确定制动装置的减速度量。
提供了一种控制能够与挂车联接的车辆的方法。所述方法可以包括由控制器获得用于检测挂车和物体的图像数据，由控制器获得用于检测挂车和物体的雷达数据，由控制器通过处理图像数据和雷达数据来确定挂车是否联接，响应于挂车检测为联接，由控制器根据前方避撞辅助(FCA)功能执行生成警告信号或控制制动装置的至少一种，以及由控制器改变生成警告信号的时机。
获得图像数据可以进一步包括由控制器通过安装在车辆的后部的后向摄像头获得用于识别挂车的图像数据，获得雷达数据可以进一步包括由控制器通过安装于车辆后保险杠的右侧的右后角雷达和安装于车辆后保险杠的左侧的左后角雷达获得雷达数据，由控制器通过处理雷达数据获得位于挂车的侧面的多个检测点的坐标。
所述方法可以进一步包括由控制器获得多个检测点中位于中间的中心点的坐标，并且基于中心点的坐标和挂车的旋转轴线的坐标来计算挂车的旋转角度。
所述方法还可以包括由控制器获得位于多个检测点的相反端的第一点和第二点的坐标，并且由控制器基于第一点的坐标、第二点的坐标和挂车的旋转轴线的坐标来计算挂车的长度。
所述方法可以进一步包括响应于挂车的旋转角度大于或等于预定角度，由控制器控制制动装置使得其制动控制不运行并且仅生成警告信号。
所述方法可以进一步包括响应于挂车的旋转角度小于预定角度并且检测出车辆的加速，由控制器提前生成警告信号的时机，并且由控制器延迟控制制动装置的时机。
所述方法可以进一步包括响应于挂车的旋转角度小于预定角度并且检测出车辆的减速，由控制器延迟生成警告信号的时机和控制制动装置的时机。
所述方法可以进一步包括响应于挂车的旋转角度小于预定角度并且未检测出车辆的方向盘的操作，由控制器基于挂车的位置来确定制动装置的制动控制。
所述方法可以进一步包括响应于挂车的旋转角度小于预定角度并且检测出车辆的方向盘的操作，由控制器计算车辆正在行驶的道路的曲率，并且响应于所述曲率大于或等于预定基准，由控制器控制制动装置使得其制动控制不运行并且由控制器仅生成警告信号。
所述方法可以进一步包括由控制器基于挂车的旋转角度和挂车的重量中的至少一个来确定挂车的稳定性，并且由控制器根据确定出的稳定性来确定制动装置的减速度量。
从上文可以明显看出，根据本发明的各个示例，可以通过利用预先安装的传感器等来检测挂车的状态，因此不需要提供单独的挂车检测装置。
此外，可以考虑挂车状态来调整制动量，因此可以防止或减少由诸如弯折现象的现象引起的二次事故。
上述示例可以以存储可由计算机或任何其他计算设备的一个或更多个处理器执行的指令的记录介质的形式来实现。指令可以以程序代码的形式存储。当处理器执行这些指令时，由这些指令生成程序模块，从而可以执行所公开的实施方案的操作。所述记录介质可以实现为计算机可读记录介质。
计算机可读记录介质包括存储计算机***可读数据的所有类型的记录介质。计算机可读记录介质的示例包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁带、磁盘、闪存、光学数据存储装置等。
尽管已经示出和描述了本发明的各个示例，但是本领域一般技术人员将理解，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可以在本文描述的实施方案中进行改变，本发明的范围在权利要求书及其等同形式中限定。

Claims (20)

1.一种车辆，其包括：
摄像头，其配置为拍摄车辆的外部视场，并且配置为获得与图像相关联的图像数据，其中，所述图像包括在所述外部视场中靠近车辆的挂车；
雷达，其与车辆的第二外部视场相关联，并且配置为获得第二外部视场中与挂车相关联的雷达数据；以及
控制器，其配置为：
基于所述图像数据和所述雷达数据来确定挂车是否联接到车辆；
基于前方避撞辅助功能，执行以下至少一种：生成警告信号或控制制动装置；
基于挂车联接到车辆，改变以下至少一种：生成警告信号的时机或控制制动装置的操作。
2.根据权利要求1所述的车辆，其中：
所述摄像头包括后向摄像头，所述后向摄像头用于获得车辆的后方视场，以拍摄包括挂车的图像；
所述雷达包括右后角雷达和左后角雷达，所述右后角雷达安装于车辆的后保险杠的右侧，以具有与车辆的右后方相关联的感测场，所述左后角雷达安装于车辆的后保险杠的左侧，以具有与车辆的左后方相关联的感测场；
所述控制器进一步配置为基于雷达数据获得挂车的侧面的多个检测点的坐标。
3.根据权利要求2所述的车辆，其中，所述控制器进一步配置为：
