本發(fā)明涉及一種駕駛輔助設(shè)備,所述駕駛輔助設(shè)備被構(gòu)造為至少控制配備有所述設(shè)備的本車輛的縱向速度,本發(fā)明還涉及使用駕駛輔助設(shè)備控制本車輛縱向速度的方法和包括駕駛輔助設(shè)備的車輛。
背景技術(shù):
近年來(lái),在汽車工業(yè)已經(jīng)研發(fā)了駕駛輔助設(shè)備,例如自主巡航控制設(shè)備(acc)——也稱為自適應(yīng)巡航控制。自主巡航控制是用于道路車輛的巡航控制系統(tǒng),其控制車輛速度并自動(dòng)地調(diào)節(jié)車輛速度以保持與前車的安全距離。此外,市面上有能夠控制車輛的轉(zhuǎn)向、推進(jìn)單元和車輪制動(dòng)器的半自主系統(tǒng)。此外,正在研發(fā)能夠完全控制車輛的轉(zhuǎn)向、推進(jìn)單元和車輪制動(dòng)器從而沿路線引導(dǎo)車輛而無(wú)駕駛員介入的完全自主系統(tǒng)。所有這些系統(tǒng)中的控制通常基于來(lái)自被設(shè)置為監(jiān)控車輛周圍駕駛環(huán)境的車內(nèi)傳感器的傳感信息。通過(guò)傳感器設(shè)備例如雷達(dá)(無(wú)線電檢測(cè)和測(cè)距)傳感器和/或激光(受激輻射的光放大)傳感器和/或激光雷達(dá)(光探測(cè)和測(cè)距,lidar)傳感器和/或成像傳感器以良好的可靠性進(jìn)行這種監(jiān)控。
然而,為了進(jìn)行車輛速度的安全控制,人們必須還具有有關(guān)當(dāng)前輪胎與道路摩擦的資料。在行進(jìn)期間,估算當(dāng)前輪胎與道路摩擦是本身很困難的任務(wù)。已經(jīng)研發(fā)了很多用于該目的的方法和傳感器設(shè)備。幾乎所有這些方法和傳感器設(shè)備的共同點(diǎn)在于它們不是總能夠提供輪胎與道路摩擦估算值或者不是總能夠提供可靠的輪胎與道路摩擦估算值。事實(shí)上,在正常駕駛期間,這些方法和傳感器設(shè)備常常不能提供輪胎與道路摩擦估算值,或至少不能提供可靠的輪胎與道路摩擦估算值。當(dāng)不能提供可靠的輪胎與道路摩擦估算值時(shí),現(xiàn)行的駕駛輔助設(shè)備通常采用較低的輪胎與道路摩擦(其對(duì)應(yīng)于最壞情形下的輪胎與道路摩擦),并且據(jù)此進(jìn)行本車輛速度的控制。
采用最壞情形的較低的輪胎與道路摩擦的問(wèn)題在于導(dǎo)致距前車的距離更大并且本車輛的速度更低,甚至在實(shí)際輪胎與道路摩擦顯著高于采用最壞情形下輪胎與道路摩擦(大多數(shù)情況如此)亦如此。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供本車輛縱向速度的改進(jìn)控制。
根據(jù)本發(fā)明,通過(guò)提供一種駕駛輔助設(shè)備且該駕駛輔助設(shè)備被構(gòu)造為至少控制配備有該駕駛輔助設(shè)備的本車輛的縱向速度而實(shí)現(xiàn)上述目的,所述設(shè)備包括:
-被構(gòu)造為監(jiān)控本車輛周圍的駕駛環(huán)境的駕駛環(huán)境監(jiān)控單元,
-被構(gòu)造為在所述本車輛行進(jìn)期間選擇性地提供第一輪胎與道路摩擦估算值的輪胎與道路摩擦估算單元,以及
-速度控制單元,被構(gòu)造為至少基于監(jiān)控駕駛環(huán)境和第一輪胎與道路摩擦估算值來(lái)控制本車輛的縱向速度從而調(diào)節(jié)本車輛的縱向速度以使得當(dāng)?shù)谝惠喬ヅc道路摩擦估算值指示高輪胎與道路摩擦值時(shí)比當(dāng)?shù)谝惠喬ヅc道路摩擦估算值指示低輪胎與道路摩擦值時(shí)利用速度控制單元獲得距前車的更短距離和本車輛的更高縱向速度中的至少一個(gè),
其中速度控制單元進(jìn)一步被構(gòu)造為如果輪胎與道路摩擦估算單元不能提供可靠的第一輪胎與道路摩擦估算值則基于預(yù)設(shè)的輪胎與道路摩擦值控制本車輛的縱向速度,
其中所述預(yù)設(shè)輪胎與道路摩擦值對(duì)應(yīng)于高輪胎與道路摩擦值,并且其中所述駕駛輔助設(shè)備進(jìn)一步包括加強(qiáng)制動(dòng)系統(tǒng),所述加強(qiáng)制動(dòng)系統(tǒng)具有制動(dòng)元件、致動(dòng)器和制動(dòng)控制單元,其中致動(dòng)器被設(shè)置為一旦啟動(dòng)則將所述制動(dòng)元件定位為與所述本車輛行進(jìn)其上的路面相接觸以提供述本車輛的緊急制動(dòng),其中制動(dòng)控制單元被設(shè)置為一旦檢測(cè)到碰撞威脅事件則啟動(dòng)所述致動(dòng)器。
由于預(yù)設(shè)的輪胎與道路摩擦值對(duì)應(yīng)于高輪胎與道路摩擦值并且由于速度控制單元被構(gòu)造為如果輪胎與道路摩擦估算單元不能提供第一輪胎與道路摩擦估算值則基于預(yù)設(shè)的輪胎與道路摩擦值控制本車輛的縱向速度,所以速度控制單元將調(diào)節(jié)本車輛的縱向速度以使得當(dāng)輪胎與道路摩擦估算單元不能提供第一輪胎與道路摩擦估算值時(shí)獲得距前車的更短距離和本車輛的更高縱向速度中的至少一個(gè)。因此,提供了一種駕駛輔助設(shè)備,在輪胎與道路摩擦估算單元不能提供第一輪胎與道路摩擦估算值的情形下,該駕駛輔助設(shè)備不采用最壞條件下的低輪胎與道路摩擦值從而不保持距前車的過(guò)大距離和/或不合理地較低本車輛速度。
此外,由于駕駛輔助設(shè)備包括一旦檢測(cè)到碰撞威脅事件則能夠提供本車輛緊急制動(dòng)的加強(qiáng)制動(dòng)系統(tǒng),因此可獲得距前車的更短距離和/或本車輛的更高縱向速度同時(shí)保持乃至改進(jìn)了駕駛安全性。
