在位置和時間上評價和預測汽車行駛動態的司機輔助系統的製作方法

2023-04-30 12:49:36 2

專利名稱：在位置和時間上評價和預測汽車行駛動態的司機輔助系統的製作方法
在位置和時間上評價和預測汽車行駛動態的司機輔助系統
本發明涉及 一 個用於在位置和時間上評價和預測汽車在交通系統 內部的行駛動態以及用於傳遞由此得到的信息到相鄰汽車的司機輔助系統。
在稠密道路交通中一個汽車的行為可能導致其它交通參與者的無 意反應。這種反應尤其在因果行為不能通過其它汽車司機及時識別的時 候，可能導致危險狀況。這些行為尤其是、但不局限於這些動作如軌跡 變化、突然拐彎、緊急制動。將提高道路交通中安全性的信息從汽車發 送到汽車的願望早就存在並且隨著交通密度的增加越來越緊迫。
由DE 199 15 935 C2已知一個用於在交通系統中傳遞數據信號的發 送裝置，其中發送裝置具有至少一個用於輻射光信號的光源，光信號包 括數據信號。對於光源涉及汽車的發光體，尤其是大燈和/或制動燈。
此外由DE 196 25 960 C2已知一個用於將信息從前面行駛的汽車傳 遞到後面的汽車的裝置，具有一個在前面行駛汽車中的發送器，它發送 由人眼感覺不到的脈動光信號，具有一個在後面汽車中的接收器，它接 收並評價由發送器發出的光信號以及具有至少一個發光二極體作為發 送器。在此發光二極體以人眼感覺不到的頻率和可以由接收器識別到的 以可見波長範圍發出的脈動光信號，其中光信號根據實際的延遲或加速 並且一個控制裝置根據延遲或加速的大小調節發送器的強度和/或頻率。
此外已知具有預見功能的局部系統。尤其是用於調節距離的速度助 手屬於這種系統(ACC系統)。在用於獲得交通狀況的自動速度和距離 調節系統中通常藉助於搖擺率傳感器或橫向加速度傳感器的信號預測 行駛走廊。即，能夠確定，汽車按照給定的時間間隔過程保持在哪個位 置上並且哪個前面行駛的汽車保持在本身汽車的行駛走廊裡面。
在此行駛走廊由汽車的曲線半徑確定，它也由汽車速度和搖擺率傳 感器的信號推導出來。使用搖擺率傳感器不能提供足夠的用於汽車行駛 動態的信息。它們必需通過附加的傳感器檢測。
為此由DE 197 49 306 Al已知一種用於自動的距離調節系統的預先 確定汽車行駛走廊的方法，其中使用一個對應於速度的用於確定汽車曲 線半徑的信號，其中由曲線半徑求得行駛走廊。為了準確地確定汽車的行駛走廊，為了充分地考慮汽車的行駛動態測量至少兩個汽車車輪的車 輪速度並且由兩個車輪速度的差值確定汽車的搖擺率。
這個系統的缺陷是，它們只能評價很少的數據源並而且只能在各自
的總系統裡面(例如ACC)，但是不能超出系統並且不能沒有信號處理 專用知識地使用。
本發明的目的是，實現一個司機輔助系統，它由汽車數據的評價單 元構成並且由這些數據產生一個關於要期待的交通狀況的預測並且將 這個信息傳遞到靠近周圍的汽車上。
這個目的通過一個具有權利要求1特徵的司機輔助系統得以實現。 有利的擴展結構和改進方案是從屬權利要求的內容，它們可以單獨或相 互組合地^f吏用。
按照本發明的用於在位置和時間上評價和預測汽車在交通系統內 部的行駛動態以及用於傳遞由此得出的信息到相鄰汽車上的司機輔助 系統的特徵在於，在要被評價的汽車中相互獨立產生的數據在一個評價 單元裡面收集和評價並且產生由此得出的關於已經存在的行駛狀況的 預測，它傳遞到參與這個行駛狀況的周圍的汽車上。由獲得的數據可以 推測行駛或周圍狀況，例如為了駛入建築工地。此外由傳感器的數據可 以用於使其它傳感器合理化。
本發明的目的是，通過自身的意圖或觀察了解周圍環境，用於通過 這種了解當它與用於接收發出的數據的裝置進行比較時可以比目前的 系統提前對狀況作出反應。通過合併行駛動態數據、導航數據、環境數 據以及其它描述行駛狀況的數據可以以高精度識別並評價在其產生時 表現的行駛狀況。通過合併多個數據源不僅可以提高預測質量而且可以 提高關於司機意圖的預測可靠性。由此才能夠將以高精度獲得的數據傳 遞到其它交通參與者，用於改善行駛狀況，而無需容忍不舒服的反應。 因此本發明涉及一個所有在汽車中存在的數據源的中央評價單元，數據 源涉及到行駛動態、環境感應、航向以及其它影響或表徵狀態的數據源， 它們由這些數據產生關於汽車行駛動態的預測。例如對於涉及行駛動態 的數據源可以是車輪轉速、彈簧行程、輪胎空氣壓力、制動或發動機數 據、慣性數據、它們涉及加速度或速率或者路線計劃，其中在此不涉及 最後列舉的內容u用於感應環境的數據源例如是雨水傳感器或溫度傳感 器、門傳感器和頂窗傳感器或確定汽車以外目標的位置或相對速度的傳感器。定義汽車在三維空間中的位置的位置傳感器作為導航系統的數據 源。此外可以設想傳感器，它們獲得侵犯或防禦的司機行為或清醒或睡 眠的司機狀態或者感覺到，是否掛車攜帶在汽車上。
按照本發明規定，將預測的行駛狀況傳遞到位於附近的汽車上。當 預見地獲得行駛狀態或行駛意圖時，在司機或安置在相鄰汽車中的傳感 器可以識別到這些信息之前，作為接收器參與的汽車可以獲得關於發送 的汽車的狀態信息。通過預測可以使周圍的、配有用於接收和用於處理 的裝置的汽車提前對於產生的狀況作出反應並因此防止可能對本身汽 車的不利影響或危害，由此提高行駛舒適性。其它優點是，使事故危險 或小範圍的事故在其後果上最小化，通過預見的行駛方式降低燃料消耗 並且通過合理化使必需的傳感器數量保持較少。
優選通過光學途徑實現信息在相鄰汽車上的傳遞。如果在傳遞裝置 中使用發光二極體，則能夠使編碼的光信號也以 一 個眼睛不能感覺到的 頻率傳遞。因此在這裡也可以將其它信息如制動、速度或距離信息傳遞 到後面的汽車上。沒有汽車控制器偏離地使汽車獲得對於安全性重要的 信息，它們在需要時傳遞給司機。在此可以以對於人眼可見的波長範圍 通過已經在汽車工業中使用的發光二極體在制動燈中工作，由此可以成 本有利地實現這個系統的導入，儘管這些發光二極體沒有紅外分量。
另一有利的傳遞方法是，通過微波實現信息在相鄰汽車上的傳遞。 在此由用於傳遞交通系統中的數據信號的發送裝置輸出，其中發送裝置 具有至少一個用於輻射光信號的光源，光信號包括數據信號。光信號由 紅外信號組成，因此這個發送裝置的光源是紅外光源。有利的是，光源 為了輻射數據信號是汽車的發光體，尤其是大燈和/或制動燈。這能夠實 現汽車本身以及汽車之間的直接通訊，但是利用以適當方式在汽車上現 有的發光體，由此無需附加的獨立信號源。
此外優選通過利用局域裝置、尤其通過GSM網實現信息在相鄰汽 車上的傳遞。
有利地也可以通過聲學途徑實現信息在相鄰汽車上的傳遞。這一點 例如可以通過超聲波實現，如同由用於電視的遙控器所公知的那樣或者 通過一起使用現有的系統如駐車距離測量系統。也可以設想，使用壓電 發送器作為後保險槓中的揚聲器和前保險槓中的接收器(麥克風)。通 過頻率或振幅調製實現數據傳輸。本發明首次有利地實現一個用於在位置和時間上評價和預測汽車 在交通系統內部的行駛動態以及用於傳遞由此得到的信息到相鄰汽車 的司機輔助系統，它降低燃料消耗，提高行駛舒適性並附加地避免事故 危險或者減小其後果。
下面藉助於實施例以及附圖
解釋本發明的其它優點和實施例。附圖
中
圖l示出行駛狀況，它表示拐彎動作，
圖2示出行駛狀況，它表示軌跡變化，
圖3示出行駛狀況，它表示突然執行的制動過程，
圖4示出行駛狀況，它表示不穩定的行駛狀態。
圖l示出一個行駛狀況，它表示拐彎動作。後面的汽車2跟隨前面 行駛的汽車1,並且它首先導入拐彎動作，在前面行駛的汽車1的司機 操縱行駛方向變化顯示器之前，按照本發明通過衛星支持的導航系統3 給在附近環境中的也參與這個交通狀況的汽車發出信號，使汽車1首先 降低其速度。同樣屬於發明的是，對於行駛軌跡變化的情況環境傳感器 將這一點對周圍的汽車發出信號。按照本發明規定，在評價單元4中收
