專利名稱：識別所面臨的超車過程的方法
識別所面臨的超車過程的方法技術(shù)背景發(fā)明涉及一種用于識別所面臨的超車過程的方法。汽車越來越多地裝備有司機(jī)輔助系統(tǒng)，這種系統(tǒng)借助適合的傳感裝 置，例如借助于雷達(dá)傳感器，檢測自身汽車的周邊環(huán)境并對司機(jī)在駕駛 汽車時(shí)給予支持和/或發(fā)出警報(bào)防止危險(xiǎn)情況。 一個(gè)這樣的司機(jī)輔助系統(tǒng)的例子是所謂的ACC(自適應(yīng)巡航控制)系統(tǒng)，用此系統(tǒng)使汽車的速度 調(diào)整到一種由司機(jī)選擇的希望的速度上，而且，如果行駛在前面的汽車 位于自身汽車所行駛的車道上的話，那就借助于雷達(dá)傳感器測量出至行 駛在前面的汽車的距離并通過自身速度的適應(yīng)來自動(dòng)地調(diào)節(jié)。 一種這樣 的系統(tǒng)不僅有助于改善行駛舒適性，而且也有利于減少事故危險(xiǎn)。如果 司機(jī)想超過前面行駛的速度較慢的汽車，那么它可以通過操縱加速^"板 控制ACC系統(tǒng)并且然后通過換道進(jìn)入超車過程。當(dāng)在高速公司或者多道公路上行駛時(shí)換道過程尤其是超車過程然 而隱蔽著很大的事故風(fēng)險(xiǎn)，例如司機(jī)錯(cuò)誤地估計(jì)了在超車道上從后面靠 近的汽車的距離和/或速度，或者因?yàn)檫@汽車處于死角并因此被司機(jī)忽 視。由于這個(gè)原因已經(jīng)開發(fā)了司機(jī)輔助系統(tǒng)，它對司機(jī)在換道過程中才是 供支持并且/或者輸出一個(gè)警示信號，如果不可能進(jìn)行沒有危險(xiǎn)的換道的 話。這樣的系統(tǒng)也稱為換道輔助系統(tǒng)，它通常具有一種擴(kuò)展的傳感裝 置，例如一種背后空間雷達(dá)，用于監(jiān)測背后的超車道上的車軔情況，和 /或一種附近部位雷達(dá)或超聲傳感器用于監(jiān)測死角。若系統(tǒng)獲知司機(jī)想 進(jìn)行一個(gè)換道進(jìn)程，而且如果由傳感器數(shù)據(jù)得知不可能進(jìn)行一種無危 險(xiǎn)的換道的話，那就給司機(jī)輸出一個(gè)警示信號。然而要接受一種這樣的 系統(tǒng)則取決于司機(jī)的超車打算是否能夠充分可靠地得知，因?yàn)榻?jīng)常的 錯(cuò)誤警告大大損害了舒適性和安全性感覺。為了得知司機(jī)的超車打算已知有各種不同的方法。 例如在DE 3500152A1, DE3622091A1和DE29620357U1中所描述 的方法，它基于對行駛方向指示器的狀態(tài)的分析處理?？梢哉J(rèn)為，司機(jī) 通過設(shè)定行駛方向指示器使人了解其超車打算。但這種方法可靠性有
限，這是因?yàn)橐环矫?左轉(zhuǎn)向燈的)行駛方向指示器的設(shè)定并不總是必 須說明要超車，另一方面還必須考慮到司機(jī)進(jìn)行超車的可能性，而在之 前卻并不#:作轉(zhuǎn)向燈。也已知有司機(jī)輔助系統(tǒng)，它作為附帶的傳感器部分具有一個(gè);f見頻系 統(tǒng)，用這系統(tǒng)可以識別到道路標(biāo)志并因此也可以了解識別汽車相對于左 車道邊和右車道邊的位置或者汽車接近到其中一個(gè)車道邊。輔助系統(tǒng)的 一種通常的應(yīng)用情況是，如果司機(jī)將汽車并不是保持在接近于自身車道 的中間的話，用這輔助系統(tǒng)就可以輸出一個(gè)車道偏離警示。接近于左車 道邊界在這樣的系統(tǒng)時(shí)也可以理解為司才幾超車打算的標(biāo)記。然而不利的 是對于視頻傳感裝置來說費(fèi)用相對較高，而且一種這樣的傳感裝置相對 來說容易發(fā)生故障，這種傳感裝置尤其是在可視情況比較差的情況下導(dǎo) 致錯(cuò)誤的解釋并因此導(dǎo)致誤報(bào)警或者缺失本身所必須的警告。在DE 1011 8265 Al中描述了一種方法，在此方法中借助于駛偏傳 感器測量自身汽車的側(cè)滑速度。此外借助于角度分辨的定位傳感器，例 如雷達(dá)傳感器來測量行駛在前面的汽車的角速度。通過比較這些數(shù)據(jù)就 可以了解到所面臨的換道的情況。