專利名稱：用于碰撞過程預(yù)測的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于評估主車輛和目標(biāo)車輛之間的相對運(yùn)動并且確定目標(biāo)車輛是否將要與主車輛碰撞的碰撞過程預(yù)測的系統(tǒng)。本發(fā)明也涉及一種設(shè)置用于評估主車輛離開當(dāng)前車道并進(jìn)入鄰近車道的風(fēng)險以及在主車輛將要離開所述當(dāng)前車道并進(jìn)入所述鄰近車道的情況下產(chǎn)生干預(yù)的車道退出輔助系統(tǒng)，其中，所述車道退出輔助系統(tǒng)包括依照本發(fā)明的用于碰撞過程預(yù)測的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來，通過在汽車中采用被動安全設(shè)施改善了安全性，這些被動安全設(shè)施包括例如安全帶和在碰撞事件期間可運(yùn)轉(zhuǎn)用于吸收動能的潰縮區(qū)。此外，通過采用主動安全裝置(例如多種類型的氣囊)進(jìn)一步提高安全性。最近，有興趣將智能傳感器安全系統(tǒng)包括在汽車中，這種智能傳感器安全系統(tǒng)可運(yùn)轉(zhuǎn)以感應(yīng)這種汽車外部的路況，并且當(dāng)通過分析感應(yīng)的路況識別到潛在的碰撞事件時，自動地采取避撞或減撞措施。
這種智能傳感器安全系統(tǒng)遇到的常規(guī)技術(shù)問題是潛在的碰撞事件檢測的可靠性。不正確的路況分析可能導(dǎo)致這種傳感器安全系統(tǒng)采取不適當(dāng)?shù)男袨槎鴿撛诘貙?dǎo)致危險情況。結(jié)果，汽車制造商已經(jīng)傾向于設(shè)計智能傳感器安全系統(tǒng)，例如主動轉(zhuǎn)向和制動安全系統(tǒng)，這樣當(dāng)關(guān)于代表危險情況的路況狀態(tài)具有很小疑問或沒有疑問時它們可運(yùn)轉(zhuǎn)以進(jìn)行干預(yù)。然而，這種謹(jǐn)慎的方法引起一些困難，因?yàn)樵诙喾N情況下，這種干預(yù)潛在地采取得太遲而不能避免嚴(yán)重的損害或傷害發(fā)生。
在公開的美國專利US6,873,286號中，描述了機(jī)動車輛駕駛輔助系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括可操作以提供指示機(jī)動車輛對于其前方固定的或移動的障礙物的相對距離和相對速度的電信號的檢測器裝置。該系統(tǒng)進(jìn)一步包括連接至檢測器裝置以接收來自檢測器裝置的檢測信號并且也連接至制動驅(qū)動器以將制動指令輸出到制動驅(qū)動器的處理和控制單元。在運(yùn)轉(zhuǎn)中，該處理和控制單元設(shè)置用于激活制動驅(qū)動器以當(dāng)該機(jī)動車輛和出現(xiàn)在該車輛前方的障礙物之間的相對距離dR位于第一預(yù)定極限值dF和預(yù)選中間值dE之間時對機(jī)動車輛應(yīng)用自動緊急制動。第一值dF與一種最小距離相應(yīng)，在所述最小距離下，仍然可通過制動避免碰撞。
距離dE也表示一種距離，當(dāng)小于該值dE時，不再能夠僅通過制動來避免機(jī)動車輛的碰撞事件，因此需要執(zhí)行橫向的障礙物避開操作。在機(jī)動車輛中通過連接至車輛的轉(zhuǎn)向柱的轉(zhuǎn)向傳動裝置(例如，電機(jī))控制障礙物避開操作的驅(qū)動；該轉(zhuǎn)向傳動裝置由轉(zhuǎn)向控制單元控制。在調(diào)用避障功能可以避免碰撞事件發(fā)生的情況下，控制單元可運(yùn)轉(zhuǎn)以激活避障功能。
駕駛輔助系統(tǒng)描述為包括用于感應(yīng)車輛行駛道路上的障礙物的前方微波雷達(dá)設(shè)備。該微波雷達(dá)設(shè)置用于執(zhí)行掃描功能，具體地，用于產(chǎn)生指示該機(jī)動車輛和其前方的潛在物體之間的相對速度VR和相對距離dR。駕駛輔助系統(tǒng)也包括至少一個指向機(jī)動車輛前方區(qū)域的至少一個攝影機(jī)和一系列橫向短程雷達(dá)系統(tǒng)以及一對用于監(jiān)視車輛后側(cè)區(qū)域的攝影機(jī)，這些后側(cè)區(qū)域被認(rèn)為是“盲點(diǎn)”(blind spots)。本發(fā)明還公開了采用激光雷達(dá)(即，光定向和測距(light directionand ranging))用于檢測障礙物的選擇。
該系統(tǒng)設(shè)有多組傳感器和復(fù)雜的信號處理裝置以便于提供增強(qiáng)的障礙物檢測的穩(wěn)定性；這樣的穩(wěn)定性在該系統(tǒng)可操作以自動運(yùn)行并潛在地取代機(jī)動車輛駕駛員施加的控制時極其重要。然而，盡管這種防范設(shè)法達(dá)到障礙物檢測的高穩(wěn)定性，仍然存在系統(tǒng)故障或不準(zhǔn)確的物體檢測的風(fēng)險，其可能潛在地將機(jī)動車輛的乘客的生命置于危險之中。
應(yīng)該正視的是汽車制造商將會在他們將來制造的汽車中提供前方碰撞警告(FCW)系統(tǒng)和前方碰撞減輕(FCM)系統(tǒng)。這種FCW和FCM系統(tǒng)采用微波雷達(dá)或激光傳感器以測量可代表碰撞威脅的前方車輛或相似類型的物體的有效距離和速度。而且，期望這些系統(tǒng)包括可運(yùn)轉(zhuǎn)以執(zhí)行用于確定前方車輛或物體是否代表威脅的決定算法并且開始自動制動的計算硬件。傳感器裝置例如與電動助力轉(zhuǎn)向(EPAS，Electric Power Assisted Steering)和關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)結(jié)合的照相機(jī)和廣角雷達(dá)能夠通過自動轉(zhuǎn)向干預(yù)潛在地提供避撞。而且用于執(zhí)行關(guān)于轉(zhuǎn)向決定的算法預(yù)期比用于執(zhí)行自動制動的算法更復(fù)雜。用于執(zhí)行關(guān)于轉(zhuǎn)向決定的算法能夠在錯誤地運(yùn)行時導(dǎo)致碰撞或在正確地運(yùn)行時避免碰撞，然而制動系統(tǒng)一般能夠減輕碰撞。因此，錯誤的自動轉(zhuǎn)向決定潛在地會比錯誤的關(guān)于制動的自動決定更危險。而且，應(yīng)該正視的是自動避撞中所需的最大轉(zhuǎn)向力不會受車輛物理特性限制而由顧客需求或法律規(guī)章限定。
在公開的美國專利申請US2005/0090955中，描述了執(zhí)行用于車輛的物體威脅評估的方法。這些方法涉及確定車輛和物體的運(yùn)動。而且，這些方法包括計算制動威脅數(shù)量(BTNs)和轉(zhuǎn)向威脅數(shù)量(STNs)。例如，可操作以執(zhí)行這些方法的威脅評估系統(tǒng)包括用于產(chǎn)生至少一個物體檢測信號的至少一個物體檢測傳感器和連接至該至少一個物體檢測傳感器的控制器?？刂破骺蛇\(yùn)轉(zhuǎn)以響應(yīng)處理該至少一個物體檢測信號來計算制動威脅數(shù)量(BTN)和轉(zhuǎn)向威脅數(shù)量(STN)。而且，控制器可運(yùn)轉(zhuǎn)以響應(yīng)該制動威脅數(shù)量(BTN)和轉(zhuǎn)向威脅數(shù)量(STN)確定該至少一個物體的威脅。
盡管現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)存在用于碰撞過程預(yù)測的系統(tǒng)，仍然有進(jìn)一步改善這些系統(tǒng)的需要。
因此，本發(fā)明關(guān)注于提供先進(jìn)的轉(zhuǎn)向安全系統(tǒng)的技術(shù)問題，其可運(yùn)轉(zhuǎn)以在潛在碰撞情況下提供更可靠的轉(zhuǎn)向干預(yù)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供用于碰撞過程預(yù)測的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)不需要大的計算機(jī)處理性能，并且所述系統(tǒng)以高精確性分離與主車輛碰撞或不碰撞的物體。
通過用于碰撞過程預(yù)測的系統(tǒng)達(dá)到該目的，所述系統(tǒng)包括 設(shè)置在主車輛20上的傳感器系統(tǒng)18，所述傳感器系統(tǒng)18設(shè)置用于接收與所述主車輛20外部的目標(biāo)車輛有關(guān)的輸入數(shù)據(jù)，所述目標(biāo)車輛位于所述傳感器系統(tǒng)18的檢測范圍之內(nèi)，其中，相對所述主車輛的物體位置(x，y)和物體速度
與目標(biāo)車輛相關(guān)，所述輸入數(shù)據(jù)限定了目標(biāo)車輛的當(dāng)前狀態(tài)； 碰撞時間估算器控制模塊，其基于所述目標(biāo)車輛相對于所述主車輛的縱向距離x、縱向速度
和縱向加速度
計算碰撞估算時間Tttc； 橫向距離估算器控制模塊，其估算在所述碰撞估算的時間Tttc所述主車輛與目標(biāo)車輛的中心之間的橫向距離y， 該傳感器系統(tǒng)測量目標(biāo)車輛的位置和目標(biāo)車輛相對于主車輛的相對速度。傳感器系統(tǒng)可進(jìn)一步測量物體加速度(
，
)，特別是目標(biāo)車輛相對于主車輛的橫向加速度(
)。替代測量物體加速度(
，
)特別是目標(biāo)車輛相對于主車輛的橫向加速度
，可從目標(biāo)車輛速度的測量估算物體加速度。
碰撞時間估算器控制模塊從目標(biāo)車輛相對于主車輛的縱向距離(x)、縱向速度
和縱向加速度
計算直線前向確定路線上的碰撞估算時間。在最直的前向?qū)嵤├?，碰撞時間Tttc由該方程式計算 其中，x(t)為在估算碰撞時間Tttc時與目標(biāo)車輛的縱向距離，
(t)為在估算碰撞時間Tttc時目標(biāo)車輛相對于主車輛的相對縱向速度，
(t)為在估算碰撞時間Tttc時目標(biāo)車輛相對于主車輛的相對縱向加速度。在縱向距離和縱向相對速度為估算時間t時的測量數(shù)據(jù)并且相對縱向加速度能夠以傳統(tǒng)方式在卡爾曼過程中被估算的情況下，碰撞的瞬時時間可通過求解用于碰撞時間的該方程式計算。必須注意，對于計算碰撞估算時間，其不需要建立道路形狀并預(yù)測目標(biāo)車輛和/或主車輛的未來路徑，這在許多碰撞預(yù)防系統(tǒng)中被建議。這種預(yù)測要求巨大的計算機(jī)處理能力。
用于碰撞過程預(yù)測的系統(tǒng)進(jìn)一步包括橫向距離估算器控制塊，其在估算的碰撞時間估算主車輛與目標(biāo)車輛的中心之間的橫向距離(y(Tttc))。根據(jù)下面的方程式，從在估算時間(t)測量的橫向位置y(t)、在估算時間(t)測量的橫向速度
(t)和在估算時間(t)測量的橫向加速度
估算在碰撞時間Tttc的橫向距離y(t，Tttc) 橫向距離、橫向速度和橫向加速度可在構(gòu)成用于估算為來自傳感器系統(tǒng)的輸入數(shù)據(jù)的時間單點(diǎn)時確定，或可替代地，橫向距離、橫向速度和橫向加速度可以在連續(xù)濾波處理中被確定。
用于碰撞過程預(yù)測的系統(tǒng)還包括碰撞過程條件確定單元，其設(shè)置用于在所述碰撞估算時間Tttc之前的確定瞬時t，根據(jù)所述橫向距離是否在第一間距之內(nèi)或之外，確定所述目標(biāo)車輛是否將與所述主車輛碰撞，其中，所述第一間距的大小基于所述主車輛的橫向?qū)挾?、所述目?biāo)車輛的橫向?qū)挾龋⑶倚拚?xiàng)Z2取決于在所述確定瞬時t時所述主車輛離所述目標(biāo)車輛的距離。
通過加入取決于在確定瞬時t時目標(biāo)車輛離主車輛的距離的修正項(xiàng)，考慮到了目標(biāo)角測量噪聲。修正項(xiàng)Z2取決于該范圍并且可取決于用于估算y(t)和其導(dǎo)數(shù)的濾波器的特性。用于估算y(t)和其導(dǎo)數(shù)的濾波器優(yōu)選地設(shè)置為對于y，
和
卡爾曼濾波器。
目標(biāo)角定義為主車輛的前進(jìn)方向和目標(biāo)車輛的位置之間的角度。在估算時間t橫向距離可由y(t)＝rsinα(t)確定，其中α(t)為在估算時間t時的目標(biāo)角，r為至目標(biāo)車輛的距離。
如圖1所示的圖表中，可適當(dāng)設(shè)定以下方程式中的系數(shù)k Z2＝Z0+k*r 其中，可設(shè)定Z0為常數(shù)，r為離目標(biāo)車輛的距離。
在圖表中，用于確定目標(biāo)角的傳感器的拐點(diǎn)頻率位于縱坐標(biāo)軸上以及角噪聲的標(biāo)準(zhǔn)偏差的對數(shù)值位于橫坐標(biāo)軸上?？蛑械闹抵甘緦τ谔囟ň嚯x的Z2的大小。因此，對于具有角噪聲的標(biāo)準(zhǔn)偏差的給定值的傳感器，可設(shè)定適當(dāng)?shù)拇?
