專利名稱：在超車過程期間輔助駕駛員的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在超車過程期間輔助駕駛員的方法和裝置。
背景技術(shù)：
超車過程需要機(jī)動(dòng)車輛駕駛員協(xié)調(diào)多個(gè)不同任務(wù)。其包括在超車過程開始之前駕 駛員不僅占據(jù)一股車道，而且他保持距前方行駛車輛的距離最小，并且觀察超車所需的另 一車道上的交通狀況。為了使駕駛員擺脫維持預(yù)定速度并跟隨在前方形式的車輛同時(shí)保持 與其的最小距離的負(fù)擔(dān)，已經(jīng)開發(fā)出了自適應(yīng)巡航控制方法，其中基于傳感器系統(tǒng)探測(cè)到 的數(shù)據(jù)以將車速和/或距前方行駛車輛的距離保持穩(wěn)定在預(yù)定范圍內(nèi)的方式調(diào)節(jié)機(jī)動(dòng)車 輛的加速和減速。特別地，與距離相關(guān)的巡航控制系統(tǒng)是眾所周知的，其中如果傳感器系統(tǒng) 沒有探測(cè)到前方正好有車輛行駛則控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)為預(yù)定速度，并且隨后如果在相應(yīng)的距離 范圍內(nèi)探測(cè)到這種車輛則控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)為預(yù)定距離。在超車過程期間，需要干預(yù)這種控制系統(tǒng)，否則自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)將不允許加 速直至要超過的車輛完全離開行駛路徑或者不再被傳感器系統(tǒng)所感應(yīng)到。在其它情況下， 通常駕駛員在改變車道之前已經(jīng)開始加速用于超車過程以便能夠在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)結(jié) 束超車過程并能夠更好地切入超車道上更為快速移動(dòng)的車流中。因此，為了得到系列動(dòng)作 與人類駕駛員的駕駛方式相對(duì)應(yīng)的協(xié)調(diào)、流暢的超車過程，需要一旦探測(cè)到駕駛員的超車 意圖便改變自動(dòng)自適應(yīng)巡航控制過程。德國(guó)專利DE 4200694A1公開了如果駕駛員通過例如激活行駛方向指示器指示其 超車意圖則中斷自適應(yīng)巡航過程預(yù)定時(shí)間段。這樣做的缺點(diǎn)在于確保維持與前方行駛車輛 相距安全距離的自動(dòng)自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)在此時(shí)間段不起作用。如歐洲專利EP 1037760A1中所描述的，在超車過程之前，可將距前方行駛車輛的 距離的設(shè)定點(diǎn)值(其預(yù)定用于自適應(yīng)巡航控制過程)減小至最小允許距離。如果系統(tǒng)探測(cè) 到碰撞風(fēng)險(xiǎn)則結(jié)束超車過程，并且如果合適的話便制動(dòng)車輛。根據(jù)德國(guó)專利DE 19757063，當(dāng)指示需要改變車道以便超車的行駛方向指示器激 活時(shí)，車速已增加且距前方行駛車輛的距離減小。美國(guó)專利US 6842687B1公開了一種用于在超車過程期間輔助機(jī)動(dòng)車輛駕駛員的 方法，該方法中測(cè)量距在同一車道上前方行駛的車輛的距離和距在超車道上前方行駛的車 輛的距離。如果探測(cè)到駕駛員需要超車，則計(jì)算超車速度并將對(duì)超車速度的調(diào)節(jié)應(yīng)用在穩(wěn) 態(tài)自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)上。在上述方法中，使用對(duì)應(yīng)于自適應(yīng)巡航控制和/或巡航控制方 法的加速度；然而，出于駕駛舒適性和經(jīng)濟(jì)性的考慮，其總體上設(shè)定為相對(duì)較低的值。結(jié)果， 無法以最佳方式執(zhí)行超車過程；另外，由于人類駕駛員會(huì)使用大得多的加速度來超車，這種 系列動(dòng)作與人類駕駛員的駕駛方式不同。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種在超車過程期間輔助機(jī)動(dòng)車輛駕駛員而不會(huì)產(chǎn)生上述缺點(diǎn)的方法和裝置。通過根據(jù)本發(fā)明的方法和裝置實(shí)現(xiàn)了該目的。根據(jù)本發(fā)明的方法基于調(diào)節(jié)機(jī)動(dòng)車輛距前方行駛車輛的距離的方法，特別是基于 自適應(yīng)或基于距離的巡航控制方法。這種類型的方法本質(zhì)上是已知的，并被稱為例如“自動(dòng) 巡航控制(automatic cruise control，ACC) ”，或者特別是被稱為“自適應(yīng)巡航控制”。