用於車輛速度調節的無線電通信的製作方法

2023-05-01 08:27:51 1

專利名稱：用於車輛速度調節的無線電通信的製作方法
技術領域：
本發明涉及通信，尤其是涉及無線電通信。
背景技術：
在諸如德國高速公路之類的高速公路以及機動車行道上。卡車會干擾流暢且安全 的交通流。(特別是在道路的雙車道段上)緩慢地超越另一貨車的貨車對於較快前進的車 輛可以是顯著的危險。在德國，這種情況被稱為「大象賽跑」(Elefantenrermen)。

發明內容
本發明發現了一種降低車輛緩慢超車的機會或避免車輛緩慢超車的方法。本發明的實例是一種包括下述步驟的方法。車輛通過無線電從另一車輛接收到所 述另一車輛的速度的指示，並且該車輛確定其自己的速度。自動確定至少一個速度調節，也 就是由所述另一車輛來影響至少一個速度調節，以便控制這些車輛的相對速度。通過無線 電將速度調節請求發送給所述另一車輛。


本發明的實施例現在將通過實例並參考附圖來描述，其中圖1是圖解說明根據本發明的實施例的卡車的圖示；圖2是圖解說明如圖1中所示的其它卡車的圖示；圖3是象徵性地圖解說明兩輛卡車相互作用的圖示，每輛卡車如圖1所示的那 樣；圖4是圖解說明在決定是選擇超車操作還是選擇速度對準操作時的圖3中所示的 兩輛卡車之間的消息接發的消息序列圖；圖5是圖解說明超車操作的消息序列圖；以及圖6是圖解說明速度對準操作的消息序列圖。
具體實施例方式首先將描述在卡車上的自動速度控制系統。在這之後，描述系統初始化。然後描 述一輛卡車遇到另一卡車的場景，從而導致決定是超車還是對準速度。在這之後，描述超車 操作。隨後是其它選項、即速度對準的描述。車載設備如圖1所示，有時被表示為卡車A的卡車2包括自動速度控制系統4。該控制系統 4包括處理器6，該處理器6與安裝在卡車2的前面的無線電發射機-接收機單元8以及相對應的安裝在卡車2的後面的無線電發射機-接收機單元10連接。發射機-接收機單元8 和10可以使用工作在2. 4GHz的藍牙無線協議來與其它卡車(圖1中未示出)的其它發射 機-接收機單元(未示出)進行通信。發射機-接收機單元的無線電作用距離為近似100米。控制系統4還包括精確的卡車速度檢測器12，諸如全球定位系統(GPS)模塊。這 定期地給處理器6提供卡車速度的測量結果。控制系統4還包括到處理器6的電子人機接口 14。接口 14例如包括安裝在卡車 2的儀錶板(未示出)上的可視顯示屏16和小鍵盤18。接口 14還可以包括單個按鈕20， 該按鈕20是「0K」確認鍵。該按鈕20位於方向盤(未示出)的附近或位於方向盤(未示 出)上，使得駕駛員(未示出)在駕駛的同時能容易地按壓按鈕20。接口 14還包括發聲器 (未示出)，該發聲器發出短的「蜂鳴聲」音調，以引起駕駛員的注意。控制系統4還包括從處理器6到卡車2的巡航控制系統(未示出)的接口 22。這 服從駕駛員認可來實現處理器控制的巡航控制速度調節。控制系統4還包括安裝在卡車2的前面的距離檢測器24。該距離檢測器M使用 雷達來確定距第一車輛(或其它大的對象)的距離，該第一車輛在前面提到的作用距離之 內。距離檢測器M定期地向處理器6提供距離數據。在圖2中示出有時被表示為卡車B的另一卡車2』，該另一卡車2』也具有如上所述 的設備。為了能在隨後的描述中清楚地表述，該另一卡車2』(即卡車B)上的設備的參考符 號都利用標記(』)符號來表示。系統初始化在使用之前，控制系統6通過由駕駛員經由人機接口 14輸入的數據來配置。