與目標(biāo)車輛的角度。
狀態(tài)反饋觀察器在下面的等式中使用 其中，
為包括橫向位置、橫向速度和橫向加速度的狀態(tài)向量 K(t)計算為 P(t)＝AP(t-1)A’+Q S(t)＝CP(t)C’+R K(t)＝P(t)C’inv((S(t))，and P(t+1)＝P(t)-K(t)SK(t)’ 該模型由，C＝(1 0 0)定義。
這里，T為采樣間隔。
參數(shù)Q和R被認(rèn)為是設(shè)計參數(shù)，一個選擇的例子可以為和R＝1。
此外，Q和R可比例變化以獲得請求的帶寬，例如噪聲抑制對速度權(quán)衡。依照第一測量值初始化X(t)。P(t)的初始值也是設(shè)計參數(shù)。初始值的一個例子可以為 因此，通過對具有不同角噪聲的不同標(biāo)準(zhǔn)偏差的傳感器選擇不同的Q和R，可獲得圖1中的圖表。
通過使用估算的狀態(tài)向量
代入上述的狀態(tài)反饋觀察器計算估算的y(t，Tttc)，如模擬沒有噪聲的理想傳感器，從初始距離解析計算y(t，Tttc)的值。這些兩個測量之間的差構(gòu)成用于特定標(biāo)準(zhǔn)的角噪聲的Z2值和用于通過Q和R給定的觀察器的特定拐點(diǎn)頻率。為了形成圖2中的圖表，對于每個Q和R的選擇和傳感器的角噪聲的給定標(biāo)準(zhǔn)偏差多次執(zhí)行該計算，并且形成平均值并進(jìn)入該圖表。
圖表顯示了在特定距離(100m)的項(xiàng)Z2的大小作為卡爾曼頻率的拐點(diǎn)頻率和檢測該物體的傳感器的角噪聲的給定標(biāo)準(zhǔn)偏差的函數(shù)。檢測該物體的傳感器的標(biāo)準(zhǔn)偏差為硬件參數(shù)，而拐點(diǎn)頻率取決于以傳統(tǒng)方式的濾波器的設(shè)計。因此，模擬使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠選擇具有足夠低的角噪聲的標(biāo)準(zhǔn)偏差的適當(dāng)?shù)膫鞲衅饔糜谔囟V波器以便獲得期望的項(xiàng)Z2的值，或能夠?qū)τ诮o定濾波器和傳感器為項(xiàng)Z2設(shè)定正確值。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，碰撞過程條件確定單元進(jìn)一步設(shè)置用于根據(jù)碰撞估算時間Tttc是否在時間間隔內(nèi)TLC1<Tttc<TLC2，確定目標(biāo)車輛是否將與主車輛碰撞，其中TLC1為主車輛進(jìn)入目標(biāo)車輛的車道的估算時間，TLC2為主車輛離開目標(biāo)車輛的車道的估算時間。在這種條件下確信主車輛將離開當(dāng)前車道進(jìn)入至在碰撞時間之前目標(biāo)車輛所在的鄰近車道內(nèi)。該條件還保證主車輛不會在碰撞時間之前離開鄰近車道。
依照本發(fā)明的一種用于碰撞過程預(yù)測的系統(tǒng)可進(jìn)一步為設(shè)置用于評估主車輛離開當(dāng)前車道并進(jìn)入鄰近車道并且在所述主車輛將離開所述當(dāng)前車道并進(jìn)入所述鄰近車道的情況下產(chǎn)生干預(yù)的車道退出輔助系統(tǒng)的一部分。所述車道退出輔助系統(tǒng)包括以下特征 評估避免所述鄰近車道內(nèi)的潛在碰撞所需的轉(zhuǎn)向扭矩是否在范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)向扭矩條件功能模塊； 設(shè)置用于評估避開所述當(dāng)前車道中的障礙物所需的制動力是否低于閾值的車道威脅條件功能模塊； 設(shè)置用于確定碰撞估算時間是否低于閾值的時間條件功能塊；以及 依照上面限定的用于碰撞過程預(yù)測的系統(tǒng)。
轉(zhuǎn)向扭矩條件功能模塊確定避免與目標(biāo)車輛碰撞所需的扭矩Treq是否在最小級別Tmin之上以及所述需要的扭矩Treq是否在最大級別Tmax之下。選擇最小級別以確保盡可能遲地進(jìn)行干預(yù)，同時仍維持安全距離。設(shè)置最大級別以確保干預(yù)控制器所疊加的方向盤扭矩不會超過關(guān)于a)法定要求和b)駕駛員超馳功能的限制。具有駕駛員超馳功能駕駛員通過手動超馳由干預(yù)控制器疊加的扭矩而重新獲得車輛的控制。駕駛員從而能夠經(jīng)由方向盤應(yīng)用大于可從干預(yù)控制器得到的最大扭矩的扭矩，或者通過應(yīng)用在疊加扭矩相反方向上具有超過閾值的大小的扭矩來中斷疊加的扭矩應(yīng)用。如此應(yīng)用的反向扭矩將會被解釋為試圖超馳自動轉(zhuǎn)向控制，因此使得駕駛員可執(zhí)行其期望的操縱。
主車道威脅條件功能塊設(shè)置用于評估避開在所述當(dāng)前車道中的障礙物所需的制動力Breq是否在閾值之下。選擇該閾值以使得可獲得足夠的制動力以停止車輛。合適的閾值設(shè)在0.2和0.7g之間，優(yōu)選地在0.2和0.5g之間。
時間條件功能模塊設(shè)置用于確定碰撞估算時間Tttc是否在閾值之下。設(shè)置閾值這樣過遠(yuǎn)的交通情況不會觸發(fā)干預(yù)。閾值適合選在1-3秒之間，優(yōu)選地在1.9-2.5秒之間。
依照一個實(shí)施例，車道退出輔助系統(tǒng)將設(shè)置用于僅在下面條件滿足時產(chǎn)生干預(yù) 1)避開所述當(dāng)前車道中的障礙物所需的制動力Breq在閾值之下； 2)碰撞估算時間Tttc在閾值之下； 3)避免與目標(biāo)車輛碰撞所需的扭矩Treq在最小級別Tmin之上以及所述所需的扭矩Treq在最大級別Tmax之下；以及 4)碰撞過程條件確定單元已經(jīng)在碰撞估算時間Tttc之前的確定瞬時t確定目標(biāo)車輛將與主車輛碰撞。
該碰撞過程條件確定單元可優(yōu)選地形成碰撞過程預(yù)測系統(tǒng)的部分，該碰撞過程預(yù)測系統(tǒng)包括 設(shè)置在主車輛20上的傳感器系統(tǒng)18，所述傳感器系統(tǒng)18被設(shè)置用于接收與所述主車輛20外部的目標(biāo)車輛相關(guān)的輸入數(shù)據(jù)，所述目標(biāo)車輛位于所述傳感器系統(tǒng)18的檢測范圍之內(nèi)，其中，相對于所述主車輛的物體位置(x，y)和物體速度(
)與目標(biāo)車輛相關(guān)，所述輸入數(shù)據(jù)限定目標(biāo)車輛的當(dāng)前狀態(tài)； 碰撞時間估算器控制模塊，其基于所述目標(biāo)車輛相對于所述主車輛的縱向距離(x)、縱向速度(
)和縱向加速度(
)計算碰撞估算時間Tttc； 橫向距離估算器控制模塊，其在所述碰撞估算時間Tttc時估算所述主車輛與目標(biāo)車輛的中心之間的所述橫向距離(y)；以及 碰撞過程條件確定單元，其在所述碰撞估算時間Tttc之前的確定瞬時t確定由于所述橫向距離在第一間距之內(nèi)所述目標(biāo)車輛將與所述主車輛碰撞，其中所述第一間距的大小基于所述主車輛的橫向?qū)挾?、所述目?biāo)車輛的橫向?qū)挾?，和取決于在所述確定瞬時t時從所述主車輛至所述目標(biāo)車輛的距離的修正項(xiàng)Z2。
依照優(yōu)選實(shí)施例，車道退出輔助系統(tǒng)將設(shè)置用于僅在滿足所有下面條件時產(chǎn)生干預(yù) 1)避開所述當(dāng)前車道中的障礙物所需的制動力Breq在閾值之下，其設(shè)置在0.2和0.7g之間，優(yōu)選地在0.2和0.5g之間； 2)碰撞估算時間Tttc在閾值之下，其在1-3秒之間，優(yōu)選地在1.9-2.5秒之間； 3)避免與目標(biāo)車輛碰撞所需的扭矩Treq在最小級別Tmin之上以及所述所需的扭矩Treq在最大級別Tmax之下；以及 4)碰撞過程條件確定單元已經(jīng)在碰撞估算時間Tttc之前的確定瞬時t確定目標(biāo)車輛將與主車輛碰撞。
該碰撞過程條件確定單元可優(yōu)選地形成碰撞過程預(yù)測系統(tǒng)的部分，該碰撞過程預(yù)測系統(tǒng)包括 設(shè)置在主車輛20上的傳感器系統(tǒng)18，所述傳感器系統(tǒng)18被設(shè)置用于接收與所述主車輛20外部的目標(biāo)車輛相關(guān)的輸入數(shù)據(jù)，所述目標(biāo)車輛位于所述傳感器系統(tǒng)18的檢測范圍之內(nèi)，其中，相對所述主車輛的物體位置(x，y)和物體速度(
，
)與目標(biāo)車輛相關(guān)，所述輸入數(shù)據(jù)限定目標(biāo)車輛的當(dāng)前狀態(tài)； 碰撞時間估算器控制模塊，其基于所述目標(biāo)車輛相對于所述主車輛的縱向距離(x)、縱向速度(
)和縱向加速度(
)計算碰撞估算時間Tttc； 橫向距離估算器控制模塊，其在所述碰撞估算時間Tttc時估算所述主車輛與目標(biāo)車輛的中心之間的所述橫向距離(y)；以及 碰撞過程條件確定單元，其在所述碰撞估算時間Tttc之前的確定瞬時t確定由于所述橫向距離在第一間距之內(nèi)所述目標(biāo)車輛將與所述主車輛碰撞，其中所述第一間距的大小基于所述主車輛的橫向?qū)挾?、所述目?biāo)車輛的橫向?qū)挾群腿Q于在確定瞬時t時從所述主車輛至所述目標(biāo)車輛的距離的修正項(xiàng)Z2，其中所述間距為不是[y(Tttc)>(HW/2+TW/2+Z1+Z2)或y(Tttc)<-(HW/2+TW/2+Z1+Z2)]。
現(xiàn)在將參考附圖對下面的本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行描述。
圖1顯示了作為濾波器設(shè)置和目標(biāo)角噪聲特性的函數(shù)的橫向距離偏差的圖表。
圖2顯示了包括主車輛和目標(biāo)車輛的交通場景的圖表。
圖3顯示了在碰撞時的交通情況。
圖4顯示了用于碰撞過程預(yù)測的系統(tǒng)的框圖。
圖5顯示了車道退出輔助系統(tǒng)的框圖。
圖6為根據(jù)本發(fā)明的汽車的平面圖。
圖7為包括配置以依照本發(fā)明而運(yùn)行的汽車的一段公路、收費(fèi)公路或高速公路的平面圖。
圖8為示出速度范圍的圖形，其中包括在圖1的汽車中的自動制動系統(tǒng)和自動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)配置為在該速度范圍中運(yùn)行。
圖9為用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的在圖1汽車的自動轉(zhuǎn)向和制動系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理單元中可執(zhí)行的算法的流程圖。
圖10為在其中可采用本發(fā)明的第一場景。
圖11為在其中可采用本發(fā)明的第二場景。
圖12為在其中可采用本發(fā)明的第三場景。
圖13為在其中可采用本發(fā)明的第四場景。
具體實(shí)施例方式 在圖2中，顯示了包括主車輛2和目標(biāo)車輛4的交通情況。主車輛2在當(dāng)前車道6中以用箭頭8指示的方向行駛。目標(biāo)車輛4在鄰近車道10中以用箭頭12指示的方向行駛。
