專利名稱：用于控制車輛減輕交叉路口碰撞的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于控制車輛減輕交叉路口碰撞的系統(tǒng)。
技術(shù)背景
根據(jù)2000年9月的題為“使用ITS措施的交叉路口防撞”的NHTSA報告DOT HS 809171，約43. 9%的車輛間的交叉路口碰撞或撞擊都發(fā)生在一輛車或兩輛車都未遵守位于 交叉路口的交通控制設(shè)備或信號或標志時。有必要提供一種系統(tǒng)和方法以避免或減輕車輛 間的交叉路口碰撞。發(fā)明內(nèi)容
在一個實施例中，公開的內(nèi)容可以構(gòu)成一種用于減輕交叉路口碰撞的控制系統(tǒng)。 該系統(tǒng)包括配備了存儲器并與至少一個雷達傳感器傳感系統(tǒng)聯(lián)通的電子控制模塊。此外， 還有至少一個環(huán)境傳感系統(tǒng)，車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)，至少一個操作者提示系統(tǒng)，以及制動控 制系統(tǒng)、可控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和動力系控制中的至少一個。
電子控制模塊可以是電子控制單元(ECU)、約束控制模塊(RCM)或交叉路口進入 提示模塊(IEA)中的至少一個。環(huán)境傳感系統(tǒng)可以包括車輛配備的用以與自適應(yīng)巡航控 制、減輕碰撞系統(tǒng)、變道輔助系統(tǒng)、盲點檢測系統(tǒng)、一組側(cè)撞碰撞傳感器、一組前撞碰撞傳感 器、至少一個預碰撞傳感器、全球定位系統(tǒng)(GPQ以及具有數(shù)字地圖的GPS導航系統(tǒng)關(guān)聯(lián)來 實現(xiàn)主動安全功能的那些環(huán)境傳感器。主車還配備有包括橫擺穩(wěn)定性控制、防側(cè)翻穩(wěn)定性 控制以及橫向穩(wěn)定性控制中的至少一個的車輛穩(wěn)定系統(tǒng)。提示指示器可以包括觸覺、聽覺 或視覺警報。
在另一個實施例中，公開的內(nèi)容涉及一種防止或減輕車輛交叉路口碰撞的方法。 一種方法可以包括確定車輛是否進入交叉路口，確定車輛操作者是否對感測到的交叉路 口的狀況進行正確回應(yīng)，當接近或位于交叉路口時啟動制動控制系統(tǒng)以使制動器預載，確 定交叉路口的威脅類別，確定交叉路口危險是否迫在眉睫，啟動減輕事故提示系統(tǒng)，降低交 叉路口發(fā)動機扭矩，確定是否要轉(zhuǎn)向避開危險，通過可控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)啟動交叉路口轉(zhuǎn)向輔助， 通過可控制動系統(tǒng)啟動交叉路口轉(zhuǎn)向輔助，確定駕駛員是否啟動駕駛員制動以當駕駛員的 剎車被認為不足時，提供交叉路口制動輔助，以及啟動交叉路口減輕事故自動制動系統(tǒng)。


圖1為根據(jù)本申請的一個系統(tǒng)的圖示。
圖2為流程圖的圖示，其示出了當車輛不遵守交通信號或標志并且錯誤地進入交 叉路口時所涉及的步驟。
圖3為配備有近距離雷達傳感器的主車的圖示，其示出了用于目標車輛的各種轉(zhuǎn) 向的覆蓋范圍。
圖4A為交叉路口的圖示，其中，目標車輛不遵守交通信號進入交叉路口，與另一車輛發(fā)生碰撞事故。
圖4B為交叉路口的圖示，其中，目標車輛不遵守交通信號并進入交叉路口，而主 車駕駛員使車輛轉(zhuǎn)向。
圖4C為交叉路口的圖示，其中，目標車輛不遵守交通信號并進入交叉路口，同時 主車駕駛員轉(zhuǎn)向并啟動本申請的一個系統(tǒng)。
圖5為交叉路口的圖示，其中，目標車輛不遵守交通信號并進入交叉路口，同時主 車駕駛員轉(zhuǎn)向并啟動本申請的一個系統(tǒng)，其示出了通過制動實現(xiàn)的交叉路口轉(zhuǎn)向輔助以減 輕交叉路口事故的仿真快照。
