CN103963647A - 一种车辆控制装置以及用于指示临界驾驶状况的系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于指示临界驾驶状况的系统，所述系统被构造为基于与临界驾驶状况有关的信息而产生提示信号。本发明还提供了一种车辆控制装置，所述控制装置被构造为基于与临界驾驶状况有关的信息而发出关于所要产生的提示信号的指令，其中所述提示信号被用于指示临界驾驶状况。本发明通过产生提示信号而提前向驾驶者告警可能出现险情的驾驶状况，由此使得驾驶员能够主动调整驾驶行为以避免危险情况的发生。

Description

一种车辆控制装置以及用于指示临界驾驶状况的系统

技术领域

本发明一般地涉及车辆安全技术，并且具体地，涉及一种车辆控制装置以及用于指示临界驾驶状况的装置。

背景技术

随着技术的发展，车辆的行驶变得不仅仅取决于驾驶者的控制。为了提高安全性，开发了诸如车身电子稳定控制(ESC)的机制来帮助驾驶者维持车辆的动态平衡。ESC系统通常包括了一组标准传感器，例如用于检测方向盘转向角度的转向传感器、用于检测各个车轮速度的车轮传感器、用于监测车体绕垂直轴线转动状态的侧滑传感器、用于监测汽车转弯时的离心力的横向加速度传感器等。通过对来自各个传感器的数据进行分析，ESC系统可以将实际的车身状况与驾驶者的驾驶意图进行对比以判断车身是否处于临近失控或已经失控的状态，并且在需要的时候例如通过向发动机管理系统(EMS)发送降低发动机转矩的请求、对车轮个体进行制动干预等来保持车辆稳定。

然而，来自例如ESC系统的智能或自动刹车干预是有物理限制的，尤其是在诸如发生侧滑的情况。如果能够提前将ESC系统对车辆稳定度的判断告知驾驶者，则通过驾驶者主动对驾驶行为及时进行调整可能能够更有效地避免危险情况的发生。

另一方面，越来越多的车辆还配备了许多辅助装置对驾驶者无法直接观察到的车辆驾驶环境变化进行监测，诸如车载雷达系统、轮胎传感器等。如果能提前向驾驶者警示这些环境变化，则驾驶者也可以预先对操作方式做出适应性的调整来避免安全事故。

因此，对于能够对临界驾驶状况进行指示和报警的装置和系统有很大的需求。

发明内容

鉴于上述情况，本发明提供了一种用于指示临界(critical)驾驶状况的系统，其特征在于，所述系统被构造为基于与临界驾驶状况有关的信息而产生提示信号。

根据本发明的一些实施例，所述系统被构造为基于指示在保持当前驾驶行为的情况下车辆行驶状况将在一段时间之后发生变化的信息而产生第一提示信号，基于指示驾驶者必须立即调整驾驶行为的信息而产生第二提示信号。

根据本发明的一些实施例，所述与临界驾驶状况有关的信息包括由车身电子稳定控制系统提供的指示车辆稳定度的信息。

根据本发明的一些实施例，所述指示车辆稳定度的信息为车辆稳定度余量，所述车辆稳定度余量被限定为车辆行驶轨迹与驾驶意图之间的偏差和车身电子稳定控制系统启动驾驶干预的阈值之间的比值。

根据本发明的一些实施例，当所述车辆稳定度余量小于第一阈值时，所述系统被构造为不产生提示信号；当所述车辆稳定度余量在第一阈值与第二阈值之间时，所述系统被构造为产生第一提示信号；当所述车辆稳定度余量大于第二阈值时，所述系统被构造为产生第二提示信号。

根据本发明的一些实施例，所述与临界驾驶状况有关的信息包括由车载雷达系统提供的指示道路障碍的信息。

根据本发明的一些实施例，所述指示道路障碍的信息为所检测到的障碍物与车辆的距离，并且当所述距离大于第一阈值时，所述系统被构造为不产生提示信号；当所述距离在第一阈值与第二阈值之间时，所述系统被构造为产生第一提示信号；当所述距离小于第二阈值时，所述系统被构造为产生第二提示信号。