當(dāng)目標(biāo)車輛4位于傳感器系統(tǒng)14的檢測范圍16內(nèi)時，設(shè)置在主車輛2上的傳感器系統(tǒng)14接收與外部目標(biāo)車輛4有關(guān)的輸入數(shù)據(jù)。傳感器系統(tǒng)為傳統(tǒng)類型，其能夠檢測至少位置(r，Φ)和相對于目標(biāo)的徑向距離的變化率(
)。從這些檢測到的變量，可合適地以卡爾曼(Kalman)處理從所述檢測到的位置(r，Φ)和變化率(
)估算目標(biāo)車輛4相對于主車輛2的位置(x，y)、速度(
，
)和加速度(
，
)。
車道標(biāo)記18、20、22將主車輛2的當(dāng)前車道與目標(biāo)車輛4的鄰近車道10分開。車道標(biāo)記的知識或出現(xiàn)不是最一般形式的本發(fā)明的操作所必需的。然而，在本發(fā)明的實(shí)施例中，傳感器系統(tǒng)14包括用于檢測車道標(biāo)記的裝置26。用于檢測車道標(biāo)記的裝置26可按照慣例地連接至用于確定道路坐標(biāo)的裝置28，其優(yōu)選地設(shè)置為連續(xù)地更新道路坐標(biāo)的估值并且確定主車輛和外部物體(例如在道路坐標(biāo)系中的目標(biāo)車輛)的位置的卡爾曼濾波器處理。用于執(zhí)行車道檢測和道路坐標(biāo)的計算的適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)以MobilEye的交易名銷售。該基本理論更詳細(xì)的解釋可以在A.Eidehall Thesis no 1122，
Studies in Science and Technology，
2004的《汽車車道導(dǎo)航系統(tǒng)》(＂An automotive Lane Guidance System＂)中找到。
傳感器系統(tǒng)14檢測主車輛2與目標(biāo)車輛4之間的相對距離r和相對速度
。在確定瞬時t主車輛2與目標(biāo)車輛4之間的橫向距離可表達(dá)為 y(t)＝r(t)sinα(t)， 其中α(t)為估算時間的目標(biāo)角。
x(t)表示在主車輛和目標(biāo)車輛之間的縱向距離。
x(t)＝r(t)cosα(t) 應(yīng)該注意的是x(t)和y(t)不是指道路坐標(biāo)，而是安裝至主車輛上的坐標(biāo)系統(tǒng)，其x軸為車輛行進(jìn)方向，y軸與x軸橫交的。
在圖3中，顯示了碰撞時的交通情況。碰撞的時間是在主車輛和目標(biāo)車輛之間的距離為零的時間點(diǎn)。安全區(qū)域Z1可以添加至目標(biāo)車輛和/或主車輛的寬度用于預(yù)防。
在圖4中，顯示了用于碰撞過程預(yù)測的系統(tǒng)30的框圖。
系統(tǒng)30包括設(shè)置在主車輛2上的傳感器系統(tǒng)。傳感器系統(tǒng)14設(shè)置用于接收與主車輛2外部的目標(biāo)車輛4相關(guān)的輸入數(shù)據(jù)。傳感器系統(tǒng)14檢測目標(biāo)車輛相對于主車輛的目標(biāo)位置(r，Φ)和距離的變化速度(
)中至少一個。從目標(biāo)位置(r，Φ)，可確定目標(biāo)車輛相對于主車輛的目標(biāo)位置(x，y)和目標(biāo)速度(
，
)。為了確定目標(biāo)車輛的目標(biāo)位置(r，Φ)和目標(biāo)速度(
)，可使用例如雷達(dá)32的傳統(tǒng)傳感器。雷達(dá)32檢測主車輛2與目標(biāo)車輛4之間的相對距離r和相對速度
。目標(biāo)加速度(
，
)可在卡爾曼處理器中以狀態(tài)更新方程式確定或由目標(biāo)速度計算得出?？蓮南鄬嚯x和相對速度以及如上所述的目標(biāo)角α確定縱向與橫向距離(x，y)和橫向與縱向速度。可以傳統(tǒng)的方式從傳感器經(jīng)由來自雷達(dá)的輸入和/或與來自照相機(jī)34的輸入結(jié)合來確定目標(biāo)角α。相機(jī)34可構(gòu)成用于檢測車道標(biāo)記的裝置26。此外，傳感器系統(tǒng)還可連接至用于確定道路坐標(biāo)的裝置28，其優(yōu)選地設(shè)置為連續(xù)地更新道路坐標(biāo)估值并確定主車輛和外部物體(例如在道路標(biāo)記系統(tǒng)中的目標(biāo)車輛)的位置的卡爾曼濾波方法。該用于估算道路坐標(biāo)的裝置從檢測到的車道標(biāo)記產(chǎn)生實(shí)線，從而產(chǎn)生了用于道路形狀的坐標(biāo)系統(tǒng)(x’，y’)并且可將主車輛和檢測到的目標(biāo)車輛的位置定位在道路坐標(biāo)系統(tǒng)中。
系統(tǒng)30進(jìn)一步包括碰撞時間估算器控制塊，其基于目標(biāo)車輛相對于主車輛的縱向距離(x)、縱向速度(
)和縱向加速度(
)計算估算碰撞時間Tttc。碰撞時間估算器控制塊從目標(biāo)車輛相對于主車輛的縱向距離(x)、縱向速度(
)和縱向加速度(
)計算在直前方確定的路線上的碰撞估算時間。在最直的前向?qū)嵤├?，碰撞時間Tttc由下面的方程式計算 其中x(t)為在估算碰撞時間Tttc時至目標(biāo)車輛的縱向距離，
(t)為在估算碰撞時間Tttc時目標(biāo)車輛相對于主車輛的相對縱向速度，
(t)為在在估算碰撞時間Tttc時目標(biāo)車輛相對于主車輛的相對縱向加速度。在縱向距離和縱向相對速度為估算時間t時的測量數(shù)據(jù)并且相對縱向加速度可以傳統(tǒng)方法在卡爾曼過程中確定情況下，則瞬時碰撞時間可通過求解該方程式計算出。
系統(tǒng)30還包括橫向距離估算器控制模塊38，其估算在估算碰撞時間Tttc主車輛中心與目標(biāo)車輛的中心之間的橫向距離(y)。
根據(jù)以下方程式從在估算時間(t)測量的橫向距離、在估算時間(t)測量的橫向速度
(t)和在估算時間的橫向加速度
估算出在碰撞時間的橫向距離y(t) 橫向距離、橫向速度和橫向加速度可在構(gòu)成用于估算為來自傳感器系統(tǒng)的輸入數(shù)據(jù)的時間單點(diǎn)時確定，或可替代地，橫向距離、橫向速度和橫向加速度能夠以連續(xù)濾波方法確定。
系統(tǒng)也包括碰撞過程條件確定單元40，其設(shè)置用于在估算碰撞時間Tttc之前的確定瞬時t，根據(jù)所述橫向距離在第一間隔之內(nèi)或之外，確定目標(biāo)車輛是否將要與主車輛碰撞，其中，所述第一間隔的大小是基于主車輛的橫向延伸、目標(biāo)車輛的橫向延伸和取決于在所述測定瞬時t目標(biāo)車輛離主車輛的距離的修正項(xiàng)Z2。
如果滿足下面的條件，碰撞過程確定單元40確定主車輛將與目標(biāo)車輛碰撞 not[y(Tttc)>(HW/2+TW/2+Z1+Z2)or y(Tttc)<-(HW/2+TW/2+Z1+Z2)]，其中HW為主車輛的寬度，TW為目標(biāo)車輛的寬度，Z1為可被設(shè)置為零、預(yù)定的正數(shù)大小或取決于目標(biāo)車輛寬度的安全間距。主車輛的寬度是已知的。目標(biāo)車輛的寬度由目標(biāo)車輛從雷達(dá)和/或以傳統(tǒng)方式的照相機(jī)的輸入來確定。
通過加入取決于在確定瞬時t時目標(biāo)車輛離主車輛的距離的修正項(xiàng)，考慮了目標(biāo)角測量噪聲。修正項(xiàng)Z2取決于范圍并且可取決于用于估算y(t)及其導(dǎo)數(shù)的濾波器的特性。對于y，
，和
，用于估算y(t)及其導(dǎo)數(shù)的濾波器優(yōu)選地設(shè)置為卡爾曼濾波器。
目標(biāo)角定義為主車輛的前進(jìn)方向和目標(biāo)車輛的位置之間的角度。在估算時間t橫向距離可由y(t)＝r sinα(t)確定，其中α(t)為在估算時間t的目標(biāo)角，r為離目標(biāo)車輛的距離。
從圖1中所示的圖表中，適當(dāng)設(shè)定以下方程式中的系數(shù)kZ2＝Z0+k*r， 其中，可設(shè)定Z0為常數(shù)，r為距離目標(biāo)車輛的距離。
碰撞過程確定單元40產(chǎn)生表示主車輛2可能與目標(biāo)車輛4碰撞的輸出和表示主車輛2不會與目標(biāo)車輛4碰撞的另一個輸出。輸出可由高信號或低信號、數(shù)字0或1信號或者任何表示兩個不同場景的其他形式表示。這里，1意味著主車輛和目標(biāo)車輛具有可能導(dǎo)致碰撞的過程。
可選地，系統(tǒng)30包括主車輛在鄰近車道中的控制模塊42。主車輛在鄰近車道中的控制模塊42確定主車輛2是否將要進(jìn)入有目標(biāo)車輛的鄰近車道10。這通過照相機(jī)34觀察定義由參考數(shù)字20和22表示的車道L1和L2的車道標(biāo)記的位置來完成。在用于確定道路坐標(biāo)的裝置28中確定至車道標(biāo)記的距離xL1和xL2。限定鄰近車道的第一車道和第二車道的車道穿越時間TLC1，TLC2可從了解的主車輛的當(dāng)前速度以直線前向方式確定?？蛇x擇地，通過使用卡爾曼濾波器確定車道穿越時間。
如果滿足下面的條件，則碰撞過程確定單元40確定主車輛將與目標(biāo)車輛碰撞 not[y(Tttc)>(HW/2+TW/2+Z1+Z2)or y(Tttc)<-(HW/2+TW/2+Z1+Z2)]；和 碰撞估算時間Tttc在TLC1<Tttc<TLC2的時間間隔內(nèi)。
在圖5中，顯示了車道退出輔助系統(tǒng)100的框圖。車道退出輔助系統(tǒng)100包括 轉(zhuǎn)向扭矩條件功能模塊50用于評估避免在所述鄰近車道內(nèi)的潛在的碰撞所需的轉(zhuǎn)向扭矩是否在范圍內(nèi)。轉(zhuǎn)向扭矩條件功能模塊確定避免與目標(biāo)車輛碰撞所需扭矩Treq是否在最小級別之上以及所述所需扭矩Treq是否在最大級別Tmax之下。選擇最小級別以確保盡可能遲地進(jìn)行干預(yù)，同時仍維持安全距離。設(shè)置最大級別以確保干預(yù)控制器所疊加的方向盤扭矩不會超過關(guān)于a)法定要求和b)駕駛員超馳功能的限制。具有駕駛員超馳功能是意圖具有讓駕駛員通過手動超馳由干預(yù)控制器的疊加扭矩而重新獲得車輛的控制。駕駛員從而能夠經(jīng)由方向盤應(yīng)用大于可從干預(yù)控制得到的最大扭矩的扭矩。
車道退出輔助系統(tǒng)還包括主車道威脅條件功能模塊60，其設(shè)置用于評估避免在所述當(dāng)前車道內(nèi)的障礙物所需的制動力是否在閾值之下。主車道威脅條件功能模塊設(shè)置用于評估避開在所述當(dāng)前車道內(nèi)的障礙物所需的制動力Breq是否在閾值之下。選擇該閾值以使得可獲得足夠的制動力以停止車輛。合適的閾值設(shè)在0.2和0.7g之間，優(yōu)選地在0.2和0.5g之間。
車道退出輔助系統(tǒng)100還包括時間條件功能塊70，其設(shè)置用于確定碰撞估算時間是否在閾值之下。
時間條件功能模塊設(shè)置用于確定碰撞估算時間Tttc是否在閾值之下。設(shè)置閾值以使得在較遠(yuǎn)的交通情況不會觸發(fā)干預(yù)。閾值適合選在1-3秒之間，優(yōu)選地在1.9-2.5秒之間。
車道退出輔助系統(tǒng)100也包括如上面詳細(xì)解釋的用于碰撞過程預(yù)測的系統(tǒng)40。
參考圖6至圖13進(jìn)一步詳細(xì)描述車道退出輔助系統(tǒng)。
