利用商用车拖挂组合执行避让绕行的方法以及紧急避让系统与流程

文档序号:17578814发布日期:2019-05-03 20:44阅读:462来源:国知局
利用商用车拖挂组合执行避让绕行的方法以及紧急避让系统与流程

本发明涉及一种利用商用车拖挂组合执行避让绕行的方法以及紧急避让系统。



背景技术:

商用车拖挂组合内的紧急制动系统(aebs)用于在识别到与碰撞对象面临碰撞时以相应选择的车辆目标减速导入车辆拖挂组合的制动。由此车辆拖挂组合应当在到达碰撞对象之前停下来,从而将人员受伤概率保持得很小。此外,实施车辆拖挂组合的刹车,从而避免接下来的碰撞。

这种紧急制动系统设计成在摩擦值较高时紧急制动,也就是在干燥道路上执行。如果存在较小的摩擦值,则需要附加的转向绕行,以便附加地避让碰撞对象并且由此避免撞车事故。

在ep2240354中说明一种避免碰撞的方法,其中,规定识别到面临碰撞之后尤其利用调控信号驱控制动系统,以避免碰撞。如果通过制动仍无法避免碰撞,则可以通过主动干预转向实施自动避让绕行。

其缺点是,执行自动避让绕行时没有考虑车辆拖挂组合的稳定性。

根据ep2268515规定一种商用车的稳定调节,其中,阻止倾翻所用的实际偏航行为根据测得的横向加速度获知,目标偏航行为根据当前转向角获知,以避免应用附加的偏航率传感器。

根据ep2644464示出一种商用车拖挂组合的稳定性调节,其获知由左右晃动造成的车辆拖挂组合摆动运动,在确认有摆动运动情况下执行制动调控以及限制发动机扭矩。

根据de102005018486说明一种在避让绕行时给驾驶员提供支持的方法,其中,为此获知避让轨迹,车辆为了避让绕行应当沿避让轨迹运动。如果车辆偏离该避让轨迹,则在车轮上生成反作用于偏离的偏转力矩,例如由于单轮制动,从而车辆由可以朝向避让轨迹运动并沿其行车。

根据de10342865a1规定,在出现车辆拖挂组合左右摇晃时,执行与驾驶员无关的转向干预以及如果实际偏航率偏离目标偏航率,则降低车辆拖挂组合的驱动力矩,以便稳定车辆拖挂组合。

在de102005028787中示出用于稳定车辆拖挂组合的系统。在此规定:当识别到临界的挂车摆动时自动干预转向。

de10201222862同样示出稳定车辆拖挂组合的方法,其中,假如第一阈值超过表示左右摇晃特性的晃动参数,在识别到左右摆动时执行与驾驶员无关的转向干预。此外当超过高于第一阈值的第二阈值时也执行制动干预。



技术实现要素:

本发明任务在于说明一种利用商用车拖挂组合执行避让绕行的方法,利用该方法可以在较低摩擦值情况下安全可靠地避免所面临的碰撞,同时得到商用车拖挂组合的车辆稳定性以阻止二次事故后果。另外,本发明任务还提供一种紧急避让系统。

该任务通过根据权利要求1的方法以及根据权利要求17的紧急避让系统解决。优选改进方案在从属权利要求中说明。

因而根据本发明规定,在识别到商用车拖挂组合与碰撞对象面临碰撞之后,并且在获知避让轨迹(商用车拖挂组合沿该避让轨迹自动运动以便以避让绕行来避让碰撞对象)之后,获知商用车拖挂组合的当前横向加速度,并且假如当前横向加速度超过最大横向加速度并且/或者车辆目标减速超过最大车辆目标减速(其优选依赖于最大横向加速度),则依赖于商用车拖挂组合的当前横向加速度限制目标转向角并且/或者根据需要也限制车辆目标减速。

车辆拖挂组合沿避让轨迹的自动运动在此理解为主动干预转向和制动,为此,自动预定目标转向角和车辆目标减速,以便实现所获知的避让轨迹。由此,车辆拖挂组合从商用车拖挂组合在避让绕行之前所处的原始车道向目标车道运动,该目标车道被预定为针对商用车拖挂组合静止状态的车道。

