CN111846045A - 用于警告摩托车驾驶员的方法以及实现这种方法的骑乘辅助控制器和摩托车 - Google Patents

Abstract

描述了一种用于警告摩托车（1）的驾驶员的方法和用于实现或控制这种方法的骑乘辅助控制器（3）。其中，该方法包括：基于来自至少一个传感器（17）的信号来监视交通状况；在基于来自至少一个传感器（17）的信号检测到危急交通状况时，通过在摩托车（1）上引起加速变化来警告驾驶员；其中，监视摩托车（1）的当前倾斜角度，并且考虑摩托车（1）的当前倾斜角度来设定在摩托车（1）上引起加速变化的方式和/或程度。

Description

用于警告摩托车驾驶员的方法以及实现这种方法的骑乘辅助 控制器和摩托车

技术领域

本发明涉及用于警告摩托车驾驶员的方法。此外，本发明涉及用于摩托车的骑乘辅助控制器和包括这样的控制器的摩托车，以及涉及用于实现和控制所提出的方法的计算机程序产品和包括这样的计算机程序产品的计算机可读介质。

背景技术

在驾驶车辆时，可能会出现危急或甚至危险的交通状况。在现代车辆中，可以提供传感器，其可以感测指示这种危急状况的参数。因此，基于传感器信号，可以警告车辆的驾驶员。

已经为汽车（即四轮车辆）开发了辅助控制器，其可以在检测到危急状况的情况下通过暂时激活汽车的制动来警告驾驶员。

然而，直到现在，自动警告制动功能的方法还不能用于摩托车（即两轮车辆）。

发明内容

鉴于该技术背景，本发明的实施例描述了用于警告摩托车驾驶员的方法、骑乘辅助控制器和包括这种骑乘辅助控制器的摩托车，由此，自动警告制动功能的想法可以适于并且用于摩托车。

本发明的优点

本发明的实施例可以允许在考虑摩托车的当前驾驶状况的同时通过暂时改变作用在摩托车上的加速以有利的方式警告摩托车的驾驶员。由此，尤其可以使警告驾驶员的过程更安全。

根据本发明的第一方面，提出了用于警告摩托车驾驶员的方法。

该方法包括：

-基于来自至少一个传感器的信号来监视交通状况；

在基于来自所述至少一个传感器的信号检测到危急交通状况时，通过在摩托车上引起加速变化来警告驾驶员；

其中监视摩托车的当前倾斜角度，并且考虑摩托车的当前倾斜角度来设定在摩托车上引起加速变化的方式和/或程度，

-其中，在当前倾斜角度小于预定第一倾斜角度值的情况下，通过至少致动摩托车的前轮制动来引起加速变化，

-其中，在当前倾斜角度大于预定第一倾斜角度且小于预定第二倾斜角度值的情况下，加速变化仅通过如下中的一个或多个来引起：致动摩托车的后轮制动、减小由摩托车的引擎产生的加速扭矩、以及将摩托车的自动变速器（automated transmission）暂时换挡至较低档位，第一倾斜角度值小于第二倾斜角度值，

-其中，在当前倾斜角度大于预定第二倾斜角度的情况下，不引起加速变化。

根据本发明的第二方面，提出了用于摩托车的骑乘辅助控制器，其中，该控制器适于实现和控制根据本发明的第一方面的实施例的方法中的一个。

根据本发明的第三方面，提出了一种摩托车，该摩托车包括根据本发明的第二方面的实施例的骑乘辅助控制器和用于确定摩托车的当前倾斜角度的加速传感器。

根据本发明的第四方面，提出了一种计算机程序产品，其包括计算机可读指令，所述指令当在可编程骑乘辅助控制器的处理器上执行时，指令处理器实现和控制根据本发明的第一方面的实施例的方法。

根据本发明的第五方面，提出了一种计算机可读介质，包括存储在其上的根据本发明的第四方面的实施例的计算机程序产品。

本发明的实施例之下的概念可以被解释为尤其基于以下想法和认知：

如上进一步所述，已经为汽车建议了自动警告制动功能的概念。然而，已经发现，这种概念不能简单地转用到摩托车。特别地，已经发现，自动地致动摩托车的制动在某些状况下可能会明显干扰摩托车驾驶员或者甚至造成对摩托车的驾驶状况的危急或危险影响。