藉此,提供的駕駛輔助設(shè)備能夠調(diào)節(jié)本車輛的縱向速度以使得可獲得距前車的更短距離和/或本車輛的更高縱向速度同時(shí)保持乃至改進(jìn)了駕駛安全性。
藉此,可改進(jìn)對(duì)駕駛輔助設(shè)備的接受度,并且配備有所述設(shè)備的車輛的駕駛員可更頻繁地在更長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)使用駕駛輔助設(shè)備來(lái)控制本車輛的縱向速度。藉此,由于駕駛輔助設(shè)備通常能夠以比人類駕駛員更安全的方式控制縱向速度,進(jìn)一步改進(jìn)了駕駛安全性。
作為進(jìn)一步的結(jié)果,駕駛輔助設(shè)備將改進(jìn)交通流量,特別是在多個(gè)車輛配備有所述駕駛輔助設(shè)備的情形下,因?yàn)樗鲈O(shè)備允許距前車的更短距離和/或配備有所述設(shè)備的車輛的更高縱向速度。
因此,提供了對(duì)本車輛縱向速度的改進(jìn)控制。因此,可實(shí)現(xiàn)上述目的。
可選擇地,制動(dòng)元件包括真空板。真空板能夠顯著降低制動(dòng)距離,因?yàn)榘迮c本車輛行進(jìn)其上的路面之間的真空將朝路面壓迫真空板從而增加制動(dòng)效應(yīng)。因此,進(jìn)一步改進(jìn)了駕駛安全性。
可選擇地,預(yù)設(shè)的輪胎與道路摩擦值在0.65-0.95的范圍內(nèi)。0.65-0.95范圍內(nèi)的輪胎與道路摩擦值是在適當(dāng)路況下例如在道路表面上不出現(xiàn)雪或冰的路況下存在的輪胎與道路摩擦值。因而,在預(yù)設(shè)輪胎與道路摩擦值處于0.65-0.95范圍內(nèi)的實(shí)施例中,在輪胎與道路摩擦估算單元不能提供第一輪胎與道路摩擦估算值的情形下速度控制單元將如同路況很好一樣控制本車輛的縱向速度。因此,提供了一種駕駛輔助設(shè)備,在輪胎與道路摩擦估算單元不能提供第一輪胎與道路摩擦估算值的情形下其不采用最壞條件下的低輪胎與道路摩擦值。藉此,在輪胎與道路摩擦估算單元不能提供第一輪胎與道路摩擦估算值的情形下駕駛輔助設(shè)備不會(huì)保持與前車的距離過(guò)大或保持不合理的較低本車輛速度。
可選擇地,輪胎與道路摩擦估算單元進(jìn)一步被構(gòu)造為將第一輪胎與道路摩擦估算值分類為可靠的或不可靠的,其中速度控制單元進(jìn)一步被構(gòu)造為如果輪胎與道路摩擦估算單元不能提供可靠的第一輪胎與道路摩擦估算值則基于預(yù)設(shè)的輪胎與道路摩擦值控制本車輛的縱向速度。因此,速度控制單元將調(diào)節(jié)本車輛的縱向速度以使得當(dāng)輪胎與道路摩擦估算單元不能提供可靠的第一輪胎與道路摩擦估算值時(shí)獲得距前車的更短距離和本車輛的更高縱向速度中的至少一個(gè)。因此,提供的駕駛輔助設(shè)備在輪胎與道路摩擦估算單元不能提供可靠的第一輪胎與道路摩擦估算值的情形下駕駛輔助設(shè)備不采用最壞條件下的低輪胎與道路摩擦值,從而在這種情形下不保持距前車的過(guò)大距離和/或不合理地較低本車輛速度。
可選擇地,速度控制單元被構(gòu)造為通過(guò)選擇性地施加本車輛的車輪制動(dòng)來(lái)控制本車輛的縱向速度。藉此,進(jìn)一步改進(jìn)了行駛安全性。
可選擇地,輪胎與道路摩擦估算單元被構(gòu)造為在本車輛制動(dòng)期間提供第二輪胎與道路摩擦估算值,并且其中速度控制單元被構(gòu)造為當(dāng)可獲得第二輪胎與道路摩擦估算值時(shí)至少基于第二輪胎與道路摩擦估算值控制本車輛的縱向速度。在制動(dòng)期間,可提供比本車輛未制動(dòng)行進(jìn)期間更可靠的輪胎與道路摩擦估算值。因此,第二輪胎與道路摩擦估算值比第一輪胎與道路摩擦估算值更可靠,意味著在大多數(shù)情形下,第二輪胎與道路摩擦估算值比第一輪胎與道路摩擦估算值更接近實(shí)際輪胎與道路摩擦值。因此,由于速度控制單元被構(gòu)造為當(dāng)可獲得第二輪胎與道路摩擦估算值時(shí)至少基于第二輪胎與道路摩擦估算值控制本車輛的縱向速度,進(jìn)一步改進(jìn)了駕駛安全性。
可選擇地,至少部分地通過(guò)檢測(cè)到第一輪胎與道路摩擦估算值超過(guò)第二輪胎與道路摩擦估算值達(dá)預(yù)定閾值來(lái)檢測(cè)碰撞威脅事件。如上所述,在制動(dòng)期間,可提供比本車輛未制動(dòng)行進(jìn)期間更可靠的輪胎與道路摩擦估算值。因此,第二輪胎與道路摩擦估算值比第一輪胎與道路摩擦估算值更可靠,意味著在大多數(shù)情形下,第二輪胎與道路摩擦估算值比第一輪胎與道路摩擦估算值更接近實(shí)際輪胎與道路摩擦值。因而,檢測(cè)到第一輪胎與道路摩擦估算值超過(guò)第二輪胎與道路摩擦估算值達(dá)預(yù)定閾值就表示第一輪胎與道路摩擦估算值低于實(shí)際輪胎與道路摩擦。這種指示示出碰撞風(fēng)險(xiǎn)增加。因此,通過(guò)檢測(cè)碰撞威脅事件,至少部分地通過(guò)檢測(cè)到第一輪胎與道路摩擦估算值高于第二輪胎與道路摩擦估算值來(lái)檢測(cè)碰撞威脅事件,進(jìn)一步增加了駕駛安全性。
可選擇地,至少部分地通過(guò)檢測(cè)到第二輪胎與道路摩擦估算值不足以避免碰撞來(lái)檢測(cè)碰撞威脅事件。藉此,進(jìn)一步改進(jìn)了行駛安全性。
此處的其它實(shí)施例旨在提供一種包括此處所述駕駛輔助設(shè)備的車輛。
此處的其它實(shí)施例旨在提供一種使用駕駛輔助設(shè)備控制本車輛縱向速度的方法,所述駕駛輔助設(shè)備包括:
-駕駛環(huán)境監(jiān)控單元,
-輪胎與道路摩擦估算單元,
-速度控制單元,以及