根据本发明的一些实施例，所述与临界驾驶状况有关的信息包括由轮胎传感器提供的指示路面状况的信息。

根据本发明的一些实施例，所述指示路面状况的信息包括路面的摩擦系数。

根据本发明的一些实施例，所述第一提示信号为第一颜色的灯光显示，而所述第二提示信号为第二颜色的灯光显示。

根据本发明的一些实施例，所述第一提示信号为第一频率的声音，而所述第二提示信号为第二频率的声音。

根据本发明的一些实施例，所述系统包括：接收模块，用于接收所述与临界驾驶状况有关的信息；控制模块，用于基于所述信息发出关于所要产生的提示信号的指令；以及提示模块，用于响应于所述指令而产生所述提示信号。

根据本发明的一些实施例，所述提示模块由车辆仪表板的背光灯来实现。

根据本发明的一些实施例，所述控制装置被构造为基于与临界驾驶状况有关的信息而发出关于所要产生的提示信号的指令，其中所述提示信号被用于指示临界驾驶状况。

本发明所提供的装置和系统通过灯光颜色变化提前向驾驶者告警车辆行驶状况即将发生变化并且可能出现险情的临界驾驶状况，由此驾驶者将产生警觉并且在危险情况发生之前调整其驾驶行为，从而减少了事故的数量。

附图说明

本发明的前述和其他目标、特征和优点根据下面对本发明的实施例的更具体的说明将是显而易见的，这些实施例在附图中被示意。

图1是根据本发明的一个实施例的用于指示临界驾驶状况的系统的功能性示意结构图。

图2示意性地示出了根据本发明的一个实施例的用于指示临界驾驶状况的系统的实现。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式进一步详细说明本发明。需要说明的是，附图中的各结构只是示意性说明，用以使本领域普通技术人员最佳地理解本发明的原理，其不一定按比例绘制。

图1是根据本发明的一个实施例的用于指示临界驾驶状况的系统的功能性示意结构图。本发明所提供的系统大体上可以基于与临界驾驶状况有关的信息而向驾驶者发出提示信号，发出提示信号包括例如显示不同颜色的灯光和/或发出不同的声音或语音信号等，其中临界驾驶状况一般可以指车辆行驶状态即将发生变化并且需要驾驶者相应地调整驾驶行为的情况，诸如过度转向、转向不足、道路出现障碍、路面状况改变等情况。驾驶者可以通过灯光颜色的变化、不同的声音或语音信号而判断是否需要改变驾驶行为来改变车辆行驶状态，由此避免危险情况发生。

举例来说，根据本发明的一个实施例，所述系统可以被构造为根据不同的临界驾驶状况显示三种不同颜色的灯光，其中用第一颜色来指示车辆处于稳定状态，用第二颜色来指示在保持当前驾驶行为的情况下车辆行驶状况将在一段时间之后发生变化的临界状态，这样的临界状态通常意味着可能引起危险的不稳定的车辆行驶状况，并且用第三颜色指示驾驶者必须立即调整驾驶行为的临界状态。在实践中，所述第一颜色可以被选择为蓝色，所述第二颜色可以被选择为黄色，而所述第三颜色可以被选择为红色。在心理学上，蓝色通常使人感觉平静，适于指示无危险的状况；黄色可以使人产生警觉，提高驾驶专注力，而红色则通常明显地表示情况紧急，需要马上应对。本发明所提供的指示系统可以被构造为显示多于或少于三种的任意不同的颜色以对应不同的情况划分，而上文所列举的蓝色、黄色以及红色三种颜色显示对应的三种临界驾驶状况的划分仅是示意性的。例如，当车辆处于稳定状态时，也可以无灯光显示。

根据本发明另外的实施例，所述系统还可以被构造为根据不同的临界驾驶状况发出不同的声音，其中在车辆处于稳定状态时，不产生任何声音，而用第一频率的声音来指示在保持当前驾驶行为的情况下车辆行驶状况将在一段时间之后发生变化的临界状态，这样的临界状态通常意味着可能引起危险的不稳定的车辆行驶状况，并且用第二频率的声音指示指示驾驶者必须立即调整驾驶行为的临界状态。在其他实施方式中，也可以直接用语音提示驾驶者。

在一些实施例中，与临界驾驶状况有关的信息可以包括由车身电子稳定控制系统(ESC, Electronic Stability Control)提供的指示车辆稳定度的信息。如在背景技术中所描述的那样，ESC系统能够比较车辆驾驶者的驾驶意图与车辆实际行进的方向，并且判断车身状态是否失控。典型地，当ESC系统确定车身临近失控或者已经失控的时候，其将执行驾驶干预，以保证车身行驶状态能够尽量满足驾驶员的意图。例如，ESC系统能够通过对一个或多个车轮进行有效的刹车干预以及向转矩管理系统(EMS)发送降低发动机转矩的请求来使车辆保持稳定，例如在绝大多数驾驶条件和驾驶情形下防止汽车侧滑。

