CN108016437A - 用于车辆的前部冲击缓解系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于主车辆的前部冲击缓解系统和一种用于操作前部冲击缓解系统的方法。前部冲击缓解系统可考虑到尾随主车辆的后部物体的位置，以形成修改的前部冲击缓解控制信号，当主车辆正对即将发生的前方障碍的存在作出响应时，该修改的前部冲击缓解控制信号至少部分地缓解后部物体与主车辆之间的某些后部冲击碰撞的可能性。可形成修改的前部冲击缓解控制信号以考虑主车辆的速率和后部物体尾随主车辆的距离。

Description

用于车辆的前部冲击缓解系统和方法
技术领域
本发明总体上涉及一种前部冲击缓解(FIM)系统和一种操作用于车辆的前部冲击缓解系统的方法，并且更具体地，涉及一种至少部分地缓解操作前部冲击缓解系统时某些后部碰撞的可能性。
背景技术
虽然至少某些前部冲击缓解(FIM)系统中的目标是将对正常驾驶的入侵最小化，但是这种最小化并非在所有情况下是期望的，因为其可能会影响主车辆处的追尾碰撞的可能性。例如，FIM系统的碰撞迫近制动(CIB)特征可在主车辆正与车辆前方的障碍物碰撞的情况下进行干预。在这种情况下，某些CIB特征将在驾驶员不再可能制动或以其它方式避免与障碍物的即将发生的碰撞时进行干预。然而，此时所需的制动力和/或碰撞时间可能会增加在启动CIB特征时车尾后部物体将撞击主车辆的可能性。
发明内容
根据一个实施例，提供了一种用于操作主车辆的前部冲击缓解系统的方法。该方法包括以下步骤：在控制单元处接收表示主车辆速率的主车辆速率信号；在控制单元处接收表示后部物体尾随主车辆的距离的后部物体距离信号；以及使用主车辆速率信号和后部物体距离信号来在控制单元处形成修改的前部冲击缓解信号。修改的前部冲击缓解控制信号根据标准前部冲击缓解控制信号修改，以至少部分地缓解在前部冲击缓解系统的操作期间在主车辆处由于后部物体引起的显著的后部冲击碰撞的可能性。
根据另一个实施例，提供了一种用于操作主车辆的前部冲击缓解系统的方法。该方法包括以下步骤：确定后部物体是否尾随主车辆；且当后部物体尾随主车辆时，获得对前方障碍物的修改的碰撞时间计算值。修改的碰撞时间值计算使用调整的减速率值。该方法进一步包括以下步骤：使用修改的碰撞时间值作为修改的前部冲击缓解控制信号来控制前部冲击缓解系统的一个或多个方面。
根据另一个实施例，提供了一种用于主车辆的前部冲击缓解系统。该系统包括主车辆速率传感器，其配置成确定主车辆速率；物体检测传感器，其配置成确定后部物体尾随主车辆的距离；以及控制单元，其联接至主车辆速率传感器和物体检测传感器。控制单元配置成至少部分地基于主车辆速率和后部物体尾随主车辆的距离来形成修改的前部冲击缓解控制信号。修改的前部冲击缓解控制信号根据标准前部冲击缓解控制信号修改，以至少部分地缓解在前部冲击缓解系统的操作期间在主车辆处由于后部物体引起的显著的后部冲击碰撞的可能性。
附图说明
以下将结合附图描述优选的示例性实施例，其中相同的标号标示相同的元件，并且其中：
图1是根据一个实施例的具有示例性前部冲击缓解(FIM)系统的主车辆的示意图；
图2是说明用于操作诸如图1中所示的系统等FIM系统的示例性方法的流程图；
图3至7是可用于确定后部物体和主车辆是否可能发生显著的后部碰撞的各种曲线图；
图8是说明图2中所说明的方法的形成步骤的示例性实施例的流程图；
图9是将主车辆速率与后部物体尾随主车辆的距离进行比较的优化曲线图；
图10是将调整后的加速率与修改的碰撞时间值进行比较的曲线图；以及
图11A、11B、12A、12B、13A、13B、14A、14B和15仍然是针对诸如图1中所说明的FIM系统等FIM系统的碰撞迫近制动特征将标准FIM控制信号的使用(图11A、12A、13A和14A)与修改的FIM控制信号(图11B、12B、13B、14B和15)的使用进行比较的动画的镜头。
具体实施方式
本文所述的系统和方法可通过利用前部和后部物体感测能力来优化前部冲击缓解(FIM)性能。根据一个实施例，该系统和方法可使用诸如主车辆速率和一个或多个尾随后部物体的跟随距离等输入来形成修改的FIM控制信号。在特定示例中，修改的FIM控制信号是修改的碰撞时间(TTC)值，其可用于增强主动安全性能并且有利地最小化在主车辆处的某些后部碰撞的潜在风险。因为许多FIM系统且更具体地这种FIM系统的碰撞迫近制动(CIB)特征被校准以避免入侵，所以最后时刻或积极制动可能发生以避免或缓解主车辆与前方障碍物之间的碰撞。然而，还应该考虑在主车辆处由于一个或多个尾随物体引起的追尾碰撞。本文的FIM系统和方法可改变FIM控制信号的一个或多个方面来补偿一个或多个尾随后部物体的存在和/或位置。在一个示例中，FIM控制信号可为TTC或跟随距离计算值，其经改变以最小化前部冲击能量并同时避免或缓解主车辆处的潜在显著追尾碰撞。FIM系统和方法可能有利于与主动巡航控制系统或自主驾驶系统一起使用。
参考图1，示出了配备有能够形成修改的FIM控制信号的FIM系统12的示例性主车辆10的示意图，该修改的FIM控制信号可帮助至少部分地缓解在FIM系统的操作期间主车辆处由于尾随后部物体引起的某些后部冲击碰撞的可能性。应当明白的是，FIM系统和方法可与任何类型的车辆一起使用，车辆包括传统乘用车、运动型多用途车(SUV)、跨界车、卡车、厢式货车、公共汽车、娱乐车辆(RV)、摩托车等。这些仅仅是某些可能的应用，因为本文所述的FIM系统和方法不限于图1中所示的示例性实施例且可使用任意数量的不同车辆来实施。根据一个实施例，FIM系统12包括主车辆速率传感器20至26、物体检测传感器28至38、警报装置40以及控制单元50至54和60。
任何数量的不同传感器、部件、装置、模块、系统等可向FIM系统12提供信息、数据和/或其它输入。这些包括例如图1中所示的示例性部件以及本领域中已知的但在此未示出的其它部件。应当明白的是，速率传感器、物体检测传感器、控制单元、警报装置以及作为FIM系统12的一部分和/或被其使用的任何其它部件均可以硬件、软件、固件或其组合来实施。这些部件可直接感测或测量它们被提供的状态，或它们可基于由其它传感器、部件、装置、模块、系统等提供的信息来间接评估这些状态。另外，这些部件可直接联接至如示意地说明的控制单元60、经由其它电子装置、车辆通信总线、网络等间接联接，或根据本领域中已知的某种其它设置来联接。这些部件、单元、子系统等中的一个或多个可集成在另一个车辆部件、装置、模块、系统等内(例如，已经是主动安全系统、主动巡航控制(ACC)系统、发动机控制模块(ECM)、牵引控制系统(TCS)、电子稳定性控制(ESC)系统、防抱死制动系统(ABS)等的一部分的传感器)，或它们可为独立部件(如图1中示意地所示)，或它们可根据某种其它设置来提供。在某些情况下，可采用多个传感器来感测单个参数(例如，用于提供冗余)。应当明白的是，上述情况仅表示某些可能性，因为可使用任何类型的合适设置或架构来执行本文所述的方法。在优选实施例中，FIM系统12是主动安全系统，且控制单元60是某种类型的主动安全控制单元或控制器，但这不是必需的。
主车辆速率传感器20至26可包括向本系统和方法提供关于主车辆10的速率的数据或信息的任何类型的感测或其它部件。速率传感器20至26向系统12提供指示车轮的转速且因此指示车辆的总速率或速度的主车辆速率信号。在一个实施例中，单个轮速传感器20至26联接至车辆的四个车轮中的每一个，并且单独提供(例如，通过对一个或多个旋转车轮上的脉冲进行计数)指示对应车轮的转速的速率读数。本领域技术人员将明白的是，这些传感器可根据光学、电磁或其它技术进行操作，且速率传感器20至26不限于任何特定的速率传感器类型。在另一个实施例中，速率传感器可联接至车辆的某些部分，诸如变速器的输出轴或测速计后面，并且根据这些测量值产生速率读数。也可根据加速度读数导出或计算速率读数(本领域技术人员明白速度和加速度读数之间的关系)。在另一个实施例中，速率传感器20至26通过将雷达、激光和/或其它信号引向地面并分析反射信号或通过采用来自具有全球定位系统(GPS)能力的导航单元的反馈来确定相对于地面的车速。可通过某种其它模块、子系统、系统等(举几个示例，如动态感测单元、动力系控制单元或制动控制单元)向系统12提供速率读数。取而代之的是，可使用任何其它已知的速率感测技术。
