車輛碰撞后前向運動的減緩的制作方法
【專利說明】
【背景技術(shù)】
[0001]—般的車輛事故場景出現(xiàn)在交通擁堵的盡頭或十字路口列隊等待的盡頭的第一車輛上，該第一車輛受后方撞擊并被推向第一車輛的前方的第二車輛。在某些事件中，即使是低重力加速度的碰撞，駕駛員也可能會受到驚嚇和/或身體移動以使駕駛員的腳滑離制動踏板并觸及加速器踏板。這個問題可能在任何車輛中發(fā)生，但其尤其可能出現(xiàn)在具有小的踏板間距離的小汽車中。作為一種附加或選擇，駕駛員可能會使他們的腳離開制動踏板，在加速器踏板上懸停以致沖擊力使駕駛員的腳將加速器踏板踩下。
[0002]這樣事故性的行為的結(jié)果，即使是在低重力加速度碰撞下，仍可能造成嚴(yán)重的后果。舉例來說，當(dāng)加速器踏板在碰撞后被無意地壓下時，狀態(tài)的改變可能會引發(fā)從零運動狀態(tài)或低運動狀態(tài)向更高運動狀態(tài)的釋放，其可能接著使最初被碰撞的車輛依次碰撞隊列中的下一個車輛，甚至更糟地，當(dāng)被碰撞的車輛不能夠離開時可能會行駛到十字路口中。甚至在非常低速的碰撞中，車輛可能遭受數(shù)千美元價值的損壞，或在隨后的情況中車輛乘員可能遭受嚴(yán)重的傷害。
[0003]現(xiàn)有的系統(tǒng)僅僅用于高重力加速度的碰撞。舉例來說，當(dāng)高重力加速度碰撞被檢測到時(例如，3_4g的碰撞反正切加速度(在下文中被描述為3-4倍的重力加速度水平))，燃料切斷系統(tǒng)可以切斷到發(fā)動機的燃料流以防止車輛的前向運動。舉例來說，這樣的系統(tǒng)可以采用恒定加速度，在此車輛加速度=(時間點η的車輛速度-時間點0的車輛速度)/時間。在具有較低的力的碰撞中(例如，l_3g的加速度(即1-3倍的重力加速度水平))，這種情況下發(fā)動機燃料未被切斷，以及當(dāng)駕駛員無意地踩下制動或加速器踏板時，缺少避免車輛不期望的前向運動的系統(tǒng)。(“重力加速度”通常被限定為9.81m/s2或32.2ft/sec 2)。
[0004]然而1-3倍范圍中的重力加速度足以驚嚇到駕駛員和/或使駕駛員失去對車輛踏板的踩踏。在這個范圍中的加速度或重力加速度通常能量足夠低，使典型的傷害不嚴(yán)重。然而，附加的車輛運動可能增加后部碰撞引發(fā)的傷害或如果車輛被推向十字路口的其他的傷害的可能性和嚴(yán)重性。
【附圖說明】
[0005]圖1為用于減緩車輛碰撞后的前向運動的示例性系統(tǒng)的框圖；
[0006]圖2為用于減緩車輛碰撞后的前向運動的示例性流程的圖解。
【具體實施方式】
[0007]介紹
[0008]圖1為車輛101中的示例性系統(tǒng)100的框圖，其用于減緩車輛101在碰撞后的前向運動。車輛101中的計算機105檢測車輛101的碰撞并接著執(zhí)行流程以處理車輛101的不期望的和/或不安全的加速。舉例來說，如以下進(jìn)一步的描述，計算機105總體上監(jiān)測車輛101的速度和加速度力以及，如果檢測到碰撞，則根據(jù)所測量的速度和加速度啟動動作(諸如節(jié)氣門和/或制動控制)。所啟動的動作有利地提供了對車輛101的乘員保護(hù)(例如，即使當(dāng)車輛101未以足以起動燃料切斷機制的速度行駛時，也能避免車輛101的突然加速)。
[0009]示例性的系統(tǒng)元件
