汽车的安全转向力辅助系统及其动作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种汽车的安全转向力辅助系统及其动作方法，更加详细地，行驶过程中前方出现障碍物或前方车辆时，改变针对方向盘的转向力，从而防止车辆碰撞。
【背景技术】
[0002]—般情况下，最近上市的车辆上设有利用马达等驱动器电动操作方向盘的电动助力转向系统(下面称为MDPS(Motor Driven Power Steering))装置，这样的MDPS与现有的转向装置不同，不利用液压，而是采用借助马达动力来辅助(assist)转向力的方式。
[0003]为此，MDPS由通过ECU控制而产生动力的马达、通过马达旋转的蜗轴(Worm-Shaft)及与其啮合的蜗轮(Worm Wheel)构成，将蜗轮(Worm Wheel)旋转力传递至齿轮箱侧，从而辅助转向力，通过判断路面状况和行驶环境来调整上述马达的转向力水平。
[0004]这样的MDPS根据车辆运行环境来改变方向盘的沉重感，从而向驾驶者提供各种各样的转向感，为了实现这样的功能，可以具有柔性转向系统(Flex-Steering Device)。
[0005]根据施加于方向盘的负荷，柔性转向系统分为施加普通的负荷的普通(Nomal)模式、施加小于普通模式的负荷而减轻方向盘的转向感的舒适(Comf ort)模式以及施加大于普通模式的负荷而使方向盘的转向感变重的运动(Sport)模式。
[0006]另一方面，随着MDPS马达的转向力的增加，施加于方向盘的负荷变小，从而提高方向盘的转向感，驾驶者容易操作方向盘。
[0007]运动模式可用于在高速或直线道路等环境下实现高速行驶的情况，舒适模式可用于在城市道路、曲线道路或者停车时实现低速行驶的情况。
[0008]在上述现有的柔性转向系统中，设有选择开关，供驾驶者选择上述的三种模式中的一种，从而通过驾驶者的操作，执行指定模式。
[0009]最近，开始研究了用于事先防止在以柔性转向模式行驶过程中仅靠制动器的制动难以防止的碰撞事故的技术。
【发明内容】
[0010]发明要解决的问题
[0011]本发明的目的在于提供一种汽车的安全转向力辅助系统，在行驶过程中前方出现障碍物或者前方车辆时改变针对方向盘的转向力，从而防止车辆碰撞。
[0012]解决问题的手段
[0013]本发明的汽车的安全转向力辅助系统包括:传感器模块，用于测量与前方车辆之间的车间距离；电动助力转向系统(Motor Driven Power Steering)模块，使马达工作来改变针对方向盘的转向力；以及控制模块，当以任意的柔性转向模式行驶过程中被输入紧急制动信号并且判断为预测制动距离比所述车间距离长时，所述控制模块控制所述电动助力转向系统模块，以增加所述转向力。
[0014]本发明的汽车的安全转向力辅助系统的动作方法包括以下步骤:判断是否发生紧急制动；当发生所述紧急制动时，计算预测制动距离;通过比较所述预测制动距离和所述车间距离，判断是否能够预测到与前方车辆碰撞；当判断为能够预测到与所述前方车辆碰撞时，判断设于方向盘的紧急转向按钮是否开启；以及当所述紧急转向按钮处于开启时，对电动助力转向系统模块进行执行相对于当前运行中的任意柔性转向模式下行一级的柔性转向安全模式的控制，从而增加针对所述方向盘的转向力。
[0015]发明效果
[0016]根据本发明的汽车的安全转向力辅助系统及其动作方法，具有以下优点:在以设定的柔性转向模式行驶的过程中，如果产生有与障碍物或者前方车辆导致的紧急制动对应的紧急制动信号，则基于前方车辆的速度以及自车的速度计算预测制动距离，如果判断为预测制动距离比车间距离长，则增加针对方向盘的转向力，使得驾驶者容易操作方向盘，从而能够防止与前方车辆碰撞。
[0017]另外，根据本发明的汽车的安全转向力辅助系统及其动作方法，具有以下优点:如果判断为预测制动距离比车间距离短，则减少针对方向盘的转向力，防止自车脱离行驶车道，从而能够防止与在相邻于行驶车道的相邻车道中行驶的车辆发生碰撞。
【附图说明】
[0018]图1是示出本发明实施例的汽车的安全转向力辅助系统的构成的框图。
[0019]图2是示出本发明实施例的汽车的安全转向力辅助系统的动作的图。
[0020]图3是示出本发明实施例的汽车的安全转向力辅助系统的动作的图。
[0021]图4是示出本发明实施例的汽车的安全转向力辅助系统的安全转向角度范围的图。
[0022]图5是示出基于车间距离以及车速的车辆碰撞时间的图。
[0023]图6是示出本发明实施例的柔性转向运行模式中设定有安全模式的状态的图。