-加強(qiáng)制動(dòng)系統(tǒng),其包括制動(dòng)元件、致動(dòng)器和制動(dòng)控制單元,其中致動(dòng)器被設(shè)置為一旦啟動(dòng)則將制動(dòng)元件定位為與本車輛行進(jìn)其上的路面相接觸從而提供本車輛的緊急制動(dòng),
其中所述方法包括:
-利用駕駛環(huán)境監(jiān)控單元監(jiān)控本車輛周圍的駕駛環(huán)境,
-在本車輛行進(jìn)期間使用輪胎與道路摩擦估算單元選擇性地提供第一輪胎與道路摩擦估算值,
-至少基于所監(jiān)控的駕駛環(huán)境和第一輪胎與道路摩擦估算值來(lái)控制本車輛的縱向速度以調(diào)節(jié)本車輛的縱向速度使得當(dāng)?shù)谝惠喬ヅc道路摩擦估算值指示高輪胎與道路摩擦值時(shí)比當(dāng)?shù)谝惠喬ヅc道路摩擦估算值指示低輪胎與道路摩擦值時(shí)利用速度控制單元獲得距前車的更短距離和本車輛的更高縱向速度中的至少一個(gè),
-如果輪胎與道路摩擦估算單元不能提供第一輪胎與道路摩擦估算值,則利用速度控制單元基于預(yù)設(shè)的輪胎與道路摩擦值控制本車輛的縱向速度,其中預(yù)設(shè)的輪胎與道路摩擦值對(duì)應(yīng)于高輪胎與道路摩擦值,并且其中方法進(jìn)一步包括:
-一旦檢測(cè)到碰撞威脅事件則使用制動(dòng)控制單元啟動(dòng)致動(dòng)器。
因?yàn)轭A(yù)設(shè)的輪胎與道路摩擦值對(duì)應(yīng)于高輪胎與道路摩擦值并且因?yàn)槿绻喬ヅc道路摩擦估算單元不能提供第一輪胎與道路摩擦估算值則基于預(yù)設(shè)的輪胎與道路摩擦值控制本車輛的縱向速度,所以本車輛縱向速度被控制為使得當(dāng)輪胎與道路摩擦估算單元不能提供第一輪胎與道路摩擦估算值時(shí)獲得距前車的更短距離和更高本車輛縱向速度中的至少一個(gè)。因此,提供了一種方法,其中在輪胎與道路摩擦估算單元不能提供第一輪胎與道路摩擦估算值的情形下不需要采用最壞條件下低輪胎與道路摩擦值,從而在這種情形下不保持距前車的過(guò)大距離和/或不合理地較低本車輛速度。
此外,由于駕駛輔助設(shè)備包括加強(qiáng)制動(dòng)系統(tǒng)并且由于所述方法包括一旦檢測(cè)到碰撞威脅事件則啟動(dòng)加強(qiáng)制動(dòng)系統(tǒng)的致動(dòng)器,可獲得距前車的更短距離和/或本車輛的更高縱向速度同時(shí)保持乃至改進(jìn)了駕駛安全性。
因此,提供了一種能夠調(diào)節(jié)本車輛縱向速度的方法,其使得可獲得距前車的更短距離和/或本車輛的更高縱向速度同時(shí)保持乃至改進(jìn)了駕駛安全性。
作為進(jìn)一步的結(jié)果,所提供的方法將改進(jìn)交通流量,特別是在多個(gè)車輛使用控制本車輛縱向速度的方法的情形下,因?yàn)樗龇椒ㄔ试S距前車的更短距離和/或使用該方法的車輛的更高縱向速度。
因此,提供了對(duì)本車輛縱向速度的改進(jìn)控制。因此,可實(shí)現(xiàn)上述目的。
可選擇地,所述方法進(jìn)一步包括:
-使用輪胎與道路摩擦估算單元將第一輪胎與道路摩擦估算值分類為可靠的或不可靠的,并且
-如果輪胎與道路摩擦估算單元不能提供可靠的第一輪胎與道路摩擦估算值,則基于預(yù)設(shè)的輪胎與道路摩擦值利用速度控制單元控制本車輛的縱向速度。
因此,所述方法將控制本車輛的縱向速度以使得當(dāng)輪胎與道路摩擦估算單元不能提供可靠的第一輪胎與道路摩擦估算值時(shí)獲得距前車的更短距離和本車輛的更高縱向速度中的至少一個(gè)。因此,提供了一種方法,在輪胎與道路摩擦估算單元不能提供可靠的第一輪胎與道路摩擦估算值的情形下,所述方法不采用最壞條件下的低輪胎與道路摩擦值從而在這種情形下不保持距前車的過(guò)大距離和/或不合理地較低本車輛速度。
可選擇地,所述方法進(jìn)一步包括:
-利用速度控制單元通過(guò)選擇性地施加本車輛的車輪制動(dòng)來(lái)控制本車輛的縱向速度。
藉此,進(jìn)一步改進(jìn)了行駛安全性。
可選擇地,所述方法進(jìn)一步包括:
-在本車輛制動(dòng)期間使用輪胎與道路摩擦估算單元提供第二輪胎與道路摩擦估算值,并且
-當(dāng)可獲得第二輪胎與道路摩擦估算值時(shí)至少基于第二輪胎與道路摩擦估算值利用速度控制單元控制本車輛的縱向速度。
在制動(dòng)期間,可提供比本車輛未制動(dòng)行進(jìn)期間更可靠的輪胎與道路摩擦估算值。因此,第二輪胎與道路摩擦估算值比第一輪胎與道路摩擦估算值更可靠,意味著在大多數(shù)情形下,第二輪胎與道路摩擦估算值比第一輪胎與道路摩擦估算值更接近實(shí)際輪胎與道路摩擦值。因此,由于所述方法包括當(dāng)可獲得第二輪胎與道路摩擦估算值時(shí)至少基于第二輪胎與道路摩擦估算值控制本車輛的縱向速度,進(jìn)一步改進(jìn)了駕駛安全性。
可選擇地,所述方法進(jìn)一步包括:
-至少部分地通過(guò)檢測(cè)到第一輪胎與道路摩擦估算值超過(guò)第二輪胎與道路摩擦估算值達(dá)預(yù)定閾值來(lái)檢測(cè)碰撞威脅事件。
如上所述,在制動(dòng)期間,可提供比本車輛未制動(dòng)行進(jìn)期間更可靠的輪胎與道路摩擦估算值。因此,第二輪胎與道路摩擦估算值比第一輪胎與道路摩擦估算值更可靠,意味著在大多數(shù)情形下,第二輪胎與道路摩擦估算值比第一輪胎與道路摩擦估算值更接近實(shí)際輪胎與道路摩擦值。因而,檢測(cè)到第一輪胎與道路摩擦估算值以預(yù)定閾值超過(guò)第二輪胎與道路摩擦估算值就表示第一輪胎與道路摩擦估算值低于實(shí)際輪胎與道路摩擦。這種指示示出碰撞風(fēng)險(xiǎn)增加。因此,通過(guò)檢測(cè)碰撞威脅事件,至少部分地通過(guò)檢測(cè)到第一輪胎與道路摩擦估算值高于第二輪胎與道路摩擦估算值來(lái)檢測(cè)碰撞威脅事件,進(jìn)一步增加了駕駛安全性。