[0010]車輛101的計算機105總體上包括處理器和存儲器，該存儲器包括一種或多種形式的計算機可讀介質(zhì)，以及存儲處理器可執(zhí)行的指令，該指令用于執(zhí)行包含此處公開的各種操作。計算機105的存儲器進(jìn)一步總體上存儲收集的數(shù)據(jù)115。計算機105被配置為在控制器局域網(wǎng)(CAN)或其類似物和/或其他有線或無線的協(xié)議(例如，藍(lán)牙等)上通信，即，該計算機105能夠通過在車輛101中提供的各種機制進(jìn)行通信。該計算機105還可以具有到車載診斷連接器(0BD-1I)的連接。通過CAN總線、0BD-11、和/或其他有線的或無線的機制，該計算機105可以將信息傳送給車輛中的各種裝置和/或從包括超過一個的用戶裝置150、數(shù)據(jù)收集器110的各種裝置(例如，控制器、致動器、傳感器等)接收信息。此夕卜，該計算機105可以被配置使用網(wǎng)絡(luò)120與例如一個或多個遠(yuǎn)程服務(wù)器125通信，如下所述，該網(wǎng)絡(luò)120可以包括各種有線和/或無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，例如蜂窩、藍(lán)牙、有線的和/或無線的包交換網(wǎng)絡(luò)等。
[0011 ] 數(shù)據(jù)收集器110可以包括多個裝置，例如，攝像機、雷達(dá)、激光雷達(dá)、超聲波傳感器、加速計等。舉例來說，車輛中的各種控制器可以作為數(shù)據(jù)收集器110運行以通過CAN總線提供數(shù)據(jù)115，舉例來說，數(shù)據(jù)115除了以上提到的環(huán)境條件外還與車輛速度、加速度、位置等相關(guān)。此外，傳感器或其類似物、全球定位系統(tǒng)(GPS)設(shè)備等可以被包含在車輛中并被配置為數(shù)據(jù)收集器110以通過有線或無線的連接直接向計算機105提供數(shù)據(jù)。
[0012]收集的數(shù)據(jù)115可以包括在車輛101中收集的各種數(shù)據(jù)，包括以上所列舉的示例。數(shù)據(jù)115總體上使用一個或多個數(shù)據(jù)收集器110被收集，以及可以附加地包括在計算機105中由其計算的數(shù)據(jù)。通常，收集的數(shù)據(jù)115可以包括通過收集裝置110聚集的和/或由這些數(shù)據(jù)計算的任何數(shù)據(jù)。收集的數(shù)據(jù)115的示例包括車輛速度、車輛加速器踏板位置、車輛制動踏板位置、車輛位置上的道路坡度、即將到來的碰撞的檢測(例如，可能在250毫秒或更短時間里出現(xiàn)的、或在按照如下所述的時間參數(shù)120確定的一些其他的值之中出現(xiàn)的)、碰撞加速度矢量(即，碰撞的力和方向)等。
[0013]如以下對于圖2的描述，計算機105使用參數(shù)120連同收集的數(shù)據(jù)115以確定在碰撞情景下采取的動作。通常，參數(shù)120識別可以連同其他參數(shù)120和/或數(shù)據(jù)115 —起約束或支配在碰撞情景中所采取的行動的值。參數(shù)120可以包括下列各項，隨著每個參數(shù)的括號中的文字表明了以下說明書中和圖2的說明中使用的參數(shù)的標(biāo)示符:
[0014](A)車輛速度參數(shù)，例如以每小時公里數(shù)為單位；
[0015](B)加速器踏板位置，例如角度值或踏板行程值，踏板行程值(有時被稱為“讀數(shù)”)例如可以在例如從0到100的預(yù)定的標(biāo)度上分配(在實踐中，讀數(shù)可以按照不同的標(biāo)度來分配，但為了便于說明和實施，此處的讀數(shù)涉及0到100的標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)度)，在此0代表踏板處于完全未被踩下的位置，以及100代表踏板處于最大踩下位置這樣的位置上，作為在二者之間被分配給踏板位置的值，通常以在最少踩下位置和最大踩下位置之間的踏板行程的相等增量來確定；
[0016](C)制動踏板位置，例如，角度值(或踏板行程值)；
[0017](D)確定所檢測的碰撞即將到來的時間，例如，以毫秒計；
[0018](E)碰撞加速度矢量的下限加速度或重力加速度參數(shù)；