圖6為軟件流程圖，其示出了根據(jù)本申請的減輕交叉路口事故的方法的實施例。
具體實施方式
現(xiàn)在參見附圖，其中相同的附圖標記表示相同的結(jié)構(gòu)，主車攜帶的用于減輕交叉 路口碰撞的控制系統(tǒng)總體上表示為10，其配備有至少一個電子控制模塊12，其具有存儲器 和數(shù)據(jù)表或其它位于其中的系統(tǒng)操作指示。存儲器可以是RAM、FLASH、PROM、EPROM、EEPROM 或任何其他存儲器。ECM12可以是新的車輛系統(tǒng)水平電子控制單元(ECU)，其被稱為安全 E⑶，或者可以是現(xiàn)有E⑶中的一種，例如約束控制模塊(RCM)或制動控制E⑶。ECM12也包 括交叉路口提示模塊(IEAM)，或其他任何模塊，或它們的結(jié)合。
雷達傳感系統(tǒng)14與ECM電子聯(lián)通。雖然可以用CMOS或CXD攝像系統(tǒng)取代雷達系 統(tǒng)14，但本發(fā)明為了說明簡單仍將著重于雷達系統(tǒng)。雷達系統(tǒng)通常具有相對較短的距離并 具有相對較寬的視角。在一實施例中，雷達可以具有從約0. Im到約60m的范圍以及約60 度的相對寬的視角。雷達傳感器最好安裝在車輛的前角(如圖4A-C所示)，鄰近于一些形 成車輛環(huán)境傳感系統(tǒng)的一部分的傳感器。
雷達系統(tǒng)用于與車輛環(huán)境傳感系統(tǒng)16 —起使用，車輛環(huán)境傳感系統(tǒng)16可以包括 CMOS和CXD攝像機、激光雷達，以及例如短距離雷達、長距離雷達、遠紅外傳感器等的其他 雷達系統(tǒng)，其也與ECM電子聯(lián)通，雷達系統(tǒng)與車輛環(huán)境傳感系統(tǒng)16 —起使用以確定主車是 否不正確地進入交叉路口，并進一步確定在非常短的時段里交叉路口附近是否存在其他可 能進入主車未來路徑的目標車輛。
車輛環(huán)境傳感系統(tǒng)包括預碰撞和碰撞傳感器，如本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的那樣定向 在車輛的各個點。具體地，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是，它們是前、后以及側(cè)向的預碰撞 和碰撞傳感器。車輛環(huán)境傳感系統(tǒng)也可以包括那些用于與自適應(yīng)巡航控制、減輕碰撞系統(tǒng)、 變道輔助系統(tǒng)、盲點檢測系統(tǒng)、側(cè)碰碰撞傳感器、前碰碰撞傳感器、至少一個預碰撞傳感器、 GPS系統(tǒng)，以及GPS導航系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的安全功能的傳感器。
系統(tǒng)10還包括車輛穩(wěn)定系統(tǒng)18，其與ECM以及其他用于實現(xiàn)車輛穩(wěn)定性控制特征 所必須的傳感器電子聯(lián)通，并將有關(guān)橫擺穩(wěn)定性控制、橫向穩(wěn)定性控制以及側(cè)翻穩(wěn)定性控 制的信息提供給ECM。駕駛員提示系統(tǒng)20與ECM電子聯(lián)通，并提供指示應(yīng)向主車的駕駛員 發(fā)送警報的數(shù)據(jù)。警報可以是視覺的，例如警示燈和車輛信息中心顯示器上的文字或任何 其他給駕駛員的視覺警報；或聽覺的，例如來自車輛報時裝置的警報或車輛揚聲器說出的 電子單詞或符號信息或其他例如蜂鳴聲、鈴聲或其他給駕駛員的指示存在報警狀況的聲音 信號；或觸覺的，例如觸覺方向盤、觸覺加速踏板、觸覺座椅、觸覺安全帶預拉緊裝置，或其他任何用于震動或以別的運動指示存在報警狀況的結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)還包括制動控制系統(tǒng)22、轉(zhuǎn) 向控制系統(tǒng)24、最好是自動前轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(AFS)或電動輔助轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPAS)，以及動力系控 制系統(tǒng)26中的至少一個，最好是全部。