例如， 該數據是卡車標識符，即其牌照號碼，有利的速度範圍，法定的最大速度，卡車的長度(例如短的或長的)，距目的地的距離，以及天氣狀況(雨/雪/良好)。下面將該數據稱為配置數據。卡車相遇考慮圖3所示的場景，其中有越來越靠近的兩輛卡車2和2』，每輛卡車如上所述的 那樣。這兩輛卡車中的每輛卡車的控制系統4和4』都如上面討論的那樣已利用來自其 駕駛員的適當數據被初始化。兩輛卡車都正以超過60千米/小時(Km/h)的速度行駛，以 致每輛卡車的控制系統4和4』都變成活動的。在每輛卡車上，速度檢測器重2和12』定期 地向處理器6和6』遞送速度信息。在每輛卡車2和2』上，雷達距離檢測器M和24』動作來定期地確定距在前面小 於100米遠的第一障礙的距離。例如，當下一車輛在前面小於100米時，這可以是距在前面 的該車輛的距離。雷達距離檢測器M和24』定期地向處理器6和6』遞送距離信息。
如圖4所示，被表示為「卡車A」的後面的卡車2包括被表示為「計算機A」的處理 器6、被表示為「前面的tx/rx Α」的安裝在前面的發射機-接收機單元8、被表示為「後面 的tx/rx Α」的安裝在後面的發射機-接收機單元10以及被表示為「駕駛員A」的用於與 該卡車的駕駛員交互作用的人機接口 14。以相似的方式，被表示為「卡車B」的前面的卡車 2』包括被表示為「計算機B」的處理器6』、被表示為「前面的tx/rx B」的安裝在前面的發射 機-接收機單元8』、被表示為「後面的tx/rx B」的安裝在後面的發射機-接收機單元10』 以及被表示為「駕駛員B」的用於與該卡車的駕駛員交互作用的人機接口 14』。如圖4所示，後面的卡車2接近(步驟a)前面的卡車2』。後面的卡車2的處理 器周期性地向其前面的發射機-接收機單元8發送輪詢消息(步驟b)，後面的卡車2的前 面的發射機-接收機單元8使用公知的用於無線電通信的藍牙標準來向前發送(步驟c) 該輪詢消息。當前面的卡車2』近到足以在藍牙作用距離中時，這樣的輪詢消息由前面的卡 車2』的後面的發射機-接收機單元10』接收(步驟d)，並且將該輪詢消息從該後面的發射 機-接收機單元10』轉發(步驟e)給前面的卡車2』的處理器6』。在前面的卡車2』中，該過程通過以下方式繼續處理器6』使得人機接口 14』發出 (步驟f)聽得見的蜂鳴聲，繼之以在人機接口 14』的屏幕16』上顯示信息消息「後面有卡 車」。然後，前面的卡車2』的處理器6』指示(步驟g)將數據消息發送到後面的卡車2。該 數據消息具有關於前面的卡車2』的數據，並且該數據消息包括如上所述的其配置數據以及 其速度。該數據消息還包括在前面的卡車2』的前面的藍牙作用距離內是否存在另外的卡 車(未示出)以及因此由該前面的卡車2』確定為正在前面的指示符。數據消息由後面的卡車2的前面的發射機-接收機單元8接收並被轉發(步驟h) 給後面的卡車2的處理器6。因此，後面的卡車2的處理器6使得後面的卡車2的人機接口 14發出(步驟i)聽得見的「蜂鳴聲」音調。同樣，在後面的卡車的人機接口 14的屏幕16 上顯示(步驟j)形式為「前面有卡車，身份是(牌照號碼)-請證實」的消息等。後面的卡車2的駕駛員檢查(步驟k)前面的卡車2』的牌照號碼，然後按壓(步 驟k)按鈕20來確認前面的卡車被正確地識別。然後，後面的卡車2的處理器6指示向前面的卡車2』發送(步驟1)數據消息。 數據消息具有關於後面的卡車2的數據，並且包括如上所述的其配置數據以及其速度。該 數據還包括所檢測到的距前面的卡車2』的距離。該數據被前面的卡車2』的後面的發射 機-接收機單元8』接收並被轉發(步驟m)給前面的卡車2』的處理器6』。然後，前面的卡 車2』的處理器6』控制前面的卡車的人機接口 14』，以顯示(步驟m)形式為「速度=…，速 度差=…」的消息等。在後面的卡車2，處理器6計算(步驟ρ)速度差閾值X。根據天氣狀況、卡車的長 度、最大法定速度以及有利的速度範圍來確定速度差閾值X。處理器6使用速度差閾值X來決定是一方面推薦超車操作還是另一方面推薦速度 對準操作，例如，如果天氣是「良好的」，兩輛卡車都是「長的」，後面的卡車2的速度小於法 定最大值，以及兩輛卡車2和2』的有利速度範圍沒有重疊或重疊非常小，並且在前面的卡 車2的前面也沒有檢測到其它卡車，那麼閾值X可以被選擇為比方說5千米/小時(km/h)。 閾值X是從可能的範圍^dn/h到15km/h之內被選擇出來的。後面的卡車2的處理器6使用檢測到的兩輛卡車2和2』的速度的數據以及閾值X來決定(步驟q)是推薦超車操作還是推薦速度對準操作。如果速度差小於X，那麼推薦 速度對準。如果速度差是X或更大，那麼推薦超車。超車操作如圖5所示，其中決定是推薦超車(步驟q)，後面的卡車2的處理器6指示(步驟 r)人機接口發出聽得見的「蜂鳴聲」音調。發出蜂鳴聲音調並且在後面的卡車2的人機接 口 14上顯示(步驟s)形式為「你想超車嗎？實際速度差=…」的消息等。駕駛員決定她/他想要超車，因此按壓(步驟t)後面的卡車2的人機接口 14的按 鈕20，以便向處理器6發送肯定信號。因此，處理器6明確地表達並發送(步驟u)請求允 許超車消息，該請求允許超車消息包括後面的卡車2的數據，更確切地說包括後面的卡車2 的速度和速度差。經由後面的卡車2的前面的發射機-接收機單元8和前面的卡車2』的 後面的發射機-接收機單元10』，該消息被發送到前面的卡車2』的處理器6』。然後，前面的卡車的處理器6』使用後面的卡車的速度和速度差，以便計算(步驟 ν)前面的卡車2』的速度的期望減小量、超車動作的預期持續時間以及到前面的卡車2』的 附加行程時間。該信息被傳遞到前面的卡車2』的人機接口 14』，並且在「蜂鳴聲」音調預報 (步驟w)之後，在那裡顯示(步驟χ)為形式為「同意較慢架駛來允許超車嗎？低於3km/h 時間損耗=…秒。超車持續時間=…」的消息等。前面的卡車2』的駕駛員通過按壓她的/他的卡車2』中的使得肯定信號傳遞(步 驟y)到前面的卡車2』的處理器6』的按鈕20』來接受。該處理器6』通過向後面的卡車2的處理器6經由前面的卡車2』的後面的發射 機-接收機單元10』以及後面的卡車2的前面的發射機-接收機單元8發送(步驟ζ)接 受消息來作出反應。後面的卡車2的處理器6通過指示顯示(步驟aa) 「希望被接受。當交通允許超 車時變得更快，然後按壓ο. k.，，的消息等來作出反應。當超車道變得空閒時，後面的卡車2的駕駛員通過能夠利用巡航控制接口 22對他 的巡航控制速度進行調節來控制(步驟bb)速度的增加量(例如，3km/h)。因此，後面的卡 車2變得更快(步驟cc)，然後，後面的卡車2的駕駛員經由按鈕20向處理器發送(步驟 dd)肯定信號，以表示該卡車現在行駛得更快。然後，後面的卡車2的處理器6經由後面的卡車2的前面的發射機-接收機單元 8和前面的卡車2』的後面的發射機-接收機單元10』向前面的卡車2』的處理器6』發送 (步驟ee)較慢駕駛的命令消息。然後，前面的卡車2』的處理器6』控制其人機接口 14』來發出(步驟ff)聽得見 的「蜂鳴聲」音調並且顯示(步驟gg)消息「超車，現在請變得較慢」，繼之以顯示另一消息 「謝謝」，等。