CN101445058B

CN101445058B - 用于操作车辆的巡航控制系统的方法

Info

Publication number: CN101445058B
Application number: CN2008101819518A
Authority: CN
Inventors: P·I·拉布恩; C·A·格林; J·N·尼科劳乌; P·J·奥利里; D·J·巴茨
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2007-11-28
Filing date: 2008-11-28
Publication date: 2013-03-20
Anticipated expiration: 2028-11-28
Also published as: DE102008058976B4; US8131442B2; CN101445058A; DE102008058976A1; US20090138168A1

Abstract

用于操作车辆的巡航控制系统的方法。该方法可以识别某些低速环境，如停车场，其中巡航控制系统的使用通常是不适当的，且可以相应地禁用该系统。根据一个实施例，全速范围适应性(FSRA)巡航控制系统将方向盘位置与方向盘阀值比较，以确定车辆是否操作在不适当的低速环境，且如果是的话，相应地禁用该巡航控制系统。

Description

用于操作车辆的巡航控制系统的方法

技术领域

[0001]本发明总体上涉及用于车辆的巡航控制系统，更具体地涉及能够在某些低速环境中操作的巡航控制系统。

背景技术

[0002]适应性巡航控制(ACC)系统(有时称为自动的、活性或智能的巡航控制系统)大体上将源车辆(source vehicle)保持在驾驶员选择的车辆速度(速度控制设置)，直到在前面感测到较慢运动的前车辆为止。如果检测到较慢运动的前车辆，ACC系统自动地从速度控制设置切换到源车辆减速和加速以在它和前车辆之间保持一定距离(车间时距控制速度)。通常，一些ACC系统仅可以在高于某些车辆速度时操作，例如25mph。

[0003]为了提供更全的操作范围，已经发展了能够以较低车辆速度操作的ACC系统，在一些情况下包括一路减速到车辆完全停止。这些系统有时称为全速范围适应性(FSRA)巡航控制系统。

发明内容

[0004]根据一方面，提供一种用于操作车辆的巡航控制系统的方法。所述方法总体上包括步骤：(a)从方向盘传感器接收转向输入，其中，所述转向输入总体上涉及方向盘位置；(b)将所述方向盘位置与方向盘阀值比较，以确定车辆是否操作在不适当的低速环境中；和(c)如果车辆操作在不适当的低速环境中，禁用巡航控制系统。

[0005]根据另一方面，提供一种用于操作车辆的巡航控制系统的方法。所述方法总体上包括步骤：(a)从车辆速度传感器接收速度输入，其中，所述速度输入总体上涉及车辆速度；(b)利用速度输入和来自至少一个其它车辆传感器的输入来确定车辆是否操作在不适当的低速环境中，其中，该确定总体上不使用电子地图数据作出；和(c)如果车辆操作在不适当的低速环境中，禁用巡航控制系统。

[0006]根据另一方面，提供一种用于车辆的巡航控制系统。所述系统总体包括：适应性巡航计算机；连接到所述适应性巡航计算机的车辆速度传感器；和连接到所述适应性巡航计算机的方向盘传感器。如果车辆速度小于低速阀值且方向盘位置大于方向盘阀值，所述适应性巡航计算机禁用所述巡航控制系统。

附图说明

[0007]本发明的优选示范性实施例将在下文结合附图描述，在附图中，相同的附图标记指代相同的元件，且其中：

[0008]图1是能够实施本方法的示范性巡航控制系统的框图；

[0009]图2是示出了本发明的实施例的一些步骤的流程图；

[0010]图3是示出了图2的步骤108的更详细实施例的一些步骤的流程图；

[0011]图4是示出了图2的步骤150的更详细实施例的一些步骤的流程图；和

[0012]图5是示出了图2的步骤160的更详细实施例的一些步骤的流程图。

具体实施方式

[0013]在此所述的方法总体上涉及能够识别某些低速环境(如，停车场)的巡航控制系统的特征，在低速环境中，巡航控制的使用通常是不适当的。总体而言，本方法采用多个车辆传感器来确定车辆何时操作在不适当的低速环境中，且如果检测到低速环境，禁用巡航控制系统并通知车辆使用者为什么采取该动作。虽然以下说明涉及本方法与FSRA巡航控制系统结合使用的实施例，但是应当理解的是，本方法也可以与非FSRA巡航控制系统使用，包括ACC系统和常规的非ACC巡航控制系统。术语“全速范围适应性(FSRA)巡航控制系统”广泛地指代能够操作在低速环境中但不必下降到车辆完全停止的适应性巡航控制(ACC)系统的类型或类别。

