Способ и система управления автомобилем, снабженным системой центрирования автомобиля на полосе движения

Группа изобретений относится к области транспортного машиностроения. Способ управления автомобилем включает этапы, на которых: определяют вращающий момент рулевого колеса; определяют абсолютную величину производной по времени обнаруженного вращающего момента; определяют, является ли абсолютная величина производной вращающего момента ниже заданного порогового значения вращающего момента; определяют промежуток времени, прошедший, после того как абсолютная величина является ниже заданного порогового значения вращающего момента; определяют, является ли прошедший промежуток времени по меньшей мере равным заданному промежутку времени; в систему центрирования автомобиля на полосе движения посылают разрешающий сигнал. Система управления автомобилем, оборудованным системой центрирования автомобиля на полосе движения и средством определения вращающего момента, содержит вычислительное средство, средства для сравнения абсолютной величины и средство для определения прошедшего промежутка времени. Достигается улучшение устойчивости удержания автомобиля в полосе. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение – системы помощи водителю и, в частности, система центрирования автомобиля на полосе движения.

Среди систем помощи водителю автомобиля известны системы удержания автомобиля на полосе движения LKA (Lane Keeping Assist), которые помогают водителю удерживать автомобиль на полосе, обозначенной наземной маркировкой. В случае отклонения транспортного средства без активации указателей поворотов, транспортное средство перехватывает у водителя управление и спрямляет путь.

Система центрирования автомобиля на полосе движения, LCA (Lane Centering Assist), представляет собой эволюцию этих систем, она помогает водителю центрировать транспортное средство по центру полосы движения. Когда система активирована, водитель больше не совершает каких-либо действий с рулевым колесом.

Чтобы разрешить активацию системы LCA (центрирования автомобиля на полосе движения), проверяется некоторое количество критериев, среди которых:

- состояние транспортного средства, исполнительных механизмов и датчиков,

- положение транспортного средства на полосе, его первоначальная центровка и радиус кривизны поворота, и

- действие водителя.

Раньше, действие водителя определялось по вращающему моменту, который он прикладывал к рулевому колесу.

Чтобы проверить критерий действия водителя, необходимо, чтобы абсолютная величина вращающего момента, прикладываемого к рулевому колесу, была ниже порога в течение заданного временного промежутка. Однако когда водитель удерживает транспортное средство на кривой поворота, вращающий момент, который он прикладывает, высок и увеличивается с увеличением радиуса кривизны поворота и скорости.

В зависимости от выбранного порога, система LCA может не активироваться, когда транспортное средство движется на повороте. Таким образом, в настоящее время система LCA может быть активирована только тогда, когда транспортное средство движется по прямой линии.

На первый взгляд решение этой проблемы может заключаться в увеличении порога. Однако такое решение не работает, потому что увеличенный таким образом порог вступает в противоречие с порогом вращающего момента для возврата контроля водителю, когда система LCA активна.

В частности, чтобы возвратить контроль водителю, когда система LCA активна, вращающий момент, прикладываемый к рулевому колесу, сравнивают с порогом, который не зависит ни от радиуса кривизны, ни от скорости.

Однако когда система LCA не активирована и транспортное средство движется на повороте, вращающий момент, который должен быть приложен к рулевому колесу, чтобы транспортное средство удерживало свой путь, увеличивается в зависимости от скорости и радиуса кривизны поворота.

Таким образом, если пороговое значение вращающего момента для активации системы LCA увеличено, оно может оказаться опасно близким к пороговому значению вращающего момента для возврата контроля водителю, когда система активирована, пороговое значение вращающего момента для возврата контроля водителю выше порогового значения активации, вернее, превышает его, что может приводить к предотвращению активации системы LCA.

Поэтому существует проблема определения критерия действий водителя в отношении активации системы LCA, когда транспортное средство движется на повороте.

Из уровня техники известны документы EP2188168B1, FR3022515A1, EP2248710A1, US20150094915A1, EP1547887A1, WO2011110156A2. Однако ни один из этих документов не касается вопроса активации системы LCA, когда транспортное средство движется на повороте.

Вследствие этого упомянутая техническая проблема не решена предшествующим уровнем техники.

Один из объектов изобретения – способ управления автомобилем, оборудованным системой центрирования автомобиля на полосе движения и средством определения вращающего момента, прикладываемого водителем к рулевому колесу.