可選擇地,所述方法進(jìn)一步包括:
-至少部分地通過(guò)檢測(cè)到第二輪胎與道路摩擦估算值不足以避免碰撞來(lái)檢測(cè)碰撞威脅事件。
藉此,進(jìn)一步改進(jìn)了行駛安全性。
當(dāng)研究所附權(quán)利要求和隨后的詳細(xì)說(shuō)明時(shí),本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)將更為清楚。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到,所述的不同特征可組合以產(chǎn)生除了在下文中描述之外的實(shí)施例而不脫離本發(fā)明由所附權(quán)利要求限定的范圍。
附圖說(shuō)明
將很容易從以下詳細(xì)說(shuō)明和附圖理解此處本發(fā)明包括其特定特征和優(yōu)點(diǎn)的本發(fā)明的各種方面,其中:
圖1示出包括駕駛輔助設(shè)備的車輛,
圖2示出本車輛的加強(qiáng)制動(dòng)系統(tǒng),并且
圖3示出使用駕駛輔助設(shè)備控制本車輛的縱向速度的方法。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將進(jìn)一步完全地參照示出示例實(shí)施例的附圖描述此處的實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見(jiàn),示例實(shí)施例的公開(kāi)特征可組合。相同的附圖標(biāo)記在文中指的是相同的元件。
為了簡(jiǎn)便和/或清楚起見(jiàn),已知的功能或結(jié)構(gòu)不再贅述。
圖1示出包括根據(jù)一些實(shí)施例的駕駛輔助設(shè)備1的車輛3。駕駛輔助設(shè)備1被構(gòu)造為至少控制配備有設(shè)備1的車輛3的縱向速度。駕駛輔助設(shè)備1可為被構(gòu)造為控制配備有設(shè)備1的車輛3的轉(zhuǎn)向、推進(jìn)單元和車輪制動(dòng)器25的半自主或完全自主駕駛輔助設(shè)備。駕駛輔助設(shè)備1包括被構(gòu)造為監(jiān)控本車輛3周圍的駕駛環(huán)境7的駕駛環(huán)境監(jiān)控單元5。圖1所示的駕駛環(huán)境7實(shí)質(zhì)上沿行進(jìn)正向在本車輛3的前方。但是,駕駛環(huán)境7也可包括本車輛3側(cè)面處以及本車輛3后面的環(huán)境。駕駛環(huán)境監(jiān)控單元5可包括一個(gè)或多個(gè)傳感器例如雷達(dá)(無(wú)線電檢測(cè)和測(cè)距)傳感器和/或激光(通過(guò)輻射受激發(fā)射的光放大)傳感器和/或激光雷達(dá)(lidar,也稱為光檢測(cè)和測(cè)距系統(tǒng))傳感器或一個(gè)或多個(gè)成像傳感器例如一個(gè)或多個(gè)攝像機(jī)單元。此外,駕駛環(huán)境監(jiān)控單元5可包括定位單元和電子地圖,其中定位單元可包括空基衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)例如全球定位系統(tǒng)(gps)、俄羅斯全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(glonass)、歐盟伽利略定位系統(tǒng)、中國(guó)指南針導(dǎo)航系統(tǒng)或印度地區(qū)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。駕駛環(huán)境監(jiān)控單元5可被構(gòu)造為監(jiān)控至本車輛3前方的前車9的距離和本車輛3與前車9之間的相對(duì)速度。駕駛環(huán)境監(jiān)控單元5可進(jìn)一步被構(gòu)造為監(jiān)控本車輛3所行進(jìn)道路的即將出現(xiàn)路段的外形并且被構(gòu)造為監(jiān)控道路目標(biāo)和道路使用者例如其它車輛和行人的存在和位置。
駕駛輔助設(shè)備1包括輪胎與道路摩擦估算單元11,其被構(gòu)造為在本車輛3行進(jìn)期間選擇性地提供第一輪胎與道路摩擦估算值。第一輪胎與道路摩擦估算值指示本車輛3的輪胎與本車輛3行進(jìn)其上的路面之間的摩擦值。
輪胎與道路摩擦估算單元11可包括被構(gòu)造為提供指示當(dāng)前輪胎與道路摩擦的數(shù)據(jù)的一個(gè)或多個(gè)傳感器裝置。輪胎與道路摩擦估算單元11可進(jìn)一步包括被設(shè)置為無(wú)線地例如通過(guò)蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)等等從周圍車輛和/或從遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫(kù)接收輪胎與道路摩擦數(shù)據(jù)的通信單元27。
有若干估算輪胎與道路摩擦的辦法。這些估算方法可被分類為直接或間接法。可用于這些實(shí)施例的一些方法如下所述并且被詮釋為輪胎與道路摩擦估算單元11可使用的方法示例從而在本車輛3行進(jìn)期間選擇性地提供第一輪胎與道路摩擦估算值。
以下描述的一些方法可在以下出版物中找到:ivss,智能車輛安全系統(tǒng)(intelligentvehiclesafetysystems),“道路摩擦估算,部分ii(roadfrictionestimation,partii)”,ivss工程報(bào)告,m.anderssonf.bruzelius,j.casselgren,hjort,s.