在一實施例中，當檢測到預碰撞危險時，使制動控制 系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)接合。系統(tǒng)還可以包括約束控制模塊28，其在從ECM12接收到指示或從預碰撞傳感器接 收到表示存在碰撞情形或預碰撞情形的數(shù)據(jù)時，啟動車輛中的各種安全系統(tǒng)和約束系統(tǒng)， 其中預碰撞傳感器是車輛環(huán)境傳感系統(tǒng)16的一部分。在這種情況下，將預拉緊安全帶，并 且必要的話，安全氣囊系統(tǒng)將準備打開。此外，系統(tǒng)還可以包括與ECM及車輛環(huán)境傳感系統(tǒng) 通信的交叉路口進入提示模塊(IEAM) 30，其可以包括全球定位系統(tǒng)以響應(yīng)來自車輛環(huán)境傳 感系統(tǒng)的合理數(shù)據(jù)，IEAM記錄車輛正接近或處在交叉路口，然后通過與ECM以及其他如前 所述的系統(tǒng)中的組件聯(lián)通，根據(jù)IEAM接收的數(shù)據(jù)信號適當?shù)貑酉到y(tǒng)的各種其他方面。交叉路口進入提示(IEA)模塊使用來自GPS接收器以及具有數(shù)字地圖的GPS導航 系統(tǒng)(例如來自高級駕駛員輔助(ADAS)系統(tǒng))的信息確定主車進入交叉路口。它也可以 使用其他可用的環(huán)境傳感器以完善主車是否正進入交叉路口 的臨近區(qū)域的確定。通常，配 備有GPS和GPS導航系統(tǒng)的主車將可能提供交叉路口的各種特征，例如1)交叉路口是否是 之前可能發(fā)生過許多事故的交通事故多發(fā)地段，2)交叉路口是否是繁忙的交叉路口，3)交 叉路口限速，以及4)交叉路口路況例如路面摩擦水平，并且基于該交叉路口特征，當要到 達交叉路口的時間低于特定閾值例如10秒時，可以通過前述視覺、聽覺、觸感警報裝置發(fā) 出警報信號。要到達交叉路口的時間定義為車輛到交叉路口的距離和當前車速之間的比值。具 體的警報訊息可以包括1)交叉路口是否是事故多發(fā)地段；2)交叉路口是否是繁忙且擁擠 的交叉路口 ；3)車速是否高于通過交叉路口所允許的限速；4)如果駕駛員保持他的車速， 目前要到達交叉路口的時間；5)交叉路口當前路況；以及6)交叉路口是否具有4-路/2-路 停車標記或交通燈。隨著可用的路況指示信息越來越多，可以開發(fā)和使用更多的警報信息。如果駕駛不響應(yīng)IEA的警報訊息，也就是說，沒有油門降低或駕駛員啟動的制動， 或車速高于閾值，將發(fā)生交叉路口制動預載(IBP)，然后少量的制動壓力將使制動液壓系統(tǒng) 預載。這種預載制動壓力使制動液壓系統(tǒng)準備好以消除時間延遲，但不對車輛引入明顯的 運動干擾。這種預載壓力的最佳值在2至5巴的范圍內(nèi)。更具體地，IBP使用以下信息來確定是否將接受預載制動壓力需求并發(fā)送至制動 控制ECU:1)在交叉路口進入提示開始向駕駛員發(fā)送警報信號后，沒有駕駛員的響應(yīng)或試 圖改變；2)并且要到達交叉路口的時間低于例如為5秒的閾值，以及3)車速高于交叉路口 限速。IEA和/或IBP啟動后，一旦系統(tǒng)確定主車進入交叉路口的附近區(qū)域，將發(fā)生交叉 路口危險分類(ITC)。