在該方法中，預(yù)先設(shè)定設(shè)定點(diǎn)距離，由傳感器系統(tǒng)所測(cè)量的距前方行駛車輛的距 離被調(diào)節(jié)為該設(shè)定點(diǎn)距離。為此，持續(xù)或以系統(tǒng)時(shí)鐘頻率測(cè)量距前方行駛車輛的當(dāng)前距離 并與設(shè)定點(diǎn)距離相比較。如果當(dāng)前距離小于設(shè)定點(diǎn)距離，則采取措施以增加距離；具體地， 可通過干預(yù)駕駛控制系統(tǒng)降低速度。也可根據(jù)當(dāng)前距離、與前方行駛車輛的相對(duì)速度、以及 其它參數(shù)和測(cè)量變量(例如當(dāng)前速度)的函數(shù)激活機(jī)動(dòng)車輛的制動(dòng)系統(tǒng)。如果當(dāng)前距離大 于設(shè)定點(diǎn)距離，可通過干預(yù)駕駛控制系統(tǒng)增加機(jī)動(dòng)車輛的速度。如果距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于設(shè)定點(diǎn) 距離或如果在傳感器系統(tǒng)的探測(cè)范圍內(nèi)沒有前方行駛車輛，則可將速度調(diào)節(jié)為設(shè)定點(diǎn)速度 (巡航控制模式)；當(dāng)接近相對(duì)較慢的前方行駛車輛時(shí)，以與機(jī)動(dòng)車輛以設(shè)定點(diǎn)距離跟隨前 方行駛車輛時(shí)(跟隨模式)相同的方式調(diào)節(jié)設(shè)定點(diǎn)距離且隨后不再達(dá)到設(shè)定點(diǎn)速度。在這種情況下，設(shè)定點(diǎn)距離可特別由駕駛員預(yù)先設(shè)定，或通過控制裝置例如使用 計(jì)算機(jī)指令或根據(jù)其它參數(shù)和測(cè)量變量的函數(shù)由預(yù)定表格確定。特別地，設(shè)定點(diǎn)距離可通 過設(shè)定點(diǎn)時(shí)間段(即通過機(jī)動(dòng)車輛沿設(shè)定點(diǎn)距離行駛所花費(fèi)的時(shí)間)說明；其通過機(jī)動(dòng)車 輛的當(dāng)前速度與設(shè)定點(diǎn)距離相關(guān)聯(lián)。為此也考慮了根據(jù)駕駛安全性確定的法律規(guī)定。預(yù)定 設(shè)定點(diǎn)速度也是如此。根據(jù)本發(fā)明的配置，控制系統(tǒng)對(duì)當(dāng)前距離或當(dāng)前速度與其各自設(shè)定 點(diǎn)值的偏差的反應(yīng)的類型和程度尤其取決于該偏差的大小并還取決于其它參數(shù)。通常，自 適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)總是允許駕駛員的干預(yù)。根據(jù)本發(fā)明，將機(jī)動(dòng)車輛和前方行駛車輛之間的距離自動(dòng)調(diào)節(jié)為第一設(shè)定點(diǎn)距離 Cl1 ；如果機(jī)動(dòng)車輛仍與前方行駛車輛相距很遠(yuǎn)，則如果合適的話巡航控制系統(tǒng)仍可進(jìn)行干 預(yù)并將速度調(diào)節(jié)為設(shè)定點(diǎn)速度。為了減小距前方行駛車輛的距離或增加機(jī)動(dòng)車輛的速度， 可使用第一加速度。作為干預(yù)駕駛控制系統(tǒng)的結(jié)果，機(jī)動(dòng)車輛最快以加速度％加速；特別 是取決于與設(shè)定值的當(dāng)前偏差，當(dāng)前加速度也可小于％，或者可根據(jù)預(yù)定增加率使加速度 逐漸增加，最大至％。優(yōu)選地以使得巡航控制模式或跟隨模式中的控制過程允許舒適經(jīng)濟(jì) 地行駛的方式選擇第一設(shè)定點(diǎn)距離Cl1和第一加速度％。如果隨后在起始時(shí)間ts探測(cè)到駕駛員意圖超過前方行駛車輛，則將距前方行駛車 輛的距離調(diào)節(jié)為小于第一設(shè)定點(diǎn)距離Cl1的第二設(shè)定點(diǎn)距離。為此，將自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng) 中的設(shè)定點(diǎn)距離設(shè)定為較低值d2，優(yōu)選地在探測(cè)到意圖超車之后(例如在執(zhí)行必須的計(jì)算 運(yùn)轉(zhuǎn)之后或者如果合適的話在探測(cè)并處理測(cè)量值之后)直接進(jìn)行設(shè)定。然而，也能夠僅以 預(yù)定減速度或逐漸改變?cè)O(shè)定點(diǎn)距離。設(shè)定第二設(shè)定點(diǎn)距離d2的大小使得在所有情況下均 保持必須的安全距離。然而，該值小于第一設(shè)定點(diǎn)距離Cl1，在跟隨模式中對(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié)。較 小的距離用于允許超車過程更快地結(jié)束。其還對(duì)應(yīng)于超車時(shí)的習(xí)慣駕駛方式。根據(jù)本發(fā)明，在探測(cè)到超車意圖之后，能夠在設(shè)定點(diǎn)距離減小的同時(shí)或在其之后 使用比第一加速度大的第二加速度 。特別地，在與距離相關(guān)的巡航控制的情況下，可 使用較大加速度％以便調(diào)節(jié)為高于前方行駛車輛速度的設(shè)定點(diǎn)速度。這意味著一旦探測(cè) 到超車意圖，則能夠比巡航控制模式期間或跟隨模式期間更快地加速。一旦探測(cè)到超車意