由此按照有利方式已经可以实现,附加地在考虑稳定性请求的情况下执行避让绕行,从而可以阻止在避让绕行期间由于目标转向角过大而使车辆拖挂组合开始倾翻或者由于车辆目标减速过高而当超过力锁合阈值时出现方向稳定性的丧失以及因而带来由于牵引车的转向不足或转向过度导致的侧滑或者挂车的侧滑和折叠。

以此方式可以有利地在识别到碰撞之后不仅阻止初次撞车事故而且也阻止由此产生的二次事故后果。

在这里,作为避让轨迹,在避让绕行开始时首先获知初始避让轨迹并且在避让绕行期间如果车辆拖挂组合达到事先规定的中间点则周期性获知更新的避让轨迹。更新的避让轨迹在此按有利方式补偿与初始避让轨迹的偏差,这种偏差尤其由于限制目标转向角而出现。

避让轨迹优选分别在假定五次多项式情况下依赖于边界条件获知,其中,将边界条件定为使得商用车拖挂组合在沿各自的避让轨迹行车时通过避让距离避让碰撞对象,在此不会接触碰撞对象,即,如果商用车拖挂组合位于目标车道上,则根据避让距离至少在碰撞对象旁边遵守一定横向偏移。

在此,避让距离说明自触发避让绕行起(即,自该时间点起由紧急制动系统(aebs)发送面临碰撞的警告)在碰撞对象和商用车拖挂组合之间的间距。横向偏移垂直于避让距离地取向。在这里可以假定笛卡尔坐标系,在其中,避让距离绘制在x方向中或在例如平行于原始车道或目标车道取向的x轴上,以及在其中,横向偏移绘制在y方向中或在y轴上。因而车辆x位置通过x坐标并且车辆y位置通过y坐标在笛卡尔坐标系中说明。

由此可以可靠避免碰撞,其中,通过附加的转向绕行可以在例如μ<=0.5的较小摩擦值的情况下,也就是尤其在湿路面上阻止撞车事故。

假如横向加速度没有超过最大横向加速度,针对自动转向预定的目标转向角持续以时间间隔获知并且优选由每个最近获知的避让轨迹在当前车辆x位置的函数的二阶导数得到,即,由各自的避让轨迹的曲率得到。然而如果超过了最大横向加速度,则限制目标转向角,其中,为此将目标转向角选择为与最大横向加速度成比例和/或与当前车辆速度成反比。

此外,优选也根据各自的避让轨迹在当前车辆x位置的函数的二阶导数获知当前横向加速度。

为了确定目标转向角和横向加速度优选通过测程法(odometrie)确定当前车辆x位置,即,记录时间间隔之前有效的先前车辆x位置并且借助车辆拖挂组合的运动预估车辆拖挂组合在当前时间点位于哪个车辆x位置处。为此尤其采用稳定控制系统(esc)的信息,其获知车辆拖挂组合在重心上的当前偏航率。由此可以通过积分获知当前偏航角。由当前偏航角和当前车辆速度得到车辆拖挂组合自先前车辆x位置起在哪个方向上并且已经运动了多远。由此得到当前车辆x位置。

因而有利地可以无附加位置传感器(例如卫星导航系统,尤其是gps)地根据总归在车辆拖挂组合中测得的信息获知当前车辆x位置。此外当前偏航率和当前车辆速度可以以非常高的精确度和速率获知,位置确定不受车辆拖挂组合外部环境的影响,例如在gps情况下的隧道穿行。仅作为补充地,假如可用,可以采用卫星导航系统的数据检查可信度。

为了补偿在超过最大横向加速度时对目标转向角的限制(其强制导致离开初始避让轨迹),在执行避让绕行期间在中间点上如上面已描述的那样计算更新的避让轨迹。自该中间点起,结合更新的避让轨迹或其在当前车辆x位置的二阶导数获知目标转向角以及横向加速度。

由此可以有利地实现在避让绕行期间自该中间点起可以再次实施对目标转向角和当前横向加速度的精确计算。提高了避让绕行的可靠和安全性。

作为边界条件,为更新的避让轨迹决定中间点(其坐标通过测程法获知)和分配给其的避让点,并且考虑这些点上的车辆取向。为此,避让点可以沿x方向例如相对于中间点沿商用车拖挂组合的行驶方向向后推移,使得中间点和避让点之间的间距对应于避让距离。

