[发明专利]用于拖车倒车辅助的拖车路径曲率控制

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2011年4月19日提交的正在审查中的申请号为61/477,132的美国临时专利申请的优先权，其名称为“拖车倒车辅助曲率控制”，其同本申请有相同申请人，并通过参照引用的方式结合于此。

技术领域

本发明总体涉及机动车转向辅助技术，尤其是用于拖车倒车辅助的拖车路径曲率控制。

背景技术

众所周知，向后倒具有附属拖车的机动车对许多驾驶员而言是一项艰巨的任务。这对未接受过训练的驾驶员，例如在不常见基础上驾驶附属拖车(例如，租用拖车，在不常见基础上利用个人拖车等)的驾驶员来说尤其是这样。该困难的一个原因是向后倒具有附属拖车的机动车需要与向后倒没有附属拖车的机动车正常转向相反的反向转向和/或需要制动以在折叠情况发生之前稳定机动车-拖车组合。该困难的另一原因是当向后倒具有附属拖车的机动车时，转向的小错误会被放大，由此导致拖车偏离所需路径。

为了辅助驾驶员操控具有附属拖车的机动车，拖车倒车辅助系统需要知道驾驶员的意图。已知的拖车倒车辅助系统的共同设想为具有附属拖车的机动车的驾驶员想直行倒车，该系统或暗或明地为机动车-拖车组合假定零曲率路径。不幸的是，大多数拖车倒车的实际使用情况包含弯曲的路径，因此假定一个零曲率路径会明显限制该系统的用途。一些已知系统假定路径已从地图或路径计划者获知。这样，一些已知拖车倒车辅助系统在拖车倒车开始之前拖车倒车路径已经从诸如地图或路径规划算法获知的要求下操作。已知拖车倒车辅助系统的这种执行不合要求地必须有相对复杂的人机界面以指定路径、障碍和/或倒车操纵的目标。另外，这样的系统也需要一些利用诸如摄像机、惯性导航或高精度GPS途径的方法来确定所需路径遵循情况如何以及了解所需目标或停车点及方向何时达到。这些需求导致系统相对复杂和昂贵。

因此，利用拖车路径曲率控制途径执行拖车倒车辅助相对简单并且能够使直观的机动车操作界面有利、可取并且有用。

发明内容

发明主题的实施例致力于为机动车附属拖车的路径提供曲率控制的拖车倒车辅助功能。更具体地，根据本发明主题的实施例配置的拖车倒车辅助功能，通过允许机动车驾驶员通过输入所需拖车路径曲率作为机动车和拖车行进的倒车操纵，来指定所需的拖车路径，从而提供该拖车路径曲率控制。响应于驾驶员指定的该拖车路径，本发明主题的实施例控制用于实施机动车转向轮转向角变化的机动车动力辅助转向系统(例如，电动助力转向系统(EPAS))以完成指定的拖车路径。机动车和拖车的运动学用于确定完成指定的拖车路径所需的转向角变化。因此，本发明主题的实施例以相对简单、并且能够使用直观的用于指定拖车路径曲率控制的机动车操作界面的方式提供拖车倒车辅助功能的实施。

在本发明主题的一个实施例中，控制可牵引地连接于机动车的拖车在机动车向后倒拖车时的行进路径的方法包含多个操作。执行用以接收表征拖车行进路径的所需曲率特征的拖车路径曲率信息的操作，并且执行用以通过评估由机动车和拖车定义的系统运动学信息来确定机动车转向信息的操作。运动学信息评估作为拖车路径曲率信息的函数执行。其后，执行用以作为机动车转向信息函数产生机动车转向系统的转向指令的操作。

在本发明主题的另一个实施例中，电子控制系统具有一组明确地实施在其非暂时性处理器可读媒介上的指令。该组指令可以通过电子控制系统的至少一个数据处理装置从非暂时性处理器可读媒介上获取从而被解释。该组指令被配置用以引起至少一个数据处理装置执行以下操作：接收可牵引地连接于机动车的拖车的拖车路径曲率信息的操作，确定机动车转向信息的操作以及为机动车转向系统生成转向指令的操作。该拖车路径曲率信息表征在机动车向后倒拖车时拖车行进路径的所需曲率特征。该机动车转向信息通过评估由机动车和拖车定义的系统的运动学信息来确定。该运动学信息评估作为拖车路径曲率信息的函数执行。转向指令作为机动车转向信息的函数生成。

在本发明主题的另一实施例中，机动车包含拖车倒车转向输入装置，与拖车倒车转向输入装置连接的拖车倒车辅助控制模块，以及与拖车倒车辅助控制模块连接的电动助力转向系统。拖车倒车转向输入装置被配置用以输出与可牵引地连接于机动车的拖车行进路径所需的曲率近似的拖车路径曲率信号。拖车倒车辅助控制模块被配置为用以作为拖车路径曲率信号的函数确定机动车转向信息。电动助力转向系统被配置用以作为机动车转向信息的函数控制机动车转向轮的转向。

本发明主题的这些及其他目标、实施例、优势和/或区别将在阅读以下说明书、附图和权利要求后变得显而易见。

附图说明