ESC系统所提供的指示车辆稳定度的信息可以是车辆稳定度余量。车辆稳定度余量可以被定义为车辆行驶轨迹与驾驶意图之间的偏差和车身电子稳定控制系统启动驾驶干预的阈值之间的比值，其可以指示ESC系统的潜在的过转向和欠转向干预。一般而言，如果该稳定度余量达到100%，则ESC系统将启动对车辆过转向或欠转向的干预。

本发明的指示系统可以被设置响应于车辆稳定度余量而显示不同颜色的灯光，以向驾驶者提示和告警接近危险的情形。在设定了三种颜色的指示灯光的情况下，当车辆稳定度余量小于例如50%的第一阈值时，本发明的指示系统可以被设置为显示诸如蓝色的第一颜色的灯光，即表示车辆目前处于稳定的行驶状态，驾驶者不需要对驾驶行为进行调整。当车辆稳定度余量在第一阈值与例如80%的第二阈值之间时，本发明的指示系统可以被设置为显示例如黄色的第二颜色的灯光，即表示如果驾驶者不调整其驾驶行为，则车辆不稳定的情况很快将发生。当车辆稳定度余量大于第二阈值时，本发明的指示系统可以被设置为显示例如红色的第三颜色的灯光，此时ESC系统的干预即将启动，驾驶者应当迅速调整驾驶行为，例如立即刹车。在另外的实施例中，当稳定度余量小于例如50%的第一阈值时也可以无灯光显示。

本发明所提供的指示系统能够在ESC系统执行驾驶干预之前就向驾驶者发出相应的提示，由此使得驾驶者能够主动对驾驶行为进行调整，由此采取更准确和有效的方式来避免危险情况。

本领域的技术人员应理解的是，上文所描述的车辆稳定度信息、障碍物信息以及路面状况信息不是限制性的，本发明所提供的指示系统还可以响应从车辆内部或从车辆外部接收的各种类似的指示临界驾驶状况的信息来对应地显示各种颜色的灯光，由此向驾驶者发出直观的提示和警告，使其能够及时对其驾驶行为进行调整。

在另一些实施例中，与临界驾驶状况有关的信息还可以包括由车载雷达系统提供的指示道路障碍的信息。举例来说，雷达系统可以提供车辆行驶路径上的障碍物与车辆的距离信息，并且本发明所提供的指示系统可以响应于该距离信息而显示不同颜色的灯光。

在设定了三种颜色的指示灯光的情况下，当障碍物与车辆之间的距离大于例如200米的第一阈值时，本发明的指示系统可以被设置为显示例如蓝色的第一颜色的灯光，即障碍物距离较远，车辆仍处于安全行驶状态，驾驶者当前不需要对驾驶行为进行调整；当该距离在第一阈值与例如100米的第二阈值之间时，本发明的指示系统可以被设置为显示例如黄色的第二颜色的灯光，在这种情况下驾驶员需要提高警惕并且对驾驶行为进行缓慢的调整，例如降低车速；当所述距离小于第二阈值时，本发明的指示系统可以被设置为显示例如红色的第三颜色的灯光，此时驾驶者应当迅速调整驾驶行为，例如调整方向盘转向、加快减速或立即刹车。在另外的实施例中，当障碍物与车辆之间的距离大于例如200米的第一阈值时也可以无灯光显示。

在其他实施例中，与临界驾驶状况有关的信息还可以包括由轮胎传感器提供的指示路面状况的信息，例如包括路面的摩擦系数。本发明所提供的指示系统可以响应指示路面摩擦系数的信号而显示不同颜色的灯光和/或发出不同的声音或语音信号。

本领域的技术人员应理解的是，在上述实施例中给出的具体参数仅是示意性的，而不是限制如在权利要求中所陈述的本发明的范围。

如图1所示，本发明所提供的系统可以被实现为包括接收模块10、处理模块20以及提示模块30。接收模块10可以被用于接收与临界驾驶状况有关的信息，例如从ESC系统接收指示车辆稳定度的信息、从车载雷达系统接收指示道路障碍的信息、从轮胎传感器接收指示状况的信息，这些数据可以被用于触发提示模块30中对应的信号产生。处理模块20可以被用于基于接收模块10所获得信息发出关于所要产生的提示信号的指令。在实践中，提示信号与各种信息之间的对应可以被预先设定在处理模块20中。在一些实施例中，处理模块20可以将所接收的数据与预先设定的阈值进行比较来确定所要产生的提示信号。例如，当处理模块20判断来自ESC系统的稳定度余量小于50%或者判断来自车载雷达系统的障碍物距离大于200米时，其确定所要显示的灯光颜色为蓝色，并且向提示装置30发出相应的指示。提示装置30进而响应处理模块20的指示而显示所确定颜色的灯光。