5圖則將進(jìn)行加速，因?yàn)榭刂七^程調(diào)節(jié)為較小設(shè)定點(diǎn)距離d2并增加機(jī)動(dòng)車輛速度。一旦可使 用增大加速度％，則更為強(qiáng)勁地加速機(jī)動(dòng)車輛。結(jié)果，能夠流暢地執(zhí)行超車過程，并且如果 合適的話能夠更為容易地切入超車道上的快速車流中。除了接近前方行駛車輛之外，這還 能夠確保流暢的超車過程系列動(dòng)作，其模擬了人類駕駛員的駕駛方式。同時(shí)，繼續(xù)確保與前 方行駛車輛維持最小距離，特別是維持必要的安全距離。該方法通過可探測(cè)的駕駛員超車 意圖觸發(fā)的自動(dòng)系列動(dòng)作的結(jié)果是在執(zhí)行超車時(shí)可使駕駛員擺脫多個(gè)任務(wù)的負(fù)擔(dān)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，僅在起始時(shí)間ts之后的預(yù)定時(shí)間段At內(nèi)探測(cè)到 開始變換車道的情況下可使用第二較大加速度a2。為了增加減小距前方行駛車輛的距離所 需的速度，初始時(shí)僅可用加速度(其可在巡航控制模式或跟隨模式中使用)以便對(duì)距離 或速度與各自設(shè)定點(diǎn)值的偏差作出反應(yīng)。結(jié)果，在探測(cè)到駕駛員意圖超車之后，以相對(duì)較低 的加速度和相對(duì)較低的相對(duì)于前方行駛車輛的差速(根據(jù)控制系統(tǒng)的設(shè)定)接近前方行駛 車輛。與第一加速度％相比較大的第二加速度％僅在起始時(shí)間ts之后的時(shí)間段At內(nèi)開 始車道改變的情況下使用。優(yōu)選地可在探測(cè)到車道改變開始之后(例如在必需的計(jì)算運(yùn)轉(zhuǎn) 之后、或者如果合適的話在探測(cè)并處理測(cè)量值之后)立即使用所述較大加速度％。這樣，優(yōu) 選地以在常見情況下必須在該時(shí)間段內(nèi)開始車道改變以便從用于接近前方行駛車輛的加 速度改變成用于開始實(shí)際超車過程的較大加速度的方式選擇時(shí)間段At。例如，時(shí)間段At 可為8s，其對(duì)于很多駕駛情況而言已經(jīng)被證明是較好的。然而，At也可取決于多個(gè)測(cè)量的 值或參數(shù)，例如取決于當(dāng)前速度、相對(duì)于前方行駛車輛的距離和相對(duì)速度、設(shè)定點(diǎn)距離Cl1和 d2、以及加速度％和％。在自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)的情況下，如果在開始車道改變之后及特別 是在車道改變至超車道上之后不再探測(cè)到所述車輛為前方行駛車輛、或者特別是所述車輛 不再在相同車道上在前方行駛，可使用較大加速度％以便調(diào)節(jié)為高于前方行駛車輛速度的 設(shè)定點(diǎn)速度。在這種情況下，自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)不再激活或者調(diào)節(jié)為新的距超車道上前 方行駛車輛的設(shè)定點(diǎn)距離。由于僅在開始車道改變之后才可使用較大的加速度并因此僅用于執(zhí)行實(shí)際超車 過程，能夠特別安全并流暢地執(zhí)行超車過程。具體地，避免了當(dāng)未能發(fā)生車道改變(例如由 于駕駛員結(jié)束超車過程)時(shí)突然進(jìn)行制動(dòng)以便維持最小距離的情況。除了前述接近前方行 駛車輛之外，還能夠確保特別協(xié)調(diào)、舒適及流暢的超車過程系列動(dòng)作，其模擬了人類駕駛員 的駕駛方式。根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，如果在起始時(shí)間ts之后的預(yù)定時(shí)間段At 內(nèi)未探測(cè)到開始變換車道，則將距前方行駛車輛的距離調(diào)節(jié)為第一設(shè)定點(diǎn)距離屯。這確保 了即使意圖超車如果駕駛員尚未開始實(shí)際超車過程(例如由于與其初始估計(jì)相反，在超車 道上沒有足夠的空間可用)，則可以用于跟隨模式的設(shè)定點(diǎn)距離繼續(xù)采用跟隨模式。另外，如果在探測(cè)到開始車道改變之后可用的第二較大加速度最多可在時(shí)間段 Ata使用且隨后僅第一較小加速度％可用則尤為有利。結(jié)果，可避免過度加速，其會(huì)對(duì)車 輛乘客的駕駛舒適性和安全感起到不良作用。優(yōu)選地測(cè)量時(shí)間段使得在該時(shí)間段內(nèi)較 大加速度％足以在常見情況下達(dá)到已足夠大到用于超車過程的速度，或者足以接近可用于 巡航控制過程的設(shè)定點(diǎn)速度。