巡航控制系统

[0014]参考图1，示出了能够实施本方法的示范性巡航控制系统10的框图。当然应当理解的是，其它巡航控制系统也可以实施和采用在此所述的方法，且系统10只是一个示例。巡航控制系统10优选为能够操作在某些低速环境中的FSRA系统，且包括连接到巡航开关22的适应性巡航计算机20、发动机和/或变速器控制模块(ECM/TCM)24、车辆传感系统26、方向盘传感器28、其它车辆传感器30、制动控制器计算机32、和驾驶员界面34。

[0015]适应性巡航计算机20执行系统10的许多电子处理功能，并从多个输入如巡航开关22、ECM/TCM24、车辆传感系统26、方向盘传感器28、和其它车辆传感器30来接收信息。响应于这些输入，适应性巡航计算机20执行电子指令(包括关于本方法的指令)，且输出指令给一般控制巡航控制系统10的设备，如ECM/TCM24、制动控制器计算机32、和驾驶员界面34。

[0016]巡航开关22优选为位于方向盘或控制杆上的操作者控制部件，且可以包括“通断”开关、“设置速度”开关、“恢复/加速”开关、“取消”开关、以及本领域公知的任何其它适当的开关和/或控制器。巡航开关22电子连接到适应性巡航计算机20，且提供总体上传达不同开关状况的开关输入。例如，如果驾驶员将通断开关设置成“接通”位置，那么巡航开关22发送一个或更多信号给适应性巡航计算机20以传送该选择。开关输入可以包括总体上表示一个或更多巡航开关22的状况或状态的电子数据的任何组合。

[0017]如果巡航控制系统10以速度控制设置来操作，那么适应性巡航计算机20可以简单地使用开关输入，包括驾驶员选择的车辆速度，以产生控制信号或输出给ECM/TCM24和/或制动控制器计算机32，从而车辆保持在希望速度。多种技术可以用于计算和提供这些控制信号，如本领域技术人员理解的那样。

[0018]另一方面，如果巡航控制系统10以车间时距控制设置来操作，那么适应性巡航计算机20需要收集来自附加的车辆传感器的输入，如车辆传感系统26。根据一个实施例，车辆传感系统26使用雷达来感测在源车辆前面路径中行进的前车辆的距离和相对速度。然而，也可以使用其它不是基于雷达类型的车辆传感系统，如使用激光、照相机、车辆-车辆通信、路面-车辆通信的车辆传感系统。响应于来自车辆传感系统26的该输入，适应性巡航计算机20发送控制信号给ECM/TCM24和/或制动控制器计算机32，从而在两个车辆之间保持一定的空间间隔。该空间间隔或距离可以受多个因素影响，包括当前车辆速度(较高的速度需要较大的间隔)、当前道路状况(湿的或结冰的状况需要较大的间隔)、源和/或前车辆类型(较大的车辆需要更多的停止距离和从而较大的间隔)、等等。如将阐述的那样，车间时距控制设置可以在多个适当的低速环境中使用，包括在车辆变成完全停止的走走停停的交通状况。在此情况下，制动控制器计算机32可以将车辆保持在停止位置，直到驾驶员准备恢复驾驶且前车辆不再处于路中间为止。

