專利名稱：用于影響汽車縱向速度的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于影響汽車縱向速度的方法和裝置，其中通過司機可預先給定一個額定最小距離和/或一個額定最大速度，在這種情況下，司機通過操作加速踏板和/或制動踏板可調節(jié)汽車速度，并借助一個距離測量傳感器測出離前車的距離，并在低于額定最小距離和/或汽車速度超過額定最大速度時限制汽車速度，為的是不低于額定最小距離和/或不超過額定最大速度。這個功能特別可結合一個自適應的距離調節(jié)和速度調節(jié)來實現，在這種情況下，司機或者可啟動自適應的(adaptiv)距離調整及速度調節(jié)或者可啟動限制功能。
背景技術：
羅伯特博世有限責任公司2002年4月出版的題為《AdaptiveFahrgeschwindigkeits regelung ACC(自適應車速控制ACC)》出版物(ISBN-3-7782-2034-9)中提出一種雷達傳感器，這種雷達傳感器可測定前車的距離和相對于前車的速度并調節(jié)自己汽車的速度。如果要探測前車，則按恒距調節(jié)進行車速控制，以便自己的汽車以一個預定的距離跟隨在前車的后面。如果探測不到前車，則按恒速調節(jié)進行汽車調節(jié)，這時車速被調節(jié)到一個由司機預先給定的額定速度。

發(fā)明內容
本發(fā)明的實質是提出一種方法和裝置來限制汽車運行中的一些確定的參數值并保證汽車不超過這些行駛極限值而使司機得到保護。這樣就可達到比較安全的行駛，因為汽車在啟動有關最小車距或最高速度的限制功能的情況下只能在設定的極限值內運行。
最好設置一個有源加速踏板，當離前車的距離達到額定最小車距時和/或當汽車速度達到額定最大速度時，若司機操作汽車加速用的加速踏板，則有源加速板產生一個踏板回復力。
此外，測量距離的傳感器最好是雷達傳感器或激光傳感器，這類傳感器可探測汽車前面的區(qū)域并至少可測定離被探測物體的距離以及可能測定被探測物體的相對速度。
在自己的汽車和被探測物體之間的實際距離接近額定最小距離時和/或在車速接近額定最大速度時，最好逐漸地增加車速的限制。車的限制的逐漸增加意味著車速越接近額定最大速度，從系統輸出的加速度要求減少得越強烈。當車速等于額定最大速度時，輸出額定的加速度為0。由此達到汽車行駛不可能比由司機預先給定的額定速度快，且限制功能平緩地阻止了進一步的加速。
此外，在加速踏板超過預定的偏轉角偏轉時，最好停止限制功能。這就可使司機過調(übesteuern)該功能，且汽車例如在一種緊急狀態(tài)內強烈加速，比輔助系統允許的更強烈，因而司機在任何時候都比輔助功能擁有較高的優(yōu)先權。
此外，預定的偏轉角最好這樣大，即加速踏板幾乎被完全偏轉。根據這種方案，當司機類似于自動變速器的強制降擋功能把加速踏板幾乎完全踩到底時，即可達到限制功能的停止，從而系統可在一個帶停止功能的強烈加速愿望與在預先給定的運行極限值內常規(guī)速度調節(jié)功能之間相區(qū)分。
此外有利的是，在操作制動踏板時，限制功能仍保持啟動。對輔助系統而言，在操作制動踏板時，通常由司機停止輔助功能，以便確保司機的預先給定值在任何情況下都具有最高的優(yōu)先權。因為在達到離前車的額定最小車距時由于司機操作制動踏板引起的汽車減速增大或在達到額定最大速度時速度減小，由于司機操作制動踏板會導致車距和速度方面的較大的安全裕度，所以既不需要系統的停止，也覺察不出舒適度有所增加。
有利的是，不同于限制功能，啟用一個自適應距離調節(jié)和速度調節(jié)裝置，該裝置在探測到前面存在物體時自動按恒距調節(jié)汽車速度，而在沒有探測出物體時，則自動地按恒速調節(jié)汽車速度。
