[发明专利]具有地图预览时间和驾驶模式选择的弯道速度控制系统

说明书

技术领域

本发明通常涉及一种系统和方法，用于探测车辆接近道路弯道时是否过快， 如果是，则自动提供制动控制，并且更特别地，涉及一种系统和方法，其用于 确定车辆接近道路弯道时是否过快，如果是，则自动提供制动控制，其中该系 统和方法基于车辆速度自适应地确定何时提供弯道的曲率信息并选择性地提供 驾驶员攻击性(aggressiveness)控制。

背景技术

在道路弯道上行驶过快不但会导致车辆乘客的不舒适，而且在一些情况下 会导致车辆失控。如果驾驶员以过高的速度接近弯道，在正常的弯道转向之前 的车辆控制从车辆速度的降低开始。弯道所需的减速等级与许多因素有关，例 如道路的曲率、车辆速度、弯道倾斜角(bank angle)，道路梯度、道路表面摩擦 系数、车辆特性以及驾驶员能力等等。通常，驾驶员依靠他或她关于即将到来 的弯道的视觉信息确定合适的速度和制动等级。尽管对于急弯通常有警告标志， 例如标明的速度限制，驾驶员有时并不会注意这些警告标志或遵循标明的速度 限制。相对于车辆在弯道上的位置而进行制动应用的时间选择也是非常重要的， 因为通常需要在车辆到达弯道之前将速度降到足够低。没有实施合适的操纵不 仅可能导致制动和转向的重复调整，并且可能由于穿越车道的边界或离开道路 而导致严重事故。

在本领域中，已经发展了可以在转弯过程中辅助驾驶员维持车辆控制的一 些主动安全技术。主动安全方法的传统实施方式是防抱死制动(anti-lock braking) 和牵引控制系统，其通过感测路面状况并介入驾驶员的制动和节气门(throttle) 控制选择来帮助驾驶员安全转弯。但是，在进入弯道之前通过用介入车辆控制 的策略来补充这些控制系统，可以进一步地帮助驾驶员。

研究和仿真表明更小的曲线半径需要更大的转向输入，并且转向错误随着 所需的方向盘转角(steering wheel angle)线性增加。驾驶员通过选择更低的速 度对此进行补偿，使得穿越内边界的时间(time to line crossing to the inner boundary)在所有弯道半径下都是恒定的。因此，维持了到内侧车道边界的安全 边际。

2005年12月9日申请的题为Speed Control Method for Vehicle Approaching and Traveling on a Curve的一种已知的用于探测车辆是否接近弯道过快，并且如 果是则自动提供车辆制动的系统在美国专利申请序列号11/297,906中有所描 述，-该申请已经转让给本申请的受让人并在此引入以供参考。该系统使用GPS 信号、地图数据库、车辆速度、车辆横摆角速度(yaw rate)和转向角来提供 车辆在离车辆不同距离处的弯道周围行驶的适当速度的轮廓(profile)。

该系统具有局限性，因为该系统被校准为在弯道的预定距离处(例如250 米)提供道路曲率信息。结果，由于在数据点之间具有固定的步长，弯道数据 的分辨率受到限制，并且由于计算和通信时间的原因，地图点数受到限制。因 此，如果车辆行驶缓慢，在固定步长下提供的曲率信息相对于弯道增加预定距 离可能不是必须的，因此系统的分辨率可能受到限制。此外，如果车辆高速行 驶，用来提供曲率信息的距离弯道的固定距离可能距离弯道太近而不能确保在 到达弯道前平滑减速。

发明内容

根据本发明的教导，公开了一种当车辆接近道路弯道时探测该弯道的系统 和方法，其自动提供道路曲率信息并控制车辆速度。该系统使用例如GPS接收 器的定位装置以及地图数据库来了解车辆相对于路面弯道的位置。该系统根据 车辆速度，产生用于车辆前方弯道上或弯道周围的不同曲率数据点的曲率轮廓。 基于曲率轮廓信息，该系统为曲率点产生希望的速度轮廓。该希望的速度轮廓 和实际车辆速度相比较以确定对于每一个轮廓点处的目标速度车辆是否行驶过 快。如果是，当车辆在弯道周围行驶时该系统提供命令以将车辆减速。加速度 计算可以通过提供驾驶员转弯模式输入得到增强，车辆操作者可以基于驾驶员 希望该系统以多快的速度给车辆减速来选择该模式。

结合附图，根据下述的描述和随附的权利要求书本发明的附加特征将变得 显而易见。

附图说明

图1是根据本发明实施例的包括弯道速度控制系统的车辆的俯视图；

图2是图1所示的弯道速度控制系统的结构示意图；和