汽車的安全轉向力輔助系統(tǒng)及其動作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種汽車的安全轉向力輔助系統(tǒng)及其動作方法，更加詳細地，行駛過程中前方出現(xiàn)障礙物或前方車輛時，改變針對方向盤的轉向力，從而防止車輛碰撞。
【背景技術】
[0002]—般情況下，最近上市的車輛上設有利用馬達等驅動器電動操作方向盤的電動助力轉向系統(tǒng)(下面稱為MDPS(Motor Driven Power Steering))裝置，這樣的MDPS與現(xiàn)有的轉向裝置不同，不利用液壓，而是采用借助馬達動力來輔助(assist)轉向力的方式。
[0003]為此，MDPS由通過ECU控制而產生動力的馬達、通過馬達旋轉的蝸軸(Worm-Shaft)及與其嚙合的蝸輪(Worm Wheel)構成，將蝸輪(Worm Wheel)旋轉力傳遞至齒輪箱側，從而輔助轉向力，通過判斷路面狀況和行駛環(huán)境來調整上述馬達的轉向力水平。
[0004]這樣的MDPS根據車輛運行環(huán)境來改變方向盤的沉重感，從而向駕駛者提供各種各樣的轉向感，為了實現(xiàn)這樣的功能，可以具有柔性轉向系統(tǒng)(Flex-Steering Device)。
[0005]根據施加于方向盤的負荷，柔性轉向系統(tǒng)分為施加普通的負荷的普通(Nomal)模式、施加小于普通模式的負荷而減輕方向盤的轉向感的舒適(Comf ort)模式以及施加大于普通模式的負荷而使方向盤的轉向感變重的運動(Sport)模式。
[0006]另一方面，隨著MDPS馬達的轉向力的增加，施加于方向盤的負荷變小，從而提高方向盤的轉向感，駕駛者容易操作方向盤。
[0007]運動模式可用于在高速或直線道路等環(huán)境下實現(xiàn)高速行駛的情況，舒適模式可用于在城市道路、曲線道路或者停車時實現(xiàn)低速行駛的情況。
[0008]在上述現(xiàn)有的柔性轉向系統(tǒng)中，設有選擇開關，供駕駛者選擇上述的三種模式中的一種，從而通過駕駛者的操作，執(zhí)行指定模式。
[0009]最近，開始研究了用于事先防止在以柔性轉向模式行駛過程中僅靠制動器的制動難以防止的碰撞事故的技術。

【發(fā)明內容】

[0010]發(fā)明要解決的問題
[0011]本發(fā)明的目的在于提供一種汽車的安全轉向力輔助系統(tǒng)，在行駛過程中前方出現(xiàn)障礙物或者前方車輛時改變針對方向盤的轉向力，從而防止車輛碰撞。
[0012]解決問題的手段
[0013]本發(fā)明的汽車的安全轉向力輔助系統(tǒng)包括:傳感器模塊，用于測量與前方車輛之間的車間距離；電動助力轉向系統(tǒng)(Motor Driven Power Steering)模塊，使馬達工作來改變針對方向盤的轉向力；以及控制模塊，當以任意的柔性轉向模式行駛過程中被輸入緊急制動信號并且判斷為預測制動距離比所述車間距離長時，所述控制模塊控制所述電動助力轉向系統(tǒng)模塊，以增加所述轉向力。
[0014]本發(fā)明的汽車的安全轉向力輔助系統(tǒng)的動作方法包括以下步驟:判斷是否發(fā)生緊急制動；當發(fā)生所述緊急制動時，計算預測制動距離;通過比較所述預測制動距離和所述車間距離，判斷是否能夠預測到與前方車輛碰撞；當判斷為能夠預測到與所述前方車輛碰撞時，判斷設于方向盤的緊急轉向按鈕是否開啟；以及當所述緊急轉向按鈕處于開啟時，對電動助力轉向系統(tǒng)模塊進行執(zhí)行相對于當前運行中的任意柔性轉向模式下行一級的柔性轉向安全模式的控制，從而增加針對所述方向盤的轉向力。
[0015]發(fā)明效果
[0016]根據本發(fā)明的汽車的安全轉向力輔助系統(tǒng)及其動作方法，具有以下優(yōu)點:在以設定的柔性轉向模式行駛的過程中，如果產生有與障礙物或者前方車輛導致的緊急制動對應的緊急制動信號，則基于前方車輛的速度以及自車的速度計算預測制動距離，如果判斷為預測制動距離比車間距離長，則增加針對方向盤的轉向力，使得駕駛者容易操作方向盤，從而能夠防止與前方車輛碰撞。
[0017]另外，根據本發(fā)明的汽車的安全轉向力輔助系統(tǒng)及其動作方法，具有以下優(yōu)點:如果判斷為預測制動距離比車間距離短，則減少針對方向盤的轉向力，防止自車脫離行駛車道，從而能夠防止與在相鄰于行駛車道的相鄰車道中行駛的車輛發(fā)生碰撞。
【附圖說明】
[0018]圖1是示出本發(fā)明實施例的汽車的安全轉向力輔助系統(tǒng)的構成的框圖。
[0019]圖2是示出本發(fā)明實施例的汽車的安全轉向力輔助系統(tǒng)的動作的圖。
[0020]圖3是示出本發(fā)明實施例的汽車的安全轉向力輔助系統(tǒng)的動作的圖。
[0021]圖4是示出本發(fā)明實施例的汽車的安全轉向力輔助系統(tǒng)的安全轉向角度范圍的圖。
[0022]圖5是示出基于車間距離以及車速的車輛碰撞時間的圖。