在下面說(shuō)明的方法和方程式中,x-方向?qū)?yīng)于本車輛3的縱向,y-方向?qū)?yīng)于本車輛3的橫向并且z-方向?qū)?yīng)于本車輛3的豎直方向。
直接法:
·在動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性系統(tǒng)和/或牽引力控制系統(tǒng)的介入期間使用可得到的車輛動(dòng)力信息(例如加速度和車輛質(zhì)量)、沿x、y和z-方向的輪胎力通過(guò)輪胎力的估算來(lái)估算摩擦值。輪胎力可用于計(jì)算介入期間的最大摩擦力值,該最大摩擦力值可用作估算的摩擦值。
·通過(guò)使用自對(duì)準(zhǔn)扭矩(self-aligningtorque)mz估算摩擦值??墒褂米詫?duì)準(zhǔn)扭矩mz與輪胎力之間的理論關(guān)系。該方法例如在出版物“道路摩擦估算,部分ii”中說(shuō)明。
·通過(guò)縱向滑移和估算的/計(jì)算的輪胎力估算摩擦值。輪胎型號(hào)、電刷模型可用于設(shè)計(jì)車輛輪胎的模型。電刷模型將輪胎與道路的瞬時(shí)接觸面(patch)簡(jiǎn)化為電刷。模型考慮了電刷剛度、輪胎力和滑移,即車輪的前進(jìn)速度與車輛前進(jìn)速度之間的比率。測(cè)量滑移和輪胎力并且隨后估算輪胎的硬度用于估算摩擦值。該方法例如在出版物“道路摩擦估算,部分ii”中說(shuō)明。
·輪胎上安裝的傳感器例如應(yīng)變儀和加速度計(jì)用于估算輪胎力和摩擦值。
間接法的特征在于不估算摩擦自身,而是估算間接指示器,例如聲音或光學(xué)特性。
間接法:
·使用近紅外分光術(shù)或攝像機(jī)結(jié)合摩擦值進(jìn)行路面分類。該方法例如在出版物“道路摩擦估算,部分ii”中說(shuō)明。
·輪胎安裝的傳感器例如應(yīng)變儀和加速度計(jì)結(jié)合摩擦值估算路面紋理。
·雨量傳感器、溫度傳感器、刮水器速度和類似參數(shù)用于確認(rèn)其它摩擦估算值(沒(méi)有足夠的信息單獨(dú)進(jìn)行摩擦估算)。
·通過(guò)分析輪胎與道路接觸瞬時(shí)接觸面產(chǎn)生的聲音結(jié)合摩擦值對(duì)路面分類。
·v2i2v(車輛-基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)-車輛)和v2v(車輛-車輛)通信以得到例如通過(guò)其它車輛進(jìn)行的道路摩擦估算。
輪胎與道路摩擦估算單元11可使用直接和間接法的組合從而在本車輛3行進(jìn)期間選擇性地提供第一輪胎與道路摩擦估算值。通過(guò)使用方法的組合和使用輸入數(shù)據(jù)的組合,可獲得可靠的摩擦值。
輪胎與道路摩擦估算單元11被構(gòu)造為在本車輛3行進(jìn)期間選擇性地提供第一輪胎與道路摩擦估算值的這個(gè)特征暗示當(dāng)輪胎與道路摩擦估算單元11能夠提供第一輪胎與道路摩擦估算值時(shí)輪胎與道路摩擦估算單元11將提供第一輪胎與道路摩擦估算值,并且當(dāng)輪胎與道路摩擦估算單元11不能提供第一輪胎與道路摩擦估算值時(shí)輪胎與道路摩擦估算單元11不提供第一輪胎與道路摩擦估算值。當(dāng)情況允許時(shí)輪胎與道路摩擦估算單元11能夠提供第一輪胎與道路摩擦估算值,并且當(dāng)情況不允許時(shí)不提供第一輪胎與道路摩擦估算值。這些情況是駕駛環(huán)境情況和指示這些駕駛環(huán)境情況的輸入數(shù)據(jù)。
駕駛輔助設(shè)備1包括速度控制單元13,速度控制單元13被構(gòu)造為基于至少所監(jiān)控的駕駛環(huán)境駕駛環(huán)境7和第一輪胎與道路摩擦估算值來(lái)控制本車輛3的縱向速度從而調(diào)節(jié)本車輛3的縱向速度,使得當(dāng)與第一輪胎與道路摩擦估算值指示低輪胎與道路摩擦值時(shí)相比第一輪胎與道路摩擦估算值指示高輪胎與道路摩擦?xí)r獲得距前車9的更短距離d和本車輛3的更高縱向速度中的至少一個(gè)。速度控制單元13被構(gòu)造為通過(guò)控制本車輛3的推進(jìn)單元和/或通過(guò)控制本車輛3的車輪制動(dòng)器25以控制本車輛3的縱向速度。
速度控制單元13進(jìn)一步被構(gòu)造為如果輪胎與道路摩擦估算單元11不能提供第一輪胎與道路摩擦估算值則基于預(yù)設(shè)的輪胎與道路摩擦值控制本車輛3的縱向速度。如上所述,在本車輛行進(jìn)期間估算當(dāng)前輪胎與道路摩擦是本身困難的任務(wù)。因此,在很多情況下,輪胎與道路摩擦估算單元11不能提供第一輪胎與道路摩擦估算值。
預(yù)設(shè)的輪胎與道路摩擦值對(duì)應(yīng)于高的輪胎與道路摩擦值。藉此,速度控制單元13將調(diào)節(jié)本車輛3的縱向速度使得當(dāng)輪胎與道路摩擦估算單元不能提供第一輪胎與道路摩擦估算值時(shí)獲得距前車9的更短距離d和本車輛3的更高縱向速度中的至少一個(gè)。因此,提供了一種駕駛輔助設(shè)備1,如果輪胎與道路摩擦估算單元不能提供第一輪胎與道路摩擦估算值則該駕駛輔助設(shè)備1不采用最壞條件下的低輪胎與道路摩擦值,并且在這些情形下不保持距前車9的過(guò)大距離或不會(huì)不合理地較低本車輛速度。再者,當(dāng)?shù)谝惠喬ヅc道路摩擦估算值指示低輪胎與道路摩擦值時(shí),速度控制單元13將調(diào)節(jié)本車輛3的縱向速度從而獲得距前車9的更大距離和本車輛3的更低縱向速度中的至少一個(gè)。