在到前車的距離達到額定最小車距時和/或汽車速度達到額定最大速度時，司機操作汽車踏板以加速，就有利地把踏板回復力加到加速踏板上。
此外有利的是，在自己的汽車和探測到的物體之間的實際距離接近額定最小距離時和/或在汽車速度接近額定最大速度時，逐漸地增加汽車速度的限制。
在加速踏板的偏轉超過預定的偏轉角度時，特別是在加速踏板幾乎完全偏轉時，優(yōu)選停止限制功能。
在操作制動踏板時，最好保持限制功能啟動。
本發(fā)明方法以一個控制元件的形式來實現是特別有效的，該控制元件是為汽車的一個自適應距離或速度調節(jié)系統的控制器設置的。其中在該控制元件上存儲程序，該程序可在一種計算裝置上、尤其是在一個微處理器或信號處理器上執(zhí)行并用于本發(fā)明方法的實施。亦即在這種情況中，本發(fā)明通過一個存儲在該控制元件上的程序來實現，從而配置了該程序的該控制元件以與方法相同的方式表明本發(fā)明，該程序適用于實施本發(fā)明的方法。作為控制元件尤其可用一種電存儲媒體例如一個只讀存儲器。
本發(fā)明的其他特征、應用方案性和優(yōu)點可從附圖所示的本發(fā)明實施例的下列說明中得知。其中，全部所述的或所示的特征單獨或任意組合形成本發(fā)明的內容，不論它們在各項權利要求中是如何綜述或歸納的，也不論它們在說明書中是怎樣表達或在附圖中是怎樣表示的。


下面借助附圖來說明本發(fā)明的實施例，附圖表示圖1本發(fā)明裝置的一種實施方式的示意框圖；圖2用于說明本發(fā)明的另一框圖。
具體實施例方式
圖1示出了一個距離和速度調節(jié)裝置1，該裝置具有一個輸入電路2。借助輸入電路2可把輸入信號輸入距離和速度調節(jié)裝置1中，以便進行后續(xù)處理。一個物體傳感裝置3的數據被作為輸入信號輸入，該傳感裝置探測汽車前面的區(qū)域并至少測定離被探測到的物體的距離和將其輸入到距離和速度調節(jié)裝置1中。對于距離和速度調節(jié)裝置1附加具有一個不需要司機操作加速踏板或制動踏板就能使汽車自動加速和制動的功能的情況來說，最好物體傳感器3除了自己汽車和被探測物體之間的距離外，還測定這些物體相對于自己汽車的相對速度并輸入到輸入電路2。物體傳感裝置3例如可用微波傳感器或激光傳感器，這種傳感器發(fā)射電磁輻射并接收和測定在物體上反射的反射輻射。此外，速度傳感器4測出一個表示自己的汽車速度的輸入信號并將它輸入到輸入電路2。借助自己的車速vist可把用物體傳感裝置3測出的相對值換算成絕對值以及根據自己的車速進行速度限制。此外，一個由司機操作的操作裝置5的信號可設為輸入信號，司機借助該操作裝置可啟動、可停止該距離和速度調節(jié)裝置以及可調節(jié)司機專用的操作裝置。司機借助這個操作裝置5只能啟動用于保持離前車的最小車距的功能，或只能操作用于汽車不超過預定最大速度的功能，或同時啟動這兩個功能。此外，表示加速踏板FP和制動踏板BP的偏轉角的信號輸入到輸入電路2中。由加速踏板6的一個角度傳感器提供的加速踏板的偏轉角αFP把司機使加速踏板FP偏轉的那個角度告知距離和速度調節(jié)裝置1。此外，設置了一個制動踏板7的角度傳感器，用它把司機偏轉制動踏板的角度αBP告知距離和速度調節(jié)裝置1。輸入到輸入電路2的輸入信號借助一個數據交換裝置8傳送到一個計算裝置9，在該計算裝置中根據輸入信號確定后置裝置的調節(jié)信號。由計算裝置9確定的后置調節(jié)裝置的調節(jié)信號借助數據交換裝置8傳輸到一個輸出電路10，后置的調節(jié)裝置連接在該輸出電路上。這樣，通過輸出電路10就可一方面控制一臺內燃機的決定功率的調節(jié)元件11，該調節(jié)元件例如可以是電控的節(jié)流閥，但也可以是噴油系統的燃油計量裝置。借助這個調節(jié)元件可把計算裝置9確定的加速度要求轉換成汽車加速度。