CN106515734B - 用于机动车辆中自动适应加速的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆(1)中自动适应加速的方法，其中，检测装置(2)确定适用于一段道路的速度限制，速度限制模式控制器(6)根据速度限制来确定巡航控制设定点加速度，并且致动装置(8)根据巡航控制设定点加速度以驱动设定点加速度来致动机动车辆(1)的驱动装置(9)。该方法的特征在于，巡航和跟随模式控制器(12)根据检测到的与前方行驶车辆(13)的车距来确定距离控制设定点加速度，并且还在于驱动设定点加速度以这种方式受限于距离控制设定点加速度，即，驱动设定点加速度保持低于距离控制设定点加速度。

Description

用于机动车辆中自动适应加速的方法

技术领域

本发明涉及一种用于机动车辆中自动适应加速方法。

背景技术

维持与前方行驶的车辆所需的距离或距离范围，以这样的方式调节对应车辆的速度的自适应巡航控制器在现有技术中是众所周知的。这显著减轻驾驶员的压力，使得驾驶员可以不再亲自执行相应的制动和加速步骤。

EP 1930 863 B1描述了一种用于自动地检测道路标志的系统，并主要提及将这种系统集成到自适应巡航控制器上的可能性。

DE 10 2011 053 778 A1描述了一种用于自动地检测道路标志的系统，并提议根据检测到的速度限制来设置加速踏板灵敏度。

US 2012/0253628 A1描述了一种具有用于自动检测道路标志的摄像系统和自适应巡航控制器的机动车辆，其中对自适应巡航控制器来说设定点速度可以是预设的。如果基于道路标志检测到速度限制与设定点速度不对应，则自适应巡航控制器关闭，并且如果合适，当设定点速度已更新为速度限制时自适应巡航控制器再次开启。

本发明所基于的DE 103 03 010 A1描述了具有自适应巡航控制器和用于自动检测和评估道路标志的系统的机动车辆。应当建议的是，当行驶在具有速度限制的一段道路上时，这个速度限制是将由自适应巡航控制器确定的设定点速度限制在朝向上的方向上。这是为了防止预设的速度限制在距离控制的范围内被超过。

然而，在这种方法中，相比于其它因素，例如安全距离控制和驾驶舒适性，预设速度将会被单方面优先考虑，这是本领域中的不足之处。因此，本发明的目的是提供一种可行的改进在自动距离控制期间考虑车速限制规格的方法。

发明内容

根据用于自动适应加速的方法的这个目的，是通如下所述的特征来实现的。

根据本发明提供的方法用于在机动车辆中的自动适应加速。在这种情况下，检测装置确定适用于一段道路的速度限制。机动车辆优选包括检测装置。这个速度限制可以在这里通过标准来预先设定，例如道路交通法规等等，或者速度限制是实际的规范，例如从当前交通状况或路线的曲线图得出。此外，速度限制模式控制器确定了在速度限制基础上的巡航控制设定点加速度。机动车优选地还包括速度限制模式控制器。任何类型的加速度这里和下文都被理解为代表减速的意思的负加速度。根据本发明，致动装置根据巡航控制设定点加速度以驱动设定点加速度来致动机动车辆的驱动装置。机动车辆包括致动装置和驱动装置。驱动装置作用于机动车辆的发动机和制动器，以设定的机动车辆的实际加速度。

根据本发明的方法被这样定义，即，巡航和跟随模式控制器根据检测到的与前方行驶的车辆的车距来确定距离控制设定点加速度，并且驱动设定点加速度以这样的方式受限于距离控制设定点加速度，即，驱动设定点加速度保持低于距离控制设定点加速度。这样的前方行驶的车辆被理解为已经在这段道路上行驶的更远的车辆，或者与车辆有一段距离即将在这段道路上行驶的车辆。

根据本发明，已经认识到的是，不是避免通过道路标识规定的速度规范被超过，更重要的是，防止由巡航控制器预设定的所需速度导致这样的情况，即，当巡航控制器预设定的所需速度导致在与前方行驶的车辆的距离中突然减小时，机动车辆同时正在极力加速。因此，本发明的目的在于避免过度的加速度值，特别是因为这些通常会导致相反的修正干预，这就是说响应于过度强力的加速而强力的制动。这有助于提升舒适性以及降低燃料消耗。

