用于包括自动紧急制动系统的车辆的控制系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于包括自动紧急制动系统(16)的车辆(10)的控制系统(18)，其特征在于，该控制系统包括：制动控制装置(26)，其适于在自动紧急制动系统已发起可能的干预时施加摩擦力估计致动；制动力能力估计装置(28)，其适于基于所施加的摩擦力估计制动来估计作为车轮纵向滑移的函数的、车辆的制动力能力；道路信息装置(30)，其适于获得关于车辆前方的道路曲率的信息；横向轮胎力预测装置(32)，其适于基于所获得的关于道路曲率的信息来预测自动紧急制动期间所需的横向轮胎力；以及制动策略调节装置(34)，其被构造成基于所估计的制动力能力和预测出的所需的横向轮胎力来调节自动紧急制动系统的制动策略。

Control system and method for vehicle including automatic emergency braking system

The invention relates to a control system (18) for a vehicle (10) including an automatic emergency braking system (16), which is characterized by the control system including a brake control device (26) suitable for applying friction force estimation actuation when an automatic emergency brake system has initiated possible intervention; a power capacity estimation device (28), which is suitable for a braking system (28). Based on the applied friction estimate brake to estimate the power capacity of the vehicle as a function of the longitudinal slip of the wheel, the road information device (30) is suitable for obtaining information about the road curvature in front of the vehicle; the lateral tire force prediction device (32) is adapted to predict the road curvature based on the information obtained. The lateral tire force required during emergency braking; and the brake strategy adjustment device (34) which is constructed to adjust the braking strategy of an automatic emergency brake system based on the estimated power capacity and the projected lateral tire force.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于包括自动紧急制动系统的车辆的控制系统和方法
本专利技术涉及一种用于包括自动紧急制动系统的车辆的控制系统和方法。本专利技术例如能应用于重型车辆中，例如卡车、公共汽车和建筑设备。
技术介绍
自动紧急制动(AEB)系统也可以被称为高级紧急制动系统(AEBS)，它是一种自主的道路车辆安全系统，其监视车辆前方的交通状况并在满足特定条件时自动施加车辆的制动，以避免或减轻事故。然而，AEBS假设特定的条件是适用的。例如，根据联合国欧洲经济委员会(UN/ECE)第131条规定的针对AEBS的测试程序写明了：在该测试的功能部分(functionalpart)之前，车辆应直线行驶达至少两秒。而且，AEBS具有带有至少4m/s2减速度的紧急制动阶段。此外，US2013173132(Yuasa等人)公开了一种制动力控制装置，它与驾驶员的制动操作无关地基于该制动力控制装置与车辆前方的障碍物的关系来控制施加到车辆的制动力，其中，在驾驶员进行避让转向以便避开已检测到的障碍物的情况下可能产生的横向力被预测，并且，根据可以在车辆的纵向方向上施加的且基于如此预测的横向力及车辆相对于车辆所行驶的路面的摩擦力而计算出的制动力来限制实际施加到车辆的纵向方向所的实际制动力。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种改进的、用于包括自动紧急制动系统的车辆的控制系统和方法，该控制系统和方法尤其可以考虑到“非理想的”路况。根据本专利技术的一个方面，该目的通过根据权利要求1所述的系统来实现。根据本专利技术的另一个方面，该目的通过根据权利要求12所述的方法来实现。根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于包括自动紧急制动系统的车辆的控制系统，其中，该控制系统包括：制动控制装置，该制动控制装置适于在自动紧急制动系统已发起可能的干预时施加摩擦力估计制动；制动力能力估计装置，该制动力能力估计装置适于基于所施加的摩擦力估计制动来估计作为车轮纵向滑移的函数的、车辆的制动力能力；道路信息装置，该道路信息装置适于获得关于车辆前方的道路曲率的信息；横向轮胎力预测装置，该横向轮胎力预测装置适于基于所获得的关于道路曲率的信息来预测自动紧急制动期间所需的横向轮胎力；以及制动策略调节装置，该制动策略调节装置被构造成基于所估计的制动力能力和预测出的所需的横向轮胎力来调节自动紧急制动系统的制动策略。本专利技术是基于这样的理解：当在车辆前方的弯道中检测到物体时施加“标准的”自动紧急制动(例如，前述的≥4m/s2的减速度)可能导致车辆滑出道路(或离开其车道)，这是因为所施加的制动可能严重减小横向轮胎力，需要该横向轮胎力以留在道路上(或在车道中)。为此，通过基于与车辆前方的道路曲率有关的信息来预测紧急制动期间所需的横向轮胎力，可以调节自动紧急制动系统的制动策略，使得该车辆在弯道中紧急制动期间不会滑出道路(或车道)。此外，通过在自动紧急制动系统已发起可能的干预时施加摩擦力估计制动，可以对这种特定干预的发生时间和地点处的实际道路摩擦力加以考虑。如果摩擦力相对低(例如，由于湿路况、冰路况或雪路况)和/或在车辆前方识别出较大的道路曲率，则通常可以调节制动策略而使得自动紧急制动被更早地发起且具有比理想状况下(干燥的直道)低的纵向制动力。总体而言，当在非理想状况下施加自动紧急制动时，本控制系统可以降低事故风险。此外，可以基于调节后的制动策略来估计到停止位置的更精确距离。关于车辆前方的道路曲率的信息可以从车辆的摄像头获得。使用摄像头的优点在于检测车辆前方的实际道路曲率。替代地或补充地，关于车辆前方的道路曲率的信息可以从车辆的导航系统获得。该导航系统例如可以是内置GPS。使用导航系统的优点在于这种导航系统可以已存在于车辆中，由此，该控制系统可以利用车辆中已存在的设施。关于车辆前方的道路曲率的信息可以包括半径r。然后，可以使用公式Fy＝(mvx2)/r来预测所需的横向轮胎力Fy，其中m是车辆的质量，并且vx是车辆的速度。所述横向轮胎力预测装置可适于通过朝着如下状态反复地预测横向轮胎力来预测横向轮胎力：该状态即所述车辆相对于由自动紧急制动系统在车辆前方道路的自身车道中检测到的物体的、期望的免碰撞状态。以这种方式，可以在干预期间连续地更新制动策略，例如考虑到车辆的减速会降低所需的横向轮胎力和/或道路的曲率(半径)可能改变。减小的半径导致横向轮胎力增加，而增大的半径导致横向轮胎力减小。“免碰撞状态”可以被解释为车辆相对于由自动紧急制动系统检测到的静止物体的停止位置，或者其中该车辆与运动物体之间的碰撞时间(TTC)为无限的状态。“自身车道”可以被解释为该车辆正在其中行驶的车道。所述摩擦力估计制动可以仅施加于车辆的特定轮轴，例如从动轮轴(tagaxle)或驱动轮轴(pusheraxle)。其优点在于可以减小摩擦力估计制动对车辆的正常行为和稳定性的影响。摩擦力确定装置可适于在所述可能的干预被发起时或所述可能的干预被发起之后的预定时间直接施加摩擦力估计制动。其优点在于摩擦力预测制动可以用作已经开始自动紧急制动系统干预的触觉警示。摩擦力估计制动也可以是自动紧急制动系统的预制动阶段的一部分。此外，由于仅与自动紧急制动系统的干预相结合地施加摩擦力估计制动，所以不存在令人讨厌的燃料消耗增加或制动盘磨损。该车辆可以是包括挂车的铰接式车辆，其中，所述制动策略调节装置被构造成调节制动策略，以便留有足够的摩擦力来维持挂车稳定性。所需的摩擦力可以被计算为Fy＝(mtrailervx2)/r，其中mtrailer是挂车的质量，vx是车辆的速度，并且r是道路曲率半径。该控制系统还可以包括警报装置，该警报装置适于在自动紧急制动系统基于调节后的制动策略确定车辆不能制动到避开由自动紧急制动系统检测到的物体的情况下警告车辆的驾驶员。