CN104875729B

CN104875729B - 自动的后部制动

Info

Publication number: CN104875729B
Application number: CN201510089279.XA
Authority: CN
Inventors: O.施温特; M.纽迈尔; J.金; B.伊格纳察克
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2014-02-27
Filing date: 2015-02-27
Publication date: 2020-02-28
Anticipated expiration: 2035-02-27
Also published as: EP2913234B1; US10053065B2; EP2913234A1; US20150239437A1; CN104875729A

Abstract

在一个实施方式中，本发明提供了一种方法，用于在车辆倒退时控制车辆制动***。所述方法包括在检测在车辆的路径中的物体时预先填充制动***。如果车辆继续朝着所检测的物体移动并且达到第一阈值，那么应用轻制动。如果车辆继续朝着所检测的物体移动并且达到第二阈值，那么应用较重的制动，直到完全制动，以防止车辆与物体碰撞。

Description

自动的后部制动

技术领域

本发明的实施方式涉及一种用于车辆的制动控制***，尤其用于响应于朝车辆后部被检测的物体而控制车辆制动。

背景技术

在当今市场上，汽车开始利用雷达和超声波传感技术来提高驾驶员的舒适度和安全性。最近，在倒退行驶时自动应用制动器的***进入了市场。这些***使用雷达或超声波传感器来检测朝车辆后部的物体，并且应用制动器来警告驾驶员或者在碰撞之前减速。

发明内容

在一个实施方式中，本发明提供了一种方法，用于在车辆倒退时控制车辆制动***。所述方法包括在检测在车辆的路径中的物体时预先填充制动***。如果车辆继续朝着所检测的物体移动并且达到第一阈值，那么应用轻制动。如果车辆继续朝着所检测的物体移动并且达到第二阈值，那么应用较重的制动，直到完全制动，以防止车辆与物体碰撞。本发明允许通过比现有***更高的速度并且通过使用通常安装在车辆内用于进行停车辅助和盲区检测的传感器来进行安全制动。

在另一个实施方式中，本发明提供了一种车辆的制动控制***。所述***包括：用于车辆的动态状态传感器；物体检测传感器；以及控制器。物体检测传感器可以包括（例如）雷达传感器和/或超声波传感器。动态状态传感器可以包括车辆速度传感器和/或转向传感器。控制器基于从所述动态状态传感器中接收的信号，确定车辆的路径。控制器还配置为基于车辆的确定路径（例如，在其他信号之中可以由转向传感器信号确定的路径）检测物体。而且，控制器基于来自物体检测传感器的输入而检测物体。在控制器检测在车辆的路径（即，车辆的后部路径）中的物体时，控制器预先填充制动***。如果车辆继续接近所检测的物体并且车辆的动态状态达到第一阈值，那么控制器应用第一制动量。如果车辆继续接近物体并且车辆的动态状态达到第二阈值，那么控制器应用第二制动量。

鉴于详细描述和附图，本发明的其他方面显而易见。

附图说明

图1示意性示出了车辆控制***。

图2示意性示出了包含在图1的***中的控制器；

图3A为示出图1的***的控制逻辑的流程图；

图3B为示出图3A的控制逻辑的继续的流程图；

图4用图表示出了在示例性场景中具有图1的***的车辆。

具体实施方式

在详细解释本发明的任何实施方式之前，要理解的是，本发明的应用不限于构造的细节以及在以下描述中提出的或者在以下附图中说明的部件的设置。本发明能够具有其他实施方式并且能够通过各种方式实践或执行。

而且，要理解的是，在本文中使用的措辞和术语用于进行描述，不应视为进行限制。在本文中使用“包含”、“包括”或“具有”及其变体，表示包括在后文中列出的物品及其等同物以及额外物品。广泛地使用术语“安装”、“连接”以及“耦合”，并且这些术语包括直接和间接安装、连接以及耦合。而且，无论是直接还是间接，“连接”和“耦合”都不限于物理或机械连接或耦合，并且可以包括电气连接或耦合。而且，可以使用已知的方式（包括直接连接、无线连接等），进行电子通信和通知。

应注意的是，多个基于硬件和软件的装置以及多个不同的结构部件可以用于实现本发明。而且，并且如在后面的段落中所述，在图中说明的具体配置旨在例证本发明的实施方式，并且能够具有其他替换的配置。

在检测在车辆的向后路径中的静止物体时，本发明应用分阶段的制动响应。尤其地，在车辆倒退行驶并且检测到静止物体时，预先填充车辆制动***，以准备刹车。如果车辆继续接近所检测的物体，并且满足某些相对速度和距离阈值，那么应用轻制动，以警告驾驶员在车辆路径中检测到物体。如果确定车辆依然接近物体，那么应用较重的制动（直到完全制动），以减小车辆速度和/或停止车辆，以避免与物体碰撞。