另一個調節(jié)元件是汽車的減速裝置12，其中輸出電路10可把信號輸出到一個電控的制動力調節(jié)裝置，其把請求信號轉換成一個相應的制動壓力或一個相應的制動力，從而可控制例如車輪制動器形式的汽車減速裝置，于是在通過計算裝置9確定的汽車減速要求的情況下，汽車便相應地減慢下來。還可設置一個變速器控制裝置13，該裝置也從計算裝置9收到例如表示自動變速器的瞬時最佳變速級的調節(jié)信號并相應地調節(jié)變速器減速比。此外，作為后置調節(jié)元件還可是有源加速踏板14，一個表示回復力FFP的信號輸入到該加速踏板。這個有源加速踏板14把輸出電路10的輸出信號轉換成一個回復力FFP，這個回復力對著司機的腳壓加速踏板并告知司機再踩油門無意義，因為汽車例如已經達到了額定最大速度或已經達到了離前車的額定最小車距。
圖2表示一個框圖，該框圖例如可作為程序在計算裝置9中執(zhí)行。借助物體傳感器3至少可測出離前方探測出的物體的距離并作為參數dist輸入最大值選擇裝置15中。如果司機借助操作裝置5啟動了限制功能，則他可借助該操作裝置例如輸入一個額定最小距離dmin，該最小距離也被輸入最大值選擇裝置15中。最大值選擇裝置15從這兩個供給它的值dist和dmin中確定瞬時較大值并將該較大值作為額定距離dsoll輸入額定加速度的計算裝置17中。此外，由速度傳感器4產生一個表示瞬時車速的信號vist，該信號被輸入一個最小值選擇裝置16中。如果司機要啟動行駛速度的最大值限制，則他可借助操作裝置5把這告知系統并輸入一個最大速度值vmax。這個額定最大速度值vmax同樣被輸入最小值選擇裝置16中，其從這兩個供給它的輸入信號中選出瞬時較小值并將它作為額定速度vsoll輸入額定加速度的計算裝置17中。根據本發(fā)明，司機或者可啟動最小距離限制來阻止自己的汽車進一步接近前車，或者司機可啟動最大速度限制功能來阻止比由他預先給定的額定最大速度高的速度，或者司機可啟動兩個功能即額定最小距離限制和額定最高速度限制。額定加速度計算裝置17從供給它的額定距離dsoll和額定速度vsoll值中按照一個行駛動力學方程式算出需要的加速度asoll＝f(dsoll；vsoll)，該需要的加速度在要求增加車速的情況中可取正值，而在希望汽車減速的情況中則用負值。這個額定加速度asoll被輸入一個調節(jié)信號協調器18中，該協調器在正值的情況中即在希望加速的情況中把它傳輸到內燃機的決定功率的調節(jié)元件11形式的后置調節(jié)元件并在負的額定加速度情況中把它傳輸到汽車的減速裝置12并同時在一個有源加速踏板14內產生一個踏板回復力FFP。當司機操作加速踏板6時，限制功能被啟動，于是得出一個瞬時的踏板偏轉角αFP并與一個預定的偏轉角αschwellFP進行比較。如果該加速踏板偏轉角比這個預定的臨界偏轉角大，則它被輸入一個停止裝置19中。在這種情況，預定的加速踏板偏轉角臨界值αschwellFP可這樣設定，即類似于帶自動變速器的汽車的強制降擋(Kick-Down)功能那樣，必把加速踏板幾乎完全踩下。
權利要求
1.用于影響汽車的縱向速度的裝置，該裝置借助可由司機操作的操作裝置(5)可預先給定額定最小車距(dmin)和/或額定最大速度(vmax)，并借助加速踏板(6)和/或制動踏板(7)可由司機影響汽車速度，其特征為，借助距離測量傳感器(3)測出離前車的距離(dist)，并在低于額定最小車距(dmin)時和/或汽車速度(vist)超過額定最大速度(vmax)時限制汽車速度，從而不低于額定最小距離(dmin)和/或不超過額定最大速度(vmax)。
2.按權利要求1的裝置，其特征為，設置了有源加速踏板(14)，當離前車的距離(dist)達到額定最小車距(dmin)時和/或當汽車速度(vist)達到額定最大速度(vmax)時，司機操作汽車加速用的加速踏板(6、14)以加速時，則有源加速踏板產生踏板回復力(FFP)。
3.按權利要求1或2的裝置，其特征為，測量距離的傳感器(3)是雷達傳感器或激光傳感器，該傳感器探測汽車前面的區(qū)域并至少測定離探測到的物體的距離(dist)以及可能測定探測到的物體的相對速度(vrel)。
4.按前述權利要求任一項的裝置，其特征為，在自己的汽車和探測出的物體之間的實際距離(dist)接近額定最小車距(dmin)和/或在車速(vist)接近額定最大車速(vmax)時，逐漸地增加車速的限制。
5.按前述權利要求任一項的裝置，其特征為，在加速踏板(6)的偏轉超過預定的偏轉角(αschwellFP)時，限制功能被停止。
6.按權利要求5的裝置，其特征為，預定的偏轉角(αschwellFP)是這樣設定的，即加速踏板(6、14)幾乎完全偏轉。
7.按前述權利要求任一項的裝置，其特征為，在操作制動踏板(7)時，限制功能仍保持啟動。
8.按前述權利要求任一項的裝置，其特征為，替換限制功能，啟動自適應距離調節(jié)和速度調節(jié)裝置，該裝置在探測到前面存在物體時自動地按恒距方式調節(jié)車速(vist)，而在沒有探測到前面存在的物體時，則自動地按恒速方式調節(jié)車速(vist)。
9.用于影響汽車縱向速度的方法，其中通過司機可預先給定額定最小車距(dmin)和/或額定最大速度(vmax)，且司機可通過操作加速踏板和/或制動踏板(6、7)來影響汽車速度，其特征為，借助距離測量傳感器(3)測出離前車的距離(dist)，并在低于額定最小車距(dmin)時和/或汽車速度(vist)超過額定最大速度(vmax)時限制汽車速度，從而不低于額定最小距離(dmin)和/或不超過額定最大速度(vmax)。
10.按權利要求9的方法，其特征為，當離前車的距離(dist)達到額定最小車距(dmin)時和/或當汽車速度(vist)達到額定最大速度(vmax)，司機操作加速踏板(6)以加速時，踏板回復力(FFP)就被作用到加速踏板(14)上。
11.按權利要求9或10的方法，其特征為，在自已的汽車和探測出的物體之間的實際距離(dist)接近額定最小車距(dmin)和/或在車速(vist)接近額定最大車速(vmax)時，逐漸地增加車速的限制。
12.按權利要求9至11任一項的方法，其特征為，在加速踏板(6)的偏轉超過預定的偏轉角(αschwellFP)時，特別是加速踏板幾乎完全偏轉時，限制功能被停止。
13.按權利要求9至12任一項的方法，其特征為，在操作制動踏板(7)時，限制功能仍保持啟動。
14.按前述權利要求任一項的方法，其特征為，替換限制功能啟動自適應距離調節(jié)和速度調節(jié)裝置，該裝置在探測到前面存在物體時自動地按恒距方式調節(jié)車速(vist)，而在沒有探測到前面存在的物體時，則自動地按恒速方式調節(jié)車速(vist)，而且可通過司機有選擇地啟動自適應距離調節(jié)和速度調節(jié)裝置或限制功能。
全文摘要
影響汽車的縱向速度的方法和裝置，其中通過司機可預先給定一個額定最小車距和/或一個額定最大車速，而且司機通過操作加速踏板和/或制動踏板可影響車速，并借助一個測量距離的傳感器測出離前車的距離，在低于額定最小車距時和/或在超過額定最大速度時通過汽車速度限制汽車速度，從而不低于額定最小車距和/或不超過額定最大速度。這個功能可特別結合一個自適應距離調節(jié)和速度調節(jié)來實現。在這種情況下，司機可選擇地啟動自適應距離和速度調節(jié)或限制功能。
文檔編號B60K31/04GK101031448SQ200580033387
公開日2007年9月5日 申請日期2005年7月20日 優(yōu)先權日2004年9月30日
發(fā)明者M·赫爾曼, B·盧卡斯, T·萊內韋伯, A·伊里安, C·施勒德 申請人:羅伯特·博世有限公司