获得所述多个检测点中位于挂车的侧面的中间的中心点的坐标；
基于中心点的坐标和与挂车相关联的旋转轴线的坐标，计算挂车的旋转角度。
4.根据权利要求3所述的车辆，其中，所述控制器进一步配置为：
获得位于所述多个检测点的相反端的多个点的坐标；
基于所述多个点的坐标和挂车的旋转轴线的坐标，计算挂车的长度。
5.根据权利要求3所述的车辆，其中，所述控制器进一步配置为，基于挂车的旋转角度大于或等于预定角度：
控制制动装置，使得车辆的减速度不超过阈值减速度值，并生成警告信号。
6.根据权利要求3所述的车辆，其中，所述控制器进一步配置为，基于挂车的旋转角度小于预定角度并且检测出车辆的加速：
将生成警告信号的时机提前，并将控制制动装置的时机延迟。
7.根据权利要求3所述的车辆，其中，所述控制器进一步配置为，基于挂车的旋转角度小于预定角度并且检测出车辆的减速：
将生成警告信号的时机延迟，并将控制制动装置的时机延迟。
8.根据权利要求3所述的车辆，其中，所述控制器进一步配置为：
基于以下信息确定制动装置的制动控制：
挂车的位置；
挂车的旋转角度小于预定角度；
未检测出车辆的方向盘的操作。
9.根据权利要求3所述的车辆，其中，所述控制器进一步配置为：
基于挂车的旋转角度小于预定角度并且检测出车辆的方向盘的操作，计算车辆正在行驶的道路的曲率；
基于所述曲率大于或等于预定基准，控制制动装置，使得车辆的减速度不超过阈值减速度值，并生成警告信号。
10.根据权利要求3所述的车辆，其中，所述控制器进一步配置为：
基于以下至少一项确定挂车的稳定性：
挂车的旋转角度；或者
挂车的重量；
基于确定出的稳定性，确定制动装置的减速度量。
11.一种方法，包括：
由车辆的控制器获得与图像相关联的图像数据，其中，所述图像包括靠近车辆的挂车；
由控制器获得与挂车相关联的雷达数据；
由控制器基于所述图像数据和所述雷达数据来确定挂车是否联接到车辆；
由控制器基于前方避撞辅助功能，执行以下至少一种：生成警告信号或控制制动装置；
由控制器基于挂车联接到车辆，改变以下至少一种：生成警告信号的时机或控制制动装置的操作。
12.根据权利要求11所述的方法，其中：
获得与图像相关联的图像数据包括：
由控制器通过车辆的后向摄像头获得图像数据；
获得与挂车相关联的雷达数据包括：
由控制器通过安装于车辆的后保险杠的右侧的右后角雷达和安装于车辆的后保险杠的左侧的左后角雷达获得雷达数据；
所述方法进一步包括由控制器基于雷达数据获得挂车的侧面的多个检测点的坐标。
13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括：
由控制器获得所述多个检测点中位于挂车的侧面的中间的中心点的坐标；
基于中心点的坐标和挂车的旋转轴线的坐标，计算挂车的旋转角度。
14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括：
由控制器获得位于所述多个检测点的相反端的多个点的坐标；
由控制器基于所述多个点的坐标和挂车的旋转轴线的坐标，计算挂车的长度。
15.根据权利要求13所述的方法，进一步包括，基于挂车的旋转角度大于或等于预定角度：
由控制器控制制动装置，使得车辆的减速度不超过阈值减速度值；
生成警告信号。
16.根据权利要求13所述的方法，进一步包括，基于挂车的旋转角度小于预定角度并且检测出车辆的加速：
由控制器将生成警告信号的时机提前；
由控制器将控制制动装置的时机延迟。
17.根据权利要求13所述的方法，进一步包括，基于挂车的旋转角度小于预定角度并且检测出车辆的减速：
由控制器将生成警告信号的时机和控制制动装置的时机延迟。
18.根据权利要求13所述的方法，进一步包括：
由控制器基于以下信息确定制动装置的制动控制：
挂车的位置；
挂车的旋转角度小于预定角度；
未检测出车辆的方向盘的操作。
19.根据权利要求13所述的方法，进一步包括：
由控制器基于挂车的旋转角度小于预定角度并且检测出车辆的方向盘的操作，计算车辆正在行驶的道路的曲率；
基于所述曲率大于或等于预定基准，由控制器控制制动装置，使得车辆的减速度不超过阈值减速度值，并由控制器生成警告信号。
20.根据权利要求13所述的方法，进一步包括：
由控制器基于以下至少一项确定挂车的稳定性：
挂车的旋转角度；或者
挂车的重量；
由控制器基于确定出的稳定性，确定制动装置的减速度量。
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