[發明專利]一種智軌車輛的轉向輔助系統及其控制方法

有效

• 申請號: 202010871042.8
• 申請日: 2020-08-26
• 公開（公告）號: CN111976726B
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發明（設計）人: 彭勇;王興華;曲雙;余偉鋒;姚松;張成銘
• 申請（專利權）人: 中南大學;中車長春軌道客車股份有限公司
• 主分類號: B60W30/18
• 分類號: B60W30/18;B60W30/182;B60W30/09;B60W40/02;B60W40/10;B60W50/14;B60W60/00
• 代理公司: 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙) 43213
• 代理人: 周孝湖

1.一種智軌車輛的轉向輔助控制方法，采用轉向輔助系統對智軌車輛進行轉向輔助控制，所述轉向輔助系統包括：

轉向輔助裝置，所述轉向輔助裝置與智軌車輛的轉向機構、制動機構和加速機構連接，所述轉向輔助裝置還與轉向開關、自動循跡開關、制動傳感器和方向盤轉矩傳感器連接；

軌跡識別裝置，與所述轉向輔助裝置連接，所述軌跡識別裝置用于采集路面預設標線圖像信息，并將所述路面預設標線圖像信息發送至所述轉向輔助裝置；

障礙物識別裝置，與所述轉向輔助裝置連接，所述障礙物識別裝置用于采集其它道路使用者及障礙物信息，并將所述其它道路使用者及障礙物信息發送至所述轉向輔助裝置；

車體信息采集裝置，與所述轉向輔助裝置連接，所述車體信息采集裝置用于采集智軌車輛的運動參數，并將所述運動參數發送至所述轉向輔助裝置；

碰撞風險預警裝置，與所述轉向輔助裝置連接，所述碰撞風險預警裝置用于在智軌車輛存在碰撞風險時發出預警信息；

其中，所述轉向輔助裝置用于根據所述路面預設標線圖像信息、所述其它道路使用者及障礙物信息和所述運動參數控制智軌車輛進行自動循跡，并評價智軌車輛的行車安全性；當智軌車輛的碰撞風險等級達到預設等級時，通過所述碰撞風險預警裝置發出相應的預警信息；當接收到轉向開關開啟信號、自動循跡開關關閉信號、車輛制動信號或方向盤轉矩信號時，關閉自動循跡；

所述轉向輔助裝置包括：

轉向輔助控制模塊；

自動循跡模塊，所述軌跡識別裝置與所述自動循跡模塊連接，所述自動循跡模塊與所述轉向輔助控制模塊連接；所述自動循跡模塊用于對所述路面預設標線圖像信息進行處理，計算出智軌車輛行進方向與路面預設標線的偏移轉角以及智軌車輛中軸線與路面預設標線之間的距離，并將計算結果發送至所述轉向輔助控制模塊；

軌跡預測模塊，所述障礙物識別裝置與所述軌跡預測模塊連接，所述軌跡預測模塊與所述轉向輔助控制模塊連接；所述軌跡預測模塊用于對所述其它道路使用者及障礙物信息進行處理，預測其它道路使用者及障礙物的未來軌跡，并將預測結果發送至所述轉向輔助控制模塊；

操作切換信號檢測模塊，所述轉向開關、所述自動循跡開關、所述制動傳感器和所述方向盤轉矩傳感器均與所述操作切換信號檢測模塊連接，所述操作切換信號檢測模塊用于檢測自動循跡開關關閉信號、轉向開關開啟信號、車輛制動信號及方向盤轉矩，生成操作切換信號；

操作信號處理模塊，所述操作切換信號檢測模塊與所述操作信號處理模塊連接，所述操作信號處理模塊與所述轉向輔助控制模塊連接，所述操作信號處理模塊用于在接收到所述操作切換信號檢測模塊發送的所述操作切換信號時關閉自動循跡；

語音控制模塊，與所述轉向輔助控制模塊連接，所述語音控制模塊還與一播放器連接，所述語音控制模塊用于當智軌車輛存在碰撞風險時通過所述播放器發出預警語音信息；

顯示控制模塊，與所述轉向輔助控制模塊連接，所述顯示控制模塊還與一顯示器連接，所述顯示控制模塊當智軌車輛存在碰撞風險時通過所述顯示器展示與智軌車輛存在潛在沖突的其它道路使用者或障礙物的信息；

車身控制模塊，與所述轉向輔助控制模塊連接，所述車身控制模塊還與智軌車輛的轉向機構、制動機構和加速機構連接，所述車身控制模塊用于向所述轉向機構、所述制動機構和所述加速機構發出操作指令；

所述轉向輔助控制方法包括：

所述轉向輔助裝置接收所述自動循跡開關的開啟信號；

所述轉向輔助裝置指示所述軌跡識別裝置采集路面預設標線圖像信息，指示所述障礙物識別裝置采集其它道路使用者及障礙物信息，指示所述車體信息采集裝置采集智軌車輛的運動參數；

所述轉向輔助裝置根據接收到的所述路面預設標線圖像信息、所述其它道路使用者及障礙物信息和所述運動參數對智軌車輛的行進進行自動循跡，并評價智軌車輛的行車安全性，當所述轉向輔助控制模塊接收到操作切換信號時關閉自動循跡；

所述轉向輔助裝置根據接收到的所述路面預設標線圖像信息、所述其它道路使用者及障礙物信息和所述運動參數對智軌車輛的行進進行自動循跡，具體包括以下步驟：

所述自動循跡模塊對所述軌跡識別裝置反饋的所述路面預設標線圖像信息進行處理，計算出智軌車輛各節車行進方向與預設標線的偏移轉角及智軌車輛各節車中軸線與預設標線間的距離；

將所述偏移轉角及所述距離發送至所述轉向輔助控制模塊；

所述轉向輔助控制模塊結合所述偏移轉角、所述距離及智軌車輛的運動參數，計算出應調整的最優的偏移轉角及調整速度；

將所述應調整的最優的偏移轉角及調整速度發送至所述車身控制模塊；

所述車身控制模塊根據所述應調整的最優的偏移轉角及調整速度控制所述轉向機構、所述加速機構、所述制動機構對智軌車輛的行進進行控制。