CN108248577A - 制动辅助***和方法 - Google Patents

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Abstract

车辆制动***集成关于前方车辆/障碍物和后方车辆二者的相对距离和速度的信息，以便执行制动方案，该制动方案优化主车辆与前方车辆/障碍物和后方车辆二者之间的操作距离。

Description

制动辅助***和方法
技术领域
本专利总体上涉及车辆制动***，并且更具体地，本专利涉及一种车辆制动辅助***，该车辆制动辅助***实施考虑前方车辆和后方车辆/障碍物的制动方案，并且涉及结合这种***和方案的车辆。
背景技术
道路车辆(诸如乘用车、卡车和货车)结合制动***以在正常使用期间将车辆减速和最终停止。这些***解释一个或多个输入，诸如用户命令、半自主或自主车辆操作命令等，以执行制动***的物理响应以降低车速。通过将车辆的动能转换成热量、通过回收和存储动能及其组合，可降低车速。
车辆可进一步包括在用户命令的或半自主/自主命令的操作期间增强或辅助制动***的***。一种类型的制动***辅助是避障。避障***利用一个或多个前视传感器***来检测车辆预期路径内的障碍物，并且在给定车辆的运动状态的情况下检测是否与障碍物相遇。避障***可能导致施加制动***以及其它动作，以将车辆减速或停止来避障。
虽然诸如避障等制动辅助***降低了车辆与障碍物相遇的可能性，但是在减速或停车时，车辆本身可能成为在附近操作的其它车辆的障碍。因此，期望在车辆内提供制动辅助***，该***降低车辆与车辆/障碍物相遇的可能性以及车辆与在车辆附近操作的另一车辆相遇的可能性。另外，根据随后的详细描述和所附权利要求，结合附图和前述技术领域和背景技术，本文描述的示例性实施例的装置、***和方法的其它期望的特征和特性将变得显而易见。
发明内容
在另一个非限制性示例性实施例中，用于车辆的制动辅助***可操作地联接于车辆的制动***以影响车辆的减速和停止。制动辅助***包括：第一传感器，其布置为提供指示车辆前方的第一障碍物的距离和相对速度的第一数据；以及第二传感器，其布置为提供指示车辆后方的第二障碍物的距离和相对速度的第二数据。制动辅助模块可操作地联接以接收第一数据和第二数据，并且根据基于第一数据和第二数据的制动方案经由制动***影响车辆的减速。
在另一个非限制性的示例性实施例中，车辆包括制动辅助***以影响车辆的减速和停止。制动辅助***包括：第一传感器，其布置为提供指示车辆前方的第一障碍物的距离和相对速度的第一数据；以及第二传感器，其布置为提供指示车辆后方的第二障碍物的距离和相对速度的第二数据。制动辅助模块可操作地联接以接收第一数据和第二数据，并且根据基于第一数据和第二数据的制动方案经由制动***影响车辆的减速。
在另一个非限制性示例中，一种使车辆减速和停止的方法包括：根据第一数据和第二数据确定指示车辆前方的第一障碍物的距离和相对速度的第一数据以及指示车辆后方的第二障碍物的距离和相对速度的第二数据、车辆与第一障碍物以及车辆与第二障碍物之间的停止距离。在停车距离内，车辆停止。
附图说明
下文将结合以下附图描述示例性实施例，其中相同标号表示相同元件，且其中：
图1至图3是主车辆相对于前方车辆/障碍物和后方车辆的图示，该车辆可根据本文描述的一个或多个实施例操作以执行制动方案；
图4是根据本文描述的一个或多个实施例的包括制动辅助模块的制动***的示意图；
图5是根据本文描述的示例性实施例的制动方案的图示；并且
图6是描述根据本发明的本文描述的实施例的制动方案的流程图。
具体实施方式