依照本發(fā)明車道退出輔助系統(tǒng)的第一方面，提供了可運(yùn)行以響應(yīng)涉及識別一個或多個潛在危險的物體的潛在的碰撞事件，將轉(zhuǎn)向扭矩應(yīng)用于汽車的轉(zhuǎn)向裝置的轉(zhuǎn)向安全系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括 (a)傳感器裝置30，其可運(yùn)轉(zhuǎn)以詢問汽車20外部的傳感區(qū)域40并產(chǎn)生相應(yīng)的傳感器信號；以及 (b)處理裝置60，其可運(yùn)轉(zhuǎn)以接收傳感器信號并計算在傳感區(qū)域40內(nèi)的一個或多個潛在的危險物體230的位置和相對速度，計算表示需要被應(yīng)用于轉(zhuǎn)向所述汽車20在避免所述危險物體的方向上的轉(zhuǎn)向扭矩的值，檢索表示所述汽車20在所述方向上的可用的最大扭矩的值，比較表示可用的最大扭矩的值與表示避免所述危險物體所需的轉(zhuǎn)向扭矩的值，以及響應(yīng)于所述比較決定如何干預(yù)。
車道退出輔助系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于響應(yīng)接收傳感器信號在處理裝置內(nèi)計算所需的轉(zhuǎn)向扭矩，并且比較所需的轉(zhuǎn)向扭矩與代表將所述汽車20在所述方向轉(zhuǎn)向的最大可用扭矩的檢索值對改善響應(yīng)與潛在的碰撞事件的轉(zhuǎn)向干預(yù)的穩(wěn)定性敏感。具體地，通過比較代表所需的轉(zhuǎn)向扭矩與代表最大可用扭矩的值，獲得用于決定是否應(yīng)該允許干預(yù)、以及在允許干預(yù)的情況下的干預(yù)時間的非常足夠的措施。
為了通過使用設(shè)計用于在某些交通情況下應(yīng)用額外的轉(zhuǎn)向扭矩以避免或降低碰撞風(fēng)險的主動轉(zhuǎn)向安全系統(tǒng)而獲得增強(qiáng)的安全性，重要的是要以正確的方式應(yīng)用轉(zhuǎn)向扭矩的干預(yù)。過早的應(yīng)用轉(zhuǎn)向扭矩會導(dǎo)致車輛具有不可靠的運(yùn)行特性，而過遲的應(yīng)用會導(dǎo)致緊急行為或可能不能避免事故。此外，重要的是在干預(yù)不會導(dǎo)致避免碰撞的情況下不進(jìn)行干預(yù)，因?yàn)樵谶@種情況下讓駕駛員具有車輛的完全控制而不由額外轉(zhuǎn)向扭矩應(yīng)用任何干預(yù)是安全的。
通過比較代表最大可用扭矩的測量值TMAX與代表所需轉(zhuǎn)向扭矩的值Ts(其如果應(yīng)用的話會確保避免碰撞)，可獲得用于關(guān)于轉(zhuǎn)向安全系統(tǒng)的干預(yù)的決定的合適措施。優(yōu)先地由形成指示所需轉(zhuǎn)向扭矩的計算值與指示最大可用扭矩的檢索值的比值STN做出該比較，即STN＝Ts/TMAX。代表最大轉(zhuǎn)向扭矩與轉(zhuǎn)向扭矩的值的比較可由其它代表這些扭矩的表達(dá)式(而非線性指標(biāo)STN＝TsITMAX)形成。其他適合的扭矩的表達(dá)式的例子可以為扭矩的平方(Ts/TMAX)2，扭矩的平方根(Ts/TMAX)1/2或允許估算最大可用扭矩與所需轉(zhuǎn)向扭矩的相對大小的扭矩的任何其他函數(shù)f、g(f(Ts)/g(TMAX))。函數(shù)f和g的要求為它們不含有任何奇點(diǎn)并且他們在扭矩的相關(guān)間隔為平滑函數(shù)。此外，他們在扭矩的相關(guān)間隔上必須都為連續(xù)增加或都為連續(xù)減小。
避開危險物體所需的轉(zhuǎn)向扭矩可根據(jù)已知原理計算，例如像Wong，J.Y.，Theory of ground vehicles(1993)，John Wiley & Sons，Inc解釋的那樣。
最大可用轉(zhuǎn)向扭矩可從存儲器單元、存儲在處理裝置中的地圖檢索出或計算出。最大可用轉(zhuǎn)向扭矩可以為法律要求規(guī)定的極限，即通過安全系統(tǒng)應(yīng)用的額外的轉(zhuǎn)向扭矩應(yīng)該不超過某一極限。最大可用轉(zhuǎn)向扭矩可替代地為與從伺服馬達(dá)輸出的的最大扭矩相應(yīng)的極限?？商娲?，可選擇最大可用轉(zhuǎn)向扭矩從而標(biāo)準(zhǔn)駕駛員應(yīng)該總是能夠超馳應(yīng)用的轉(zhuǎn)向扭矩。可提供傳感器裝置來設(shè)定可適應(yīng)的上限，其中可適應(yīng)的上限取決于在該事件下駕駛員所采取的行動。傳感器裝置通?？梢庾R到駕駛員是否正以應(yīng)用的扭矩相反的方向轉(zhuǎn)向。
在車道退出輔助系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施例中，轉(zhuǎn)向安全系統(tǒng)可包括下面進(jìn)一步的單獨(dú)或如明顯來自于附屬權(quán)利要求中的組合特征 ●轉(zhuǎn)向安全系統(tǒng)可設(shè)置用于在所需轉(zhuǎn)向扭矩超過用于避開危險物體最大可用扭矩的情況下不應(yīng)用任何額外的轉(zhuǎn)向扭矩； ●轉(zhuǎn)向安全系統(tǒng)可設(shè)置用于計算代表所需轉(zhuǎn)向扭矩與最大可用扭矩的比例的比值； ●轉(zhuǎn)向安全系統(tǒng)可設(shè)置用于在所述比值在第一閾值之下的情況下不應(yīng)用任何額外的轉(zhuǎn)向扭矩； ●轉(zhuǎn)向安全系統(tǒng)可設(shè)置用于在所述比值在第一閾值之上的情況下進(jìn)行干預(yù)；和/或 ●轉(zhuǎn)向安全系統(tǒng)可設(shè)置用于通過應(yīng)用轉(zhuǎn)向扭矩進(jìn)行干預(yù)以避免所述危險物體。
在車道退出輔助系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施例中，當(dāng)指示所需轉(zhuǎn)向扭矩的計算值與指示最大可用扭矩的檢索值的比例STN超過第一閾值級別時，即STN＝(Ts/TMAX)>T1，通過轉(zhuǎn)向安全系統(tǒng)應(yīng)用轉(zhuǎn)向扭矩做出干預(yù)。如果該比例在第一閾值之下或者如果所需轉(zhuǎn)向扭矩超過最大可用扭矩則不做出干預(yù)。第一閾值適合選擇在0.6至0.95之間，優(yōu)選的在0.75至0.90之間。
在轉(zhuǎn)向安全系統(tǒng)的其他實(shí)施例中，可進(jìn)一步包括 (b1)處理裝置，其可運(yùn)轉(zhuǎn)以接收傳感器信號并計算來自傳感區(qū)域內(nèi)的一個或多個潛在的危險物體的位置和相對速度，計算來自所述傳感區(qū)域的沿該汽車能夠運(yùn)轉(zhuǎn)行駛以設(shè)法避免一個或多個潛在危險物體的相對最安全方向(Flane)，計算應(yīng)用以將車輛轉(zhuǎn)向在最安全方向(Flane)上所需的轉(zhuǎn)向扭矩，計算將汽車轉(zhuǎn)向在最安全方向(Flane)上的最大可用扭矩，計算代表所需轉(zhuǎn)向扭矩與最大可用扭矩的比例的比值，以及計算是否響應(yīng)該比值對應(yīng)用轉(zhuǎn)向扭矩進(jìn)行干預(yù)以將汽車轉(zhuǎn)向在最安全方向(Flane)上。
作為一個例子，最安全方向可選擇在通過向左轉(zhuǎn)或向右轉(zhuǎn)以在車輛不同側(cè)通過物體避免潛在危險物體。該選擇可基于對在潛在危險物體的各個側(cè)分配威脅級別。該威脅級別可通過考慮危險物體的未來軌跡來評估。
在這種轉(zhuǎn)向安全系統(tǒng)的實(shí)施例中，處理裝置可運(yùn)轉(zhuǎn)以計算潛在地阻塞所述最安全方向(Flane)的一個或多個潛在危險物體的未來軌跡，該處理裝置在潛在碰撞事件中可運(yùn)轉(zhuǎn)以經(jīng)由轉(zhuǎn)向裝置應(yīng)用轉(zhuǎn)向扭矩以將汽車的行駛方向轉(zhuǎn)向最安全方向(Flane)。因此，該系統(tǒng)能夠應(yīng)用轉(zhuǎn)向扭矩以避免直接的潛在的碰撞事件和未來發(fā)展出的潛在的碰撞事件。
優(yōu)選地，在轉(zhuǎn)向安全系統(tǒng)中，傳感器裝置包括可運(yùn)轉(zhuǎn)以向傳感區(qū)域發(fā)射射線并從該處接收相應(yīng)的反射射線的第一傳感器組件、可運(yùn)轉(zhuǎn)以成像該傳感區(qū)域的第二傳感器組件、可運(yùn)轉(zhuǎn)以關(guān)聯(lián)從第一和第二傳感器組件接收到的與一個或多個潛在的危險物體相應(yīng)的傳感信號并關(guān)聯(lián)一個或多個潛在危險物體中每個危害風(fēng)險，其中，該處理裝置可運(yùn)轉(zhuǎn)以計算由于一個或多個潛在的危險物體的危害風(fēng)險的作用而潛在地不被阻塞的一部分最安全的方向(Flane)。通過由一個或多個潛在的危險物體中每個所代表的碰撞危險的計算能夠使得由該系統(tǒng)選擇最合適的最安全的方向(Flane)以降低或避免碰撞傷害。
優(yōu)選地，當(dāng)汽車以大于第一閾值速度的速度行駛時，轉(zhuǎn)向安全系統(tǒng)是可運(yùn)轉(zhuǎn)的。這樣的第一閾值使得能夠在較低速度下采取自動制動作為自動碰撞減輕或避免的單一的措施。
優(yōu)選地，在轉(zhuǎn)向安全系統(tǒng)中，處理裝置可運(yùn)轉(zhuǎn)以將轉(zhuǎn)向力限制在上限，上限低于可由汽車駕駛員應(yīng)用的扭矩，從而在運(yùn)轉(zhuǎn)時駕駛員能夠超馳由該系統(tǒng)應(yīng)用的轉(zhuǎn)向扭矩。限制該系統(tǒng)能夠提供的扭矩使得駕駛員在系統(tǒng)錯誤解釋傳感區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的道路狀況的非常少見的情況下超馳該系統(tǒng)，從而改善了駕駛員安全。
依照車道退出輔助系統(tǒng)的第二方面，提供了響應(yīng)被識別的包括一個或多個潛在的危險物體的潛在的碰撞事件在轉(zhuǎn)向安全系統(tǒng)中將轉(zhuǎn)向扭矩應(yīng)用到汽車的轉(zhuǎn)向裝置的方法，該方法包括如下步驟 (a)使用傳感器裝置30詢問汽車20外部的傳感區(qū)域40并產(chǎn)生相應(yīng)的傳感器信號； (b)在處理裝置60中接收該傳感器信號并計算來自傳感區(qū)域40內(nèi)的一個或多個潛在的危險物體230的位置和相對速度； (c)計算被應(yīng)用以將汽車20轉(zhuǎn)向在一個方向上以避免所述物體所需的轉(zhuǎn)向扭矩； (d)計算將所述汽車20轉(zhuǎn)向在所述方向上的最大可用扭矩； (e)比較代表最大可用扭矩的值與代表避免所述危險物體所需的轉(zhuǎn)向扭矩的值； (f)以及響應(yīng)所述比較決定如何干預(yù)。