根據(jù)一些實(shí)施例,預(yù)設(shè)的輪胎與道路摩擦值在0.65-0.95的范圍內(nèi)。0.65-0.95范圍內(nèi)的輪胎與道路摩擦值是在適當(dāng)路況下例如在道路表面上不出現(xiàn)雪或冰的路況下存在的輪胎與道路摩擦值。因而,在預(yù)設(shè)的輪胎與道路摩擦值處于0.65-0.95范圍內(nèi)的實(shí)施例中,在輪胎與道路摩擦估算單元11不能提供第一輪胎與道路摩擦估算值的情形下速度控制單元13將如同輪胎與道路摩擦值適宜一樣控制本車輛3的縱向速度。根據(jù)其它實(shí)施例,預(yù)設(shè)的輪胎與道路摩擦值處于0.70-0.9的范圍內(nèi)。根據(jù)又一些實(shí)施例,預(yù)設(shè)的輪胎與道路摩擦值在0.75-0.85的范圍內(nèi)。根據(jù)進(jìn)一步的實(shí)施例,預(yù)設(shè)的輪胎與道路摩擦值在0.78-0.82的范圍內(nèi)。根據(jù)所有那些實(shí)施例,預(yù)設(shè)的輪胎與道路摩擦值處于在適當(dāng)路況下存在的摩擦值范圍內(nèi)。
駕駛輔助設(shè)備1進(jìn)一步包括加強(qiáng)制動(dòng)系統(tǒng)15。圖2示出圖1中所示的本車輛3的加強(qiáng)制動(dòng)系統(tǒng)15。加強(qiáng)制動(dòng)系統(tǒng)15包括制動(dòng)元件17、致動(dòng)器19和制動(dòng)控制單元21。致動(dòng)器19被設(shè)置為一旦啟動(dòng)則將制動(dòng)元件17定位為與本車輛3行進(jìn)其上的路面23相接觸從而提供本車輛3的緊急制動(dòng)。在圖2所示的實(shí)施例中,制動(dòng)元件17包括真空板18并且致動(dòng)器19包括被設(shè)置為將真空板18定位為與路面23相接觸的氣動(dòng)臂。一旦被定位為與路面23相接觸,真空板18與路面23之間形成的真空將朝路面23壓迫真空板18。藉此,獲得實(shí)質(zhì)的制動(dòng)作用。加強(qiáng)制動(dòng)系統(tǒng)15可包括當(dāng)與路面23相接觸時(shí)提供本車輛3的緊急制動(dòng)的其它類型的制動(dòng)元件。這種制動(dòng)元件的示例是帶有高摩擦系數(shù)的板以及鉤和線設(shè)備,圖2未示出。根據(jù)一些實(shí)施例,致動(dòng)器19被設(shè)置為一旦啟動(dòng)則將制動(dòng)元件17按壓在本車輛3行進(jìn)其上的路面23上從而提供本車輛3的緊急制動(dòng)。
下面,參照?qǐng)D1和圖2。制動(dòng)控制單元21被設(shè)置為一旦檢測(cè)到碰撞威脅事件則啟動(dòng)致動(dòng)器19。制動(dòng)控制單元21被設(shè)置為確定碰撞威脅水平并且通過(guò)分析由駕駛環(huán)境監(jiān)控單元3監(jiān)控的駕駛環(huán)境7和本車輛3的縱向速度來(lái)檢測(cè)碰撞威脅事件。這種分析可包括分析道路即將出現(xiàn)的路段的資料以及其它道路使用者例如其它車輛和行人的存在和位置。制動(dòng)控制單元21可檢測(cè)碰撞威脅事件并且通過(guò)比較距前車9的距離d和本車輛3與前車9之間的監(jiān)控相對(duì)速度來(lái)確定碰撞威脅的水平。
根據(jù)一些實(shí)施例,輪胎與道路摩擦估算單元11被構(gòu)造為將第一輪胎與道路摩擦估算值分類為可靠的或不可靠的,其中速度控制單元13進(jìn)一步被構(gòu)造為如果輪胎與道路摩擦估算單元11不能提供可靠的第一輪胎與道路摩擦估算值則基于預(yù)設(shè)的輪胎與道路摩擦值控制本車輛3的縱向速度。因此,速度控制單元13將調(diào)節(jié)本車輛3的縱向速度從而當(dāng)輪胎與道路摩擦估算單元不能提供可靠的第一輪胎與道路摩擦估算值時(shí)獲得距前車9的更短距離d和本車輛3的更高縱向速度中的至少一個(gè)。輪胎與道路摩擦估算單元11可被構(gòu)造為基于估算輪胎與道路摩擦的方法將第一輪胎與道路摩擦估算值分類為可靠的或不可靠的。例如,用直接法估算的輪胎與道路摩擦可被分類為可靠的并且用間接法估算的輪胎與道路摩擦可被分類為不可靠的。也就是說(shuō),在動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性系統(tǒng)和/或牽引力控制系統(tǒng)介入期間獲得的第一輪胎與道路摩擦估算值將被分類為可靠的,而通過(guò)分析來(lái)自雨量傳感器、溫度傳感器、刮水器速度等等獲得的第一輪胎與道路摩擦估算值將被分類為不可靠的。此外,由通信單元27接收的指示本車輛3行進(jìn)其上的道路的即將出現(xiàn)部分上最新行進(jìn)車輛的某個(gè)輪胎與道路摩擦的輪胎與道路摩擦數(shù)據(jù)可被分類為可靠的,而當(dāng)從車輛行進(jìn)在道路即將出現(xiàn)的部分上開(kāi)始已經(jīng)過(guò)去更多時(shí)間時(shí),第一輪胎與道路摩擦估算值可被分類為不可靠的。此外,如上所述,使用方法的組合和/或使用輸入數(shù)據(jù)的組合獲得的第一輪胎與道路摩擦估算值可被分類為可靠的。根據(jù)一些實(shí)施例,輪胎與道路摩擦估算單元11被構(gòu)造為通過(guò)稱重法和/或用于提供第一輪胎與道路摩擦估算值的輸入數(shù)據(jù)將第一輪胎與道路摩擦估算值分類為可靠的或不可靠的。