以下详细描述本质上仅仅是示例性的，并且不旨在限制应用和用途。另外，不存在被任何前述的技术领域、背景、摘要或以下详细描述中提出的任何明确的或暗示的理论约束的意图。应当理解的是，在整个附图中，对应的附图标号指示相同或对应的部分和特征。如本文所使用，术语***或模块可能是单独或任何组合地指代机械和电气硬件、软件、固件、电子控制部件、处理逻辑和/或处理器装置的任何组合或集合，包括但不限于：专用集成电路(ASIC)、电子电路、处理器(共享、专用或成组)和执行一个或多个软件或固件程序的存储器、组合逻辑电路和/或提供所述功能性的其它合适部件。
本文可根据功能和/或逻辑块部件以及各种处理步骤来描述示例性实施例。应当明白的是，这样的块部件可由配置成执行指定功能的任何数量、组合或集合的机械和电气硬件、软件和/或固件部件来实现。例如，示例性实施例可采用各种组合的机械部件和电气部件(例如，集成电路部件、存储器元件、数字信号处理元件、逻辑元件、查找表等，其可在一个或多个微处理器或其它控制装置的控制下实行多种功能)。另外，本领域技术人员将会理解，可结合任何数量的机械和/或电子***来实践本文所述的实施例，且本文描述的车辆***仅仅是示例性实施例。
为了简洁起见，本文可不详细描述***的常规部件和技术以及其它功能方面(以及***的各个操作部件)。另外，本文所包括的各个图式中所示的连接线旨在表示各个元件之间的示例性功能关系和/或物理联接。应当注意的是，本文所述的实施例中可存在许多替代的或附加的功能关系或物理连接。
图1至图3说明了相对于前方车辆12和后方车辆14进行操作的主车辆10。车辆10、12和14在各自的给定速度下相对于彼此以适当的间隔操作。至少车辆10配备有前视传感器***16和后视传感器***18；术语向前和向后在图中是针对车辆10和其行驶方向而示出，且并未限制所描述的示例性实施例。
参考图4，传感器***16和18可为光学的、雷达、激光雷达、超声波或任何合适类型的传感器或传感器的组合，其可操作地提供指示障碍物(例如，车辆12和车辆14)相对于车辆10的位置和运动的数据。传感器***16和18向车辆10内的制动辅助单元20提供数据。制动辅助单元20可操作地设置在车辆10的制动***22内。制动***22可为常规的，并且包括操作员致动的制动踏板24，其联接于与具有相关的防抱死制动单元30的液压单元28通信的增压单元26。液压单元28与设置在车辆10的车轮(未示出)处的制动部件(例如，卡钳、转子和衬垫和/或鼓和衬里，通常被描绘为部件32)流体连通。制动***22和制动辅助单元20可进一步可操作地联接于其它车辆***和控制器或与其它车辆***和控制器通信，且描绘了示例性电子控制单元(ECU)34。
再次参考图1至3，前方车辆12在制动期间开始突然减速。响应于车辆12的快速减速，主车辆10经由确定的制动力开始快速减速。主车辆10的制动作用可为操作员向制动踏板24施加强压力的结果，或在半自主或自主操作模式中，制动***22可被致动以经由车辆10内的自主车辆控制器(未示出)提供高水平的制动作用。因此，车辆10和12二者均开始快速减速。响应于主车辆10的制动作用，后方车辆14的操作员或自主控制器(未描绘)也起始制动作用。
参考图4，传感器***16将车辆10相对于车辆12的距离(Fx)和相对速度(Fv)数据提供给制动辅助单元20。传感器***18类似地将车辆10相对于车辆14的距离(Bx)和相对速度(Bv)数据提供给制动辅助单元20。在启动半自主或自主操作模式或在其它合适的条件下，制动辅助单元20以及传感器***16和18可随着车辆的操作连续地操作，可响应于制动***22的施加而操作。如本领域技术人员将明白，制动辅助单元20以及传感器***16和18虽然被描述为车辆10的分开的且自主的部件和***，但是可被实施至其它车辆***中，诸如主动速度控制、本文所述的实施例的范围内的半自主车辆控制器和/或自主车辆控制器。