物体检测传感器28至38向系统12提供与附近车辆、行人或主车辆10周围的其它物体或障碍物有关的物体读数。物体读数可表示附近车辆以及附近其它物体的存在、位置、速度和/或加速度。这些读数本质上可为绝对的(例如，相对于地面或某种其它参考系的物体速度或加速度)，或它们本质上可为相对的(例如，相对于主车辆的物体速度或加速度)。每个物体传感器可为单个传感器或传感器的组合，并且可包括一个或多个雷达装置、激光装置、激光雷达装置、超声波装置、视觉装置(例如，摄像头等)、车辆间通信装置、用于从路边信标或传感器接收通信的装置、其它已知装置或其组合。根据示例性实施例，物体检测传感器28和30是安装在车辆10的侧面上的侧视传感器，物体检测传感器32和34是朝车辆前方安装并且能够监控通常在主车辆10的侧面前方和外侧的区域的前视传感器，而物体检测传感器36和38是朝车辆后部或侧面安装并且能够监控通常在车辆后方或其侧面外部的后视或侧视传感器。当然，主车辆10可包括与图1中所示的示例性组合不同的物体检测传感器的组合，因为该实施例仅用于说明一种可能性。例如，可存在比所说明的传感器更少的物体检测传感器，可存在比所说明的传感器更多的物体检测传感器，或它们可以不同方式配置和/或设置。
上述主车辆速率传感器20至26和物体检测传感器28至38可以以有助于使得下述方法能够生成可控制FIM的各个方面的一个或多个FIM控制信号的方式向FIM系统12提供输入。另外，如上所述，FIM系统本身可为诸如主动安全系统、主动巡航控制(ACC)系统等另一个车辆系统或任何其它车辆系统或子系统的一部分或与其集成，并且由此可在主车辆10将经历碰撞时执行各种响应。对FIM系统12的描述现在转向可用于执行本方法的各种输出装置，诸如警报装置40以及控制单元50至54和60。
警报装置40可包括可用于向驾驶员通知、警示和/或以其它方式警告即将发生的碰撞的任何类型的输出装置或其它部件。潜在警报装置的某些示例包括视觉警报装置、听觉警报装置、触觉警报装置和其它各种各样的警报装置，且这些装置中的每一个均可从系统12接收用于它们的启动的控制信号。其它类型的警报装置当然是可能的，因为本系统和方法不限于任何特定的警报装置。
控制单元50至54可包括主车辆10内可响应于来自系统12的控制信号而执行自主、半自主和/或其它自动驾驶动作的任何控制单元或模块。如本文所使用的“自动驾驶动作”广泛地意味着在没有驾驶员请求的情况下由主车辆自动采取的任何驾驶相关的动作或功能，并且包括属于国家公路交通安全管理局(NHTSA)分类系统的1至4级的动作。为了说明，动力系或发动机控制单元50可用于自动控制车辆的速率，而制动控制单元52和转向控制单元54可分别用于控制制动和转向。当然也可使用其它控制单元，因为前面的示例仅用于说明某些可能性。本领域技术人员将明白的是，控制单元50至54中的一个或多个可能构成或包括上述某些车辆传感器。例如，发动机控制单元50可充当速率传感器(向系统提供关于发动机和/或车速的速率读数的输入装置)以及控制单元(响应于自动驾驶事件期间的控制信号而控制发动机和/或车速的输出装置)。就作为FIM系统12的输入和输出装置而言，关于制动控制单元52和转向控制单元54的情况也是如此。
控制单元60联接至主车辆速率传感器20至26、物体检测传感器28至38、警报装置40和各种控制单元50至54，使得其可从传感器收集传感器读数并且根据本方法将控制信号提供给警报装置和控制单元。控制单元60可包括各种电子处理装置、存储器装置、输入/输出(I/O)装置和/或其它已知部件，并且可执行各种控制和/或通信相关功能。在示例性实施例中，控制单元60是某种类型的ACC或主动安全控制模块，并且包括存储传感器读数(例如，来自传感器20至38的传感器读数或信号)、查找表或其它数据结构、算法(例如，下述示例性方法中实施的算法)等的电子存储器装置62。控制单元60还包括电子处理装置64(例如，微处理器、微控制器、专用集成电路(ASIC)等)，其执行存储在存储器装置62中的软件、固件、程序、算法、脚本等的指令并且可部分地管理本文描述的过程和方法。
取决于特定实施例，控制单元60可为独立车辆电子单元或模块(例如，安全控制器、传感器控制器等)，可结合或包括在另一个车辆电子单元或模块(例如，自动驾驶控制单元、主动安全控制单元、制动控制单元、转向控制单元、动力系控制单元等)内，或可为较大的网络或系统的一部分(例如，自动驾驶系统、自适应巡航控制系统、车道偏离警告系统、主动安全系统、牵引控制系统(TCS)、电子稳定性控制(ESC)系统、防抱死制动系统(ABS)等)，仅举几个示例可能性。因此，控制单元60不限于任何一个特定实施例或设置，并且可通过本方法用于控制车辆操作的一个或多个方面。
任何一个上述控制单元均可包括电子处理装置、存储器装置、输入/输出(I/O)装置和其它已知部件的组合，且它们可经由合适的车辆通信网络电子连接至其它车辆装置和模块，并且可能在需要时与它们进行交互。应当明白的是，这些控制单元的基本架构、结构和整体设置在本领域中是众所周知的，且因此这里不再详细描述。
现在转向图2，示出了用于诸如图1中所示的FIM系统12等车辆控制系统的操作方法100的实施例。如果在有可能与前方障碍物发生碰撞时检测到尾随后部物体，那么方法100可形成修改的FIM控制信号，以至少部分地缓解在FIM系统12的操作期间在主车辆处由于后部物体引起的某些后部冲击碰撞的可能性。根据一个实施例，修改的FIM控制信号受到来自主车辆速率传感器20至26和物体检测传感器28至38的读数的某些组合的影响，并且可导致修改的控制信号被发送至警报装置40和/或控制模块50至54的某个组合。在配备有自主、半自主和/或其它自动驾驶能力的车辆(诸如具有碰撞迫近制动(CIB)特征的车辆)的背景下提供以下描述，但是方法100也可与缺乏这种特征的车辆一起使用。例如，如果在接近前方障碍物时有可能在主车辆处发生显著的后部冲击碰撞，那么方法100可在比通常被启动的时间更早的时间启动对驾驶员的警报来考虑尾随后部物体。因此，本方法不限于下面提供的制动示例，并且可能影响其它控制或警报动作。
开始于步骤102，该方法确定是否存在前方障碍物。此步骤可例如经由一个或多个物体检测传感器(诸如主车辆10上的物体检测传感器28至34)来完成。在一个实施例中，前视物体检测传感器32、34可检测前方障碍物的存在。在另一个实施例中，侧视物体检测传感器28、30可基于障碍物的速率和轨迹来指示障碍物(虽然不是直接在主车辆10前面)可能很快成为前方障碍物。替代地或作为来自物体检测传感器的读数的冗余，可使用确定或确认前方障碍物的存在的其它方法。举一个示例，步骤102可经由车辆间通信系统等来完成。前方障碍物可包括触发FIM系统12中的动作的任何物体或对主车辆威胁，诸如另一个车辆、行人、红灯或停止指示器、取决于主车辆的轨迹在道路中或偏离道路的物体等。如果不存在前方障碍物，那么FIM系统12将继续监控前方障碍物。如果存在前方障碍物，那么该方法将继续至步骤104。
在步骤104中，方法100形成标准FIM控制信号。FIM控制信号可为直接或间接影响和/或控制FIM系统12的一个或多个方面的信号、读数、值等。在优选示例中，FIM控制信号是碰撞时间(TTC)值。标准TTC值可根据以下方程式计算：
ro是主车辆与前方障碍物之间的距离，且是相对速率。此方程式忽略相对加速度；然而，如本领域技术人员将明白，可替代地使用加速度。在此示例中，忽略相对加速度，因为FIM系统通常会发生连锁事件。因此，主车辆如此快速地制动以至于使用最大减速度(例如，1g)，这将不会改变或将仅稍微改变计算值。如果系统被设计为考虑相对加速度(ar)，那么可实施以下方程式作为替代：
继续上文提供的方程式1和示例，根据方程式3，可如下计算避免与前方物体碰撞的安全跟随距离，其中ar，max是主车辆避免与前方障碍物碰撞所需的减速度：
根据TTC考虑，优选地将TTC维持在安全跟随距离或大于安全跟随距离使得：
