ES2963510T3 - Método y sistema para evitar colisiones - Google Patents

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Mikael Riikonen
Derong Yang
Martin Idegren
Mats Jonasson
Rickard Nilsson
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Abstract

La presente invención se refiere a un método para evitar colisiones para un vehículo anfitrión, comprendiendo el método: detectar (S102) un objetivo (104) en las proximidades del vehículo; determinar (S104) que el vehículo anfitrión viaja en curso de colisión (106) con el objetivo; detectar una acción de dirección iniciada por el usuario para dirigir el vehículo hacia un lado del objetivo; determinar un grado de subviraje del vehículo anfitrión; cuando el grado de subviraje excede un primer umbral de subviraje, controlar un sistema de control de dirección del vehículo para contrarrestar la acción de dirección iniciada por el usuario para reducir de ese modo el grado de subviraje. La invención se refiere además a un sistema de dirección evasiva. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Método y sistema para evitar colisiones
Campo de la Invención
La presente invención se refiere a un método para evitar colisiones y a un sistema de dirección evasiva configurado para proporcionar una acción de intervención para un vehículo anfitrión.
Antecedentes de la Invención
Hoy en día, los vehículos están cada vez más avanzados en lo que respecta a la seguridad, tanto en términos de la estructura del vehículo como de las funciones de control del vehículo. La mayoría de los vehículos modernos están equipados con sistemas avanzados de asistencia al conductor que tienen como objetivo ayudar al conductor en un proceso de conducción. Un ejemplo de un sistema avanzado de asistencia al conductor es el control de crucero configurado para mantener la velocidad del vehículo.
Los sistemas de control de crucero adaptativo más avanzados son capaces de adaptar dinámicamente la velocidad del vehículo, por ejemplo, reducir la velocidad para los vehículos de mando. Además, algunos sistemas avanzados de asistencia al conductor pueden configurarse para evitar colisiones, como el frenado automático del vehículo en algunas circunstancias, o una asistencia de dirección para alejarse del objeto en el camino del vehículo si se predice una colisión. US20160280265 revela un método para el apoyo de la dirección de emergencia.
Aunque muchos de los sistemas avanzados de asistencia al conductor proporcionan asistencia útil al conductor en caso de una colisión inminente, todavía hay margen de mejora con respecto a evitar accidentes en situaciones de colisión del vehículo.
Breve Descripción de la Invención
En vista de la técnica anterior mencionada anteriormente, es objeto de la presente invención proporcionar un método mejorado para evitar colisiones para un vehículo anfitrión. También se proporciona un sistema de dirección evasiva mejorado configurado para proporcionar una acción de intervención para un vehículo anfitrión.
De acuerdo con un primer aspecto de la invención como se define en la reivindicación 1, se proporciona un método para evitar colisiones para un vehículo anfitrión, el método que comprende: detectar un objetivo en las proximidades del vehículo; determinar que el vehículo anfitrión se desplaza en curso de colisión con el objetivo; detectar una acción de dirección iniciada por el usuario para dirigir el vehículo hacia un lado del objetivo; determinar un grado de subviraje del vehículo anfitrión; cuando el grado de subviraje excede un primer umbral de subviraje, controlar un sistema de control de dirección del vehículo para contrarrestar la acción de dirección iniciada por el usuario aplicando una superposición de par de dirección para reducir así el grado de subviraje.
La presente invención se basa en la comprensión de que los conductores a menudo reaccionan en exceso cuando intentan alejarse para evitar la colisión con un objetivo. Esto a menudo conduce a un subviraje del vehículo, en particular en carreteras de baja fricción. La presente invención se basa, por lo tanto, en la comprensión de contrarrestar la acción de dirección iniciada por el usuario para evitar así el subviraje, de modo que el vehículo pueda conducirse de forma segura más allá del objetivo. En otras palabras, la acción de dirección iniciada por el usuario se reduce o amortigua de forma efectiva por la dirección que contrarresta proporcionada por el sistema de dirección.
En consecuencia, con el concepto inventivo, para un conductor con una reacción excesiva que gira demasiado en una maniobra evasiva, en lugar de añadir par de dirección, la acción de dirección inicial del usuario se contrarresta.
Además, de acuerdo con el primer aspecto de la invención, determinar la duración del subviraje, en el que contrarrestar la acción de dirección iniciada por el usuario solo se realiza cuando la duración del tiempo del subviraje ha excedido una primera duración de umbral. Por razones de seguridad, es conveniente evitar la activación accidental de la dirección contrarrestante. Por lo tanto, es ventajoso requerir que el subviraje se haya producido durante al menos un período de tiempo de umbral antes de realizar la dirección contrarrestante.