[0024]图7是示出本发明实施例的汽车的安全转向力辅助系统的动作方法的流程图。
【具体实施方式】
[0025]参照附图以及后面详细说明的实施例即可明确本发明的优点及特征、以及实现这些的方法。但是，本发明并不限定于下面说明的实施例，能够以不同的各种方式实现本发明，这些实施例只是使得本发明的公开更加完整，并向本发明所属技术领域的具有通常技术知识的技术人员完整地告知发明范围，通过权利要求书的记载来定义本发明。在整个说明书中相同的附图标记表示相同的构成要素。
[0026]在没有其他定义的情况下，本说明书中使用的所有术语(包括技术以及科学性术语)可以理解为本发明所属技术领域的具有通常技术知识的技术人员共同理解的意思。而且，在没有明确地特别限定的情况下，一般使用的词典中定义的术语不应该被理想化或者过于解释。
[0027]图1是示出本发明实施例的汽车的安全转向力辅助系统的构成的框图。
[0028]参照图1，本发明实施例的汽车的安全转向力辅助系统包括激光传感器模块100、摄像传感器模块120、显示模块130、MDPS模块140以及控制模块150。
[0029]在实施例中，说明了分开构成激光传感器模块100以及摄像传感器模块120的情况，但是，可以以一个传感器模块构成，对此不加以限定。
[0030]激光传感器模块100在设定的角度范围内朝向车辆前方发送任意的信号，并接收从前方车辆反射的信号，从而测量上述前方车辆的车速以及与自车之间的车间距离。
[0031 ]摄像传感器模块120可以拍摄包括上述前方车辆的图像。
[0032]S卩，摄像传感器模块120可以拍摄前方图像，以计算上述前方车辆的位置、宽度以及前方车辆与自车的角度。
[0033]摄像传感器模块120可以包括至少一个摄像传感器，对此不加以限定。
[0034]显示模块130根据控制模块150的控制，显示对应于从控制模块150输入的安全转向角度范围的转向引导线，除此之外也可以显示各种信息，对此不加以限定。
[0035]激光传感器模块100、摄像传感器模块120以及显示模块130是整合式模块，例如可以用作AVM(All_round View Monitoring:全方位监控)系统，对此不加以限定。
[0036]MDPS模块140可以增加或减少针对上述方向盘的转向力。
[0037]—旦选择了任意的柔性转向模式，例如普通模式、舒适模式以及运动模式中的一种，则控制模块150对应于该选择，控制MDPS模块140改变方向盘的转向力。
[0038]控制模块150包括:在输入用于防止与上述前方车辆碰撞的驾驶者的紧急制动、SP紧急制动信号时，基于车辆速度，计算预测制动距离的第一计算部152;比较判断上述预测制动距离是否比从激光传感器模块100测量输入的车间距离短的判断部154;当上述预测制动距离比上述车间距离长时，计算安全转向角度范围的第二计算部156;以及至少在上述安全转向角度范围内改变MDPS模块140的转向力的控制部158。
[0039]当输入紧急制动信号时，第一计算部152将自车的车速以及前方车辆的车速中的至少一个应用于设定的距离算法中，从而计算预测制动距离。
[0040]判断部154相互比较上述预测制动距离和上述车间距离，如果上述预测制动距离比上述车间距离长，则向第二计算部156传输比较结果，如果上述预测制动距离比上述车间距离短，则向控制部158传输比较结果。
[0041]当从上述判断部154传输上述预测制动距离比上述车间距离长的比较结果时，第二计算部156检测包含在上述图像中的上述前方车辆的位置、宽度、纵横速度以及与前方车辆的角度中的至少一个，基于上述检测出的值，计算安全转向角度范围。
[0042]上述安全转向角度是在驾驶者旋转方向把手时能够避开与前方车辆碰撞的方向盘的最低旋转角度。
[0043 ]控制部158通过控制增加MDPS模块140针对方向盘的转向力，使方向盘至少在由第二计算部156计算出的上述安全转向角度范围内容易旋转。
[0044]另外，当由判断部154判断为上述预测制动距离比上述车间距离短时，控制部158通过以维持或者减少的方式控制MDPS模块140的转向力，防止车辆轻易脱离行驶车道，预防车辆碰撞。
[0045]参照图2，在汽车的安全转向力辅助系统中，在行驶过程中紧急制动、即接收到紧急制动信号时，控制模块150比较车间距离和预测制动距离，通过控制成增加针对方向盘的转向力，使得驾驶者容易旋转方向盘，避免与前方车辆碰撞。
[0046]S卩，如图2的(a)所示，在接收到紧急制动信号，且传输有由激光传感器模块100测量的车间距离ds时，控制模块150基于自车的车辆速度，计算预测制动距离pds。
[0047]这时，如果预