TTC值通常由各种车辆系统中的一个或多个车辆控制单元使用作为跟随距离计算值(例如，鉴于当前速率、距离和轨迹，与前方障碍物碰撞所需的时间)。TTC或FIM控制信号可由警报装置40使用以向驾驶员提供警报，或例如由发动机控制单元50或诸如具有CIB特征的制动控制单元52、由控制单元60或任何其它可行的实施方案来启动高级约束以用于在一个或多个车辆子系统中使用的各种计算。如将在下面进一步详细描述，在一个实施例中，步骤104可为可选的，且可形成总是考虑到后部物体的FIM控制信号，而不是形成不考虑的后部物体的标准FIM控制信号和考虑到后部物体的单独修改的FIM控制信号。标准FIM控制信号通常考虑到关于在步骤102中检测到的前方障碍物的信息。在一个实施例中，标准FIM控制信号不考虑尾随后部物体，如下文将进一步详细描述。然而，标准FIM控制信号可考虑到关于其它事务的信息，诸如是否可使用开放的转向通道来避开前方障碍物等。另外，用于确定标准FIM控制的信息的信号将取决于其期望的实施方案。例如，如果标准FIM是标准TTC，那么控制信号的形成将有可能考虑前方障碍物和主车辆两者的当前速率(或它们的相对速率)、它们的距离，且在某些实施例中，考虑到轨迹。
步骤106询问是否存在后部物体。如同步骤102，此步骤可例如经由一个或多个物体检测传感器(诸如主车辆10上的物体检测传感器28、30、36、38)来完成。在一个实施例中，后视物体检测传感器36、38可检测后部物体的存在。在另一个实施例中，侧视物体检测传感器28、30可基于障碍物的速率和轨迹来指示障碍物(虽然不是直接在主车辆10前面)可能很快成为尾随后部物体。替代地或作为来自物体检测传感器的读数的冗余，可使用确定或确认前方障碍物的存在的其它方法。举一个示例，步骤106可经由车辆间通信系统等来完成。后部物体可包括触发来自FIM系统12的动作的任何尾随物体或对主车辆的威胁，诸如例如当主车辆10要快速停止时可能与该主车辆碰撞的另一个车辆或物体(其尾随该主车辆)。如果没有尾随后部物体存在，那么方法100可继续至步骤108，其涉及使用在步骤104中形成的标准FIM控制信号来控制FIM系统12的一个或多个方面。如果存在尾随后部物体，那么方法100可继续至步骤110至114，其涉及形成修改的FIM控制信号，所述信号考虑在步骤106中检测到的后部物体的位置、速率和/或存在。
方法100的步骤108涉及不存在尾随后部物体的情况。在这种情况下，步骤108使用在步骤104中形成的标准FIM控制信号来控制FIM系统12的一个或多个方面。在步骤108中控制的FIM系统12的各个方面将有可能取决于所形成的FIM控制信号的类型。根据一个实施例，标准FIM控制信号是由FIM系统12的一个或多个方面使用的TTC。TTC可用于确定将何时诸如经由警报装置40向驾驶员发出警报或发出何种警报。TTC可用于确定何时启动CIB特征。在诸如经由制动控制单元52(例如，通过起始制动器预填充以增加制动压力、启动自主制动、制动辅助或预制动等)确定何时和/或如何施加制动器之后，FIM系统12通常将评估TTC，并且在某些情况下，评估期望的冲击速率降低的量。通常，所施加的制动力是恒定的(例如，1g)并且施加某个TTC阈值或低于该TTC阈值的制动力。另外，通过一旦建立TTC阈值就立即启动制动(例如，在主车辆驾驶员可减速或转向以避免碰撞的最小时间内施加1g或最大制动水平)，典型的CIB特征被设计为避免入侵。虽然以下示例主要集中在FIM系统的CIB特征的TTC计算中，但是应当明白的是，可根据期望系统和方法实施方案来控制FIM系统的其它FIM控制信号或方面。
如果在步骤106中，方法100确定存在后部物体，那么该方法可移动至步骤110至114以形成修改的FIM控制信号，其至少部分地考虑一个或多个尾随后部物体的存在。如前所述，在方法100的某些实施方案中，可改变标准FIM控制信号以考虑后部物体的存在，而不是形成随后进行比较或评估的两个单独的FIM控制信号。在这样的示例中，下面详述的修改的FIM控制信号将是用于控制FIM系统12的一个或多个方面的FIM控制信号。其它修改当然是可能的。
步骤110涉及确定主车辆速率。这可为单独且不同的步骤，或其例如在标准FIM控制信号的形成中已经在步骤104中完成。在一个实施例中，速率传感器20至26用于直接或间接地确定主车辆速率。然而，如上所述，可通过某种其它模块、子系统、系统等(举几个示例，如动态感测单元、动力系控制单元或制动控制单元)向系统12提供主车辆速率读数。代替所描述的技术或作为其补充，可使用任何其它已知的速率感测技术。
步骤112涉及确定后部物体尾随主车辆的距离。这可经由物体检测传感器(诸如例如物体检测传感器36、38)直接完成，或经由诸如从GPS或车辆间通信系统识别出的信息等另一种可行的实施方案来完成。另外，物体检测传感器可向执行各种计算的一个或多个控制单元提供信息，以确定后部物体尾随主车辆的距离，使得物体检测传感器间接地确定距离。
步骤114使用主车辆速率和后部物体距离来形成修改的FIM控制信号。修改的FIM控制信号考虑尾随后部物体，而不是单独地或主要地集中在避免与前方障碍物的碰撞上。根据一个实施例，修改的FIM控制信号代替标准FIM控制信号以至少部分地缓解在主车辆处由于后部物体引起的显著的后部冲击碰撞的可能性。后部冲击碰撞是否“显著”可以多种方式中的一种方式来确定。在一个示例中，如果后部碰撞速率(即，主车辆与后部物体之间在碰撞时的速率差)被计算为大于5m/s，那么后部冲击碰撞被认为是显著的，使得与标准FIM控制信号相反，可希望使用修改的FIM控制信号来控制FIM系统的一个或多个方面。在另一个实施例中，显著的后部碰撞速率在包括5m/s与包括15m/s之间。用于确定后部冲击碰撞是否显著的一种方法是在给定的跟随时间内，通过查看各种主车辆速率度下的典型跟随距离而进行。图3说明了在1秒跟随时间的各种车速下的典型跟随距离的曲线200(例如，主车辆速率与跟随距离的比率为1∶1)。在图4中所描绘的横截面202处，显著的后部碰撞速率在5m/s与15m/s之间。显著的后部碰撞速率可至少部分地取决于主车辆的速率，其中更快的主车辆速率导致在增加的跟随距离下增加显著的后部碰撞速率。此趋势在图5至7中所说明的横截面中进行描绘，图5至7分别说明了20m/s、25m/s和30m/s的主车辆速率，其中在图6和7中圈出了显著的后部碰撞速率。如上所述，如果跟随距离和主车辆速率度指示后部碰撞速率在包括5m/s与包括15m/s之间，如图6和7中所示，那么可确定可能发生显著的后部碰撞。另外，在一个实施例中，虽然不一定适用于所有实施例，但是如果后部物体具有一个或多个迫近转向选项，那么后部冲击碰撞可能不是“显著的”。可使用物体检测传感器(例如，传感器28、30)来确定迫近转向选项，以确定主车辆和/或后部物体的左侧和/或右侧是否存在障碍物。将关于步骤116和118详细说明，如果存在即将发生的显著的后部碰撞，那么可使用修改的FIM控制信号。
返回至步骤114，该方法可使用主车辆速率和后部物体距离来形成修改的FIM控制信号。图8示出了步骤114的一个示例，其涉及当FIM控制信号是或使用TTC值时可使用的各种子步骤。子步骤1141涉及基于主车辆速率和跟随距离来确定减速度调整参数。在一个示例中，此子步骤可经由优化曲线图来完成，该优化曲线图表将主车辆速率和尾随后部物体的跟随距离进行比较，以确定最大允许减速度调整形式的减速度调整参数，如图9中所示。此实施例中的目标是最小量的减速度调整(例如，0g)，同时最小化主车辆被尾随后部物体追尾的危险。在此特定示例中，减速度调整参数是绝对值；然而，其可采取用于调整最大水平减速度(例如，1g)的各种其它形式，诸如因子、比率等。在子步骤1142中，使用减速度调整参数来调整最大水平减速度ar，max，以获得调整后的减速度值ar，adj。在此特定的示例中，因为减速度调整参数是绝对加速度值，所以其可从最大水平减速度ar，max中减去以获得调整后的减速度值ar，adj。子步骤1143使用调整后的减速度值ar，adj来计算要用作修改的FIM控制信号的修改的TTC。这可用以下方程式来完成：
与上述方程式4一样，期望在方程式5中将TTC保持为此阈值或高于此阈值，以处置与前方障碍物的即将发生的碰撞并且降低即将发生的显著的后部碰撞的可能性。图10说明了可替代地用于为给定的调整后的减速度值(ar，adj)获得修改的TTC(TTCmod)的曲线图。再次，在步骤114的此特定示例中，修改的FIM控制信号是修改的TTC值；然而，在此步骤中可形成其它FIM控制信号，诸如要施加的制动力的量。其它示例当然是可能的。
返回至图2和方法100，步骤116询问修改的FIM控制信号将是否至少部分地缓解在主车辆处由于后部物体引起的显著的后部冲击碰撞的可能性。如果修改的FIM控制信号将不会至少部分地缓解这种后部冲击碰撞的可能性，例如，如果不存在后部冲击碰撞的可能性或如果这种碰撞不显著，那么该方法返回至步骤108以使用标准FIM控制信号来控制FIM系统的一个或多个方面。如果修改的FIM控制信号将至少部分地缓解显著的后部冲击碰撞的可能性，那么该方法移动至步骤118且使用修改的FIM控制信号来控制FIM系统的一个或多个方面。
如上面关于步骤108所提及，步骤118控制FIM系统的一个或多个方面；然而，此步骤使用修改的FIM控制信号而不是标准FIM控制信号。在步骤118中控制的FIM系统12的各个方面将有可能取决于所形成的FIM控制信号的类型。根据一个实施例，修改的FIM控制信号是、使用或包括由FIM系统12的一个或多个方面使用的修改的TTC。修改的TTC可用于确定将何时诸如经由警报装置40向驾驶员发出警报或发出何种警报。修改的TTC可用于确定何时启动CIB特征。在诸如经由制动控制单元52(例如，通过起始制动器预填充以增加制动压力、启动自主制动、制动辅助或预制动等)确定何时和/或如何施加制动器之后，FIM系统12通常将评估TTC，并且在某些情况下，评估期望的冲击速率降低的量。通常，所施加的制动力是恒定的(例如，1g)并且施加某个TTC阈值或低于该TTC阈值的制动力。另外，通过一旦建立TTC阈值就立即启动制动(例如，在主车辆驾驶员可减速或转向以避免碰撞的最小时间内施加1g或最大制动水平)，典型的CIB特征被设计为避免入侵。然而，修改的FIM控制信号可为制动力的调整量，而不是施加TTC阈值或低于该TTC阈值的恒定制动力。如同上面提供的实施例，在此实施例中将由制动力的量组成的修改的FIM控制信号可通过利用如关于步骤114所述的减速度调整参数调整最大水平减速度调整来获得。修改的FIM控制信号的其它示例当然是可能的；这包括执行包括和不包括TTC值的控制信号。在一个示例中，可通过一个或多个灵敏度属性(诸如使用左和/或右车道物体检测和/或道路边缘或诸如护栏等道路边缘特征(例如，经由来自物体检测传感器28、30的读数))来调整修改的FIM控制信号，以确定后部物体是否具有迫近转向选项。如果后部物体具有迫近转向选项，那么后部碰撞的可能性可能不显著，且因而可使用标准FIM控制信号。
图11至15仍然是将标准FIM控制信号的使用(图11A、12A、13A和14A)与修改的FIM控制信号(图11B、12B、13B、14B和15)的使用进行比较的动画的镜头，这些镜头与FIM系统的CIB特征一起使用。附图说明了主车辆10、前方障碍物70和尾随后部物体80。在这两个示例中，主车辆速率以30m/s开始，后部物体80尾随主车辆10的距离为30m，且后部物体包括CIBTTC为2s下的1g的CIB制动。利用标准FIM控制信号(图11A、12A、13A和14A)，主车辆在t＝-1.6s时以1g的最大减速度水平进行制动，以避免与前方障碍物70的前方冲击。利用修改的FIM控制信号(图11B、12B、13B、14B和15)，主车辆在t＝-2.23s时以0.7g的水平制动，以避免与前方障碍物70的前方冲击。图11A和11B示出了4.0s时的动画的静止镜头；图12A和12B示出了5.0s时的动画的静止镜头；图13A和13B示出了6.0s时的动画的静止镜头；且图14A和14B示出了6.4s时的动画的静止镜头。从图14A中可看出，利用标准FIM控制信号，存在显著的后部冲击碰撞(例如，主车辆速率(HV速率)与后部物体速率(FV速率)的差为10m/s)。图15示出了利用修改的FIM控制信号，当后部物体和主车辆两者均停止时(t＝7.3s)，没有后部冲击碰撞。
应该理解的是，以上描述并非对本发明的限定，而是对本发明的一个或多个优选示例性实施例的描述。本发明不限于本文公开的特定实施例，而是仅由下面的权利要求限定。另外，包括在前述描述中的声明涉及特定实施例，并且不能解释为限制本发明的范围或限定权利要求书中所使用的术语，除非术语或措词在上面进行了明确限定。对所公开的实施例的各种其它实施例和各种改变和修改对于本领域技术人员将是显而易见的。例如，步骤的具体组合和顺序仅仅是一种可能性，因为本方法可包括具有比此处所示的更少、更多或不同的步骤的步骤的组合。所有这些其它实施例、改变和修改旨在落入所附权利要求的范围内。
如本说明书和权利要求中所使用，术语“例如”、“例如(e.g.)”、“诸如”、“诸如”和“等”以及动词“包含”、“具有”、“包括”和它们的其它动词形式在结合一个或多个部件或其它项目的列表使用时，各自被解释为开放式，意指该列表不应被视为排除其它、另外的部件或项目。其它术语是使用它们的最广泛的合理含义来解释，除非它们用于要求有不同解释的上下文中。

Claims (12)

1.一种用于操作主车辆的前部冲击缓解系统的方法，包括以下步骤：
在控制单元处接收表示主车辆速率的主车辆速率信号；
在所述控制单元处接收表示后部物体尾随所述主车辆的距离的后部物体距离信号；以及
使用所述主车辆速率信号和所述后部物体距离信号来在所述控制单元处形成修改的前部冲击缓解控制信号，其中所述修改的前部冲击缓解控制信号根据标准前部冲击缓解控制信号修改，以至少部分地缓解在所述前部冲击缓解系统的操作期间在在所述主车辆处由于所述后部物体引起的显著的后部冲击碰撞的可能性。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括以下步骤：基于所述主车辆速率和所述后部物体尾随所述主车辆的所述距离来确定减速度调整参数。
3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括以下步骤：使用所述减速度调整参数来调整所述前部冲击缓解系统的碰撞迫近制动特征的最大水平减速度以获得调整后的减速度值。
4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括使用所述调整后的减速度值来计算要用作所述修改的前部冲击缓解控制信号的修改的碰撞时间值。
5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括以下步骤：将所述修改的前部冲击缓解控制信号与所述标准前部冲击缓解控制信号进行比较。
6.根据权利要求5所述的方法，其中当所述修改的前部冲击缓解控制信号至少部分地缓解在所述主车辆处由于所述后部物体引起的显著的后部冲击碰撞的可能性时，使用所述经修改的前部冲击缓解控制信号来控制所述前部冲击缓解系统的一个或多个方面。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述修改的前部冲击缓解控制信号用于控制所述前部冲击缓解系统的碰撞迫近制动特征。
8.根据权利要求1所述的方法，其中显著的后部冲击碰撞是由所述后部物体和所述主车辆之间的介于包括5m/s与包括15m/s之间的后部碰撞速率限定。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述主车辆确定所述后部物体是否具有一个或多个迫近转向选项以确认所述显著的后部冲击碰撞。
10.根据权利要求9所述的方法，其中当所述后部物体具有一个或多个迫近转向选项时，使用所述标准前部冲击缓解控制信号来控制所述前部冲击缓解系统的一个或多个方面。
11.一种用于操作主车辆的前部冲击缓解系统的方法，包括以下步骤：
确定后部物体是否尾随所述主车辆；
当后部物体尾随所述主车辆时，获得对前方障碍物的修改的碰撞时间计算值，其中所述修改的碰撞时间计算值使用调整后的减速度值；以及
使用所述修改的碰撞时间值作为修改的前部冲击缓解控制信号来控制所述前部冲击缓解系统的一个或多个方面。
12.一种用于主车辆的前部冲击缓解系统，包括：
主车辆速率传感器，其配置成确定主车辆速率；
物体检测传感器，其配置成确定后部物体尾随所述主车辆的距离；以及
控制单元，其联接至所述主车辆速率传感器和所述物体检测传感器，并且配置成至少部分地基于所述主车辆速率和所述后部物体尾随所述主车辆的所述距离来形成修改的前部冲击缓解控制信号，其中所述修改的前部冲击缓解控制信号根据标准前部冲击缓解控制信号修改，以至少部分地缓解在所述前部冲击缓解系统的操作期间在所述主车辆处由于所述后部物体引起的显著的后部冲击碰撞的可能性。
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