CN103201148A - 基于驾驶员行为的车辆的制动控制 - Google Patents

Abstract

一种用于控制车辆制动力的系统。在一个实施例中，该系统包括电子控制单元，电子控制单元包括控制器，与控制器电子通信的多个传感器。传感器的每个都向控制器发送传感器数据。用户接口和驾驶员识别系统与控制器电子通信，计算机可读存储器存储着由控制器执行的指令。指令让控制器评估从驾驶员识别系统接收的驾驶员识别数据、从用户接口接收的驾驶员偏好数据以及从传感器接收的传感器数据。指令还让控制器对驾驶员或驾驶模式类别进行分类和选择，基于所选驾驶员或驾驶模式类别、驾驶员偏好数据和驾驶员识别数据，执行控制算法以确定取决于驾驶员的制动力，并基于取决于驾驶员的制动力调节车辆的制动力。

Description

基于驾驶员行为的车辆的制动控制

技术领域

本发明涉及车辆中的制动系统。更具体而言，本发明的实施例涉及基于自动识别和分类系统以及从驾驶员输入的具体偏好数据来控制车辆制动力的系统和方法。

背景技术

在现代车辆中，驾驶员能够基于驾驶员的偏好控制车辆的各个部件以及特定车辆操作。出于以上目的，大多数现代车辆通常包括与不同车辆部件和系统电子连接的电子控制单元（ECU）或者类似装置。例如，记忆座椅包括ECU，驾驶员利用取决于驾驶员偏好的控制手动输入和控制座椅的位置。一个或多个ECU也可能连接到车辆制动系统，并通过经由计算机可执行程序执行操作指令来控制制动系统中的多个制动器。

发明内容

尽管制动系统受到一个或多个ECU的控制，但大多数车辆不提供取决于驾驶员的制动系统，其基于驾驶员行为和驾驶员特定制动力偏好控制车辆制动力。

现有的车辆制动系统不能够自动识别和分类不同驾驶员操作车辆的制动偏好。此外，驾驶员不能够选择车辆制动装置的具体灵活的设置和功能。通常，这些制动功能在车辆制造过程中被定义。例如，装备制动助力器增压控制系统的车辆不允许驾驶员选择特定助力功率，该系统自动选择预订踏板力下的助力功率。驾驶员只能选择有限的制动选项，如软制动或硬制动，或使用选择开关选择预定制动力比。另外，在现在的车辆中用户接口只允许驾驶员输入与车辆辅助系统相关的偏好。这些辅助系统包括驾驶员座椅位置、音频系统偏好、汽车前灯开关系统、驾驶员从用户接口可选择的偏好。由于在驾驶员个体之间，在制动行为和偏好之间有显著差别，需要一种改进的系统和方法，用于控制车辆踏板制动力，其自动识别驾驶员制动风格，从驾驶员接收与其偏好对应的具体输入，并基于这些特性调整车辆制动系统。本发明提供了用于控制车辆制动力的方法和系统等，其方式是执行控制算法，以基于驾驶员输入的分类的驾驶员或驾驶模式类别、驾驶员偏好数据和驾驶员识别数据中的至少一项确定取决于驾驶员的制动力。

本发明提供了一种用于控制车辆制动力的系统。该系统包括电子控制单元，电子控制单元包括控制器，以及与控制器电子通信的多个传感器。传感器的每个都向控制器发送传感器数据。用户接口和驾驶员识别系统与控制器电子通信，计算机可读存储器存储着由控制器执行的指令。指令让控制器评估从驾驶员识别系统接收的驾驶员识别数据、从用户接口接收的驾驶员偏好数据以及从传感器接收的传感器数据。指令还让控制器对驾驶员或驾驶模式类别进行分类和选择，基于所选驾驶员或驾驶模式类别、驾驶员偏好数据和驾驶员识别数据，执行控制算法以确定取决于驾驶员的制动力，并基于取决于驾驶员的制动力调节车辆的制动力。