[0019]驾驶员界面34提供操作者听觉、视觉和/或触觉的界面，以与巡航控制系统10交换信息，且通常可以用作输入或输出设备。在输入设备的一个示例中，驾驶员界面34可以从驾驶员接收听觉指令，并将听觉指令用声音识别软件转换成电子信号，并将界面输入传送给适应性巡航计算机20。在该示例中，驾驶员界面可以在巡航开关22之外或取代巡航开关22使用。作为输出设备，驾驶员界面34可以传送状况信息，如警告驾驶员巡航控制系统10已经停用，因为它操作在不适当的低速环境中。这可以通过使用报警器、文本消息、图像显示、听觉信号、触觉表示以及与驾驶员通信的任何其它公知技术的任何组合实现。

[0020]关于适当的巡航控制系统的更多信息，请参考美国专利No.6,622,810；6,223,117和5,454,442，所述专利全部转让给本受让者且在此以参见的方式将其引入。

操作巡航控制系统的方法

[0021]图2中的流程图示出了用于操作巡航控制系统的方法的示范性实施例100的一些步骤。一些适应性巡航控制(ACC)系统设计为低于一定车辆速度(例如25mph)时关闭，因为它们不能准确地在适当的低速环境(如停停走走的交通状况，其中这种系统的使用是希望的)和不适当的低速环境(如，停车场，其中巡航控制是不适当的)之间进行区分。通过在适当的和不适当的低速环境之间进行区分且通过相应地采取动作，本方法总体上可以扩展巡航控制系统的应用性和有效性。术语“不适当的低速环境”广泛地包括车辆操作在低车辆速度且巡航控制系统的使用是不适当的情况下的所有环境和设置。不适当的低速环境的一些示例包括(但是当然不限于)停车场、停车建筑物、和存在许多行人和其它非车辆障碍的其它位置。

[0022]以步骤102开始，存储在适应性巡航计算机20中的一个或更多的标记、变量、计数器、设置和/或其它参数被初始化。例如，不适当的环境标记和驾驶员速度变量可以设置为0(这些项随后更详细地讨论)。根据一个实施例，步骤102在每次车辆由操作者启动或以其它方式加电(power up)时进行。一旦这些项已经恰当地初始化，控制过程转到步骤104，通过规定该方法执行的总速率，步骤104总体上控制该方法的定时。换句话说，步骤104瞬时地中止该方法的执行(这是可选特征且不是必须的)，使得后续步骤可以根据预定和可预测的速率进行；例如方法每50毫秒执行一次。一旦在步骤104中计时器期满，方法的执行以步骤106继续。

[0023]在步骤106中，适应性巡航计算机20从传感器和位于车辆周围的设备接收一个或更多输入，根据一个实施例，所述输入包括来自方向盘传感器28的转向输入、来自车辆速度传感器的速度输入、来自巡航开关22的开关输入、以及来自车辆传感器30的其它输入。转向输入总体上涉及方向盘位置，且可以根据本领域公知的许多方式获得。例如，霍耳效应型传感器可以设置在驾驶杆中和周围，以收集关于方向盘旋转位置的信息。也可以使用其它类型的传感器和技术。速度输入总体上涉及车辆速度，且可以通过多个源之一提供，包括与ECM/TCM24通信的传感器。开关输入总体上表示各种巡航控制开关的操作状态；即通断开关、设置速度开关、恢复/加速开关、取消开关、等。取决于具体实施例，步骤106也可以收集来自车辆周围其它源的信息，如来自车辆传感器30的车辆门状况信息。

[0024]应当理解的是，在步骤106以及方法100的其它步骤中，输入可以通过适应性巡航计算机20请求，它们可以由传感器发送而不用被要求如此进行，或它们可以根据本领域技术人员公知的其它适当信号技术来收集。另外，多个输入可以表示单个读数或多个读数，在此情况下它们可以作为某些平均值提供。当然，调节、滤波和其它信号处理技术也可以应用于输入。

[0025]接下来，该方法确定车辆是否操作在不适当的低速环境中，步骤108。参考图3，更详细地示出了步骤108的实施例的流程图。在第一步骤200中，在步骤106中收集的速度输入用于确定当前车辆速度是否小于低速阀值；例如25mph。如果车辆操作在大于低速阀值的速度，那么车辆就不操作在低速环境(适当的、不适当的、或其它)中。在此情况下，步骤108结束且控制过程转到步骤120。如果车辆操作在小于低速阀值的速度，那么车辆操作在低速环境中，且控制过程转到步骤202，步骤202开始确定低速环境是适当的还是不适当的的过程。