特别地，已经发现，由于摩托车仅具有两个而不是四个车轮的事实，摩托车的动力学与汽车的动力学明显不同。由于摩托车是单轨车辆的事实，摩托车可以倾斜，即，可以在例如转弯时以一定倾斜角度偏离竖直取向。

当摩托车直立即倾斜角度为0°时，其动力学类似于汽车的动力学，原因在于，致动制动导致摩托车在驾驶方向上的负加速即减速。然而，在摩托车倾斜即倾斜角度大于0°时，除了加速变化之外，通常还会在摩托车上引起回转力。例如，当减速时，倾斜的摩托车可能倾向于改变其倾斜角度，从而也可能改变其未来的驾驶轨迹。对摩托车的这种影响可能会干扰驾驶员或者甚至造成危险的状况。

因此，提出了一种用于警告驾驶员的方法，其具体地考虑了摩托车的特性不同于汽车的特性。

特别地，其不仅检测是否出现危急交通状况，而且还例如致动摩托车的制动以引起摩托车上的加速变化。作为代替，摩托车的当前倾斜角度被监视，并且当设定引起加速变化的方式和/或程度时被考虑。

换句话说，除了指示危急交通状况的传感器信号之外，在确定是否应当通过引起摩托车上的加速变化来警告摩托车驾驶员时和/或在确定应当以哪种方式和/或以何种程度引起加速变化时，还考虑指示摩托车的当前倾斜角度的另外的参数。

由此，可以采用用于警告驾驶员的所提出的方法，使得在发起自动警告制动功能之前或之时，考虑摩托车的当前驾驶状况，特别是当前倾斜角度，

-其中，在当前倾斜角度小于预定第一倾斜角度值的情况下，通过至少致动摩托车的前轮制动来引起加速变化，

-其中，在当前倾斜角度大于预定第一倾斜角度且小于预定第二倾斜角度值的情况下，加速变化仅通过如下中的一个或多个来引起：致动摩托车的后轮制动、减小由摩托车的引擎产生的加速扭矩、以及将摩托车的自动变速器暂时换挡至较低档位，第一倾斜角度值小于第二倾斜角度值，

-其中，在当前倾斜角度大于预定第二倾斜角度的情况下，不引起加速变化。

由此，引起加速变化的方式和/或程度可以被设定成使得驾驶员不被打扰和/或加速变化本身不会使摩托车进入危急驾驶模式。因此，可以提高用于摩托车的自动警告制动功能的安全性和/或有效性。因此，在预定时间段内施加车轮制动的致动和加速扭矩的减小。而且，摩托车的自动变速器到较低档位的换档将通过在预定时间段内换回到原始较高档位来抵消。

在实施例中，该时间段在0.1秒至2秒之间选择。

例如，根据实施例，当前倾斜角度越小，引起的加速变化的强度可以设定得越高。

换句话说，当摩托车是直立或者仅稍微倾斜时，可能引起比当摩托车明显倾斜时更大的加速变化。例如，当摩托车处于大于15°的倾斜角度时，引起的加速变化可以明显更小，即，可以小于当0°的倾斜角度时引起的加速变化的80%或甚至小于其50%，可能包括±5°的公差。

例如，引起的加速变化可以随着摩托车的当前倾斜角度线性地或非线性地变化。例如，引起的加速变化在0°的倾斜角度下可以是最大的，而在例如30°的预定最大倾斜角度值下可以是最小的或甚至可以是零。

可以通过致动摩托车的前轮制动、致动摩托车的后轮制动、减小由摩托车的引擎产生的加速扭矩和/或将摩托车的自动变速器换档到较低档位来引起加速变化。

换句话说，存在引起驾驶摩托车上的加速变化的各种方式。可以考虑摩托车的当前倾斜角度来确定要针对特定驾驶状况而选择的选项。可能地，也可以在设定用于引起加速变化的选项时，考虑基于来自摩托车中的传感器的信号和/或其他影响而确定的危急交通状况的类型。

