TWI629192B - 防撞系統和方法 - Google Patents

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TWI629192B
TWI629192B TW104141487A TW104141487A TWI629192B TW I629192 B TWI629192 B TW I629192B TW 104141487 A TW104141487 A TW 104141487A TW 104141487 A TW104141487 A TW 104141487A TW I629192 B TWI629192 B TW I629192B
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minimum
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學森 荷倫斯 路克
馬修 懷丁 泰勒
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睿能創意公司
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Abstract

電動交通工具可配備有機械煞車系統及再生式煞車系統兩者。再生式煞車系統藉由使在減速中損失之能量之一部分返回至該電動交通工具之蓄電池而改良交通工具效率。提供防撞功能性之一電動交通工具控制器可藉由最大化用於防撞之再生式煞車之使用而最大化返回至該電動交通工具之該蓄電池之該能量。一第一煞車模式可僅包含用於大於最小再生停止距離之物體之再生式煞車。一第二煞車模式可包含使用機械煞車及再生式煞車兩者之合成煞車。該電動交通工具控制器至少基於蓄電池充電位準或蓄電池狀態感測器所提供之資料而判定最大再生式煞車位準。

Description

防撞系統和方法
本發明一般而言係關於交通工具防撞系統和方法。
諸多電動交通工具包含兩個獨立煞車系統。一第一煞車系統將自使交通工具減慢所恢復之動能轉換成儲存於一車載儲存單元中之電能，此類能量恢復煞車系統通常稱為再生式煞車系統。在電動交通工具上，此類再生式煞車系統頻繁地使用電牽引驅動馬達作為一發電機。由該發電機產生之能量儲存於可或不可從交通工具移除之車載能量儲存單元中。
一第二煞車系統施加機械力以使交通工具減慢。此類系統通常具有常規設計，諸如在汽油為動力之交通工具上發現之彼等設計。此類機械煞車系統將自使交通工具減慢所恢復之動能轉換成未恢復且替代地耗散至大氣之熱。
某些交通工具配備有執行准許一交通工具操作者安全地且有效地操作交通工具之必要功能的各種感測器及控制器。較新感測器及控制器回應於一物體存在於交通工具之行進路徑中而頻繁地提供主動碰撞警告或防撞輸出。
交通工具防撞系統通常依賴於一或多個感測器系統(諸如一或多個超音波系統、一或多個雷達系統、一或多個光達系統或諸如此類) 來偵測物體在交通工具行進路徑中之存在或一物體在交通工具行進路徑中之即將存在。此等物體可包含諸如路人或動物之有生命物體或諸如其他交通工具、路障、凹坑或其他道路危險之無生命物體。在偵測到此一物體之存在之後，交通工具控制器旋即自主地執行諸如使交通工具煞車或轉向以避免或減輕與物體之一碰撞之嚴重性的動作。
電動交通工具中之防撞呈現使用一自動化防撞系統增加效率之一獨特機會，其中基於一或多個交通工具系統之操作狀態而最大化透過再生式煞車之能量恢復。一交通工具控制器接收諸如道路表面類型、道路表面狀況、道路狀況、蓄電池充電位準、交通工具負載、再生式煞車系統參數、機械煞車系統參數、大氣狀況之輸入，且使用參數中之至少某些參數在一連續、間歇性或週期性基礎上判定若干個煞車距離。
舉例而言，交通工具控制器可僅使用再生式煞車以一第一減速速率判定一最小再生停止距離且使用再生式及機械煞車系統兩者以大於該第一減速速率之一第二減速速率判定一最小合成停止距離。在該最小再生停止距離與該最小合成停止距離之間，該控制器可最大化再生式煞車之使用且最小化機械煞車之使用以提供落在第一減速速率(僅僅再生式煞車)與第二減速速率(產生最短可能停止距離之最大合成煞車)之間的一減速速率。
該交通工具控制器可連續地、間歇性地或週期性地判定一障礙物臨限距離(obstruction threshold distance)，在障礙物臨限距離處或低於障礙物臨限距離的在交通工具之行進路徑中或接近交通工具之行進路徑之一物體起始煞車動作。超過障礙物臨限距離的在行進路徑中或接近交通工具之行進路徑之一物體不起始自主煞車。該障礙物臨限距離通常大於再生停止距離以准許僅使用任何時候可能之再生式煞車使交通工具停止。該交通工具控制器可基於包含以下各項之任何數 目個輸入而判定障礙物臨限距離：能量儲存裝置(亦即，二次蓄電池)接受一電荷之能力(例如，蓄電池充電位準、蓄電池溫度、蓄電池循環及類似物)；周圍狀況(例如，雨水或其他液體覆蓋表面、雪、冰及類似物)；道路狀況(例如，濕潤、經改良、未經改良、向上傾斜、向下傾斜及類似物)；及交通工具狀況(例如，機械煞車片磨損、機械煞車系統效率損失、交通工具控制、交通工具防鎖煞車、交通工具負載/負載分佈)。藉由更新所判定最小合成停止距離、所判定最小再生停止距離及所判定障礙物臨限距離值，交通工具控制器能夠判定用以使交通工具在與存在於交通工具之行進路徑中之一物體之一碰撞之前安全地、有效地且自主地減慢或停止的交通工具再生式煞車系統及交通工具機械煞車系統之使用程度。
有利地，此一系統在物體與交通工具之間的距離落在障礙物臨限距離與最小再生停止距離之間時經由再生式煞車提供最大能量恢復。此一系統進一步最大化再生式煞車在一合成煞車模式中之使用，其中諸如在物體與交通工具之間的距離落在最小合成煞車距離(亦即，考量周圍、道路及交通工具因素且在不考量經由再生式煞車系統恢復之能量之情況下使用機械及再生式系統兩者的所判定最短合成煞車距離)與最小再生式煞車距離之間時使用再生式煞車系統及機械煞車系統兩者。
一種供與一電動交通工具一起使用之防撞系統可總結為包含：若干個感測器，該若干個感測器中之每一者在操作中將信號提供至一交通工具控制器；至少一個控制器，其通信地耦合至該若干個感測器，在操作中自該若干個感測器中之每一者接收信號；一非暫時性儲存媒體，其包含在由該至少一個控制器執行時致使該至少一個控制器進行以下操作之控制器可執行指令：判定表示僅使用一再生式煞車系統可達成之一最小再生停止距離之一值；判定表示使用一機械煞車系 統與該再生式煞車系統之一組合可達成之一最小合成停止距離之一值；判定表示等於或大於該所判定最小再生停止距離之一障礙物臨限距離之一值；回應於自該若干個感測器中之一或多者接收包含指示至少一個物體處於該交通工具之一行進路徑中或至少一個物體即將進入至該交通工具之該行進路徑中之資料之一信號，判定至該至少一個物體之一距離；回應於至該至少一個物體之該距離小於該所判定障礙物臨限距離且大於該所判定最小再生停止距離之一判定，自主地進入一第一煞車模式，在該第一煞車模式中僅使用該再生式煞車系統使該交通工具以一第一減速速率減慢。
該等指令可進一步致使該至少一個控制器：在將該交通工具置於該第一煞車模式中之前，產生指示該第一煞車模式之一第一人類可感知輸出。該控制器可至少部分地基於由在該電動交通工具外部之一或多個感測器或系統供應之資料而判定該最小再生停止距離及該最小合成停止距離。該等指令可進一步致使該至少一個控制器：回應於至該至少一個物體之該距離小於該所判定最小再生停止距離之一判定，自主地判定將施加之一再生式煞車位準及將施加之一機械煞車位準，該機械煞車位準使該交通工具在與該至少一個物體接觸之前停止且最大化該再生式煞車位準；及將該交通工具置於一第二煞車模式中，在該第二煞車模式中藉由以該所判定再生式煞車位準應用該再生式煞車系統且以該所判定機械煞車位準應用該機械煞車系統而使該交通工具以大於該第一減速速率之一第二減速速率減慢。該等指令可進一步致使該至少一個控制器：在將該交通工具置於該第二煞車模式中之前，提供指示該第二煞車模式之一第二人類可感知輸出。該等指令可進一步致使該至少一個控制器：回應於至該至少一個物體之該距離小於該所判定最小合成停止距離之一判定，自主地調整一或多個非轉向及非煞車交通工具系統。該若干個感測器可包含一物體偵測感測器、一可 用蓄電池電荷感測器及以下各項中之至少一者：一蓄電池狀態感測器；一蓄電池溫度感測器；一蓄電池電流感測器；一機械煞車系統感測器；一周圍環境條件感測器；一道路狀況感測器；一負載感測器；一或多個交通工具加速度計；一轉向位置感測器；一負載分佈感測器；或一懸吊行程感測器(suspension travel sensor)。該若干個感測器可包含一物體偵測感測器及一可用蓄電池電荷感測器；且其中該控制器至少部分地基於該蓄電池充電位準而判定該最小再生停止距離及該最小合成停止距離。致使該至少一個控制器判定表示僅使用該再生式煞車系統可達成之一最小再生停止距離之一值之該等指令可致使該至少一個控制器：在一間歇性、週期性或連續基礎上判定表示使用車載再生式煞車系統可達成之一最小再生停止距離之一值。致使該至少一個控制器判定表示等於或大於該所判定最小再生停止距離之一障礙物臨限距離之一值之該等指令可致使該至少一個控制器：在一間歇性、週期性或連續基礎上判定表示大於該所判定最小再生停止距離之一障礙物臨限距離之一值。
