具有预激活阶段的规避性转向辅助的制作方法

具有预激活阶段的规避性转向辅助


背景技术：

1.驾驶员辅助技术越来越多地在交通工具中被实施以提高安全性。规避性转向辅助(esa)是一种驾驶员辅助技术，其能够使交通工具自动地转向以避免与对象的碰撞。例如，交通工具可以确定与对象的碰撞即将发生，并将转向力提供给交通工具以避开对象。
2.然而，当被激活时，esa系统通常需要在提供避开对象所需的附加转向力之前，使系统所提供的转向力下降。这种下降不仅会导致提供附加转向力的延迟，而且可能会使交通工具驾驶员感到不安(例如，他们可能觉得好像动力转向已失灵)。


技术实现要素：

3.以下描述的各方面包括由交通工具执行的规避性转向辅助(esa)的方法。所述方法包括基于从交通工具本地的一个或多个传感器接收到的传感器数据，来确定交通工具随时间变化的状态或环境中的至少一个。所述方法还包括：基于交通工具在第一时间的状态或环境来预测与对象的碰撞即将发生；基于与对象的碰撞即将发生的预测来进入预激活阶段；以及在预激活阶段期间使动力转向系统调整动力转向系统所提供的转向力。所述方法还包括：基于交通工具在第二时间的状态或环境来确定与对象的碰撞即将发生；基于与对象的碰撞即将发生的确定来进入激活阶段；以及在激活阶段期间使动力转向系统将转向力调整成有效使交通工具转向以避免与对象的碰撞。
4.以下描述的各方面还包括用于交通工具的esa的系统。所述系统包括一个或多个传感器，所述一个或多个传感器被配置为生成传感器数据，所述传感器数据对交通工具随时间变化的状态或者交通工具随时间变化的环境中的至少一个进行指示。所述系统附加地包括动力转向系统，所述动力转向系统被配置为向交通工具提供转向力。所述系统还包括至少一个处理器和至少一个计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括指令，所述指令在由所述处理器执行时，使所述系统基于交通工具在第一时间的状态或环境来预测与对象的碰撞即将发生。指令进一步使系统基于与对象的碰撞即将发生的预测而进入预激活阶段，并在预激活阶段期间使动力转向系统调整转向力。所述指令还使所述系统：基于交通工具在第二时间的状态或环境来确定与对象的碰撞即将发生；基于与对象的碰撞即将发生的确定来进入激活阶段；并在激活阶段期间使动力转向系统将转向力调整成有效使交通工具转向，以避免与对象的碰撞。
附图说明
5.参考以下附图描述实现具有预激活阶段的规避性转向辅助(esa)的装置和技术。贯穿附图使用相同的数字来引用相似的特征和部件：图1示出具有预激活阶段的esa的示例过程流程；图2示出在具有预激活阶段的esa期间的交通工具的轨迹和转向力的示例图示；图3示出esa的非激活阶段和预激活阶段以及非激活阶段与预激活阶段之间的过渡的示例数据流；
图4示出esa的预激活阶段和激活阶段以及预激活阶段与激活阶段之间的过渡的示例数据流；图5示出被配置为执行具有预激活阶段的esa的示例esa系统；并且图6示出具有预激活阶段的esa的示例方法。
具体实施方式
概述
6.规避性转向辅助(esa)系统能够使交通工具确定与对象的碰撞即将发生并提供转向力以避免碰撞。然而，通常，这些系统(或这些系统的部分)在被执行时要求系统所提供的转向力下降。转向力下降导致施加避免碰撞所需的附加转向力的延迟，同时导致驾驶员感觉失去了转向支撑。
7.描述了实现具有预激活阶段的esa的技术和系统。esa系统预测与对象的碰撞即将发生，并进入预激活阶段。在确定碰撞即将发生之前，预激活阶段导致转向力的所要求的下降。在稍后的时间处，esa系统会确定碰撞即将发生，并且执行激活阶段。激活阶段产生有效避免碰撞的转向力。通过在确定即将发生的碰撞之前执行预激活阶段，esa系统可在没有延迟的情况下提供避免碰撞所需的附加转向力，同时使交通工具的驾驶员不会感受到转向力下降。示例过程流程
8.图1是具有预激活阶段的esa的示例过程流程100。过程流程100通常由交通工具104的esa系统102实施，将关于图5来进一步讨论esa系统102。
9.过程流程100从esa系统102处于非激活阶段106开始。在非激活阶段106中，esa系统102处于非激活状态，使得交通工具104在标准驾驶模式(例如，标准动力转向力)下进行操作。在所示的示例中，交通工具104是对象108。虽然esa系统102被认为在非激活阶段106期间为非激活的，但esa系统102仍可以监测交通工具的各方面和交通工具的环境。