[0026]在步骤202中，该方法确定可用于识别某些不适当的低速环境(如停车场)的方向盘阀值。因为在某些低速设置(如停车场和停车建筑物)中通常遇到紧小的转向半径，本方法可以确定方向盘阀值以用于后续比较和使用。方向盘阀值可以是常数值，例如90°，或它可以是取决于一个或更多因素的变量值。根据一个实施例，方向盘阀值是依赖速度的值；车辆速度越低，需要越大的方向盘阀值，以识别停车场或停车建筑物(例如，转向45°表示在车辆以15mph而不是5mph行进时存在停车场)。方向盘阀值也可以考虑其它因素，如涉及的车辆类型、车辆的转向传动比(steering ratio)、滞后等，且它可以通过进行计算或通过使用诸如查询表的存储信息获得。当然，这些仅是确定方向盘阀值的几个示范性技术，也存在且可以使用许多其它技术。

[0027]在步骤204中，该方法于是将在步骤106中收集的转向输入与步骤202中获得的方向盘阀值比较。如果由方向盘传感器28感测的方向盘位置不大于方向盘阀值，那么执行步骤206，以了解是否有表示停车场或其它不适当的低速环境的任何其它条件。这种条件的一些示例包括但不限于，一个或更多的车辆门、行李箱、发动机罩是否已经打开。关于门、行李箱、发动机罩等的状况的输入可以在步骤106中从车辆传感器30或任何其它适当设备获得。如果这些项中任何项已经打开，表示车辆处于巡航控制系统不合适的环境，因而该方法前进到步骤208。如果没有不适当的低速环境条件由步骤206感测到，那么确定车辆不处于不适当的低速环境，且步骤108结束，控制过程回到步骤120。当然，步骤206中使用的准则可以包括因素的一种或更多组合。例如，不是简单地检查车辆门是否已经打开，步骤206可以要求车辆门在车辆静止时被打开一定时间。这种限制条件可以降低由故障门开关等引起的误差。

[0028]另一方面，如果步骤204或步骤206检测到表示不适当的低速环境的条件，那么步骤208可以对一或多条电子存储的数据作出改变。例如，步骤208可以设置、修改、增加或以其它方式改变由本方法使用的一个或更多的标记、变量、计数器、设置和/或其它参数。根据一个实施例，不适当的环境标记(先前在步骤102中被初始化)设置为1，表示已经检测到不适当的低速环境，且驾驶员速度变量被清零。应当理解的是，在步骤208中可以使用任何数量的不同技术之一来识别或记录已经遇到不适当的低速环境，且上文总体上描述的标记设置方法仅是一种可能。此时，步骤108已经确定车辆当前是否操作在不适当的低速环境，且这可以不使用电子地图数据完成。当然，为了确证，其它实施例可以使用GPS坐标和电子地图数据，然而它们不依赖于电子地图，从而避免了关于GPS信号的多斑点接收、过时的电子地图数据等等的情况。

[0029]回到图2，该方法前进到步骤120且检查巡航开关22的状况。使用来自步骤106的开关输入，通过检查各种巡航开关22的状况确定驾驶员是否已经接合巡航控制系统。如果巡航开关22处于“断开”，表示驾驶员不希望接合巡航控制系统10，那么在步骤122中，一个或更多的标记、变量、计数器、设置和/或其它参数被重新设置，初始化，清零等。在一个实施例中，系统起用标记被清零，系统起用标记通常表示巡航控制系统当前是否是起用的，且驾驶员速度变量被清零或设置为0。如果系统当前是起用的，那么步骤124借助于分离巡航控制特征而停用系统，且将控制过程回到步骤104，从而该过程可以再次重复。

