用於機動車的間距調節器的製造方法
2023-06-02 11:28:16 3
用於機動車的間距調節器的製造方法
【專利摘要】一種用於機動車的間距調節器，其具有用於測量與在前方行駛的車輛(30，34)的間距(Da，Db)的定位設備(10)、用於幹預自身車輛(24)的縱向引導的執行系統(16)以及用於控制所述執行系統並且用於調節與在自身車道中在前方行駛的車輛(30)的間距(Da)到期望間距(Ds)上的電子控制裝置(14)，其特徵在於，所述控制裝置(14)具有相鄰車道模式(20)，在所述相鄰車道模式中根據所測量的與在相鄰車道(32)上行駛的車輛(34)的間距(Db)修改所述期望間距。
【專利說明】用於機動車的間距調節器
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種用於機動車的間距調節器，其具有用於測量與在前方行駛的車輛 的間距的定位設備、用於幹預自身車輛的縱向引導的執行系統和用於控制執行系統並且用 於將與在自身車道中在前方行駛的車輛的間距調節到期望間距上的電子控制裝置。
【背景技術】
[0002] 在已知的間距調節器中，以以下方式取決於速度地改變期望間距：自身車輛以固 定的時間間距跟隨在前方行駛的車輛。所述時間間距（所謂的時間間隙）大多在某個界限 內可由用戶預給定。
【發明內容】
[0003] 本發明的任務是，實現一種間距調節器，其尤其能夠在行車道變窄的情況下實現 增加的駕駛舒適度和增加的行駛安全性。
[0004] 通過以下方式解決所述任務：控制裝置具有相鄰車道模式，在所述相鄰車道模式 中根據所測量的與在相鄰車道上行駛的車輛的間距修改期望間距。
[0005] 在多車道的道路上可能存在變窄的行車道。例如在建築工地的區域中，左側行駛 帶並且可能中間行駛帶經常在寬度方面減小。這導致並排行駛的車輛之間的明顯降低的橫 向間距。長時間的、非常貼近的並排行駛需要駕駛員的多的注意力。這導致了快速疲勞，並 且因此可能增加事故危險。這種情況也由副駕駛側的同車乘客經常感覺為危險並且不舒 月艮，尤其在載重車輛（LKW)旁行駛時。
[0006] 本發明提供以下可能性：在所述條件下切換到相鄰車道模式，其結果是：或者以 如此程度增加與在自身車道中在前方行駛的車輛的期望間距，使得自身車輛保留在行駛於 相鄰車道上的車輛的後方，或者當在自身車道上的車輛與在相鄰車道上的車輛之間的間距 足夠大時，如此選擇期望間距，使得自身車輛不是在在相鄰車道行駛的車輛旁、而是在相鄰 車道行駛的車輛的前方錯開地行駛。通過這種方式能夠顯著縮短自身車輛在相鄰車道上的 車輛旁行駛的時間段，從而降低駕駛員和其餘車輛乘員的負擔和舒適性損害。
[0007] 由從屬權利要求得出本發明的其他構型和擴展方案。
[0008] 優選地，間距調節器能夠藉助基礎設施傳感機構識別，由自身車輛行駛的車道是 否變窄。如果確定出變窄的車道，則將間距調節器自動切換到相鄰車道模式。
[0009] 然而，相鄰車道模式優選僅僅在以下條件下可激活：自身車輛的速度位於確定的 最小值以上。因此防止，在以非常低的速度行駛時--例如在擁堵情形中--不必要地增 大車輛與車輛的間距。
[0010] 定位設備通常涉及以下雷達傳感器：所述雷達傳感器不僅能夠測量間距而且能夠 測量在前方行駛的車輛的相對速度。然後，間距調節器可以根據這些數據計算可能持續多 久來超過相鄰車道上行駛的車輛。當超車過程的預計持續時間比預給定的最大持續時間更 長時，間距調節器在相鄰車道模式中決定，當在自身車道上行駛的車輛與在相鄰車道上的 車輛之間的間距已經增加到這樣的值上使得能夠在與在自身車道上在前方行駛的車輛的 間距不小於確定的最小值的情況下結束超車過程時，才導入超車過程。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011] 附圖示出：
[0012] 圖1 :根據本發明的間距調節器的框圖；
[0013] 圖2-4 :用於說明間距調節器的工作方式的行駛情況；
[0014] 圖5 :用於闡述間距調節器的工作方式的流程圖。
【具體實施方式】
[0015] 圖1中示出的用於機動車的間距調節器具有定位設備10,例如雷達傳感器，所述 雷達傳感器安裝在車輛中的前部並且用於測量在自身車道上或者相鄰車道上行駛在前方 的車輛的間距和相對速度。