在進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施例中，下面額外的方法步驟可單獨(dú)或明顯從附屬權(quán)利要求的結(jié)合執(zhí)行 -在所述所需轉(zhuǎn)向扭矩超過避開所述危險物體的所述最大可用扭矩的情況下，所述轉(zhuǎn)向安全系統(tǒng)可防止應(yīng)用轉(zhuǎn)向扭矩； -所述轉(zhuǎn)向安全可計算代表所述所需轉(zhuǎn)向扭矩與所述最大可用扭矩的比例的比值； -在所述比值在第一閾值之下的情況下，所述轉(zhuǎn)向安全系統(tǒng)可防止應(yīng)用轉(zhuǎn)向扭矩； -在所述比值在第一閾值之上的情況下，所述轉(zhuǎn)向安全系統(tǒng)可進(jìn)行干預(yù)；和/或 -所述轉(zhuǎn)向安全系統(tǒng)可通過應(yīng)用轉(zhuǎn)向扭矩進(jìn)行干預(yù)以避開所述危險物體。
在另一實(shí)施例中，執(zhí)行下面的方法步驟 a)使用傳感器裝置詢問汽車外部的傳感區(qū)域并產(chǎn)生相應(yīng)的傳感器信號； b)在處理裝置中接收該傳感器信號并計算來自傳感區(qū)域內(nèi)的一個或多個潛在的危險物體的位置和相對速度，并計算從該傳感區(qū)域汽車能夠在以最小碰撞風(fēng)險運(yùn)轉(zhuǎn)中行駛的相對最安全方向(Flane)； c)計算被應(yīng)用以將車輛轉(zhuǎn)向在最安全方向(Flane)上所需的轉(zhuǎn)向扭矩； d)計算將所述汽車轉(zhuǎn)向在所述方向上的最大可用扭矩； e)比較代表所需轉(zhuǎn)向扭矩與最大可用扭矩的比例的比值； f)以及響應(yīng)于所述比值計算是否進(jìn)行干預(yù)以應(yīng)用轉(zhuǎn)向扭矩以將汽車轉(zhuǎn)向在最安全方向(Flane)上。
優(yōu)選地，該方法在步驟(a)中包括步驟 a1)從傳感器裝置的第一傳感器組件向傳感區(qū)域放射射線并從該處接收相應(yīng)的反射射線；以及 a2)從傳感器裝置的第二傳感器組件成像該傳感區(qū)域； 并且其中，該方法在步驟(b)中包括步驟 b1)在處理裝置內(nèi)關(guān)聯(lián)與從第一和第二傳感器組件接收的一個或多個潛在危險物體相應(yīng)的的傳感信號，并關(guān)聯(lián)一個或多個潛在危險物體中每一個的危害風(fēng)險；以及 b2)在處理裝置內(nèi)計算由于一個或多個潛在的危險物體的危害風(fēng)險的作用而潛在地不被阻塞的一部分最安全的方向(Flane)。
依照車道退出輔助系統(tǒng)的第三方面，在數(shù)據(jù)載體上提供了軟件產(chǎn)品，軟件產(chǎn)品在計算硬件上可執(zhí)行以實(shí)現(xiàn)依照車道退出輔助系統(tǒng)的第二方面的方法。依照車道退出輔助系統(tǒng)的第四方面，提供了包括依照車道退出輔助系統(tǒng)第一方面的轉(zhuǎn)向安全系統(tǒng)的汽車。
表達(dá)“汽車”應(yīng)該解釋為包括私人機(jī)動車輛、轎車、敞逢貨車、卡車、貨車、公交車、摩托車、滑行車以及任何其他類型的被驅(qū)動的路面車輛。在圖6至圖13中，標(biāo)號被包括以結(jié)合下面描述的車道退出輔助系統(tǒng)的實(shí)施例來識別特征。當(dāng)空間上位于他們相關(guān)的特征之內(nèi)時標(biāo)號具有下劃線。而且，當(dāng)沒有下劃線時通過識別這些特征的線條將標(biāo)號連接至標(biāo)號相關(guān)的特征。此外，當(dāng)他們用于指示完整的零件或系統(tǒng)時用箭頭連接標(biāo)號。
車道退出輔助系統(tǒng)的實(shí)施例描述 總的看法，本發(fā)明車道退出輔助系統(tǒng)采用前方碰撞警告系統(tǒng)(FCW)和前方碰撞減輕系統(tǒng)(FCM)。而且，本發(fā)明車道退出輔助系統(tǒng)可運(yùn)轉(zhuǎn)以采用在專用硬件中實(shí)現(xiàn)決定算法，如在計算硬件上可執(zhí)行的軟件，或這些硬件和軟件的混合物。
參考圖6，顯示了總體上用20指示的汽車。在汽車20的前方區(qū)域，具有包括用于在汽車20前方總體上用40指示的傳感區(qū)域內(nèi)傳感的一個或多個傳感器的傳感器裝置30。包括在汽車20中的額外的部件包括數(shù)據(jù)處理單元60、轉(zhuǎn)向裝置70以及與汽車20的車輪相關(guān)的一個或多個制動單元80，所述一個或多個制動單元80在應(yīng)用時可運(yùn)轉(zhuǎn)以減小汽車20的速度；數(shù)據(jù)處理單元60傳統(tǒng)上也稱為數(shù)據(jù)處理裝置?？蛇\(yùn)轉(zhuǎn)以產(chǎn)生動力的發(fā)動機(jī)和連接在發(fā)動機(jī)與汽車20的車輪之間的動力傳動也包括在汽車20中，但為了圖畫簡單未在圖6和7中顯示。在潛在的碰撞場景中，應(yīng)用至前輪90的轉(zhuǎn)向力潛在地能夠通過如在后面更詳細(xì)說明的轉(zhuǎn)向提供自動碰撞避免。另外，數(shù)據(jù)處理單元60連接至前述一個或多個制動單元80用于在潛在的碰撞場景下將制動力自動應(yīng)用到汽車20，這將在后面說明。
在圖7中，顯示了總體上用200指示的一段道路、高速公路等。該段10分別包括第一車道210a和第二車道210b。汽車20可運(yùn)轉(zhuǎn)以箭頭220指示的前向方向沿第二車道210b行駛。
在正常安全駕駛情況下，傳感區(qū)域40將在汽車20行駛前向方向220上不會出現(xiàn)一個或多個潛在的危險物體230，盡管一個或多個潛在的物體會潛在地分別出現(xiàn)在如說明的傳感區(qū)域40的左手側(cè)外圍區(qū)域240a和右手側(cè)外圍區(qū)域240b，這些外圍物體對于汽車20不代表危險。傳感器裝置30包括第一傳感器組件可運(yùn)轉(zhuǎn) (a)以朝向包括潛在地出現(xiàn)在低安全駕駛狀況下的一個或多個潛在的危險物體230的傳感區(qū)域40放射射線； (b)以感應(yīng)這種從一個或多個物體230反射的射線；以及 (c)以產(chǎn)生相應(yīng)的第一組傳感器信號。
有利地，第一傳感器組件包括角度掃描傳感器或能夠在潛在的危險的一個或多個物體230之間提供角鑒別以及感應(yīng)它們的接近速度VCl(例如經(jīng)由多普勒頻移)的傳感器。更有利地，實(shí)現(xiàn)第一傳感器組件以包括下面的至少一個角鑒別紅外(IR)光方向和測距(激光雷達(dá))，角鑒別微波方向和測距(雷達(dá))。傳感器裝置30進(jìn)一步包括有利地包括用于提供傳輸前述傳感區(qū)域40的光學(xué)圖像的第二組傳感器信號的一個或多個攝影機(jī)的第二傳感器組件?？蛇x地，傳感器裝置30進(jìn)一步補(bǔ)充有其他類型的傳感器，例如可運(yùn)轉(zhuǎn)以雷達(dá)方式掃描區(qū)域40的超聲波傳感器?？蛇x地，一個或多個攝像機(jī)可運(yùn)轉(zhuǎn)以感應(yīng)人類可見光譜、紅外(IR)光譜中的一個或多個，所述IR光譜對于夜間行駛和薄霧或大霧情況下特別有利。如將在后面說明，數(shù)據(jù)處理單元60可運(yùn)轉(zhuǎn)以處理第一組和第二組信號以從該處識別相應(yīng)于具體物體230的信號，其中所述第一組信號在確定前述接近速度VCl和距離或位置dRi中最有用，第二組信號在下面情況下最有用 a)提供與從處理該第一組信號識別的一個或多個物體230相關(guān)的信息；及 b)得到從處理該第一組信號識別的一個或多個物體230的空間范圍的測量。
例如，關(guān)于空間范圍，吹落在該段道路200上的一片鋁片容易潛在地提供比從卡車上掉落到該段道路200上的混凝土塊更強(qiáng)的微波反射信號；混凝土塊代表對汽車20潛在的比所述鋁片更危險的碰撞風(fēng)險。在執(zhí)行風(fēng)險評估中，數(shù)據(jù)處理單元60需要關(guān)于一個或多個物體230種類的進(jìn)一步的信息，即由一個或多個物體230代表的碰撞危險；第一和第二組信號的使用提供了該進(jìn)一步的信息，從而一個或多個物體230均已經(jīng)在數(shù)據(jù)處理單元60中與指示由該物體提供的風(fēng)險的相應(yīng)的危險評估數(shù)字Ki相關(guān)聯(lián)，在傳感區(qū)域40中有n個物體，每個物體單獨(dú)地使用整數(shù)指標(biāo)i指示以使得i≤n。
數(shù)據(jù)處理單元60有利地在專用數(shù)字硬件和/或使用可運(yùn)轉(zhuǎn)以執(zhí)行軟件的計算硬件中實(shí)現(xiàn)。而且，數(shù)據(jù)處理單元60連接至傳感器裝置30用于接收來自該處的前述第一和第二組傳感器信號。此外，數(shù)據(jù)處理單元60連接至包括在轉(zhuǎn)向裝置70內(nèi)的一個或多個驅(qū)動器，例如可運(yùn)轉(zhuǎn)以產(chǎn)生使汽車20的前輪90調(diào)整方向的轉(zhuǎn)向扭矩的一個或多個電機(jī)，該轉(zhuǎn)向扭矩在運(yùn)轉(zhuǎn)中也可以被接觸汽車20的方向盤100的駕駛員感覺到并有益地提供了由一個或多個物體230代表的潛在的風(fēng)險的觸覺指示。如將在后面更詳細(xì)地說明，在潛在的碰撞場景中，應(yīng)用至前輪90的轉(zhuǎn)向扭矩能夠潛在地提供自動的碰撞避免。另外，如將在后面更詳細(xì)地說明，數(shù)據(jù)處理單元60連接至前述一個或多個制動單元80用于在潛在的碰撞場景中將制動力自動應(yīng)用至汽車20。
在運(yùn)轉(zhuǎn)中，數(shù)據(jù)處理單元60從關(guān)于傳感器裝置30的第一組傳感器信號計算一個或多個潛在的危險物體230的角位置或距離dRi和接近速度VCl。處理裝置60分析位置或距離dRi和接近速度VCl以確定 數(shù)據(jù)處理單元60可運(yùn)轉(zhuǎn)以實(shí)現(xiàn)一系列步驟 (a)識別代表碰撞風(fēng)險的一個或多個物體230； (b)估算避免一個或多個物體230所需轉(zhuǎn)向扭矩的值； (c)計算可被應(yīng)用以轉(zhuǎn)向避開一個或多個物體230以避免與之碰撞的最大可用扭矩TMAX； (d)計算最大可用扭矩TMAX與所需轉(zhuǎn)向扭矩Ts的比例；以及 (e)確定如何響應(yīng)計算的比例值通過將轉(zhuǎn)向扭矩應(yīng)用至轉(zhuǎn)向裝置70來進(jìn)行干預(yù)。
步驟(a)優(yōu)選地如前面說明來執(zhí)行?？蛇x地，當(dāng)最大可用扭矩TMAX小于避免一個或多個物體230所需轉(zhuǎn)向扭矩Ts時，阻止數(shù)據(jù)處理單元60進(jìn)行干預(yù)。而且，當(dāng)所需轉(zhuǎn)向扭矩Ts為大于高扭矩閾值或低于低扭矩閾值中至少一種時，阻止數(shù)據(jù)處理單元60進(jìn)行干預(yù)。
使用模擬車輛模型可計算所需轉(zhuǎn)向扭矩。如何執(zhí)行模型的充分描述可在Wong，J.Y.，Theory of ground vehicles(1993)，John Wiley & Sons，Inc中找到。替代模擬，當(dāng)以相對于物體已知的速度行駛時，可使用提供避免某一物體所需扭矩的信息的地圖或表格，其中該物體的未來軌跡可以確定。
