在制动情况下的紧急车道内转向辅助的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明总体涉及一种用于减小有效制动距离以使接近目标的移动的机动车辆在该有效制动距离内在机动车辆的当前路线内减速一一优选停车一一的系统和方法。特别是，本发明涉及一种用于诱导横向转向输入以有效地减小在制动事件期间机动车辆相对于车道中的预定路径行驶的直线距离的系统以及一种用于实现上述系统的方法。
【背景技术】
[0002]在操作机动车辆的过程中，某些未检测到的和突发的事件，如鹿或行人的突然出现或位于主机动车辆前面的领头机动车辆的突然减速，会导致期望立即响应以避免碰撞的情况。近来，车载传感器正受到越来越多地依赖以提供信号至车辆控制器，表明位于机动车辆的前进路径中目标的存在并从而提醒驾驶员。
[0003]使用车辆的前进速度和测量的与前面的目标的距离，机动车辆控制器可以用来计算检测到的目标的接触时间(Time to Contact，TTC)。在某些情况下，计算出的TTC对于机动车辆制动系统来说可能不足以使机动车辆在当前车道中停车。在这样的驾驶情况中，已经有一种用于驾驶员或如果配备机动车辆控制器操作的转向系统的话用于机动车辆控制器操作的转向系统以建立急剧转向输入并由此尝试绕过位于机动车辆的前进路径中的目标的解决方案。由于这样的急剧转向机动往往导致机动车辆转向其当前车道以外，这样的机动是不可取的。因此，解决这一问题的解决方案将是有利的。
[0004]在此所公开的解决方案是一种增加与检测到的目标的有效TTC的系统和方法。与助力转向功能的应用相结合，在此所公开是一种在有或没有驾驶员输入的情况下诱导横向转向输入到机动车辆转向的系统和方法。横向转向输入可以是表示为横向转向的最大值的振荡的侧与侧转向输入，例如，在定义的频率和振幅范围内调制的正弦波，从而减小机动车辆相对于车道中预定路径行驶的车道中的直线距离。
[0005]因此，通过为机动车辆车体增加有效TTC的本发明的系统和方法呈现的解决方案是相对低成本的解决方案，其提高了使机动车辆在有效的较短距离停车的能力。
【发明内容】
[0006]根据本发明的一个方面，一种用于在制动事件期间保持机动车辆在车道内的紧急车道内转向辅助系统包含目标传感器，目标传感器用于检测在机动车辆的当前路径中目标的存在，并且由此可以确定从目标到机动车辆的距离，目标传感器响应于在机动车辆的前方目标的存在发送信号并提供确定从目标到机动车辆的距离的数据。速度传感器发送信号并提供确定机动车辆的前进速度的数据。与目标传感器和速度传感器通信的控制器计算与检测到的目标的TTC。转向系统至少部分响应于控制器的操作。如果计算出的TTC小于预定TTC，则控制器在制动事件期间提供横向转向输入以减小机动车辆相对于车道中预定路径行驶的直线距离。
[0007]本发明的另一个方面是一种紧急车道内转向辅助系统，其中横向转向输入是表示为在定义的频率和振幅范围内调制的振荡波的振荡的侧与侧(side-to-side)转向输入。
[0008]本发明的另一个方面是一种紧急车道内转向辅助系统，其中振荡的侧与侧转向输入表示为在频率和振幅范围内调制的正弦波。
[0009]本发明的另一个方面是一种紧急车道内转向辅助系统，其中振荡的侧与侧转向输入表示为多个重叠的曲线。
[0010]本发明的进一步方面是一种紧急车道内转向辅助系统，其中转向系统是电子驱动的。
[0011]本发明的进一步方面是一种紧急车道内转向辅助系统，其中转向系统是液压驱动的。
[0012]本发明的附加方面是一种紧急车道内转向辅助系统，其中目标传感器是用于确定到目标的距离和距离变化率的前向摄影机。
[0013]本发明的另一个方面是一种紧急车道内转向辅助系统，其中目标传感器是用于确定到目标的距离和距离变化率的前向基于雷达的发射器和接收器。
[0014]本发明的进一步方面是一种紧急车道内转向辅助系统，其进一步包含手动操作的制动系统，其中，如果计算出的TTC小于预定TTC，则控制器提供横向转向输入并且手动接合制动系统。
[0015]本发明的另一个方面是一种紧急车道内转向辅助系统，其进一步包含至少部分响应于控制器的操作的制动系统，其中，如果计算出的TTC小于预定TTC，则控制器除了提供横向转向输入之外还提供制动输入至制动系统。
[0016]本发明的附加方面是一种紧急车道内转向辅助系统，其中表示为在定义的频率和振幅范围内调制的正弦波的振荡的侧与侧转向输入是由道路表面摩擦系数、环境温度、道路曲率、车辆瞬时车道检测能力、车辆前进速度、车辆横向速度、车辆横摆率、车辆侧倾率、车辆俯仰率以及瞬时TTC中的一个或多个组成的组的函数。
[0017]本发明的进一步方面是一种紧急车道内转向辅助系统，其中表示为在定义的频率和振幅范围内调制的正弦波的振荡的侧与侧转向输入还是由人体生理学考虑一一包括横向加速度和减速度组成的组的函数。
[0018]本发明的另一个方面是一种紧急车道内转向辅助系统，其中表示为在定义的频率和振幅范围内调制的正弦波的振荡的侧与侧转向输入允许驾驶员保持总转向控制。
[0019]本发明的附加方面是一种紧急车道内转向辅助系统，其中表示为在定义的频率和振幅范围内调制的正弦波的振荡的侧与侧转向输入通过线控驱动(drive by wire)系统获得，线控驱动系统使振荡的侧与侧转向输入与驾驶员方向盘隔离。
[0020]本发明的附加方面是一种紧急车道内转向辅助系统，其中转向系统包含前轮转向总成且横向转向输入是针对前轮转向总成。
[0021]本发明的另一个方面是一种紧急车道内转向辅助系统，其中转向系统包含后轮转向总成且横向转向输入是针对后轮转向总成。
[0022]本发明的另一个方面是一种紧急车道内转向辅助系统，其中转向系统包含前轮转向总成和后轮转向总成且横向转向输入是针对前轮转向总成和后轮转向总成中的一个或两个。
[0023]本发明的进一步方面是一种用于机动车辆的转向辅助系统，其包含用于检测目标的存在以及目标相对于机动车辆的距离的传感器，速度传感器，与传感器和速度传感器通信的控制器，以及响应于控制器的转向系统，其中控制器选择性地提供横向转向输入以减小机动车辆行驶的直线距离。
[0024]本发明的附加方面是一种提供用于在制动事件期间保持机动车辆在车道内的紧急车道内转向辅助的方法，该方法包含以下步骤:检测在机动车辆的当前路径中目标的存在并提供可以确定从目标到机动车辆的距离的数据；响应于在机动车辆的前方目标的存在发送信号并提供确定从目标到机动车辆的距离的数据至控制器；发送信号并提供确定机动车辆的前进速度的数据至控制器；计算与检测到的目标的TTC ;以及至少部分响应于控制器的操作选择性地驱动转向系统，其中如果计算出的TTC小于预定TTC，则控制器在制动事件期间提供表示为在定义的频率和振幅范围内调制的振荡曲线的横向转向输入以减小机动车辆相对于车道中的预定路径行驶的直线距离。
[0025]本发明的另一个方面是一种方法，其进一步包含至少部分响应于控制器的操作选择性地驱动制动系统的步骤，其中，如果计算出的TTC小于预定TTC，则控制器提供制动输入至制动系统并且控制器提供振荡的侧与侧转向输入以减小机动车辆相对于车道中预定路径行驶的直线距离。
[0026]本领域的技术人员通过对下列说明书、权利要求以及附图的学习可以理解和领会本发明的这些以及其他方面、目标、以及特征。
【附图说明】
[0027]在附图中:
[0028]图1是包含根据本发明用于在制动事件期间保持机动车辆在车道内的紧急车道内转向辅助系统的机动车辆的透视图；
[0029]图2是包含根据本发明用于在制动事件期间保持机动车辆在车道内的紧急车道内转向辅助系统的机动车辆的俯视图；
[0030]图3是使用根据本发明用于在制动事件期间保持机动车辆在车道内的紧急车道内转向辅助系统的机动车辆的示意图；
[0031]图4是在现有技术的机动车辆的模拟紧急停车期间转向前轮总成角随时间变化的图示；
[0032]图5是在现有技术的机动车辆的模拟紧急停车期间行驶的距离随时间变化的图示;
[0033]图6是在现有技术的机动车辆的模拟紧急停车期间横向加速度随时间变化的图示;
[0034]图7是在现有技术