當(dāng)在高速路上快速行駛時(shí)，在緩慢的 換道過程中然而所出現(xiàn)的側(cè)滑速度很小，以至于由于測量噪聲和/或傳感 器分辯率的限制常常達(dá)不到足夠的測量精度。此外在這種方法中也可能 出現(xiàn)以下情況錯(cuò)誤地判斷換道的打算，或者沒有識別出真正存在的換 道打算。 一種實(shí)例例如為以下情況自身汽車的司機(jī)在駛?cè)胍粋€(gè)右彎道 時(shí)進(jìn)行換道。在這種情況下雖然測量以行駛在前面汽車的從零起不同的 角速度，但不能測量到自身汽車相應(yīng)的側(cè)滑，這是因?yàn)樗緳C(jī)并不緊隨著 公路轉(zhuǎn)彎，而是首先直著走，以變換到左邊旁邊車道上。發(fā)明內(nèi)容具有權(quán)利要求所述特征的按照本發(fā)明的方法可以可靠地用相對較 小的傳感器花費(fèi)用來識別出所面臨的超車過程。這個(gè)方法基于在接近一個(gè)較慢地在前面行駛的汽車時(shí)對司機(jī)行為 的評價(jià)。如果司機(jī)并沒有超車打算，那么在離行駛在前面的汽車距離相 對較大時(shí)就降低其速度，以便他不至于太近地駛向行駛在前面汽車。相 反如果他想超車的話，他就不減速，而在有時(shí)甚至加速，以便會(huì)合到旁 邊車道上的車流之中。通過比較所測的目標(biāo)距離與相對速度，相對速度
可以借助于一個(gè)雷達(dá)系統(tǒng)直接測得或者也可以有選擇地通過所測距離 按時(shí)間求導(dǎo)計(jì)算得出，因此在司機(jī)開始換道之前就可以了解到司機(jī)的超 車打算。若汽車位于死角里或者在超車道上一個(gè)汽車以高的相對速度接 近，那就可以給司機(jī)輸出一個(gè)警告。即使在例外情況下司機(jī)的行為一次 被錯(cuò)誤地解釋并輸出一個(gè)警告，盡管司機(jī)并沒有超車打算，然而這警告并不是無用的，因?yàn)樗蛩緳C(jī)指出了他正離前面的汽車太近了。這方法可以在司機(jī)沒有打亮左轉(zhuǎn)向燈時(shí)也能夠識別出超車打算。相 反，如果司機(jī)由于其它原因已經(jīng)操縱了轉(zhuǎn)向燈，可以識別出并沒有超車的打算。為了實(shí)施此方法在最簡單的情況下只需要一個(gè)測量距離的傳感 器，從而這個(gè)方法即使對于只具有一種很有限的周圍環(huán)境傳感器的汽車 來說也可以被執(zhí)行。這個(gè)方法尤其是并不取決于是否存在有視頻系統(tǒng)， 由此也避免了由于應(yīng)用一個(gè)這才羊的系統(tǒng)而引起的干護(hù)L源。相應(yīng)地也適合 于已經(jīng)應(yīng)用在通常的方法中的其它的傳感器部件例如用于測量自身汽 車的偏轉(zhuǎn)率，行駛在前面的汽車的角速度等的。另 一方面按照本發(fā)明的方法也可以與上面所述的傳統(tǒng)方法相結(jié) 合，以便達(dá)到更高的識別幾率和可靠性。本發(fā)明的有利的設(shè)計(jì)方案在從屬權(quán)利要求中加以說明。用于實(shí)施這 方法的司機(jī)輔助系統(tǒng)見獨(dú)立的產(chǎn)品權(quán)利要求。在一種實(shí)用的實(shí)施形式中由行駛在前面的汽車的相對速度V和到 這個(gè)汽車的測量的距離d得出比值v/d。該比值或者參數(shù)v和d (或v/d)的另 一種適合的函數(shù)( 一般來說對 v是增函數(shù)而對d是減函數(shù))構(gòu)成一個(gè)存在有超車打算的幾率的程度。 若這個(gè)幾率位于一個(gè)規(guī)定的閾值之上的話(該閾值在必要時(shí)也可以才艮據(jù) 情況而有變動(dòng))，那就判定了司機(jī)打算要換道，并且如果不是可以沒 有危險(xiǎn)地進(jìn)行換道的話，那就輸出一個(gè)警告。閾值例如可以取決于司機(jī)是否操縱了轉(zhuǎn)向信號燈。因?yàn)榇蛄赁D(zhuǎn)向 燈本身只是表示了司機(jī)超車打算的 一個(gè)標(biāo)志，因此適宜地是減小閾值， 因?yàn)橹皇沁€需要一個(gè)小的附帶的存在有超車打算的標(biāo)志，按類似的方式 也可以使其它已知的用于識別換道打算的系統(tǒng)的結(jié)果影響閾值，而另一 方面也可以將根據(jù)參數(shù)v和d所得到的超車打算的幾率與按照其它方法 所得到的幾率匯集成 一 個(gè)總幾率，然后與閾值進(jìn)行比較。