根據(jù)一些實(shí)施例,速度控制單元13被進(jìn)一步構(gòu)造為通過(guò)選擇性地施加本車輛的車輪制動(dòng)器25控制本車輛3的縱向速度。速度控制單元13例如可被構(gòu)造為當(dāng)距前車9的距離d和本車輛3與前車9之間的相對(duì)速度指示本車輛3的推進(jìn)單元的控制不足以保持距前車9的安全距離時(shí)施加本車輛3的車輪制動(dòng)器25。速度控制單元13可進(jìn)一步被構(gòu)造為一旦檢測(cè)到行人或其它道路使用者并且一旦檢測(cè)到碰撞威脅事件例如撞擊威脅事件和/或道路偏離威脅事件則施加本車輛3的車輪制動(dòng)器25。作為可選方案或組合地,速度控制單元13可被構(gòu)造為施加本車輛3的車輪制動(dòng)器25以提供更可靠的輪胎與道路摩擦估算值,下面稱為第二輪胎與道路摩擦估算值。
根據(jù)一些實(shí)施例,輪胎與道路摩擦估算單元11被構(gòu)造為在本車輛3的制動(dòng)期間提供第二輪胎與道路摩擦估算值。因?yàn)樵谥苿?dòng)期間提供第二輪胎與道路摩擦估算值,因此第二輪胎與道路摩擦估算值比第一輪胎與道路摩擦估算值更可靠。在制動(dòng)期間,輪胎與道路之間的力遠(yuǎn)高于本車輛3不制動(dòng)的行進(jìn)期間的力,因此可提供可靠得多的輪胎與道路摩擦估算值。因而,第二輪胎與道路摩擦估算值比第一輪胎與道路摩擦估算值更接近實(shí)際輪胎與道路摩擦值。輪胎與道路摩擦估算單元11可被構(gòu)造為在本車輛3的制動(dòng)期間通過(guò)使用直接法提供第二輪胎與道路摩擦估算值。例如,道路摩擦估算單元11可被構(gòu)造為在防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(abs)介入期間通過(guò)使用可得到的車輛動(dòng)力信息例如加速度和車輛質(zhì)量、沿x、y和z-方向的輪胎力估算輪胎力來(lái)提供第二輪胎與道路摩擦估算值。輪胎力可用于計(jì)算介入期間的最大摩擦力值,該最大摩擦力值可用作第二輪胎與道路摩擦估算值。
根據(jù)一些實(shí)施例,速度控制單元13被構(gòu)造為當(dāng)?shù)诙喬ヅc道路摩擦估算值可用時(shí)至少基于第二輪胎與道路摩擦估算值控制本車輛3的縱向速度。藉此,由于第二輪胎與道路摩擦估算值比第一輪胎與道路摩擦估算值更可靠,進(jìn)一步改進(jìn)了駕駛的安全性。進(jìn)一步,如上所述,速度控制單元13可被構(gòu)造為施加本車輛3的車輪制動(dòng)器25以使得輪胎與道路摩擦估算單元能夠提供第二輪胎與道路摩擦估算值。速度控制單元13例如可被構(gòu)造為施加本車輛3的車輪制動(dòng)器25以使輪胎與道路摩擦估算單元能夠當(dāng)輪胎與道路摩擦估算單元11不能提供可靠的第一輪胎與道路摩擦估算值時(shí)和/或當(dāng)監(jiān)控駕駛環(huán)境7指示一定水平的威脅時(shí)提供第二輪胎與道路摩擦估算值。
根據(jù)一些實(shí)施例,碰撞威脅事件至少部分地通過(guò)檢測(cè)到第一輪胎與道路摩擦估算值超過(guò)第二輪胎與道路摩擦估算值預(yù)定閾值來(lái)檢測(cè)。根據(jù)另一些實(shí)施例,碰撞威脅事件至少部分地通過(guò)檢測(cè)到第一輪胎與道路摩擦估算值和預(yù)設(shè)輪胎與道路摩擦值中至少一個(gè)超過(guò)第二輪胎與道路摩擦估算值預(yù)定閾值來(lái)檢測(cè)。根據(jù)一些實(shí)施例,預(yù)定閾值在0-0.3的范圍內(nèi)。在預(yù)定閾值為0的實(shí)施例中,至少部分地通過(guò)檢測(cè)到第一輪胎與道路摩擦估算值和預(yù)設(shè)輪胎與道路摩擦值中至少一個(gè)高于第二輪胎與道路摩擦估算值來(lái)檢測(cè)碰撞威脅事件。如上所述,可認(rèn)為第二道路摩擦估算值比第一輪胎與道路摩擦估算值更接近實(shí)際輪胎與道路摩擦。因而,檢測(cè)到第一輪胎與道路摩擦估算值和預(yù)設(shè)輪胎與道路摩擦值中至少一個(gè)高于第二輪胎與道路摩擦估算值預(yù)定閾值就表示實(shí)際輪胎與道路摩擦低于預(yù)期。這就表示即將碰撞的風(fēng)險(xiǎn)增加。因而,由于至少部分地通過(guò)檢測(cè)到第一輪胎與道路摩擦估算值和預(yù)設(shè)輪胎與道路摩擦值中至少一個(gè)超過(guò)第二輪胎與道路摩擦估算值預(yù)定閾值來(lái)檢測(cè)碰撞威脅事件,駕駛安全性進(jìn)一步提高。