制动辅助单元20可操作地调制该制动液压单元28的输出以影响车辆10的减速率的变化、增加或减小车辆10的减速率。虽然没有描绘，但是制动辅助单元20还可与能量回收***(未描绘)进一步配合以调制车辆10的减速以避免与车辆12相遇并且增强车辆14不会与车辆10相遇的可能性。
根据本文所述的实施例，制动辅助单元20执行制动方案，该制动方案优化主车辆10与前方车辆12或其它障碍物和后方车辆14二者之间的操作距离。例如，制动辅助单元20可对从传感器***16和18接收的数据以及从其它车辆***(例如，控制器34)接收的数据执行，以降低后方车辆14从后方与主车辆10相遇的可能性，同时增加主车辆10本身避免与车辆12相遇的可能性。在不能避免相遇的情况下，制动辅助***可使车辆10与车辆12和14中的任一个或两个之间的接触的影响最小化。
参考图5，以图形描绘了涉及车辆10、12和14的几个制动情况。在每种情况下，车辆12的制动由迹线40描绘。车辆10和14的制动的第一种情况分别由图5中的迹线42和44描绘。车辆10以反应时间t10-1对车辆12的制动做出响应，仅考虑车辆10本身相对于车辆12的距离和速度。这能够减速并完全停止以避开距离d10-1处的车辆12。车辆14以反应时间t14-1对车辆10的制动做出响应，但是在52处与车辆10相遇之前不能停止，尽管潜在地施加最大制动力来影响最大减速。
车辆10和14的制动的第二种情况分别由图5中的迹线46和48描绘。车辆10以反应时间t10-2对车辆12的制动做出响应，仅考虑车辆10本身相对于车辆12的距离和速度。这能够使用较少的制动力来减速并完全停止，从而避开距离d10-2处的车辆12。通过相对平缓地制动，车辆10不能向车辆14提供车辆需要快速减速和停止的足够的指示。车辆14以反应时间t14-2对车辆10的制动做出响应，但是在54处与车辆10相遇之前不能停止，尽管潜在地施加最大制动力来影响最大减速。
车辆10的制动的第三种情况由迹线50描绘，而车辆14根据如图5中所描绘的迹线44制动。车辆10以反应时间t10-1做出响应。利用来自传感器16和18的数据，制动辅助模块20干预以考虑其自身与车辆12的相对距离和速度(Fx和Fv)，以及其自身与车辆14的相对距离和速度(Bx和Bv)。响应于车辆12的制动，车辆10能够潜在地使用小于最大制动力来减速并且完全停止，从而避开距离d10-3处车辆12。车辆14以反应时间t14-3对车辆10的制动做出响应。通过优化和充分利用车辆10与车辆12之间的可用距离(Fx)，车辆10能够在提供附加距离(Bx)的同时避开车辆12，并且允许车辆14在距离d14-3处停止，而不会与车辆10相遇。
在其中车辆12与车辆14之间的总可用距离(表示控制车辆10的制动以避免与车辆12和车辆14中的任一个或两个相遇的距离)的情况下，车辆10与车辆12和车辆14中的一个或两个的相遇可能是不可避免的。与车辆10与车辆12或车辆14之间的单个潜在更高的能量相遇相比，制动辅助单元20可调制该制动***22以控制车辆10与车辆12和车辆14而者的相遇以使两次相遇的影响最小化。
因此，将明白的是，根据本文所述的实施例，车辆制动集成关于前方车辆/障碍物和后方车辆二者的相对距离和速度的信息，以便执行制动方案，该制动方案控制车辆的减速以优化主车辆与前方车辆/障碍物和后方车辆二者之间的操作距离。在另一个非限制性示例性实施例中，制动辅助***可包括制动辅助单元，该制动辅助单元可操作地联接于前视和后视传感器***，以对从传感器接收的数据和从其它车辆***接收的数据执行以降低特别是在紧急制动期间后方车辆从后方遇到主车辆的情况的可能性，这是因为主车辆本身试图避免遇到车辆/障碍物。在相遇不可避免的情况下，***可使影响最小化。