该警报装置例如可适于发出“不能通过制动避免事故且转向是唯一选择”的视觉和/或听觉警示。由于该控制系统考虑了实际状况(摩擦力和道路曲率)，所以可以发出更准确的警示。该控制系统还可包括辅助装置，该辅助装置适于在自动紧急制动系统基于调节后的制动策略确定车辆不能制动到避开由自动紧急制动系统检测到的物体的情况下，通过自动地制动车辆的各个车轮以增加或减少避开该物体所需的车辆的偏航运动，来辅助驾驶员在转向操作中避开由自动紧急制动系统检测到的物体。这可以通过缩小用于车辆的偏航控制的基准偏航率频带、通过其中排除了使用简单的自行车模型根据车辆速度和方向盘角度计算出的基准偏航率周围的死区的期望偏航率的反馈控制来实现。该辅助装置的制动然后主要修正转向不足/转向过度(under/oversteer)，这可以增加成功的转向避开操作的机会。根据本专利技术的第二方面，提供了一种车辆，其包括根据第一方面的控制系统。根据本专利技术的第三方面，提供了一种用于包括自动紧急制动系统的车辆的控制方法，该方法包括以下步骤：在自动紧急制动系统已发起可能的干预时施加摩擦力估计制动；基于所施加的摩擦力估计制动来估计作为车轮纵向滑移的函数的、车辆的制动力能力；获得关于车辆前方的道路曲率的信息；基于所获得的关于道路曲率的信息来预测自动紧急制动期间所需的横向轮胎力；以及，基于所估计的制动力能力和预测出的所需的横向轮胎力来调节自动紧急制动系统的制动策略。此方面可以呈现与本专利技术的其他方面相同或相似的特征和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于包括自动紧急制动系统(16)的车辆(10)的控制系统(18)，其特征在于，所述控制系统包括：制动控制装置(26)，所述制动控制装置(26)适于在所述自动紧急制动系统已发起可能的干预时施加摩擦力估计制动；制动力能力估计装置(28)，所述制动力能力估计装置(28)适于基于所施加的所述摩擦力估计制动来估计作为车轮纵向滑移的函数的、所述车辆的制动力能力；道路信息装置(30)，所述道路信息装置(30)适于获得关于所述车辆前方的道路曲率的信息；横向轮胎力预测装置(32)，所述横向轮胎力预测装置(32)适于基于所获得的关于道路曲率的所述信息来预测自动紧急制动期间所需的横向轮胎力；以及制动策略调节装置(34)，所述制动策略调节装置(34)被构造成基于所估计的制动力能力和预测出的所需的横向轮胎力来调节所述自动紧急制动系统的制动策略。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.03 EP PCT/EP2015/0756251.一种用于包括自动紧急制动系统(16)的车辆(10)的控制系统(18)，其特征在于，所述控制系统包括：制动控制装置(26)，所述制动控制装置(26)适于在所述自动紧急制动系统已发起可能的干预时施加摩擦力估计制动；制动力能力估计装置(28)，所述制动力能力估计装置(28)适于基于所施加的所述摩擦力估计制动来估计作为车轮纵向滑移的函数的、所述车辆的制动力能力；道路信息装置(30)，所述道路信息装置(30)适于获得关于所述车辆前方的道路曲率的信息；横向轮胎力预测装置(32)，所述横向轮胎力预测装置(32)适于基于所获得的关于道路曲率的所述信息来预测自动紧急制动期间所需的横向轮胎力；以及制动策略调节装置(34)，所述制动策略调节装置(34)被构造成基于所估计的制动力能力和预测出的所需的横向轮胎力来调节所述自动紧急制动系统的制动策略。2.根据权利要求1所述的控制系统，其中，关于所述车辆前方的道路曲率的所述信息是从所述车辆的摄像头(38)获得的。3.根据权利要求1所述的控制系统，其中，关于所述车辆前方的道路曲率的所述信息是从所述车辆的导航系统(40)获得的。4.根据前述权利要求中的任一项所述的控制系统，其中，关于所述车辆前方的道路曲率的所述信息包括半径(r)。5.根据前述权利要求中的任一项所述的控制系统，其中，所述横向轮胎力预测装置(32)适于通过朝着如下状态反复地预测横向轮胎力来预测所述横向轮胎力：该状态即所述车辆相对于由所述自动紧急制动系统在所述车辆前方道路的自身车道(48)中检测到的物体(22)的、期望的免碰撞状态。6.根据前述权利要求中的任一项所述的控制系统，其中，所述制动控制装置(26)适于将所述摩擦力估计制动仅施加到所述车辆的特定轮轴。7.根据前述权利要求中的任一项所述的控制系统，其中，所述制动控制装置(26)适于在...

【专利技术属性】
技术研发人员：里奥·莱恩，弗雷德里克·桑德布卢姆，
申请(专利权)人：沃尔沃卡车集团，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE