專利名稱：用于調(diào)節(jié)汽車速度的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于調(diào)節(jié)汽車速度的裝置和方法，其中如果借助于玫中雷達(dá)傳感器至少探測(cè)到了一輛前面的汽車的話，就可以按照定距調(diào)節(jié)來進(jìn)行速度調(diào)節(jié)，或者如果借助于一種雷達(dá)傳感器并沒有探測(cè)到前面汽車的話，就可以按照定速調(diào)節(jié)來進(jìn)行速度調(diào)節(jié)。將被識(shí)別物體的物體測(cè)量值輸送給速度調(diào)節(jié)器，該調(diào)節(jié)器具有一個(gè)計(jì)算裝置，它對(duì)于每一個(gè)物體的每個(gè)測(cè)量值都確定一個(gè)加速度梯度，它對(duì)于每個(gè)物體來說將測(cè)量值的各個(gè)加速度梯度相加，并對(duì)于選擇作為目標(biāo)物體的物體輸出相加的加速度梯度。
背景技術(shù)：
由以下出版物已知有一種自適應(yīng)速度調(diào)節(jié)器“Adaptive CruiseControl System Aspect and Delelopment Trends”Winner，Witte，Uhler和Lichtenberg著，發(fā)表于SAE國際會(huì)議和展覽，Detroit，1996年2月26-29(SAE論文961010)。這種自適應(yīng)速度調(diào)節(jié)器發(fā)射出雷達(dá)波并接收在靜止物體上和走在前面的汽車上反射的分波。若該速度調(diào)節(jié)器識(shí)別到一個(gè)走在前面的汽車，那么相對(duì)于這前面的汽車按等距離調(diào)節(jié)來進(jìn)行速度調(diào)節(jié)。若雷達(dá)裝置識(shí)別到在前面并沒有汽車，那么就按一種等速調(diào)節(jié)對(duì)于由司機(jī)予先給定的設(shè)定速度進(jìn)行速度調(diào)節(jié)。這可以由自適應(yīng)速度調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)的加速度以及加速度隨時(shí)間的變化此處借助于固定的最大值來限制住，因?yàn)樽赃m應(yīng)速度調(diào)節(jié)器是考慮作為對(duì)于司機(jī)提供支持的舒適系統(tǒng)，并且與之相應(yīng)地力求一種舒適的駕駛特點(diǎn)。在這種系統(tǒng)中加速度梯度的確定與行駛在前面的汽車的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)無關(guān)，其不利之處在于這種加速度脈沖起到不舒適的作用。在非危險(xiǎn)的情況下，例如在以小的相對(duì)速度接近一輛行駛在前面的汽車時(shí)，這固定規(guī)定的加速度脈沖被認(rèn)為太高并因此認(rèn)為不舒適，而在應(yīng)該阻止發(fā)生碰撞的情況下，例如在接近一輛具有高的相對(duì)速度的行駛在前面的汽車時(shí)，減速梯度就太小了，因此原則上司機(jī)必須干預(yù)。聯(lián)系到本發(fā)明這概念“加速度”既用于正加速度，也用于負(fù)加速度，就是減速。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的核心是提出一種方法和裝置，借助于此根據(jù)當(dāng)前狀況來確定加速度脈沖，就是加速度梯度，使它們對(duì)應(yīng)于加速度或減速度的必需值。按照本發(fā)明這通過獨(dú)立權(quán)利要求的特征來解決。有利的改進(jìn)設(shè)計(jì)和技術(shù)方案可見從屬權(quán)利要求所述。
優(yōu)選的是，作為輸入?yún)?shù)將至少一個(gè)測(cè)量值，物體離自身汽車的距離、物體相對(duì)于自身汽車的相對(duì)速度、物體的縱向加速度、物體的橫向偏移、物體的橫向速度或物體的橫向加速度或者一種由這些測(cè)量值的任意的組合輸送給輸入電路。橫向偏移此處可以理解成駛在前面的汽車在其橫向方向上至自身汽車的預(yù)計(jì)的行駛軌跡的距離。自身汽車的行駛軌跡在直線行駛時(shí)就是延長的汽車縱軸線，而在曲線行駛時(shí)則是一個(gè)接近曲線半徑內(nèi)插的運(yùn)動(dòng)軌跡，它非?？赡苓x取自身的汽車。
此外優(yōu)選的是借助于一個(gè)計(jì)算裝置或者借助于一種表格查找裝置來確定每一個(gè)物體的每個(gè)測(cè)量值的加速度梯度。根據(jù)計(jì)算的復(fù)雜性可以更容易和更快地借助于一種數(shù)學(xué)規(guī)則來計(jì)算當(dāng)前加速度，或者在一個(gè)事先計(jì)算的存入的數(shù)值表格里查找。
更為有利地每個(gè)物體的加速度梯度之和不大于一個(gè)可以預(yù)先給定的，可由速度調(diào)節(jié)器輸出的最大極限值。這個(gè)由速度調(diào)節(jié)器最大可以輸出的極限值可以可選擇地設(shè)計(jì)成可變化的，以便能夠?qū)Σ煌那闆r有不同的反應(yīng)。規(guī)定一個(gè)這樣的極限值用來避免太大的加速度脈沖，這可能會(huì)造成舒適性的大大喪失。
此外有利的是選擇直接在自身汽車前面行駛的汽車作為目標(biāo)物體，其行駛動(dòng)態(tài)性能對(duì)于自身汽車的自適應(yīng)速度調(diào)節(jié)器有影響。目標(biāo)物體的加速或減速以自身汽車的一種同樣的運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)而產(chǎn)生，因?yàn)槟繕?biāo)物體就是應(yīng)該跟蹤的汽車。
以一種控制構(gòu)件的形式實(shí)現(xiàn)按本發(fā)明的方法具有特殊的意義，這種控制構(gòu)件設(shè)計(jì)用于汽車的一種自適應(yīng)的距離-或速度調(diào)節(jié)的檢測(cè)裝置。在這控制構(gòu)件里存儲(chǔ)了一個(gè)程序，它能夠在一個(gè)計(jì)算機(jī)里，尤其是在一個(gè)微處理器或信號(hào)處理器里運(yùn)行并適于實(shí)施按本發(fā)明的方法。在這種情況下通過一個(gè)存儲(chǔ)在控制構(gòu)件里的程序來實(shí)現(xiàn)這發(fā)現(xiàn)，因此這個(gè)設(shè)有程序的控制構(gòu)件如同方法那樣同樣是本發(fā)明的內(nèi)容，此程序適合于實(shí)施此方法。作為控制構(gòu)件可以應(yīng)用尤其是一種電存儲(chǔ)介質(zhì)，例如只讀存儲(chǔ)器。
本發(fā)明的其它特征、應(yīng)用可能性以及優(yōu)點(diǎn)可以參見以下對(duì)發(fā)明實(shí)施例的說明，這些實(shí)施例表示于附圖中。所有描述的或者表示出的特征本身或者任意的組合形成了本發(fā)明的主旨，與它們?cè)跈?quán)利要求或其引用中的總結(jié)無關(guān)以及與它們?cè)谡f明書或附圖中的陳述或表示無關(guān)。


以下根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例加以說明。所示為圖1按本發(fā)明的裝置的一個(gè)實(shí)施例；圖2按本發(fā)明的方法的一個(gè)實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
在圖1中表示了一種自適應(yīng)的距離-和速度調(diào)節(jié)器1，它還具有一個(gè)輸入電路2。借助于輸入電路2將輸入信號(hào)輸送給自適應(yīng)距離-和速度調(diào)節(jié)器1。另外還將包含有物體數(shù)據(jù)5的信號(hào)輸送給輸入電路2。這些物體數(shù)據(jù)5或物體信號(hào)5由雷達(dá)波的一個(gè)發(fā)射-和接收裝置3來產(chǎn)生。雷達(dá)波的發(fā)射-和接收裝置3發(fā)出微波輻射，這微波在檢測(cè)范圍內(nèi)在汽車的物體上反射并被雷達(dá)傳感器3接收。由這些測(cè)量值對(duì)于每個(gè)識(shí)別的物體確定出物體至自身汽車的距離、物體相對(duì)于自身汽車的相對(duì)速度、物體的縱向加速度、物體的橫向偏移，也就是物體相對(duì)于自身汽車的預(yù)先計(jì)算運(yùn)動(dòng)軌跡的橫向偏移、物體的橫向速度以及物體的橫向加速度。可選擇地將所有的參數(shù)或者由列舉參數(shù)組成的任意組合人物體數(shù)據(jù)5的形式輸入給輸入電路2。此外將其它輸入信號(hào)6輸給輸入電路2。例如由一個(gè)操縱和控制裝置4所產(chǎn)生的控制信號(hào)?？刂埔缓筒倏v裝置4具有司機(jī)可操縱的操縱構(gòu)件，借助于此構(gòu)件司機(jī)可以使自適應(yīng)的距離-和速度調(diào)節(jié)器1投入運(yùn)行并可以改變運(yùn)行調(diào)整。另外還可以將其它參數(shù)，例如自身的汽車速度或者實(shí)現(xiàn)其它的速度調(diào)節(jié)功能的附加信息，輸送給輸入電路2。借助于輸入電路2輸送的輸入數(shù)據(jù)通過一個(gè)數(shù)據(jù)交換裝置7輸給一個(gè)計(jì)算裝置8，在這裝置里由輸入?yún)?shù)確定出用于輸出至后續(xù)裝置的調(diào)節(jié)信號(hào)。這由計(jì)算裝置8所確定的調(diào)節(jié)信號(hào)又被輸給數(shù)據(jù)交換裝置7，該裝置將這調(diào)節(jié)信號(hào)引向一個(gè)輸出電路9，此電路將一個(gè)加速度要求信號(hào)11或者一個(gè)力矩要求信號(hào)11輸出給內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)確定功率的調(diào)節(jié)構(gòu)件10。這確定功率的調(diào)節(jié)構(gòu)件10優(yōu)選設(shè)計(jì)成可以電操縱的節(jié)流閥或者燃油量測(cè)量裝置，例如一種燃油噴射器的形式。如果計(jì)算裝置8求出自身汽車應(yīng)該加速或者內(nèi)燃機(jī)必須有正的輸出功率的話，那么就將這加速度-或力矩要求信號(hào)輸出至內(nèi)燃機(jī)。同樣對(duì)于計(jì)算裝置8已經(jīng)確定了一種減速要求的情況來說，將減速信號(hào)13輸出給汽車的減速裝置12。減速裝置12優(yōu)選是一種可以電控的制動(dòng)系統(tǒng)，但是這也可以是另外一種減速裝置，例如象一種液力制動(dòng)器或者一種發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)器。因?yàn)樵谠S多行駛情況下預(yù)先規(guī)定的加速度脈沖或減速脈沖根據(jù)情況的不同或者認(rèn)為太強(qiáng)烈或者太弱，因此在計(jì)算裝置8里設(shè)計(jì)了一種控制程序形式的按本發(fā)明的方法，這種方法應(yīng)該能阻止這些缺點(diǎn)。這種在計(jì)算裝置8里使用的方法表示在圖2所示的流程簡(jiǎn)圖中。
圖2表示了用于實(shí)現(xiàn)用于上述速度調(diào)節(jié)器的一種調(diào)節(jié)方法的流程簡(jiǎn)圖。方法開始時(shí)借助于輸入電路2按照步驟14輸入每個(gè)識(shí)別的物體的各個(gè)物體測(cè)量值。此處對(duì)于每個(gè)識(shí)別的物體和每個(gè)識(shí)別的行駛在前面的汽車至少確定出其中一個(gè)測(cè)量值物體距離、物體相對(duì)速度、物體的縱向加速度、物體的橫向偏移、物體的橫向速度或物體的橫向加速度或它們的一種任意組合并傳輸至計(jì)算裝置8里。按照方法步驟15對(duì)于每個(gè)識(shí)別的物體的每個(gè)測(cè)量值確定加速度梯度。這里對(duì)于每種測(cè)量值(就是對(duì)于所有物體的物體距離；所有物體的相對(duì)速度等等)按照一種預(yù)定的計(jì)算規(guī)則或者一種預(yù)定的查找表格對(duì)于每個(gè)物體單獨(dú)地形成一種加速度梯度。按此方式對(duì)于n個(gè)物體借助于m個(gè)計(jì)算規(guī)則總共得到n*m個(gè)加速度梯度。一個(gè)物體的各處加速度梯度在下面的方法步驟16里相互相加，以至于對(duì)n個(gè)物體來說則總共有n個(gè)加速度梯度剩下，因?yàn)閙*n個(gè)單個(gè)加速度的梯度已經(jīng)針對(duì)其所屬的物體相加了。按此方式就得到每個(gè)識(shí)別到的物體的一個(gè)唯一的加速度梯度，它們的區(qū)別在于若這個(gè)物體應(yīng)該選作為目標(biāo)物體的話，那么是否必需要一種強(qiáng)烈的減速、稍有減速或者甚至一種加速。在方法步驟17中由所有識(shí)別的物體中選出當(dāng)前的目標(biāo)物體。目標(biāo)物體在大多數(shù)情況下就是直接行駛在前面的汽車，它確定了自身汽車的調(diào)節(jié)反應(yīng)。例如在超車過程時(shí)、并線或者出線時(shí)目標(biāo)物體就有變化，因此將另一輛汽車看作為原始的調(diào)節(jié)物體。如果按照步驟選出當(dāng)前的目標(biāo)物體，那么將這按照步驟16所計(jì)算的這個(gè)目標(biāo)物體的加速度梯度按照步驟18轉(zhuǎn)換成一個(gè)調(diào)節(jié)信號(hào)11，13，該信號(hào)或者影響到確定功率的調(diào)節(jié)構(gòu)件10或者影響到汽車的減速裝置12。按照下一個(gè)方法步驟19將這調(diào)節(jié)信號(hào)輸出給輸出電路9并繼續(xù)傳至有關(guān)的調(diào)節(jié)構(gòu)件。方法按步驟19或者結(jié)束或者以一種無極環(huán)又返回起動(dòng)并在步驟14處重新開始。
通過應(yīng)用所述的裝置和所述的方法用于調(diào)節(jié)汽車的速度就可以求出加速度梯度或減速梯度用來調(diào)節(jié)汽車的速度，這種加速或減速梯度根據(jù)行駛情況較大或者較小，但總是對(duì)應(yīng)于司機(jī)以自身的行駛經(jīng)驗(yàn)所希望的動(dòng)力學(xué)特性的愿望。
權(quán)利要求
1.用于調(diào)節(jié)汽車(1)的速度的裝置，如果借助于一個(gè)雷達(dá)傳感器(3)至少探測(cè)到了一個(gè)行駛在前的汽車的話，就按一種等距調(diào)節(jié)或者如果借助于一種雷達(dá)傳感器(3)沒有探測(cè)到行駛在前面的汽車的話，就按一種等速度調(diào)節(jié)來進(jìn)行，其特征在于，可以將被識(shí)別物體的物體測(cè)量值(5)輸送給速度調(diào)節(jié)器(1)，設(shè)有一個(gè)計(jì)算裝置(8)，它可以對(duì)每個(gè)物體的每個(gè)測(cè)量值(5)確定一個(gè)加速度梯度；對(duì)于每個(gè)物體可以將測(cè)量值的加速度梯度相加并且可以將用于選作為目標(biāo)物體的物體的相加的加速度梯度輸出。
2.按權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，作為輸入?yún)?shù)(5)至少可以將下列中的一個(gè)測(cè)量值輸送給輸入電路(2)-物體距離，-物體的相對(duì)速度，-物體的縱向加速度，-物體的橫向偏移，-物體的橫向速度或-物體的橫向加速度，-或者由其中各項(xiàng)的任意組合。
3.按權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，借助于一個(gè)計(jì)算裝置(8)或者借助于一個(gè)表格查找裝置可以確定每一個(gè)物體的每個(gè)測(cè)量值的加速度梯度。
4.按權(quán)利要求1至3中之一所述的裝置，其特征在于，每個(gè)物體的加速度梯度之和不超過一個(gè)預(yù)定的、由速度調(diào)節(jié)器(1)可以輸出的最大極限值。
5.按權(quán)利要求1至5中之一所述的裝置，其特征在于，選擇直接行駛在自身汽車前面的汽車作為目標(biāo)物體。
6.用于對(duì)汽車速度進(jìn)行調(diào)節(jié)的方法，如果借助于一個(gè)雷達(dá)傳感器(3)至少探測(cè)到了一輛行駛在前的汽車，就按等距離調(diào)節(jié)，如果借助于一個(gè)雷達(dá)傳感器(3)沒有探測(cè)到行駛在前面的汽車，就按等速度調(diào)節(jié)，其特征在于，將被識(shí)別物體的測(cè)量值輸送給速度調(diào)節(jié)器(1)；對(duì)每個(gè)物體的每個(gè)測(cè)量值借助于一個(gè)計(jì)算裝置(8)確定一個(gè)加速度梯度；對(duì)每個(gè)物體將測(cè)量值的加速度梯度相加并將其選作為目標(biāo)物體的物體的相加的加速度梯度輸出(11，13)。
7.按權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，作為輸入?yún)?shù)(5)至少輸給下列中的一個(gè)測(cè)量值-物體距離，-物體的相對(duì)速度，-物體的縱向加速度，-物體的橫向偏移，-物體的橫向速度或者-物體的橫向加速度或者其中任意一種組合。
8.按權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征在于，借助于一個(gè)計(jì)算裝置(8)或者借助于一個(gè)表格查找裝置來確定每個(gè)物體的每個(gè)測(cè)量值的加速度梯度。
9.按權(quán)利要求6至8中之一所述的方法，其特征在于，每個(gè)物體的加速度梯度之和不超過一個(gè)預(yù)定的，由速度調(diào)節(jié)器(1)可輸出的最大極限值。
10.按權(quán)利要求6至9中之一所述的方法，其特征在于，選擇直接行駛在自身汽車前面的汽車作為目標(biāo)物體。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于調(diào)節(jié)汽車速度的裝置和方法，其中，如果借助于一種雷達(dá)傳感器至少探測(cè)到了一輛前面的汽車的話，就可以按照定距調(diào)節(jié)來進(jìn)行速度調(diào)節(jié)，或者如果借助于一種雷達(dá)傳感器并沒有探測(cè)到前面的汽車的話，就可以按照定速調(diào)節(jié)來進(jìn)行速度調(diào)節(jié)。將被識(shí)別物體的物體測(cè)量值輸送給速度調(diào)節(jié)器，該調(diào)節(jié)器具有一個(gè)計(jì)算裝置，它對(duì)于每一個(gè)物體的每個(gè)測(cè)量值都確定一個(gè)加速度梯度，它對(duì)于每個(gè)物體來說將測(cè)量值的各個(gè)加速度梯度相加，并對(duì)于選擇作為目標(biāo)物體的物體輸出相加的加速度梯度。
文檔編號(hào)B60K31/00GK1759022SQ200480006703
公開日2006年4月12日 申請(qǐng)日期2004年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月12日
發(fā)明者A·伊里翁, D·約翰, S·多倫坎普 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司