参考图6，示出了使车辆减速并停止的方法100。车辆可根据本文所述的实施例，诸如车辆10。就此而言，车辆10可包括制动***22和可操作地联接于制动***22的制动辅助***20。制动辅助***20可进一步包括：第一传感器16，其布置为提供指示车辆10前方的第一障碍物(例如，车辆12)的距离和相对速度的第一数据；第二传感器18，其布置为提供指示车辆10后方的第二障碍物(例如，车辆14)的距离和相对速度的第二数据。在102处，根据第一数据和第二数据，确定车辆与前方车辆以及车辆与后方车辆之间的停止距离。在104处，车辆在停止距离内停止。停止距离可使得车辆10避免遇到第一障碍物或第二障碍物。替代地，停止距离可使得最小化车辆10与第一障碍物或第二障碍物的相遇。在替代实施例中，可调制车辆10的减速率。在又一个替代方案中，减速率可被限制为小于最大减速率。
虽然前述详细描述中已经提出了至少一个示例性实施例，但是应当明白的是，存在许多变化。还应当明白的是，示例性实施例或多个示例性实施例仅仅是示例并且不旨在以任何方式限制本公开的范围、适用性或配置。实情是，前文详细描述将给本领域技术人员提供用于实施示例性实施例或多个示例性实施例的便捷指引。应当理解的是，在不脱离所附权利要求书和其合法等同物的范围的情况下，可对元件的功能和设置做出各种改变。

Claims (10)

1.一种用于车辆的制动辅助***，所述车辆包括制动***以影响所述车辆的减速和停止，所述制动辅助***可操作地联接于所述制动***，所述制动辅助***包括：
第一传感器，其布置为提供指示所述车辆前方的第一障碍物的距离和相对速度的第一数据；
第二传感器，其布置为提供指示所述车辆后方的第二障碍物的距离和相对速度的第二数据；
制动辅助模块，其可操作地联接以接收所述第一数据和所述第二数据，所述制动辅助模块可操作以根据基于所述第一数据和所述第二数据的制动方案经由所述制动***影响所述车辆的减速。
2.根据权利要求1所述的制动辅助***，其中所述制动方案考虑所述车辆与所述第一障碍物以及所述车辆与所述第二障碍物之间的可用操作距离，使得所述车辆与所述第一障碍物和/或所述第二障碍物的相遇被避免和/或最小化。
3.根据权利要求1所述的制动辅助***，其中所述制动辅助***调制所述车辆的减速率。
4.根据权利要求1所述的制动辅助***，其中所述制动辅助***将所述车辆的减速率调制为小于最大减速率。
5.一种车辆，包括根据权利要求1至4中任一项所述的制动辅助***。
6.根据权利要求5所述的车辆，所述车辆包括***控制器，且所述制动辅助***可操作地联接于所述***控制器。
7.一种使车辆减速和停止的方法，所述车辆具有制动***和可操作地联接于所述制动***的制动辅助***，所述制动辅助***包括：第一传感器，其布置为提供指示所述车辆前方的第一障碍物的距离和相对速度的第一数据；以及第二传感器，其布置为提供指示所述车辆后方的第二障碍物的距离和相对速度的第二数据，所述方法包括：
根据所述第一数据和所述第二数据，确定所述车辆与所述第一障碍物以及所述车辆与所述第二障碍物之间的停止距离；以及
使所述车辆在所述停止距离内停止。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述停止距离使得所述车辆与所述第一障碍物或所述第二障碍物的相遇被避免或最小化，且所述方法包括使所述车辆在所述停止距离内停止以避免或最小化与所述第一障碍物和所述第二障碍物的相遇。
9.根据权利要求7所述的方法，进一步包括调制所述车辆的减速率。
10.根据权利要求7所述的方法，进一步包括将减速率限制为小于最大减速率。
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