СИСТЕМА И СПОСОБ ОПОВЕЩЕНИЯ ОТКЛОНЕНИЯ ОТ ПУТИ ДВИЖЕНИЯ Российский патент 2011 года по МПК B60T7/22 B62D15/02 

Уровень техники

Изобретение в общем относится к системе и способу оповещения отклонения от пути движения. В частности, изобретение относится к системе и способу оповещения отклонения от пути автомобиля, которые используют тормозную систему автомобиля, чтобы обеспечивать осязаемую обратную связь для водителя.

Ранее были разработаны различные системы и способы оповещения отклонения от пути движения. Такие системы обычно содержали средство определения отклонения от пути движения, обеспечивающее электрический сигнал, если автомобиль ненамеренно отклоняется от пути движения или ряда, например, измеряемых и обозначаемых отметками полосы движения на проезжей части. Одна из известных систем реагирует на этот сигнал тем, что передает импульсы системе рулевого управления, чтобы обеспечить осязаемую обратную связь для водителя через рулевое колесо.

Сущность изобретения

Согласно одному аспекту настоящего изобретения создан способ оповещения водителя о выезде из полосы движения, при котором определяют факт выезда из полосы движения автомобиля и в соответствии с этапом определения прикладывают тормозное усилие к управляемому колесу автомобиля.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения создано устройство для обеспечения осязаемой обратной связи для водителя автомобиля, имеющего левое и правое управляемые колеса и рулевое колесо для управления управляемыми колесами, причем тормозная система содержит левый тормоз, относящийся к левому управляемому колесу, правый тормоз, относящийся к правому управляемому колесу, средство определения выезда из полосы движения и электронный блок управления, оперативно подключенный к средству определения выезда из полосы движения, при этом электронный блок управления выполнен с возможностью приведения в действие одного из тормозов, левого или правого, в соответствии с определением ненамеренного выезда из полосы движения автомобиля, без участия водителя.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения создано устройство, используемое в тормозной системе автомобиля для обеспечения осязаемой обратной связи для водителя автомобиля, имеющего рулевое колесо, и левое и правое управляемые колеса, и содержащее средство определения выезда из полосы движения и электронный блок управления, оперативно подключенный к средству определения выезда из полосы движения, причем электронный блок управления выдает управляющий сигнал для управления тормозами автомобиля в соответствии с определением ненамеренного выезда автомобиля из полосы движения, без участия водителя.

Согласно дополнительному аспекту настоящего изобретения создано устройство для обеспечения оповещения водителя автомобиля о выезде из полосы движения с помощью осязаемой обратной связи в рулевом колесе автомобиля, содержащее средство для определения факта ненамеренного выезда автомобиля из полосы движения и средство, реагирующее на средство для определения приложения тормозного усилия к управляемому колесу автомобиля, чтобы обеспечивать осязаемую обратную связь с помощью рулевого колеса.

Краткое описание чертежей

Упомянутые и другие отличительные признаки изобретения станут очевидными специалисту в данной области техники из приведенного ниже описания, выполненного со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых

Фиг.1 - схематическая блок-схема варианта осуществления изобретения;

Фиг.2 - схематический вид автомобиля, двигающегося по проезжей части с указанием отклонения от пути движения; и

Фиг.3 - блок-схема, иллюстрирующая способ согласно настоящему изобретению.

Подробное описание изобретения

Изобретение в общем относится к системе и способу оповещения отклонения от пути движения. В частности, изобретение относится к системе и способу оповещения отклонения от пути автомобиля, которые используют тормозную систему автомобиля, чтобы обеспечивать осязаемую обратную связь для водителя. Изобретение применимо для систем разных конструкций. На Фиг.1 схематически показана тормозная система 10 автомобиля согласно первому варианту осуществления изобретения.

Система 10 установлена на автомобиле 12 (см. фиг.1 и 2). Автомобиль 12 имеет передние колеса 14 и 16 и задние колеса 18 и 20. Изобретение применимо для автомобилей с разными типами конфигураций колес, например, для таких транспортных средств неиндивидуального пользования, как трактор, трактор-тягач, грузовик или автобус. Каждый из этих типов транспортных средств имеет управляемые колеса, обычно передние колеса автомобиля. В поясняемом автомобиле 12 передние колеса 14 и 16 являются левым и правым управляемыми колесами автомобиля.