10.随着交通工具104接近对象108，esa系统102在处于非激活阶段106时预测与对象108的碰撞即将发生(预测110)。预测110可基于来自交通工具104的一个或多个传感器的传感器数据。例如，预测110可以响应于esa系统102检测到前向碰撞警告(fcw)激活。预测110可以进一步基于检测到针对交通工具104的方向盘的驾驶员输入已经超过阈值(例如，检测到快速角速度或加速度)。应当注意到，预测110不会导致常规esa系统激活和/或提供附加转向力。
11.基于预测110，esa系统102进入预激活阶段112。预激活阶段112使交通工具的动力转向系统降低动力转向系统所提供的转向力，并接着上升到预激活转向力。预激活转向力可对应于非激活阶段106的转向力(例如，标准动力转向力)，或可略高于非激活阶段106的转向力。如果预激活转向力被配置为高于非激活阶段106的转向力，则附加转向力通常不足以让驾驶员感觉到。例如，(在标准动力转向力之上的)附加转向力可对应于方向盘处的小于5牛顿-米(nm)。应当注意到，常规esa系统不包括预激活阶段112，因此，这些其他系统在确定与对象108的碰撞即将发生(确定114)之后致使相关联的动力转向系统降低转向力。
12.随着交通工具104继续接近对象108时，esa系统102在处于预激活阶段112时确定与对象108的碰撞即将发生(确定114)。确定114可基于交通工具到对象108的距离和转向角
(例如，前轮相对于交通工具104的角度)。例如，可确定交通工具104正在转动或已经转动方向盘达不足以避开对象108的量。换句话说，转动不足以避开对象108。如上所述，确定114是常规esa系统将激活的时候，由此在确定114后使转向力下降发生。
13.基于确定114，esa系统102进入激活阶段116。激活阶段116使动力转向系统施加有效使交通工具104转向绕过对象108的转向力。然而，由于交通工具的动力转向系统在激活阶段116之前(例如在预阶段112期间)使转向力下降，因此，下降可不被驾驶员感受到。此外，可以在确定114之后立即施加避开对象108所需的附加转向力。示例轨迹和转向力
14.图2是使用具有预激活阶段112的esa的交通工具的轨迹和转向力的示例图示200。示例图示200遵循示例过程流程100，并包括两部分：轨迹部分202以及转向力部分204。轨迹部分202示出交通工具104避开对象108的轨迹206。转向力部分204示出影响轨迹206的转向力。轨迹部分202和转向力部分204共享时间轴(例如，时间208)，以便示出转向力与轨迹206之间的相关性。轨迹部分202具有如下的坐标系：在页面上方为交通工具104左转，而在页面下方为交通工具104右转。类似地，转向力部分204具有如下的坐标系：在页面上方或正向为用于使交通工具104向左转向的转向力，而在页面下方或负向为用于使交通工具104向右转向的转向力。
15.与时间208相对地来指示非激活阶段106、预激活阶段112和激活阶段116。在各阶段之间的是与预测110以及确定114相对应的时间。esa系统102(未示出)将使转向力反转以将交通工具104转向回到原始方向(例如背离(swerve))的拐点210也用其相对应的时间进行指示。交通工具104通常在与其开始该过程时的方向相同的方向上行进(尽管偏离对象108)的终点212也用其相对应的时间进行指示。轨迹206的形状可根据实现和境遇而变化。例如，esa系统102可以被配置为转弯但不背离(swerve)(例如，轨迹206将会是在拐点210处的直线切线)。
16.转向力部分204示出esa转向力214、驾驶员转向力216以及总转向力218。esa转向力214是总转向力218与驾驶员转向力216之间的差值。应注意，对于该过程的时间范围的任何部分或全部，驾驶员转向力216可以是零，而在不背离本公开内容的范围。
17.在220处，转向力部分204的一部分被放大。如所示，驾驶员转向力216在初始点222处启动。例如，驾驶员可看到对象108并且开始转动方向盘，由此提供驾驶员转向力216。在非激活阶段106中的esa转向力214对应标准动力转向力。虽然esa转向力214被示为进入预测110的平坦线，但是esa转向力214在非激活阶段106中可以是任何形状，而不背离本公开内容的范围。
18.确定预测110，并且esa系统102进入预激活阶段112。第一预激活子阶段224使esa转向力214在下降226处被设为低值。下降226可对应于零的esa转向力。因为在与下降226相对应的时间处存在驾驶员转向力216，所以总转向力218在下降226处成为驾驶员转向力216。
19.驾驶员转向力216在预测110的时间处被示为非零，以示出esa转向力214中的下降226。如果在预测110的时间处不存在驾驶员转向力216，则esa转向力214在预测的时间处将为零(基于非激活模式106的标准动力转向力)，且因此，当预测110发生时，总转向力218将为零在这种情况下，下降226将消失，因为esa系统102将esa转向力214设为下降226的低值，
从而使esa转向力214从零变为零。
20.在下降226后，第二预激活子阶段228使esa转向力214上升到预激活转向力230。预激活转向力230对应于等于或略高于在非激活阶段106期间提供的esa转向力214的转向力。如果预激活转向力230相对于非激活阶段106升高，则附加esa转向力214可对应于交通工具的方向盘处的1-2nm。驾驶员不太可能注意到由esa系统102在方向盘上施加的该扭矩。在一些实施方式中，第二预激活子阶段228可能由于在第一预激活子阶段期间进行的确定114，而不会发生。在这种情况下，esa系统102将简单地在第一预激活子阶段224期间过渡至激活阶段116。
21.在作出确定114时，esa系统102进入激活阶段116。激活阶段116使esa转向力214爬升至激活转向力232，激活转向力232将会使交通工具避开对象108。一旦避开了对象108，则esa系统102可以返回到非激活阶段106(例如，被停用，直到作出另一个预测110为止)。
22.通过实现预激活阶段112，当作出确定114时，esa系统102能立即开始向激活转向力232爬升。应注意，轨迹206和转向力(214、216和218)的形状仅作为示例示出。形状、大小和时间范围可根据情况和实施方式而广泛地变化，而不背离本公开内容的范围。不管形状如何，三个阶段和这三个阶段的过渡仍然发生。示例数据流
23.图3是在非激活阶段106、预激活阶段112以及非激活阶段106和预激活阶段112之间的过渡期间的示例数据流和动作的示例图示300。示例图示300从esa系统102处于非激活阶段106开始。当处于非激活阶段106时，由esa模块304接收传感器数据302。传感器数据302可包括来自本地传感器的数据，所述数据指示交通工具104的状态或交通工具104周围的环境。传感器数据302可由预测模块306接收，预测模块306监测传感器数据302以确定是否应当作出预测110。
24.在非激活阶段106，esa模块304可能不会向交通工具104的动力转向系统308提供任何输入。即，当esa系统102处于非激活阶段106时，动力转向系统308通过例如提供标准转向力310来正常操作。
25.预测模块306作出与对象108的碰撞即将发生的预测110。基于作出预测110，esa系统102过渡到预激活阶段112。
26.在处于预激活阶段112时，esa模块304与动力转向系统308进行通信。通信使动力转向系统308提供esa转向力214的下降226以及预激活转向力230。
27.图4是在预激活阶段112、激活阶段116以及预激活阶段112和激活阶段116之间的过渡期间的示例数据流和动作的示例图示400。示例图示400从esa系统102处于预激活阶段112开始。当处于预激活阶段112时，由esa模块304接收传感器数据302。传感器数据302可由确定模块402接收，确定模块402监测传感器数据302以确定是否应当作出确定114。
28.基于传感器数据302，确定模块402进行与对象108的碰撞即将发生的确定114。如上所讨论，虽然示出为输出预激活转向力230，但是可以在获得预激活转向力之前(例如，在第一预激活子阶段224期间)作出该确定。基于作出确定114，esa系统102过渡到激活阶段116。
29.在某些情况下，可以不作出确定114。例如，当处于预激活阶段112时，驾驶员可充分转向以避开对象108，并且从而从不触发确定。在这种情况下，esa系统102可返回到非激
活阶段106。由于预激活阶段112几乎不可被驾驶员注意到，所以在不过渡到激活阶段116的情况下进入和退出预激活阶段112对驾驶员的干扰(如果有的话)较小。
30.在处于激活阶段116时，esa模块304与动力转向系统308进行通信。通信使动力转向系统308提供激活转向力232，激活转向力232有效避免与对象108的碰撞。示例设备
31.图5在500处示出esa系统102的示例，其中可实现具有预激活阶段112的esa。尽管交通工具104被示为汽车，但交通工具104可包括任何交通工具(例如，卡车、公共汽车、船、飞机等)，而不背离本公开内容的范围。如下所示，交通工具104的esa系统102包括至少一个处理器502、至少一个计算机可读存储介质504、一个或多个传感器506、动力转向系统308、esa模块304和可选的第三方esa部件508。
32.处理器502(例如，应用处理器、微处理器、数字信号处理器(dsp)或控制器)执行存储在计算机可读存储介质504(例如，非暂时性存储设备，诸如硬盘驱动器、ssd、闪存、只读存储器(rom)、eprom或eeprom)内的指令510(例如，代码)以使esa系统102执行本文所述的技术。指令510可以是操作系统和/或esa系统102的一个或多个应用的一部分。
33.指令510使esa系统102对数据512(例如，应用数据、模块数据、传感器数据、或i/o数据)进行操作(例如，创建、接收、修改、删除、发送、或显示)。尽管示为在计算机可读存储介质504内，但数据512的部分可以在esa系统102(未示出)的随机存取存储器(ram)或高速缓存内。此外，指令510和/或数据512可以在esa系统102的远程。
34.esa模块304可由计算机可读存储介质504组成，或者esa模块304(或者esa模块304的部分)可为独立部件(例如，在与处理器502和计算机可读存储介质504进行通信的专用硬件中执行的独立部件)。例如，指令510可使处理器502实现或以其他方式使esa模块304接收传感器数据302以及在各阶段之间过渡，如关于图1至图4所述的。
35.提供传感器数据302的传感器506可为任何类型的传感器、检测器或代码。例如，传感器506可包括用于检测对象108的距离和/或位置的测距传感器。传感器506还可以包括交通工具的转向柱上的电位计，用于确定由驾驶员进行的转向输入或快速输入。此外，传感器506可以包括确定交通工具的功能或部件是否激活(例如，fcw是否被激活)的代码。
36.动力转向系统308可以是本领域普通技术人员已知的任何类型的系统。例如，动力转向系统可以是液压或电动的，带有安装在转向柱、齿条或转向箱上的致动器。不管实施方式如何，动力转向系统308都向交通工具提供转向力，转向力可由驾驶员启动或由esa模块304启动。
37.可选的第三方esa部件508代表原始设备制造商(oem)或第三方esa部件(例如，硬件、软件、系统或功能)。例如，esa模块304可与第三方esa部件508接合，以使动力转向系统308施加esa转向力214。例如，esa模块304可以作出预测110并激活第三方esa部件508。通过这样做，esa模块304可使第三方esa部件508启动下降226和预激活转向力230。类似地，第三方esa部件508可作出确定并且启动激活转向力232。在没有与第三方esa部件508进行通信的esa模块304的情况下，第三方esa部件508将等待直到激活确定114，由此在确定114后使下降226发生，如上文所述，这不是最佳的。示例方法
38.图6示出用于具有预激活阶段112的esa的示例方法600。方法600可利用前面描述
的示例来实现，诸如过程流程100、图示200、300和400以及esa系统102。操作602至612可由一个或多个实体(例如，esa系统102、esa模块304或第三方esa部件508)执行。示出和/或描述操作的顺序不旨在解释为限制，并且可以以任何顺序组合任何数量或组合的操作以实现方法600或者替代方法。
39.方法600通常在非激活状态(例如，非激活状态106)下启动。在602处，确定交通工具在第一时间的状态或环境，并且作出与对象的碰撞即将发生的预测。例如，esa模块304可接收传感器数据302并且作出预测110。
40.在604处，基于与对象的碰撞即将发生的预测来进入预激活阶段。例如，esa模块304可使esa系统102进入预激活阶段112。一些实施方式中，第三方esa部件508可以被激活(但是不负责提供规避性转向)。
41.在606处，调整动力转向系统所提供的转向力。例如，esa模块304可使动力转向系统308输出esa转向力214的下降226和预激活转向力230。在一些实施方式中，通过第三方esa部件508来实现下降226和预激活转向力130。
