專利名稱：具有取決于狀況的動態(tài)匹配的自適應(yīng)速度調(diào)節(jié)器的制作方法
具有取決于狀況的動態(tài)匹配的自適應(yīng)速度調(diào)節(jié)器
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及 一 種具有取決于狀況的動態(tài)匹配的自適應(yīng)速度調(diào)節(jié)
哭
對于汽車來說已經(jīng)知道自適應(yīng)速度調(diào)節(jié)器，它們不僅允許自動調(diào) 節(jié)行駛速度至 一 個由司機所選擇的期望速度，而且也允許在以下情況 下進行自動的速度匹配和距離調(diào)節(jié)，在這些情況下有 一 軔比較緩慢地 在前面行駛的汽車位于自身的車道上，這汽車例如借助于一個雷達系 統(tǒng)來測位。調(diào)節(jié)器根據(jù)由雷達系統(tǒng)所提供的距離數(shù)據(jù)和速度數(shù)據(jù)計算 出一個正的或負的名義加速度，它然后通過相應(yīng)地作用于汽車的驅(qū)動 系統(tǒng)和必要時也作用于制動系統(tǒng)而被轉(zhuǎn)換，因此可以在合適的安全距 離內(nèi)跟蹤前面的汽車。這種安全距離一般取決于時間并且通過所謂車 間時距來定義，也就是說在前面的汽車和自身汽車之間的時間距離。
考慮到盡可有舒適的和節(jié)省燃油的行駛方式使這在速度調(diào)節(jié)器 運行時所許可的名義加速度限制于一個規(guī)定的加速度范圍里。該加速 度范圍的上限和車間時距是確定速度調(diào)節(jié)器的動態(tài)性特性的參數(shù)的 實例。在高動態(tài)時允許較高的加速度，而且名義車間時距調(diào)整設(shè)定到 一個相對低的值。
確定動態(tài)性特性的參數(shù)或者在系統(tǒng)里規(guī)定為固定的或者可以由
司機按照愿望進行調(diào)整。例如已知有ACC (自適應(yīng)巡航控制)系統(tǒng)， 此處司機可以根據(jù)其個人偏愛在1S至2S的范圍里選擇名義車間時 距。同樣也已知有一些系統(tǒng)，此處司機可以在規(guī)定的動態(tài)性特性(例 如"運動的，，或者"省油的")之間選擇，這些動態(tài)性特性分別通過 一個特殊的參數(shù)組來確定。在一些系統(tǒng)中也可以根據(jù)自動的司機識別 系統(tǒng)使動態(tài)分布匹配適應(yīng)于各自司機的偏愛。
由DE 198 43 395 Al已知了 一種自適應(yīng)速度調(diào)節(jié)器，在這調(diào)節(jié)器 中也規(guī)定了使動態(tài)性特性自動地匹配于各自的行駛狀況。這里例如區(qū) 分為以下行駛狀況在高速公路上正常行駛、在高速公路上超車、在 城市內(nèi)正常行馬史、在城市內(nèi)超車和停車和開動。除此之外在本專利說 明中也敘述了存取一個導(dǎo)航系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的方法，因而例如在一個轉(zhuǎn)彎
多的路段前可以自動地被轉(zhuǎn)換到一種較小的動態(tài)狀況。
以前所使用的A C C -系統(tǒng) 一 般用于在高速公路上或者構(gòu)筑良好的 地方公路上行駛并且只能用于某一個極限速度，例如30km/h之上。 然而開發(fā)了先進的系統(tǒng)，它們也可以使用在較低速度時，直至停車， 而且它們例如在停車和開動時實現(xiàn)行駛，也可以使汽車在此狀態(tài)下自 動制動以及在一定的條件也可以使汽車自動地重新起動。這些系統(tǒng)被 稱之為"全速范圍的ACC" (ACC-FSR)或"ACC/Stop&Go" (ACC/ 停車和開動)。
本

發(fā)明內(nèi)容