Автомобиль 12 имеет рулевое колесо 22. Рулевое колесо 22 поворачивается водителем, чтобы регулировать угол поворота передних колес 14 и 16. Рычажный механизм 24 того или иного типа соединяет рулевое колесо 22 с передними колесами 14 и 16. Рычажный механизм 24 передает регулирующее усилие от рулевого колеса 22 на передние колеса 14 и 16, и может включать в себя, например, усилительный механизм.

Рычажный механизм 24 также обеспечивает обратную связь от передних колес 14 и 16 с рулевым колесом 22. Например, когда одно из передних колес 14 и 16 наезжает на неровность или край тротуара или начинает поворачиваться, рулевое колесо 22 определяет это как вращательное усилие, оказываемое на рулевое колесо и которое не осуществляется водителем. Таким образом, водителю обеспечивается осязаемая обратная связь.

Тормозная система 10 может быть пневматической или гидравлической тормозной системой. В варианте осуществления изобретения для крупных транспортных средств неиндивидуального пользования тормозная система обычно является пневматической. Тормозная система 10 содержит левый передний тормоз 30, относящийся к левому переднему колесу 14. Тормозная система 10 также имеет правый передний тормоз 32, относящийся к правому переднему колесу 16. Тормозная система 10 также имеет тормозную педаль 34, посредством которой водитель может прилагать тормозное усилие к левому переднему колесу 14 и правому переднему колесу автомобиля 16.

Тормозная система 10 также имеет электронный блок 40 управления (ЭБУ). ЭБУ 40 в тормозной системе 10 выполняет различные функции. Например, ЭБУ 40 выдает команду тормозной системе приложить тормозное усилие к одному или более колесам автомобиля 12, без вмешательства водителя при помощи тормозной педали 34. ЭБУ 40 выполнен с возможностью обеспечения создания тормозного усилия любому одному из передних колес 14 или 16 автомобиля 12, без приложения тормозного усилия одному другому из передних колес. Тормозные системы и ЭБУ этого типа устанавливаются на разных типах автомобилей, например, на автомобилях с электронным контролем устойчивости.

Тормозная система 10 также содержит средство 50 определения отклонения от пути движения, оперативно подключенное к ЭБУ 40. Средством 50 определения может быть фактически один или более отдельных датчиков и средство определения любого подходящего типа. Средство 50 определения определяет отклонение от пути движения. В частности, средство определения определяет отклонение от пути движения с данной полосы движения автомобиля 12 либо влево, либо вправо. При этом, средство 50 определения выдает соответствующий сигнал для ЭБУ 40. Кроме того, ЭБУ 40 обеспечивается информацией, указывающей либо отклонение от пути влево, либо отклонение от пути вправо.

Фиг.2 схематически показывает путь движения автомобиля 12. Автомобиль 12 находится на проезжей части 60 с тремя полосами движения, включая центральную полосу 62, левую полосу 64 и правую полосу 66. Автомобиль 12 находится на центральной полосе движения 62, и предполагается, что он будет следовать по центральной полосе движения.

Существует вероятность того, что автомобиль 12 ненамеренно переместится из своего предполагаемого ряда или полосы движения, выехав из центральной полосы движения 62. Например, автомобиль 12 может совершать направленный влево выезд из полосы движения, как указано стрелкой 68. Или автомобиль 12 может совершать направленный вправо выезд из полосы движения, как указано стрелкой 70.

Если происходит выезд из полосы движения, то средство 50 определения отклонения от пути движения выводит соответствующий сигнал в ЭБУ 40. ЭБУ 40 таким образом извещается о факте выезда из полосы движения. ЭБУ 40 также извещается о направлении выезда из полосы движения, т.е. о направленности выезда из полосы движения влево или вправо.

ЭБУ 40 запрограммирован на реагирование на сигнал от средства 50 определения выезда из полосы движения. В частности, ЭБУ 40 запрограммирован на выдачу управляющего сигнала, чтобы обусловить создание тормозного усилия для одного из правых колес 14 и 16, при реагировании на выезд из полосы движения. ЭБУ 40 выполнен с возможностью обусловить создание тормозного усилия для правого переднего колеса 16 или левого переднего колеса 14. По причинам, описываемым далее, может быть желательным приложение тормозного усилия для переднего колеса 14 или 16, находящегося на стороне автомобиля 12, противоположной направлению выезда из полосы движения.

Тормозное усилие предпочтительно прилагается только к одному из передних колес 14 и 16, а не к обоим передним колесам одновременно. В этом случае тормозимое переднее колесо замедляется по сравнению с нетормозимым передним колесом. Помимо этого, управляемые колеса 14 и 16 поворачиваются относительно продольной центральной оси автомобиля 12. Например, если тормозится правое переднее колесо 16, то передние колеса 14 и 16 поворачиваются вправо, по меньшей мере, на небольшое значение.

Поворот управляемых колес 14 и 16 воспринимается рулевым колесом 22 посредством передачи усилия по рулевому приводу 24. Поэтому, торможение одного колеса обусловливает передачу усилия по рычажному механизму от колес 14 и 16 на рулевое колесо 22. Это усилие воспринимается как поворачивающий момент на рулевом колесе 22, поскольку рулевое колесо пытается повернуться в руках водителя. Например, если тормозится правое переднее колесо 22, то рулевое колесо 22 автомобиля поворачивается вправо, по меньшей мере, на небольшое значение. Это поворачивающее движение или усилие рулевого колеса 22 создает осязаемую обратную связь для водителя автомобиля 12, через рулевое колесо 22, при реагировании на определение факта выезда из полосы движения.

Еще одно последствие торможения колеса заключается в том, что автомобиль 12 может повернуть назад в свой предполагаемый ряд. Например, если определен направленный влево выезд из полосы движения, то можно затормозить правое переднее колесо 16, в результате чего автомобиль 12 будет поворачивать вправо, противодействуя выезду из полосы движения. Либо, если определен направленный влево выезд из полосы движения, то можно тормозить левое переднее колесо 14, в результате чего автомобиль 12 будет поворачиваться влево, противодействуя выезду из полосы движения. ЭБУ 40, как вариант, можно запрограммировать на работу в этом режиме. Рассчитываемое значение прилагаемого тормозного усилия либо (а) достаточно, чтобы обусловить значительный выезд автомобиля 12 из полосы движения или ряда, или (б) недостаточно, чтобы обусловить значительный выезд автомобиля из полосы движения или ряда.

Согласно еще одному варианту осуществления изобретения ЭБУ 40 выполнен с возможностью обусловить попеременное приложение тормозного усилия: сначала к одному и затем к другому из двух управляемых колес 14 и 16 автомобиля 12. Этот тип приложения тормозного усилия может обусловить колебание рулевого колеса 22 в руках водителя, то есть еще один вид осязаемой обратной связи для водителя в случае ненамеренного выезда из полосы движения.

Из приводимого выше описания изобретения специалистам будут очевидны возможные усовершенствования, изменения и модификации изобретения, и предполагается, что все эти усовершенствования, изменения и модификации входят в объем прилагаемой формулы изобретения.

Группа изобретений относится к технике оповещения водителя о выезде из полосы движения. В предложенных технических решениях используют тормозную систему автомобиля для обеспечения осязаемой обратной связи для водителя. При реализации оповещения водителя определяют факт выезда автомобиля из полосы движения и притормаживают, например, одно из управляемых колес автомобиля, чтобы осуществить передачу усилия на рулевое колесо. В результате водитель воспринимает осязаемую обратную связь через рулевое колесо. Группа изобретений обеспечивает оповещение водителя простыми средствами с повышенной надежностью. 4 н. и 14 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ оповещения водителя посредством рулевого колеса о выезде из полосы движения, при котором
определяют факт выезда автомобиля из полосы движения посредством средства определения выезда из полосы движения и
в ответ на определение выезда автомобиля из полосы движения попеременно прикладывают тормозное усилие к одному и затем к другому из двух управляемых колес автомобиля для обеспечения колебания рулевого колеса в руках водителя для оповещения водителя об опасности.

2. Способ по п.1, при котором при определении факта ненамеренного выезда автомобиля из полосы движения определяют направление выезда из полосы движения.

3. Способ по п.1, при котором при попеременном приложении тормозного усилия к управляемым колесам автомобиля прикладывают тормозное усилие, которое не вызывает значительное отклонение от пути движения.

4. Способ по п.1, при котором при попеременном приложении тормозного усилия к управляемым колесам автомобиля прикладывают тормозное усилие, значение которого отклоняет автомобиль от пути движения.