啟動交叉路口危險分類模塊，并且，如果要到達交叉路口的時間低于 另一個閾值(例如3秒)，將使用包括運動和環(huán)境傳感器連同車輛車身/內(nèi)部傳感器的車載 傳感器來確定駕駛員的轉(zhuǎn)向意圖(右轉(zhuǎn)、左轉(zhuǎn)或直行)，并檢測在交叉路口是否會有另一輛 車突然出現(xiàn)在主車的碰撞的不幸中；或預測如果主車和接近的車輛在不久的將來保持相同 的運動動力，是否將可能相互碰撞。系統(tǒng)功能是針對飛速移動的車輛，其可能引發(fā)對其他車輛的碰撞。如果配備到飛速移動的車輛的系統(tǒng)確定很可能即將發(fā)生碰撞或撞擊，則啟動駕駛員提示模塊(交叉路口 事故提示(IAA))，其向駕駛員提供聽覺的警報或視覺的警報。IAA也可以通過間歇但輕微 地震動(觸覺信號)例如剎車踏板、油門踏板、方向盤或安全帶(如果安全帶預拉緊是可控 的)來物理地提醒駕駛員。在ITC示出了如果車輛保持當前運動或速度趨勢時與其他車輛 的潛在碰撞后，啟動IAA。當主車在危險交叉路口附近時，可以啟動動力系控制器以控制發(fā)動機扭矩。如 果IAA發(fā)出警報訊息并且系統(tǒng)確認碰撞的可能性高，則啟動交叉路口發(fā)動機扭矩降低 (IETR)。當啟動IETR模塊時，即使由于駕駛員可能恐慌沒有減小油門，其也降低或切斷發(fā) 動機扭矩輸出。IETR設(shè)計為如果交叉路口危險清除或車輛不在危險交叉路口附近時，將逐 步停止。IETR可以具有高于在電子穩(wěn)定性控制、側(cè)翻穩(wěn)定性控制以及牽引控制中使用的其 他發(fā)動機扭矩減少需求的優(yōu)先級。如果系統(tǒng)確定沒有電子轉(zhuǎn)向和駕駛員轉(zhuǎn)向車輛時碰撞是不可避免的，則啟動依靠 制動的交叉路口轉(zhuǎn)向輔助(ISAbB)，將開始制動-轉(zhuǎn)向行為。這樣的基于制動的轉(zhuǎn)向輔助 功能一次達到兩個目的。如果駕駛員的轉(zhuǎn)向不足以避免或減輕碰撞ISAbB制動車輛以使車 輛慢下來并且提供差動制動以使車輛(與ESC的過度轉(zhuǎn)向控制相反的)過度轉(zhuǎn)向，以此來 實現(xiàn)防撞轉(zhuǎn)向輔助。在一實施例中，ISAbB可以與駕駛員的制動疊加并且在與駕駛員的轉(zhuǎn) 向意圖一致但增加更多轉(zhuǎn)向力的方向重新分配輪胎力。如果駕駛員不啟動避免事故轉(zhuǎn)向， ISAbB模塊將不會啟動。從這個角度來看，如果駕駛員的轉(zhuǎn)向不足以減輕很可能發(fā)生的事 故，ISAbB功能增強了駕駛員的避免事故轉(zhuǎn)向。盡管這實現(xiàn)了有限的事故避免性能，不過可 以避免許多與其他情況或故障模型有關(guān)的問題。只有車輛具有足夠的環(huán)境傳感器和專用的 雷達傳感器14以檢測環(huán)境以計劃安全路徑時，不依賴于駕駛員轉(zhuǎn)向的ISAbB或依賴于實際 情況的轉(zhuǎn)向輔助才是可能的。如果系統(tǒng)確定沒有電子轉(zhuǎn)向和駕駛員轉(zhuǎn)向車輛時碰撞是不可避免的，則啟動依靠 EPS或AFS的交叉路口轉(zhuǎn)向輔助(ISAbS)。如果車輛配備有EPAS或AFS，則ISAbS提供基于 轉(zhuǎn)向輔助的可控轉(zhuǎn)向。ISAbS—次也能達到兩個目的。首先，它輔助駕駛員正確地轉(zhuǎn)向，其 次，其次，它防止了可能使情況更糟或產(chǎn)生其他問題的駕駛員的錯誤轉(zhuǎn)向行為。只有在車輛 具有足夠的環(huán)境傳感器和專用的雷達傳感器14以檢測環(huán)境以計劃安全路徑時，不依賴于 駕駛員轉(zhuǎn)向的ISAbB或依賴于實際情況的轉(zhuǎn)向輔助才是可能的。如果系統(tǒng)確定碰撞是不可避免的，則啟動交叉路口制動輔助。當車輛準備通過啟 動IBA模塊減少損失和傷害時，IBA在駕駛員制動之上施加另外的制動以防止駕駛員恐慌 反應(yīng)所致的不足制動。推薦的制動需要以下公式表示的主缸壓力
νλ VVλ^k=kp H +kd