用于实现加速变化的一个选项是致动摩托车的车轮制动中的一个。其中，可以考虑到前轮制动和后轮制动关于它们的制动有效性以及它们对摩托车的驱动动力学的影响具有不同的特性。例如，致动摩托车的前轮制动将最有效地使摩托车减速，但是在向前轮上引起过大的力而使得前轮失去其牵引力的情况下可能会导致非常危险的驾驶状况。另一方面，致动摩托车的后轮制动将导致较低效的减速，但是例如阻止后轮通常比阻止前轮的危险小得多。

因此，通过在确定是否致动摩托车的任何车轮制动、致动摩托车的哪个车轮制动和/或致动车轮制动中的一个或两个到什么程度时考虑摩托车的当前倾斜角度，摩托车可以通过制动动作暂时减速，从而在检测到危急交通状况时有效地警告驾驶员。

替选地，可以通过减小由摩托车的引擎产生的加速扭矩来引起摩托车上的加速变化。这意味着，代替或除了致动任何车轮制动之外，还可以通过节流由摩托车的引擎产生的动力来暂时改变作用在摩托车上的加速。驾驶员可以直观地感觉到这种降低的动力，并且可以将其解释为警告。此外，暂时降低引擎产生的动力通常也会降低引擎产生的噪声，从而附加地强调了警告信号。

作为另一替选，摩托车的自动变速器可以被换档到较低档位，以便由此引起加速变化。在这种换档到较低档位时，摩托车的引擎通常必须以较高速率转动。因此，通常会引起作用在摩托车上的加速的变化。此外，较高的转动速率通常会导致较高的噪声生成和/或在不同频率下的噪声生成。这两种效果都可以吸引驾驶员的注意力，从而警告驾驶员。

在具体实施例中，仅在当前倾斜角度小于预定第一倾斜角度值的情况下，致动摩托车的前轮制动以引起加速变化。

换句话说，仅在所确定的当前倾斜角度例如足够小使得前轮处的制动动作不会对摩托车的驱动动力学造成任何不期望的影响或者甚至前轮处的牵引力损失的那些情况下，才通过致动摩托车的前轮制动来引起加速变化。在当前倾斜角度大于预定第一倾斜角度值的情况下，可能不允许致动前轮制动以产生预期的加速变化。例如，当检测到当前倾斜角度超过预定第一倾斜角度值时，可以仅应用用于产生加速变化的其他选项，诸如致动后轮制动、减小由摩托车的引擎产生的加速扭矩和/或将摩托车的自动变速器换档到较低档位。

例如，预定第一倾斜角度值可以小于20°。特别地，第一倾斜角度值可以在10°至20°之间的范围内。例如，第一倾斜角度值可以为15°。

可选地，第一倾斜角度值可以取决于摩托车的具体类型及其动力学来设定。例如，对于具有低重心的摩托车，诸如城市或赛道摩托车，第一倾斜角度值可以被设定为例如17°的较大值，而对于具有较高重心的摩托车，诸如例如越野摩托车，第一倾斜角度值可以被设定为例如13°的较小值。

此外，预定第一倾斜角度值可以固定地设定。作为替选，预定第一倾斜角度值可以例如由驾驶员取决于例如驾驶员的偏好和/或驾驶技能而可调整。

仅在当前倾斜角度小于预定第二倾斜角度值时引起加速变化。

换句话说，当检测到当前倾斜角度超过预定第二倾斜角度值时，可以不再允许引起加速变化。这意味着，对于摩托车倾斜超过可接受的最大倾斜角度的驾驶状况，防止引起任何加速变化。因此，在这种驾驶状况下，驾驶员将不会因关于任何危急交通状况的任何加速变化而被警告。然而，这是优选的，因为引起加速变化可能附加地使驾驶员在这种倾斜驾驶状况下困惑和/或甚至可能由于倾斜车辆上的附加加速力而引起摩托车的驾驶不稳定。

例如，预定第二倾斜角度值可以小于35°。特别地，预定第二倾斜角度值可以在25°至35°之间的范围内。例如，预定倾斜角度可以是30°。

与第一倾斜角度值类似，第二倾斜角度值也可以取决于摩托车的具体类型及其动力学来设定。例如，对于具有低重心的摩托车，第二倾斜角度值可以被设定为例如33°的较大值，而对于具有较高重心的摩托车，第一倾斜角度值可以被设定为例如27°的较小值。

