自适应制动和方向控制系统(ABADCS)技术方案

一种控制和优化在受污染的、顺应性的或非顺应性的表面上操作的车辆的制动和方向控制的方法。该方法包括以下步骤：从多个传感器收集数据，该数据指示受污染的、顺应性的或非顺应性的表面的状况；以及将所述数据发送到一神经控制器，该神经控制器具有一配置为处理所述数据的算法。该算法包括：确定所述车辆的最佳制动和方向控制指令，基于计算出的最佳制动和方向控制指令生成警告和警报，以及将最佳制动和方向控制指令发送给所述车辆的制动和转向系统，以及将警告和警报发送给所述车辆的一警报和警告系统。该方法还包括根据所述神经控制器提供的最佳制动和方向控制指令来调整所述制动和转向系统的转向和方向控制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】自适应制动和方向控制系统(ABADCS)相关申请的交叉引用本申请要求2018年7月6日提交的美国临时专利申请No.62/694,719的权益，其整体并入引作参考。
本专利技术整体涉及车辆制动和方向控制系统，并且更具体地涉及设计为优化车辆的制动和转向响应的系统。
技术介绍
下文中，术语“车辆”是指使用车轮制动器停止的任何车辆，包括但不限于汽车、卡车、飞机、军用车辆、职业车辆、休闲车辆等。当前的车辆制动和方向控制系统没有用于识别表面上的污染物类型(例如，雨、雪、砾石等)或识别车辆正在行驶的表面类型的感测或其他输入。结果，这种控制系统无法针对不同的条件调节或优化其性能。当前的防抱死制动系统(ABS)和防滑制动系统(ASBS)防止车轮锁死、打滑、过快地减速和/或减速到超过一定的滑移率。相对于车辆的地面速度或相对于车辆的其他车轮测量滑移率。当前的防抱死制动系统(ABS)和防滑制动系统(ASBS)可以防止车轮锁死、打滑、过快地减速和/或减速到一定滑移率以上。相对于车辆的地面速度或相对于车辆的其他车轮测量滑移率。这些系统可以是线性手动、模拟、机械、液压、电气、电子、数字(线控飞行、线控转向)或混合系统。在这些系统中，人或计算机(例如，在自动操作期间)基于手、脚、电子或计算机控制来控制车辆的转向。这些控件可旋转车轮和/或方向舵，并输入围绕车辆重心(CoG)的偏荡或横向旋转。车辆对前述转向输入的响应也可以通过稳定性控制系统来辅助。这些系统的一个缺点是它们优化为在干燥路面上的功能。这些系统中使用的操作算法试图将滑移率保持在与干路面或坚硬非顺应性的表面上的阈值制动相关的低值内，通常在10％至20％的范围内。尽管某些轮胎的设计和制造为在不同种类的表面(例如雪胎中的刀槽花纹和沟槽)优化性能，但当前的制动系统使用相同的控制方法，无论车辆是在干路面还是在其他表面上。然而，车辆的响应将根据表面的状况和表面的类型而变化。当前系统的另一个缺点是，尽管车辆的各种控制系统倾向于独立地起作用，它们往往操纵车辆的相同系统。例如，ABS车辆和ASBS飞机通常在被雪污染的道路上减速得不那么快。结果，由于ABS和ASBS可能导致或允许车辆轮胎进行粘性打滑，因此车轮和方向舵转向可能无法快速响应操作员的控制输入。本申请提供了一种系统，该系统优化了车辆的制动和转向能力同时考虑到车辆在其上行驶的表面的状况。
技术实现思路
提供了一种用于地面车辆和飞机的自适应制动和方向控制系统(ABADCS)，该系统包括：多个传感器和数字数据连接/用于描述车辆当前运行状况的所有可用当前和预期的未来数据源输入，包括但不限于速度、最佳/自适应路面制动和/或转向牵引力、以及配备ABADCS的车辆的变化速度以及由此产生的与固定基础设施(GIS)和移动障碍物(其他车辆等)的当前时间交互作用；一自适应控制处理系统，其包括一启用了人工智能的自适应制动子系统，当驾驶员要求的制动或转向大于轮胎在受污染或不清洁、不干燥、非高牵引力的路面上的所提供的制动或转向力时，该子系统就参与并利用来自所述多个传感器的数据，以确定最佳的制动和转向动作，其中最佳的定义为最高制动力、最高转向力以及最可能的障碍物和危险规避路径的最安全交点；一用户反馈系统，包括一组触觉、听觉和视觉警告、警示和反馈方法，它们提高驾驶员在受污染的驾驶条件下的状况认知。前述车辆可以以操作者不知道或忽略实时操作条件的方式来操作。可以想到的是，ABADCS可以通过听觉和/或视觉和/或触觉来警告操作者，警告存在不利于车辆安全操作的操作条件。可以想到的是，ABADCS可以允许操作者以防止ABADCS协助车辆安全操作的方式来操作车辆。例如，操作员可能会太快地驾驶而无法使车辆停要求的距离内或在障碍物附近安全转向。