车辆安全转向系统技术方案

本文描述的技术方案包括车辆安全转向系统，该转向系统包括：产生辅助转矩的马达；以及控制器，其产生马达转矩命令，用于控制由马达产生的辅助转矩的量。转向系统还包括远程对象辅助模块，其基于车辆与检测到的对象的接近度来计算转向干预。控制器使用转向干预来改变马达转矩命令。

【技术实现步骤摘要】
车辆安全转向系统相关申请的交叉引用本专利申请要求于2017年6月12日提交的美国临时专利申请序列号62/518,099的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
本公开涉及一种车辆安全转向系统。
技术介绍
过去几十年中，车辆中乘员安全性的进步在减少死亡和伤害数量方面发挥了重要作用。这些进步包括被动安全(安全带，安全气囊，底盘结构设计等)以及主动安全(电子稳定控制，防抱死制动系统，自适应巡航，自动制动系统等)。主动安全技术对于避免碰撞或减轻碰撞的严重程度至关重要。车辆配备有若干技术，其允许监控移动车辆的状况以提供主动安全性。这些技术可以使车辆能够检测到其他车辆和障碍物的存在。这些技术可以响应于其他车辆或障碍物而警告车辆的操作者或者执行某些操纵。
技术实现思路
车辆安全系统包括环境监测系统，该环境监测系统被配置成监测在主车辆的预定邻近范围内的对象(例如远程车辆、交通锥标、墙壁等等)的距离和速度。除了对象之外，环境监测系统还可以识别道路上车道标记的位置。环境监测系统与转向系统连通，该转向系统具有可操作地连接到操作者输入装置的转向致动器。转向致动器被布置成响应于来自环境监测系统的输入信号而向操作者输入装置提供输入。根据一个或多个实施例，转向系统包括：产生辅助转矩的马达；以及控制器，其产生马达转矩命令，用于控制由马达产生的辅助转矩的量。转向系统还包括远程对象辅助模块，其基于车辆与检测到的对象的接近度来计算转向干预。控制器使用转向干预来改变马达转矩命令。根据一个或多个实施例，一种计算机实现的方法包括生成马达转矩命令，用于控制由汽车的转向系统的马达产生的辅助转矩的量。该方法进一步包括基于汽车与检测到的对象的接近度来计算转向干预。该方法还包括使用转向干预来改变马达转矩命令。根据一个或多个实施例，一种计算机程序产品包括存储器存储装置，所述存储器存储装置包括一个或多个计算机可执行指令，所述指令在由控制器执行时使所述控制器调整方向盘辅助转矩。该调整包括产生马达转矩命令，用于控制由汽车的转向系统的马达产生的辅助转矩的量。该调整还包括基于汽车与检测到的对象的接近度来计算转向干预。该调整还包括使用转向干预来改变马达转矩命令。从以下结合附图的描述中，这些和其他优点和特征将变得更加明显。附图说明图1是包括转向系统的车辆的示例性实施例；图2示出了根据一个或多个实施例的示例控制模块；图3示出了根据一个或多个实施例的环境监测系统；图4A、图4B和图4C描绘了根据一个或多个实施例的环境监测系统提供转向辅助的示例场景；图5描绘了根据一个或多个实施例的情境分析模块的操作框图；图6描绘了根据一个或多个实施例的调节辅助转矩命令的控制模块的操作框图；以及图7示出了根据一个或多个实施例的用于基于来自环境监测系统的输入通过转向系统产生马达转矩命令的示例方法的流程图。具体实施方式如本文所使用的，术语模块和子模块是指一个或多个处理电路，例如专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享的、专用的或组)和存储器、组合逻辑电路、和/或提供所述功能的其他合适组件。可以理解，下面描述的子模块可以被组合和/或被进一步划分。本文描述的技术方案通过帮助驾驶员避免碰撞或减轻碰撞的影响来帮助转向系统进一步有助于主动安全。例如，本文描述的技术方案可以减轻可能由于驾驶员分心、半睡驾驶、驾驶员未在变换车道之前观看、或者不常见的交通状况等而导致的侧面碰撞(sideswipecollision)。装备在车辆中的主动安全系统可以包括车道偏离警告系统、盲点检测、主动巡航控制等。主动安全系统使用一个或多个传感器(例如雷达、摄像头、激光雷达(LIDAR)等)以连续监测车辆预定接近范围内的对象。主动安全系统进一步预测与对象的潜在碰撞，例如前部、后部和/或侧面碰撞。本文描述的技术方案根据不同的威胁等级有助于转向系统的高级驾驶员辅助系统(ADAS)功能，以生成和提供驾驶员反馈。驾驶员反馈可以基于不同的干预水平(例如，方向盘嗡嗡声、减小的辅助、转矩叠加和主动转向位置控制)而产生，以对抗(或阻止)驾驶员改变车道，或提供进一步的车道改变辅助等等或其组合。诸如盲点检测和车道保持辅助之类的主动安全系统通常通过可听声音、警告灯或其他视听提示向驾驶员提供反馈。本文描述的技术方案通过执行周围感知和情况分析，通过使用车辆的转向系统作为人机界面来与驾驶员交互并引导驾驶员以防止潜在的侧面碰撞，从而改进了这种方法。除了视听提示之外，本文描述的技术方案通过方向盘提供触觉反馈以提供警告，或者通过修改由转向系统产生的辅助转矩来提供关于潜在侧面碰撞、碰撞时间以及其他此类分析参数的驾驶员反馈。此外，在一个或多个示例中，本文描述的技术方案修改辅助转矩以对抗(或阻止)由驾驶员执行的车道改变操纵，例如，与驾驶员施加的输入转矩相反的修改。现在参考附图，其中技术方案将参照具体实施例进行描述，但不对其进行限制。图1是包括转向系统12的车辆10的示例性实施例。应该注意的是，转向系统12可以是EPS、线控转向(SbW)系统、具有磁转矩覆盖层(MTO)的液压转向系统，等等。本文的实施例描述了EPS，但是在其他示例中，本文描述的技术方案可以在其他类型的转向系统中实施。在各种实施例中，转向系统12包括联接到转向轴系统16的方向盘14，转向轴系统16包括转向柱、中间轴和必要的接头。在一个示例性实施例中，转向系统12是EPS系统，其进一步包括联接到转向系统12的转向轴系统16以及联接到车辆10的连杆20、22的转向辅助单元18。或者，转向辅助单元18可以将转向轴系统16的上部与该系统的下部相联接。转向辅助单元18包括例如可通过转向轴系统16联接到转向致动器马达19和传动装置的齿条和小齿轮转向机构(未示出)。在操作期间，当车辆操作者转动方向盘14时，转向致动器马达19提供辅助来移动连杆20、22，所述连杆进而分别移动分别联接到车辆10的道路车轮28、30的转向节24、26。如图1所示，车辆10还包括检测和测量转向系统12和/或车辆10的可观察状况的各种传感器31、32、33。传感器31、32、33基于可观察状况产生传感器信号。在一个示例中，传感器31是感测车辆10的操作者施加到方向盘14的输入驾驶员方向盘转矩(HWT)的转矩传感器。转矩传感器基于此产生驾驶员转矩信号。在另一个示例中，传感器32是感测转向致动器马达19的旋转角度和旋转速度的马达角度和速度传感器。在又一示例中，传感器33是方向盘位置传感器，其感测方向盘14的位置。传感器33基于此产生方向盘位置信号。控制模块40接收从传感器31、32、33输入的一个或多个传感器信号，并且可以接收其他输入，例如车辆速度信号34。控制模块40产生命令信号，以基于一个或多个输入并且进一步基于本公开的转向控制系统和方法来控制转向系统12的转向致动器马达19。本公开的转向控制系统和方法应用信号调节，并且执行摩擦分类以确定表面摩擦水平42作为控制信号，该控制信号可以用于通过转向辅助单元18控制转向系统12的各个方面。与其他车辆子系统(未示出)的通信可以使用例如控制器局域网(CAN)总线或本领域已知的其他车辆网络来执行，以交换诸如车辆速度信号34的信号。车辆速度信号可以基于发动机转速、或使用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种转向系统，包括：马达，其产生辅助转矩；控制器，其产生马达转矩命令，用于控制由所述马达产生的辅助转矩的量；远程对象辅助模块，其基于车辆与检测到的对象的接近度来计算转向干预，所述车辆配备有所述转向系统；以及所述控制器使用所述转向干预来改变所述马达转矩命令。