\dk J [dkAt dk_,At J其中，Apk是主缸增加的制動壓力，Vli和義^是在時間k的當前和過去的車輛速度， dk和dH是在時間k的當前和過去距交叉路口的距離，fp(lb和fd(lb是死區(qū)，kp和kd是兩個倍率。如果系統(tǒng)由于以下事實而確定碰撞是不可避免的，則啟動交叉路口自動制動 (IAB) 1)在交叉路口附近區(qū)域，確定的目標車輛在主車的路徑上；2)主車和目標車輛之間 的相對位置低于閾值以及3)駕駛員沒有采取例如轉(zhuǎn)向或制動的任何避免事故的措施的。該啟動與CMbB的功能類似，但將可能允許較大減速以達到道路的限制而不是預設(shè)值以減少嚴重的交叉路口事故。在描述了本申請的系統(tǒng)的一個實施例后，圖6是減輕車輛交叉路口碰撞的方法32 的軟件流程圖。步驟34確定車輛是否正在進入交叉路口。這可以通過包括具有數(shù)字地圖 的GPS導航系統(tǒng)的車輛環(huán)境傳感系統(tǒng)或其他表明車輛正進入交叉路口的信息來實現(xiàn)。步驟 36確定車輛操作者是否正確地響應(yīng)檢測到的交叉路口的情況。這可以通過操作者提示系統(tǒng) 來實現(xiàn)，其評估駕駛員對進入交叉路口的警報的響應(yīng)并確定響應(yīng)對于即將到來的危險是否 合適。當在交叉路口時，步驟38啟動制動控制系統(tǒng)以使用滋擾卡鉗壓力預載制動液壓。一 旦操作者提示系統(tǒng)確定了駕駛員響應(yīng)不足以避免與目標車輛的碰撞，步驟40確定交叉路 口危險類別。這通過包括預碰撞傳感器和專用雷達14的車輛環(huán)境傳感系統(tǒng)來實現(xiàn)。在步 驟36中，如果駕駛員沒有正確響應(yīng)，則軟件直接跳到步驟40。步驟42確定交叉路口危險是 否即將發(fā)生。這通過雷達系統(tǒng)和預碰撞傳感器實現(xiàn)。如果沒有危險即將發(fā)生，則軟件循環(huán) 返回步驟40。步驟44啟動事故減輕提示系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有在存儲器中的用于緊急處理準 則的預設(shè)的指令，該指令表示根據(jù)檢測到的危險和其它情況應(yīng)當采取的用于減輕或避免與 目標車輛碰撞的各種選項和動作。步驟46通過動力系控制ECU減少交叉路口發(fā)動機扭矩 以降低發(fā)動機速度和功率。步驟48確定駕駛員是否轉(zhuǎn)向車輛。如果確定駕駛員正轉(zhuǎn)向車 輛并且如果駕駛員正將車輛轉(zhuǎn)向安全的路徑，步驟50啟動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的交叉路口轉(zhuǎn)向輔助。 當駕駛員正采取適當?shù)拇胧┺D(zhuǎn)向遠離碰撞時，其將輔助駕駛員在即將到來的碰撞事故中轉(zhuǎn) 向車輛。在轉(zhuǎn)向輔助的后期，車輛輪胎力可能是飽和的并且轉(zhuǎn)向不會帶來太多的車輛轉(zhuǎn)向。 因此，在步驟52執(zhí)行依靠制動的進一步轉(zhuǎn)向以實現(xiàn)以下兩個目標當前輪飽和時進一步轉(zhuǎn) 向車輛以及減小汽車的動能以使車輛慢下來。流程繼續(xù)至步驟54。如果步驟48確定駕駛 員尚未采取使車輛轉(zhuǎn)向的行動，流程也將繼續(xù)至步驟54。步驟54確定駕駛員是否在制動。 如果其檢測到駕駛員在啟動駕駛員制動以例如阻止或減輕即將發(fā)生的碰撞，如果駕駛員的 制動對于交叉路口中即將到來的危險是不足的，那么步驟56啟動交叉路口制動輔助系統(tǒng)， 其將幫助增加制動系統(tǒng)中更多的制動壓力。步驟60啟動交叉路口自動制動以減輕任何碰 撞事故并使車輛安全停下。如果確定駕駛員面對即將發(fā)生的碰撞沒有制動，步驟60也可以 從步驟54直接執(zhí)行。在步驟60后，方法以閉環(huán)方式循環(huán)回步驟34。由于前述的在時間約束下復雜的速度-距離判斷的要求，交叉路口操作對于老駕 駛員來說可能更成問題。在描述了本申請的一個系統(tǒng)和方法后，圖2是發(fā)生在交叉路口的事故的示意圖。 通過研究該事故統(tǒng)計，將進一步證實前述方法的安全效果。交叉路口事故情況可以理解為 交叉路口碰撞事件的分布情況。交叉路口事故情況可以分為4類。第1類是穿過行駛路徑 的左轉(zhuǎn)，其是23.8%。第2類是沿著垂直的路徑進入，伴隨不足的間距，其為30.2%。第 3類是違反交通控制或信號沿著垂直路徑，43. 9%，以及違反交通控制和信號過早地進入交 叉路口占約2. 1%。上述第3類碰撞占交叉路口碰撞事故的最大比例，包括43. 9%的發(fā)生率。在這種 情況下，目標車輛由于交通控制需要停下。目標車輛可能違反交通控制并進入交叉路口。與 該情況或想法方法59相關(guān)的特點和步驟在圖2中示出。具體地，步驟62示出了各種交通控制設(shè)備，例如當車輛錯誤地進入交叉路口時可能忽略的出現(xiàn)的信號或標志。在這方面，交通燈的紅色信號階段、停止標志、閃爍的紅色信 號、讓步標志和停止標志/閃爍的紅燈作為最常見的與交叉路口關(guān)聯(lián)的交通標志或信號。 如圖2所示，交通燈的紅色信號階段占有關(guān)進入交叉路口的交通警報的53. 0%，以及停止 標志占這種交叉路口標志或警報的34. 1 %。這些合起來占了所有交叉路口交通信號和標志 的 87.1%。錯誤地進入交叉路口過程中的步驟64 (交通控制的要求)是，響應(yīng)上文所述的那 些信號，要求主車停止。然而，在錯誤地進入交叉路口的情況中，流程繼續(xù)至步驟66，這是 駕駛員響應(yīng)交通控制。在這種情況下，車輛繼續(xù)前進不會停止。在這個時刻，駕駛員可能認 識到他已錯誤地進入了交叉路口。如圖所示存在兩種行動路線或?qū)⒉扇〉姆椒āｑ{駛員可 能在直線方向繼續(xù)，如步驟68所示，其約占響應(yīng)的90. 4%，或駕駛員可能右轉(zhuǎn)或左轉(zhuǎn)，其約 占響應(yīng)的9.6%。在駕駛員決定轉(zhuǎn)向的情況中，如圖可見，左轉(zhuǎn)約為9. 1%,以及右轉(zhuǎn)約為 0. 5%。在步驟68后，步驟72示出了為什么駕駛員決定在所選擇方式下繼續(xù) 的各種原因 或起因。例如，駕駛員的粗心可能占駕駛員錯誤地通過交叉路口的22.4%。其他原因包括 故意違反信號(27.9%)，故意違反停止標志(9.3%)，試圖搶在信號之前(3.2%)以及視 障并且不能看見信號/標志(1. 4% )。類似地，在也是起因的步驟70后，步驟74示出了為什么駕駛員決定在所選擇的方 式下繼續(xù)的各種原因。在這種情況下，駕駛員粗心(69.9%)，故意違反信號(15.9%)，故 意違反停止標志(13. 4% )或試圖搶在信號之前(0. 8% )都是起因。步驟72和74都導致 嚴重的駕駛員過失。這些嚴重過失是駕駛員不遵守交通控制設(shè)備(TCD)狀態(tài)76，或者如78 中所示構(gòu)成故意違反的行為?，F(xiàn)參考圖3，示出了配備有必需的環(huán)境傳感器、駕駛員提示系統(tǒng)、例如ESC/RSC的 車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)以及例如EPAS或AFS系統(tǒng)的可控的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主車79。通常，駕駛 員提示系統(tǒng)包括聽覺警報或可視顯示。環(huán)境傳感系統(tǒng)可以具有各種不同類型的配置，包括 在自適應(yīng)巡航控制、減輕碰撞系統(tǒng)、變道輔助、盲點檢測、側(cè)碰撞傳感器、GPS、具有數(shù)字地圖 的GPS導航系統(tǒng)等中使用的那些。車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)包括例如橫擺穩(wěn)定性控制、側(cè)翻穩(wěn) 定性控制以及橫向穩(wěn)定性控制的控制功能。