一種供與一電動交通工具一起使用之防撞方法可總結為包含：由至少一個控制器判定表示僅使用該電動交通工具之一再生式煞車系統可達成之一最小再生停止距離之一值；由該至少一個控制器判定表示使用該電動交通工具之一機械煞車系統與該再生式煞車系統之一組合可達成之一最小合成停止距離之一值；由該至少一個控制器判定表示等於或大於該所判定最小再生停止距離之一障礙物臨限距離之一值；由該至少一個控制器接收使用通信地耦合至該至少一個控制器之若干個感測器中之一或多者之包含指示至少一個物體處於該交通工具之一行進路徑中或至少一個物體即將進入至該電動交通工具之該行進路徑中之資料之至少一個信號；由該至少一個控制器判定表示該電動交通工具與該至少一個物體之間的一距離之一值；由該至少一個控制 器判定該電動交通工具與該至少一個物體之間的該距離是否小於該所判定障礙物臨限距離且大於該所判定最小再生停止距離；且回應於由該至少一個控制器判定該電動交通工具與該至少一個物體之間的該距離小於該所判定障礙物臨限距離且大於該所判定最小再生停止距離，自主地將該交通工具置於一第一煞車模式中，在該第一煞車模式中僅使用該再生式煞車系統使該交通工具以一第一減速速率減慢。
該防撞方法可進一步包含：在進入該第一煞車模式之前，由該至少一個控制器在一交通工具使用者介面上產生指示該第一煞車模式之一第一人類可感知輸出。由該至少一個控制器判定表示使用一電動交通工具之一機械煞車系統與該再生式煞車系統之一組合可達成之一最小合成停止距離之一值可包含：由該至少一個控制器使用該機械煞車系統、該再生式煞車系統及由在該電動交通工具外部之一或多個感測器或系統供應之資料判定該最小合成停止距離。該防撞方法可進一步包含：回應於由該至少一個控制器進行的至該至少一個物體之該距離小於該所判定最小再生停止距離之一判定，自主地判定將施加之一再生式煞車位準及將施加之一機械煞車位準，該機械煞車位準使該交通工具在與該至少一個物體接觸之前停止且最大化該再生式煞車位準；及由該至少一個控制器將該電動交通工具置於一第二煞車模式中，在該第二煞車模式中藉由以該所判定再生式煞車位準應用該再生式煞車系統且以該所判定機械煞車位準應用該機械煞車系統而使該交通工具以大於該第一減速速率之一第二減速速率減慢。該防撞方法可進一步包含：在進入該第二煞車模式之前，由該至少一個控制器在一交通工具使用者介面上產生指示該第二煞車模式之一第二人類可感知輸出。該防撞方法可進一步包含：回應於由該至少一個控制器判定至該至少一個物體之該距離小於該所判定最小合成停止距離，由該至少一個控制器自主地調整一或多個非轉向及非煞車交通工具系統。判定 表示使用該電動交通工具之一機械煞車系統與該再生式煞車系統之一組合可達成之一最小合成停止距離之一值可包含：由該至少一個控制器至少部分地基於一蓄電池充電位準感測器所提供之資料而判定表示使用該電動交通工具之該機械煞車系統與該再生式煞車系統之該組合可達成之一最小合成停止距離之該值。由該至少一個控制器判定表示使用該電動交通工具之一再生式煞車系統可達成之一最小再生停止距離之一值可包含：由該至少一個控制器至少部分地基於一蓄電池充電位準感測器所提供之資料而判定表示使用該電動交通工具之車載再生式煞車系統可達成之該最小再生停止距離之該值。由該至少一個控制器判定表示使用該電動交通工具之一機械煞車系統與該再生式煞車系統之一組合可達成之一最小合成停止距離之一值可包含：由該至少一個控制器至少部分地基於一蓄電池狀態感測器所提供之資料而判定表示使用該電動交通工具之該機械煞車系統與該再生式煞車系統之該組合可達成之該最小合成停止距離之該值。由該至少一個控制器判定表示使用該電動交通工具之一機械煞車系統與該再生式煞車系統之一組合可達成之一最小合成停止距離之一值可包含：由該至少一個控制器在一間歇性、週期性或連續基礎上判定表示使用該電動交通工具之該機械煞車系統與該再生式煞車系統之一組合可達成之該最小停止距離之該值。由該至少一個控制器判定表示大於該所判定最小再生停止距離之一障礙物臨限距離之一值可包含：由該至少一個控制器在一間歇性、週期性或連續基礎上判定表示等於或大於該所判定最小再生停止距離之該障礙物臨限距離之該值。
一種供與一電動交通工具一起使用之防撞系統可總結為包含：若干個感測器，該若干個感測器中之每一者在操作中將信號提供至一交通工具控制器；至少一個控制器，其通信地耦合至該若干個感測器，在操作中自該若干個感測器中之每一者接收信號；一非暫時性儲 存媒體，其包含在由該至少一個控制器執行時致使該至少一個控制器進行以下操作之控制器可執行指令：使用自該若干個感測器接收之該等信號中之至少某些信號判定表示僅使用一再生式煞車系統可達成之一最小再生停止距離之一值；使用自該若干個感測器接收之該等信號中之至少某些信號判定表示使用與該再生式煞車系統組合之一機械煞車系統可達成之一最小合成停止距離之一值；判定表示大於該所判定最小再生停止距離之一障礙物臨限距離之一值；回應於自該若干個感測器中之一或多者接收包含指示至少一個物體處於該交通工具之一行進路徑中或至少一個物體即將進入至該交通工具之該行進路徑中之資料之一信號，判定至該至少一個物體之一距離；回應於至該至少一個物體之該距離小於該所判定障礙物臨限距離且大於該所判定最小再生停止距離之一判定，自主地進入一第一煞車模式，在該第一煞車模式中僅使用該再生式煞車系統使該電動交通工具以一第一減速速率減慢；回應於至該至少一個物體之該距離小於該所判定最小再生停止距離之一判定，自主地進入一第二煞車模式，在該第二煞車模式中使用該再生式煞車系統及該機械煞車系統兩者使該電動交通工具以大於該第一減速速率之一第二減速速率減慢；且回應於至該至少一個物體之該距離小於該所判定合成煞車最小停止距離之一判定，自主地將該交通工具置於一第三煞車模式中，在該第三煞車模式中使用該機械煞車系統與該再生式煞車系統之一組合使該交通工具以大於該第二減速速率之一第三減速速率減慢。
一種供與一電動交通工具一起使用之防撞方法可總結為包含：由至少一個交通工具控制器使用自若干個感測器接收之信號判定表示僅使用一再生式煞車系統可達成之一最小再生停止距離之一值；由該至少一個交通工具控制器判定表示使用與該再生式煞車系統組合之一機械煞車系統可達成之一最小合成煞車停止距離之一值；由該至少一 個交通工具控制器判定表示至少等於該所判定最小再生式煞車停止距離之一障礙物臨限距離之一值；由該至少一個交通工具控制器接收包含指示至少一個物體處於該交通工具之一行進路徑中或至少一個物體即將進入至該交通工具之該行進路徑中之資料之一信號；由該至少一個交通工具控制器判定表示該電動交通工具與該至少一個物體之間的一距離之一值；判定表示至該至少一個物體之該距離之該值是否小於該所判定障礙物臨限距離且大於該所判定最小再生停止距離；回應於判定表示至該至少一個物體之該距離之該值小於該所判定障礙物臨限距離且大於該所判定最小再生停止距離，自主地進入一第一煞車模式，在該第一煞車模式中僅使用車載再生式煞車系統使該電動交通工具以一第一減速速率減慢；判定表示至該至少一個物體之該距離之該值是否小於該所判定最小再生停止距離；回應於至該至少一個物體之該距離小於該所判定最小再生停止距離之一判定，自主地進入一第二煞車模式，在該第二煞車模式中使用該再生式煞車系統及該機械煞車系統兩者使該電動交通工具以大於該第一減速速率之一第二減速速率減慢；及回應於至該至少一個物體之該距離小於該所判定最小合成停止距離之一判定，自主地進入一第三煞車模式，在該第三煞車模式中使用該機械煞車系統與該再生式煞車系統之一組合使該交通工具以大於該第二減速速率之一第三減速速率減慢。
100‧‧‧防撞系統
102‧‧‧電動交通工具
104‧‧‧感測器/環境感測器/道路感測器/物體偵測感測器/感測器輸入
106‧‧‧電動交通工具控制器
108‧‧‧機械煞車系統
110‧‧‧再生式煞車系統
112‧‧‧行進路徑/交通工具行進路徑
114‧‧‧物體
116‧‧‧物體/即將存在之物體/即將出現之物體
120‧‧‧距離
122‧‧‧距離
130‧‧‧最小再生停止距離/經增加最小再生停止距離/後端系統
140‧‧‧最小合成停止距離/經增加最小合成停止距離
150‧‧‧障礙物臨限距離
152‧‧‧超越障礙物臨限距離之距離
200‧‧‧電動交通工具控制系統
206‧‧‧處理器
208‧‧‧系統記憶體
210‧‧‧系統匯流排
212‧‧‧唯讀記憶體
214‧‧‧隨機存取記憶體
216‧‧‧基礎輸入/輸出系統
230‧‧‧作業系統
232‧‧‧應用程式
234‧‧‧其他程式或模組
238‧‧‧程式資料
250‧‧‧通信介面/裝置
256‧‧‧內部或外部網路埠或介面/網路介面/網路埠
260‧‧‧通信鏈路
262‧‧‧蓄電池狀況感測器
264‧‧‧蓄電池電荷感測器
266‧‧‧交通工具系統效能感測器/機械煞車感測器/交通工具機械系統狀況感測器
268‧‧‧周圍狀況感測器/道路狀況感測器/道路感測器/周圍狀況與道路狀況感測器
270‧‧‧負載感測器/負載分佈感測器
272‧‧‧物體偵測感測器
274‧‧‧蓄電池充電器或AC/DC轉換器
276‧‧‧交通工具轉向系統
278‧‧‧其他交通工具系統
在各圖式中，相同參考編號識別類似元件或行為。圖式中之元件之大小及相對位置未必係按比例繪製。舉例而言，各種元件之形狀及角度未按比例繪製，且此等元件中之某些元件經任意放大及定位以改良圖式清晰度。進一步地，如所繪製之元件之特定形狀並非意欲表達關於特定元件之實際形狀之任何資訊，且已僅為了便於在圖式中辨識而經選擇。
圖1係根據一所圖解說明實施例之用於一電動交通工具之一實例性防撞系統之一示意圖。
圖2係展示根據一項所圖解說明實施例之用於一電動交通工具之一實例性防撞系統之一示意圖。
圖3係根據一所圖解說明實施例之用於一電動交通工具之一實例性防撞方法之一高階邏輯流程圖。
圖4係根據一所圖解說明實施例之用於一電動交通工具之一實例性防撞方法之一高階邏輯流程圖。
圖5係根據一所圖解說明實施例之用於一電動交通工具之一實例性防撞方法之一高階邏輯流程圖。
在以下說明中，陳述了某些特定細節以便提供對各種所揭示實施例之一透徹理解。然而，熟習相關技術者將認識到，可在不具有此等特定細節中之一或多者之情況下或藉助其他方法、組件、材料等來實踐實施例。在其他例項中，未詳細展示或闡述與各種交通工具感測器(包含可用於物體偵測之感測器、可用於評估大氣狀況之感測器、可用於評估道路狀況之感測器及可用於評估交通工具狀況之感測器)相關聯之眾所周知之結構以避免不必要地使對實施例之說明模糊。
另外，未詳細展示或闡述可攜式電能儲存裝置(亦即，二次或可再充電電池、超級電容器或超電容器)；通信技術及/或協議；包含但不限於變壓器、整流器、DC/DC功率轉換器、切換模式功率轉換器之功率轉換器；交通工具組件之設計及結構；有線及無線通信協議；控制器以及通信系統、結構及網路以避免不必要地使對實施例之說明模糊。
如本文中所使用，「可攜式電能儲存裝置」或對一或多個「可攜式電能儲存裝置」之一提及可係指任何類型之當前或未來開發之二 次電能儲存裝置，諸如一或多個互連鋰離子電池、一或多個互連鎳/鎘電池、一或多個互連鉛/酸性電池、一或多個互連鎳/金屬氫化物電池、一或多個互連超級電容器、一或多個互連超電容器及諸如此類。
如本文中所使用，「再生式煞車系統」係指能夠經由再生式煞車減小一電動交通工具之速度之任何裝置、系統或系統與裝置之組合，該再生式煞車將交通工具動能之至少一部分轉換為適合用於暫時或長期儲存於電動交通工具上攜載之一或多個電能儲存裝置中之一形式之能量。在某些例項中，一或多個電能儲存裝置可包含用於給交通工具供電之主要電能儲存裝置。在某些例項中，一或多個電能儲存裝置可包含用於除作為電動交通工具之一主要電源以外之目的之電能儲存裝置。
如本文中所使用，「機械煞車系統」係指能夠經由摩擦煞車減小一電動交通工具之速度之任何裝置、系統或系統與裝置之組合，該摩擦煞車將交通工具動能之至少一部分轉換為耗散至大氣之熱。
如本文中所使用，「合成煞車系統」係指能夠經由再生式煞車系統與機械煞車系統之任何組合減小一電動交通工具之速度之任何裝置、系統或系統與裝置之組合。
除非內容脈絡另外需要，否則在以下說明書及申請專利範圍通篇中，應將措辭「包括(comprise)」及其變化形式(諸如，「包括(comprises)」及「包括(comprising)」)視為一開放、包含性意義，亦即如「包含但不限於」。
在本說明書通篇中對「一項實施例」或「一實施例」之提及意指結合該實施例所闡述之一特定特徵、結構或特性包含於至少一項實施例中。因此，片語「在一項實施例中」或「在一實施例中」在本說明書通篇中各個地方之出現未必全部係指同一實施例。
序數(諸如，第一、第二及第三)之使用未必暗指一分級次序意 義，而是可僅將一行為或結構之多個例項區分開。
本文中所提供之本發明之標題及發明摘要僅為方便起見且並不解釋實施例之範疇或含義。
圖1展示根據一實施例之可用於在電動交通工具102中實施之一說明性防撞系統100。電動交通工具102包含任何數目個感測器104、至少一個電動交通工具控制器106、一機械煞車系統108及一再生式煞車系統110。電動交通工具102沿著一行進路徑112行進。一或多個物體114可位於電動交通工具102之行進路徑112內。一或多個物體114可包含有生命物體(人、動物等)或無生命物體(其他交通工具、路障、道路危險等)。另外，一或多個物體116可即將位在電動交通工具102之行進路徑112中。此等即將位在之物體116可包含有生命物體(朝向行進路徑112行進之人或動物)或無生命物體(朝向行進路徑112行進之其他交通工具)。
該若干個感測器104中之每一者產生一或多個信號，該一或多個信號含有顯示一或多個環境、道路或交通工具狀況之資料。環境感測器104之非限制性實例可包含：溫度感測器、濕度感測器、降水(precipitation)偵測感測器、雪偵測感測器、霧偵測感測器及諸如此類。道路感測器104之非限制性實例可包含：道路表面偵測感測器、道路濕度偵測感測器、雪偵測感測器、冰偵測感測器、道路摩擦偵測感測器、道路斜坡感測器、道路仰俯度感測器及諸如此類。交通工具感測器之非限制性實例可包含：交通工具負載感測器、機械煞車系統感測器、交通工具負載分佈感測器、交通工具蓄電池充電位準感測器、交通工具蓄電池溫度感測器、交通工具蓄電池狀況感測器及諸如此類。電動交通工具控制器106通信地耦合至該若干個感測器中之每一者且在一連續、間歇性或週期性基礎上接收包含感測器資料之信號。
感測器104中之至少一者係產生指示一或多個物體114在電動交通工具102之行進路徑112中之存在及/或一或多個物體116在電動交通工具102之行進路徑112中之即將存在之一或多個信號的一物體偵測感測器104。在某些例項中，至少一個感測器104可提供一輸出信號，該輸出信號含有資料，該資料顯示至電動交通工具102之行進路徑112中之一或多個物體114之距離120及/或至將要進入至電動交通工具102之行進路徑112中之一或多個即將存在之物體116之距離122。在某些實施方案中，電動交通工具控制器106接收來自物體偵測感測器104之資料，且在某些實施方案中，判定電動交通工具102與電動交通工具102之行進路徑中之一或多個物體114之間的一距離120及/或電動交通工具102與將要進入至電動交通工具102之行進路徑中之一或多個即將存在之物體116之間的一距離122。
有時，在電動交通工具102外部之至少一或多個感測器(未展示)可由電動交通工具控制器106使用，以判定至電動交通工具102之行進路徑112中之一或多個物體114之距離120及/或至將要進入至電動交通工具102之行進路徑112中之一或多個即將存在之物體116之距離122。舉例而言，一或多個路邊信標(roadside beacon)可傳輸一信號至電動交通工具控制器106，該信號含有資料，該資料指示至電動交通工具102之行進路徑112中之一或多個物體114之一距離120。在另一實例中，包含穀歌地圖(Google maps)及類似線上服務所提供之指示交通及/或類似道路危險、障礙物或狀況之資料之一或多個信號可由電動交通工具102接收，以供一電動交通工具控制器106使用。
電動交通工具控制器106僅使用由電動交通工具102攜載之再生式煞車系統110判定一最小再生停止距離130。在某些實施方案中，電動交通工具控制器106使用感測器104所提供之一或多個信號來判定最小再生停止距離130。舉例而言，電動交通工具控制器106可使用諸如 一或多個環境感測器、一或多個道路感測器及/或一或多個交通工具感測器等之感測器104所提供之信號。在至少某些實施方案中，最低限度地，電動交通工具控制器106可基於一或多個交通工具蓄電池充電位準感測器、交通工具蓄電池溫度感測器及/或交通工具蓄電池狀況感測器而判定最小再生停止距離130。電動交通工具控制器106在一連續、間歇性或週期性基礎上判定最小再生停止距離130。有利地，由電動交通工具控制器106判定之最小再生停止距離130反映當前環境、道路及交通工具狀況。
電動交通工具控制器106使用由電動交通工具102攜載之再生式煞車系統110及機械煞車系統108兩者判定一最小合成停止距離140。在某些實施方案中，電動交通工具控制器106使用感測器104所提供之一或多個信號來判定最小合成停止距離140。舉例而言，電動交通工具控制器106在判定最小合成停止距離140中可使用諸如一或多個環境感測器、一或多個道路感測器及/或一或多個交通工具感測器之感測器104所提供之信號。在至少某些實施方案中，最低限度地，電動交通工具控制器106可基於一或多個交通工具蓄電池充電位準感測器、交通工具蓄電池溫度感測器及/或交通工具蓄電池狀況感測器而判定最小合成停止距離140。電動交通工具控制器106在一連續、間歇性或週期性基礎上判定最小合成停止距離140。有利地，由電動交通工具控制器106判定之最小合成停止距離140反映當前環境、道路及交通工具狀況。
電動交通工具控制器106判定一障礙物臨限距離150，在障礙物臨限距離150(如由參考編號152指示)外之在電動交通工具102之行進路徑112中之一或多個物體114或在障礙物臨限距離150(如由參考編號152指示)外之將要進入至電動交通工具102之行進路徑112中之一或多個即將存在之物體116將不致使電動交通工具控制器106進行一自主 煞車動作。在某些實施方案中，電動交通工具控制器106至少部分地基於所判定最小再生停止距離130而判定障礙物臨限距離150。舉例而言，障礙物臨限距離可大於或等於最小再生停止距離130之大約105%；大於或等於大約110%；大於或等於大約115%；大於或等於大約120%；大於或等於大約125%；或大於或等於大約130%。電動交通工具控制器106在一連續、間歇性或週期性基礎上判定障礙物臨限距離150。有利地，由電動交通工具控制器106判定之障礙物臨限距離150反映當前環境、道路及交通工具狀況。
針對與電動交通工具102距離在最小再生停止距離130與障礙物臨限距離150間之在行進路徑112中之一或多個物體114及/或將要進入至行進路徑112中之一或多個即將存在之物體116，電動交通工具控制器106自主地進入一第一煞車模式，在該第一煞車模式中僅使用再生式煞車系統110來使電動交通工具102以一第一速率或高於該第一速率(例如，以一經定義第一減速速率或高於該經定義第一減速速率)減慢使得電動交通工具102在撞擊電動交通工具102之行進路徑112中之一或多個物體114及/或將要進入至電動交通工具102之行進路徑112中之一或多個即將存在之物體116之前減慢或暫停。在至少某些實施方案中，電動交通工具控制器106在進入第一煞車模式之前向交通工具操作者提供一人類可感知的顯示(例如，燈、聲音或類似物)。
針對距離最小再生停止距離130之行進路徑112中之一或多個物體114及/或將要進入至行進路徑112中之一或多個即將存在之物體116，電動交通工具控制器106自主地進入一第二煞車模式，在該第二煞車模式中使用機械煞車系統108及再生式煞車系統110兩者來使電動交通工具102以一第二速率或高於該第二速率(例如，以一經定義第二減速速率或高於該經定義第二減速速率)減慢，其中該第二速率大於(亦即，提供較大停止能力及/或減短的停止距離)該第一速率。在某些 例項中，第二煞車模式使電動交通工具102之速度在撞擊或接觸行進路徑112中之一或多個物體114及/或一或多個即將存在之物體116之前減慢或使電動交通工具102完全暫停。在至少某些實施方案中，電動交通工具控制器106在進入第二煞車模式之前向交通工具操作者提供一人類可感知的指示(例如，燈、聲音或類似物)。
在第二煞車模式中，電動交通工具控制器106判定實現第二減速速率所需要之一機械煞車位準及一再生式煞車位準。有時，電動交通工具控制器106判定能夠提供第二煞車模式之最大再生式煞車位準，藉此最大化能量回收。
有時，針對距離小於最小合成停止距離140之行進路徑112中之一或多個物體114及/或將要進入至行進路徑112中之一或多個即將存在之物體116，電動交通工具控制器106可自主地進入一第三煞車模式，在該第三煞車模式中在一最大位準下使用機械煞車系統108及再生式煞車系統110兩者來使電動交通工具102以一第三速率或高於該第三速率(例如，以一經定義第三減速速率或高於該經定義第三減速速率)減慢，其中該第三速率大於該第二速率。有時，第三速率充分高使得交通工具操作者在減速中經歷某種不適(亦即，第三減速速率表示一緊急狀況或「應急停車」)以便避免或減少與電動交通工具102之行進路徑112中之一或多個物體114或將要進入至電動交通工具102之行進路徑112中之一或多個即將存在之物體116之撞擊。在至少某些實施方案中，電動交通工具控制器106在進入第三煞車模式之前向交通工具操作者提供一明顯人類可感知的顯示(例如，一「持續」燈、聲音或類似物)。
圖2展示根據一實施例之包含通信地耦合至若干個電動交通工具輸入及若干個電動交通工具輸出之至少一個電動交通工具控制器106之一說明性電動交通工具控制系統200。使用自若干個感測器輸入104 所提供之信號獲得之資料，電動交通工具控制器106連續地、間歇性地或週期性地判定指示最小再生停止距離130、最小合成停止距離140及障礙物臨限距離150之值。基於所判定最小再生停止距離130、最小合成停止距離140及障礙物臨限距離150，電動交通工具控制器106自主地產生經由一或多個通信鏈路260(例如，諸如CAN匯流排之交通工具匯流排)傳遞至諸如機械煞車系統108及/或再生式煞車系統110之一或多個交通工具系統的一或多個輸出。
電動交通工具控制系統200包含將包含關於電動交通工具系統、周圍狀況及道路狀況之資料或資訊之輸入信號提供至電動交通工具控制器106之若干個感測器104。
感測器104可包含向電動交通工具控制器106提供指示蓄電池狀況之資訊之一或多個蓄電池狀況感測器262。蓄電池狀況感測器262包含向電動交通工具控制器106提供與以下各項中之某些或全部相關之資訊之感測器：蓄電池接受一充電之能力；至蓄電池之最小及最大充電電流；至蓄電池之最小及最大充電電壓；關於蓄電池之充電循環之數目；蓄電池內之故障儲存單元之數目及/或位置；及諸如此類。此類蓄電池狀況感測器可包含溫度感測器、電壓感測器、電流感測器、定時器、計數器及類似裝置。舉例而言，來自一蓄電池溫度感測器之輸入可由電動交通工具控制器106使用，以將由再生式煞車產生之能量流限制為溫度之一函數，諸如在低溫度下減小或限制至蓄電池之再生電流且在高溫度下增加至蓄電池之再生電流。由於由再生式煞車產生之電流係再生式煞車系統110所提供之減速位準之一函數，因此此可(舉例而言)致使電動交通工具控制器106在較低溫度下增加最小再生停止距離130。
感測器104可包含向電動交通工具控制器106提供指示由電動交通工具攜載之每一蓄電池中之充電位準之資訊的一或多個蓄電池電荷 感測器(battery charge sensor)264。具有較高充電位準之電池可能在接受透過再生式煞車產生之電流之能力方面受限制。關於由一個以上蓄電池供電之電動交通工具102，電池中之充電位準可為不平衡的，在該情形中電動交通工具控制器106可以以高於提供至一第二蓄電池之一速率將再生式煞車電流提供至一第一蓄電池。因此，關於蓄電池充電位準之資訊可由控制器使用，以限制至電動交通工具之該蓄電池或該等蓄電池之再生式煞車電流。由於由再生式煞車產生之電流係再生式煞車系統110所提供之減速位準之一函數，因此在由電動交通工具攜載之電池處於較高充電位準時，此可(舉例而言)致使電動交通工具控制器106增加最小再生停止距離130。
感測器104可包含向電動交通工具控制器106提供指示機械及/或電系統使電動交通工具減慢之能力之資訊的一或多個交通工具系統效能感測器266。向電動交通工具控制器106提供與機械煞車系統效能有關之資訊之機械煞車感測器266之實例包含能夠偵測煞車油位準、煞車片磨損及類似物之感測器。向電動交通工具控制器106提供與電動交通工具之停止性能相關之資訊之其他機械煞車感測器之實例包含輪胎磨損感測器(磨損輪胎需要較長停止距離)、輪胎壓力感測器及類似物。磨損機械組件可藉由提供經減小機械煞車位準而增加最小合成停止距離140。
一電系統感測器之一實例可包含提供關於由電動交通工具攜載之AC/DC轉換器之資訊之一或多個感測器。再生式煞車產生必須轉換為直流電以用於儲存於電動交通工具蓄電池中之交流電。相反地，一電動交通工具之電池所提供之直流電一般必須轉換為交流電以驅動該電動交通工具。因此，AC/DC轉換器可尤其在高負載驅動之週期期間產生熱。在AC/DC轉換器中產生之熱可限制轉換器將再生式煞車(AC)電流轉換為DC電流之能力。由於由再生式煞車產生之電流係再生式 煞車系統110所提供之減速位準之一函數，因此在由電動交通工具攜載之AC/DC轉換器處於限制AC/DC轉換器之能力之一狀態(例如，高溫度)中時此可(舉例而言)致使電動交通工具控制器106增加最小再生停止距離130。
感測器104可包含向電動交通工具控制器106提供指示影響機械煞車系統108及再生式煞車系統110使電動交通工具減慢之能力之周圍及/或道路狀況之資訊的一或多個周圍狀況及/或道路狀況感測器268。向電動交通工具控制器106提供與判定最小再生停止距離130及/或最小合成停止距離140有關之資訊之周圍狀況感測器268之實例包含：溫度感測器、濕度感測器及降水(precipitation)感測器。一般而言，寒冷及/或濕潤狀況將至少增加機械煞車系統108之停止距離且亦會增加再生式煞車系統110之停止距離。因此，接收關於寒冷或濕潤周圍狀況之資訊可致使電動交通工具控制器106自主地判定一經增加最小合成停止距離140及/或一經增加最小再生停止距離130。
向電動交通工具控制器106提供與判定最小再生停止距離130及/或最小合成停止距離140有關之資訊之道路狀況感測器268之實例包含：道路斜坡(slope)或仰俯度(pitch)感測器、道路表面感測器(例如，提供一經改良道路、一未經改良道路、松礫石及諸如此類之一指示之感測器)、冰偵測感測器、流體偵測感測器及諸如此類。一般而言，諸如鬆礫石、冰、積水、油或其他流體之任何道路狀況減小電動交通工具之輪胎與道路表面之間的摩擦係數。此等經減小摩擦係數增加電動交通工具之最小再生停止距離130及最小合成停止距離140。因此，不良道路狀況及/或一向下傾斜表面之存在可(舉例而言)致使電動交通工具控制器106自主地判定一經增加最小再生停止距離130、一經增加最小合成停止距離140及一經增加障礙物臨限距離150。
在某些例項中，外部資料可連同周圍狀況及/或道路感測器268使 用。舉例而言，對應於電動交通工具102之位置之一地理位置輸入可用於判定電動交通工具之行進路徑112上之道路表面是否將改變。舉例而言，若一經改良(例如，柏油)道路表面改變為一未經改良(例如，鬆礫石)道路表面。在另一實例中，若沿著電動交通工具之行進路徑112之道路標高或天氣之一改變很可能影響機械煞車系統108及/或再生式煞車系統110之效能。電動交通工具控制器106可至少部分地基於道路及/或周圍狀況基於電動交通工具102之地理位置及電動交通工具之行進路徑112之預期改變而有利地且自主地判定最小再生停止距離130、最小合成停止距離140及障礙物臨限距離150。
感測器104可包含一或多個負載感測器270，一或多個負載感測器270向電動交通工具控制器106提供資訊，資訊指示電動交通工具上之負載及/或負載分佈，電動交通工具上之負載及/或負載分佈影響使電動交通工具減慢之機械煞車系統108及再生式煞車系統110之能力。向電動交通工具控制器106提供與判定最小再生停止距離130及/或最小合成停止距離140有關之資訊之負載感測器之實例包含：負載單元(load cells)、應變計及諸如此類。一般而言，較重負載及/或加在電動交通工具之前面或後面之偏壓負載增加機械煞車系統108及再生式煞車系統110之停止距離。因此，電動交通工具上之一沉重地加負載或分佈不良之負載可致使電動交通工具控制器106自主地判定一經增加最小再生停止距離130、一經增加最小合成停止距離140及/或一經增加障礙物臨限距離150。
感測器104可包含一或多個物體偵測感測器272，一或多個物體偵測感測器272向電動交通工具控制器106提供資訊，所述資訊指示電動交通工具之行進路徑112中之一或多個物體114及/或電動交通工具102之行進路徑112中之一或多個即將出現之物體116。物體偵測感測器272之實例包含可見波長相機、遠紅外相機、紅外相機、超音波感 測器、雷達感測器、光達感測器及諸如此類。
由電動交通工具控制器106控制、變更或調整之輸出包含機械煞車系統108、再生式煞車系統110、蓄電池充電器或AC/DC轉換器274、交通工具轉向系統276及諸如交通工具喇叭及/或交通工具燈之其他交通工具系統278。電動交通工具控制器106產生回應於偵測到電動交通工具102之行進路徑112中之一或多個物體114及/或電動交通工具之行進路徑112中之一或多個即將出現之物體116而控制、變更或調整機械煞車系統108所提供之煞車位準的一或多個控制輸出。電動交通工具控制器106產生回應於偵測到一或多個物體114在電動交通工具之行進路徑112中及/或一或多個即將出現之物體116在電動交通工具之行進路徑112中而控制、變更或調整再生式煞車系統110所提供之煞車位準的一或多個控制輸出。
電動交通工具控制器106可選擇性地控制、變更或調整AC/DC轉換器274之一或多個參數以增加或減小進入或離開電動交通工具之蓄電池之電流量。控制、變更或調整穿過AC/DC轉換器之電流可使由機械煞車系統108、再生式煞車系統110施加之煞車力位準變化且亦可影響最小再生停止距離130及/或障礙物臨限距離150。舉例而言，在某些例項中，電動交通工具102之動量可致使由電動交通工具102攜載之馬達中之轉子透過一固定或可變磁場旋轉，藉此使電動交通工具102減慢且使電能返回至給交通工具供電之電池。
電動交通工具控制器106可選擇性地控制、變更或調整電動交通工具之轉向系統276之一或多個參數以變更電動交通工具102之行進路徑112。舉例而言，使用一「線控轉向(steer by wire)」或類似系統，電動交通工具控制器106可引起交通工具之行進路徑之方向之一改變以避開一物體116。可執行行進路徑112中之此些變更以減少或避免與電動交通工具之行進路徑112中之一或多個物體114及/或電動交 通工具之行進路徑112中之一或多個即將出現之物體116之撞擊。
電動交通工具控制器106可選擇性地控制、變更或調整其他交通工具系統278之一或多個參數。舉例而言，若與電動交通工具之行進路徑112中之一或多個物體114或電動交通工具之行進路徑112中之一或多個即將出現之物體116之撞擊係不可避免的，則電動交通工具控制器106可使交通工具喇叭發聲或使交通工具燈閃爍以提供一警報。
電動交通工具控制器106經由一或多個通信鏈路260通信地耦合至一使用者介面280。使用者介面280用作一輸入裝置及一輸出裝置兩者。舉例而言，使用者介面280用作電動交通工具控制器106在進入第一煞車模式、第二煞車模式及選用第三煞車模式之前經由其將一人類可感知警報(例如，一可視警報、一可聽警報或其組合)提供給交通工具佔有人之一輸出裝置。
電動交通工具控制器106可採取能夠執行機器可執行指令之任何數目個互連邏輯電路及/或邏輯裝置或者一或多個可商購處理器或控制器(例如，ARM Cortext-A8、ARM Cortext-A9、Snapdragon 600、Snapdragon 800、NVidia Tegra 4、NVidia Tegra 4i、Intel Atom Z2580、Samsung Exynos 5 Octa、Apple A7、Motorola X8)之形式。電動交通工具控制器106包含一或多個邏輯電路或裝置，諸如一或多個處理器206、一系統記憶體208及將包含系統記憶體208之各種系統組件耦合至處理器206之一系統匯流排210。電動交通工具控制器106在本文中有時將以單數形式提及，但此並不意欲將實施例限於一單個系統，此乃因在某些實施例中，將存在一個以上後端系統130或所涉及之其他網路化計算裝置。
儘管不需要，但將在電腦可執行指令或邏輯及/或資料(諸如正由電動交通工具控制器106執行之程式應用模組、物件或巨集)之一般內容脈絡中闡述實施例之某一部分。熟習相關技術者將瞭解，所圖解說 明之實施例以及其他實施例可藉助其他電腦系統或基於處理器之裝置組態(包含手持式裝置，舉例而言Web啟用之蜂巢式電話或PDA、多處理器系統及基於微處理器或可程式化消費性電子產品)來實踐。可在其中藉由遠端處理裝置(其透過一通信網路鏈接至電動交通工具控制器106)執行任務或模組之分佈式計算環境中實踐該等實施例。
系統記憶體208包含唯讀記憶體(「ROM」)212及隨機存取記憶體(「RAM」)216。可併入至ROM 212之至少一部分中之一基礎輸入/輸出系統(「BIOS」)214含有幫助諸如在啟動期間在後端系統130內之元件之間傳送資訊之基本常式。某些實施例可採用用於資料、指令及電力之單獨匯流排。
系統匯流排210可採用任何已知匯流排結構或架構。
諸如一作業系統230、一或多個應用程式232、其他程式或模組234及程式資料238之程式模組可儲存於系統記憶體208中。應用程式232可包含如本文中所闡述之電動交通工具防撞功能性。舉例而言，應用程式232可包含用以判定最小再生停止距離130之一或多個程式、用以判定最小合成停止距離140之一或多個程式及用以判定障礙物臨限距離150之一或多個程式。此等程式中之某些或所有程式可全部地或部分地基於如上文詳細闡述之一或多個感測器104所提供之資料而判定最小再生停止距離130、最小合成停止距離140及障礙物臨限距離150。此等感測器104提供指示影響機械煞車系統108及再生式煞車系統110回應於偵測到電動交通工具102之行進路徑112中之一或多個物體114及/或電動交通工具之行進路徑112中之一或多個即將出現之物體116而安全地且舒適地使電動交通工具暫停之能力之因素之資料。
應用程式232可包含用以基於諸如一地理位置系統之一或多個外部系統所提供之資料而判定最小再生停止距離130、最小合成停止距離140及/或障礙物臨限距離150中之一或多者的一或多個程式。此有 利地使電動交通工具控制器106具備基於位於沿著電動交通工具之行進路徑112之已知或預期道路或環境狀況而預言性地判定最小再生停止距離130、最小合成停止距離140及障礙物臨限距離150之能力。
電動交通工具控制器106包含一通信介面250。以感測器104所提供之信號之形式呈現之資訊經由通信介面250及通信鏈路260提供至電動交通工具控制器106。由電動交通工具控制器106產生之控制輸出信號經由通信介面250及通信鏈路260傳遞至各種電動交通工具系統及裝置。
電動交通工具控制器106亦包含一內部或外部網路埠或介面256。該網路介面可包含電動交通工具控制器106可經由其與一或多個外部裝置雙向交換程式、資料及資訊之一有線或無線介面。舉例而言，電動交通工具控制器106軟體及/或韌體更新可經由網路介面256以無線方式遞送。此無線遞送可經由一蜂巢式(例如，GSM、CDMA、3G、4G、LTE及類似物)連接、一BLUETOOTH®連接、一WiFi(IEEE 802.11，任何版本)連接、一近場通信(NFC)連接或諸如此類來完成。
為了方便，處理器206、系統記憶體208、網路埠256及裝置246、250經圖解說明為經由系統匯流排210彼此通信地耦合，藉此提供上文所闡述之組件之間的連接性。在替代實施例中，上文所闡述之組件可以不同於圖2中所圖解說明之一方式通信地耦合。舉例而言，上文所闡述之組件中之一或多者可直接耦合至其他組件，或可經由中間組件(未展示)彼此耦合。在某些實施例中，省略系統匯流排210且該等組件使用適合連接彼此直接耦合。
圖3展示根據一實施例之一說明性電動交通工具102防撞方法之一高階流程圖300。在檢測到電動交通工具102之行進路徑112中之一或多個物體114及/或電動交通工具102之行進路徑112中之一或多個即 將出現之物體116之後，電動交通工具控制器106實施使電動交通工具102安全地且舒適地減慢及/或停止之最大化再生式煞車的一防撞方法。防撞方法300在302處開始。
在304處，電動交通工具控制器106判定表示電動交通工具102之最小再生停止距離130之一值。最小再生停止距離130係僅使用再生式煞車系統110使電動交通工具102停止所需要之最小距離。最小再生停止距離130可受交通工具、周圍及道路因素影響(affected或impacted)。電動交通工具控制器106基於自若干個感測器104接收之資料而連續地、間歇性地或週期性地判定最小再生停止距離130，該若干個感測器包含一或多個物體偵測感測器272及以下項目中之某些及所有：蓄電池狀況感測器262、蓄電池電荷感測器264、交通工具機械系統狀況感測器266、周圍狀況與道路狀況感測器268、負載及/或負載分佈感測器270。
在306處，電動交通工具控制器106判定表示電動交通工具102之最小合成停止距離140之一值。最小合成停止距離140係使用機械煞車系統108與再生式煞車系統110之一組合使電動交通工具102停止所需要之最小距離。最小合成停止距離140可受交通工具、周圍及道路因素影響(affected或impacted)。電動交通工具控制器106基於自若干個感測器104接收之資料而連續地、間歇性地或週期性地判定最小合成停止距離140，該若干個感測器包含一或多個物體偵測感測器272及以下項目中之某些或所有：蓄電池狀況感測器262、蓄電池電荷感測器264、交通工具機械系統狀況感測器266、周圍狀況與道路狀況感測器268、負載及/或負載分佈感測器270。
在308處，電動交通工具控制器106判定一障礙物臨限距離150。障礙物臨限距離150係電動交通工具控制器106在其處將開始自主煞車動作之距離。有時，電動交通工具控制器106不自主地回應於交通工 具行進路徑112中超過障礙物臨限距離150外之物體，但自主地回應於交通工具行進路徑112中在障礙物臨限距離150內之物體。一般而言，障礙物臨限距離150將至少等於或大於在304處所判定之最小再生停止距離130。
在310處，電動交通工具控制器106自一物體偵測感測器272接收包含指示落在障礙物臨限距離150內的行進路徑112中之一或多個物體114及/或落在障礙物臨限距離150內的行進路徑112中之一或多個即將出現之物體116之資訊之一或多個信號。
在312處，電動交通工具控制器106判定表示電動交通工具102與電動交通工具102之行進路徑112中之所偵測到之一或多個物體114及/或電動交通工具102之行進路徑112中之所偵測到之一或多個即將出現之物體116之間的一距離之一值。
在314處，電動交通工具控制器106判定至一或多個物體114及/或一或多個即將出現之物體116之距離是否落在最小再生停止距離130與障礙物臨限距離150之間。
在316處，回應於判定至一或多個物體114及/或一或多個即將出現之物體116之距離落在最小再生停止距離130與障礙物臨限距離150之間，電動交通工具控制器106進入一第一煞車模式，在該第一煞車模式中使用再生式煞車系統110來使交通工具在與物體114或即將存在之物體116之一碰撞之前減慢或停止。在第一煞車模式中，電動交通工具控制器106以使電動交通工具102安全地且舒適得減慢及/或暫停之一第一減速速率使電動交通工具102減慢。方法300在318處結束。
圖4展示根據一實施例之使用機械煞車系統108及再生式煞車系統110兩者自主地進入一第二合成煞車模式以使電動交通工具102減慢及/或暫停之一說明性電動交通工具102防撞方法400之一高階流程圖。有時，無法在超過最小再生停止距離130之距離偵測到物體114及 /或即將存在之物體116。此可(舉例而言)在物體114及/或即將存在之物體位於轉彎處或一山丘之波峰上而因此位於物體偵測感測器272之偵測範圍或偵測場外側時發生。在此類例項中，電動交通工具控制器106自主地將電動交通工具102置於一合成煞車模式中，在該合成煞車模式中使用機械與合成煞車之一組合來使電動交通工具102安全地且舒適地減慢。方法400在402處開始。
在404處，電動交通工具控制器106判定至一或多個物體114及/或一或多個即將出現之物體116之距離是否小於最小再生停止距離130。
在406處，回應於判定至一或多個物體114及/或一或多個即將出現之物體116之距離小於最小再生停止距離130，電動交通工具控制器106將電動交通工具102置於一第二合成煞車模式中，在該第二合成煞車模式中使用機械煞車系統108及再生式煞車系統110來使交通工具在與物體114或即將存在之物體116之一碰撞之前減慢或停止。在該第二煞車模式中，電動交通工具控制器106使電動交通工具102以使電動交通工具102安全地且舒適得減慢及/或暫停之一第二減速速率減慢。該第二減速速率大於僅使用再生式煞車系統110之該第一減速速率。
在該第二煞車模式中，電動交通工具控制器106有利地最大化再生式煞車位準且判定使電動交通工具102安全地且舒適地減慢或停止所需要之機械煞車位準。此機械煞車可採取一或多個液壓致動之煞車系統或一或多個氣動致動之煞車系統之形式。機械煞車系統藉由致使兩個摩擦產生組件(例如，煞車片及轉子及/或煞車片及鼓輪)接觸而操作，其中煞車片所施加之壓力決定停止距離。在至少某些例項中，機械煞車系統可包含一或多個防鎖煞車(ABS)煞車系統。此類再生式煞車系統可包含任何當前或未來再生式煞車技術。舉例而言，反轉由電動交通工具102攜載之AC/DC轉換器之電流之方向(例如，自蓄電池至馬達之加速電流反轉為自馬達至蓄電池之減速電流)。方法400在408 處結束。
圖5展示根據一實施例之自主地進入使用機械煞車系統108及再生式煞車系統110兩者來使電動交通工具102減慢及/或暫停之一第三合成煞車模式之一說明性電動交通工具102防撞方法500之一高階流程圖。有時，無法在超過最小合成停止距離140之距離偵測到物體114及/或即將存在之物體116。此可舉例而言在物體114及/或即將存在之物體位於轉彎處或一山丘之波峰上而因此位於物體偵測感測器272之偵測範圍或偵測場外側時發生。在此類例項中，電動交通工具控制器106自主地將電動交通工具102置於一第三合成煞車模式中，在該第三合成煞車模式中使用機械與合成煞車之一組合來使電動交通工具102以一最大減速速率減慢(亦即，一「應急停車」)。方法500在502處開始。
在504處，電動交通工具控制器106判定至一或多個物體114及/或一或多個即將出現之物體116之距離是否小於最小合成停止距離140。
在506處，回應於判定至一或多個物體114及/或一或多個即將出現之物體116之距離小於最小合成停止距離140，電動交通工具控制器106將電動交通工具102置於一第三合成煞車模式中，在該第三合成煞車模式中使用機械煞車系統108及再生式煞車系統110來使交通工具以一第三最大減速速率減慢或停止。在該第三煞車模式中，電動交通工具控制器106使電動交通工具102以使電動交通工具102在最短可能距離中減慢及/或暫停之一第三減速速率減慢。該第三減速速率大於該第二減速速率。方法500在508處結束。
本文中所闡述之各種方法可包含額外動作、省略某些動作及/或可以不同於各種流程圖中所陳述之次序之一次序執行該等動作。
前述詳細說明已經由使用方塊圖、示意圖及實例陳述裝置及/或程序之各項實施例。只要此等方塊圖、示意圖及實例含有一或多個功 能及/或操作，熟習此項技術者將理解，可藉由一寬廣範圍之硬體、軟體、韌體或幾乎其任何組合來個別地及/或共同地實施此等方塊圖、流程圖或實例內之每一功能及/或操作。在一項實施例中，可經由一或多個微控制器來實施本發明標的物。然而，熟習此項技術者將認識到，本文中所揭示之實施例可作為由一或多個電腦執行之一或多個電腦程式(例如，作為在一或多個電腦系統上運行之一或多個程式)、作為由一或多個控制器(例如，微控制器)執行之一或多個程式、作為由一或多個處理器(例如，微處理器)執行之一或多個程式、作為韌體或作為幾乎其任何組合而全部或部分地等效實施於標準積體電路(例如，特殊應用積體電路或ASIC)中，且鑒於本發明之教示，針對軟體及/或韌體之設計電路及/或撰寫程式碼將恰好在熟習此項技術者之技能範圍內。
當邏輯作為軟體實施且儲存於記憶體中時，邏輯或資訊可儲存於任何非暫時性電腦可讀媒體上以供任何處理器有關系統或方法使用或與其一起使用。在本發明之內容脈絡中，一記憶體係一非暫時性電腦或處理器可讀儲存媒體，其係非暫時性地含有或儲存一電腦及/或處理器程式之一電子、磁性、光學或其他實體裝置或構件。邏輯及/或資訊可體現於任何電腦可讀媒體中以供一指令執行系統、設備或裝置(諸如，一基於電腦之系統、含有處理器之系統或可自指令執行系統、設備或裝置提取指令且執行與邏輯及/或資訊相關聯之指令之其他系統)使用或與其一起使用。
在本說明書之內容脈絡中，一「電腦可讀媒體」可係可儲存與邏輯及/或資訊相關聯之程式以供指令執行系統、設備及/或裝置使用或與其一起使用之任何實體元件。電腦可讀媒體可係(舉例而言，但不限於)一電子、磁性、光學、電磁、紅外或半導體系統、設備或裝置。電腦可讀媒體之更多特定實例(一非詳盡性列表)將包含以下各 項：一可攜式電腦磁片(磁性壓縮快閃卡、安全數位或諸如此類)、一隨機存取記憶體(RAM)、一唯讀記憶體(ROM)、一可抹除可程式化唯讀記憶體(EPROM、EEPROM或快閃記憶體)、一可攜式壓縮光碟唯讀記憶體(CDROM)及數位磁帶。
可組合上文所闡述之各項實施例以提供其他實施例。就其與本文中之特定教示及定義不一致而言，此說明書中提及及/或申請資料表中列出之所有美國專利、美國專利申請公開案、美國專利申請案、外國專利、外國專利申請案及非專利公開案包含但不限於：標題為「APPARATUS,METHOD AND ARTICLE FOR PROVIDING LOCATIONS OF POWER STORAGE DEVICE COLLECTION,CHARGING AND DISTRIBUTION MACHINES」且2012年2月22日提出申請之序列號為61/601,949之美國臨時專利申請案(代理人檔案號為170178.418P1)；標題為「APPARATUS,METHOD AND ARTICLE FOR COLLECTION,CHARGING AND DISTRIBUTING POWER STORAGE DEVICES,SUCH AS BATTERIES」且2011年7月26日提出申請之序列號為61/511,900之美國臨時專利申請案(代理人檔案號為170178.401P1)；標題為「THERMAL MANAGEMENT OF COMPONENTS IN ELECTRIC MOTOR DRIVE VEHICLES」且2011年7月26日提出申請之序列號為61/511,887之美國臨時專利申請案(代理人檔案號為170178.406P1)；及標題為「DYNAMICALLY LIMITING VEHICLE OPERATION FOR BEST EFFORT ECONOMY」且2011年7月26日提出申請之序列號為61/511,880之美國臨時專利申請案(代理人檔案號為170178.407P1)；以其全文引用方式併入本文中。若需要，則可修改實施例之態樣以採用各種專利、申請案及公開案之系統、電路及概念以提供又一些實施例。
雖然在與個人運輸交通工具(諸如全電動小輪機踏車及/或機車) 一起使用之可攜式電能儲存裝置之收集及配銷之環境及內容脈絡中大體論述，但本文中之教示可應用於各種各樣之其他環境(包含其他交通工具以及非交通工具環境)中。
上文對所圖解說明實施例之說明(包含發明摘要中所闡述之內容)並非意欲係窮盡性的或將實施例限於所揭示之確切形式。儘管本文中出於說明性目的而闡述特定實施例及實例，但如熟習相關技術者將認識到，在不背離本發明之精神及範疇之情況下可進行各種等效修改。
可根據上文詳細說明對實施例做出此等及其他改變。一般而言，在以下申請專利範圍中，所用術語不應理解為將申請專利範圍限於說明書及申請專利範圍中所揭示之具體實施例，而應理解為包含所有可能實施例以及授權此申請專利範圍之等效物之全部範疇。因此，申請專利範圍並不受揭示內容限制。

Claims (23)

  1. 一種供與一電動交通工具一起使用之防撞系統，該防撞系統包括：若干個感測器；至少一個控制器，其通信地耦合至該若干個感測器，在操作中自該若干個感測器中之每一者接收信號；一非暫時性儲存媒體，其包含在由該至少一個控制器執行時致使該至少一個控制器進行以下操作之控制器可執行指令：判定表示僅使用一再生式煞車系統可達成之一最小再生停止距離之一值；判定表示使用一機械煞車系統與該再生式煞車系統之一組合可達成之一最小合成停止距離之一值；判定表示等於或大於該所判定最小再生停止距離之一障礙物臨限距離之一值；回應於自該若干個感測器中之一或多者接收到包含指示至少一個物體處於該電動交通工具之一行進路徑中或該至少一個物體即將進入至該電動交通工具之該行進路徑中之資料之一信號，判定至該至少一個物體之一距離；回應於至該至少一個物體之該距離小於該障礙物臨限距離且大於該最小再生停止距離之一判定，自主地進入一第一煞車模式，在該第一煞車模式中僅使用該再生式煞車系統使該電動交通工具以一第一減速速率減慢。
  2. 如請求項1之防撞系統，其中該等指令進一步致使該至少一個控制器：在該電動交通工具自主地進入至該第一煞車模式中之前，產生顯示該第一煞車模式之一第一人類可感知輸出。
  3. 如請求項1之防撞系統，其中該控制器至少部分地基於由在該電動交通工具外部之一或多個感測器或系統所供應之資料而判定該最小再生停止距離及該最小合成停止距離。
  4. 如請求項1之防撞系統，其中該等指令進一步致使該至少一個控制器：回應於至該至少一個物體之該距離小於該所判定最小再生停止距離之一判定，自主地判定將施加之一再生式煞車位準且自主地判定將施加之一機械煞車位準，該機械煞車位準使該電動交通工具在與該至少一個物體接觸之前停止且最大化該再生式煞車位準；且自主地進入一第二煞車模式，在該第二煞車模式中藉由以該再生式煞車位準應用於該再生式煞車系統且以該機械煞車位準應用於該機械煞車系統而使該電動交通工具以大於該第一減速速率之一第二減速速率減慢。
  5. 如請求項4之防撞系統，其中該等指令進一步致使該至少一個控制器：在該電動交通工具自主地進入至該第二煞車模式中之前，提供顯示該第二煞車模式之一第二人類可感知輸出。
  6. 如請求項4之防撞系統，其中該等指令進一步致使該至少一個控制器：回應於至該至少一個物體之該距離小於該最小合成停止距離之一判定，自主地調整一或多個非轉向及非煞車交通工具系統。
  7. 如請求項1之防撞系統，其中該若干個感測器包含一物體偵測感測器、一可用蓄電池電荷感測器及以下項目中之至少一者：一蓄電池狀態感測器；一蓄電池溫度感測器；一蓄電池電流感測器；一機械煞車系統感測器；一周圍環境條件感測器；一道路狀況感測器；一負載感測器；一或多個加速度計；一轉向位置感測器；一負載分佈感測器；或一懸吊行程感測器。
  8. 如請求項1之防撞系統，其中該若干個感測器包含一物體偵測感測器及一蓄電池充電位準感測器；且其中該控制器至少部分地基於蓄電池充電位準而判定該最小再生停止距離及該最小合成停止距離。
  9. 如請求項1之防撞系統，其中致使該至少一個控制器判定表示僅使用該再生式煞車系統可達成之一最小再生停止距離之一值之該等指令致使該至少一個控制器：在一間歇性、週期性或連續基礎上判定表示使用該再生式煞車系統可達成之一最小再生停止距離之一值。
  10. 如請求項1之防撞系統，其中致使該至少一個控制器判定表示等於或大於該最小再生停止距離之一障礙物臨限距離之一值之該等指令致使該至少一個控制器：在一間歇性、週期性或連續基礎上判定表示大於該最小再生停止距離之一障礙物臨限距離之一值。
  11. 一種供與一電動交通工具一起使用之防撞方法，該方法包括：由至少一個控制器判定表示僅使用該電動交通工具之一再生式煞車系統可達成之一最小再生停止距離之一值；由該至少一個控制器判定表示使用該電動交通工具之一機械煞車系統與該再生式煞車系統之一組合可達成之一最小合成停止距離之一值；由該至少一個控制器判定表示等於或大於該最小再生停止距離之一障礙物臨限距離之一值；由該至少一個控制器使用通信地耦合至該至少一個控制器之若干個感測器中之一或多者接收至少一個信號，該至少一個至少一個包含顯示至少一個物體處於該電動交通工具之一行進路徑中或該至少一個物體即將進入至該電動交通工具中之該行進路徑之資料；由該至少一個控制器判定表示該電動交通工具與該至少一個物體之間的一距離之一值；由該至少一個控制器判定該電動交通工具與該至少一個物體之間的該距離是否小於該障礙物臨限距離且大於該最小再生停止距離；及回應於由該至少一個控制器判定該電動交通工具與該至少一個物體之間的該距離小於該障礙物臨限距離且大於該最小再生停止距離，自主地將該電動交通工具置於一第一煞車模式中，在該第一煞車模式中僅使用該再生式煞車系統使該電動交通工具之一速度以一第一減速速率減小。
  12. 如請求項11之防撞方法，其進一步包括：在將該電動交通工具置於該第一煞車模式中之前，由該至少一個控制器在一交通工具使用者介面上產生顯示該第一煞車模式之一第一人類可感知輸出。
  13. 如請求項11之防撞方法，其中由該至少一個控制器判定表示使用一電動交通工具之一機械煞車系統與該再生式煞車系統之一組合可達成之一最小合成停止距離之一值包括：由該至少一個控制器使用該機械煞車系統、該再生式煞車系統及由在該電動交通工具外部之一或多個感測器或系統供應之資料，判定該最小合成停止距離。
  14. 如請求項11之防撞方法，其進一步包括：回應於由該至少一個控制器進行之至該至少一個物體之該距離小於該所判定最小再生停止距離之一判定，自主地判定將施加之一再生式煞車位準及將施加之一機械煞車位準以在與該至少一個物體接觸之前最小化該電動交通工具之該速度且最大化該再生式煞車位準；及由該至少一個控制器將該電動交通工具置於一第二煞車模式中，在該第二煞車模式中藉由以該再生式煞車位準應用於該再生式煞車系統且以該機械煞車位準應用於該機械煞車系統而使該電動交通工具之該速度以大於該第一減速速率之一第二減速速率減小。
  15. 如請求項14之防撞方法，其進一步包括：在進入該第二煞車模式之前，由該至少一個控制器在一交通工具使用者介面上產生顯示該第二煞車模式之一第二人類可感知輸出。
  16. 如請求項14之防撞方法，其進一步包括：回應於由該至少一個控制器判定至該至少一個物體之該距離小於該最小合成停止距離，由該至少一個控制器自主地調整一或多個非轉向及非煞車交通工具系統。
  17. 如請求項11之防撞方法，其中判定表示使用該電動交通工具之一機械煞車系統與該再生式煞車系統之一組合可達成之一最小合成停止距離之一值包括：由該至少一個控制器至少部分地基於一蓄電池充電位準感測器所提供之資料而判定表示使用該電動交通工具之該機械煞車系統與該再生式煞車系統之該組合可達成之一最小合成停止距離之該值。
  18. 如請求項11之防撞方法，其中由該至少一個控制器判定表示使用該電動交通工具之一再生式煞車系統可達成之一最小再生停止距離之一值包括：由該至少一個控制器至少部分地基於一蓄電池充電位準感測器所提供之資料而判定表示使用該電動交通工具之車載再生式煞車系統可達成之該最小再生停止距離之該值。
  19. 如請求項11之防撞方法，其中由該至少一個控制器判定表示使用該電動交通工具之一機械煞車系統與該再生式煞車系統之一組合可達成之一最小合成停止距離之一值包括：由該至少一個控制器至少部分地基於一蓄電池狀態感測器所提供之資料而判定表示使用該電動交通工具之該機械煞車系統與該再生式煞車系統之該組合可達成之該最小合成停止距離之該值。
  20. 如請求項11之防撞方法，其中由該至少一個控制器判定表示使用該電動交通工具之一機械煞車系統與該再生式煞車系統之一組合可達成之一最小合成停止距離之一值包括：由該至少一個控制器在一間歇性、週期性或連續基礎上判定表示使用該電動交通工具之該機械煞車系統與該再生式煞車系統之一組合可達成之該最小停止距離之該值。
  21. 如請求項11之防撞方法，其中由該至少一個控制器判定表示大於該所判定最小再生停止距離之一障礙物臨限距離之一值包括：由該至少一個控制器在一間歇性、週期性或連續基礎上判定表示等於或大於該所判定最小再生停止距離之該障礙物臨限距離之該值。
  22. 一種供與一電動交通工具一起使用之防撞系統，該防撞系統包括：若干個感測器，該若干個感測器中之每一者在操作中提供信號，該信號含有資料，該資料指示出一或多個電動交通工具操作參數；至少一個控制器，其通信地耦合至該若干個感測器中之每一者，在操作中該至少一個控制器接收該若干個感測器中之每一者所提供之該等信號；一非暫時性儲存媒體，其包含在由該至少一個控制器執行時致使該至少一個控制器進行以下操作之控制器可執行指令：使用自該若干個感測器接收之該等信號中之至少某些信號判定表示僅使用該電動交通工具之一再生式煞車系統可達成之一最小再生停止距離之一值；使用自該若干個感測器接收之該等信號中之至少某些信號判定表示一最小合成停止距離之一值，其中在組合使用一機械煞車系統與該電動交通工具之該再生式煞車系統可達成之該最小合成停止距離；判定表示大於該最小再生停止距離之一障礙物臨限距離之一值；回應於自該若干個感測器中之一或多者接收到之一信號，判定至該至少一個物體之一距離，其中該信號包含顯示至少一個物體處於該電動交通工具之一行進路徑中或至少一個物體即將進入至該電動交通工具之該行進路徑中之資料；回應於至該至少一個物體之該距離小於該障礙物臨限距離且大於該最小再生停止距離之一判定，自主地將該電動交通工具置於一第一煞車模式中，在該第一煞車模式中僅使用該再生式煞車系統使該電動交通工具之一速度以一第一減速速率減小；回應於至該至少一個物體之該距離小於該最小再生停止距離之一判定，自主地將該電動交通工具置於一第二煞車模式中，在該第二煞車模式中使用該再生式煞車系統及該機械煞車系統兩者使該電動交通工具之該速度以大於該第一減速速率之一第二減速速率減小；及回應於至該至少一個物體之該距離小於該合成煞車最小停止距離之一判定，自主地將該電動交通工具置於一第三煞車模式中，在該第三煞車模式中使用該機械煞車系統與該再生式煞車系統之一組合使該電動交通工具之該速度以大於該第二減速速率之一第三減速速率減小。
  23. 一種供與一電動交通工具一起使用之防撞方法，該防撞方法包括：由至少一個控制器使用含有顯示一或多個電動交通工具操作參數之資料且自若干個感測器中之至少某些感測器接收之信號判定表示僅使用該電動交通工具之一再生式煞車系統可達成之一最小再生停止距離之一值；由該至少一個控制器使用含有顯示一或多個電動交通工具操作參數之資料且自該若干個感測器中之至少某些感測器接收之該等信號判定表示與該電動交通工具之該再生式煞車系統組合使用之一機械煞車系統可達成之一最小合成煞車停止距離之一值；由該至少一個控制器判定表示至少等於該最小再生式煞車停止距離之一障礙物臨限距離之一值；由該至少一個控制器接收包含指示至少一個物體處於該電動交通工具之一行進路徑中或該至少一個物體即將進入至該電動交通工具之該行進路徑中之資料之一信號；由該至少一個控制器判定表示該電動交通工具與該至少一個物體之間的一距離之一值；判定表示至該至少一個物體之該距離之該值是否小於該障礙物臨限距離且大於該最小再生停止距離；回應於判定表示至該至少一個物體之該距離之該值小於該障礙物臨限距離且大於該最小再生停止距離，自主地將該電動交通工具置於一第一煞車模式中，在該第一煞車模式中僅使用該再生式煞車系統使該電動交通工具之一速度以一第一減速速率減小；判定表示至該至少一個物體之該距離之該值是否小於該最小再生停止距離；回應於至該至少一個物體之該距離小於該最小再生停止距離之一判定，自主地將該電動交通工具置於一第二煞車模式中，在該第二煞車模式中使用該再生式煞車系統及該機械煞車系統兩者使該電動交通工具之該速度以大於該第一減速速率之一第二減速速率減小；及回應於至該至少一個物體之該距離小於該最小合成停止距離之一判定，自主地將該電動交通工具置於一第三煞車模式中，在該第三煞車模式中使用該機械煞車系統與該再生式煞車系統之一組合使該電動交通工具之該速度以大於該第二減速速率之一第三減速速率減小。
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