[0019](F)碰撞加速度矢量的上限加速度或重力加速度參數(shù)；以及
[0020](G)碰撞加速度矢量的后部碰撞傷害加速度閾值/重力加速度。
[0021]如以下進(jìn)一步描述，計算機105基于被檢測的碰撞可以確定向發(fā)動機控制模塊(ECM) 125提供指令以抑制加速請求和/或超馳控制節(jié)氣門。ECM 125公知用于在車輛中提供發(fā)動機控制，其包括節(jié)氣門控制。此外，ECM 125可以通過諸如上述的已知的機制與計算機105通信，和/或計算機105可以包含在ECM 125中。也就是說，ECM 125可以執(zhí)行在此屬于計算機105的操作，計算機105相應(yīng)地可以作為單獨的硬件部件被省略。
[0022]示例性方法流程
[0023]圖2為示例性方法200的圖解，該方法200用于減緩車輛碰撞后的前向運動。如上所述，方法200使用諸如以上所述的參數(shù)120用于與下述的收集的數(shù)據(jù)115的各項(諸如車輛速度、踏板位置、碰撞加速矢量等)進(jìn)行比較。
[0024]當(dāng)可能的或即將發(fā)生的碰撞(例如，后端碰撞)已經(jīng)由車輛101中的計算機105檢測到時，啟動方法200。收集的數(shù)據(jù)115可以包括計算機105中的定期更新的速度、加速器和/或制動踏板位置、以及道路坡度等的值，其可以以公知的方式被用于確定可能的和/或即將發(fā)生的碰撞以及用于下述的步驟。舉例來說，基于由車輛101碰撞檢測系統(tǒng)確定的車輛101的碰撞可能發(fā)生的預(yù)定的置信度，車輛碰撞可以被認(rèn)為可能會發(fā)生。一經(jīng)這樣的檢測，在框205中，計算機105就可以確定當(dāng)前車輛101的速度是否小于規(guī)定車輛速度A的參數(shù)120的值。如果為否，則該方法200進(jìn)行到框240。然而，如果車輛101速度小于速度A的規(guī)定，則方法200進(jìn)行到框210。要注意的是速度A為總體上相對低的值，例如，每小時十公里或更低，因為如果車輛101以較高的速率運動，抑制節(jié)氣門和/或制動控制將未必有利。
[0025]在框210中，計算機105確定與車輛踏板位置相關(guān)的條件是否被滿足。舉例來說，計算機105可以確定車輛101加速器踏板位置是否小于參數(shù)120踏板位置B。結(jié)合與加速器踏板位置相關(guān)的確定，計算機105總體上還確定由收集的數(shù)據(jù)115指示的道路坡度是否為0或?qū)嵸|(zhì)上是否處于例如0上下1或2度之內(nèi)。(要注意的是，根據(jù)道路相對于車輛101的前向是否向上或向下傾斜，道路坡度可以表示為正數(shù)或負(fù)數(shù)；因此，在一個實施方式中，步驟210可以包括評估道路坡度的絕對值，即應(yīng)對道路坡度值為負(fù)數(shù)處的情況。)踏板位置B通常相對較小，例如，針對特定車輛101 (如車輛101的特定類型，例如，品牌、型號、配置等)中的踏板的踏板靈敏度，根據(jù)可能疏忽地和/或過度地隨動碰撞的踏板位置大體校準(zhǔn)的讀數(shù)，因為在次級碰撞條件下，指示車輛101快速加速的任何對加速器踏板的顯著踩踏可能是危險的和/或不期望的。計算機105還可以確定制動踏板位置是否大于制動踏板位置C，例如，參數(shù)120指示的讀數(shù)。如果前述的確定中的一個或二者評估為真，則方法200進(jìn)行到框215。否則，方法200進(jìn)行到框240。
[0026]在框215中，計算機105確定距離碰撞的時間是否小于由參數(shù)120指示的時間Do潛在的碰撞和/或距離碰撞的時間可以使用公知的碰撞檢測機制和/或數(shù)據(jù)收集器110(例如，提供可以處理的圖像的后向攝像機、超聲波傳感器等)確定。如果距離碰撞的時間小于時間D(例如，小于250毫秒