根据一个优选的实施例，检测装置确定适用于目前机动车辆所行驶的一段道路的速度限制。替代性地或除此之外，检测装置可优选确定适用于在机动车辆视野范围内之后将要行驶的某段道路的速度限制。也可以是这样的情况，即，将要行驶的这段道路在机动车辆的视野之外。术语视野在此应理解为指代的不仅是距离，而且是存在无障碍视线。

进一步优选的实施例限定的是，检测装置包括在视觉上获得路线区段信息项以确定速度限制的摄像装置。以这种方式，因此可以动态确定路线区段信息。替代性地或除此以外，检测装置可以包括地图处理装置，它可以从地图上读出这段道路的路线区段信息以确定速度限制。这个地图可以与路线区段信息项或与多个路线区段信息项一起被储存在地图处理装置的地图存储器中。

也有优选规定，即，地图处理装置在概率计算的基础上估算机动车辆将要行驶的路线，并且这段道路依赖于该估算路线。这个概率计算可以基于，例如，与过去其它机动车辆行驶的路线有关的统计信息。

根据本发明方法的优选细化规定提及的是，检测装置包括无线电装置，为了确定速度限制，无线电装置以无线方式从一定距离处的车辆接收路线区段信息项。替代性地或除此以外，无线电装置可以以无线方式从安装在固定的路线区段上的装置接收路线区段信息项。

在路线区段信息项方面有优选的规定，即，路线区段信息项与这段道路有关，并包括速度限制、道路标志、交通信号信息项、弯道信息项、交通状况信息项和/或统计的速度数据。一方面，这样的速度限制可以像这样得到，特别是由上述地图的分配而来。另一方面，速度限制也可以从道路标志的处理中得到。交通信号灯信息项可以是，例如，交通灯或某些其它的交通信号系统的状态。弯道信息项可以包括，特别是，这段道路的弯曲半径或类似项目的测量。交通状况信息项可以包括关于在这段道路上的车辆的数量。统计的速度数据可以包括，例如，过去登记的在这段道路上的车辆的平均速度，以及如果合适，也可以是在相对长的时间段内在这段道路上的车辆的平均速度。

没有速度限制也可以被理解为路线区段信息项。因此，优选的是，路线区段信息项涉及这段道路，并且包括这段道路为无速度限制的标识符，并且还优选的是，检测装置为这段无速度限制的道路确定速度限制，这个速度限制已经为这段无速度限制的道路被储存在数据存储器中。以这种方式，驾驶员可以预设——例如对于没有速度限制的高速公路区段——当在这样的区段上行驶时才会生效的所需的速度。这个数据存储器也可以与上述地图存储器相同。

以此为基础，优选的是，被存储在数据存储器中的速度限制可以通过机动车辆的操作者控制界面来设置，并在数据存储器中设置之后更新，还优选的是，机动车辆的点火状态被关闭后，被存储在数据存储器中的速度限制被重置为初始值。这可确保在驾驶员变化的情况下，由先前的驾驶员所作的设置不被随后的驾驶员所采用。

拖车与机动车辆的连接限制了它的驾驶行为并且还为允许的速度制定了标准。因此，优选的是，检测装置具有用于检测被连接到机动车辆的拖车的传感器装置，并当存在连接到机动车辆的拖车时适用这个速度限制。具有拖车的机动车辆的超速的风险因此被降到最小。可替代性地或除此之外，在拖车电连接和机动车辆针对拖车的电源电压的基础上，拖车被连接到机动车辆的事实也可以被检测到。

为了不仅考虑有效速度限制而且还考虑驾驶员对于速度的意愿，优选地规定的是，速度限制模式控制器根据驾驶员的规范来确定巡航控制设定点速度，并根据巡航控制设定点速度来确定巡航控制设定点加速度。以这种方式，限制速度模式控制器因此同时考虑到驾驶员的规范和在巡航控制设定点加速度的确定期间的巡航控制限制。

由驾驶员对巡航控制设定点速度表达的确定提供了一个这样可能的驾驶员的规范。首选的供替换方案规定的是驾驶员的规范包括设定点速度偏移，并且巡航控制设定点速度是基于设定点速度偏移和速度限制。以这种方式，驾驶员可以因此指定他所需的机动车辆的速度，该速度分别高于或低于速度限制的绝对值。

相对于巡航和跟随模式控制器，优选规定的是，以这样一种方式来确定距离控制设定点加速度，即，保持与前方行驶的车辆的最小设定点距离。

通常，当由速度限制和由巡航和跟随模式控制器所致的设定点速度不符合机动车辆的实际速度时，开始致动机动车辆的驱动装置，同时产生不为零的驱动设定点加速度。实际速度与设定点速度之间的差越大，驱动设定点加速度也越大。不过，这可能有利于驱动设定点加速度提供仅作为“跳跃”的差异化的曲线图。因此，优选的是，速度限制模式控制器根据有效的设定点加速度曲线图来确定巡航控制设定点加速度，其中设定点加速度曲线图定义了随时间变化的设定点加速度曲线。因此，设定点加速度不是与时间相关的常数——具体是关于不为零的驱动设定点加速度的实际所用的时间——而是其具有曲线图的变化。

这里特别优选的是，设定点加速度随时间的曲线图表明，随着时间的推移，基本上渐进逼近到最大加速度绝对值。加速度绝对值这里应理解为加速度的绝对值。以这种方式，避免了振动加速度跳跃，并且限制了最大加速度的绝对值。

最后，优选的是，有效的设定点加速度曲线图是从存储的多个设定点加速度曲线图中确定的，其中有效的设定点加速度曲线图是基于速度限制与车辆的当前实际速度之间的差、机动车辆的当前实际速度、机动车辆当前行驶的道路类型和/或期望的速度限制。依赖于情况的设定点加速度曲线图可以相应地使用。

附图说明

在下面示范性实施例的描述中可以发现本发明进一步的特征和优点，这些实施例不应理解为限制性的，并且可以在下文中参照附图进行更详细地说明。在附图中，每种情况以图解形式示出：

图1示出了用于执行根据本发明的方法的机动车辆的电子系统的示例性实施例；

图2示出了关于根据本发明的方法的示例性实施例的流程图；

图3示出了具有用于在第一行驶条件下执行根据本发明的方法的图1中所示的电子系统的机动车辆；

图4示出了在第二行驶条件下的图3中所示的机动车辆；以及

图5示出了在根据本发明的方法的示例性实施例中使用的设定点加速度曲线图。

具体实施方式

图1所示的电子系统用于机动车辆1中的自动适应加速。这种机动车辆1分别在图3和4中示出。机动车辆1的检测装置2具有：位置传感器3，该位置传感器在这里是全球定位系统(GPS)接收器；在机动车辆1行驶方向上朝向前方的摄像装置4；和处理由位置传感器3和摄像装置4接收到的数据的逻辑单元。在这个示例性实施例中，并且作为优选，检测装置2还包括用于感测与前方行驶车辆13的车距的距离传感器24，该车辆也在图3中示出。在目前这个示例性实施例中，检测装置2还包括在这里同时形成地图处理装置5的逻辑单元，该地图处理装置5可以获得存储在地图存储器或数据存储器中的地图(这里未单独示出)并且具有各种路线区段信息项。

电子系统还具有速度限制模式控制器6，其从检测装置2接收速度限制，并从操作者控制界面7接收驾驶员的规范。驾驶员的规范在这里由相对于速度限制的偏移组成，特别是以这样的方式，即，预设比速度极限高5公里/小时的速度。这样的设定点速度偏移是通过操作者控制界面7的偏移输入23输入的，可以相对于速度限制为正或负。速度限制模式控制器6输出巡航控制设定点加速度给致动装置8，该致动装置以一驱动设定点加速度相应地致动机动车辆1的驱动装置9。驱动装置9可凭借其直接访问机动车辆1的发动机10和制动器11来影响机动车辆1的加速度和速度。同样地，速度限制模式控制器6接收来自驱动装置9的与车辆运动学有关的数据。如该检测装置2既不能从摄像装置4也不能从地图处理装置5确定当前速度限制，则优选保留最后确定的速度限制。

此外，电子系统具有巡航和跟随模式控制器12，其接收车距，该车距这里举例来说由距离传感器24从前方行驶的车辆13检测到。在这个示例性的实施例中，逻辑单元和在这里与之相同的地图处理装置5、速度限制模式控制器6、巡航和跟随模式控制器12和致动装置8由处理器装置17形成。

上述偏移输入23和操作者控制界面7两者作为一个整体可以通过在机动车辆1的方向盘上的按钮键被执行用于实现输入。通过这种按钮键，上述电子系统有可能在静止状态和有效状态之间切换。此外，驾驶员可以通过主动干预来超驰电子系统。这可以通过按钮键和通过机动车辆1的加速踏板和制动踏板来实现。电子系统在这样的主动干预之后可选择地切换到静止状态或在主动干预之前返回这种静止状态。操作者控制界面7同样具有当前确定的速度限制的和设定点速度偏移值以及在转换到电子系统的静止状态时的依赖于情况的警告输出的图形显示。