已經出現的行駛狀況的預測，它傳遞到參與這個行駛狀況的周圍的汽車 上。因此拐彎過程不是通過光信號例如通過汽車方向變化顯示器由拐彎 的汽車後面的後面汽車的司機識別到。由此提前減小跟隨汽車的速度， 由此使事故危險最小化並且附加地降低燃料消耗。
圖2示出一個行駛狀況，它表示軌跡變化。三個汽車位於至少雙道 的行駛道路上，其中執行軌跡變化的汽車1在相同的軌跡上位於前面行 駛的汽車2後面和另一軌跡的後面汽車3的前面。例如可以由此識別軌 跡變化，在保持目前的行駛軌跡時必需執行強烈的制動。此外由於評價 行駛動態數據如搖擺率可以推斷執行行駛軌跡變化，其中衛星控制的導 航系統在此可以用於合理化。本發明規定，汽車提前了解軌跡變化過程 的目標行駛軌跡並且可以相應地適配於其行為，由此減少事故危險和降 低燃料消耗，因為可以避免以後的制動。
圖3示出一個行駛狀況，它表示突然執行的制動過程。在行駛軌跡 內部三個汽車在一個方向上運動，其中位於中間的汽車1通過環境傳感 器在強烈制動過程的背景下可以檢測狀況，這使可能的事故危險最小化。這個信息傳遞到後面的汽車上，它本身可以提前導入制動過程或者 可以提前執行可能的軌跡變化。由此使事故可能性最小化，縮短制動行 程。
圖4示出一個行駛狀況，它表示不穩定的行駛狀態。對於這個行駛 狀況的出發點是，汽車1的車載自動系統識別不穩定的行駛狀態。為此 可以引用車載自動處理單元，例如汽車狀態獲得器。在此可以區別，是 否由於局部狀況如汽車上的缺陷或外部的影響如局部減小的摩擦值出 現不穩定的行駛狀態。通過按照本發明的司機輔助系統可以警示周圍的 汽車2， 3。
本發明首次有利地實現一個用於在位置和時間上評價和預測汽車 在交通系統內部的行駛動態以及用於傳遞由此得到的信息到相鄰汽車 的司機輔助系統，它降低燃料消耗，提高行駛舒適性並附加地避免事故 危險或者減小其後果。
權利要求
1. 司機輔助系統，其用於在位置和時間上評價和預測汽車在交通系統內部的行駛動態以及用於傳遞由此得出的信息到相鄰的汽車上，其特徵在於，在要被評價的汽車中相互獨立產生的數據在一個評價單元裡面收集並且產生由此得出的關於已經存在的行駛狀況的預測，它傳遞到參與這個行駛狀況的周圍的汽車上。
2. 如權利要求1所述的司機輔助系統，其特徵在於，通過用於行駛 動態和/或用於導航和/或用於環境和/或用於行駛特有特性和/或用於行 駛特有狀態的傳感器產生數據。
3. 如權利要求1或2所述的司機輔助系統，其特徵在於，對於行駛 動態求得車輪轉速和/或制動或發動機狀況和/或慣性數據和/或彈簧行程 和/或輪胎壓力。
4. 如上述權利要求中任一項所述的司機輔助系統，其特徵在於，為 了獲得環境使用雨水傳感器和/或溫度傳感器和/或門傳感器和/或用於獲 得本身汽車以外目標的位置和相對速度的傳感器。
5. 如上述權利要求中任一項所述的司機輔助系統，其特徵在於，以 光學途徑實現信息在相鄰汽車上的傳遞。
6. 如上述權利要求中任一項所述的司機輔助系統，其特徵在於，通 過微波實現信息在相鄰汽車上的傳遞。
7. 如上述權利要求中任一項所述的司機輔助系統，其特徵在於，通 過利用局域裝置、尤其通過GSM網實現信息在相鄰汽車上的傳遞。
8. 如上述權利要求中任一項所述的司機輔助系統，其特徵在於，通 過聲學途徑實現信息在相鄰汽車上的傳遞。
全文摘要
本發明涉及一種用於在位置和時間上評價和預測汽車在交通系統內部的行駛動態以及用於傳遞由此得出的信息到相鄰汽車上的司機輔助系統。按照本發明在要被評價的汽車中相互獨立產生的數據在一個評價單元裡面收集和評價並且產生由此得出的關於已經存在的行駛狀況的預測，它傳遞到參與這個行駛狀況的周圍的汽車上。
文檔編號B60W30/16GK101506858SQ200780031076
公開日2009年8月12日 申請日期2007年5月25日 優先權日2006年8月21日
發明者P·特裡普勒 申請人:歐陸汽車有限責任公司