根據(jù)一些實(shí)施例,碰撞威脅事件至少部分地通過(guò)檢測(cè)到第二輪胎與道路摩擦估算值不足以避免碰撞來(lái)檢測(cè)。例如,制動(dòng)控制單元21可比較第二輪胎與道路摩擦估算值與距前車9或另一道路使用者的距離d以及本車輛3與前車9之間的相對(duì)速度從而檢測(cè)到第二輪胎與道路摩擦估算值不足以避免本車輛3與前車9之間的撞擊。類似地,制動(dòng)控制單元21可比較第二輪胎與道路摩擦估算值與距估算的道路偏離的道路路段的距離d并且檢測(cè)到第二輪胎與道路摩擦估算值不足以避免道路偏離。一旦檢測(cè)到此,制動(dòng)控制單元21被設(shè)置為啟動(dòng)致動(dòng)器19。
如上所述,制動(dòng)控制單元21被設(shè)置為一旦檢測(cè)到碰撞威脅事件則啟動(dòng)致動(dòng)器19。當(dāng)符合所有以下條件時(shí)可認(rèn)為檢測(cè)到碰撞威脅事件,并且制動(dòng)控制單元21可被設(shè)置為僅啟動(dòng)致動(dòng)器19:
1.輪胎與道路摩擦估算單元5不能提供第一輪胎與道路摩擦估算值,或輪胎與道路摩擦估算單元5不能提供可靠的第一輪胎與道路摩擦估算值,或第一輪胎與道路摩擦估算值高于第二輪胎與道路摩擦估算值,
2.確定的碰撞威脅水平超過(guò)預(yù)定閾值,
3.自主制動(dòng)已經(jīng)啟動(dòng)以避免碰撞,并且
4.第二輪胎與道路摩擦估算值不足以避免碰撞。
通過(guò)僅僅啟動(dòng)致動(dòng)器19,當(dāng)滿足所有上述條件時(shí),即使在關(guān)鍵情況下也很少需要使用加強(qiáng)制動(dòng)系統(tǒng)15。但是當(dāng)使用時(shí),加強(qiáng)制動(dòng)系統(tǒng)15將增加制動(dòng)效果從而增加避免碰撞的可能性。
圖3示出使用駕駛輔助設(shè)備控制本車輛的縱向速度的方法100,駕駛輔助設(shè)備包括:
-駕駛環(huán)境監(jiān)控單元,
-輪胎與道路摩擦估算單元,
-速度控制單元,以及
-加強(qiáng)制動(dòng)系統(tǒng),其包括制動(dòng)元件、致動(dòng)器和制動(dòng)控制單元,其中致動(dòng)器被設(shè)置為一旦啟動(dòng)則將制動(dòng)元件定位為與本車輛行進(jìn)其上的路面相接觸從而提供本車輛的緊急制動(dòng),
其中所述方法100包括:
-使用駕駛環(huán)境監(jiān)控單元監(jiān)控110本車輛周圍的駕駛環(huán)境,
-在本車輛行進(jìn)期間使用輪胎與道路摩擦估算單元選擇性地提供120第一輪胎與道路摩擦估算值,
-至少基于監(jiān)控駕駛環(huán)境和第一輪胎與道路摩擦估算值來(lái)控制130本車輛的縱向速度從而調(diào)節(jié)本車輛的縱向速度以使得當(dāng)?shù)谝惠喬ヅc道路摩擦估算值指示高輪胎與道路摩擦值時(shí)比當(dāng)?shù)谝惠喬ヅc道路摩擦估算值指示低輪胎與道路摩擦值時(shí)利用速度控制單元獲得距前車的更短距離和本車輛的更高縱向速度中的至少一個(gè),
-如果輪胎與道路摩擦估算單元不能提供第一輪胎與道路摩擦估算值則基于預(yù)設(shè)的輪胎與道路摩擦值利用速度控制單元控制140本車輛的縱向速度,其中預(yù)設(shè)的輪胎與道路摩擦值對(duì)應(yīng)于高輪胎與道路摩擦值,并且其中方法100進(jìn)一步包括:
-一旦檢測(cè)到碰撞威脅事件則使用制動(dòng)控制單元啟動(dòng)150致動(dòng)器。
根據(jù)一些實(shí)施例,方法100進(jìn)一步包括:
-使用輪胎與道路摩擦估算單元將第一輪胎與道路摩擦估算值分類131為可靠的或不可靠的,并且
-如果輪胎與道路摩擦估算單元11不能提供可靠的第一輪胎與道路摩擦估算值,則利用速度控制單元基于預(yù)設(shè)的輪胎與道路摩擦值控制132本車輛的縱向速度。
根據(jù)一些實(shí)施例,方法100進(jìn)一步包括:
-利用速度控制單元通過(guò)選擇性地施加本車輛的車輪制動(dòng)器來(lái)控制133本車輛的縱向速度。
根據(jù)一些實(shí)施例,方法100進(jìn)一步包括:
-在本車輛制動(dòng)期間使用輪胎與道路摩擦估算單元提供134第二輪胎與道路摩擦估算值,并且
-當(dāng)?shù)诙喬ヅc道路摩擦估算值可用時(shí)至少基于第二輪胎與道路摩擦估算值利用速度控制單元控制135本車輛的縱向速度。
根據(jù)一些實(shí)施例,方法100進(jìn)一步包括:
-至少部分地通過(guò)檢測(cè)到第一輪胎與道路摩擦估算值超過(guò)第二輪胎與道路摩擦估算值預(yù)定閾值來(lái)檢測(cè)141碰撞威脅事件。
根據(jù)一些實(shí)施例,方法100進(jìn)一步包括:
-至少部分地通過(guò)檢測(cè)到第二輪胎與道路摩擦估算值不足以避免碰撞來(lái)檢測(cè)142碰撞威脅事件。