应用根据本发明的方法的机动车辆1的示例性行驶状态如图3所示。根据图3中机动车辆1的行驶状态和与车辆动力学相关的以及接受的所述数据，巡航和跟随模式控制器12确定被发送到致动装置8的距离控制设定点加速度。在致动装置8中，驱动设定点加速度受限于距离控制设定点加速度的值。这种限制可以指的是带符号的加速度或加速度的绝对值。

图2示出的是例如可以在图3的情况下出现的序列。摄像装置4检测到路标14，并在检测步骤15中由此确定当前适用的速度限制50公里/小时。同样地，位置传感器3——它从导航卫星16接收位置信息，将已经能够通过将这个位置信息与被存储在地图存储器中并具有各种路线区段信息项的地图相比较来确定这个速度限制。

处理器装置17的限速模式控制器6在速度步骤18中根据速度限制来设定55公里/小时的巡航控制设定点速度，所根据的速度限制是通过这种方式来确定的并且是根据驾驶员的规范的示例性的5公里/小时的设定点速度偏移。在同样的步骤中，也是由处理器装置17形成的巡航和跟随模式控制器12计算距离控制设定点速度。这个计算是基于与前方行驶的车辆13的车距，该车距已经由距离传感器24检测到。根据这个距离控制设定点速度，带符号的距离控制设定点加速度之后在计算步骤19中被计算得出，并且带符号的巡航控制设定点加速度也被计算得出——这相应地是根据上述巡航控制设定点速度。在下面的比较步骤20中，接着会检验巡航控制设定点加速度是否大于距离控制设定点加速度。如果是这样的情况，在距离控制步骤21中，致动装置8根据该距离控制设定点加速度致动驱动装置9。如果，另一方面，该距离控制设定点加速度超过巡航控制设定点加速度，则在巡航控制步骤22中，致动装置8根据该巡航控制设定点加速度来致动驱动装置9。

巡航控制设定点加速度的计算于是可以基于设定点加速度曲线图，这个曲线图定义了随时间变化的设定点加速度曲线26和27。例如，在图5中，两个这样的设定点加速度曲线26、27由随着时间变化的实例曲线示出。两个设定点加速度曲线26、27的共同点是所得到的巡航控制设定点加速度采取，从零开始，以渐进逼近的方式的最终值。设定点加速度曲线26这里通过实例的方式应用于速度限制和机动车辆1的当前实际速度之间存在微小差异的情况以及机动车辆1当前实际速度较小的情况，而设定点加速度曲线27适用于速度限制和机动车辆1的当前实际速度之间存在相对较大的差异的情况以及机动车辆1的当前实际速度相对较高的情况。

再次参考图3，作为通过摄像装置4的道路标志14的检测以及基于其的速度限制的确定的替代，根据图4所示的情况，也可能的是，摄像装置4获取弯曲信息项25——也就是说与将要在其上行驶的一段道路弯曲度相关的信息项，并根据该弯曲信息项来确定速度限制。在这种情况下，因此不是基于标准的速度限制的问题而是从机动车辆1的行驶性能和对应于弯曲信息项25的弯曲“困难”得出速度限制。同样地，位置传感器3——它从导航卫星16接收位置信息，就已经能够通过将这个位置信息与被存储在地图存储器中并具有各种路线区段信息项的地图相比较来确定这个速度限制。

它可以是这样的情况，即，最小速度被预设用于速度限制模式控制器6和/或用于巡航和跟随模式控制器12，低于该最小速度，则不提供或仅提供相应方法的运行至有限程度。

在第一示例性场景中，检测装置2检测到低于最小速度的速度限制。同时，在巡航和跟随模式控制器12的范围内没有在前方行驶的车辆。在这种情况下，速度限制模式控制器6将使机动车辆1加速到最小速度，然后将电子系统切换到静止状态。

对应于上述第一场景的第二示例性场景不同之处在于，凭借正设定点速度偏移，由速度限制模式控制器6确定的巡航控制设定点速度高于最小速度。在这种情况下，电子系统保持有效，直到巡航控制设定点速度降到最小速度以下，例如由于设定点速度偏移的减小，其中之后采取与第一场景中相同的步骤。

在第三示例性场景中，在范围内存在前方行驶的车辆13。在这里，机动车辆1是否具有被称作“启停”功能将被予以区分。这允许巡航和跟随模式控制器12可以调节车辆1与前方行驶的车辆13之间的距离而不必同时维持最小速度。