此外，涉及的驅(qū)動可以包括制動控制、動力系控 制、EPAS控制以及AFS控制。如圖3所示，主車在左前和右前角在已有的預碰撞傳感器之上均配備有短距離雷 達傳感器80。圖3示出了具有由80和84限制的視角和由82限制的觀察距離范圍的雷 達。該場景示出了主車79對要進行左轉(zhuǎn)的目標車輛86的傳感器覆蓋范圍。在本申請中， 也可以通過可控的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)來實現(xiàn)制動_轉(zhuǎn)向，其輔助駕駛員更好地轉(zhuǎn)向以避免碰撞并將 制動-轉(zhuǎn)向與環(huán)境傳感器結(jié)合。當目標車輛錯誤地進入交叉路口時被雷達檢測。目標車輛 86可能在方向92繼續(xù)直行穿過交叉路口，或可能如94所示向右轉(zhuǎn)或如96所示向左轉(zhuǎn)，但 向左轉(zhuǎn)可能導致與車輛79的潛在碰撞。因此可見圖4A描述了駕駛員沒有產(chǎn)生和矯正轉(zhuǎn)向動作地進入交叉路口。如果目 標車輛86不遵守交通燈穿過交叉路口，即使主車18的駕駛員試圖剎車或啟動碰撞減輕系 統(tǒng)功能，主車18也很可能會撞上目標車輛的左側(cè)。由于碰撞危險的較遲檢測，主車18配備 的碰撞減輕系統(tǒng)不太可能起到減輕碰撞的效果。
為了避免碰撞，圖4B中的主車78的駕駛員可能會在減小油門或制動車輛的同時 試圖轉(zhuǎn)向車輛。由于迫切和緊急的特點，主車的駕駛員的轉(zhuǎn)向或轉(zhuǎn)向、制動、減小油門的結(jié) 合不太可能實現(xiàn)完美的順序來避免這種碰撞?？只欧磻?yīng)或處理這種高動態(tài)情況中較少的經(jīng) 驗甚至可能使情況更糟。當車輛86遭受圖4B中描述的前碰撞時，主車78可能與車輛86 成角度地碰撞而停下來。現(xiàn)考慮如圖4C中所示的這種情況下的駕駛員轉(zhuǎn)向輔助。在潛在的交叉路口碰撞 可能發(fā)生之前，系統(tǒng)開始向駕駛員發(fā)送提示信息。如果主車78的駕駛員忽視了警報并且傳 感器系統(tǒng)檢測到即將發(fā)生的交叉路口碰撞，一旦駕駛員試圖轉(zhuǎn)向以使主車能夠轉(zhuǎn)向或移動 到安全路徑，系統(tǒng)將通過重新分配制動力或使用EPAS/AFS來增強車輛轉(zhuǎn)向，在該情況下， 安全的路徑大多是與目標車輛80平行的方向。這樣，與相關(guān)車輛成角度的碰撞可以完全避 免或者轉(zhuǎn)變成輕微的剮擦，這比成角度的側(cè)撞或前撞要輕微。

圖5為通過制動實現(xiàn)交叉路口轉(zhuǎn)向輔助以減輕交叉路口事故的模擬快照。需要的 注意的是，通過適當?shù)木瘓蠛椭鬈嚨霓D(zhuǎn)向以及制動，主車78完全避免了與目標車輛86的碰撞。用于描述本發(fā)明的實施例的詞語僅是描述性的詞語而并不是限制性的詞語。對于 本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，在不背離權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，多種變 化和改變將變得顯而易見。
權(quán)利要求
1.一種用于減輕交叉路口碰撞的控制系統(tǒng)，包含配備了存儲器并與至少一個雷達傳感器傳感系統(tǒng)聯(lián)通的電子控制模塊；至少一個環(huán)境 傳感系統(tǒng)；至少一個車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)；至少一個駕駛員提示系統(tǒng)以及制動控制系統(tǒng)、 可控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、電動輔助轉(zhuǎn)向系統(tǒng)以及動力系控制系統(tǒng)中的至少一個。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電子控制模塊可以是新的電子控制 單元、已有ECU、約束控制模塊或交叉路口進入提示模塊中的至少一個。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述雷達系統(tǒng)是具有廣視角的相對短距 離的系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述距離從約0到60米以及視角約為60度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述環(huán)境傳感系統(tǒng)包括那些用于與自適 應(yīng)巡航控制、減輕碰撞系統(tǒng)、變道輔助系統(tǒng)、盲點檢測系統(tǒng)、側(cè)碰碰撞傳感器、前碰碰撞傳感 器、至少一個預碰撞傳感器、全球定位系統(tǒng)，以及具有數(shù)字地圖用于導航的全球定位系統(tǒng)關(guān) 聯(lián)的特征的傳感器元件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)可以是橫擺穩(wěn) 定性控制、偵_穩(wěn)定性控制以及橫向穩(wěn)定性控制中的任一個或組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，雷達系統(tǒng)鄰近于環(huán)境傳感系統(tǒng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，當檢測到預碰撞的危險時，使所述制動輔 助系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向輔助系統(tǒng)接合。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述提示指示器是觸覺的、聽覺的或視覺的。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述可控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是主動前轉(zhuǎn)向系統(tǒng) (AFS)或/和電動輔助轉(zhuǎn)向(EPAS)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于減輕交叉路口碰撞的控制系統(tǒng)和方法。在一個實施例中，該系統(tǒng)包括配備了存儲器并與至少一個雷達傳感器系統(tǒng)聯(lián)通的電子控制模塊，至少一個環(huán)境傳感系統(tǒng)，至少一個車輛穩(wěn)定性系統(tǒng)，駕駛員提示系統(tǒng)，制動控制系統(tǒng)，可控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，以及動力系控制系統(tǒng)。在一個實施例中，該方法可以包括確定車輛是否正進入交叉路口，確定操作者是否對感測到的交叉路口狀況進行正確回應(yīng)，啟動可控的制動，確定任何交叉路口危險，確定任何檢測到的危險是否迫在眉睫，啟動減輕事故提示系統(tǒng)，處于交叉路口時降低發(fā)動機扭矩，以及處于交叉路口時啟動轉(zhuǎn)向和制動控制系統(tǒng)。
文檔編號B60W30/00GK102030006SQ20101029481
公開日2011年4月27日 申請日期2010年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月5日
發(fā)明者盧建波, 埃夫斯塔西奧斯·威勒尼斯, 帕納約蒂斯·青特雷, 普里亞·普拉薩德, 迪米塔爾·P·菲萊夫 申請人:福特全球技術(shù)公司