Contrarrestar la acción de dirección iniciada por el usuario solo se realiza siempre que la duración del subviraje esté dentro de una segunda duración de umbral que exceda la primera duración de umbral. Por razones de seguridad funcional, es ventajoso no permitir que la dirección contrarrestante esté activa durante demasiado tiempo. Por lo tanto, un límite de tiempo de espera se establece mediante la segunda duración de umbral.
De acuerdo con una realización, determinar un valor de parámetro de estabilidad indicativo de la estabilidad de conducción del vehículo anfitrión, en el que contrarrestar la acción de dirección iniciada por el usuario solo se realiza cuando el valor del parámetro de estabilidad indica que el vehículo anfitrión es estable. El parámetro de estabilidad puede indicar un deslizamiento del neumático por debajo de un valor umbral, preferiblemente en el régimen lineal, es decir, que el vehículo no está “patinando”. El ángulo de deslizamiento es el ángulo entre la dirección de desplazamiento del parche de contacto del neumático y la dirección del cubo de la rueda (es decir, la dirección de apuntamiento de la rueda). El ángulo de deslizamiento se puede medir para una de las ruedas del eje trasero del vehículo. Otro posible indicador de estabilidad es la velocidad de guiñada, es decir, la velocidad de rotación sobre el eje vertical. Una velocidad de guiñada que exceda un umbral puede indicar una condición inestable del vehículo.
Según una realización, el grado de subviraje puede ser una desviación entre un ángulo de dirección de referencia calculado que se determina a partir de un modelo y un ángulo de dirección real medido del vehículo anfitrión.
De acuerdo con una realización, determinar los parámetros específicos del vehículo y los parámetros de conducción del vehículo, y calcular el ángulo de dirección de referencia basado en los parámetros específicos del vehículo, los parámetros de conducción del vehículo y el modelo del vehículo.
El ángulo de dirección de referencia es el ángulo de dirección deseado. El ángulo de dirección de referencia se puede calcular mediante un algoritmo matemático que incluye un modelo de vehículo. Por lo general, los parámetros de conducción del vehículo, como la velocidad del vehículo y la velocidad de guiñada/aceleración lateral, se miden y utilizan como entrada al algoritmo. Los parámetros específicos del vehículo, como la masa del vehículo y la rigidez en las curvas de los neumáticos, se pueden estimar o recuperar en otro lugar, por ejemplo, a partir de un parámetro del vehículo y del sistema de estimación en línea del estado a bordo.
El algoritmo calcula el ángulo de dirección en función del modelo del vehículo y los parámetros.
El ángulo de dirección medido es el ángulo de dirección real. Este ángulo se mide normalmente en la columna de dirección con un sensor de ángulo de dirección o el ángulo del piñón a través de un sistema de dirección asistido por energía eléctrica del vehículo.
El modelo de vehículo puede ser el modelo de bicicleta que se supone que es conocido per se.
Según una realización, se puede determinar un par de dirección para la acción de dirección contrarrestante en función de la desviación entre el ángulo de dirección de referencia calculado y el ángulo de dirección real medido. En consecuencia, el par de la dirección para la acción de dirección contrarrestante se puede determinar en función de los ángulos de dirección que están fácilmente disponibles directamente relacionados con el grado de subviraje. La desviación entre el ángulo de dirección de referencia calculado y el ángulo de dirección real medido es una medida del grado actual de subviraje.
De acuerdo con una realización, el par de dirección para la acción de dirección contrarrestante puede ser proporcional a la desviación entre el ángulo de dirección de referencia calculado y el ángulo de dirección real medido.
Según una realización, el grado de subviraje puede basarse en el gradiente de subviraje. Por lo tanto, una situación de subviraje puede capturarse antes en comparación con el uso del subviraje absoluto para juzgar el grado de subviraje.
De acuerdo con una realización, cuando el grado de subviraje se determina posteriormente que está por debajo de un segundo umbral de subviraje, que es inferior al primer umbral de subviraje, se controla el sistema de control de la dirección para dejar de proporcionar la acción de dirección contrarrestante. El par de la dirección contrarrestante puede desactivarse cuando se determina que el grado de subviraje está por debajo de un umbral y el conductor puede controlar el vehículo por sí mismo.
De acuerdo con un segundo aspecto de la invención tal como se define en la reivindicación 9, se proporciona un sistema de dirección evasiva configurado para proporcionar una acción de intervención para un vehículo anfitrión para evitar una colisión con un objetivo, el sistema de dirección evasiva comprende: una unidad de detección del entorno de conducción configurada para detectar un objetivo en las proximidades del vehículo anfitrión; una unidad de determinación de colisiones configurada para determinar que el vehículo anfitrión está en curso de colisión con el objetivo; un sistema de control de la dirección configurado para controlar el par de dirección del vehículo anfitrión; y una unidad de control del vehículo configurada para: detectar una acción de dirección iniciada por el usuario para dirigir el vehículo hacia un lado del objetivo; determinar un grado de subviraje del vehículo anfitrión y una duración del subviraje; cuando el grado de subviraje excede un umbral, controlar el sistema de control de la dirección del vehículo para contrarrestar la acción de dirección iniciada por el usuario para así reducir el grado de subviraje solo cuando la duración del subviraje haya superado la primera duración de umbral y solo mientras la duración del subviraje esté dentro de la segunda duración de umbral que supera la primera duración de umbral.
De acuerdo con una realización, el sistema puede comprender una unidad de medición de la estabilidad del vehículo configurada para determinar un valor de parámetro de estabilidad indicativo de la estabilidad de conducción del vehículo anfitrión, donde la unidad de control del vehículo está configurada para controlar el sistema de control de la dirección para contrarrestar la acción de dirección iniciada por el usuario solo cuando el valor del parámetro de estabilidad indica que el vehículo anfitrión es estable.
De acuerdo con una realización, el sistema puede incluir un sensor de ángulo de dirección para medir un ángulo de dirección real del vehículo anfitrión, en el que la unidad de control del vehículo está configurada para: calcular el grado de subviraje en función de una desviación entre un ángulo de dirección de referencia calculado que se determina a partir de un modelo y el ángulo de dirección real medido.
De acuerdo con una realización, la unidad de control del vehículo está configurada para: determinar un par de dirección para la acción de dirección contrarrestante en función de la desviación entre el ángulo de dirección de referencia calculado y el ángulo de dirección real medido.
Los efectos y características del segundo aspecto de la invención son en gran medida análogos a los descritos anteriormente en relación con el primer aspecto de la invención.
Además, se proporciona un vehículo que comprende el sistema de dirección evasiva de acuerdo con cualquier realización del segundo aspecto.
Una unidad de control puede incluir al menos un microprocesador, un microcontrolador, un procesador de señal digital programable u otro dispositivo programable.
Otras características y ventajas de la presente invención se harán evidentes al estudiar las reivindicaciones anexadas y la siguiente descripción. El experto en la técnica se da cuenta de que las diferentes características de la presente invención pueden combinarse para crear realizaciones distintas de las descritas en lo sucesivo, sin apartarse del alcance de la presente invención.
Breve Descripción de los Dibujos
Estos y otros aspectos de la presente invención se describirán ahora en mayor detalle, con referencia a los dibujos anexos que muestran realizaciones de la invención.
La Fig. 1 ilustra un vehículo anfitrión que se aproxima a un vehículo objetivo;
Las Figs. 2a-c son gráficos que ilustran la distancia longitudinal requerida para llegar a un descanso completo frente a la velocidad para diferentes condiciones de fricción;
La Fig. 3 ilustra la fuerza lateral de los neumáticos frente al ángulo de deslizamiento de los neumáticos;
La Fig. 4 ilustra un resumen esquemático de la aplicación ejemplificadora de las realizaciones de la invención;
La Fig. 5 muestra un diagrama de caja funcional para las realizaciones de la invención;
La Fig. 6 muestra un diagrama de caja funcional para las realizaciones de la invención;
La Fig. 7 es un diagrama de caja de un sistema de dirección evasiva de acuerdo con las realizaciones de la invención; y La Fig. 8 es un diagrama de flujo de los pasos del método de acuerdo con las realizaciones de la invención.
Descripción detallada de las realizaciones de ejemplo
En la presente descripción detallada, se describen varias realizaciones del sistema y método de acuerdo con la presente invención. Sin embargo, esta invención puede representarse de muchas formas diferentes y no debe interpretarse como limitada a las realizaciones establecidas en la presente; más bien, estas realizaciones se proporcionan para la minuciosidad e integridad, y para transmitir completamente el alcance de la invención a la persona experta. Números de referencia similares se refieren a elementos similares a través de los mismos.
La Fig. 1 ilustra una descripción esquemática de un ejemplo de un vehículo anfitrión 102 que se aproxima a un objetivo 104 por detrás viajando en una carretera 103. La carretera está delimitada por los bordes exteriores 105 y 107, que pueden ser marcadores de carril. Aquí se muestra que la carretera tiene dos carriles, el carril 103a en el que se desplazan el objetivo 104 y el vehículo anfitrión 102, y un carril contrario 103b. El objetivo es aquí un vehículo objetivo 104.
El vehículo anfitrión 102 se acerca al vehículo a una velocidad relativamente alta y corre el riesgo de chocar con el vehículo objetivo 104. El conductor del vehículo anfitrión 102 puede intentar frenar solamente y continuar así en su curso original 109. Sin embargo, dependiendo de las condiciones de conducción, como por ejemplo, si y el estado de la superficie de la carretera, este enfoque puede no ser eficiente para evitar una colisión.
Otro enfoque es intentar seguir el curso 111 y así girar hacia el lado del vehículo objetivo 104, con o sin frenado. Los dos enfoques anteriores se discutirán brevemente.
Las Figs. 2a-c son gráficos que muestran la distancia longitudinal necesaria para llegar a un descanso completo frente a la velocidad para la fricción diferente entre la superficie de la carretera y los neumáticos del vehículo. La Fig. 2a representa una fricción relativa de 1, la Fig. 2b representa la fricción relativa de 0,6, y la Fig. 2c representa la fricción relativa de 0,2.
En cada gráfico hay dos curvas, una que representa solo frenado (sólido), y la otra representa frenado combinado con dirección (discontinua).
En la fig. 2a las curvas se cruzan a aproximadamente 42 km/h, por lo que para velocidades superiores a 42 km/h, la distancia longitudinal necesaria para llegar a descansar completamente solo frenando (sólido) excede la de un frenado y dirección combinados (discontinuo). Para una fricción más baja, por ejemplo, 0,6 como se representa en la fig. 2b, el cruce es para una velocidad aún más baja a 33 km/h. Además, para una fricción aún más baja, como 0,2 representado por la fig. 2c, el cruce es para una velocidad aún más baja a 18 km/h.
En consecuencia, de las figs. 2a-c se puede llegar a la conclusión de que para carreteras resbaladizas, la inclusión de una acción de dirección en la maniobra evasiva es más eficiente que una acción de frenado única para evitar colisiones con un objetivo por delante del vehículo anfitrión.
Sin embargo, la eficiencia de la dirección hacia el lado del objetivo, como sugiere el curso 111 en la fig. 1, depende de la fuerza lateral de los neumáticos en los neumáticos del vehículo anfitrión.
La Fig. 3 ilustra la fuerza lateral de los neumáticos (Fy) frente al ángulo de deslizamiento de los neumáticos (a) para la rueda rodante en la curva discontinua 302 y para una rueda bloqueada en la curva 304. El ángulo de deslizamiento (a) es el ángulo entre la dirección de desplazamiento y la dirección de apuntamiento del cubo de la rueda, como se ilustra en el esquema del neumático 300 que se muestra en la fig. 3.
Para una rueda bloqueada, la fuerza lateral puede estar dada por la expresión |jsFzsin(a), donde |js es el coeficiente de fricción y Fz es la fuerza normal entre el neumático y la superficie de la carretera.
La curva de rueda rodante 302 (discontinua) muestra que la fuerza lateral Fy se satura relativamente rápido en el pico 306. Para ángulos de deslizamiento más grandes, la fuerza lateral Fy disminuye, lo que indica que el agarre entre el neumático y la superficie de la carretera está disminuyendo. Para ángulos de deslizamiento grandes, la fuerza lateral de un neumático rodante se aproxima a la de una rueda bloqueada.
Por lo tanto, dado que la fuerza lateral del neumático se satura rápidamente, una mayor dirección proporciona un ángulo de deslizamiento lateral excesivo del neumático y un subviraje. Esto se traducirá en una menor aceleración lateral y, por lo tanto, en un menor desplazamiento lateral del vehículo y, en consecuencia, en un mayor riesgo de colisión con el objetivo delante. La invención alivia la problemática situación de conducción antes mencionada.
La Fig. 4 ilustra un resumen esquemático de la aplicación ejemplificadora de las realizaciones de la invención. Un sistema de dirección evasiva se compone de un vehículo anfitrión 100 aquí mostrado viajando en una carretera 103. La carretera está delimitada por los bordes exteriores 105 y 107. Aquí se muestra que la carretera tiene dos carriles, el carril 103a que es el carril ego del vehículo anfitrión 102 y un carril opuesto 103b.
El vehículo 102 consta de una unidad de detección del entorno de conducción 202 configurada para detectar un objetivo 104 en las proximidades del vehículo anfitrión 102. El vehículo anfitrión 102 comprende además una unidad de determinación de colisiones 204 configurada para determinar que el vehículo anfitrión está en curso de colisión con el objetivo 104 y un sistema de control de dirección 206 configurado para controlar el par de dirección del vehículo anfitrión.
El vehículo anfitrión 102 comprende además una unidad de control del vehículo 208. La unidad de control del vehículo 208 recibe información de que el vehículo anfitrión 102 está en curso de colisión con el vehículo objetivo 104 de la unidad de determinación de colisión 204. La unidad de control detecta a continuación una acción de dirección iniciada por el usuario para la dirección del vehículo anfitrión 102 hacia el lado del vehículo objetivo 104 para evitar una colisión. La acción de dirección iniciada por el usuario inicia la fase de desvío indicada en la fig. 4.
A continuación, la unidad de control 208 determina el grado actual de subviraje del vehículo anfitrión 102 como resultado de la acción de la dirección por parte del conductor. La determinación del grado actual de subviraje se puede realizar calculando una desviación entre un ángulo de dirección de referencia calculado que se determina a partir de un modelo y el ángulo de dirección real medido.
El ángulo de dirección de referencia es el ángulo de dirección deseado. El ángulo de dirección de referencia se puede calcular mediante un algoritmo matemático que incluye un modelo de vehículo. Por lo general, los parámetros de conducción del vehículo, como la velocidad del vehículo y la velocidad de guiñada/aceleración lateral, se miden y utilizan como entrada al algoritmo. Los parámetros específicos del vehículo, como la masa del vehículo y la rigidez en las curvas de los neumáticos, pueden estimarse o recuperarse en otro lugar. El algoritmo calcula el ángulo de dirección en función del modelo del vehículo y los parámetros.
El ángulo de dirección medido es el ángulo de dirección real. Este ángulo se mide normalmente en la columna de dirección con un sensor de ángulo de dirección y/o el ángulo del piñón a través de un sistema de dirección asistido por energía eléctrica del vehículo. El vehículo puede incluir un sensor de ángulo de dirección (no se muestra) para medir un ángulo de dirección real del vehículo anfitrión.
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Cuando la unidad de control del vehículo 208 determina que el grado de subviraje excede un umbral, la unidad de control del vehículo 208 controla el sistema de control de la dirección para contrarrestar la acción de dirección iniciada por el usuario, como indica el volante 402 y la dirección de rotación del volante 402 que se muestra conceptualmente en el sentido de las agujas del reloj.
En consecuencia, a medida que el vehículo anfitrión 102 se aproxima al objetivo 104 y el conductor intenta girar hacia un lado, es decir, como indica la fase de viraje, la dirección puede ser demasiado excesiva, lo que puede provocar una pérdida de fuerza lateral de las ruedas y un subviraje. Esto conduce a un rumbo 404 y una colisión inminente con el objetivo 104.
Sin embargo, con el sistema de dirección evasiva, el exceso de dirección se contrarresta mediante una superposición de par de dirección, como indica el volante 402 y la dirección de rotación del volante 402 que se muestra conceptualmente. Esto conduce a una recuperación de la fuerza lateral de las ruedas y a una reducción del subviraje y, en consecuencia, a un mejor control de la trayectoria y la estabilidad del vehículo. En consecuencia, el vehículo anfitrión 102 puede ser desviado hacia atrás para desplazarse a lo largo de la ruta segura 406. Durante la fase de retroceso de la dirección, los sistemas de control de estabilidad del vehículo pueden proporcionar un control adicional de la dirección del vehículo para evitar una conducción inestable, como sobreviraje, etc.
La Fig. 5 muestra un diagrama de caja funcional para las realizaciones de la invención. La caja 502 representa una evaluación de la amenaza de colisión, es decir, para determinar si una colisión es inminente. Además, la caja 504 representa la detección de subviraje que puede basarse en varios parámetros, como aceleración lateral, ángulo del volante, velocidad de guiñada del vehículo, etc. Se determina si el subviraje está por encima del primer grado de umbral de subviraje. Además, un temporizador 506 puede determinar el lapso de tiempo del subviraje y comprobar el lapso de tiempo contra una duración de umbral como se indica en la caja 508.
En algunas realizaciones, una unidad de medición de estabilidad del vehículo representada funcionalmente por 510 puede determinar que el vehículo es estable.
Como lo indica el concepto AND-gate 512, la función de dirección evasiva, es decir, para contrarrestar la acción de dirección iniciada por el conductor, solo se activa cuando se detecta una amenaza, y el subviraje excede el umbral, y el lapso de tiempo del subviraje excede una duración de umbral, y el vehículo es estable.
La Fig. 6 muestra un diagrama de caja funcional para las realizaciones de la invención. En la fig. 6, la desactivación del sistema de dirección evasiva se ejemplifica funcionalmente.
Como se indica en la OR-gate conceptual 514, la función de dirección evasiva, es decir, para contrarrestar la acción de dirección iniciada por el conductor, se desactiva cuando no se detecta una amenaza, o el subviraje está por debajo de un segundo umbral de subviraje, o el lapso de tiempo del subviraje excede una segunda duración de umbral, o el vehículo es inestable. La segunda duración de umbral es un límite de tiempo de espera para garantizar que la dirección contrarrestante no esté activa durante demasiado tiempo. Además, el segundo umbral de subviraje es menor que el primer umbral de subviraje para garantizar que el conductor pueda controlar el vehículo por sí mismo de forma segura.
La Fig. 7 es un diagrama de caja de un sistema de dirección evasiva 200 de acuerdo con las realizaciones de la invención. El sistema de dirección evasiva 200 consta de una unidad de detección del entorno de conducción 202 configurada para detectar un objetivo en las proximidades del vehículo anfitrión.
Además, el sistema 200 comprende una unidad de determinación de colisión 204 configurada para determinar que el vehículo anfitrión está en curso de colisión con el objetivo. La unidad de determinación de colisión 204 puede comprender un procesador o unidad de control, por ejemplo, parte de la unidad de control del vehículo 208 o parte de otro sistema de seguridad del vehículo utilizado para predecir la colisión. La unidad de determinación de colisión 204 puede proporcionar una señal a la unidad de control del vehículo 208 de que el vehículo anfitrión está en curso de colisión con un objetivo.
Un sistema de control de la dirección 206 compuesto por el sistema 200 está configurado para controlar la curvatura del vehículo anfitrión, aplicando una superposición de par de dirección. El par de dirección se utiliza para girar las ruedas direccionables del vehículo a un ángulo de rueda deseado que corresponda a la curvatura deseada. El sistema de control de dirección 206 es controlado por la unidad de control del vehículo 208.
En algunas realizaciones, el sistema de dirección evasiva 200 comprende una unidad de medición de estabilidad del vehículo 210 configurada para determinar un valor de parámetro de estabilidad que indica la estabilidad de conducción del vehículo. La unidad de control del vehículo 208 está configurada para proporcionar la acción de intervención solo cuando se determina que el vehículo anfitrión es estable.
El sistema de control de dirección 206 puede comprender un sistema de dirección asistido por energía eléctrica. Por lo tanto, la unidad de control del vehículo 208 puede solicitar que se agregue un par de dirección al sistema de dirección a través del sistema de dirección asistido por energía eléctrica. La superposición de par de dirección solicitada( T dirección)puede ser proporcionada por:
Tdirección— Kp(Aref ~A re a l)
Donde K® es un factor de ganancia de retroalimentación y es una constante ajustable,A r e fes un ángulo de dirección de referencia que se calcula con respecto al perfil de dirección requerido para contrarrestar la acción de dirección iniciada por el conductor, yA re a les el ángulo de dirección real presente.
En consecuencia, el sistema de control de dirección 206 integrado en el sistema 200 está configurado para aplicar una superposición de par de dirección. La superposición de par de dirección se utiliza para girar las ruedas direccionables del vehículo a un ángulo de rueda deseado para contrarrestar la acción de dirección iniciada por el usuario.
El sistema de control de dirección 206 puede estar compuesto por un controlador que calcula el ángulo de dirección de referencia utilizando, por ejemplo, un modelo de vehículo. Además, el sistema de control de la dirección 206 puede comprender una máquina eléctrica para proporcionar el par de dirección.
Además, el sistema de dirección evasiva 200 puede incluir opcionalmente unidades de comunicación de vehículo a vehículo y/o unidades de comunicación de vehículo a infraestructura, y/o unidades de comunicación de vehículo a dispositivo, es decir, unidades de comunicación 201 generalmente conocidas como comunicación V2X con la “nube” a través de un servidor para obtener información de la presencia de otros vehículos u objetos con el fin de mejorar la capacidad de detección de vehículos cercanos.
La Fig. 8 es un diagrama de flujo de los pasos del método de acuerdo con las realizaciones de la invención. En el paso S102 hay un blanco cerca del vehículo detectado.
Posteriormente, en el paso S104 se determina que el vehículo anfitrión se desplaza en curso de colisión con el objetivo. En el paso S106 se detecta una acción de dirección iniciada por el usuario para dirigir el vehículo hacia un lado del objetivo. A medida que el conductor dirige el vehículo, en el paso S108 se determina un grado de subviraje del vehículo anfitrión. Cuando el grado de subviraje excede un primer umbral de subviraje, controlar un sistema de control de dirección del vehículo para contrarrestar la acción de dirección iniciada por el usuario para reducir así el grado de subviraje en el paso S110.
Un vehículo de acuerdo con la invención puede ser cualquier vehículo operativo en una carretera, como un automóvil, una furgoneta, un camión, un autobús, etc.
La unidad de control del vehículo puede incluir un microprocesador, un microcontrolador, un procesador de señal digital programable u otro dispositivo programable. La funcionalidad de control de la presente divulgación puede implementarse utilizando procesadores de computadora existentes, o mediante un procesador de computadora de propósito especial para un sistema apropiado, incorporado para este u otro propósito, o por un sistema de cable. Las realizaciones dentro del alcance de la presente divulgación incluyen productos del programa que comprenden un medio legible por máquina para transportar o tener instrucciones ejecutables por máquina o estructuras de datos almacenadas en el mismo. Dichos medios legibles por máquina pueden ser cualquier medio disponible al que se pueda acceder mediante una computadora de uso general o de uso especial u otra máquina con procesador. A modo de ejemplo, tales medios legibles por máquina pueden comprender RAM, ROM, EPROM, EEPROM, CD-ROM u otro almacenamiento de disco óptico, almacenamiento de disco magnético u otros dispositivos de almacenamiento magnético, o cualquier otro medio que pueda utilizarse para transportar o almacenar el código de programa deseado en forma de instrucciones ejecutables por máquina o estructuras de datos y al que pueda accederse mediante un ordenador de uso general o especial u otra máquina con procesador. Cuando la información se transfiere o proporciona a través de una red u otra conexión de comunicaciones (ya sea cableado, inalámbrica o una combinación de cableado o inalámbrica) a una máquina, la máquina considera correctamente la conexión como un medio legible por máquina. Además, cualquier conexión de este tipo se denomina correctamente un medio legible por máquina. Las combinaciones de lo anterior también se incluyen dentro del alcance de los medios legibles por máquina.
Las instrucciones ejecutables por máquina incluyen, por ejemplo, instrucciones y datos que hacen que una computadora de propósito general, una computadora de propósito especial o máquinas de procesamiento de propósito especial realicen una determinada función o grupo de funciones.
Aunque las figuras pueden mostrar una secuencia, el orden de los pasos puede diferir de lo que se describe. También se pueden realizar dos o más pasos simultáneamente o con concurrencia parcial. Dicha variación dependerá de los sistemas de software y hardware elegidos y de la elección del diseñador. Todas estas variaciones están dentro del alcance de la divulgación. Asimismo, las implementaciones de software se podrían lograr con técnicas de programación estándar con lógica basada en reglas y otra lógica para lograr los diversos pasos de conexión, pasos de procesamiento, pasos de comparación y pasos de decisión.
La persona con experiencia en la técnica se da cuenta que la presente invención no se limita de ninguna manera a las realizaciones preferidas descritas en lo anterior. Por el contrario, muchas modificaciones y variaciones son posibles dentro del alcance de las reivindicaciones anexas.
En las reivindicaciones, la palabra “comprender” no excluye otros elementos o pasos, y el artículo indefinido “un” o “una” no excluye una pluralidad. Un solo procesador u otra unidad pueden cumplir las funciones de varios elementos mencionados en las reivindicaciones. El mero hecho de que ciertas medidas se reciten en reivindicaciones dependientes mutuamente diferentes no indica que una combinación de estas medidas no pueda aprovecharse. Cualquier signo de referencia en las reivindicaciones no debe interpretarse como una limitación del alcance.

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Un método para evitar colisiones para un vehículo anfitrión (102), el método comprende:
- detectar (S102) un objetivo (104) en las proximidades del vehículo;
- determinar (S104) que el vehículo anfitrión está viajando en un curso de colisión (106) con el objetivo;
- detectar (S106) una acción de dirección iniciada por el usuario para dirigir el vehículo hacia un lado del objetivo;
- determinar (S108) un grado de subviraje del vehículo anfitrión y
Una duración del subviraje; el método caracterizado porque comprende además:
- cuando el grado de subviraje excede un primer umbral de subviraje, controlar (S110) un sistema de control de la dirección (206) del vehículo huésped para contrarrestar la acción de dirección iniciada por el usuario aplicando una superposición de par de dirección para reducir así el grado de subviraje solo cuando la duración del tiempo de subviraje ha excedido una primera duración de umbral y solo en la medida en que la duración del subviraje esté dentro de una segunda duración de umbral que excede la primera duración de umbral.
2. El método de conformidad con la reivindicación 1, que comprende:
- determinar un valor de parámetro de estabilidad indicativo de la estabilidad de conducción del vehículo anfitrión, en el que contrarrestar la acción de dirección iniciada por el usuario solo se realiza cuando el valor del parámetro de estabilidad indica que el vehículo anfitrión es estable.
3. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el grado de subviraje es una desviación entre un ángulo de dirección de referencia calculado determinado a partir de un modelo de vehículo y un ángulo de dirección real medido del vehículo anfitrión.
4. El método de conformidad con la reivindicación 3, que comprende:
- determinar los parámetros específicos del vehículo y los parámetros de conducción del vehículo, y
- calcular el ángulo de dirección de referencia basado en los parámetros específicos del vehículo, los parámetros de conducción del vehículo y el modelo del vehículo.
5. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 3 o 4, donde un par de dirección para la acción de dirección contrarrestante se determina en función de la desviación entre el ángulo de dirección de referencia calculado y el ángulo de dirección real medido.
6. El método de conformidad con la reivindicación 5, donde el par de dirección para la acción de dirección contrarrestante es proporcional a la desviación entre el ángulo de dirección de referencia calculado y el ángulo de dirección real medido.
7. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el grado de subviraje se basa en el gradiente de subviraje.
8. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde cuando el grado de subviraje se determina posteriormente por debajo de un segundo umbral de subviraje que es inferior al primer umbral de subviraje, controlar el sistema de control de la dirección para dejar de proporcionar la acción contrarrestante de la dirección.
9. Un sistema de dirección evasiva (200) configurado para proporcionar una acción de intervención para un vehículo anfitrión (102) para evitar una colisión con un objetivo (104), el sistema de dirección evasiva comprende:
- una unidad de detección del entorno de conducción (202) configurada para detectar un objetivo en las proximidades del vehículo anfitrión;
- una unidad de determinación de colisión (204) configurada para determinar que el vehículo anfitrión está en curso de colisión con el objetivo;
- un sistema de control de dirección (206) configurado para controlar el par de dirección del vehículo anfitrión; y - una unidad de control del vehículo (208) configurada para:
- detectar una acción de dirección iniciada por el usuario para dirigir el vehículo hacia un lado del objetivo;
- determinar un grado de subviraje del vehículo anfitrión y la duración del subviraje; caracterizado porque el sistema comprende además:
- cuando el grado de subviraje excede un umbral, controlar el sistema de control de dirección del vehículo para contrarrestar la acción de dirección iniciada por el usuario y reducir así el grado de subviraje solo cuando la duración del subviraje haya superado una primera duración de umbral y solo mientras la duración del subviraje esté dentro de la segunda duración de umbral que supera la primera duración de umbral.
10. El sistema de dirección evasiva de conformidad con la reivindicación 9, que comprende:
- una unidad de medición de la estabilidad del vehículo (210) configurada para determinar un valor de parámetro de estabilidad indicativo de la estabilidad de conducción del vehículo anfitrión, donde la unidad de control del vehículo está configurada para controlar el sistema de control de la dirección para contrarrestar la acción de dirección iniciada por el usuario solo cuando el valor del parámetro de estabilidad indica que el vehículo es estable.
11. El sistema de dirección evasiva de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9 y 10, que comprende un sensor de ángulo de dirección para medir un ángulo de dirección real del vehículo anfitrión, en el que la unidad de control del vehículo (208) está configurada para:
- calcular el grado de subviraje basado en una desviación entre un ángulo de dirección de referencia calculado determinado a partir de un modelo, y el ángulo de dirección real medido.
12. El sistema de dirección evasiva de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, donde la unidad de control del vehículo está configurada para:
- determinar un par de dirección para la acción de dirección contrarrestante en función de la desviación entre el ángulo de dirección de referencia calculado y el ángulo de dirección real medido.
13. Un vehículo que comprende el sistema de dirección evasiva de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12.
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