為了在時(shí)間段Ata期滿之后超車過程的其它系列動(dòng)作，特別 是為了進(jìn)一步加速至達(dá)到設(shè)定點(diǎn)速度，控制過程可再一次基于第一加速度％。具體地，Ata 可為3秒，其已經(jīng)證明有利于大多的駕駛情形。然而，At也可取決于多個(gè)測(cè)量的值和參數(shù)，例如取決于當(dāng)前速度、相對(duì)于要被超車的車輛的距離和相對(duì)速度、設(shè)定點(diǎn)距離Cl1和d2、加速 度％和％、或者根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)功率、選擇的傳動(dòng)比、載貨、當(dāng)前道路的正負(fù)坡度等的函數(shù)的當(dāng) 前可實(shí)現(xiàn)的加速度。根據(jù)另一優(yōu)選實(shí)施例，可在起始時(shí)間ts之后的時(shí)間段At內(nèi)使用最多一次第二較 大加速度。這意味著即使在時(shí)間段At內(nèi)再次探測(cè)到開始車道改變，也不會(huì)對(duì)另一時(shí)間段 Δ ta再一次使用較大加速度％，且類似地不會(huì)由于在時(shí)間段Δ ta中重新探測(cè)到開始車道改 變而延長(zhǎng)使用較大加速度％的時(shí)間段。隨后不會(huì)再次使用較大加速度％直至在起始時(shí)間 ts之后的時(shí)間段At期滿后再次探測(cè)到駕駛員意圖超車，并從而設(shè)定新的起始時(shí)間。這增 加了本方法的運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性。根據(jù)本發(fā)明的方法的另一特定優(yōu)選實(shí)施例，檢測(cè)用于探測(cè)駕駛員意圖超車的第一 指示器，其中第一指示器包含預(yù)定方向的行駛方向指示器激活。預(yù)定方向優(yōu)選地為行駛方 向指示器激活指示超車意圖而非例如駛離道路或停車的方向。具體地，該方向可基于具體 國(guó)家而預(yù)定，例如在靠右行駛的國(guó)家其可為激活向左的行駛方向指示器。另外，其它指示器 (例如駕駛員的觀察方向)可用于探測(cè)駕駛員的超車意圖。優(yōu)選地持續(xù)執(zhí)行對(duì)指示器(例 如行駛方向指示器的位置)的探測(cè)，即實(shí)時(shí)探測(cè)或根據(jù)控制裝置的處理速度進(jìn)行探測(cè)。由 于這種方式利用存在于機(jī)動(dòng)車輛中的駕駛員控制元件的激活來探測(cè)駕駛員的超車意圖，能 夠?qū)崿F(xiàn)簡(jiǎn)單直觀地應(yīng)用本方法。另外，優(yōu)選地僅在機(jī)動(dòng)車輛當(dāng)前速度高于預(yù)定限值Vmin的情況(例如高于65km/h) 下探測(cè)駕駛員的超車意圖。僅在這種速度下，能夠以充足的理由假定駕駛員激活行駛方向 指示器指示意圖超車。根據(jù)本發(fā)明的方法的另一特定優(yōu)選實(shí)施例，探測(cè)用于探測(cè)開始車道改變的第二指 示器。第二指示器可包含下列測(cè)量或計(jì)算變量中的一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)向角、轉(zhuǎn)向角速度、轉(zhuǎn)向 角的時(shí)間積分、橫擺率、機(jī)動(dòng)車輛橫向加速度、和/或?qū)?yīng)于車道改變方向的行駛方向指示 器激活。轉(zhuǎn)向角和方向盤鎖及其隨時(shí)間的改變和對(duì)時(shí)間的積分均代表了駕駛員用于改變車 道的駕駛員行為。機(jī)動(dòng)車輛遭受的橫擺運(yùn)動(dòng)角速度和橫向加速度代表了機(jī)動(dòng)車輛對(duì)駕駛員 行為的反應(yīng)，且也可用于車道改變的指示器，特別是用作對(duì)開始由轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的車道改 變的確認(rèn)。也可為此評(píng)估行駛方向指示器的激活。優(yōu)選地實(shí)時(shí)和/或根據(jù)控制裝置的探測(cè) 速度和處理速度探測(cè)具體變量。通過這種指示器探測(cè)開始車道改變?cè)试S特別簡(jiǎn)單直觀地應(yīng) 用本方法。另外，優(yōu)選地僅在將行駛方向指示器設(shè)定為尤其是預(yù)定方向時(shí)探測(cè)車道改變的開 始，其允許探測(cè)超車意圖。結(jié)果，能夠輕易地區(qū)分車道改變和繞拐角行駛。根據(jù)另一優(yōu)選實(shí)施例，計(jì)算第一安全函數(shù)Si，并僅在第一安全函數(shù)當(dāng)前值處于預(yù) 定用于第一安全函數(shù)的范圍內(nèi)的情況下將距前方行駛車輛的距離調(diào)節(jié)至第二較小設(shè)定點(diǎn) 距離d2。根據(jù)另一優(yōu)選實(shí)施例，計(jì)算第二安全函數(shù)S2，且僅在第二安全函數(shù)的當(dāng)前值處于預(yù) 定用于第二安全函數(shù)的范圍內(nèi)的情況下能夠使用第二較大加速度。結(jié)果，能夠考慮與安全 相關(guān)的測(cè)量值和參數(shù)，其會(huì)使得超車或甚至減小與前方行駛車輛的距離縮短或車道改變變 得較為危險(xiǎn)。具體地，優(yōu)選地可評(píng)估一個(gè)或多個(gè)下列測(cè)量或計(jì)算變量用于計(jì)算第一和/或 第二安全函數(shù)機(jī)動(dòng)車輛當(dāng)前速度、機(jī)動(dòng)車輛相對(duì)于任何所需軸線的角速度、距前方行駛車 輛的當(dāng)前距離、距前方行駛車輛的距離改變速度、和/或橫擺率。這允許可靠地探測(cè)妨礙超車的車輛運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)狀況。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，探測(cè)駕駛員結(jié)束超車的意圖，例如通過重新設(shè)定行駛 方向指示器。在這種情況下，再次將距前方行駛車輛的距離設(shè)定為第一設(shè)定點(diǎn)距離Cl1，并可 使用第一加速度％。僅在后續(xù)重新探測(cè)到超車意圖時(shí)再次將該距離調(diào)節(jié)為較小設(shè)定點(diǎn)距離 d2。結(jié)果，駕駛員能夠在任何時(shí)間直觀地影響本發(fā)明的系列動(dòng)作。在一個(gè)實(shí)施例中，僅在先 探測(cè)到超車意圖后的時(shí)間At期滿之后才能夠重新探測(cè)超車意圖；這導(dǎo)致增加對(duì)駕駛員錯(cuò) 誤控制的保護(hù)。另外，駕駛員能夠出于安全原因而在任何時(shí)間干預(yù)該方法的系列動(dòng)作，并特 別是在任何時(shí)間結(jié)束所述方法。根據(jù)本發(fā)明的裝置包含用于探測(cè)機(jī)動(dòng)車輛距前方行駛車輛的距離以及如果合適 的話探測(cè)其它測(cè)量變量(例如當(dāng)前機(jī)動(dòng)車輛速度)的傳感器裝置，探測(cè)駕駛員超車意圖的 裝置、探測(cè)開始車道改變的裝置、和調(diào)節(jié)距前方行駛車輛距離的控制裝置。在本發(fā)明中，控 制裝置設(shè)計(jì)用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法?？刂蒲b置還可包含用于存儲(chǔ)必要參數(shù)和測(cè)量值的 存儲(chǔ)裝置以及例如用于輸入設(shè)定點(diǎn)速度的輸入裝置。


下面將通過示例參考附圖更為詳細(xì)地解釋本發(fā)明。圖1為顯示了根據(jù)本發(fā)明的方法的示例性實(shí)施例的系列動(dòng)作的簡(jiǎn)化框圖。圖加和2b顯示了根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)示例性實(shí)施例的距離、速度和加速度 的時(shí)間表。圖3a至3c顯示了根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)示例性實(shí)施例的多個(gè)階段中的行駛狀 況的平面圖。圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明的裝置實(shí)施方案的符號(hào)電路圖。1設(shè)定點(diǎn)距離2當(dāng)前距離
3速度4,4‘箭頭
5箭頭6加速度
7箭頭8機(jī)動(dòng)車輛
9車輛10探測(cè)范圍
11車道12行駛方向指示器
13箭頭14超車道
具體實(shí)施例方式根據(jù)圖1，根據(jù)本發(fā)明的方法的示例性實(shí)施例中的初始狀況為自適應(yīng)巡航控制和 巡航控制系統(tǒng)的跟隨模式(ACC跟隨模式)。在該狀況中，持續(xù)探測(cè)距在同一車道上前方行 駛車輛的當(dāng)前距離，并將其傳遞至控制裝置，其干預(yù)發(fā)動(dòng)機(jī)控制器使得距前方行速車輛的 距離基本上保持不變。該距離的設(shè)定點(diǎn)值為屯。在當(dāng)前距離與設(shè)定點(diǎn)值有所偏差時(shí)，可使 用用于改變速度并從而將距離調(diào)節(jié)為設(shè)定點(diǎn)值Cl1的最大設(shè)定點(diǎn)加速度％。自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)具有超車輔助模式，其中通過持續(xù)詢問例如行駛方向指示器 的位置來監(jiān)測(cè)駕駛員的超車意圖。超車輔助模式可在自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)的跟隨模式中持 續(xù)激活，或者其可除跟隨模式之外還需要激活超車輔助模式。然而，只要沒有探測(cè)到超車意圖，超車輔助模式便不會(huì)干預(yù)自適應(yīng)巡航控制過程(休眠模式)。如果超車輔助模式處于休眠模式且如果駕駛員激活指示意圖超車的方向的行駛 方向指示示器，則由此探測(cè)到超車意圖。該時(shí)間定義為起始時(shí)間ts。隨后開始超車輔助模 式的第一階段。在該第一階段，初始檢查當(dāng)前速度是否高于或等于預(yù)定最小速度Vmin，低于其則行 駛方向指示器激活足夠可靠地不指示超車意圖而可指示意圖駛離道路。最小速度Vmin的較 佳值為例如大約50km/h或大約65km/h。在相對(duì)較低的速度下，控制系統(tǒng)回到初始狀態(tài)，具 體地為參數(shù)Cl1和％所指示的跟隨模式。類似地，執(zhí)行第一安全檢查，其中特別是評(píng)估橫擺 率以便探測(cè)轉(zhuǎn)彎。如果橫擺率超過預(yù)定閾值，則將第一安全函數(shù)設(shè)定為值0，其也會(huì)導(dǎo)致控 制系統(tǒng)返回初始狀態(tài)。否則，第一安全函數(shù)設(shè)為值1。如果速度高于或等于最小速度Vmin且如果第一安全函數(shù)的值為1，則自適應(yīng)巡航 控制過程的設(shè)定點(diǎn)距離設(shè)為較小距離d2。特別是根據(jù)控制標(biāo)準(zhǔn)和安全標(biāo)準(zhǔn)確定距離Cl1和 d2。還能夠預(yù)定代表機(jī)動(dòng)車輛在當(dāng)前速度下行駛設(shè)定點(diǎn)距離Cl1或(12所需時(shí)間的時(shí)間段。這 樣，該時(shí)間段例如在跟隨模式中可為1. Is并在探測(cè)到超車意圖后降低至0.6s。在本例中還 可使用其它的車輛運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)變量。時(shí)間段At(例如8s)期滿之后，如果在此時(shí)間內(nèi)未開始車道改變，則設(shè)定點(diǎn)距離 再次回到初始值屯?？刂葡到y(tǒng)隨后返回初始狀態(tài)——跟隨模式。然而，如果在此時(shí)間段內(nèi) 以指示意圖改變車道的方式激活方向盤或者如果車輛執(zhí)行對(duì)應(yīng)的橫擺運(yùn)動(dòng)，超車輔助模式 進(jìn)入第二階段。在此第二階段，初始檢查行駛方向指示器是否仍啟動(dòng)。如果駕駛員已關(guān)閉指示器 閃爍燈或?qū)⑵湓O(shè)置為其它方向，這被探測(cè)為意圖結(jié)束超車過程。這樣，控制系統(tǒng)返回初始狀 態(tài)。類似地，確定第二安全函數(shù)，其可包含用于計(jì)算第一安全函數(shù)的變量以及其它變量(如 果合適的話)例如當(dāng)前速度或方向盤被鎖定的速度。如果由此顯而易見無法安全地執(zhí)行超 車過程，則第二安全函數(shù)的值設(shè)定為0且類似地控制系統(tǒng)返回初始狀態(tài)。另一方面，如果行 駛方向指示器持續(xù)打開且安全函數(shù)的值為1，則自適應(yīng)巡航系統(tǒng)將能夠使用較大加速度％。 在時(shí)間(例如3s)期滿后，控制系統(tǒng)返回初始狀態(tài)。圖加和213說明了例如距前方行駛車輛的設(shè)定點(diǎn)距離1、距前方行速車輛的當(dāng)前距 離2 (相對(duì)于固定距離)、以及機(jī)動(dòng)車輛的當(dāng)前速度3的時(shí)間圖。在此例中，時(shí)間繪制在橫坐 標(biāo)上。具體變量分別以任意單位繪制在縱坐標(biāo)上。根據(jù)圖2a，在箭頭4所指示的時(shí)間，通過激活行駛方向指示器探測(cè)到駕駛員的超 車意圖并開始超車輔助模式的第一階段。在已檢查車速和第一安全函數(shù)之后，減小距前方 行駛車輛的設(shè)定點(diǎn)距離1。自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)隨后干預(yù)發(fā)動(dòng)機(jī)控制器并增加速度3，結(jié)果 減小了距前方行駛車輛的距離2 (其初始時(shí)略有增加)。然而，根據(jù)圖2a，未發(fā)生車道改變。 在箭頭5所指示的時(shí)間，超車過程由于例如駕駛員重新設(shè)定指示閃光燈或由于預(yù)定時(shí)間段 期滿而結(jié)束。設(shè)定點(diǎn)距離隨后再次設(shè)定為較早值，控制系統(tǒng)返回初始狀態(tài)，且通過降低速度 3再次回到較早距離值?？捎糜谠黾雍蜏p小距離的最大加速度和減速度為對(duì)應(yīng)于跟隨模式 的自適應(yīng)巡航控制的速度并相對(duì)較低這樣不會(huì)再次達(dá)到初始距離直至沿時(shí)間軸曲線的后 期(未顯示)。如圖2b中所示，在箭頭4’所指示的時(shí)間，行駛方向指示器激活并開始超車輔助模式的第一階段。與圖加中一樣，速度3此時(shí)也增加以便減小距前方行駛車輛的距離。可用 于此的加速度6相對(duì)較低。在箭頭7所指示的時(shí)間，方向盤移動(dòng)以便改變至超車道。探測(cè) 方向盤的運(yùn)動(dòng)和/或?qū)?yīng)的機(jī)動(dòng)車輛橫擺運(yùn)動(dòng)并開始超車輔助模式的第二階段。在這種 情況下，能夠使用對(duì)方向盤位置的過濾和/或微分和/或積分來增加探測(cè)車道改變的可靠 性。在已經(jīng)檢查指示閃光燈位置和第二安全函數(shù)之后，隨后可使用大得多的加速度6，如圖 2b中圖表的右側(cè)區(qū)域所示。機(jī)動(dòng)車輛響應(yīng)于加速度增加而車速增加，其也在該圖表的右側(cè) 區(qū)域顯示。圖3a顯示了初始狀況下的交通狀況，具體地在機(jī)動(dòng)車輛8的自適應(yīng)巡航控制和巡 航控制系統(tǒng)的跟隨模式中。自適應(yīng)巡航控制和巡航控制系統(tǒng)包含傳感器裝置(未顯示)用 于探測(cè)距前方行駛車輛9的距離，例如一個(gè)或多個(gè)根據(jù)雷達(dá)原理或激光雷達(dá)原理運(yùn)轉(zhuǎn)的傳 感器。傳感器裝置的測(cè)量范圍10基本上指向行駛方向以便探測(cè)正在行駛的車道11上的障 礙物。在跟隨模式中，自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)干預(yù)發(fā)動(dòng)機(jī)控制器使得機(jī)動(dòng)車輛8和前方行駛 車輛9之間的距離d基本上保持不變?yōu)榈谝辉O(shè)定點(diǎn)距離屯。如圖北中所示，通過激活行駛方向指示器12觸發(fā)超車輔助模式的第一階段，其中 將距前方行駛車輛的距離d調(diào)節(jié)為較小的設(shè)定點(diǎn)值d2。結(jié)果，車輛以提供用于跟隨模式或 巡航控制模式的加速度進(jìn)行加速，且距前方行駛車輛的距離減小。這樣，第一階段模擬了人 類駕駛員所執(zhí)行的靠近前方車輛與加速以便準(zhǔn)備超車過程。在圖: 中所示的情況下，盡管 激活行駛方向指示器，未發(fā)生車道改變。圖3c顯示了在超車輔助模式第一階段開始后已通過將方向盤鎖定在設(shè)定行駛方 向指示器12的相同方向來開始車道改變較短時(shí)間的行駛情況。機(jī)動(dòng)車輛8距前方行駛車 輛9的距離d尚未明顯減小，但由于探測(cè)到超車意圖，已可使用如箭頭13所示的較大加速 度。由于方向盤鎖定，機(jī)動(dòng)車輛8將執(zhí)行橫擺運(yùn)動(dòng)，并最終執(zhí)行車道改變至超車道14(未顯 示)。超車道14大體上可為單向多車道公路的一股車道或?qū)γ孳嚨郎系囊还绍嚨?。第二階 段能夠利用人類駕駛員執(zhí)行超車過程的加速度。除了加速和第一階段中的靠近(如果合適 的話)之外，這還允許安全、舒適、順暢地超車。圖4通過示例顯示了用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的控制裝置一部分的符號(hào)電路 圖。為了開始第一階段(圖4中“phase」”)，評(píng)估當(dāng)前速度、行駛方向指示器的位置、和橫 擺率。為此，計(jì)算第一安全函數(shù)(其可設(shè)定值0或1)。如果第一安全函數(shù)的值為1，則開始 超車輔助模式的第一階段。在這種情況下，選擇超車輔助模式(“轉(zhuǎn)向指示器輔助”，TIA) 的時(shí)間段，例如0.6s。第一階段維持最多8s。如果第一安全函數(shù)的值為0，則不開始第一階 段。在這種情況下，時(shí)間段繼續(xù)為至少1.1s。為了開始第二階段，評(píng)估第一安全函數(shù)、距離、相對(duì)速度、轉(zhuǎn)向角和速度用于第二 安全函數(shù)，并使用存儲(chǔ)表格(“查值表”，LuT)評(píng)估最后兩個(gè)變量。如果第二安全函數(shù)的值 為1且如果對(duì)應(yīng)地開始第二階段，則可使用較大加速度 ，在本例中為0. Sm/sec2。否則，在 3s期滿后，不使用較大加速度。將各自的加速度值傳遞至控制系統(tǒng)(ACC)。
權(quán)利要求
1.在超車過程期間輔助機(jī)動(dòng)車輛(8)駕駛員的方法，其特征在于可使用第一加速度％將所述機(jī)動(dòng)車輛(8)和前方行駛車輛(9)之間的距離自動(dòng)調(diào)節(jié) 至第一設(shè)定點(diǎn)距離Cl1 ；以及在起始時(shí)間ts探測(cè)到所述駕駛員意圖超車后，將所述距前方行駛車輛(9)的距離調(diào)節(jié) 為第二較小設(shè)定點(diǎn)距離d2 ；其中，在探測(cè)到所述駕駛員意圖超車之后，可使用第二較大加速度％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二較大加速度％僅在所述起始時(shí)間ts后預(yù)定時(shí)間段△ t內(nèi)探測(cè)到開始車道改 變之后可用。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，如果在所述起始時(shí)間ts后所述預(yù)定時(shí)間段At內(nèi)未探測(cè)到開始車道改變，則將所述距 前方行駛車輛(9)的距離再次調(diào)節(jié)為所述第一設(shè)定點(diǎn)距離屯。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述在探測(cè)到開始車道改變后可用的第二較大加速度％最多可使用時(shí)間段△ ta，且隨 后可再次使用所述第一加速度 。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述第二較大加速度最多可在所述起始時(shí)間ts后所述預(yù)定時(shí)間段At內(nèi)使用一次。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，探測(cè)用于探測(cè)所述駕駛員超車意圖的第一指示器，其中所述第一指示器包含激活預(yù)定 方向的行駛方向指示器。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，僅在所述機(jī)動(dòng)車輛(8)速度高于可預(yù)定限值、優(yōu)選地高于50km/h或65km/h的情況下 探測(cè)所述駕駛員的超車意圖。
8.根據(jù)權(quán)利要求2至7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，探測(cè)用于探測(cè)開始車道改變的第二指示器，其中所述第二指示器包含一個(gè)或多個(gè)下列 變量轉(zhuǎn)向角、轉(zhuǎn)向角速度、所述轉(zhuǎn)向角的時(shí)間積分、橫擺率、所述機(jī)動(dòng)車輛(8)的橫向加速 度、預(yù)定方向的行駛方向指示器激活。
9.根據(jù)權(quán)利要求2至8中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，僅在設(shè)定所述行駛方向指示器的情況下探測(cè)開始車道改變。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，僅在第一安全函數(shù)的當(dāng)前值處于預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)計(jì)算所述第一安全函數(shù)并將所述距前 方行駛車輛的距離調(diào)節(jié)為所述第二較小設(shè)定點(diǎn)距離d2。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，僅在第二安全函數(shù)的當(dāng)前值處于預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)計(jì)算所述第二安全函數(shù)并使用所述第 二較大加速度El2。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的方法，其特征在于，評(píng)估一個(gè)或多個(gè)下列變量用于計(jì)算所述第一安全函數(shù)和/或第二安全函數(shù)的當(dāng)前值 所述機(jī)動(dòng)車輛(8)的速度、所述機(jī)動(dòng)車輛(8)的角速度、距前方行駛車輛(9)的距離、相對(duì) 于前方行駛車輛(9)的相對(duì)速度、橫擺率。
13.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在探測(cè)到所述駕駛員意圖結(jié)束超車后，將所述距前方行駛車輛(9)的距離調(diào)節(jié)為所述 第一設(shè)定點(diǎn)距離Cl1，并可使用所述第一加速度 。
14.一種執(zhí)行用于在超車過程期間輔助機(jī)動(dòng)車輛(8)駕駛員的方法的裝置，包含用于 探測(cè)所述機(jī)動(dòng)車輛(8)距前方行駛車輛(9)的距離的傳感器裝置、用于探測(cè)所述駕駛員的 超車意圖的裝置、用于探測(cè)開始車道改變的裝置、用于調(diào)節(jié)距所述前方行駛車輛(9)的距 離的控制裝置，其中所述控制裝置配置用于執(zhí)行上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于在超車過程期間輔助機(jī)動(dòng)車輛(8)駕駛員的方法，其中可使用第一加速度a1將機(jī)動(dòng)車輛(8)和前方行駛車輛(9)之間的距離自動(dòng)調(diào)節(jié)至第一設(shè)定點(diǎn)距離d1。在起始時(shí)間ts探測(cè)到駕駛員意圖超車后，將距前方行駛車輛(9)的距離調(diào)節(jié)為第二較小設(shè)定點(diǎn)距離d2并可使用第二較大加速度a2。結(jié)果，在超車過程執(zhí)行期間可使駕駛員擺脫負(fù)擔(dān)并確保了超車過程的系列動(dòng)作更安全、更舒適、及順暢。本發(fā)明還涉及執(zhí)行該方法的裝置。
文檔編號(hào)B60K31/00GK102126497SQ20101058575
公開日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2010年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月14日
發(fā)明者安德斯·格勞爾斯, 思德方·卡別斯, 普拉迪普·諾爾德, 阿米尼·卡西, 馬切伊·巴克 申請(qǐng)人:福特全球技術(shù)公司