5. Способ по п.4, при котором при попеременном приложении тормозного усилия, значение которого вызывает отклонение автомобиля от пути движения, прикладывают тормозное усилие, чтобы противодействовать выезду из полосы движения.

6. Способ по п.1, при котором при попеременном приложении тормозного усилия к управляемым колесам автомобиля передают усилие от управляемых колес к рулевому колесу и обеспечивают тем самым осязаемую обратную связь через рулевое колесо.

7. Устройство для обеспечения осязаемой обратной связи посредством колебания рулевого колеса для водителя автомобиля, имеющего левое и правое управляемые колеса и рулевое колесо для управления управляемыми колесами, содержащее
левый тормоз, относящийся к левому управляемому колесу,
правый тормоз, относящийся к правому управляемому колесу,
средство определения выезда из полосы движения и
электронный блок управления, оперативно подключенный к средству определения выезда из полосы движения, при этом электронный блок управления выполнен с возможностью попеременного приведения в действие левого и правого тормозов в соответствии с определением ненамеренного выезда из полосы движения автомобиля, без участия водителя.

8. Устройство по п.7, в котором средство определения выезда из полосы движения выполнено с возможностью определения направления выезда из полосы движения, а электронный блок управления выполнен с возможностью попеременного приложения тормозного усилия к одному и затем к другому из двух управляемых колес автомобиля, чтобы противодействовать направлению выезда из полосы движения.

9. Устройство по п.7, в котором электронный блок управления выполнен с возможностью попеременного приложения тормозного усилия, значение которого недостаточно, чтобы обусловить значительное отклонение от пути автомобиля.

10. Устройство по п.7, в котором электронный блок управления выполнен с возможностью попеременного приложения тормозного усилия, значение которого достаточно, чтобы вызвать значительное отклонение от пути автомобиля.

11. Устройство по п.10, в котором электронный блок управления выполнен с возможностью попеременного приложения тормозного усилия, значение которого достаточно, чтобы вызвать значительное отклонение от пути автомобиля, чтобы противодействовать выезду из полосы движения.

12. Устройство, используемое в тормозной системе автомобиля для обеспечения осязаемой обратной связи посредством колебания рулевого колеса для водителя автомобиля, имеющего рулевое колесо и левое и правое управляемые колеса, и содержащее
средство определения выезда из полосы движения и
электронный блок управления, оперативно подключенный к средству определения выезда из полосы движения, причем электронный блок управления выдает управляющий сигнал для попеременного управления левым и правым тормозами автомобиля в соответствии с определением ненамеренного выезда автомобиля из полосы движения, без участия водителя.

13. Устройство по п.12, в котором левый тормоз автомобиля относится к левому управляемому колесу, правый тормоз автомобиля относится к правому управляемому колесу, причем имеется тормозная педаль, которую приводит в действие водитель автомобиля, чтобы включить левый и правый тормоза.

14. Устройство по п.13, в котором средство определения выезда из полосы движения выполнено с возможностью определения направления выезда из полосы движения, а электронный блок управления выполнен с возможностью попеременного приложения тормозного усилия к управляемым колесам, чтобы противодействовать направлению выезда из полосы движения.

15. Устройство для обеспечения оповещения водителя автомобиля о выезде из полосы движения с помощью осязаемой обратной связи в рулевом колесе автомобиля, содержащее
средство для определения факта ненамеренного выезда автомобиля из полосы движения и
средство, реагирующее на средство для определения, для попеременного приложения тормозного усилия к одному и затем к другому из двух управляемых колес автомобиля, чтобы обеспечивать осязаемую обратную связь с помощью рулевого колеса.

16. Устройство по п.15, в котором средство для определения ненамеренного выезда из полосы движения автомобиля содержит средство определения выезда из полосы движения.

17. Устройство по п.15, в котором средство для попеременного приложения тормозного усилия к управляемым колесам автомобиля содержит электронный блок управления, который выдает управляющий сигнал тормозной системе автомобиля.

18. Устройство по п.17, в котором автомобиль имеет левый тормоз, относящийся к левому управляемому колесу, правый тормоз, относящийся к правому управляемому колесу, и тормозную педаль, которую приводит в действие водитель автомобиля, чтобы привести в действие левый и правый тормоза, при этом электронный блок управления выполнен с возможностью попеременного включения выбранного одного из левого и правого тормозов в соответствии с определением ненамеренного выезда из полосы движения автомобиля.