【技术特征摘要】
2017.06.12 US 62/518,0991.一种转向系统，包括：马达，其产生辅助转矩；控制器，其产生马达转矩命令，用于控制由所述马达产生的辅助转矩的量；远程对象辅助模块，其基于车辆与检测到的对象的接近度来计算转向干预，所述车辆配备有所述转向系统；以及所述控制器使用所述转向干预来改变所述马达转矩命令。2.根据权利要求1所述的转向系统，其中，所述检测到的对象是车道标记和目标车辆中的一个。3.根据权利要求1所述的转向系统，其中，计算所述转向干预包括：基于来自驾驶员的输入转矩来确定驾驶员的车道改变意图。4.根据权利要求1所述的转向系统，其中，所述转向干预包括叠加转矩命令，并且所述控制器通过将所述叠加转矩命令与所述马达转矩命令相加来生成触觉反馈。5.根据权利要求1所述的转向系统，其中，所述转向干预包括响应于预定水平的所述接近度的引导转矩命令，并且所述控制器将所述引导转矩命令添加到来自驾驶员的输入转矩。6.根据权利要求1所述的转向系统，其中，所述检测到的对象的接近度是使用包括雷达、摄像头、激光雷达和超声波传感器的一个或多个传感器来确定的。7.根据权利要求1所述的转向系统，其中，所述转向干预包括位置命令，并且所述控制器根据所述位置命令来改变所述马达的位置。8.根据权利要求1所述的转向系统，其中，所述转向干预包括辅助缩放因子，其中所述控制器将所述马达转矩命令乘以所述辅助缩放因子。9.一种计算机实现的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛健，T·M·瓦伦吉卡尔，F·博罗尔基，
申请(专利权)人：操纵技术IP控股公司，
类型：发明
国别省市：美国,US