前面的卡車2』的駕駛員通過減速先前指示的量(例如，在該實例中減速3km/h) 來控制(步驟hh)他的速度，同時另一卡車2超車(步驟ii)。卡車2(卡車A)現在是在前面的卡車，而卡車2』(卡車B)現在是在後面的卡車。 卡車B的處理器6』經由其間的發射機-接收機單元向卡車A發送(步驟jj)輪詢消息。卡 車A的處理器6』接收該消息並且作為答覆在數據消息中發送(步驟kk)其配置數據和當 前速度。卡車B的處理器6』接收該數據消息並識別卡車A (步驟11)，從而注意到卡車A已檢測到在它自己的前面沒有其它卡車。此後在兩輛卡車之間的距離增加，因此被超車的卡 車(卡車B、2』)返回到其初始速度。當該距離變得大於比方說100米時，被超車的卡車、即 卡車B不再檢測在其自身前面的卡車，因此它的處理器6』呈現(步驟11』)「單獨」行駛狀 態。諫度對準操作如圖6所示，其中該決定是推薦速度對準而不是超車，那麼後面的卡車2的處理器 6指示(步驟mm)更快前進消息的請求被發送到前面的卡車2』，其中該消息被接收並且被 轉發給前面的卡車2』的處理器6』。該消息包括速度增量值，在此將該速度增量值表示為 V。例如，V代表2Km/h。後面的卡車2的處理器指示其人機接口 14，以顯示(步驟rm)消 息「對準，請等待」等。前面的卡車2』的處理器6』使得其人機接口 14』發出(步驟00)聽得見的「蜂鳴 聲」音調，並且顯示(步驟PP)形式為「如果有可能的話，請加快V Km/h。然後按壓ok」的 消息等。一旦該速度增加量在前面的卡車2』的駕駛員的控制下被增加(步驟qq)，其駕駛 員就按壓(步驟qq)按鈕20』，使得肯定信號從人機接口 14』被發送(步驟rr)到前面的卡 車2』的處理器6』。因此，由前面的卡車2』的處理器6』發送(步驟ss) 「接受」消息，以便 到達後面的卡車2的處理器6。然後，數據消息沿著相同的路徑被發送(步驟tt)，使得前 面的卡車2』的被增加的速度的數據被報告給後面的卡車2的處理器6。前面的卡車2』的處理器6』指示前面的卡車2』的人機接口 14』顯示(步驟uu) 消息「謝謝」等。然後，後面的卡車2的處理器6由這些速度值計算(步驟vv)後面的卡車2的速 度差，並且還考慮到距目的地的剩餘距離來計算由於速度降低而引起的最大可能的時間損 耗，並且指示人機接口 14向後面的卡車2的駕駛員發出(步驟胃)「蜂鳴聲」音調。後面 的卡車2的處理器6也使得其人機接口 14顯示(步驟XX)形式為「請減慢 Km/h， 以與其它卡車對準。最大時間損耗=…」的消息等。在前的消息中，〈數值〉Km/h可以是例 如2Km/h。後面的卡車2的駕駛員控制其速度，以減速(步驟yy)那個量，然後按壓按鈕20 來使得肯定信號被發送(步驟zz)到後面的卡車2的處理器6。作為響應，人機接口 14返 回並顯示(步驟aa』 )消息「謝謝」。此後，經由適當的發射機-接收機單元8和10』，數據消息從後面的卡車2的處理 器6被發送(步驟bb』 )到前面的卡車2』的處理器6』，從而告知後面的卡車的速度。經由適當的發射機-接收機單元10』和8，相對應的數據消息從前面的卡車2』的 處理器6』被發送(步驟cc』)到後面的卡車2的處理器6，從而告知前面的卡車的速度。在 後面的卡車中，檢查(步驟dd』)速度仍然被對準，並且如果速度不被對準，那麼還要進行類 似與上述哪些的進一步對準步驟(未示出)。_既要在一些實施例中，由駕駛員供給來初始化控制系統的附加信息可以是輪胎的類 型，例如夏季輪胎或冬季輪胎。輪胎的類型可根據天氣狀況來影響最大速度。在一些實施 例中，附加信息可以包括卡車的重量。重量可以限制緊急停車距離並且因此限制卡車的最 大安全速度。在一些實施例中，發射機-接收機單元使用WLAN或某一其它無線電協議，而不是藍牙。在一些實施例中，巡航控制系統的接口是駕駛員他/她自己。然後，駕駛員手動控 制巡航控制系統。在一些實施例中，沒有分離的雷達距離檢測器；相反，可以通過測量在卡車的發射 機-接收機單元之間發送的無線電信號的無線電傳輸時間來計算距離。在一些實施例中，除了人機接口的屏幕以外，或者不是人機接口的屏幕，人機接口 還包括諸如揚聲器之類的聲音輸出，以給駕駛員提供信息或向駕駛員詢問問題，在一些實施例中，卡車的控制系統的處理器與發射機-接收機單元之間的連接可 以是電纜連接。在一些實施例中，這些連接是無線連接。在一些實施例中，處理器也可以起到衛星導航系統、個人數字助理、卡車收費系統 "Toll Collect」車載單元或其它車載計算機的作用，或者處理器可以是衛星導航系統、個 人數字助理、卡車收費系統「Toll Collect」車載單元或其它車載計算機。在一些實施例中，GPS模塊的卡車速度檢測器被某一其它公知的速度檢測器代替， 該公知的速度檢測器通常是比卡車的傳統速度計更精確的速度檢測器。 一些實施例涉及不同於卡車或除了卡車以外的陸地車輛。其它實施例涉及海上交 通工具(sea vehicle)、飛行器和/或太空交通工具。 在不偏離本發明的實質特徵的情況下，本發明可以以其它特定形式來實現。無論 從哪方面來看，所描述的實施例應僅被考慮為說明性的而非限制性的。因此，本發明的範圍 由隨附的權利要求而不是由前面的描述來表示。在權利要求的涵義和其等效物的範圍之內 的所有變化應被包括在這些權利要求的範圍內。
權利要求
1.一種方法，其包括在車輛上，通過無線電從前方的另一車輛中接收到所述另一車輛的速度的指示；檢測其自己的速度；以及基於閾值與所述車輛的速度和所述另一車輛的速度之間速度差的比較來決定向所述 車輛的駕駛員推薦超車操作還是推薦速度對準操作；其中，如果速度差小於所述閾值，推薦速度對準操作，而如果速度差等於或大於所述閾 值，推薦超車操作。
2.如權利要求1所述的方法，其中根據天氣狀況、車輛的長度、最大法定速度以及有利的速度範圍的至少一個來確定所 述閾值。
3.—種車輛速度控制設備，其包括車輛的無線電發射機-接收機，所述無線電發射機-接收機用於通過無線電從前方的 另一車輛中接收到所述另一車輛的速度的指示；所述車輛的速度檢測器，所述速度檢測器用於檢測其自己的速度；以及所述車輛的處理器，所述處理器用於基於閾值與所述車輛的速度和所述另一車輛的速 度之間速度差的比較來決定向所述車輛的駕駛員推薦超車操作還是推薦速度對準操作，其 中，如果速度差小於所述閾值，推薦速度對準操作，而如果速度差等於或大於所述閾值，推 薦超車操作。
4.根據權利要求3所述的車輛速度控制設備，其中，根據天氣狀況、車輛的長度、最大 法定速度以及有利的速度範圍的至少一個來確定所述閾值。
全文摘要
提供一種包括下述步驟的方法。車輛通過無線電從另一車輛接收到所述另一車輛的速度的指示。該車輛確定其自己的速度。自動確定由所述另一車輛影響的速度調節，以便控制這些車輛的相對速度。通過無線電將速度調節請求發送給所述另一車輛。
文檔編號G08G1/0965GK102122444SQ20111005706
公開日2011年7月13日 申請日期2007年7月12日 優先權日2006年7月12日
發明者J·佐爾 申請人:盧森特技術有限公司