[0030]如果步骤120确定巡航开关22实际上处于“接通”，那么步骤140查询巡航控制系统10的当前状况(即，是起用还是停用)、一般而言，如果先前检测到不适当的低速环境，那么本方法禁用巡航控制系统；该禁用如何执行的精确性可以变化，且取决于几个因素。例如，如果巡航控制系统10当前是起用的且检测到不适当的低速环境，那么系统借助于停用它而禁用，从而车辆可以不再以巡航控制模式操作(该途径大体上在图4中示出)。如果巡航控制系统10已经是停用的且检测到不适当的低速环境，那么巡航控制系统借助于防止它在仍处于不适当的低速环境中时被起用而禁用(该途径大体上在图5中示出)。也可以使用用于禁用巡航控制系统的其它技术，因为先前实施例仅为两种可能。

[0031]转向图4，示出了步骤150的更详细实施例的流程图，步骤150总体上涉及起用的系统。以步骤300开始，该方法确定上一次是否检测到不适当的低速环境，在一个实施例中，这通过检查不适当的环境标记的状况实现。如果识别到不适当的低速环境，那么巡航控制系统10在步骤302中通过采取以下动作被禁用：停用巡航控制系统，使得它处于“断开”；发送消息给驾驶员界面34，提供停用的解释；和清零或重新设置一个或更多的标记、变量、计数器、设置和/或其它参数(这可以包括清零驾驶员速度变量和系统起用标记)。在该实施例中，巡航控制系统10将继续防止操作，直到不适当的环境标记变化。这可以具有减少不想要的“恢复”的有益效果，其中驾驶员在车辆仍处于不适当的低速环境时恢复巡航控制系统的操作。

[0032]转到步骤300，如果没有检测到不适当的低速环境，那么该方法检查是否已经满足任何其它的脱离接合条件，步骤310。脱离接合条件可能包括诸如驾驶员按压取消开关或如果检测到防止巡航控制系统继续操作的故障的状况。如果存在任何这些类型的条件，那么控制过程转到步骤302，从而系统可以被禁用，如刚才阐述的那样。如果不存在脱离接合条件，那么该方法通常断定操作巡航控制系统10是正确的，且步骤320产生指令信号给ECM/TCM24、制动控制器计算机32、以及实现巡航控制所需要的任何其它设备，如本领域中公知的那样。指令信号可以包括以速度控制设置控制车辆的希望速度，或可以包括用于跟随前车辆或保持车辆以车间时距控制设置停止的输出。此时，步骤150完成，且控制回到步骤104，从而整个过程可以重复。

[0033]如果步骤140确定巡航控制系统是停用的，那么步骤160被执行；步骤160的示范性实施例在图5中示出。一般而言，步骤160将起用巡航控制系统10，如果驾驶员试图利用巡航控制特征且认为这样做是正确的；即，不处于不适当的低速环境。以步骤400开始，该方法检查恢复/加速按钮(是巡航开关22的一部分)是否已经接合；开关输入的查询可能是步骤106的一部分。步骤402于是确定驾驶员选择的速度是否是0。如果驾驶员选择的速度是0，那么步骤404检查不适当的环境标记以了解它是否设置为1；设置为1表示不适当的低速环境。如果不适当的环境标记设置为1，那么经由驾驶员界面34提供消息给驾驶员，解释巡航控制系统不能被起用，因为车辆处于不适当的低速环境，步骤406。之后，控制过程返回到步骤104，从而该过程可以重复。如果步骤404确定没有设置不适当的环境标记而是驾驶员选择的速度为0，那么该方法简单地前进到步骤104而不通过驾驶员界面34发送消息。

[0034]回到步骤400，如果该步骤确定恢复/加速按钮没有由驾驶员接合，那么步骤420接收设置速度开关的状况。如果设置速度开关没有接合，那么步骤160结束且控制过程返回到步骤104。然而，如果设置速度按钮已经由驾驶员接合，那么当前车辆速度与低速阀值比较，步骤422。如果车辆当前以小于低速阀值的速度驾驶，那么该方法前进到步骤404以检查不适当的环境标记的状况，如前文阐述的那样。相反，如果车辆以超过低速阀值的速度行进，那么步骤424确认满足一定的接合条件，巡航控制系统10被起用且根据速度控制设置或车间时距控制设置产生指令信号给ECM/TCM24、制动控制器计算机32等等，如本领域公知的那样，步骤426。该步骤也可以设置系统起用标记，清零不适当的环境标记，且执行系统参数的其它所需变化。