通过考虑详细描述和附图，本发明的其他方面将变得显而易见。

附图说明

图1示出了根据本发明装备了用于控制车辆制动力的系统的车辆。

图2示出了根据本发明用于控制车辆制动力系统的制动系统。

图3为控制车辆制动力的系统的示意图。

图4为控制车辆制动力的系统的电子控制单元的示意图。

图5示出了存储由根据本发明的控制车辆制动力的系统使用的数据的数据帧。

图6为示出由控制车辆制动力的系统执行的控制过程的方框图。

图6A为控制车辆制动力的系统执行的替代控制过程的方框图。

图7为方框图，示出了利用反馈闭合回路控制车辆制动力的制动系统的操作。

图8示出了由控制车辆制动力的系统选择的取决于驾驶员的查找表格。

具体实施方式

在详细解释本发明的任何实施例之前，要理解本发明在其应用方面不限于以下描述中阐述或在以下附图中例示的部件构造和布置的细节。本发明能够有其他实施例并通过各种方式实践或执行。

图1示出了用于控制车辆10的制动力的系统5。系统5包括具有控制器20的电子控制单元（ECU）15。控制器20能采取带有适当I/O装置或芯片，微控制器，或类似装置的可编程微处理器的形式。如下文更详细所述，控制器借助于操作系统（未示出）执行计算机可执行程序（即软件）。或者，控制器包括硬件，从而由硬件部件执行这里所述的功能。例如，控制器20可以由专用集成电路（ASIC），专用部件等实现。

系统5还包括多个传感器25，供驾驶员用于输入具体数据的用户接口30，和控制车辆10的制动器的制动系统40。传感器25位于制动系统40的各个部件中（如制动踏板、主动制动助力器）或者在车辆车轮上，用于感测车辆10当前的工作状态并报告给控制器20。这些传感器25将传感器数据作为包括模拟数据或数字数据的已定义数据结构加以发送。这些传感器包括制动踏板力传感器、制动踏板位置传感器、制动踏板感觉传感器、轮速传感器等。通常，传感器25连接到网络，例如连接到与控制器20的控制器区域网络（CAN）总线27。CAN总线27连接到其他车辆系统。

用户接口30包括驾驶员选择开关35。如后面的段落里更详细所述，用户接口30由驾驶员用于输入各种驾驶员偏好数据。这种驾驶员偏好数据包括关于车辆制动力和车辆制动系统其他特性的具体偏好信息。用户接口30可以是独立于车辆10的部件，或者可以被集成到其他车辆部件，如主音频视频系统或气候控制系统中。例如，驾驶员可以使用具有特定应用软件的个人数字助理（PDA）设置他/她自己的制动偏好数据。此外，驾驶员选择开关35由驾驶员用于通知ECU特定驾驶员已进入车辆并将要驾驶车辆10。然后系统5向制动系统40应用与这位驾驶员相关联的具体制动力。

在各实施例中，ECU15的控制器20接收和处理从传感器25收到的信号。控制器20还从用户接口30接收驾驶员偏好数据并从驾驶员识别系统接收驾驶员识别数据。控制器处理收到的数据并将它存储在ECU15中的存储器50中。基于传感器数据，控制器确定车辆的制动曲线。此外，使用存储的数据，控制器20执行控制程序或算法来确定取决于驾驶员的制动力并控制车辆10的制动系统40的操作。于是，基于取决于驾驶员行为和具体驾驶员选择和偏好而确定的制动曲线控制了车辆10的制动力。

图1中示出的制动系统40用于控制车辆10的制动力。制动系统40由ECU15操作，ECU15经由CAN通信总线27与其他车辆系统连接。图2中所示的液压制动系统的一般结构等包括制动踏板41、主动制动助力器42、几个压力传感器25、压力流体存储单元、压力流体泵、个体压力阀、液压调节器44和至少两个受控制器控制的摩擦制动器46（未示出制动系统的所有元件）。制动系统40还包括主气缸45。控制车辆制动力的系统5使用传感器25A测量制动踏板41的压力，使用传感器25B测量输入制动助力器42的压力，使用传感器25C测量输入主气缸45的压力。制动踏板41由驾驶员（用他/她的脚）施压，驾驶员（这种情况下）提供的力通过联动装置43（至少部分）机械转移给制动助力器42。主动制动助力器42在检测到紧急制动踏板接触时放大驾驶员的制动力，增加对主气缸45的压力。于是，制动助力器42产生“辅助”或额外液压给主气缸45。在液压制动控制系统中，压力流体泵被用作流体压力源。如果必要，可以组合多种类型的制动助力器42来提高制动系统40的效率并提供宽范围的制动踏板操作。