在实践中，处理模块20可以被实现为一种车辆控制装置，例如汽车的电控单元(ECU)。如上所述，该控制装置被构造为基于与临界驾驶状况有关的信息而发出关于所要产生的提示信号的指令，其中提示信号是被用于指示临界驾驶状况的信号。

本领域的技术人员应理解的是，图1所示的模块划分仅是示意性的，本发明所提供的用于指示临界驾驶状况的装置还可以按照其他方式来实现，只要其整体上能够实现上述各个模块结合所获得的功能。

图2示意性地示出了根据本发明的一个实施例的用于指示临界驾驶状况的系统的实现。如图2所示，本发明所提供的指示系统可以被构造为通过车辆仪表板的背光灯来显示不同颜色灯光。相应地，结合图1所示的构造，提示模块30可以例如用车辆仪表板的背光灯来实现，而接收模块10和处理模块20的功能可以例如被集成在车辆的电控单元(ECU)中。

该指示系统可以依据例如来自ESC系统、车载雷达系统和/或轮胎传感器的信息而通过车辆仪表板的背光灯显示不同颜色的灯光。由此，驾驶者可以容易地从背光灯颜色的变化中得到对临界驾驶状况的警示，从而对驾驶行为做出相应的调整。

应当说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制。尽管参照上述具体实施方式对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或对部分技术特征进行等同替换而不脱离本发明的实质，其均涵盖在本发明请求保护的范围中。

Claims (14)

1.一种用于指示临界驾驶状况的系统，其特征在于，所述系统被构造为基于与临界驾驶状况有关的信息而产生提示信号。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统被构造为基于指示在保持当前驾驶行为的情况下车辆行驶状况将在一段时间之后发生变化的信息而产生第一提示信号，基于指示驾驶者必须立即调整驾驶行为的信息而产生第二提示信号。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述与临界驾驶状况有关的信息包括由车身电子稳定控制系统提供的指示车辆稳定度的信息。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述指示车辆稳定度的信息为车辆稳定度余量，所述车辆稳定度余量被限定为车辆行驶轨迹与驾驶意图之间的偏差和车身电子稳定控制系统启动驾驶干预的阈值之间的比值。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，当所述车辆稳定度余量小于第一阈值时，所述系统被构造为不产生提示信号；当所述车辆稳定度余量在第一阈值与第二阈值之间时，所述系统被构造为产生第一提示信号；当所述车辆稳定度余量大于第二阈值时，所述系统被构造为产生第二提示信号。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述与临界驾驶状况有关的信息包括由车载雷达系统提供的指示道路障碍的信息。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述指示道路障碍的信息为所检测到的障碍物与车辆的距离，并且

当所述距离大于第一阈值时，所述系统被构造为不产生提示信号；当所述距离在第一阈值与第二阈值之间时，所述系统被构造为产生第一提示信号；当所述距离小于第二阈值时，所述系统被构造为产生第二提示信号。

8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述与临界驾驶状况有关的信息包括由轮胎传感器提供的指示路面状况的信息。

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述指示路面状况的信息包括路面的摩擦系数。

10.如权利要求1中任一项所述的系统，其特征在于，所述第一提示信号为第一颜色的灯光显示，而所述第二提示信号为第二颜色的灯光显示。

11.如权利要求1中任一项所述的系统，其特征在于，所述第一提示信号为第一频率的声音，而所述第二提示信号为第二频率的声音。

12.如权利要求1-11中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统包括：

接收模块，用于接收所述与临界驾驶状况有关的信息；

控制模块，用于基于所述信息发出关于所要产生的提示信号的指令；以及

提示模块，用于响应于所述指令而产生所述提示信号。

13.如权利要求12所述的系统，其特征在于，所述提示模块由车辆仪表板的背光灯来实现。

14.一种车辆控制装置，其特征在于，所述控制装置被构造为基于与临界驾驶状况有关的信息而发出关于所要产生的提示信号的指令，其中所述提示信号被用于指示临界驾驶状况。