最大可用扭矩可從存儲器單元、存儲在處理裝置中的地圖檢索出或計算出。最大可用轉(zhuǎn)向扭矩可以為法律要求規(guī)定的極限，即通過安全系統(tǒng)應(yīng)用的額外的轉(zhuǎn)向扭矩不應(yīng)該超過某一極限。最大可用轉(zhuǎn)向扭矩可替代地為與從伺服馬達(dá)輸出的最大扭矩相應(yīng)的極限?？商娲兀蛇x擇最大可用轉(zhuǎn)向扭矩以使得標(biāo)準(zhǔn)駕駛員應(yīng)該總是能夠超馳應(yīng)用的轉(zhuǎn)向扭矩?？商峁﹤鞲衅餮b置以使得設(shè)定可適應(yīng)的上限，其中可適應(yīng)的上限取決于在該事件下駕駛員所采取的行動。傳感器裝置通常可意識到駕駛員是否正以應(yīng)用的扭矩相反方向轉(zhuǎn)向。
在步驟e)下確定的干預(yù)可以為下下面定義的事件的任何一個或其組合 -轉(zhuǎn)向安全系統(tǒng)可設(shè)置用于在所需轉(zhuǎn)向扭矩超過用于避開所述危險物體的最大可用扭矩的情況下不應(yīng)用任何額外的轉(zhuǎn)向扭矩； -轉(zhuǎn)向安全系統(tǒng)可設(shè)置用于計算代表所需轉(zhuǎn)向扭矩與最大可用扭矩的比例的比值； -轉(zhuǎn)向安全系統(tǒng)可設(shè)置用于在比值在第一閾值之下的情況下則不應(yīng)用任何轉(zhuǎn)向扭矩； -轉(zhuǎn)向安全系統(tǒng)可設(shè)置用于在所述比值在第一閾值之上的情況下進(jìn)行干預(yù)；和/或 轉(zhuǎn)向安全系統(tǒng)可設(shè)置用于通過應(yīng)用轉(zhuǎn)向扭矩進(jìn)行干預(yù)以避開所述危險物體。
在車道退出輔助系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施例中，當(dāng)指示所需轉(zhuǎn)向扭矩的計算值與指示最大可用扭矩的檢索值的比例STN超過第一閾值水準(zhǔn)時，即STN＝(Ts/TMAX)>T1，通過轉(zhuǎn)向安全系統(tǒng)應(yīng)用轉(zhuǎn)向扭矩做出干預(yù)。如果該比例在第一閾值之下或者如果所需轉(zhuǎn)向扭矩超過最大可用扭矩則不做出干預(yù)。第一閾值適合選擇在0.6至0.95之間，優(yōu)選的在0.75至0.90之間。
數(shù)據(jù)處理單元60通過發(fā)送指令至包括在轉(zhuǎn)向裝置70內(nèi)的一個或多個驅(qū)動器以將碰撞避免矯正扭矩應(yīng)用到轉(zhuǎn)向前方車輪90來執(zhí)行前述自動轉(zhuǎn)向功能。數(shù)據(jù)處理單元60受限于關(guān)于能夠經(jīng)由前述一個或多個驅(qū)動器應(yīng)用至前輪的最大轉(zhuǎn)向扭矩TM。最大轉(zhuǎn)向扭矩TM可選地由法律或規(guī)章要求確定?？商娲鼗蜃鳛檠a(bǔ)充地，最大轉(zhuǎn)向扭矩TM可結(jié)合汽車20的駕駛員能夠應(yīng)用至汽車20的方向盤100的最大扭矩TDRIVER確定。因此，可選地，選擇最大轉(zhuǎn)向扭矩TMAX以使得駕駛員總是能夠超馳由數(shù)據(jù)處理單元60執(zhí)行的轉(zhuǎn)向決定；換句話說，如果數(shù)據(jù)處理單元60響應(yīng)不正確地評估碰撞情況并試圖應(yīng)用轉(zhuǎn)向力時，汽車20的駕駛員總是潛在地能夠通過方向盤100應(yīng)用反向力以補(bǔ)償由數(shù)據(jù)處理單元60請求的力來防止這種不正確的評估導(dǎo)致不必要的碰撞。
所需轉(zhuǎn)向扭矩Ts的計算是復(fù)雜的，將在下面進(jìn)一步說明；例如，所需轉(zhuǎn)向扭矩Ts的計算是基于檢測到的一個或多個物體230的空間位置和它們距離汽車20的距離dg和/或它們的接近速度VCl。如先前說明的，力TDRIVER>Ts是有利的。
在與方程式1(Eq.1)類似的方式中，算法可運(yùn)轉(zhuǎn)以計算由方程式2(Eq.2)定義的轉(zhuǎn)向威脅數(shù)量(STN) STN＝Ts/TMAX 當(dāng)轉(zhuǎn)向威脅數(shù)量STN小于單位元素即STN<1時，數(shù)據(jù)處理單元60對通過將轉(zhuǎn)向扭矩應(yīng)用至轉(zhuǎn)向裝置70能夠轉(zhuǎn)向車輛20以避開潛在的碰撞敏感。因此，當(dāng)威脅數(shù)量數(shù)據(jù)小于單位元素時，處理單元60可有利地運(yùn)轉(zhuǎn)以對轉(zhuǎn)向裝置70應(yīng)用自動碰撞避免轉(zhuǎn)向。
本發(fā)明的車道退出輔助系統(tǒng)也與用于處理大于單位元素的轉(zhuǎn)向威脅數(shù)量的策略有關(guān)，避免碰撞所需的扭矩Ts遠(yuǎn)大于數(shù)據(jù)處理單元60允許從轉(zhuǎn)向裝置70中調(diào)用的最大扭矩TM。數(shù)據(jù)處理單元60可運(yùn)轉(zhuǎn)以在這種STN>1的情況下抑制將任何碰撞避免轉(zhuǎn)向力應(yīng)用至轉(zhuǎn)向裝置70；如果轉(zhuǎn)向不能夠避免碰撞，則必須使汽車20的駕駛員具有汽車20的完全控制以盡力選擇最大程度減輕潛在的碰撞傷害的轉(zhuǎn)向汽車20的相同方向。
在從轉(zhuǎn)向裝置70調(diào)用所需轉(zhuǎn)向扭矩Ts應(yīng)用的同時，即在當(dāng)威脅數(shù)STN小于單位元素時，該數(shù)據(jù)處理單元60試圖通過轉(zhuǎn)向干預(yù)避免碰撞的相對短的時間周期期間，數(shù)據(jù)處理單元60可運(yùn)轉(zhuǎn)以計算對于轉(zhuǎn)向威脅數(shù)量STN更新值。因此，在干預(yù)發(fā)生的同時，數(shù)據(jù)處理單元60能夠動態(tài)監(jiān)視其轉(zhuǎn)向干預(yù)的成功。因此，如果在轉(zhuǎn)向車道退出輔助系統(tǒng)期間轉(zhuǎn)向威脅數(shù)量STN減少，則數(shù)據(jù)處理單元60可運(yùn)轉(zhuǎn)以解釋這種減少作為指示汽車20正在成功地自動轉(zhuǎn)向離開潛在的碰撞情況。反之，如果在轉(zhuǎn)向干預(yù)期間轉(zhuǎn)向威脅數(shù)量STN增加，則處理單元60易被解釋這樣的增加為如下 a)干預(yù)潛在地不成功，例如結(jié)果是不正確地評估區(qū)域40內(nèi)的一個或多個物體230；或 b)汽車20的駕駛員正應(yīng)用相反力以立刻超馳數(shù)據(jù)處理單元60的運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)威脅數(shù)量STN超過單位元素的情況下，數(shù)據(jù)處理單元60可運(yùn)轉(zhuǎn)以終止轉(zhuǎn)向干預(yù)。
可選地，數(shù)據(jù)處理單元60配置為可運(yùn)轉(zhuǎn)從而在轉(zhuǎn)向干預(yù)期間任何增加n個威脅數(shù)量STN可運(yùn)轉(zhuǎn)以終止該轉(zhuǎn)向干預(yù)。
在車道退出輔助系統(tǒng)的一個實(shí)施例中，提供確定汽車最安全方向的方法步驟。
汽車20的最安全的方向(Flane)300被定義為朝向?qū)τ谄?0以與任何物體(考慮到這些物體的軌跡)碰撞的最小風(fēng)險行駛的安全方向的一部分傳感區(qū)域40；而且，最安全的方向(Flane)300不會與該段道路200的前述第二車道210b搞亂。此外，數(shù)據(jù)處理單元60可運(yùn)轉(zhuǎn)以按照其關(guān)于最安全的方向(Flane)300的角方向的數(shù)據(jù)臨時重復(fù)的方式被連續(xù)更新。在正常駕駛情況下在汽車20的行駛方向上不具有潛在的危險，數(shù)據(jù)處理單元60將計算傳感區(qū)域40的中央部分為不具有一個或多個障礙物，這樣汽車20可以中央部分的方向安全地行駛；在這樣的情況下，中央部分被數(shù)據(jù)處理單元60認(rèn)為是前述最安全的方向(Flane)300。在正常行駛情況下，多種物體會被處理單元60偶然地識別為位于傳感區(qū)域40的右手側(cè)外圍區(qū)域和左手側(cè)外圍區(qū)域，其具有相對速度VCl和位置或距離dRi，其不可能解釋為最安全的方向(Flane)300并且不會在碰撞汽車20的過程。在這樣的場景下，數(shù)據(jù)處理單元60可運(yùn)轉(zhuǎn)以經(jīng)由與轉(zhuǎn)向裝置70關(guān)聯(lián)的一個或多個前述的驅(qū)動器可選擇地應(yīng)用扭矩以將汽車20轉(zhuǎn)向在最安全的方向(Flane)300上，從而駕駛離開任何潛在的危險。在正常運(yùn)轉(zhuǎn)中，汽車駕駛員將汽車20轉(zhuǎn)向沒有危險物體的最安全的方向(Flane)300上使得數(shù)據(jù)處理單元60可獲得用于定義最安全的方向(Flane)300的提示以在后續(xù)遵循。當(dāng)汽車20的駕駛員將汽車轉(zhuǎn)向至該段道路200的出口時，隨后最安全的方向(Flane)300將不再與如汽車20離開的第二車道210b相應(yīng)。
在汽車20的駕駛員隨時失去注意力、暫時性地打斷和/或不能夠感覺到出現(xiàn)或很快會出現(xiàn)在最安全的方向(Flane)300上的一個或多個潛在的危險物體的情況下，容易出現(xiàn)潛在的危險狀況；在這樣的情況下，駕駛員正在不正確地定義汽車20的行駛方向220。注意力不集中可能會來自于駕駛員疲勞，其中駕駛員在汽車20的方向盤100睡覺。在駕駛員暴露于以小角度射過汽車20的前窗進(jìn)入駕駛員的眼睛的明亮的陽光從而會臨時性的使駕駛員的視野失明時，可能發(fā)生臨時的中斷；這樣的問題在汽車20的前擋風(fēng)玻璃蒙上霧氣和/或不清楚時會尤其嚴(yán)重。疲勞或汽車內(nèi)的分心(例如噪聲和在汽車20后座上運(yùn)輸?shù)奶詺獾暮⒆?的結(jié)果，可能會出現(xiàn)缺少感知力。如前面說明的，數(shù)據(jù)處理單元60可運(yùn)轉(zhuǎn)以計算一個或多個物體230的接近速度V和位置或距離dRi以確定他們是否可能阻塞最安全的方向(Flane)300。
如果汽車20的駕駛員睡覺使得汽車20駛向如圖7所示的第一車道210b內(nèi)以相反方向360行駛的車輛350，則數(shù)據(jù)處理單元60將識別車輛360處于從左手側(cè)外圍側(cè)區(qū)域210a進(jìn)入最安全的方向(Flane)300的軌跡，這樣最安全的方向(Flane)300已經(jīng)有效地開始轉(zhuǎn)向右手側(cè)外圍側(cè)區(qū)域210b。在這樣的場景下，數(shù)據(jù)處理單元60可運(yùn)轉(zhuǎn)以應(yīng)用矯正扭矩至轉(zhuǎn)向組件70以駕駛離開車輛350朝向第二車道210b。如將在后面說明，矯正轉(zhuǎn)向扭矩優(yōu)選地為與由車輛350代表的碰撞風(fēng)險Ki相應(yīng)的大?。焕?，轉(zhuǎn)向扭矩具有由車輛350代表的碰撞風(fēng)險Ki的線性函數(shù)、平方律函數(shù)或其他多項(xiàng)式函數(shù)的大小。隨著汽車20接近車輛350，由于潛在地增加由車輛350代表的危險，因此試圖將汽車20轉(zhuǎn)回朝向第二車道210b的矯正扭矩變得逐漸增大。而且，由數(shù)據(jù)處理單元60經(jīng)由轉(zhuǎn)向組件70應(yīng)用的矯正轉(zhuǎn)向扭矩有利地為由前述驅(qū)動器設(shè)計的最大值，或由數(shù)據(jù)處理單元60有意限制為最大值，這樣駕駛員能夠在數(shù)據(jù)處理單元60已經(jīng)不正確地評估一個或多個潛在危險物體230的重要性的潛在的情況下超馳矯正轉(zhuǎn)向扭矩。