42.在608处，交通工具在第二时间的状态或环境被确定，并作出与对象的碰撞即将发生的确定。例如，esa模块304或第三方esa部件508可接收传感器数据302并且作出确定114。
43.在610处，基于与对象的碰撞即将发生的确定来进入激活阶段。例如，esa模块304可使esa系统102进入激活阶段116。在一些实施方式中，激活阶段116使得第三方esa部件508能提供规避性转向。
44.在612处，将动力转向系统提供的转向力调整成有效使交通工具转向以避免与对象的碰撞。例如，esa模块304可以使动力转向系统308输出激活转向力232。替代地，第三方esa部件508可使动力转向系统308输出激活转向力232。示例
45.示例1：一种由交通工具执行的规避性转向辅助(esa)的方法，所述方法包括：基于从交通工具本地的一个或多个传感器接收到的传感器数据，来确定交通工具随时间变化的状态或环境中的至少一个；基于交通工具在第一时间的状态或环境来预测与对象的碰撞即将发生；基于与对象的碰撞即将发生的预测来进入预激活阶段；在预激活阶段期间使动力转向系统调整动力转向系统所提供的转向力；基于交通工具在第二时间的状态或环境来确定与对象的碰撞即将发生；基于与对象的碰撞即将发生的确定来进入激活阶段；以及在激活阶段期间使动力转向系统将转向力调整成有效使交通工具转向以避免与对象的碰撞。
46.示例2：如示例1的方法，其中在预激活阶段期间使动力转向系统调整转向力包括：在预激活阶段的第一预激活子阶段期间，使转向力为零。
47.示例3：如示例1或2的方法，其中在预激活阶段期间使动力转向系统调整转向力还包括：在预激活阶段的第二预激活子阶段期间，使转向力与非激活阶段的转向力相似。
48.示例4：如示例1、2或3的方法，其中在预激活阶段期间使动力转向系统调整转向力还包括：在预激活阶段的第二预激活子阶段期间，使转向力高于非激活阶段的转向力。
49.示例5：如任何前述示例的方法，其中第二预激活子阶段所产生的转向力与非激活阶段的转向力之间的差值对应于交通工具的方向盘处的小于5牛顿-米(nm)。
50.示例6：如任何前述示例的方法，其中非激活阶段对应于交通工具的正常动力转向模式。
51.示例7：如任何前述示例的方法，其中：进入预激活阶段包括：激活交通工具的第三方esa部件；并且通过第三方esa部件执行在预激活阶段期间使动力转向系统调整转向力。
52.示例8：如任何前述示例的方法，其中通过第三方esa部件来执行：确定与对象之间的碰撞即将发生；以及在激活阶段期间使动力转向系统调整转向力。
53.示例9：如任何前述权利要求的方法，其中交通工具在第一时间的状态或环境指示前向碰撞警告(fcw)。
54.示例10：如任何前述权利要求的方法，其中交通工具在第一时间的状态或环境进一步指示交通工具的驾驶员所执行的快速转向动作。
55.示例11：如任何前述权利要求的方法，其中交通工具在第二时间的状态或环境指示交通工具在第二时间的转向角不足以避免碰撞。
56.示例12：如任何前述示例的方法，其中交通工具的转向角包括：用于使交通工具转向的一个或多个车轮的角度或交通工具的方向盘的角度。
57.示例13：如任何前述示例的方法，其中使动力转向系统调整转向力包括：使交通工具的转向角增大。
58.示例14：一种用于交通工具的规避性转向辅助(esa)的系统，所述系统包括：一个或多个传感器，所述一个或多个传感器被配置为生成传感器数据，所述传感器数据指示交通工具随时间变化的状态或者交通工具随时间变化的环境中的至少一个；动力转向系统，所述动力转向系统被配置为向交通工具提供转向力；至少一个处理器；以及至少一个计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括指令，所述指令在由所述处理器执行时，使所述系统执行如示例1-13的方法中的任何方法。
59.示例15：一种系统，包括用于执行如示例1-13的方法中的任何方法的装置。结语
60.尽管已经用特定于特定特征和/或方法的语言描述了具有预激活阶段的esa的各实施方式，但是所附权利要求的主题不必限于所描述的特定特征或方法。相反，特定特征和方法被公开作为具有预激活阶段的esa的示例实施方式。进一步地，尽管上文已描述各种示例，其中每个示例具有特定特征，但应理解，一个示例的特定特征不必仅与该示例一起使用。取而代之，除了这些示例的其他特征中的任何特征以外或者代替这些示例的其他特征中的任何特征，上文描述和/或附图中所描绘的特征中的任何特征可以与示例中的任何示例进行组合。