通过推移避让点以计算更新的避让轨迹有利地实现了如果车辆拖挂组合进入各自的避让点的区域,则不会出现由数值引起的大的转向动态。这例如可能是当车辆拖挂组合已达到避让距离并且车辆拖挂组合在该点并不刚好位于先前决定的终点时出现。在此情况下,由数值引起地计算出高的目标转向角,以便无论如何达到这一点。这应当通过选择在商用车拖挂组合行驶方向上向后推移的避让点来避免。

此外,一个或多个避让点的推移可以选择为使得由各自的中间点和避让点得到的更新的避让轨迹与初始避让轨迹的偏离小于容差,并且更新的避让轨迹从初始避让轨迹出发仅沿y方向背离碰撞对象地朝向目标车道方向偏离。

由此可以有利地避免车辆拖挂组合由于新计算在即将经过或在经过时过于接近碰撞对象。此外车辆拖挂组合由此可以在经过碰撞对象之后更快地沿笔直姿态取向,即,平行于目标车道地取向。

执行避让绕行期间,可以在三个和二十个中间点或新计算之间选择。由此可以非常准确地实施对目标转向角和当前横向加速度的确定。

在到达碰撞对象之后,即,沿避让距离行车之后,以及到达目标车道之后还可以继续获知其他更新的避让轨迹,其中,避让点自达到避让距离起保持不变并且不再沿x方向推移。通过这些新计算可以实现,使车辆拖挂组合通过其他转向运动平行于目标车道地取向。

优选,用于限制目标转向角的最大横向加速度由倾翻阈值获知,其中,倾翻阈值由商用车拖挂组合中的用于阻止倾翻的设备预定,用于阻止倾翻的设备是稳定控制系统的一部分。倾翻阈值例如可以是恒定的,例如3m/s2,或者由用于阻止倾翻的设备以与车辆有关的方式获知,其中,例如可以考虑车辆拖挂组合的装载和车辆速度。

在避让绕行期间为了使商用车拖挂组合刹车将车辆目标减速优选选择为使得车辆拖挂组合连同拖挂组合后侧在避让距离下或沿行驶方向在避让距离之后停下来。由此有利地实现商用车拖挂组合在原始车道中为后续交通留下空间并且不凸出于碰撞对象后方和/或在此占用多个车道。在此驱控商用车拖挂组合的电子制动系统,使得商用车拖挂组合自避让绕行开始起最早在避让距离加上拖挂组合长度之后停下来。

在此,将在电子制动系统上预定的车辆目标减速限制为使得车辆拖挂组合的总加速度(其由纵向加速度即车辆目标减速和横向加速度的矢量和得到)不超过最大总加速度。这例如可以通过测量总加速度并与最大总加速度比较来实施。如果达到或超过最大总加速度,则将请求的车辆目标减速限制到最大车辆目标减速。在此优选依赖于最大总加速度(其优选依赖于摩擦值,尤其μ<=0.5,即,针对湿车道)和当前横向加速度来决定最大车辆目标减速。

替选地也可以直接监控请求的车辆目标减速,使得仅可以向电子制动系请求小于或等于与最大总加速度有关的最大车辆目标减速的车辆目标减速。因而从一开始就禁止对更高车辆目标减速的请求。

按照有利方式由此实现,仅当由以目标转向角请求的转向造成的横向加速度没有已达到或超过最大总加速度时,才可由电子制动系统请求车辆目标减速。可请求的车辆目标减速的大小因而视车辆拖挂组合总加速度由于转向请求已有多大而定。

由此有利地,转向与制动相比列为具有更高优先性。也就是说,避让绕行在应首先避让碰撞对象并且其次才应达到静止状态的前提下执行,以便尤其确保,商用车拖挂组合不再占用多个车道并且由此尤其在原始车道中不再干扰后续交通。

附图说明

以下结合附图阐述本发明。其中:

图1示出具有紧急避让系统的商用车拖挂组合的示意图;

图2a、2b、2c示例示出避让绕行;以及

图3、4示出用于执行本发明方法的流程图。

具体实施方案

根据图1示出具有作为牵引车10的牵引机以及作为挂车20的半挂车的商用车拖挂组合100。替选地,商用车拖挂组合100也可以实施为具有全挂车的载重汽车。在商用车拖挂组合100的牵引车10中布置有构造成使得商用车拖挂组合100自动转向的主动转向系统30、紧急制动系统40(aebs)(其构造成例如利用摄像头41和/或雷达42识别与在本商用车拖挂组合100前方的碰撞对象200的面临的碰撞k)以及经由esc调控装置51控制和调节商用车拖挂组合100的行驶动态的稳定控制系统50(esc)。在esc调控装置51中尤其设置有用于阻止倾翻的设备52(rsc),该用于阻止倾翻的设备52可通过干预驱动和制动系统60减小商用车拖挂组合100倾翻的可能性。