在ABADCS无法协助操作员实现制动和/或方向控制的情况下，如果操作员要求转向，则ABADCS可配置为默认为脚踏韵律制动，如果操作员未要求转向，则默认为模拟制动((缺少方向控制(例如转向不足)或恢复方向控制(例如“尾摆”或转向过度))。提供了一种控制和优化在受污染的、顺应性的或非顺应性的表面上操作的车辆的制动和方向控制的方法。该方法包括以下步骤：从多个传感器收集数据，该数据指示受污染的、顺应性的或非顺应性的表面的状况；将所述数据发送到具有一配置为处理所述数据的算法的神经控制器，该算法包括：确定车辆的最佳制动和方向控制指令，基于计算出的最佳制动和方向控制指令生成警告和警报，并发送最佳制动和方向控制指令给所述车辆的制动和转向系统以及所述警报和警告系统给车辆的一警告和警报系统。该方法还包括根据由所述神经控制器提供的最佳制动和方向控制指令来调节制动和转向系统的转向和方向控制的步骤。在前述方法中，可以预期的是，在生成警告和警报的步骤之后，可以有一向半自动或全自动制动系统生成一布防信号的步骤，以基于实时情况对制动和转向系统进行预布防，所述实时情况可能存在于当车辆需要制动和/或进行方向控制的时候。还可以预期的是，该方法可以包括从用户向所述车辆的制动和转向系统发送一命令的步骤，以增加制动或转向以超过所述神经控制器提供的最佳制动和转向指令。在前述方法中，可以预期的是，所述用户可以是人、计算机和自动机器计算机中的至少一个。还可以想到的是，可以在检测到受污染的、顺应性的或非顺应性的表面之前启动所述神经控制器。还可以预期的是，所述车辆可以是手动、半自动和自动车辆中的一种。在前述方法中，所述神经控制器可以设置为重复监测被污染的、顺应性的或非顺应性的表面的状况，并将更新的制动和方向控制指令发送到所述车辆的制动和转向系统。在前述方法中，所述神经控制器可以设置为重复监测受污染的、顺应性的或非顺应性的表面的状况，并且向所述车辆的制动和转向系统发送更新的制动和方向控制指令，其中，所述半自动和全自动制动系统的算术预布防可以根据实时条件进行实时调整。还可以预期的是，所述神经控制器可以是一网络的一部分，该网络包括其他车辆中的多个神经控制器。在这样的网络中，所述神经控制器可以与多个神经控制器通信，以中继关于受污染或非顺应性的表面的数据。可以进一步预期的是，所述神经控制器可以设置为使用用于多个神经控制器的数据，以调节发送到所述车辆的制动和转向系统的制动和方向控制指令。在前述方法中，所述神经控制器可以是包括其他车辆中的多个神经控制器的网络的一部分。在这样的网络中，所述神经控制器可以与所述多个神经控制器通信，以中继关于被污染或非顺应性的表面的警报和警告。在前述方法中，最大制动力不能超过对轮胎或车辆的其他部件造成不可接受的损坏的水平。进一步预期的是，所述神经控制器可以设置为调整最佳制动和方向控制指令，以减少轮胎故障的风险。在前述方法中，所述车辆可以是飞机。本专利技术还可以提供一种用于控制和优化车辆的制动和方向控制的装置，该装置可以包括：多个传感器，其设置为确定被污染的、顺应性的或非顺应性的表面的状况；一警报和警告系统；所述车辆的一制动和转向系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制和优化车辆的制动和方向控制的方法，所述车辆在受污染的、顺应性或非顺应性表面上操作，该方法包括以下步骤：/n从多个传感器收集数据，该数据指示受污染的、顺应性或非顺应性的表面的状况；/n将所述数据发送给一神经控制器，该神经控制器一具有配置为处理所述数据的算法，其中，该算法包括：/n确定所述车辆的最佳制动和方向控制指令，/n根据计算出的最佳制动和方向控制指令生成警告和警报，以及/n将所述最佳的制动和方向控制指令发送到所述车辆的制动和转向系统，并将所述警告和警报发送到所述车辆的一警报和警告系统；和/n根据所述神经控制器提供的最佳制动和方向控制指令，调整制动和转向系统的转向和方向控制。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180706 US 62/694,7191.一种控制和优化车辆的制动和方向控制的方法，所述车辆在受污染的、顺应性或非顺应性表面上操作，该方法包括以下步骤：
从多个传感器收集数据，该数据指示受污染的、顺应性或非顺应性的表面的状况；
将所述数据发送给一神经控制器，该神经控制器一具有配置为处理所述数据的算法，其中，该算法包括：
确定所述车辆的最佳制动和方向控制指令，
根据计算出的最佳制动和方向控制指令生成警告和警报，以及
将所述最佳的制动和方向控制指令发送到所述车辆的制动和转向系统，并将所述警告和警报发送到所述车辆的一警报和警告系统；和
根据所述神经控制器提供的最佳制动和方向控制指令，调整制动和转向系统的转向和方向控制。


2.根据权利要求1所述的控制和优化车辆的制动和方向控制的方法，其特征在于，在所述生成警告和警报的步骤之后，有一基于实时条件向半自动或全自动制动系统生成一布防信号的步骤，以预先布防所述制动和转向，所述实时条件在车辆需要制动和/或进行方向控制时可能仍然存在。


3.根据权利要求1所述的控制和优化车辆的制动和方向控制的方法，其特征在于，还包括以下步骤：从一用户向所述车辆的制动和转向系统发送一命令，以增加制动或转向以超过所述神经控制器提供的最佳制动和转向指令。


4.根据权利要求3所述的控制和优化车辆的制动和方向控制的方法，其特征在于，所述用户是人、计算机和自动机器计算机中的至少一个。


5.根据权利要求1所述的控制和优化车辆的制动和方向控制的方法，其特征在于，在检测到受污染的、顺应性或非顺应性的表面之前，启用所述神经控制器。


6.根据权利要求5所述的控制和优化车辆的制动和方向控制的方法，其特征在于，所述车辆是手动、半自动和自动驾驶车辆中的一种。


7.根据权利要求5所述的控制和优化车辆的制动和方向控制的方法，其特征在于，所述神经控制器设置为重复监视受污染的、顺应性或非顺应性表面的状况，并将更新的制动和方向控制指令发送给所述车辆的制动和转向系统。


8.根据权利要求5所述的控制和优化车辆的制动和方向控制的方法，其特征在于，所述神经控制器设置为重复监视受污染的、顺应性或非顺应性表面的状况，并将更新的制动和方向控制指令发送给所述车辆的制动和转向系统，其中，算法预布防半自动和全自动的制动系统能够根据实时条件进行实时调整。


9.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯蒂芬·莱尔·麦基翁，泰·沙特克，保罗·爱德华·库德摩尔，
申请(专利权)人：伊戈尔航空有限公司，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA