本系统和方法的更积极的应用是必需的，则由于TTC和计算出的安全制动距离SSD之间的显著差异，曲线函数的频率和振幅可以在已知机动车辆10功能和行为的安全极限内最大化。如果相反条件存在，则可以选择更缓和的频率和振幅。
[0050]例如，图4-11示出了在模拟的紧急制动事件期间在此所公开的构思的比较的模拟应用。在这两种事件中，机动车辆10速度在约4秒内从60kph减小到Okph，同时机动车辆制动系统14输入压力为3MPa制动压力，这相当于全部制动力。第一模拟在图4-7中示出。如图4所示，没有侧与侧振荡的转向输入，并且如图6所示，在制动事件期间没有横向加速度。如图5和7中进一步所示，直线纵向有效总制动距离是33.3米。
[0051]相比之下，应用本发明的系统和方法的第二模拟在图8-11中示出。如图8所示，前转向总成22设置有频率约20Hz的正弦侧与侧振荡的转向输入，在制动事件期间引起显著的横向加速度，如图10所示。其结果是，计算出约29米的纵向有效总制动距离，如图9和11所示。4.3米的差异表示机动车辆10的直线停车距离减小12%。
[0052]然而，本发明的系统和方法不应该限于任何特定的曲线函数，例如正弦波，或任何特定的振荡频率或振幅。虽然正弦波函数的使用已被认为是调制横向输入的解决方案，但是有其他曲线函数可用于调制横向转向输入。例如，预定地图可以用于基于下列因素中的一个或多个来定义横向转向输入，例如道路表面磨擦系数，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，车辆侧倾率以及车辆俯仰率，以及瞬时计算的TTC。
[0053]这些因素的一个结果可以是产生仅以车道L中的大弧度驱动机动车辆10的横向转向输入，而另一个结果可以产生开始为第一方向的大弧度且结束为相反方向的小弧度的横向转向输入。另一个结果可以开始于大弧度(以便避免如果去除或减小TTC隆起产生的不必要的振荡)，并随着机动车辆10接近目标O遵循具有逐渐更高频率的正弦振荡。另夕卜，虽然使用20Hz已被认为是在模型中调制横向输入的解决方案，但是频率也可以基于上面提出的因素以及在由人体生理学考虑一一包括横向加速度和减速度的人类容忍度一一组成的组中的因素进行调整。
[0054]此外，频率可以是想要呈现机动车辆驾驶员可感知到的最小振荡的函数，好处是允许驾驶员保持总转向控制。例如，在机动车辆转向系统12完全线控转向的情况下，通过驾驶员方向盘20使得由车辆控制器18产生振荡的转向输入的转向，驾驶员不必具有任何感觉。因此，线控驱动的好处是横向转向输入与驾驶员方向盘20和驾驶员隔离。此外，可以预期的是，后轮转向总成28与前轮转向总成22的结合使用可以提供一种允许驾驶员在在此所公开的系统和方法的操作过程中保持方向盘20的控制的方法，其中驾驶员转向输入是针对前轮转向总成22并且其中横向转向输入是针对仅后轮转向总成28。
[0055]类似地，振幅可以修改为管理曲线函数和频率的选择的相同因素的函数。此外，振幅也可以是车道L的曲率或车道的总宽度OW的函数，以使在控制机动车辆10到车道L的最外曲率或车道L的部分交叉(即，一个轮胎通过车道L的外侧曲率)的情况中可以产生局部正弦振荡，以便在TTC之前实现最大的速度减小。横向振幅也可以开始于最大振幅(再次以便如果去除或减小TTC隆起时最小化振荡)，并且随着主车辆接近目标O减小。
[0056]因此，曲线函数的形状和其频率和振幅可以作为TTC和在此所述的因素的函数而变化。就是说，机动车辆10相对于车道L的中心或车道L的边缘的路径的形状以及朝向机动车辆10的左侧和右侧的频率和振幅可以在如由预定地图所确定的定义的极限的范围内变化。类似地，在频率和振幅范围内调制的多个叠加的曲线函数可以应用于有效地延长机动车辆10的可用停车距离。
[0057]在操作中，提供用于在制动事件期间保持机动车辆10在车道L内的紧急车道内转向辅助的本发明的方法开始于通过使用前向传感器64检测在机动车辆10的当前路径中目标O的存在以及从目标O到机动车辆10的距离的步骤。然后，前向传感器64响应于在机动车辆10的前方目标O的存在发送信号并提供确定从目标O到机动车辆10的距离的数据至车辆控制器18。用于监测车辆前进速度的传感器50也发送信号至车辆控制器18并提供确定机动车辆10的前进速度的数据至车辆控制器18。然后，车辆控制器18计算与检测到的目标O的TTC。如果计算出的TTC小于预定TTC，则车辆控制器18至少部分响应于车辆控制器18的操作选择性地驱动前转向系统22或后转向系统28以提供表示为在制动事件期间在预定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1相对于车道L中预定路径P行驶的直线距离。
[0058]因此，在此所公开的系统和方法在有或没有驾驶员输入的情况下提供了横向转向输入到机动车辆转向系统12。横向转向输入优选表示为横向转向的最大值，例如，在定义的频率和振幅范围内调制的正弦波。因此，可以减小机动车辆10在车道L内相对于车道L中预定路径P行驶的直线距离。
[0059]应当理解的是，在不偏离本发明的构思的前提下可以对上述系统和方法做出变化和修改，并且进一步应该理解的是，这些构思旨在被以下权利要求覆盖，除非这些权利要求通过其文字另有明确说明。
【主权项】
1.一种用于在制动事件期间保持机动车辆在车道内以一定速度移动的紧急车道内转向辅助系统，该系统包含: 目标传感器，其用于检测在机动车辆的当前路径中距离机动车辆一定距离处目标的存在，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，其发送信号并提供确定机动车辆的速度的数据； 控制器，其与目标传感器和速度传感器通信，控制器计算与检测到的目标的接触时间(TTC);以及 转向系统，其至少部分响应于控制器的操作； 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。2.根据权利要求1所述的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转向输入。3.根据权利要求2所述的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。4.根据权利要求2所述的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。5.根据权利要求1所述的紧急车道内转向辅助系统，其中转向系统是电子驱动的。6.根据权利要求1所述的紧急车道内转向辅助系统，其中转向系统是液压驱动的。7.根据权利要求1所述的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。8.根据权利要求1所述的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。9.根据权利要求1所述的紧急车道内转向辅助系统，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。10.根据权利要求1所述的紧急车道内转向辅助系统，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。
【专利摘要】一种在制动事件期间使用的紧急车道内转向辅助系统，其包含目标传感器和速度传感器，目标传感器用于检测在机动车辆的前方目标的存在并提供确定从目标到机动车辆的距离的数据，速度传感器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接触时间(TTC)并且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。
【IPC分类】B60W30/18
【公开号】CN105083285
【申请号】CN201510237354
【发明人】谢恩·埃尔沃特, 沃尔特·约瑟夫·塔拉蒙蒂, 道格·斯科特·罗德
【申请人】福特全球技术公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年5月12日
【公告号】DE102015208419A1, US20150321668