通常，系统5利用多种制动助力器实现取决于驾驶员的制动控制，且不限于所示的范例。通常，制动助力器42向主气缸45提供放大（或增益）的制动踏板所施力。适当制动力增压器42的范例包括真空助力器、电子液压制动助力器、液压制动助力器、电子机械制动助力器、HPS（可从DEStuttgart的Robert Bosch Gmbh获得）、iBooster（可从DE Stuttgart的RobertBosch Gmbh.获得）、电真空泵（可从DE Lippstadt的Hella KG Hueck&Co.）、具有集成电子控制单元（HB-Ci）的液压制动助力器（可从AdvicsManufacturing获得）或TRW主动液压助力（AHB）制动系统。可以在其中实施本发明的制动系统包括电制动系统，液压制动系统等。

图3示意性示出了系统5的主要部件，以及ECU15、制动系统40和ECU15接收的输入数据的各种源之间的连接。如图3所示，系统5的ECU15利用CAN总线27与用户接口30、驾驶员识别系统51、多个传感器25进行电子通信。在图3所示范例中，ECU15包括控制器20和一个或多个存储器模块50，如随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）（ECU15的完整结构将在下文详细描述）。ECU15从传感器25接收传感器数据，从用户接口30接收驾驶员偏好数据，并从驾驶员识别系统51接收驾驶员识别数据。控制器20用接收的数据确定取决于驾驶员的制动力并通过主动制动助力器42调节制动系统40。

控制器20还包括多种作为指令存储在存储器（如RAM或ROM）里的，被控制器20中的处理器执行的系统模块52。这些模块包括驾驶模式分类模块53、驾驶员识别模块54、驾驶员偏好模块55、取决于驾驶员的制动力模块56，和制动系统控制模块57。存储器50可以在控制器20内部，在控制器20外部，或者内外组合。控制器20向存储器50发送信息（如从CAN总线27接收的信息或处理器执行的模块生成的信息）。此外，存储器50能接收和存储来自系统5其他部件的数据。

驾驶员识别系统51从被配置从检测驾驶员身份的多个识别传感器26接收数据。驾驶员识别传感器26被并入数据挖掘或数据融合技术系统，用于识别操作车辆的具体驾驶员。驾驶员识别传感器26不同于用于发送指示车辆系统当前状态信息的传感器。此外，驾驶员识别系统51从驾驶员接受驾驶员身份识别数据的形式的直接输入。驾驶员识别系统通过可以结合在车辆内部或在车辆外部的有线或无线装置向ECU15发送驾驶员身份识别数据。在一个实施例中，驾驶员识别系统被并入用户接口30中。作为另一个范例，驾驶员识别系统被集成到随车携带的计算机，能通过用户接口30的驾驶员选择开关（未示出）输入数据（即，驾驶员识别系统在车辆中是生物测定系统）。此外，无线装置包括PDA和一个钥匙链，能用于从驾驶员识别系统51输入驾驶员身份识别数据。

驾驶员识别数据特定地将操作车辆10的驾驶员身份发送给ECU15。驾驶员身份一般与存储在ECU15的存储器50中的制动控制数据对应，表明特定驾驶员的偏好，包括与驾驶员相关联的期望制动力、踏板感觉和踏板位置。其他个别的驾驶员偏好也能够预先选择并存储在ECU15的存储器中。

用户接口30由驾驶员用于输入驾驶员偏好数据，包括制动偏好数据、踏板感觉偏好数据、踏板位置偏好数据，和其他类型的偏好数据。通过用户接口30，驾驶员个人直接传达他/她的具体制动偏好给ECU15并根据这些偏好“编程控制”制动系统40。这些偏好数据还用于搜索存储器50以查找用于控制制动系统的预定制动参数。构造用户接口，使得驾驶员根据预定格式输入驾驶人员偏好数据。驾驶员偏好数据可以在不同车辆之间传输，特别是那些被编程为理解预定格式的车辆。驾驶员使用用户接口30查看他们自己的偏好数据选择或修改它。此外，可以在PDA或个人计算机上使用的特定应用软件传输和管理驾驶员偏好数据。此外，车辆制造商提供面向用户的应用软件来管理驾驶员偏好数据。

如下文更详细所述，模块53-57被控制器20的处理器执行并被构建成：1）评估驾驶员识别数据、驾驶员偏好数据，和从传感器接收的信息，2）分类和选择驾驶员和驾驶模式类别，3）执行控制算法以基于所选驾驶员或驾驶模式类别、驾驶员偏好数据和驾驶员识别数据中的至少一种来确定取决于驾驶员的制动力，以及4）基于取决于驾驶员制动力调节车辆制动力。这些模块以例如为计算机可执行指令、查找表或用于处理由控制器20接收的数据的其他机制，存储到控制器20的存储器中（如RAM或ROM）。基于各模块执行的数据操作，系统5确定取决于驾驶员的制动力并控制车辆10的制动系统40。