[0023]圖6是示出本發(fā)明實施例的柔性轉向運行模式中設定有安全模式的狀態(tài)的圖。
[0024]圖7是示出本發(fā)明實施例的汽車的安全轉向力輔助系統(tǒng)的動作方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0025]參照附圖以及后面詳細說明的實施例即可明確本發(fā)明的優(yōu)點及特征、以及實現(xiàn)這些的方法。但是，本發(fā)明并不限定于下面說明的實施例，能夠以不同的各種方式實現(xiàn)本發(fā)明，這些實施例只是使得本發(fā)明的公開更加完整，并向本發(fā)明所屬技術領域的具有通常技術知識的技術人員完整地告知發(fā)明范圍，通過權利要求書的記載來定義本發(fā)明。在整個說明書中相同的附圖標記表示相同的構成要素。
[0026]在沒有其他定義的情況下，本說明書中使用的所有術語(包括技術以及科學性術語)可以理解為本發(fā)明所屬技術領域的具有通常技術知識的技術人員共同理解的意思。而且，在沒有明確地特別限定的情況下，一般使用的詞典中定義的術語不應該被理想化或者過于解釋。
[0027]圖1是示出本發(fā)明實施例的汽車的安全轉向力輔助系統(tǒng)的構成的框圖。
[0028]參照圖1，本發(fā)明實施例的汽車的安全轉向力輔助系統(tǒng)包括激光傳感器模塊100、攝像傳感器模塊120、顯示模塊130、MDPS模塊140以及控制模塊150。
[0029]在實施例中，說明了分開構成激光傳感器模塊100以及攝像傳感器模塊120的情況，但是，可以以一個傳感器模塊構成，對此不加以限定。
[0030]激光傳感器模塊100在設定的角度范圍內朝向車輛前方發(fā)送任意的信號，并接收從前方車輛反射的信號，從而測量上述前方車輛的車速以及與自車之間的車間距離。
[0031 ]攝像傳感器模塊120可以拍攝包括上述前方車輛的圖像。
[0032]S卩，攝像傳感器模塊120可以拍攝前方圖像，以計算上述前方車輛的位置、寬度以及前方車輛與自車的角度。
[0033]攝像傳感器模塊120可以包括至少一個攝像傳感器，對此不加以限定。
[0034]顯示模塊130根據控制模塊150的控制，顯示對應于從控制模塊150輸入的安全轉向角度范圍的轉向引導線，除此之外也可以顯示各種信息，對此不加以限定。
[0035]激光傳感器模塊100、攝像傳感器模塊120以及顯示模塊130是整合式模塊，例如可以用作AVM(All_round View Monitoring:全方位監(jiān)控)系統(tǒng)，對此不加以限定。
[0036]MDPS模塊140可以增加或減少針對上述方向盤的轉向力。
[0037]—旦選擇了任意的柔性轉向模式，例如普通模式、舒適模式以及運動模式中的一種，則控制模塊150對應于該選擇，控制MDPS模塊140改變方向盤的轉向力。
[0038]控制模塊150包括:在輸入用于防止與上述前方車輛碰撞的駕駛者的緊急制動、SP緊急制動信號時，基于車輛速度，計算預測制動距離的第一計算部152;比較判斷上述預測制動距離是否比從激光傳感器模塊100測量輸入的車間距離短的判斷部154;當上述預測制動距離比上述車間距離長時，計算安全轉向角度范圍的第二計算部156;以及至少在上述安全轉向角度范圍內改變MDPS模塊140的轉向力的控制部158。
[0039]當輸入緊急制動信號時，第一計算部152將自車的車速以及前方車輛的車速中的至少一個應用于設定的距離算法中，從而計算預測制動距離。
[0040]判斷部154相互比較上述預測制動距離和上述車間距離，如果上述預測制動距離比上述車間距離長，則向第二計算部156傳輸比較結果，如果上述預測制動距離比上述車間距離短，則向控制部158傳輸比較結果。
[0041]當從上述判斷部154傳輸上述預測制動距離比上述車間距離長的比較結果時，第二計算部156檢測包含在上述圖像中的上述前方車輛的位置、寬度、縱橫速度以及與前方車輛的角度中的至少一個，基于上述檢測出的值，計算安全轉向角度范圍。
[0042]上述安全轉向角度是在駕駛者旋轉方向把手時能夠避開與前方車輛碰撞的方向盤的最低旋轉角度。
[0043 ]控制部158通過控制增加MDPS模塊140針對方向盤的轉向力，使方向盤至少在由第二計算部156計算出的上述安全轉向角度范圍內容易旋轉。
[0044]另外，當由判斷部154判斷為上述預測制動距離比上述車間距離短時，控制部158通過以維持或者減少的方式控制MDPS模塊140的轉向力，防止車輛輕易脫離行駛車道，預防車輛碰撞。
[0045]參照圖2，在汽車的安全轉向力輔助系統(tǒng)中，在行駛過程中緊急制動、即接收到緊急制動信號時，控制模塊150比較車間距離和預測制動距離，通過控制成增加針對方向盤的轉向力，使得駕駛者容易旋轉方向盤，避免與前方車輛碰撞。
[0046]S卩，如圖2的(a)所示，在接收到緊急制動信號，且傳輸有由激光傳感器模塊100測量的車間距離ds時，控制模塊150基于自車的車輛速度，計算預測制動距離pds。
[0047]這時，如果預