图1示出了车辆的控制***110。控制***110包括电子控制单元180、制动***120、车辆速度传感器130、转向传感器140以及物体传感器150。制动***120可以包括已知的部件或***，用于调整车辆100的制动，例如，制动控制器模块或加压制动器。车辆速度传感器130检测车辆100的速度或速率，并且转向传感器140检测车辆100的转向方向的变化。物体检测传感器150检测在车辆100附近的物体。物体检测传感器150可以包括任何合适的物体检测传感器，例如，雷达传感器、超声波传感器或视频传感器。物体检测传感器150可以单独地或者与其他传感器相结合地使用。控制器180（或电子控制单元“ECU”）通过通信总线190与传感器130、140和150进行电子通信。控制器180还通过总线190与制动***120进行通信。应注意的是，总线190可以包括有线和无线形式的连接或数据通信，并且一个或多个传感器可以通过直接连接与控制器180进行通信。

控制器180可以是基于微处理器的控制器，例如，计算机。图2示出了控制器180。控制器180包括处理单元210（例如，微处理器、专用集成电路（“ASIC”）等）、一个或多个存储器模块220以及输入/输出接口230。存储器模块220包括永久性计算机可读介质，例如，随机存取存储器（“RAM”）和/或只读存储器（“ROM”）。处理单元210可以从存储器模块220中检索指令并且执行这些指令，以执行特定的功能。处理单元210还可以检索数据并且将数据储存到存储器模块中，作为执行指令的一部分。

此外，处理单元210可以通过输入/输出接口230从位于控制器180外面的装置和***中获得数据。例如，如上所述，控制器180与传感器130、140和150通信。控制器180还将输出提供给制动***120。因此，如上面关于图1所描述的，输入/输出接口230使控制器180通过通信总线190连接至传感器130、140和150以及连接至制动***120。

还应理解的是，控制器180可以包括除了在本文中描述的部件以外的额外部件。而且，在一些实施方式中，控制器180的功能可以分布在多个***或装置之间。而且，在一些实施方式中，控制器180的功能可以与其他***或装置组合。例如，在一些实施方式中，控制器180还可以部分执行制动***120的功能。

控制器180包含由处理单元210执行的逻辑。在其他功能之中，这个逻辑基于朝车辆后部的所检测的静止物体而控制车辆制动。图3A示出了在车辆100倒退行驶时由***110使用的逻辑的实施方式。在图3A中的方框301中，控制器180从车辆速度传感器130、转向传感器140以及物体检测传感器150中接收车辆100的动态状态（驾驶参数）；这些传感器在本文中统称为“动态状态传感器”。所检测的动态状态可以包括车辆速度传感器130的倒退行驶的车辆的速度、转向传感器140的转向方向的变化以及物体检测传感器150的一个或多个检测的物体指示。在方框303中，控制器180使用车辆动态状态信息（尤其是检测的转向方向）来预测车辆的路径，例如，可以为他驾驶员辅助功能（例如，停车辅助）来这样做。由控制器180接收的车辆动态状态可以储存在存储器模块220中，以便由处理器210访问。车辆动态状态传感器在存储器模块220中连续地更新车辆动态状态。

在方框304中，控制器180从物体检测传感器150中接收信号，表示是否检测到物体。在方框305中，控制器180确定物体是否相对于车辆100的预测路径。如果控制器180确定物体不在车辆100的预测路径内或附近，那么该过程返回方框301并且不应用自动制动。然而，如果控制器180确定物体在车辆的预测路径内或附近，那么实现自动制动程序。在方框306中，在车辆100接近所检测的物体时，控制器180用信号通知制动***120，以预先填充制动器。在驾驶员操作刹车踏板之前，预先填充制动器，使车辆100准备制动。

在方框306中预先填充制动之后，该过程继续进入方框407（在图3B中所示）。在方框407中，由于车辆100相对于所检测的物体达到了预定的速度或距离阈值，所以控制器180基于来自车辆动态状态传感器和物体检测传感器150的当前数据，确定是否应发生制动。例如，如果车辆100正在接近所检测的物体并且小于与所检测的物体相距的某个距离，那么该过程继续进入方框408，其中，用信号通知制动***120应用轻制动（例如，0.1-0.35 g），来警告驾驶员该物体。同样，如果检测到车辆100正在以相对于物体的某个速度接近物体（从而车辆可能撞击物体），那么应用轻制动，作为对驾驶员的警告。距离和速度阈值可以彼此依赖。即，距离阈值可以在具有更高的速度时更大，并且在具有更低的速度时更小。如果在方框407中确定车辆没有达到预定的速度和/或距离阈值，那么该过程返回方框305，以继续检查是否应该应用制动。

在应用轻制动（方框408）之后，控制器180确定（方框409）车辆100是否继续接近所检测的物体（即使是轻制动）并且相对于物体达到第二组速度和/或距离阈值。例如，如果车辆100实现了比触发轻制动的距离（即，第一阈值距离）更短的第二阈值距离（在物体与车辆100之间），那么用信号通知制动***120应用较重的制动（方框410），以进一步减小车辆的速度并且防止与所检测的物体进行碰撞。而且，控制器180可以基于车辆100的所检测的速度，确定通过目前的速度即将与所检测的物体进行碰撞。在一些实施方式中，在车辆100的路径内检测到物体并且达到速度和/或距离阈值时，可以应用越来越大的制动力，直到完全制动，以便即使驾驶员没有干涉，车辆100也在发生碰撞之前停止。

图4示出了包括***110的车辆500。车辆500显示为在不同的时间点（T1、T2以及T3）朝着物体501倒退（方向“X”）行驶。在这个示例性场景中，车辆500使用安装在车辆的后角落中的两个雷达传感器以及沿着后保险杠安装的四个超声波传感器，作为物体检测传感器。例如，雷达传感器可以用于检测在远离车辆的第一范围的距离内（例如，在车辆的10米内）的物体，并且超声波传感器可以检测在远离车辆的第二更短的范围的距离内（例如，在车辆的2.5米内）的物体。在车辆500倒退行驶时，控制器180连续地执行图3和图4的逻辑。然而，图3和图4的逻辑不严格地限于在本文中的图4中讨论的示例性场景。在图3A中提出的逻辑可以广泛地在多个其他基于硬件或软件的装置内并且因此还在多个不同的场景中实现。

在时间T1，车辆500是远离物体501的第一距离505。控制器180执行方框301-304的控制逻辑，从车辆动态状态传感器和物体检测传感器150中接收数据。由于第一距离505在车辆500的雷达传感器的范围内，所以控制器180确定物体501在车辆500的路径内，并且车辆500正在接近物体501（方框305）。控制器180基于此确定，用信号通知制动***120在事件点510处预先填充车辆500的制动器（方框306）。在时间T2，车辆500是远离物体501的第二距离515，并且达到了第一阈值520。第一阈值520可以是车辆100相对于物体501的预定速度、车辆500相对于物体501的预定距离或组合。然而，在图4的示例性场景中，第一阈值520显示为在车辆500与物体501之间的预定距离515。在车辆500达到第一阈值520时，制动***120应用轻制动，以警告驾驶员所检测的物体501。

在时间T3，车辆500继续接近物体501并且达到第二阈值530。在图4的场景中，第二阈值530是在雷达传感器和超声波传感器的范围内的在车辆500与物体501之间的预定距离535。在一些实施方式中，第二阈值530是雷达传感器和超声波传感器检测物体501的点。在一些实施方式中，在车辆500行驶超过距离535时，制动***120应用越来越大的制动力（例如，随着在车辆500与物体501之间的距离减小，相称地增大），直到在与物体501碰撞之前，完全制动达到安全距离。

可以基于哪些传感器检测了物体501，确定由***110应用的制动量（对于轻制动和较重的制动）。例如，如前面为图4的场景所述，在雷达传感器和超声波传感器检测到物体501时，可以应用较重的制动（意味着达到了某些预定的距离）。然而，还可以基于车辆和物体相对于彼此的速度和路径，确定由***110应用的制动量。因此，所应用的制动量可以随着车辆相对于所检测的物体的速度变化。例如，对于在图4中的车辆500，第二阈值530可以在第一速度的距离535处，并且在比第一速度更快的第二速度的距离515处。同样，在本文中描述的阈值不仅仅限于距离。而且，在物体移动以及固定的情况下，可以实现本发明。

而且，如上所述，从不同的传感器类型（例如，雷达和超声波传感器）中接收的数据可以融合，以处理特殊情况。例如，如果在车辆启动处的物体足够接近车辆的后部，以便由超声波传感器检测，那么***110可以仅基于来自超声波传感器的距离数据而应用制动（即，可以首先自动应用较重的制动，而不应用轻制动，来警告驾驶员）。而且，多个传感器的位置信息可以用于更精确地限定物体的位置，造成更少的虚假制动激活。

因此，本发明的实施方式涉及用于控制车辆的制动的***和方法。尤其地，本发明的实施方式涉及用于在车辆倒退行驶并且接近所检测的物体时控制车辆制动的方法。本发明的实施方式不限于在本文中描述的示例性场景，因此，适用于基于硬件或软件的装置的多个不同的场景和设置。还应注意的是，所描述的阈值、值以及参数均进行调谐。而且，在本文中描述的本发明的不同用途可以适用。该方法还可以应用于任何车辆中，无论这些车辆是否运行、在相同的方向行驶或接近。该方法还可以用于包括视频传感器的***内，以便提高物体（例如，自行车、行人以及儿童）的检测、分类以及跟踪。

在以下权利要求中，提出了本发明的各种特征。

Claims

1.一种用于车辆的控制***，所述***包括：

动态状态传感器；

物体检测传感器；以及

控制器，其配置为：

基于来自所述动态状态传感器的信号，确定所述车辆的路径；

基于所述车辆的路径以及来自所述物体检测传感器的信号而检测物体；并且

基于所确定的路径和所检测的物体，控制上述车辆的制动***；

其中，所述控制器配置为通过如下方式控制所述制动***：当检测到物体时，在不考虑来自所述动态状态传感器的所述信号的值的情况下并且在分析任何速度数据之前，预先填充制动***；当来自所述动态状态传感器的所述信号的值达到第一阈值时，应用第一制动量；并且当来自所述动态状态传感器的所述信号的值达到第二阈值时，应用第二制动量。

2.根据权利要求1所述的***，其中，所述控制器确定朝所述车辆后部的所述车辆的路径。

3.根据权利要求1所述的***，其中，所述动态状态传感器包括来自由转向角传感器和车辆速度传感器构成的组中的至少一个。

4.根据权利要求1所述的***，其中，所述物体检测传感器包括来自由雷达传感器和超声波传感器构成的组中的至少一个。

5.根据权利要求1所述的***，其中，所述第一阈值是在车辆与所检测的物体之间的第一预定距离，并且所述第二阈值是小于第一预定距离的在车辆与所检测的物体之间的第二预定距离。

6.根据权利要求4所述的***，其中，所述控制器基于来自雷达传感器的信号应用第一制动量，并且基于来自超声波传感器的信号应用第二制动量。

7.根据权利要求4所述的***，其中，所述雷达传感器检测在所述车辆10米内的物体，并且所述超声波传感器检测在所述车辆2.5米内的物体。

8.根据权利要求1所述的***，其中，基于来自由来自车辆速度传感器的信号和来自物体检测传感器的信号所构成的组中的至少一个而确定所述第一和第二制动量。

9.根据权利要求5所述的***，其中，基于来自车辆速度传感器的信号而确定所述第一和第二预定距离。

10.一种控制车辆的方法，包括：

接收来自动态状态传感器的信号；

接收来自物体检测传感器的信号；

基于来自所述动态状态传感器的信号而确定车辆的路径；

检测在车辆的路径中的物体，并且

基于所确定的路径和所检测的物体而控制车辆的制动***；

其中，控制所述车辆的制动***包含：当检测到物体时，在不考虑来自所述动态状态传感器的所述信号的值的情况下并且在分析任何速度数据之前，预先填充制动***；当来自所述动态状态传感器的所述信号的值达到第一阈值时，应用第一制动量；并且当来自所述动态状态传感器的所述信号的值达到第二阈值时，应用第二制动量。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，确定所述车辆的路径包括确定朝所述车辆后部的路径。

12.根据权利要求10所述的方法，其中，从车辆状态传感器中接收信号包括从来自由转向角传感器和车辆速度传感器构成的组中的至少一个而接收信号。

13.根据权利要求10所述的方法，其中，接收来自物体检测传感器的信号包括从来自由雷达传感器和超声波传感器构成的组中的至少一个而接收信号。

14.根据权利要求10所述的方法，其中，应用所述第一和第二制动量包括：

在所述车辆达到所述车辆与所检测的物体之间的第一预定距离时应用第一制动量；并且

在所述车辆达到在所述车辆与所检测的物体之间的第二预定距离时应用第二制动量，所述第二预定距离小于所述第一预定距离。

15.根据权利要求12所述的方法，其中，应用所述第一和第二制动量包括：

基于来自雷达传感器的信号应用第一制动量；并且

基于来自超声波传感器的信号应用第二制动量。

16.根据权利要求12所述的方法，其中，接收来自雷达传感器的信号包括接收对于在所述车辆的10米内检测的物体的信号，并且接收来自超声波传感器的信号包括接收对于在所述车辆的2.5米内检测的物体的信号。

17.根据权利要求10所述的方法，其中，确定所述第一和第二制动量包括基于来自由来自所述车辆速度传感器的信号和来自所述物体检测传感器的信号所构成的组中的至少一个而确定所述量。

18.根据权利要求14所述的方法，其中，应用所述第一和第二制动量还包括基于来自所述车辆速度传感器的信号而确定所述第一和第二预定距离。