Способ включает в себя следующие этапы:

определение вращающего момента, прикладываемого водителем к рулевому колесу,

определение абсолютной величины производной по времени обнаруженного вращающего момента,

определение, является ли абсолютная величина производной вращающего момента ниже заданного порогового значения вращающего момента,

определение промежутка времени, прошедшего с момента, когда абсолютная величина производной по времени обнаруженного вращающего момента стала меньше заданного порогового значения вращающего момента,

определение, является ли прошедший промежуток времени по меньшей мере равным заданному промежутку времени,

если это условие выполняется, то в систему центрирования автомобиля на полосе движения посылается разрешающий сигнал в отношении действия водителя.

Заданное пороговое значение вращающего момента может составлять от -2 Нм/с до 2 Нм/с.

Заданный промежуток времени может равняться 1 с.

Другой объект изобретения – система управления автомобилем, оборудованным системой центрирования автомобиля на полосе движения и средством определения вращающего момента, прикладываемого водителем к рулевому колесу.

Система управления содержит вычислительное средство, выполненное с возможностью определять абсолютную величину производной по времени обнаруженного вращающего момента, первое средство для сравнения абсолютной величины упомянутой производной вращающего момента с заданным пороговым значением вращающего момента, выполненное с возможностью посылать сигнал в средство определения прошедшего промежутка времени, в течение которого абсолютная величина производной вращающего момента ниже заданного порогового значения вращающего момента, средство определения прошедшего промежутка времени, выполненное с возможностью определять промежуток времени, прошедший с момента приема сигнала от первого средства сравнения, указывающего, что абсолютная величина производной вращающего момента ниже заданного порогового значения вращающего момента, и второе средство сравнения прошедшего промежутка времени с пороговым значением, выполненное с возможностью посылать в систему центрирования автомобиля на полосе движения разрешающий сигнал в отношении действия водителя, если прошедший промежуток времени по меньшей мере равен заданному промежутку времени.

Упомянутое средство определения вращающего момента, прикладываемого водителем к рулевому колесу, может представлять собой датчик усилия, установленный на оси рулевого колеса.

Другие цели, признаки и преимущества изобретения станут очевидными по прочтении нижеследующего описания, которое приведено лишь в качестве примера, не носящего ограничительного характера, со ссылкой на приложенные чертежи, на которых:

- фиг. 1 – основные элементы предлагаемой в настоящем изобретении системы управления,

- фиг. 2 – основные элементы предлагаемого в настоящем изобретении способа управления.

Предлагаемое решение технической проблемы основано на определении, что водитель устойчиво удерживает транспортное средство на намеченном пути. С этой целью выполняется дифференцирование вращающего момента, прикладываемого водителем к рулевому колесу, и если абсолютная величина этой производной ниже заданного порогового значения в течение заданного временного промежутка, то активация системы разрешается.

Пороговое значение производной вращающего момента должно настраиваться для каждого транспортного средства. В частности, оно может составлять от -2 Нм/с до 2 Нм/с.

Заданный промежуток времени должен настраиваться для каждого транспортного средства. В частности, он может равняться 1 с.

Из фиг. 1 можно видеть, что система 1 управления автомобилем, оборудованным системой LCA 2 и средством 3 определения вращающего момента, прикладываемого водителем к рулевому колесу, включает в себя вычислительное средство 4, способное определять абсолютную величину производной по времени обнаруженного вращающего момента, первое средство 5 для сравнения абсолютной величины производной вращающего момента с заданным пороговым значением вращающего момента, средство 6 для определения прошедшего промежутка времени и второе средство 7 для сравнения прошедшего промежутка времени с пороговым значением.

Средство 3 для определения вращающего момента, прикладываемого водителем к рулевому колесу, может, например, представлять собой датчик усилия, установленный на оси рулевого колеса или внутри системы управления.

Первое средство 5 сравнения абсолютной величины производной вращающего момента с заданным пороговым значением вращающего момента способно посылать сигнал в средство 6 определения прошедшего промежутка времени, когда абсолютная величина производной вращающего момента ниже заданного порогового значения вращающего момента.

Средство 6 определения прошедшего промежутка времени способно определять прошедший промежуток времени, начиная с момента приема сигнала от первого средства 5 сравнения, указывающего, что абсолютная величина производной вращающего момента ниже заданного порогового значения вращающего момента.

Второе средство 7 сравнения прошедшего промежутка времени способно сравнивать прошедший промежуток времени, переданный средством 6 определения прошедшего промежутка времени, с заданным промежутком времени. Когда длительность прошедшего промежутка времени по меньшей мере равна заданному промежутку времени, второе средство 7 сравнения посылает в систему 2 LCA разрешающий сигнал, касающийся действия водителя.

Специалистам в данной области техники понятно, что способ периодически повторяется, например, с периодичностью выборки данных датчика.

Тогда прошедший промежуток времени, определяемый с помощью средства 6 определения прошедшего промежутка времени, определяется количеством последовательных периодов, в течение которых принимается сигнал, указывающий, что абсолютная величина производной вращающего момента ниже заданного порогового значения вращающего момента. Может быть задано необходимое количество последовательных периодов без приема такого сигнала, для того чтобы произошел сброс на «0» величины прошедшего промежутка времени. Таким образом, можно учесть поведение водителя и в то же время обеспечить надежное определение, учитывающее шумы измерения или обработки.

Исходя из этого, способ управления автомобилем, оборудованным системой LCA, включает в себя следующие этапы.

На первом этапе 11, вращающий момент, прикладываемый водителем к рулевому колесу, определяют с помощью средства определения вращающего момента, прикладываемого водителем к рулевому колесу, например, с помощью датчика усилия, установленного на оси, поддерживающей рулевое колесо.

На втором этапе 12, определяют абсолютную величину производной по времени обнаруженного вращающего момента.

На третьем этапе 13, определяют, ниже ли абсолютная величина производной вращающего момента, чем заданное пороговое значение вращающего момента.

На четвертом этапе 14, определяют промежуток времени, прошедший с момента, когда абсолютная величина производной по времени обнаруженного вращающего момента стала ниже заданного порогового значения вращающего момента.

На пятом этапе 15, определяют, является ли прошедший промежуток времени по меньшей мере равным заданному промежутку времени.

Если это условие выполняется, то на шестом этапе 16 в систему 2 LCA посылают разрешающий сигнал в отношении действия водителя.

1. Способ управления автомобилем, оборудованным системой (2) центрирования автомобиля на полосе движения и средством (3) определения вращающего момента, прикладываемого водителем к рулевому колесу, характеризующийся тем, что включает этапы, на которых

определяют вращающий момент, который прикладывает водитель к рулевому колесу;

определяют абсолютную величину производной по времени обнаруженного вращающего момента;

определяют, является ли абсолютная величина производной вращающего момента ниже заданного порогового значения вращающего момента;

определяют промежуток времени, прошедший, после того как абсолютная величина производной по времени обнаруженного вращающего момента является ниже заданного порогового значения вращающего момента;

определяют, является ли прошедший промежуток времени по меньшей мере равным заданному промежутку времени,

если это условие выполняется, то в систему (2) центрирования автомобиля на полосе движения посылают разрешающий сигнал в отношении действия водителя,

при этом заданное пороговое значение вращающего момента составляет от -2 Нм/с до 2 Нм/с.

2. Способ управления по п.1, в котором заданный промежуток времени равен 1 с.

3. Система управления автомобилем, оборудованным системой (2) центрирования автомобиля на полосе движения и средством (3) определения вращающего момента, прикладываемого водителем к рулевому колесу, содержащая

вычислительное средство (4), выполненное с возможностью определять абсолютную величину производной по времени обнаруженного вращающего момента;

первое средство (5) для сравнения абсолютной величины производной вращающего момента с заданным пороговым значением вращающего момента, выполненное с возможностью посылать сигнал в средство (6) определения прошедшего промежутка времени, в течение которого абсолютная величина производной вращающего момента ниже заданного порогового значения вращающего момента, при этом заданное пороговое значение вращающего момента составляет от -2 Нм/с до 2 Нм/с;

средство (6) для определения прошедшего промежутка времени, выполненное с возможностью определять промежуток времени, прошедший с момента приема от первого средства (5) сравнения сигнала, указывающего, что абсолютная величина производной вращающего момента ниже заданного порогового значения вращающего момента; и

второе средство (7) для сравнения прошедшего промежутка времени с пороговым значением, выполненное с возможностью посылать в систему (2) центрирования автомобиля на полосе движения разрешающий сигнал в отношении действия водителя, когда прошедший промежуток времени по меньшей мере равен заданному промежутку времени.

4. Система управления по п.3, в которой средство (2) определения вращающего момента, прикладываемого водителем к рулевому колесу, представляет собой датчик усилия, установленный на оси рулевого колеса.