此外，可以固定地设定预定第二倾斜角度值。作为替选，预定第二倾斜角度值可以例如由驾驶员取决于驾驶员的偏好和/或驾驶技能而可调整。

所提出的方法的实施例可以由摩托车中的骑乘辅助控制器来实现或控制。

其中，骑乘辅助控制器可以包括用于监视交通状况的至少一个传感器。作为替选，骑乘辅助控制器本身不具有这种传感器，但是这种传感器被包括在摩托车中，并且骑乘辅助控制器具有用于与这种外部传感器进行通信的接口和/或信号线。用于监视交通状况的传感器可以被配置用于感测摩托车的环境中的状况和/或作用在摩托车本身上的状况。例如，传感器可以是雷达传感器、诸如相机的光学传感器、超声传感器等中的一个。也可以使用多个和/或多种传感器来监视交通状况。此外，可以基于检测摩托车本身的驾驶特性的传感器（诸如速度传感器、转向角传感器、加速传感器等）的传感器信号来监视交通状况。

此外，骑乘辅助控制器可以包括用于确定摩托车的当前倾斜角度的加速传感器。作为替选，这种加速传感器不包括在骑乘辅助控制器本身中，而是包括在摩托车中，并且骑乘辅助控制器可以经由接口和/或信号线与这种加速传感器进行通信。

本文所提出的方法的实施例可以以硬件、软件、或硬件和软件的组合来实现。特别地，所提出的骑乘辅助控制器可以是可编程的，或者可以是为了其他目的而应用于摩托车中的可编程控制器的一部分。可以使用根据本发明的第四方面的计算机程序产品的实施例来对这种可编程设备进行编程。这种计算机程序产品可以由采用任何计算机语言的计算机可读指令形成，诸如当在处理器上执行时，处理器实现或控制所提出方法的方法步骤。计算机程序产品可以存储在任何类型的计算机可读介质上，诸如闪存、光存储器、磁存储器、CD、DVD等。此外，计算机程序产品可以存储在计算机、服务器或数据云上，从所述计算机、服务器或数据云可以经由诸如因特网的网络下载该计算机程序产品。

附图说明

下文，将参考附图描述本发明的实施例。然而，附图或描述都不应限制本发明。

图1示出根据本发明的实施例的具有控制用于警告驾驶员的方法的骑乘辅助控制器的摩托车；

图2示出指示根据本发明的实施例的方法的方法步骤的流程图。

附图仅是示意性的，并且不是按比例绘制的。

具体实施方式

图1示出了具有根据本发明的实施例的骑乘辅助控制器3的摩托车1。

摩托车1包括引擎5和自动变速器7，其操作尤其可以由骑乘辅助控制器3来控制。此外，摩托车1包括在前轮11处的前轮制动9和在后轮15处的后轮制动13，其操作尤其可以由骑乘辅助控制器3来控制。

骑乘辅助控制器3可以接收和分析来自传感器17的信号，诸如雷达传感器19、相机21和/或超声传感器23。基于这些信号，可以检测危急交通状况。例如，传感器的信号可以发信号通知接近其他车辆、道路上的障碍物、红灯等。

此外，骑乘辅助控制器3可以接收并分析来自加速传感器25的指示摩托车1的当前倾斜角度的信号。加速传感器25可以优选地感测沿不同方向的加速。例如，加速传感器25可以感测彼此正交的三个方向上的加速。由此，可以高精度地测量指示竖直方向与摩托车向侧方倾斜的平面之间的角度的摩托车的当前倾斜角度。当前倾斜角度可以是摩托车的当前整体姿态的一部分。

骑乘辅助控制器3具有用于处理来自传感器17和来自加速传感器25的信号的处理器27。骑乘辅助控制器3可以是可编程的。

利用骑乘辅助控制器3，可以实现自动警告制动功能，其例如通过暂时地致动制动9、13中的一个来使摩托车骑乘者知晓例如危险状况。例如，可以通过使用从基于传感器17之一的信号的环境感测所获得的信息来识别危险状况。

其中，可以注意到，虽然自动警告制动功能对于客车是已知的，但是由于车辆动力学在客车和摩托车之间完全不同的事实，这种已知的系统可能不能简单地转用到摩托车。为了实现安全且有效的警告制动功能，必须考虑摩托车具体情况。特别是，对于摩托车，自动制动致动可能会产生大的姿态变化，并且可能会使摩托车不稳定。然而，作为警告制动的目的，其应当足够强以将危险状况通知给骑乘者。因此，通常需要取决于摩托车的当前姿态来适当地控制前制动和后制动，以使功能有效。

通过在此描述的方法和骑乘辅助控制器3的实施例，通过使用诸如倾斜角度、俯仰角和摇摆率等之类的姿态信息来控制摩托车的前轮和后轮上的加速力，由此，可以提高摩托车的自动警告制动的安全性和有效性。在摩托车上，驱动扭矩控制、换档、再生制动和液压制动的部件都可用于产生例如制动力。取决于当前状况，也可以考虑这些部件的组合。

作为示例，摩托车的自动警告制动系统可以包括作为传感器17的雷达和相机、用于车辆姿态检测的惯性运动传感器、用于驱动扭矩控制的引擎扭矩控制系统、用于档位级控制的自动换档系统、作为主制动的液压制动单元、以及用于光学警告的显示器。然后，系统可以通过整合环境信息和车辆姿态信息来计算所需的制动力，并且通过控制引擎扭矩、换档和/或液压制动来产生纵向运动。作为传动系，大多数摩托车具有带有内燃机的后轴驱动，但是其可以具有例如带有轮内马达的前轴驱动和后轴驱动两者。通过适当地控制前轮和后轮上的制动力，系统可以提高警告制动的安全性和有效性。

因此，在基于来自传感器17的信号检测到危急交通状况时，可以通过在摩托车1上引起加速变化来警告驾驶员。其中，使用加速传感器25来监视摩托车1的当前倾斜角度，并且考虑该当前倾斜角度来设定在摩托车1上引起加速变化的方式和/或程度。

例如，倾斜角度LA和警告制动加速之间的关系可以被考虑如下：

状况A：0°<LA<15°：高程度的制动加速是可能的

状况B：15°<LA<30°：低程度的制动加速是可能的

状况C：LA＞30°：制动加速不可能。

在状况B中，摩托车明显向一侧倾斜，使得用于警告驾驶员的制动引起的加速与状况A相比应当被限制到较低的程度。对制动引起的加速的抑制可以取决于必要的滚转角。

在状况C中，摩托车向一侧倾斜到使得任何附加引起的制动加速可能是危险的程度。在这种状况下，骑乘者应自己意识到任何危险状况，使得警告制动功能应当不是必需的。

通过上述考虑，控制警告制动功能可以通过以下方式的组合来实现，以产生摩托车上的加速变化：

i）前轮制动9的致动

通过使前轮11制动，可以产生高的制动力，从而引起高的负加速变化。通常，前轮制动9的致动是进行警告制动的最有效方式。然而，由于强制动力所导致的不稳定性，前轮制动9的致动可能被限于上述状况A。

ii）后轮制动13的致动

后轮制动13的致动通常不如前轮制动9有效，但是在诸如上述状况B的高倾斜角度状况中不推荐使用前轮制动9时，其仍然可用作警告制动。

iii）引擎扭矩下降

使摩托车1的引擎5的输出扭矩下降、即减小由引擎5产生的加速扭矩可以产生相对低的制动力。通常，仅当骑乘者正在加速摩托车1时才引起加速变化。换句话说，引擎扭矩下降也是产生制动力的有效方式，尽管仅当骑乘者请求一定的引擎扭矩时才可能。该选项可以优选地与前轮制动致动和后轮制动致动中的至少一个结合使用。

iv）变速器降档

将摩托车1的自动变速器7换档到较低档位也可以产生相对低的制动力。此外，这种选项仅在当前档位是至少第二档或更高档位时才适用。换句话说，在摩托车1具有自动变速系统的情况下，降档也是产生制动力的一种方式。由于引擎5产生的噪声增加，这也可以具有声音警告效果。该选项还可以优选地与前轮制动致动和后轮制动致动和/或引擎扭矩下降中的至少一个结合使用。

图2中的流程图可视化在执行所提出的用于警告摩托车1的驾驶员的方法期间所进行的方法步骤。

在开始该过程之后（步骤S1），必须做出关于是否已经出现危急交通状况的决定（“

1”）（步骤S2）。该决定可以基于连续或重复地分析来自传感器17的信号而做出。如果确定没有危急交通状况，则不必发起动作（"na"）（步骤S3）。

如果确定了危急交通状况，则必须做出关于骑乘者是否知晓危急状况的进一步决定（“

2”）（步骤S4）。该决定可以基于例如检测由骑乘者做出的特定反应（诸如手动地致动制动和/或改变转向角）来进行。如果骑乘者已经识别出危急交通状况，则不必采取进一步的动作（步骤S5）。

然而，如果骑乘者没有识别出危急交通状况，则必须进行关于在摩托车1上引起加速变化的方式和/或程度的进一步决定（“

3”）。其中，上述状况A、B、C可以基于连续或重复地测量摩托车的当前倾斜角度来区分。

在状况A中，即，当检测到当前倾斜角度小于例如15°的预定第一倾斜角度值时，发起动作A（"aA"）（步骤S7）。在这样的动作A中，前轮制动9被致动以在摩托车1上引起加速变化。可选地，可以附加地应用另外的措施，诸如致动后轮制动13、减小由引擎5产生的加速扭矩和/或将自动变速器7换档到较低档位。

在状况B中，即，当检测到当前倾斜角度大于第一倾斜角度值但小于例如30°的预定第二倾斜角度值时，发起动作B（"aB"）（步骤S8）。在这样的动作B中，前轮制动9未被致动。而是仅致动后轮制动13以在摩托车1上引起加速变化。可选地，可以附加地应用进一步的措施，诸如减小由引擎5产生的加速扭矩和/或将自动变速器7换档到较低档位。

在状况C中，即，当当前倾斜角度大于预定第二倾斜角度值时，不采取动作（"na"）（步骤9），即，抑制引起任何加速变化。

Claims (12)

1.一种用于警告摩托车（1）的驾驶员的方法，其中所述方法包括：

基于来自至少一个传感器（17）的信号来监视交通状况；

在基于来自所述至少一个传感器（17）的信号检测到危急交通状况时，通过在所述摩托车（1）上引起加速变化来警告所述驾驶员；

其中监视摩托车（1）的当前倾斜角度，并且考虑摩托车（1）的当前倾斜角度来设定在摩托车（1）上引起加速变化的方式和/或程度，

-其中，在当前倾斜角度小于预定第一倾斜角度值的情况下，通过至少致动摩托车（1）的前轮制动（9）来引起加速变化，

-其中，在当前倾斜角度大于预定第一倾斜角度且小于预定第二倾斜角度值的情况下，加速变化仅通过如下中的一个或多个来引起：致动摩托车（1）的后轮制动（13）、减小由摩托车（1）的引擎（5）产生的加速扭矩、以及将摩托车（1）的自动变速器（7）暂时换挡至较低档位，第一倾斜角度值小于第二倾斜角度值，

-其中，在当前倾斜角度大于预定第二倾斜角度的情况下，不引起加速变化。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在预定时间段内应用所提及的用于实现加速变化的措施。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，在预定时间段内应用车轮制动的致动和加速扭矩的减小。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，摩托车的自动变速器到较低档位的换档将通过在预定时间段内换回到原始较高档位来抵消。

5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述时间段在0.1秒至2秒之间选择。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，当前倾斜角度越小，则引起的加速变化的强度被设定得越高。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，预定第一倾斜角度值小于20°。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，预定第二倾斜角度值小于35°。

9.一种用于摩托车（1）的骑乘辅助控制器（3），其中，所述骑乘辅助控制器（3）适于实现和控制根据前述权利要求之一所述的方法之一。

10.一种摩托车（1），包括根据权利要求9所述的骑乘辅助控制器（3）和用于确定所述摩托车（1）的当前倾斜角度的加速传感器（25）。

11.一种包括计算机可读指令的计算机程序产品，所述计算机可读指令当在可编程的骑乘辅助控制器（3）的处理器（27）上执行时，指令所述处理器（27）实现和控制根据权利要求1至8之一所述的方法。

12.一种计算机可读介质，包括存储在其上的其上存储的根据权利要求11所述的计算机程序产品。

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