具有在權(quán)利要求中所述特征的本發(fā)明尤其可以在這些先進的 A C C -系統(tǒng)中改善車輛流并使行駛方式更好地適應(yīng)于司機的直覺特 性。為此目的速度調(diào)節(jié)器具有一個識別裝置，它專門設(shè)計用于識別各 種不同的所規(guī)定類型的汽車長龍行駛狀況并使動態(tài)性特性匹配適應(yīng) 于相應(yīng)所識別到的狀況。
所謂"汽車長龍行駛狀況"這里一般是指一種狀況，即有多輛汽 車一前一后地行駛或停在同一條車道上，其中自身的裝備有ACC-系 統(tǒng)的汽車是這汽車長龍中的 一輛汽車。這種汽車長龍行駛狀況的 一 個 典型例子例如在高速公路上的堵車。另一個例子，在城市交通中，在 交通信號燈長龍中的等候。這二個例子同時也是二種不同類型的汽車 長龍行駛狀況的實例，其中分別應(yīng)該應(yīng)用另外 一 種動態(tài)性特性。
在堵車或在交通緩慢(zahfliissig)時推薦一種具有小的動態(tài)性的 特性，也就是說尤其是具有小的最大加速度和大的時隙。高的動態(tài) 性，也就是說快速地緊跟(AufschliePen )并相對緊地駛向前面的汽車 上，這里就是說尤其是在長龍較長時并且首先，如果長龍里的多數(shù)汽 車都這樣的話，那就容易導(dǎo)致一種所謂的"手風琴效應(yīng)"，也就是說 汽車相對遠地相互拉開著的狀態(tài)和汽車必須擠靠很緊并且必須相對 猛的制動的狀態(tài)輪流地交替，其中這可能容易引起追尾事故。在這樣 一些狀況下往往產(chǎn)生一種堵車波，它逆著行駛方向傳播并由于所參與 車輛的遲后的反應(yīng)而不斷地加強， 一直到完全停下來。這就是在高速 公路上超負荷堵車的典型場面。具有較小動態(tài)性的特性在這里平衡地 作用并有助于改善交通流。它也更容易適應(yīng)于有經(jīng)驗司機的直覺性
能。此外通過 一 個具有較小動態(tài)性的特性降低了燃油消耗。
與之相比在一個交通信號燈或十字路口前從等候長龍中起動時 動態(tài)性更強的特性是合適的。這里就是說通過順暢的起動并通過一種
(在交通安全性的極限范圍里)更緊跟著前面汽車而實現(xiàn)在綠燈狀 態(tài)時有更多數(shù)量的汽車可以越過十字路口 ，因此可以對付得了大得多 的交通流，而不會造成堵車。
通過本發(fā)明實現(xiàn)了在這些不同的狀況時分別自動地選出適當?shù)?動態(tài)性特性，因此使系統(tǒng)性能更好地對應(yīng)于司機的直覺和期望。按此 方式通過本發(fā)明提高的對ACC-系統(tǒng)的認可并且同時有助于改善交通
、、六
本發(fā)明的有利設(shè)計方案和改進方案在從屬權(quán)利要求中加以說明。
速度調(diào)節(jié)器的識別裝置優(yōu)選具有至導(dǎo)航系統(tǒng)的接口 ，因此根據(jù)這 在導(dǎo)航系統(tǒng)中可動用的有關(guān)道路網(wǎng)和自身汽車位置的信息可以確 定自身汽車是否位于無交叉路口的公路上或者例如在一個交叉路口
前面。按此方式汽車長龍行駛狀況可以分別配屬于正確的類別。
為了識別十字路口和類似情況然而也可以有選地或者附帶地 動用其它的信息源，例如一種視頻和圖像處理系統(tǒng)。
為了提前識別堵車狀況也可以補充地取用 一 個堵車信息系統(tǒng)的 數(shù)據(jù)，例如無線電臺的堵車信息，通過移動通信網(wǎng)絡(luò)或者將來在必要 時也通過智能化的導(dǎo)航系統(tǒng)以及如果有 一個能進行圖象處理的攝像 系統(tǒng)的話，通過識別在動態(tài)的交通信號設(shè)備上的堵車報警。


本發(fā)明的一個實施例示于附圖中并在以下的說明中對此詳細加 以敘述。附圖所示為
圖1: 一個自適應(yīng)速度調(diào)節(jié)器的框圖2和3:用于說明速度調(diào)節(jié)器工作原理的不同交通狀況的簡圖。
具體實施例方式
圖1所示的速度調(diào)節(jié)器的核心部分是一個本身已經(jīng)了解的，具有 ACC-和停車和開動功能的電子調(diào)節(jié)器單元10，它由一個角度分辨的 雷達傳感器12獲得有關(guān)行駛在前面汽車的測位數(shù)據(jù)并對此進行分析 處理，以便通過作用于汽車的未示出的驅(qū)動系統(tǒng)和制動系統(tǒng)而調(diào)節(jié)行 駛速度。借助于雷達傳感器12也可以對旁邊車道上的汽車進行測位，
并且根據(jù)角度分辨率可以將經(jīng)測位的汽車配合于各個行車道。通過對
這些數(shù)據(jù)的統(tǒng)計評價至少在交通很繁忙時也可以確定自身的汽車位 于哪個車道上。
調(diào)節(jié)器單元10配合于一個識別裝置14,該裝置用于識別各種不 同的交通情況，其中尤其也有汽車長龍的行駛狀況。在汽車長龍行駛 狀況時區(qū)分各種不同的預(yù)先規(guī)定的類別，例如"沒有十字路口的堵車 狀況"和"在十字路口前的等候長龍"，而且各自所了解識別的狀況 通過識別裝置14被配屬于這些預(yù)先規(guī)定了的類別之一。為此目的識 別裝置14取用調(diào)節(jié)器單元IO的數(shù)據(jù)，包括雷達傳感器12的準備好 的測位數(shù)據(jù)。識別裝置14還具有一個接口 16通至一個汽車里的導(dǎo)航 系統(tǒng)以及一個接口 18通至一個堵車信息系統(tǒng)，例如通至一個無線通 信系統(tǒng)，此系統(tǒng)這里集成布置在導(dǎo)航系統(tǒng)里。根據(jù)這些通過這些接口 所接收到的數(shù)據(jù)，識別裝置14例如可以識別出汽車是否處于一個 所報告的堵車情況里或者一個這樣的堵車是否即將發(fā)生，汽車是否位 于一個十字路口前面或者在一個高速公^各進口前以及類似情況。對于 一種智能的導(dǎo)航系統(tǒng)(它通過通信的基礎(chǔ)設(shè)施接收不斷更新的數(shù) 據(jù))，那么在一定條件下也可以識別出建筑工地。
屬于識別裝置14的還有一個存儲器，在存儲器里對于每種預(yù)先 定義了的種類的汽車長龍行駛狀況至少存儲了一個動態(tài)性特性20， 22。對于單個類別來說也可以有選擇地存儲多個動態(tài)性特性。它們考 慮了各司機的個人偏愛。在這里所考察的實例中只表示出二個動態(tài)性 特性20， 22,也就是一個用于沒有十字路口的堵車情況(圖2)， 一 個用于在十字路口前的等候長龍(圖3)。
每個動態(tài)性特性由一組參數(shù)來定義，這些參數(shù)規(guī)定了在所涉及的 狀況類別中調(diào)節(jié)器單元10的功能原理。這樣的參數(shù)的實例是最大加 速度alim，它是當緊跟于加速行駛在前面的汽車或者車道在自身的汽 車前面是空著的時用來使汽車加速的最大加速度，這樣參數(shù)的實例還 有時隙t，以它在跟隨行駛時，在主動的距離調(diào)節(jié)時，跟蹤著行駛在
前的汽車。
在一種識別出的汽車長龍行駛狀況中識別裝置14根據(jù)所識別出 的類別選出動態(tài)性特性20, 22之一，從而使相應(yīng)的參數(shù)alim， t存入 在調(diào)節(jié)器單元10里，如在圖1中用一個開關(guān)24作了符號表示那樣。
若識別的狀況并不是汽車長龍行駛狀況，那么開關(guān)24也可以位于中立位置上，那么就使調(diào)節(jié)器單元io用一種標準的動態(tài)性特性來工作。
動態(tài)性特性20， 22可以有選擇地也通過只是一個或多于二個的 參數(shù)或者通過復(fù)合的參量來定義。例如可以通過一個附加的參數(shù)來定 義以下情況的 一種進入對策(Eintauchstrategie ):自身的汽車暫時地 低于時隙T，也就是說大致進入(eintaucht)到至行駛在前面的汽車的 安全距離里，如果行駛在前面的汽車變得較慢的話。通過一種這樣的 進入對策可以避免自身汽車的不舒適的高減速并使得性在前面汽車 的行駛方式中的不均勻得到平衡。
也可以定義一個函數(shù)來代替參數(shù)alim,這函數(shù)對于在自身汽車的 實際速度和名義速度之間的每個差值都規(guī)定了確定的加速度值或者 確定的加速度曲線。
動態(tài)性特性的 一個附加的參數(shù)可以有選擇地確定這由司機所選 擇的期望速度的暫時提高。例如在交通繁忙時在一個超車過程中就可 以確定期望速度被暫時地提高到一個值，該值例如超過被超車汽車 的絕對速度5km/h，以便縮短超車過程。
圖2所示的交通狀況相當于 一種堵車時的汽車長龍行駛或者在交 通緩慢時在一個無十字路口的街道上。這裝備有按照圖l所示的速度 調(diào)節(jié)器的汽車26是汽車長龍中的一輛汽車。借助于雷達傳感器12對 至少直接在前面行駛的汽車28進行測位。然而再前面行駛著的汽車 30大多數(shù)并不完全被汽車28遮擋住，因此同樣也可以對它們測位。 按此方式，如果并沒有報告堵車的話，那么識別裝置14也可以識別 出 一種汽車長龍的行駛狀況。原則上對于識別 一種汽車長龍行駛狀況 來說，直接行駛在前面的汽車28以一種速度行駛一個較長的時間就 夠了，該速度明顯低于所設(shè)定的期望速度。
根據(jù)導(dǎo)航系統(tǒng)的數(shù)據(jù)此外還可以確定自身的汽車26位于無十 字路口的街道32上或者至少在一段無十字路口的街道上。在這種情 況下識別裝置14選出動態(tài)性特性20,其特征在于一種相對較小的動 態(tài)性。與之對應(yīng)地aHm具有一個相對較小的值，而時隙t則相對較大。 若前面的汽車28, 30加速，則因此使自身的汽車26只具有適度加速 度跟隨它。因為在交通緩慢時接著一個這樣的加速過程大多在短時間 之后又接著是一個減速過程，因此對于自身的汽車26來說實現(xiàn)了一
種更舒適的，放松的并且節(jié)省燃油的行駛方式，而且同時使交通流中 的振蕩波動變平滑。加大了的時隙T用于保證至前面的汽車有大的安 全距離，因而減少了撞車事故的危險并且同時提供了用于進入策略的 空間，通過這種策略還可以更好地平衡交通流中的波動。
圖3表示了一種汽車長龍行駛狀況，其中自身的汽車26和其余 的汽車28, 30位于十字路口 34前面的等候長龍里。十字路口的存在 與否可以根據(jù)由導(dǎo)航系統(tǒng)經(jīng)過接口 16所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)來識別出。在這 種狀況下通過識別裝置14對于某一個大致相當于長龍起動過程持續(xù) 時間的時間段被轉(zhuǎn)換至動態(tài)性特性22，其特征在于高的動態(tài)性。在這 種情況下許可有較高的加速度，而且時隙縮短了，因此自身汽車26 更快、更緊地跟住前面的汽車28,如果汽車長龍又運動的話。因此實 現(xiàn)了在一個規(guī)定的時間里可以使更多數(shù)量的汽車通過十字路口 34, 并因此改善了交通流。這種情況也相當于司機的期待和自然的行駛方 式，在這種狀況下司機同樣也將緊跟著前面的汽車。
在圖3所示的狀況中，如果自身汽車26是汽車長龍中的第一輛 汽車并且直接就停在十字路口前面，那么也可以至少在交通繁忙時識 別出"在十字路口前面的等候長龍"這種類別。隨后的汽車則雖然不 可能直接被測位，但一般可以認為其存在。交通繁忙的尺度可以通過 對雷達傳感器12的測位數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析處理而獲得。在交通不繁忙 時，例如夜晚，也就是說如果可以假定自身汽車26單獨地停于十 字路口34前面，那就可以選擇標準曲線來代替動態(tài)性特性22,因此 當司機給出起動命令時，自身汽車就緩慢地加速。因此尤其是降低了 對居民的噪聲污染。
上面所述的汽車長龍行駛狀況的分類還可以大大細化和擴展。如 果例如在按圖2所示的堵車狀況時自身汽車26和行駛在前面的汽車 28， 30位于左車道上而且汽車在二個車道上以近似相同的速度行駛， 如在堵車時往往出現(xiàn)的情況那樣，那就可以選擇一種動態(tài)性特性，此 時T相比于動態(tài)性特性20減小了 ，這是為了避免汽車從右車道變?nèi)氚?全距離里去。
另 一種可以考慮的改進在于在沒有十字路口的公路上有堵車狀 況時區(qū)分為在堵車時的行駛和駛向堵車的尾部上的行駛，及堵車的疏 散，例如根據(jù)堵車信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。"堵車的疏散"這種類別的準則
也可能在于在左車道上前面的汽車加速，而右車道則空著。在這種 狀況下適宜的是轉(zhuǎn)換至 一 種具有較高動態(tài)性的特性，以便使堵車的疏 散力口速。
可以根據(jù)雷達傳感器的數(shù)據(jù)和/或根據(jù) 一種智能導(dǎo)航系統(tǒng)的數(shù)據(jù) 來識別的其它可以考慮的分類，是車道從二個車道變窄到一個車道， 例如在建筑工地處，以及車道從一個道擴寬到二個道。在這種情況下
在車道變窄之前選擇一個具有低的動態(tài)性和具有特別大的時隙T的特 性，以便使汽車按照拉鏈鎖的原理更容易穿入。在離開建筑工地時則 轉(zhuǎn)換到 一 種具有較高動態(tài)性的特性上，以便改善交通流。
同樣也可以考慮在高速公路連接位置的范圍里加大時隙T,以便使 駛近的和轉(zhuǎn)彎的汽車的換車道更容易。按照一種變型方案，只有在加 速車道上測位該間距大于確定的最小間距的汽車進行時，那么在行駛 在高速公路入口范圍里的右車道上時才使時隙T加大。相反，如果汽 車在加速車道上的間距小于確定的下極限值的話，那么就可以相反地 縮短時隙并使加速度提高，以便使駛近的汽車更容易地會合進入到自 身汽車的后面。
權(quán)利要求
1.具有取決于狀況的動態(tài)匹配的自適應(yīng)速度調(diào)節(jié)器，其特征在于識別裝置(14)，該識別裝置用于識別汽車長龍行駛狀況的各種規(guī)定的不同類別并用于選擇匹配于所識別狀況的動態(tài)性特性(20，22)。
2. 按權(quán)利要求1所述的速度調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述識別裝 置(14)設(shè)計用于在識別類別時來區(qū)分自身汽車(26)是位于無十 字路口的街道(32)還是位于十字路口 (34)或入口前的街道段上。
3. 按權(quán)利要求1或2所述的速度調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述識 別裝置(14)具有與導(dǎo)航系統(tǒng)的接口 ( 16)。
4. 按上述權(quán)利要求之一所述的速度調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述 識別裝置(14)具有與堵車信息系統(tǒng)的接口 U8)。
5. 按上述權(quán)利要求之一所述的速度調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述 動態(tài)性特性的區(qū)別在于參數(shù)(anm),該參數(shù)確定了在前面的汽車(28) 的速度變化時或者在自身行駛車道空出來時自身汽車(26)的加速特 性。
6. 按上述權(quán)利要求之一所示的速度調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述 動態(tài)性特性(20, 22 )的區(qū)別在于時隙(O ,以此時隙在距離調(diào)節(jié) 的范圍內(nèi)跟隨著行駛在前面的汽車(28)。
全文摘要
具有取決于狀況的動態(tài)匹配的自適應(yīng)速度調(diào)節(jié)器，其特征在于一種識別裝置(14)，它用于識別各種不同的規(guī)定類型的汽車長龍行駛狀況并用于選擇一種匹配于所識別的狀況的動態(tài)性特性(20，22)。
文檔編號B60W30/16GK101193768SQ200680020263
公開日2008年6月4日 申請日期2006年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月7日
發(fā)明者M·哈格曼, O·施文德特 申請人:羅伯特·博世有限公司