图4示出了ECU15的主要部件以及控制器20与其余车辆系统之间的连接。控制器20以传感器输入（或传感器数据）的形式从传感器25接收车辆信息。此外，控制器20通过用户接口30接收驾驶员偏好数据并从驾驶员识别系统51接收驾驶员识别数据。控制器20利用各种应用或模块处理接收的数据，以确定取决于驾驶员的制动力并基于驾驶员偏好和由具体驾驶员行为决定的车辆10的制动曲线来控制制动力。

在图4所示的范例中，控制器20包括模拟数字变换器（ADC）60、电子处理单元（EPU）65，输入/输出接口66、CAN控制器67、串行外围接口（SPI）主控制器68、以及一个或多个存储器模块50，如随机存取存储器（RAM）和只读存储器(ROM)70。控制器20与传感器25和各种车辆系统进行电子通信。输入/输出接口66从制动系统40和驾驶员识别系统51发送和/或接收信息。CAN控制器67通过CAN总线27发送和/或接收信息，包括来自传感器25的传感器读数，来自用户接口30和驾驶员识别系统51的数据。在一些实施例中，控制器20直接从传感器25获得传感器数据而不经过CAN总线27。

CAN总线27被设计为在控制器一侧具有独立的输入和输出，而在ECU外部一侧具有公共的输入和输出。CAN控制器67存储从CAN总线27接收的数据位，直到获得整个消息，接下来该消息将被处理器65接收。而且，处理器65存储向CAN控制器67外发的消息，CAN控制器67向CAN总线27发送消息，总线还向各车辆系统发送外发的消息。输入/输出接口66由制动系统40用于和处理器65通信。制动系统40和驾驶员识别系统51从输入/输出接口66接受受控于处理器65的控制信号。

输入给控制器20的数据为连续的模拟信号或串行数字数据，能够通过控制区域网（CAN），FlexRay网络，本地互联网（LIN），通用异步收发器（UART）通用或串行总线（USB）传输。例如，控制器20中ADC60的多个信道从安装在制动系统和车辆车轮上的各种传感器25接收模拟信号。ADC将模拟数据转换成数字数据，并将其发送给处理器65。

来自驾驶员识别系统51的驾驶员识别数据与经过用户接口30输入的驾驶员识别数据一起传送给处理器65。在一个实施例中，将驾驶员识别系统51连接到车辆安全系统28，以便在未被识别或授权的驾驶员试图驾驶车辆10的时候使车辆不能使用。此外，可以将驾驶员识别系统51连接到车辆10中的其他安全系统29，以便共享驾驶员具有的信息。为了提高系统5的识别能力和安全性，驾驶员识别系统51可以包括面部识别，语音识别，指纹识别，和其他类型的生物测定识别。

处理器65接收输入数据（如传感器读数，驾驶员偏好数据，和驾驶员识别数据）并通过执行一个或多个上述应用或模块来处理信息，以便确定取决于驾驶员的制动力并控制车辆10的制动系统40。应用或模块（或其他被控制器20执行的指令）存储在存储器里，如ROM70中。处理器65将预定的制动控制数据（如具体的增压比，估计的取决于驾驶员的制动力，制动踏板感觉，制动踏板位置等。）存储到ROM70或将处理器65执行的应用或模块生成的信息存储到RAM69。此外，RAM69能接收和存储来自系统5所有其他部件的数据。存储在RAM69和外存储器74中的信息被处理器65在执行各种模块和应用时读取和使用。尽管在图4所示的实施例中使用了RAM69，但也可以实施其他存储装置。

存储在ROM70中的制动控制数据被组织在多个查找表58（未示出）中，在执行各种应用和模块后能够从处理器65选择查找表。ROM70中包括的查找表58与具体驾驶员或一类被驾驶模式分类模块53识别的驾驶员相关联。针对包括查找表58的每个驾驶员或驾驶模式类别的制动控制数据提供给系统5关于驾驶员或一类驾驶员制动偏好的信息。制动控制数据包括具体增压比或制动助力器的放大程度，估计的取决于驾驶员的制动踏板力，制动踏板位置，具体制动助力器室压，发动机真空度（或歧管绝对压力），主气缸压力，温度，和系统5用于控制制动系统40的其他特性。

SPI主控制器68帮助处理器65与外存储器74和ECU15的系统驱动器62通信。系统驱动器62可以包括ECU用于控制制动系统40的各种驱动器（如转向驱动器，踏板调节驱动器，助力器驱动器，发动机驱动器等）。外存储器74包括它自己的串行外围接口（未示出）并通过SPI主控制器68与处理器65通信。外存储器74是可以电重写的，存储了基于驾驶员行为和分类历史（从传感器25输入的数据确定）的多个数据帧59，驾驶员输入的驾驶员识别数据，由系统5决定的驾驶员优先级和历史数据，以及驾驶员偏好数据。

图5示出了数据帧76的范例，其包括各种驱动器识别和偏好数据，并被存储在控制器20的外存储器74中。数据帧76包括各种子偏好数据记录，包括驾驶员的ID代码77，驾驶员优先级数据78，驾驶员偏好数据79，具体驾驶员的分类历史80，驾驶记录81和纠错码82。驾驶员ID代码77被记录为针对每个驾驶员的特定标识符和驾驶员识别系统51分配的ID。纠错码82与地址比特相乘，使得在从数据帧读取或向其写入部分正确的数据时，可以由代码82部分校正这种数据。驾驶员偏好数据79还包括制动力偏好数据83，踏板感觉偏好数据84，和踏板位置偏好数据85。驾驶历史81包括与具体驾驶员或驾驶员ID代码77关联的驾驶总小时数86和最新驾驶日期87。

每个数据帧76和每个子偏好数据记录占据外存储器74的预定存储位置。控制器20中的驾驶员识别模块54接收从驾驶员识别系统51更新的驾驶员标识（如驾驶员ID代码77或和与驾驶员ID代码77相关联的驾驶员姓名）。基于来自外存储器中的数据帧的所提供的驾驶员标识，系统5接收制动控制数据，其包括来自存储器50存储的数据的查找表58。在基于来自数据帧的信息识别目前的驾驶员时，系统5使制动系统控制模块57能够基于来自与这种ID代码相关联的内存储器的制动控制数据控制制动系统40。此外，驾驶员ID代码77可以不与个别制动控制数据对应，但是与存储器50中的驾驶模式类别对应。这样一来，由驾驶模式类别模块53对驾驶员分类，并使用与这种特定驾驶模式类别相关联的特定制动控制数据控制制动系统40。

在识别到新的驾驶员时，系统5创建新的ID代码77。在需要创建新的用户代码且外存储器74已满时，控制器20删除当前存储在外部存储器74中现有数据帧76。系统5基于与具体驾驶员ID代码77相关联的驾驶历史81选择被删除的数据帧76。系统5针对每个保存的驾驶员ID代码77评估最新驾驶日期87和总驾驶小时数86。系统5接下来应用决定算法基于累积的驾驶历史数据81优化最不重要的驾驶员ID的选择。

图6示出了方法或控制算法200，其示出了系统5基于取决于驾驶员的制动力控制车辆制动系统的操作。在一些实施例中，方法200由图4示出的控制器20执行。配置系统5的各模块，以执行控制算法，以便基于驾驶员偏好数据，驾驶员识别数据的和基于各种输入传感器数据确定的驾驶模块类别确定取决于驾驶员的制动力。

一开始，经由传感器25从多个车辆部件收集各种传感器数据并发送给控制器20（步骤201）。来自每个传感器25的原始数据（其性质）随着时间而变化。数据采样器71从驾驶模式分类模块53使用的传感器数据中提取期望的特征数据（步骤202）。在提取这种特征数据之前，数据采样器71使用包括斜率限制的内部滤波器，针对物理上可能的值域调节传感器数据。基于这种数据，驾驶模式分类模块53分类和选择具体驾驶员和驾驶模式类别（步骤203）。然后，在外存储器74上，与相应的驾驶员识别数据一起，存储从传感器25接收的分类数据（步骤204）。通常，在设计阶段确定外存储器74的最佳分类数据大小。

驾驶员识别模块54评估来自驾驶员识别系统51的驾驶员识别数据，驾驶员偏好模块55评估经由用户接口30接收的驾驶员偏好数据（步骤205）。驾驶员偏好模块55处理制动力偏好数据83，踏板感觉偏好数据84，和踏板位置偏好数据85。在下一步中，将驾驶员识别数据与驾驶员分类数据和偏好数据耦合（步骤206）。系统5从存储在控制器20的存储器50中的多个查找表中选择一个查找表58（步骤207）。如上所述，查找表58包括制动控制数据，制动控制数据包括针对具体驾驶员或驾驶模式类别的制动曲线，并为系统5提供关于驾驶员或一类驾驶员制动偏好的信息。系统5然后使用取决于驾驶员的制动力模块56基于接收到传感器数据从所选查找表中存储的制动控制数据中确定取决于驾驶员的制动力（步骤208）。系统5利用制动系统控制模块57，基于取决于驾驶员的制动力设置目标制动力73（步骤209）并调节制动系统40，以控制车辆10的实际制动力（步骤210）。

图6A示出了一种替代方法或控制算法300，其示出了系统5基于取决于驾驶员制动力来控制车辆制动系统的操作。在一些实施例中，方法300由图4所示的控制器20执行。一开始，驾驶员识别模块54评估来自驾驶员识别系统51的驾驶员识别数据（步骤301）以便识别驾驶员（步骤302）。接下来，驾驶员偏好模块55评估经由用户接口30接收的驾驶员偏好数据（步骤303）。驾驶员偏好模块55处理制动力偏好数据83，踏板感觉偏好数据84，和踏板位置偏好数据85。在下一步中，将驾驶员识别数据与驾驶员偏好数据耦合（步骤304）。系统5接下来基于耦合的数据从存储在控制器20的存储器50中的多个查找表中选择一个查找表58（步骤305）。查找表包括制动控制数据和制动曲线。系统5然后从存储在所选查找表中的制动控制数据确定取决于驾驶员的制动力（步骤306）。系统5使用制动系统控制模板57基于取决于驾驶员的制动力设置目标制动力73（步骤307）并调节制动系统40来控制车辆10的实际制动力（步骤308）。

如上所述，系统5的功能之一是选择包括来自控制器20的存储器50的针对具体驾驶员或驾驶模式类别的制动控制数据的查找表58（方法200的步骤207）。为了实现这个目的，控制器20执行驾驶模式分类模块53，其选择包括用于控制制动系统40的制动控制数据的查找表58。在这个过程中，驾驶模式分类模块53将来自传感器25的所选特征数据转换成对应的输出类别，作为基于存储在控制器20的存储器50中的预定分类规则的搜索索引。

这个输出类别是驾驶模式分类模块53搜索存储器50中的多个查找表58并确定制动控制数据的搜索索引，所述制动控制数据包括调节制动系统40中的主动制动增压器42的目标制动力73。系统5能够独立地或组合地使用多个搜索索引来选择查找表58。系统5周期性的更新外存储器74上的最新分类数据。在一些实施例中，当目标制动力73的计算速度不是问题时，为了计算更复杂的输出，查找表58将由具体计算公式所取代。

编写驾驶模式分类模块53使用的预定分类规则以与通常在模式识别系统使用的统计分类算法一起工作。这些统计分类算法使用包括各种训练和助力方案的人工智能（AI）技术。驾驶模式分类模块53汇集统计数据，基于连续接收的传感器数据和驾驶员识别数据划分驾驶员和驾驶模式类别。驾驶模式分类模块53是一个线性模式分类器，基于输入数据特性的线性组合来做分类决定。线性分类器包括费希尔线性判别，逻辑回归分类器，朴素贝叶斯分类器，感知分类器，或支持矢量机。由于线性分类器常为最快速的分类器，在分类速度成为问题的时候希望使用这种分类器。驾驶模式分类模块53也可是一非线性分类器。在利用非线性分类实施时，可以使用人工神经网络，支持矢量机，k-最近邻算法，高斯混合模型，朴素贝叶斯方法，决策树和RBF分类器。系统5的目标是生成“智能主动制动助力器”，其取决于驾驶员行为，并基于输入的传感器数据和从驾驶员那里接收的识别信息识别操作车辆10的驾驶员。此外，系统5允许驾驶员选择助力功率的具体水平。

驾驶模式分类模块53包括并执行多个子分类模块72。每个子分类模块72将驾驶模式分类模块53接收的不同类型的数据分类（即，来自识别传感器26的个体数据集）。每个子分类模块72分类的数据与存储器50中的数据相对应。每个模块72产生独立的子分类结果，驾驶模式分类模块53分析这些结果的集合来做最后分类选择。

“智能制动助力器”使得系统能够基于识别具体驾驶员和与这一特定驾驶员关联的预定制动力设置控制制动系统40。此外，系统5使用驾驶模式分类模块53将具有相似驾驶行为的驾驶员分组成驾驶模式类别。通过产生这种驾驶模式类别，系统5能够在驾驶员有相似驾驶行为时从查找表58中选择制动控制数据并使用这种制动控制数据来控制驾驶制动系统。例如，年轻的驾驶员更喜欢动态操作驾驶系统，年长的驾驶员喜欢更敏感的制动响应。这个特征可以被应用在出租的车辆中，每天都有不同驾驶员使用车辆，系统5能快速决定每个驾驶员的驾驶模式分类并基于存储的与该类别相关的取决于驾驶员的力度控制制动力。

并非使用来自传感器的分类数据并执行驾驶模式分类模块53，系统5应用驾驶员偏好数据作为查找表58中的搜索索引。系统5允许驾驶员通过车辆的用户接口30选择他/她自己的偏好数据来“编写”制动系统的参数。用户接口可以集成到车辆10（即随车携带的计算机或导航系统）中或在具有被配置成与控制器20电子通信的具体应用软件的车辆10（即PDA）外部。

此外，将从驾驶员识别系统接收并由驾驶员识别模块54处理的驾驶员识别数据与驾驶员偏好数据和驾驶模式分类历史数据耦合。利用车辆用户接口30，驾驶员能够选择系统5使用哪些数据设置来控制制动系统40。驾驶员能在输入的驾驶员偏好数据设置和存储在存储器50中的自动分类数据设置之间选择。

图7示出了制动系统40基于取决于驾驶员的制动数据并使用闭合反馈回路来控制车辆10的制动力（未示出制动系统的所有元件）的操作。如以上结合图2所述，制动系统40由ECU15操作，ECU15通过CAN通信总线27（未示出）与其他车辆系统连接。在制动系统40中，制动踏板41向ECU15发送准确的制动踏板位置。在系统5确定适当的目标制动力73时，ECU15的控制器20向主动制动助力器42发送此目标制动力73。利用该目标制动力73，主动制动助力器42使用发动机真空助力器或电子控制的发动机75放大来自驾驶员的踏板力以向主气缸45输出力。当在线控制动系统里实现系统5时，主气缸45将被直接制动力发动机所取代。

在任何给定时刻，主动制动助力器42都向控制器20发送目标制动力73（输入到制动助力器42的力）的水平。此外，主气缸45从自助力器向控制器20发送主气缸提供的实际制动力水平。通过这种方式产生反馈回路，其中控制器20从制动助力器42和主气缸45接收反馈以控制期望的目标制动力73。例如，如果主气缸45返回低于期望目标制动力73的实际制动力，控制器20调节制动助力器42，并增大输入踏板力的放大水平（此时也已知），以实现目标制动力73。如图2中所述，系统5使用各种传感器25从制动系统40的不同部件检测制动力。

图8示出了基于取决于驾驶员的查找表58的制动力放大曲线，其通过制动助力器42来调节制动系统的力度。取决于驾驶员的放大曲线1-4指示出四种基于控制制动助力器42的不同查找表的不同类型的放大。驾驶员（通过手动选择）或分类模块53（通过自动选择）能选择任何显示的与驾驶员偏好或行为对应最好的曲线。与常规放大曲线相比，其一般只有一种斜率变化，利用智能电子助力器进行高级制动力放大能有多种斜率变化。在该曲线图中，x坐标代表操作制动踏板产生的输入制动力，y坐标代表主气缸输出力。

如图8所示，第一条放大曲线代表更保守的驾驶行为，从高于预定义阈值的某一位置开始，在阈值处所施加的制动力大于预定的最小值。第一条曲线的斜率与来自制动踏板的输入力相关联地变大。这意味着制动系统基于第一条曲线更大的范围（从查找表中提取）产生更高的主气缸压力，实现主动助力器42更大的助力效果。制动助力器42放大踏板力直到输出力接近预定值。

第二条曲线示出了这种情况：查找表包括多个斜率，在接近预定最大输出力值时，代表曲线（即放大曲线）变小。放大曲线3和4代表基于不同查找表58的不同水平制动力放大的额外范例。有多个斜率变化基于具体驾驶员的行为在紧急情况下给予渐变的踏板感觉。与被动的助力器相比，主动制动助力器42在车辆制动系统的操作范围内提供了更陡曲的放大曲线。