[0035]这些步骤中的一些，尤其是涉及以速度控制设置或车间时距控制设置管理巡航控制系统方面的步骤，已经是本领域技术人员公知的，且提供作为本方法可以使用的示范性背景技术。因而，在此所述的方法当然可以上述顺序和/或步骤之外的顺序和/或步骤使用。

[0036]应当理解的是，前述说明不是本发明的限定，而是本发明一个或更多优选示范性实施例的说明。本发明并不限于在此公开的具体实施例，而是仅仅由下面的权利要求书限定。另外，前述说明中包含的内容涉及具体实施例，而不理解为对本发明范围的限定或对权利要求书中使用的术语的限定，除了在上文明确地定义术语或短语之外。许多其它实施例和对所公开的实施例进行的许多变化和变型对本领域技术人员来说显而易见。所有这种其它实施例、变化和变型都落入所附权利要求书的范围。

[0037]如该说明书和权利要求书中使用的那样，术语“例如”、“诸如”、“比如”、和“如”，和动词“包括”、“具有”、“包含”及其其它动词形式，在与一个和更多部件或其它项的列表结合使用时，均应当理解为开放式的，意味着该列表不应认为排出其它附加的部件或项。其它项应当理解为使用它们最广泛合理的含义，除非它们在需要不同解释的上下文中使用。

Claims

1.一种用于操作车辆的巡航控制系统的方法，包括步骤：

(a)从方向盘传感器接收转向输入，其中，所述转向输入总体上涉及方向盘位置，从车辆速度传感器接收速度输入，其中，所述速度输入总体上涉及车辆速度；

(b)将所述方向盘位置与方向盘阀值比较，并且将所述车辆速度与低速度阈值进行比较，从而确定车辆是否操作在不适当的低速环境中，所述不适当的低速环境是指车辆操作在低车辆速度且不适合使用巡航控制系统的环境；和

(c)如果车辆操作在不适当的低速环境中，禁用巡航控制系统。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括步骤：

通过使用从由车辆速度、车辆类型或转向传动比组成的列表中选择的一或多条信息确定方向盘阀值，其中该步骤在步骤(b)之前进行。

3.根据权利要求2所述的方法，方向盘阀值通过使用车辆速度确定，使得车辆速度越低，方向盘阀值越高。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于还包括步骤：

确定除了方向盘位置和车辆速度之外，是否还有其它条件表示车辆操作在不适当的低速环境，其中该步骤在步骤(c)之前进行。

5.根据权利要求4所述的方法，其它条件包括从由车辆门状况、车辆行李箱状况或车辆发动机罩状况构成的列表选择的至少一个条件。

6.根据权利要求1所述的方法，步骤(b)还包括确定车辆是否操作在不适当的低速环境而不使用电子地图数据。

7.根据权利要求1所述的方法，步骤(c)还包括通过采取以下两个动作中的至少一个而禁用巡航控制系统：i)如果当前处于起用的状态，停用巡航控制系统；或ii)如果当前处于停用的状态，防止巡航控制系统被起用。

8.根据权利要求1所述的方法，巡航控制系统是全速范围适应性巡航控制系统，且在处于不适当的低速环境中时可以以速度控制和车间时距控制设置来操作。

9.一种用于车辆的巡航控制系统，包括：

适应性巡航计算机；

连接到所述适应性巡航计算机的车辆速度传感器，所述车辆速度传感器提供总体上涉及车辆速度的速度输入；和

连接到所述适应性巡航计算机的方向盘传感器，方向盘传感器提供总体上涉及方向盘位置的转向输入；

其中，如果车辆速度小于低速阀值且方向盘位置大于方向盘阀值，所述适应性巡航计算机禁用所述巡航控制系统。