[0016] 附加地存在基礎設施傳感機構12,其允許識別出由自身車輛行駛的車道的寬 度。例如可以通過視頻與圖像分析處理系統構成所述基礎設施傳感器機構，所述視頻與 圖像分析處理系統能夠識別出行車道上的車道標記。可選地或者附加地，基礎設施傳 感機構也可以包含導航與通信系統，藉此能夠確定，自身車輛當前是否通過建築工地區， 在所述建築工地區中通常左側車道或者中間車道和左側車道（在三車道的同向行車道 (Richtungsfahrbahn)中）變窄。因為定位設備10具有一定的角度分辨能力，所以還可以 確定，是否存在右側的相鄰車道（在右側交通的國家中），所述右側的相鄰車道由車輛以相 同的方向行駛。然後由此得出推斷出自身車輛行駛在變窄的左側車道或者變窄的中間車道 上。也可以通過以下方式識別出減小的車道寬度：由安裝在車輛側面的或者定向到側面的 傳感器測量與在相鄰車道上的被超車的車輛的平均間距。如果所述間距一定的時間或者在 確定數量的車輛的情況下位於一個閾值以下，則識別出車道變窄。相反，如果與一定數量的 行駛經過的車輛的平均橫向間距超過一個閾值，則識別出正常的車道寬度。不僅行駛經過 的車輛的數量而且相鄰車道的變窄的或者正常的寬度的閾值可以不同。
[0017] 定位設備10的和基礎設施傳感機構12的數據傳輸到電子控制裝置14上，所述電 子控制裝置例如通過一個或多個微處理器構成並且進一步分析處理所述數據。控制裝置14 根據分析處理結果控制執行系統16,所述執行系統幹預自身車輛的驅動系統和/或制動系 統並且因此影響自身車輛的縱向引導、即其速度和加速度。
[0018] 在控制裝置14中實現兩個不同的運行模式、即正常模式18和相鄰車道模式20。 決定單元22根據由定位設備10和由基礎設施傳感機構12提供的數據來決定，以兩個模式 中的哪個運行間距調節器。如果由傳感機構提供的數據得出由自身車輛行駛的車道至少具 有一定的寬度，所述寬度相應於正常的車道寬度，則調節器工作在正常模式18中。在這種 模式中，如此控制對縱向引導系統的幹預，使得當在自身車道上存在在前方行駛的車輛時， 以可由用戶預給定的時間間隔（時間間隙）跟隨所述車輛。換言之，將與在前方行駛的車 輛的間距調節到期望間距Ds上，所述期望間距通過自身車輛的速度V和由用戶選擇的時間 間隙T確定（Ds = V* T )。
[0019] 與此相反，如果決定單元22確定出自身車輛在變窄的車道上行駛，則以相鄰車道 模式20運行調節器。
[0020] 下面要根據圖2至4說明間距調節器的行為。
[0021] 圖2示出車輛24的平面圖，所述車輛裝配有根據本發明的間距調節器並且以下應 稱作"自身車輛"。在車輛24的前部用符號示出定位設備10。所述自身車輛24在兩車道 的同向行車道26上在具有正常寬度的左側車道28上行駛。此外，在前方行駛的車輛30位 於左側車道28上，所述在前方行駛的車輛由自身車輛24的雷達傳感器定位。間距調節器 工作在正常模式18中並且如此幹預自身車輛24的縱向引導，使得所述自身車輛與在前方 行駛的車輛30遵循通過所述時間間隙確定的期望間距Ds。
[0022] 另一車輛34行駛在（右側的）相鄰車道32上，所述另一車輛與自身車輛24大致 並排。車輛30和34以近似相同的速度行駛，從而間距調節器的在正常模式中的功能引起， 自身車輛24對於較長的時間行駛在車輛34旁。然而，因為車道28具有正常的寬度，所以 所述情況由自身車輛24的乘員通常不感覺為令人不安或者危險。
[0023] 相反，圖3示出一種情況，在所述情況中行車道26的車道28和32變窄，如經常在 建築工地的情形一樣。由自身車輛24行駛的左側車道28尤其在寬度方面明顯減小。
[0024] 在此，自身車輛24位於在右側的相鄰車道32上行駛的車輛34的更後方，從而所 述車輛34可以由間距調節器的雷達傳感器定位。雷達傳感器同樣定位在自身車道上在前 方行駛的車輛30。
[0025] 決定單元22已經識別出，由自身車輛24行駛的車道28變窄，因此將間距調節器 切換到相鄰車道模式20中。然而，在所述相鄰車道模式中，首先與正常模式中相同的期望 間距Ds也適用。
[0026] 現在要假設，在前方行駛的車輛30的速度僅僅略微大於在相鄰車道32上行駛的 車輛34的速度。所測量的在自身車輛24與在前方行駛的車輛30之間的間距Da大於期望 間距Ds。因此，在正常模式中自身車輛24首先保持相對高的速度並且更緊密地駛向在前方 行駛的車輛30。
[0027] 在相鄰車道模式中，決定單元22根據所測量的在自身車輛24與在相鄰車道上行 駛的車輛34之間的間距Db並且根據車輛30和34的所測量的相對速度計算超車過程的預 計持續時間T，即預計可能持續的、至自身車輛24超過車輛34並且完全位於車輛34的前方 的時間。在此考慮，自身車輛24可以不比直至期望間距Ds更緊密地或者同樣不比直至固 定地預給定的最小間距Dmin更緊密地駛向在前方行駛的車輛30。然而，因為車輛30幾乎 不比車輛34更快，所以超車過程的持續時間T可能相對大，並且自身車輛24可能必須相應 長時間地近似並排地在車輛34旁行駛。為了避免這點，在圖3中示出的情況中如此進一步 增大期望間距Ds，使得自身車輛24保持位於在相鄰車道上行駛的車輛的後方並且不比直 至預給定的間距Dl :Ds = Da-Db+Dl更靠近該車輛。圖3說明以下情況：在所述情況中自身 車輛24以所述間距Dl跟隨車輛34。
[0028] 通過所述調節行為防止車輛24和34並排行駛。因此，在變換到單車道的交通路 線中時同時使根據拉鏈式原理（Rei P verschlussprinzip)的並道（EinfIideln )變得容易。 對此符合目的的是，不僅對於右側的相鄰車道而言實現相鄰車道模式而且（在車輛被超車 的情況下）而且對於左側的相鄰車道而言實現相鄰車道模式。
[0029] 圖4示出稍後的時刻的情況，在所述時刻車輛30進一步遠離在相鄰車道上行駛的 車輛34,從而在所述兩個車輛之間產生足夠大的間隙，在所述間隙中自身車輛24可以安全 行駛，而所述自身車輛不位於車輛34旁。在量上這意味著，自身車輛24和在前方行駛的車 輛30之間的間距Da大於最小間距Dmin、與在相鄰車道上的車輛34的間距Db和確定的間 距D2的總和。
[0030] 所述間距D2固定地預給定並且稍微大於兩個典型的車輛長度。當車輛34的後緣 和自身車輛24的前緣之間的間距為D2時（如圖4中虛線標出的那樣）時，自身車輛24因 此完全超過車輛34並且不再位於車輛34旁。
[0031] 當間距Da滿足以上所述條件時，間距調節器在相鄰車道模式中決定，可以無危險 地超過車輛34。因此，對自身車輛24加速，以便自身車輛超過車輛34並且在此僅僅相對短 的時間位於車輛34旁。然後，又對自身車輛24減速，以便所述自身車輛以安全的間距跟隨 在前方行駛的車輛30。在此，必要時可以暫時低於適用於正常模式的期望間距Ds，然而沒 有低於最小間距Dmin。當在前方行駛的車輛30進一步遠離車輛34時，自身車輛24能夠在 此又倒退到"正常的"期望間距Ds上。
[0032] 如果存在僅僅一個向前定向的定位設備，則顯然可以僅僅測量自身車輛24和在 相鄰車道上的車輛34之間的間距Db,只要自身車輛24還位於車輛34的後方。因此，在超 車過程期間，車輛34隨時從定位設備10的雷達波束消失。然而，在假設所參與的車輛的恆 定的速度的情況下可以如以前一樣地估計車輛34的位置。
[0033] 在圖5中以流程圖示出間距調節器的功能方式。
[0034] 在步驟Sl中，以有規律的時間間隔檢查，由自身車輛24行駛的車道28是否變窄 並且是否存在相鄰車道32,所述相鄰車道由車輛以相同方向行駛。只要不是這種情況，間距 調節器就保持在正常模式18中。如果確定出車道變窄，則在步驟S2中檢查，自身車輛的速 度V是否大於確定的最小值Vmin，所述確定的最小值例如可以為30千米/小時或者40千 米/小時。如果不是這種情況，則決定單元22選擇正常模式18。通過這種方式防止：在非 常低的速度時（例如在擁堵運行中）也使兩個車道上的車輛以不必要大的間距相互錯開地 行駛，這可能導致擁堵的延長。
[0035] 如果速度大於Vmin並且車輛34位於相鄰車道32上，則在步驟S3中檢查，對車輛 34進行超車的超車過程的預計持續時間T是否大於確定的最大值Tmax。如果T小於Tmax， 則可以相對順利地超過車輛34,並且車輛24和34並排地行駛的時間段相應短並且因此可 接受。在所述情形中，間距調節器保持在正常模式18中。
[0036] 然而，如果T大於Tmax，則通過以下方式避免較長時間的並排行駛：決定單元22 切換到相鄰車道模式。在該模式中，在步驟S4中檢查條件Da-Db-Dmin〈D2。如果滿足該條 件，則這意味著，在車輛30和34之間的空間不足以：能夠完全超過車輛34和儘管如此能夠 遵循與車輛30的最小間距Dmin。這相應於圖3中說明的情況。在所述情形中，在步驟S5 中將期望間距Ds設置到Da-Db+Dl上。
[0037] 相反，如果不滿足在步驟S4中檢查的條件，則在步驟S6中將期望間距Ds設置到 Da-Db-D2上。這例如相應於圖4中用虛線標出的位置。自身車輛24超過車輛34並且以間 距Dmin跟隨在前方行駛的車輛30。因為在車輛24和30之間的小的速度差的情況下，對於 駕駛員而言不能清楚地預測超車過程的開始，所以在開始加速之前可以向駕駛員輸出視覺 的、聽覺的或者觸覺的信號。
[0038] 最小間距Dmin可以與在正常模式中的"正常的"期望間距Ds -致，然而也可以選 擇地稍微更小。然後在最後的情形中，將期望間距逐漸地又從Dmin增大到適用於正常模式 的期望間距上。其進行的速度可以取決於車輛30和34之間的速度差。
[0039] 在另一種實施方式中，Dmin與在正常模式中適用的期望間距相同，但是在步驟4 中的條件檢查時不採用差Da-Db的瞬時值，而是根據車輛30和34之間的速度差將所述值 外推一個將來的時間段，所述時間段相應於超車過程的持續時間T。因此可以在略微較早的 時刻已經開始超車過程並且因此確保，不低於與在前方行駛的車輛30的慣常的期望間距。 可以通過多種方式修改以上所描述的實施例。例如也可以使用一個或多個相鄰車道上的多 個車輛的識別，例如以便也在超車期間估計車輛34的速度和/或以便估計車輛之間的間隙 的大小並且檢查所述間隙的大小是否足夠。
[0040] 藉助適合的傳感機構也可以測量待超車的車輛的長度（或者至少類別一載貨車 輛大、載貨車輛小、載客車輛（PKW))，以便基於所述值來確定尺寸D2。
[0041] 此外，安裝附加的傳感器，其檢查是否完全地超過了待超車的車輛或者是否到達 了其前緣。
[0042] 也可以向駕駛員提供以下可能性：手動地切換到相鄰車道模式或者正常模式中。
【權利要求】
1. 一種用於機動車的間距調節器，其具有用於測量與在前方行駛的車輛（30,34)的 間距（Da，Db)的定位設備（10)、用於幹預自身車輛（24)的縱向引導的執行系統（16)以 及用於控制所述執行系統並且用於調節所述與在自身車道中在前方行駛的車輛（30)的間 距Oa)到期望間距（Ds)上的電子控制裝置（14)，其特徵在於，所述控制裝置（14)具有相 鄰車道模式（20)，在所述相鄰車道模式中根據所測量的與在相鄰車道（32)上行駛的車輛 (34)的間距修改所述期望間距（Ds)。
2. 根據權利要求1所述的間距調節器，其中，當與在所述自身車道中在前方行駛的車 輛（30)的間距（Da)和與所述相鄰車道上行駛的車輛（34)的間距（Db)之間的差小於預給 定的值時，相對於在正常模式（18)中適用的期望間距增大所述期望間距（Ds)。
3. 根據權利要求2所述的間距調節器，其中，用於間距差的預給定的值取決於在所述 自身車道上在前方行駛的車輛（30)的速度和在所述相鄰車道上行駛的車輛（34)的速度的 差。
4. 根據以上權利要求中任一項所述的間距調節器，其中，基礎設施傳感機構（12)設置 用於識別由所述自身車輛（24)行駛的車道（28)的變窄，並且當確定出所述車道的變窄時， 所述控制裝置（14)進行自動切換到所述相鄰車道模式中。
5. 根據以上權利要求中任一項所述的間距調節器，其中，只要所述自身車輛（24)的速 度（V)小於預給定的最小值（Vmin)，所述控制裝置就不進行自動的切換到所述相鄰車道模 式中。
6. 根據以上權利要求中任一項所述的間距調節器，其中，所述控制裝置（14)構造用 於在定位在所述相鄰車道（32)上行駛的車輛（34)時在考慮所述車輛（34)的速度和在所 述自身車道（28)上在前方行駛的車輛（30)的速度的情況下計算對所述車輛（34)進行 超車的超車過程的預計持續時間（T)，並且當所述預計持續時間（T)大於預給定的最大值 (Tmax)時切換到所述相鄰車道模式（20)中。
【文檔編號】B60W30/16GK104325979SQ201410343173
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年7月18日 優先權日:2013年7月22日
【發明者】S·羅特 申請人:羅伯特·博世有限公司