此外,商用车拖挂组合100还具有电子制动系统60(ebs),如果请求确定的车辆目标减速zsoll,那么可以利用电子制动系统60以由ebs调控装置61进行调控的方式实现商用车拖挂组合100的自动刹车。根据本发明实施方案尤其由紧急避让调控装置70请求车辆目标减速zsoll,紧急避让调控装置70构造成在识别到与碰撞对象200面临碰撞k时避让碰撞对象200,具体而言,经由主动转向系统30请求目标转向角lsoll并且同时预定车辆目标减速zsoll。

因而主动转向系统30、紧急制动系统40、稳定控制系统50和电子制动系统60构造出紧急避让系统80,紧急避让系统80由紧急避让调控装置70进行调控,对于所面临的碰撞k,通过请求组合的转向和制动可以减小事故后果。

为了实施组合的转向和制动,在识别到面临碰撞k之后,紧急避让调控装置70首先计算初始避让轨迹at_0,沿初始避让轨迹应当将商用车拖挂组合100从原始车道300a引至目标车道300b,以便以避让绕行awm避让碰撞对象200。图2a作为细虚线示出示例性的初始避让轨迹at_0。

为此在原始车道300a上选择起点p1,起点p1表示在当前时间点的本商用车拖挂组合100的拖挂组合前侧101的位置。起点p1例如处在具有x和y坐标的笛卡尔坐标系的原点上,其中,关于车道300a、300b,x轴说明纵向,y轴说明横向。

此外,例如由紧急制动系统40计算从起点p1至碰撞对象200的避让距离da,其中,避让距离da说明:自何时起紧急制动系统40将行驶状况列为临界,即,识别到面临碰撞k并导入避让绕行awm,其中,避让距离da在30m至40m之间,以便能利用转弯和制动实现可靠的避让。

另外,计算横向偏移q,该横向偏移q说明避让之后本商用车拖挂组合100和碰撞对象200之间的期望间距。避让距离da和横向偏移q在目标车道300b上决定了终点p2,利用终点p2在避让绕行awm开始时计算初始避让轨迹at_0。

为了计算初始避让轨迹at_0,假定五次多项式,即,函数f(x),其具有一阶导数f1(x)和二阶导数f2(x):

f(x)=c5*x^5+c4*x^4+c3*x^3+c2*x^2+c1*x+c0

f1(x)=5*c5*x^4+4*c4*x^3+3*c3*x^2+2*c2*x+c1

f2(x)=20*c5*x^3+12*c4*x^2+6*c3*x+2*c2

其中,f(x)说明y坐标,x说明x坐标,ci说明五次多项式的系数,它们决定了尤其在起点p1和终点p2之间的初始避让轨迹at_0的准确曲线。

为了获知系数ci,应用给定的边界条件,即,针对p1,f(0)=0,并且针对p2,f(da)=q。此外,还假定,商用车拖挂组合100在起点p1和终点p2处直行,即,针对p1,f1(0)=0,并且针对p2,f1(da)=0。此外还假定,初始避让轨迹at_0在起点p1和在终点p2的曲率同样为零,即,针对p1,f2(0)=0,并且针对p2,f2(da)=0。

在这些边界条件下,可以通过解开线性方程组来明确确定系数ci,由此决定了在起点p1和终点p2之间的初始避让轨迹at_0。

计算初始避让轨迹at_0之后应当获知,在每个时间间隔dt之后要将哪个目标转向角lsoll发送至主动转向系统30,以便跟随初始避让轨迹at_0。在避让绕行awm开始时这结合初始避让轨迹at_0来实施,针对其给出目标转向角lsoll:

lsoll=vfzg*f2(xa)*lratio*fstat,

其中,vfzg说明重心sp的当前车辆速度,f2(xa)示出初始避让轨迹at_0在商用车拖挂组合100的当前车辆x位置xa的二阶导数,即,初始避让轨迹at_0在点xa的曲率,lratio示出商用车拖挂组合100的总转向传动比,fstat示出商用车拖挂组合100的偏航行为的平稳传递函数,其由轴距r、当前车辆速度vfzg以及自转向梯度lgrad获知。

在此,当前车辆x位置xa通过测程法由在时间间隔dt之前有效的先前车辆x位置xb、本商用车拖挂组合100的当前偏航角yawang_a和当前车辆速度vfzg获知:

xa=xb+vfzg*cos(yawang_a)*dt。

当前偏航角yawang_a又由当前偏航率yawrate得出,其例如由稳定控制系统50测得:

yawang_a=yawang_b+yawrate*dt,

其中,yawang_b说明在时间间隔dt之前有效的先前偏航角。

也就是说,为了确定当前车辆x位置xa不使用其他的用于确定位置的传感器,而是仅采用例如由稳定控制系统50已经确定的并且提供给紧急避让系统80的紧急避让调控装置70的参数。然而为了可信度检查也可以采用卫星导航系统90、例如gps的数据,以便确定当前车辆x位置xa。

在避让绕行awm开始时结合初始避让轨迹atstart获知的、且显示出在车辆拖挂组合100的相应的x位置上的目标转向角lsoll的示例性转向角曲线lstart在图2c中作为点划线示出。该转向角曲线lstart在避让绕行awm开始时假定。

为了在避让绕行awm过程期间注意不要由于避让绕行awm引发其他事故,根据转向角曲线lstart在避让绕行awm期间继续校正目标转向角lsoll的初始计算,此外也决定车辆目标减速zsoll,该车辆目标减速zsoll在避让绕行awm期间同时应当用于使商用车拖挂组合100刹车。

以这种方式不仅阻止初次面临的撞车事故而且也阻止如车辆拖挂组合100倾翻或不稳定或折叠那样的二次事故。

在此,目标转向角lsoll的校正依赖于商用车拖挂组合100的当前横向加速度alat,即,垂直于重心sp的运动方向起作用的加速度。

在此,其由在当前车辆x位置xa的二阶导数f2(xa)获知:

alat=vfzg^2*f2(xa)。

也就是说,在确定当前横向加速度alat时也采用例如能够由稳定控制系统50已经确定的并且提供给紧急避让系统80的紧急避让调控装置70的参数。

对横向加速度alat的限制用于遵守所决定的例如3m/s2的倾翻阈值kg,自该倾翻阈值起,在商用车拖挂组合100中可能因重心sp的较高位置而导致商用车拖挂组合100倾翻。该倾翻阈值kg已经在用于阻止倾翻的设备52中被考虑并且结合本商用车拖挂组合100的倾翻阈值kg由esc调控装置51输出与车辆有关以及与速度有关的最大的横向加速度alatmax,针对该最大的横向加速度,倾翻阈值kg被遵守。

在此假定,由用于阻止倾翻的设备52获知的最大横向加速度alatmax针对本商用车拖挂组合100的当前行驶行为示出允许的数值,因而最大横向加速度alatmax的该值也作为避让绕行awm的后续计算的基础。然而替选地也可以规定对最大横向加速度alatmax的调整,以便考虑到,在执行动态避让绕行awm时不应那么快地建立横向加速度alat并且目标转向角lsoll不应被不必要地缩小。

为了在避让绕行awm期间不超过倾翻阈值kg,一旦上面获知的当前横向加速度alat超过最大横向加速度alatmax,则目标转向角lsoll限制到

lsoll=sgn(alat)*alatmax*lratio*fstat/vfzg。

对目标转向角lsoll的限制强制地引起商用车拖挂组合100不再跟随避让轨迹at_0(参见图2a)。确切的说,商用车拖挂组合100在整个避让绕行awm上遵循实际避让轨迹atreal,该实际避让轨迹由实际转向角曲线lreal引起(参见图2c)。

为了考虑到这种情况,在确定的中间点zi,其中i=1、……、n,重新计算避让绕行awm的避让轨迹,即,周期性获知更新的避让轨迹at_i,其中i=1、……、n,其中,每个最近计算出的避让轨迹at_i用作计算目标转向角lsoll和当前横向加速度alat的计算基础。

为了确定各自的更新的避让轨迹at_i,与确定初始避让轨迹at_0类似地进行,但只是此时利用与在避让绕行awm开始时相比更改过的边界条件来进行计算。因而作为边界条件不再考虑起点p1而是考虑各自的中间点zi的行驶状况。为此计算当前车辆x位置xa和当前车辆y位置ya:

xa=xb+vfzg*cos(yawang_a)*dt

ya=yb+vfzg*sin(yawang_a)*dt

其中,yb说明在时间间隔dt之前有效的先前车辆y位置,并且偏航角yawang_a如上面已描述的那样由偏航率yawrate的积分来计算。

因而针对各自的中间点zi得到更新的避让轨迹at_i关于f(xa)=ya和f1(xa)=tan(yawang_a)的新的起点zi的边界条件,这是因为车辆拖挂组合100已更改了其取向,并且因此,f2(xa)=从先前避让轨迹at_(i-1)得到的f2(xb),以便确保连续的曲率过渡。

初始终点p2针对新计算在x方向上向后推移至避让点ai,以避免在初始终点p2上的在碰撞对象200范围内的由数值引起的大的转向动态。为此根据该实施方案,维持相对于碰撞对象200的横向偏移q,即,针对避让点ai接受终点p2的y坐标,而将初始终点p2的x坐标沿商用车拖挂组合100的行驶方向向后推移,使得在各自的中间点zi和现在的避让点ai之间保持避让距离da。这示例性地在图2a中针对头两个避让点a1、a2示出。因此作为定义五次多项式的边界条件(即,更新的避让轨迹at_i的函数f(x)),针对该避让点ai仅x坐标变化。然而替选地,各自的避让点ai的x坐标也可以以另一数值向后推移,例如分别以避让距离da的确定的因数f,即,以避让距离da的分数或多倍。

根据图2a中的实施方式示例性地规定三个新计算直至到达碰撞对象200,即,i=1、2、3,也就是,有三个中间点z1、z2、z3,自它们起,各有一个新的更新的避让轨迹at_1、at_2、at_3用于计算目标转向角lsoll以及当前横向加速度alat。然而也可以执行更多的新计算,以便尽管目标转向角lsoll可能减少但仍可靠绕开碰撞对象200。

如果商用车拖挂组合100到达初始终点p2,则可以执行其他新计算,以便顺直商用车拖挂组合100,即,使之平行于碰撞对象200或目标车道300b取向。在这些新计算中,仅各自的中间点zi推移至商用车拖挂组合100的当前位置。各自的避让点ai自达到终点p2起保持不变。

优选在新计算更新的避让轨迹at_i时将避让点ai选择成使得一方面针对大于避让距离da的x值的更新的避让轨迹at_i不再以容差t偏离初始要求的横向偏移q,以便不离开目标车道300b,而另一方面在碰撞对象200旁没有出现由数值引起的大的目标转向角lsoll。

此外,更新的避让轨迹at_i设计成使得其针对大于避让距离da的x值从初始避让轨迹at_0出发不朝碰撞对象200去地偏离初始避让轨迹at_0,从而如果在避让距离da后商用车拖挂组合100位于目标车道300b上,则其在任何情况下都遵守横向偏移q。因而根据图2a容差t也仅向上,即,朝向更高的y值地绘出。

此外,为了实现商用车拖挂组合100在避让绕行awm之后不干扰后续交通,由紧急避让调控装置70预定车辆目标减速zsoll,利用该车辆目标减速,使商用车拖挂组合100沿初始避让轨迹at_0或更新的避让轨迹at_i刹车,使得商用车拖挂组合100以及拖挂组合后侧102在避让距离da之后或在终点p2后在目标车道300b上停下来。

结合在达到初始终点p2之后决定更新的避让轨迹at_i,导致:商用车拖挂组合100大致平行于目标车道300b地停下来,并且在此包括拖挂组合后侧102在内没有采用小于避让距离da的x值,从而可以为后续交通创造空间,商用车拖挂组合100并不跨着多个车道300a、300b分布。在此,自终点p2起可以视车辆速度vfzg而定仍执行小的转向绕行,以便顺直车辆拖挂组合100直至静止状态。

为了实现这种情况,紧急避让调控装置70首先向电子制动系统60请求车辆目标减速zsoll,基于该车辆目标减速,商用车拖挂组合100自当前车辆x位置xa起在静止状态距离ds之后达到为零的车辆速度vfzg,其中,

ds=da+b-xa,

并且其中,b说明商用车拖挂组合100的拖挂组合长度,xa如上面已描述的那样例如在避让绕行awm期间通过测程法获知。拖挂组合长度b可以相应于商用车拖挂组合100或紧急避让调控装置70来预定。结合图2a示出针对商用车拖挂组合100的当前车辆x位置xa的静止状态距离ds。

由此得出请求的车辆目标减速zsoll:

zsoll=0.5*vfzg^2/ds,

从而车辆目标减速zsoll依赖于静止状态距离ds持续根据当前车辆x位置xa和当前车辆速度vfzg进行调整。

为了不会由于所请求的车辆目标减速zsoll带来商用车拖挂组合100的其他不稳定性,例如超过力锁合极限时失去方向稳定性并因而带来由于牵引车10的转向不足或转向过度导致的侧滑或者商用车拖挂组合100的挂车20的侧滑和折叠,将商用车拖挂组合100的重心sp的总加速度atot限制到最大总加速度atotmax。

该最大总加速度atotmax是与摩擦值有关的阈值,其由atotmax=mue*g得出,其中,g是重力常数,即,9.81m/s2,mue说明摩擦值,其在假定湿路面情况下约为0.5或者由现有商用车拖挂组合100的其他调节功能计算并发送至紧急避让调控装置70以计算最大总加速度atotmax。

根据上面的公式利用该最大总加速度atotmax得到最大车辆目标减速zsollmax:

zsollmax=sqrt[atotmax^2–alat^2],

其中,横向加速度alat如上面已描述的那样由

alat=vfzg^2*f2(xa)

得到。

如图2a和图2b可见,一旦总加速度atot超过最大总加速度atotmax就将车辆目标减速zsoll限制到最大车辆目标减速zsollmax,其在这种情况下略微提高,这是因为横向加速度alat在该时间点也略微变化。由此总加速度atot不再继续提高。

也就是说,车辆拖挂组合100在避让绕行awm期间当向内转向时部分不太明显地刹车,以避免失去方向稳定性。紧急情况下这可能导致,因为由当前要求的转向角lsoll造成的横向加速度alat已经对应于最大总加速度atotmax,所以将车辆目标减速降为零。

因而,车辆目标减速zsoll在避让绕行awm时仅如此高地选择,即,使得纵向加速度和横向加速度alat的矢量和不超过最大总加速度atotmax。

在图2a所示的避让绕行awm中,因而当达到总加速度atotmax时首先调整车辆目标减速zsoll并且仅当由于转向预定而超过最大横向加速度alatmax时才通过限制目标转向角lsoll来干预转向。因而避让与车辆拖挂组合100减速相比列为具有更高优先性。

本发明方法根据图3例如可以如下这样执行:

在初始步骤st0,例如随着起动商用车拖挂组合100初始化紧急避让系统80。

在第一步骤st1,接下来由紧急制动系统40获知是否面临与前方碰撞对象200的碰撞k,即,结合摄像头41和/或雷达42的数据分析是否已识别到可能导致极大概率的碰撞k的行驶状况。如果是这种情况,则由紧急避让系统80的紧急避让调控装置70随后导入并执行避让绕行awm。

后续步骤st2至st6彼此相继针对各个时间间隔dt执行直至达到静止状态:

在第二步骤st2,针对当前时间间隔dt读取当前车辆x位置xa,以便确认是否需要计算避让轨迹a_i。

如果需要计算,这是因为避让绕行awm在当前时间间隔dt中开始或者由于到达了中间点zi,则在第三步骤st3如上面已描述的那样获知避让轨迹at_i,其中,在避让绕行awm开始获知初始避让轨迹at_0而在中间点zi获知更新的避让轨迹at_i,其中i>0。

如果在第三步骤st3获知避让轨迹at_i,则针对新计算的标号i在第四步骤st4提高了1并且结合计划的新计算的数量获知自哪个车辆x位置xa起应当进行下一个新计算或者在哪个车辆x位置到达下一个中间点z.i。

如果在第三步骤st3没有获知新的避让轨迹at_i,则方法直接跳至第五步骤st5,在第五步骤结合第三步骤st3中每个最近获知的避让轨迹at_i,其中i=0、……、n,或其二阶导数f2(xa)确定目标转向角lsoll以及车辆目标减速zsoll,利用该目标转向角操控主动转向系统30,以便在避让绕行awm范畴内跟随各自的避让轨迹at_i。

为此根据图4针对当前时间间隔dt在第一中间步骤st5.1如上面已描述的那样通过测程法得出车辆x位置xa。

在第二中间步骤st5.2结合在第一中间步骤st5.1获知的车辆x位置xa的二阶导数f2(xa)针对当前时间间隔dt获知目标转向角lsoll。此外,将车辆目标减速zsoll针对当前时间间隔dt定为使得商用车拖挂组合100在静止状态距离ds之后停下来,从而商用车拖挂组合100连同其拖挂组合后侧102已经完全将避让距离da甩在身后,即,拖挂组合后侧102也在碰撞对象200旁边停下来,进而原始车道300a在碰撞对象200后方完全为后续交通留出空间。

在第三中间步骤st5.3针对当前时间间隔dt检查:商用车拖挂组合100是否基于第二中间步骤st5.2获知的转向角lsoll而面临倾翻,假如横向加速度alat(f2(xa))超过针对该目标转向角lsoll的最大横向加速度alatmax,则目标转向角lsoll如上面已描述的那样在第四中间步骤st5.4被限制。

为了阻止由于所请求的车辆目标减速zsoll在执行避让绕行awm时失去方向稳定性,即,车辆拖挂组合100侧滑,针对当前时间间隔dt在第五中间步骤st5.5获知基于在第二中间步骤st5.2获知的车辆目标减速zsoll而促成的总加速度atot,并且在第六中间步骤st5.6检查该总加速度atot是否已达到或超过最大总加速度atotmax。如果是这种情况,则在第七中间步骤st5.7,将车辆目标减速zsoll限制到最大车辆目标减速zsollmax。因为总加速度atot也依赖于目标转向角lsoll,因而制动与转向相比列为具有更低优先性。

在第八中间步骤st5.8,将必要时经限制的目标转向角lsoll发送至主动转向系统30并将必要时经限制的车辆目标减速zsoll发送至电子制动系统60。

根据图3在第六步骤st6检查车辆速度vfzg在该时间间隔dt内是否已达到静止状态或大致对应于静止状态的车辆速度vfzg。如果是这种情况,则商用车拖挂组合100在第七步骤st7停下来,且在此商用车拖挂组合100基于车辆目标减速zsoll以及避让轨迹at_0、at_i的计算大致平行于目标车道300b地取向并且并不向后凸出超过碰撞对象200,从而实现为后续交通留出空间。

如果在第六步骤st6针对该时间间隔dt没有达到静止状态,则返回步骤st2并且自此重新针对下一个时间间隔dt执行该方法。

附图标记列表(说明书组成部分)

10牵引车

20挂车

30主动转向系统

40紧急制动系统(aebs)

41摄像头

42雷达

50稳定控制系统(esc)

51esc调控装置

52用于阻止倾翻的设备

60电子制动系统(ebs)

61ebs调控装置

70紧急避让调控装置

80紧急避让系统

90卫星导航系统

100商用车拖挂组合

101挂车前侧

102挂车后侧

200碰撞对象

300a原始车道

300b目标车道

ai避让点

alat横向加速度

alatmax最大横向加速度

at_0初始的避让轨迹

at_i,i>0更新的避让轨迹

atot总加速度

atotmax最大总加速度

atreal实际避让轨迹

awm避让绕行

b挂车长度

ci函数f(x)的系数

da避让距离

ds静止状态距离

dt时间间隔

f因数

f(x)函数

f1(x)函数f(x)的一阶导数

f2(x)函数f(x)的二阶导数

fstat偏航行为的平稳传递函数

g重力常数

k碰撞

kg倾翻阈值

lgrad自转向梯度

lratio总转向传动比

lreal实际的转向角曲线

lsoll目标转向角

lstart转向角曲线

mue摩擦值

p1起点

p2终点

q横向偏移

r轴距

sp商用车拖挂组合100的重心

t容差

vfzg车辆速度

xa当前车辆x位置

xb先前车辆x位置

yawang_a当前偏航角

yawang_b先前偏航角

yawrate偏航率

ya当前车辆y位置

yb先前车辆y位置

zi中间点

zsoll车辆目标减速

zsollmax最大车辆目标减速

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