在以下权利要求中阐述了本发明的各特征和优点。

Claims (19)

1.一种用于控制车辆的制动力的系统，所述系统包括：

包括控制器的电子控制单元；

与所述控制器电子通信的多个传感器，所述多个传感器中的每个都向所述控制器发送传感器数据；

与所述控制器电子通信的用户接口和驾驶员识别系统；以及

存储指令的计算机可读存储器，在由所述控制器执行时，所述指令让所述控制器：

评估从所述驾驶员识别系统接收的驾驶员识别数据和从所述用户接口接收的驾驶员偏好数据，

评估从所述传感器接收的传感器数据，

对驾驶员或驾驶模式类别分类并选择，

执行控制算法以基于所选驾驶员或驾驶模式类别、所述驾驶员偏好数据和所述驾驶员识别数据中的至少一种确定取决于驾驶员的制动力，以及

基于所述取决于驾驶员的制动力调节所述车辆的制动力。

2.根据权利要求1所述的系统，还包括制动系统，所述制动系统包括智能主动制动力助力器，在由所述控制器执行时，所述助力器调节所述车辆的制动力。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述计算机可读存储器还存储来自驾驶模式分类模块的指令，在由所述控制器执行时，所述驾驶模式分类模块评估从所述传感器接收的传感器数据并基于所述传感器数据和所述驾驶员识别数据对所述驾驶员或驾驶模式类别分类。

4.根据权利要求3所述的系统，其中所述驾驶模式分类模块基于预定分类规则对所述驾驶员或所述驾驶模式类别分类，所述预定分类规则是用模式识别系统中使用的统计分类算法来工作的。

5.根据权利要求3所述的系统，其中所述驾驶模式分类模块是线性模式分类器。

6.根据权利要求3所述的系统，其中所述驾驶模式分类模块是非线性模式分类器。

7.根据权利要求3所述的系统，其中所述驾驶模式分类模块包括多个子分类模块，在由所述控制器执行时，所述子分类模块生成独立的子分类结果，所述驾驶模式分类模块分析这些结果以做出最终分类选择。

8.根据权利要求1所述的系统，其中所述计算机可读存储器还存储来自驾驶员识别模块的指令，在由所述控制器执行时，所述驾驶员识别模块评估驾驶员识别数据，所述驾驶员识别数据包括驾驶员ID代码、驾驶员优先级、最新驾驶日期和总驾驶小时数。

9.根据权利要求1所述的系统，其中所述计算机可读存储器还存储来自驾驶员偏好模块的指令，在由所述控制器执行时，所述驾驶员偏好模块评估驾驶员偏好数据，所述驾驶员偏好数据包括制动力偏好数据、踏板感觉偏好数据和踏板位置偏好数据。

10.根据权利要求9所述的系统，其中所述驾驶员偏好数据接受预定格式并能够在车辆之间传输。

11.根据权利要求1所述的系统，其中所述计算机可读存储器还存储来自取决于驾驶员的制动力模块的指令，在由所述控制器执行时，所述取决于驾驶员的制动力模块从所述控制器的存储器中存储的预定制动控制数据确定所述取决于驾驶员的制动力。

12.根据权利要求11所述的系统，其中所述制动控制数据包括取决于驾驶员的制动力、具体增压比、制动踏板感觉和制动踏板位置。

13.根据权利要求11所述的系统，其中所述取决于驾驶员的制动力模块基于所述存储器中存储的且基于所接收的传感器数据而选择的制动控制数据，确定所述取决于驾驶员的制动力。

14.根据权利要求1所述的系统，其中所述计算机可读存储器还存储来自制动系统控制模块的指令，在由所述控制器执行时，所述制动系统控制模块基于所述取决于驾驶员的制动力通过设置目标制动力，调节所述车辆的制动力。

15.根据权利要求1所述的系统，其中所述用户接口包括驾驶员选择开关。

16.根据权利要求1所述的系统，其中所述用户接口包括所述驾驶员识别系统。

17.根据权利要求1所述的系统，其中所述驾驶员识别系统包括PDA、钥匙链或生物测定系统。

18.根据权利要求2所述的系统，其中所述制动力助力器包括机电制动力助力器。

19.根据权利要求2所述的系统，其中所述制动力助力器包括液压制动力助力器。

Images