如果机动车辆1在第三场景中不具备“启停”功能，则只要最小速度根据巡航和跟随模式控制器12下冲，电子系统就将切换到静止状态。如果机动车辆1具有“启停”功能，则只要前方行驶的车辆13处于距离传感器24的范围内，该电子系统就保持有效。仅仅当前方行驶的车辆13移动到距离传感器24的范围之外时，例如由于不同的路线或超过了速度限制的原因，电子系统才将切换到静止状态。

Claims (13)

1.一种用于机动车辆(1)中自动适应加速的方法，其中，检测装置(2)确定适用于一段道路的速度限制，速度限制模式控制器(6)根据所述速度限制来确定巡航控制设定点加速度，并且致动装置(8)根据所述巡航控制设定点加速度以驱动设定点加速度来致动所述机动车辆(1)的驱动装置(9)，

其中

巡航和跟随模式控制器(12)根据检测到的与前方行驶车辆(13)的车距来确定距离控制设定点加速度，并且其中所述驱动设定点加速度以这种方式受限于距离控制设定点加速度，即，驱动设定点加速度保持低于所述距离控制设定点加速度，

其中所述速度限制模式控制器(6)根据有效的设定点加速度曲线图来确定所述巡航控制设定点加速度，其中所述设定点加速度曲线图定义了随时间变化的设定点加速度曲线(26、27)，并且其中随时间变化的所述设定点加速度曲线表明，随着时间的推移，基本上渐进逼近到最大加速度绝对值。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述检测装置(2)确定适用于所述机动车辆(1)目前所行驶的一段道路的速度限制，和/或其中所述检测装置(2)确定适用于在所述机动车辆(1)视野范围内未来将要行驶的一段道路的速度限制和/或确定适用于在所述机动车辆(1)视野范围之外未来将要行驶的一段道路的速度限制。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中所述检测装置(2)包括确定所述速度限制的摄像装置(4)，所述检测装置(2)在视觉上获取路线区段信息项和/或包括地图处理装置(5)，所述地图处理装置(5)从这段道路的地图读取路线区段信息项以确定所述速度限制。

4.如权利要求3所述的方法，所述地图处理装置(5)在概率计算的基础上估算机动车辆(1)将要行驶的路线，所述这段道路依赖于所述估算的路线。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述检测装置(2)包括无线电装置，所述无线电装置为了确定所述速度限制，从有一定距离的车辆和/或以无线方式从固定路线区段装置接收路线区段信息项。

6.如权利要求3所述的方法，其中，所述路线区段信息涉及这段道路并且包括速度限制、道路标志(14)、交通信号信息项、弯曲信息项(25)、交通状况信息项和/或统计的速度数据。

7.如权利要求3所述的方法，其中，所述路线区段信息涉及这段道路并且包括这段道路无速度限制的标识符，并且其中所述检测装置(2)为这段无速度限制的道路确定速度限制，所述速度限制已经为这段无速度限制的道路储存在数据存储器中。

8.如权利要求7所述的方法，其中所述储存在所述数据存储器中的所述速度限制能够由所述机动车辆(1)的操作者控制界面(7)进行设置并根据所述数据存储器中的设置进行更新，并且在所述机动车辆(1)的点火状态被关闭后，所述被储存在所述数据存储器中的速度限制被重置为初始值。

9.如权利要求1所述的方法，其中所述检测装置(2)具有用于检测被连接到所述机动车辆的拖车的传感器装置，并当所述拖车被连接到机动车辆(1)时适用所述速度限制。

10.如权利要求1所述的方法，其中所述速度限制模式控制器(6)根据驾驶员的规范来确定巡航控制设定点速度，并根据所述巡航控制设定点速度来确定巡航控制设定点加速度。

11.如权利要求10所述的方法，其中所述驾驶员的规范包括设定点速度偏移，并且所述巡航控制设定点速度是基于所述设定点速度偏移和所述巡航控制限制。

12.如权利要求1所述的方法，其中所述巡航和跟随模式控制器以这样的方式来确定所述距离控制设定点加速度，即，保持与前方行驶的所述车辆(13)的最小设定点距离。

13.如权利要求1所述的方法，其中所述有效的设定点加速度曲线图是从存储的多个设定点加速度曲线图中确定的，所述有效的设定点加速度曲线图的确定是基于所述速度限制与所述车辆(1)的当前实际速度之间的差、所述机动车辆(1)的所述当前实际速度、所述机动车辆(1)当前行驶的道路类型和/或期望的速度限制。

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