汽車20可選地也可具有如圖8所代表的碰撞減輕或碰撞避免的自動制動。在圖8中，顯示了包括代表汽車200離出現(xiàn)在最安全的方向(Flane)300上的潛在的危險物體的距離的橫坐標(biāo)軸400。而且，圖表包括代表在運(yùn)轉(zhuǎn)中易于由數(shù)據(jù)處理單元60調(diào)用的制動力或矯正力的縱坐標(biāo)軸410。當(dāng)潛在的危險物體230處于大于來自汽車20的dR3的范圍時，其太遠(yuǎn)而不能被傳感器裝置30可靠地感應(yīng)到，因此隨后數(shù)據(jù)處理單元60可運(yùn)轉(zhuǎn)以忽視潛在的危險物體230；作為一個例子，當(dāng)前的傳感技術(shù)使得距離dR3在100至150米的范圍內(nèi)。而且，當(dāng)潛在的危險物體230處于如區(qū)塊420指示的距離汽車20的dR2和dR3之間的范圍，數(shù)據(jù)處理單元60可運(yùn)轉(zhuǎn)以應(yīng)用碰撞避免轉(zhuǎn)向扭矩而被在方向盤100上的駕駛員感覺到，其中，扭矩由隨著一個或多個潛在的危險物體230接近汽車20逐漸增加的曲線Fs代表。在距離dR2之下，數(shù)據(jù)處理單元60可運(yùn)轉(zhuǎn)以計算通過轉(zhuǎn)向的碰撞避免不可能幫助駕駛員，在這樣的情況下，由驅(qū)動器應(yīng)用的碰撞避免轉(zhuǎn)向扭矩被維持在最大可允許的扭矩TM以保持駕駛員意識到潛在的逼近的碰撞，或降低至基本為零，如圖8中虛線所示，以便為駕駛員提供完全轉(zhuǎn)向控制。低于距離dR2的增加的碰撞避免轉(zhuǎn)向扭矩應(yīng)用會潛在地容易導(dǎo)致汽車20旋轉(zhuǎn)，其代表在該段道路200上潛在的更大的危險。低于距離dR2，位于區(qū)塊430內(nèi)，數(shù)據(jù)處理單元60可運(yùn)轉(zhuǎn)以應(yīng)用自動制動作為最后的手段以提供碰撞避免或碰撞減輕。自動應(yīng)用的制動力FB隨著距離dRi的減小而增加，制動力被限制于可被汽車20安全地應(yīng)用的最大力FA。
因此，如圖7所示，如果驅(qū)動器響應(yīng)來自數(shù)據(jù)處理單元60的指令產(chǎn)生的碰撞避免轉(zhuǎn)向扭矩不能夠?qū)⑵?0轉(zhuǎn)向而防止與車輛350碰撞，汽車20應(yīng)用自動制動作為最后的手段。然而，在運(yùn)轉(zhuǎn)中由傳感器裝置30產(chǎn)生的信號可協(xié)同提供至數(shù)據(jù)處理單元60和前述用于汽車20的自動制動。有利地，自動制動也可經(jīng)由數(shù)據(jù)處理單元60實(shí)現(xiàn)。
當(dāng)在汽車20中執(zhí)行自動減撞或避撞時，在數(shù)據(jù)處理單元60中計算避免與前方車輛碰撞所需的至汽車20的制動力FB；制動力FB的計算要求可選地考慮由包括在汽車20之內(nèi)或之上的傳感器裝置30的額外傳感器感應(yīng)的道路狀況，例如雨量和溫度傳感器。數(shù)據(jù)處理單元60執(zhí)行制動算法并隨后比較避免碰撞所需的制動力FB與汽車20的物理限制，例如包括輪胎與道路摩擦、制動系統(tǒng)上升時間的限制，即汽車20能夠提供的制動力FB。
數(shù)據(jù)處理單元60可運(yùn)轉(zhuǎn)以計算方程式1(Eq.1)定義的制動威脅數(shù)量(BTN) BTN＝FR/FA 在當(dāng)所需制動力FB大于汽車20能夠提供的制動力FA情況下，制動威脅數(shù)量BTN大于單位元素且該數(shù)據(jù)處理單元60檢測到不能通過制動避免潛在的碰撞；隨后數(shù)據(jù)處理單元60可運(yùn)轉(zhuǎn)以自動將制動力應(yīng)用至一個或多個制動單元80用于減輕碰撞，即減小碰撞事件導(dǎo)致的可能傷害的嚴(yán)重程度。
將參考圖9進(jìn)一步說明在前面描述的數(shù)據(jù)處理單元60中執(zhí)行的算法。算法的步驟在圖9中描述，其易于參考表1解釋。
表1 盡管方程式2(Eq.2)包括所需轉(zhuǎn)向扭矩TREQ的參數(shù)，應(yīng)該明白的是所需轉(zhuǎn)向扭矩TREQ的大小和方向(即向右還是向左傳)的計算，是與最安全的方向(Flane)300的更新計算相關(guān)的復(fù)雜的任務(wù)。
在數(shù)據(jù)處理單元60的最簡單實(shí)現(xiàn)中，該算法可運(yùn)轉(zhuǎn)以考慮將區(qū)域40細(xì)分為左部分和右部分。扭矩TREQ被引導(dǎo)的方向有利地離開該區(qū)域40的部分，當(dāng)由傳感器裝置30詢問時其導(dǎo)致最強(qiáng)的反饋信號、至物體最短的距離和至物體最快的接近速度中的一個或多個。可能是更復(fù)雜的實(shí)現(xiàn)，其中區(qū)域40被細(xì)分為多于兩個部分并且合并來自包括在傳感器裝置30內(nèi)的一些類型的傳感器的信號；例如，微波雷達(dá)傳感器可容易提供來自相對較小的金屬物體比相對較大的混凝土物體更強(qiáng)的信號，然而包括在傳感器裝置30內(nèi)的激光傳感器會受包括在物體內(nèi)的特殊類型的光學(xué)鍍膜相當(dāng)大的影響。而且，光學(xué)攝影機(jī)易受區(qū)域內(nèi)的強(qiáng)的環(huán)境光放射和一個或多個物體230的顏色對比影響。代表汽車20前方的一個或多個物體230的來自傳感器裝置30的最可靠代表信號可通過合并由包括在裝置中的互相不同類型傳感器(例如激光雷達(dá)和微波雷達(dá)的結(jié)合)產(chǎn)生的信號來潛在地獲得。
在汽車20中，警告定義為沒有來自駕駛員適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)不會改變汽車20的路徑或軌跡的聽覺、觸覺或肝警告。而且，通過數(shù)據(jù)處理單元60應(yīng)用的干預(yù)為數(shù)據(jù)處理單元60直接影響汽車20的軌跡的能力；在本發(fā)明車道退出輔助系統(tǒng)中，關(guān)于轉(zhuǎn)向，干預(yù)具有受限的權(quán)限并且意圖放大來自駕駛員的指令。如之前說明的，最安全的方向(Flane)300定義為汽車20希望行駛在沒有任何阻塞(例如一個或多個物體230)的道路區(qū)域。當(dāng)汽車20的一個前輪在相應(yīng)的車道邊界之外時，車道偏離及時定義為一點(diǎn)。
參考圖10至圖13將描述多個駕駛場景，其中本發(fā)明車道退出輔助系統(tǒng)用于通過轉(zhuǎn)向提供碰撞避免。參考圖10，顯示了汽車20正沿車道210b行駛。在這樣的情況下，汽車20的最安全的方向(Flane)為沿車道210b的直前方；因此，最安全的方向(Flane)由箭頭710限定。隨后，駕駛員導(dǎo)致汽車20改變?yōu)槿缂^700指示的方向。由于傳感器裝置30結(jié)合數(shù)據(jù)處理單元60沒有在改變的方向700上檢測到障礙物，數(shù)據(jù)處理單元60將這樣的情況解釋為駕駛員的真實(shí)操作，從而最安全的方向(Flane)由數(shù)據(jù)處理單元60解釋以從方向710改變至方向700。
接下來參考圖11，顯示了包括三段750、850、950的更復(fù)雜的多車道道路場景。在段750中，汽車20在時間t正沿著由箭頭790指示的最安全的方向(Flane)行駛。在時間t+Δt，駕駛員導(dǎo)致汽車20轉(zhuǎn)向朝向在箭頭770指示的另一方向上行駛的車輛760的由箭頭780指示的左手方向。數(shù)據(jù)處理單元60結(jié)合傳感器裝置30可運(yùn)轉(zhuǎn)以檢測測車輛760的出現(xiàn)并且也確定其行駛方向。數(shù)據(jù)處理單元60基于攝影機(jī)信息計算可代表碰撞危險的車輛760。然而，數(shù)據(jù)處理單元60也可運(yùn)轉(zhuǎn)以計算最安全的方向(Flane)是否應(yīng)該更新至相應(yīng)的方向780，當(dāng)被假定為方向780時，車輛780將離開最安全的方向(Flane)。在這樣的場景下，車輛760被正確地認(rèn)為不是相當(dāng)大的危險并且數(shù)據(jù)處理單元60可運(yùn)轉(zhuǎn)將適度轉(zhuǎn)向扭矩應(yīng)用至轉(zhuǎn)向裝置70以致使汽車20輕微地轉(zhuǎn)向如箭頭800指示的右手側(cè)。
在段850中，汽車20在時間t正在與其最安全的方向(Flane)相應(yīng)的由箭頭880指示的方向上行駛。隨后汽車20的駕駛員在時間t+Δt致使汽車20將由箭頭860指示的方向改變?yōu)槲矬w870的方向，數(shù)據(jù)處理單元60結(jié)合傳感器裝置30將該物體870識別為靜止物體并代表對于汽車20的碰撞危險。數(shù)據(jù)處理單元60可運(yùn)轉(zhuǎn)以確定在箭頭880上的最安全的方向(Flane)是正確的并且汽車20的駕駛員正在通過轉(zhuǎn)向至方向860嘗試危險操作。結(jié)果，數(shù)據(jù)處理單元60可運(yùn)轉(zhuǎn)以經(jīng)由轉(zhuǎn)向裝置應(yīng)用由箭頭890指示的相對強(qiáng)的扭矩以將汽車轉(zhuǎn)向方向880上的最安全的方向(Flane)。扭矩的大小由幾個因素確定 a)物體870能夠代表從視頻信息識別的碰撞危險，從而具有高Ki風(fēng)險值； b)物體870不在離開方向860的軌跡上，這樣如果在時間t+Δt方向860被假定為更新的最安全的方向(Flane)，則物體870可位于這樣的更新的最安全的方向(Flane)的道路上，因此代表不可接受的危險情況；以及 c)物體870為靜止地引起關(guān)于汽車20的潛在的高接近速度VCi。
在段950中，汽車20在時間t正沿著用箭頭970指示的方向上的最安全的方向(Flane)行駛。隨后駕駛員致使汽車20改變其如用箭頭960指示行駛方向朝向在方向1000上行駛的車輛990的方向。數(shù)據(jù)處理單元60結(jié)合傳感器裝置80識別車輛990代表碰撞危險，但認(rèn)為其以幾乎與汽車2基本相似的總體方向上移動，即具有相對低的接近速度VCi。在這樣的情況下，數(shù)據(jù)處理單元60致使轉(zhuǎn)向裝置70應(yīng)用由箭頭980指示的更適當(dāng)?shù)呐ぞ匾詫⑵?0轉(zhuǎn)回朝向由箭頭970指示的初始最安全的方向(Flane)。然而，當(dāng)車輛990被感應(yīng)到正移動離開汽車20時，則扭矩980將相應(yīng)地較小或基本可以忽略。
在圖12中，顯示了經(jīng)常在高速公路和其類似上遇到的道路情況。汽車20在時間t正在由箭頭1060定義的汽車最安全的方向(Flane)的方向上行駛。在汽車20的前方為行駛在方向1130上的第二車輛1120，方向1130基本上與汽車20的最安全的方向(Flane)相同。由于汽車20和第二車輛1120具有基本上零的相對接近速度VCi，數(shù)據(jù)處理單元60可運(yùn)轉(zhuǎn)以解釋第二車輛1120對于汽車20不是碰撞危險。隨后汽車20的駕駛員決定超過第二車輛1120并且改變用箭頭1050指示的朝向在用箭頭1110指示的方向上行駛的第一車輛1100的方向，該方向1110基本上相似于第二車輛1120的行駛方向1130。在第一車輛1100正行駛離開汽車20的速度快于第二車輛1120的情況下，數(shù)據(jù)處理單元60結(jié)合傳感器裝置80可運(yùn)轉(zhuǎn)以確定用箭頭1050指示的汽車20行駛方向改變是安全的操縱并且后續(xù)在時間t+Δt更新關(guān)于與箭頭1050方向相應(yīng)的汽車的最安全的方向(Flane)的信息。然而，在第一車輛1100正行駛離開汽車20的速度慢于第二車輛1120的情況下，數(shù)據(jù)處理單元60識別汽車20和第一車輛1100具有有助于汽車20的最安全的方向(Flane)仍然沿方向1060的接近速度VCi；在這樣的情況下，數(shù)據(jù)處理單元60經(jīng)由轉(zhuǎn)向裝置70應(yīng)用扭矩以促使汽車朝向方向1060。由于兩個車輛1100和1120為基本上相似的物體，它們的危險等級Ki將會互相類似，隨著從攝影機(jī)確定的信息提供至數(shù)據(jù)處理單元60，因此最安全的方向(Flane)的確定是基于車輛相對速度信息，例如接近速度信息。
接下來參考圖13，顯示了汽車20正沿著定義汽車20的最安全的方向(Flane)的箭頭1510指示的方向上行駛。汽車20的直接前方為靜止物體1540，例如道路工程或丟棄的車輛，并在左手車道行駛的為在基本上平行于汽車20的最安全的方向(Flane)的用箭頭1530指示的方向上移動的車輛1520。數(shù)據(jù)處理單元60通過處理從傳感器裝置30輸出的傳感信息將識別物體1540相對于汽車20具有相比于車輛1520的高接近速度VCi。數(shù)據(jù)處理單元60將在這樣的情況下以用箭頭1550指示的左手側(cè)方向上應(yīng)用強(qiáng)扭矩以將汽車20轉(zhuǎn)向朝向用箭頭1500指示的車輛1520以避開與靜止物體1540的碰撞。因此，箭頭1500限定了汽車20的更新的最安全的方向(Flane)，甚至盡管該最安全的方向(Flane)正控制朝向車輛。
在圖10至圖13所示和之前的描述的例子中，應(yīng)該明白的是數(shù)據(jù)處理單元60可運(yùn)轉(zhuǎn)以經(jīng)由一些參數(shù)的復(fù)雜函數(shù)的轉(zhuǎn)向裝置應(yīng)用扭矩。該復(fù)雜函數(shù)表示在方程式3(Eq.3)中的一般形式。
從而，當(dāng)TFEQ>TM時，|TREQ|＝TM， 其中 TREQ＝將由數(shù)據(jù)處理單元60經(jīng)由轉(zhuǎn)向裝置70應(yīng)用以通過轉(zhuǎn)向避免碰撞的扭矩； Ψ＝由數(shù)據(jù)處理單元60實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜算法函數(shù)，見圖4； i＝物體識別索引； n＝在傳感裝置30的傳感區(qū)域40內(nèi)的物體的總數(shù)； Vauto＝例如，使用連接到汽車20的輪胎90的轉(zhuǎn)速表感應(yīng)的汽車20的行駛速度； (vx1，vy1)＝由從來自第i個物體的信號得到的多個相對位置計算所確定的第i個物體相對于汽車20的速度； (xi，yi)＝第i個物體相對于汽車20的相對位置；以及 Fl＝汽車20的最安全方向(Flane)的當(dāng)前方向。
應(yīng)該明白的是表示在方程式3(Eq.3)中的復(fù)雜函數(shù)為在可運(yùn)轉(zhuǎn)以提供如所描述的自動轉(zhuǎn)向特性的數(shù)據(jù)處理單元60中執(zhí)行信號處理的例子，例如參考圖10至圖13，但不限于此。方程式3(Eq.3)中采用的參數(shù)可取決于所需轉(zhuǎn)向特性變化；例如道路狀況傳感器也可輸入至傳感器裝置30以便在道路狀況比較滑的時候，例如在結(jié)冰的冬季狀況，可實(shí)現(xiàn)更保守的轉(zhuǎn)向操縱。傳感器裝置30可進(jìn)一步地補(bǔ)充有安裝在汽車20后面的傳感器以傳感汽車20上追尾碰撞，例如將汽車20轉(zhuǎn)向離開潛在的追尾碰撞。
在前面，應(yīng)該明白的是響應(yīng)由傳感器裝置30提供的信號通過處理單元首先應(yīng)用自動轉(zhuǎn)向。如圖13所描述，在轉(zhuǎn)向操縱不能夠避開碰撞的情況下，當(dāng)汽車與一個或多個物體230之間的距離小于dR時，為碰撞避免或碰撞減輕數(shù)據(jù)處理單元60可運(yùn)轉(zhuǎn)以執(zhí)行自動制動。
可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理單元60以使得如前述的避免碰撞的自動轉(zhuǎn)向僅在汽車20的速度vauto在較低閾值速度之上時激活，例如vauto>65km/h。而且，這種自動轉(zhuǎn)向可選地在汽車20的速度vauto在較高閾值速度之上時停止，例如vauto>120km/h；在120公里/時與大約40米/秒相應(yīng)的情況下具有150米范圍的傳感器裝置30僅能夠感應(yīng)最多5秒鐘的汽車20的行駛，這樣的限制是需要的?？蛇x地，數(shù)據(jù)處理單元60可運(yùn)轉(zhuǎn)以處理250米或更大的道路曲率半徑?？蛇x地，在碰撞不能夠避免的情況下數(shù)據(jù)處理單元60可配置用于中斷自動轉(zhuǎn)向干預(yù)，從而讓汽車20的駕駛員完全控制汽車。
包括在權(quán)利要求中的括號內(nèi)的參考數(shù)字用于幫助理解權(quán)利要求中主張的主題，并且不解釋為權(quán)利要求范圍的限制。參考單數(shù)也會解釋為復(fù)數(shù)，用于描述和主張本發(fā)明的術(shù)語例如“包括”、“包含”、“由...組成”、“具有”、“為”或“合并”將以非排它的方式解釋，即允許出現(xiàn)其他零件或部件(未明確地指示)。
權(quán)利要求
1.一種用于碰撞過程預(yù)測的系統(tǒng)，包括
設(shè)置在主車輛(20)上的傳感器系統(tǒng)(18)，所述傳感器系統(tǒng)(18)設(shè)置用于接收與所述主車輛(20)外部的目標(biāo)車輛相關(guān)的輸入數(shù)據(jù)，所述目標(biāo)車輛位于所述傳感器系統(tǒng)(18)的檢測范圍(34)之內(nèi)，其中相對所述主車輛的物體位置(x，y)和物體速度
與目標(biāo)車輛相關(guān)，所述輸入數(shù)據(jù)限定目標(biāo)車輛的當(dāng)前狀態(tài)；
碰撞時間估算器控制模塊，其基于所述目標(biāo)車輛相對于所述主車輛的縱向距離(x)、縱向速度(
)和縱向加速度(
)計算碰撞估算時間
；
橫向距離估算器控制模塊，其在所述碰撞估算時間
估算所述主車輛與目標(biāo)車輛的中心之間的橫向距離(y)，其特征在于所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括
碰撞過程條件確定單元，其設(shè)置用于在所述碰撞估算時間
之前的確定瞬時t，根據(jù)所述橫向距離是否在第一間距之內(nèi)還是之外來確定所述目標(biāo)車輛是否將與所述主車輛碰撞，其中所述第一間距的大小基于所述主車輛的橫向?qū)挾?、所述目?biāo)車輛的橫向?qū)挾群腿Q于在確定瞬時t從所述主車輛至所述目標(biāo)車輛的距離的修正項(xiàng)Z2。
2.依照權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述碰撞過程條件確定單元進(jìn)一步設(shè)置用于根據(jù)所述碰撞估算時間
是否在時間間隔
之內(nèi)來確定所述目標(biāo)車輛是否將與所述主車輛碰撞，其中TLC1為所述主車輛進(jìn)入所述目標(biāo)車輛的所述車道的估算時間，TLC2為所述主車輛離開所述目標(biāo)車輛的所述車道的估算時間。
3.依照權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于所述橫向距離估算器控制塊在所述碰撞估算時間
為
估算所述主車輛和目標(biāo)車輛的中心之間的橫向距離(y(
))，其中
為在確定瞬時t的所述橫向速度，所述
為在確定瞬時t的所述橫向加速度。
4.依照權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于所述修正項(xiàng)Z2進(jìn)一步取決于傳感器噪聲分布。
5.依照權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于所述修正項(xiàng)Z2被確定為Z2＝Z0+k*r，其中Z0為常數(shù)，k為取決于傳感器噪聲分布的因子，r為在所述確定瞬時t從所述主車輛至所述目標(biāo)車輛的距離。
6.一種設(shè)置用于評估主車輛離開當(dāng)前車道并進(jìn)入鄰近車道的風(fēng)險并且在所述主車輛將離開所述當(dāng)前車道并進(jìn)入所述鄰近車道的情況下產(chǎn)生干預(yù)的車道退出輔助系統(tǒng)，所述車道退出輔助系統(tǒng)包括
轉(zhuǎn)向扭矩條件功能模塊，評估避開所述鄰近車道內(nèi)的潛在碰撞所需的轉(zhuǎn)向扭矩是否在范圍內(nèi)；
主車道威脅條件功能模塊，其設(shè)置用于評估避開所述當(dāng)前車道中的障礙物所需的制動力是否低于閾值；
時間狀況功能模塊，其設(shè)置用于確定碰撞估算時間是否低于閾值；以及
依照權(quán)利要求1至5項(xiàng)中任一頂所述的碰撞過程預(yù)測的系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于碰撞過程預(yù)測的系統(tǒng)，包括設(shè)置在主車輛(20)上的傳感器系統(tǒng)(18)，所述傳感器系統(tǒng)(18)被設(shè)置用于接收與所述主車輛(20)外部的目標(biāo)車輛相關(guān)的輸入數(shù)據(jù)，所述目標(biāo)車輛位于所述傳感器系統(tǒng)(18)的檢測范圍(34)之內(nèi)，其中相對所述主車輛的物體位置(x，y)和物體速度(x，y)與目標(biāo)車輛相關(guān)，所述輸入數(shù)據(jù)限定目標(biāo)車輛的當(dāng)前狀態(tài)；碰撞時間估算器控制模塊，其基于所述目標(biāo)車輛相對于所述主車輛的縱向距離(x)、縱向速度(x)和縱向加速度(x)計算碰撞估算時間Tttc；橫向距離估算器控制模塊，其在所述碰撞估算時間Tttc時估算所述主車輛與目標(biāo)車輛的中心之間的所述橫向距離(y)和包括用于碰撞過程預(yù)測的系統(tǒng)的車道退出輔助系統(tǒng)。
文檔編號B60W30/08GK101497330SQ20091000324
公開日2009年8月5日 申請日期2009年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月29日
發(fā)明者安德里亞斯·埃德霍爾, 克萊爾斯·奧爾森, 喬基恩·波爾 申請人:福特全球技術(shù)公司