本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例表示在附圖中并在以下的i兌明中詳細(xì)加以殺又述。附圖所示為圖1: 一個(gè)汽車的示意圖，具有一個(gè)畫成方塊圖的司機(jī)輔助系統(tǒng)； 圖2:用于說明按照發(fā)明的方法的一種交通情況圖； 圖3至5:用于說明方法的作用原理的圖。
具體實(shí)施方式
圖l示意表示了一個(gè)汽車，它裝備有一種司機(jī)輔助系統(tǒng)，它例如滿 足ACC-系統(tǒng)(自適應(yīng)速度調(diào)節(jié)器)的功能以及換道輔助系統(tǒng)的功能。 作為傳感器部件設(shè)有一種分辨角度的雷達(dá)傳感器12,它裝在汽車前面并 監(jiān)測汽車的前部區(qū)域，還設(shè)有一個(gè)后部空間雷達(dá)14用于監(jiān)測在超車道 上后面的交通情況，以及設(shè)有一個(gè)超聲波傳感器16,用它尤其可以識別 出超車道上的汽車，這些汽車位于在內(nèi)后視鏡、外后視鏡和司機(jī)視野之 間的死角里以及也位于雷達(dá)傳感器12,14的定位范圍之外。這些傳感器 部件的信號在一個(gè)電子控制單元18里進(jìn)行分析處理，如果已經(jīng)識別出 司機(jī)有超車打算并由傳感器14,16的這些信號得知當(dāng)前不可無危險(xiǎn)地 換道到左邊旁邊車道上，則一種警告信號發(fā)生器20,例如一個(gè)聲音的信 號發(fā)送器，通過控制單元18被引發(fā)用于輸出警告的信號。這種警告功能的前提條件是可以充分可靠地了解到司機(jī)的換道打 算或超車打算。以下詳細(xì)說明的方法用于此。圖2說明了一種典型的交通狀況，此時(shí)裝備有司機(jī)輔助系統(tǒng)的汽車 10在 一條多車道/>路24的右車道22上接近一個(gè)較慢的行駛在前面的汽 車26。借助于雷達(dá)傳感器12測量在汽車10和26之間的距離，同樣也 測量出汽車26相對于汽車10的相對速度v。根據(jù)雷達(dá)傳感器12的角度 分辨能力還可以了解到汽車26位于也是由汽車10駛過的右車道22上。在控制單元18里實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)現(xiàn)在必須了解汽車IO的司 機(jī)是否打算超過汽車26,或者他是否想要降低其速度，以便以適合的距 離跟隨汽車26。如果在這種情況下ACC-系統(tǒng)是激活的話，那么該系統(tǒng) 自動(dòng)地使汽車10的速度相適配，但司機(jī)可以通過操縱加速踏板來過調(diào) 該系統(tǒng)。這當(dāng)然還并不一定意味著司機(jī)也真正有打算要超越汽車26。
在圖2中用箭頭28表示了汽車10的司機(jī)打算走的路線。然后司機(jī) 打算變換到左車道30上，以便超越汽車26。
在圖3中表示了，在這過程中距離d如何取決于時(shí)間t變化。為了 簡單起見可以假定汽車10和26保持它們的絕對速度，因此相對速度 v隨時(shí)間變化為恒定不變的，正如圖4所示那樣。距離d因此線性地隨 時(shí)間而變小。
圖5中縱座標(biāo)為比值v/d, 一黃座標(biāo)為時(shí)間t。該比值通過一個(gè)漸進(jìn)增 高的曲線來表示，該曲線在某一個(gè)時(shí)刻tO超過一個(gè)規(guī)定的閾值S。
選擇閾值S (例如根據(jù)經(jīng)驗(yàn)調(diào)查)，使得對于一般的汽車司機(jī)來說 直至?xí)r刻tO還有一個(gè)較大的幾率說明了司機(jī)并不想超車，而是還要降 低其速度，以便跟隨著汽車26,而在超出閾值S之后在時(shí)刻t0則可以 推斷出；司機(jī)打算進(jìn)行超車過程。根據(jù)這種簡單的準(zhǔn)則因此可以識別司 機(jī)的超車意愿，從而在必要時(shí)借助于警告信號發(fā)送器20輸出警告信號。
對于閾值來說也可以采用另外適合的參數(shù)來代替比值v/d,該參數(shù) 是相對速度v和距離d的一個(gè)函數(shù)。如果根據(jù)超過閾值S來識別司機(jī)的 超車意愿的話，那么這種函數(shù)應(yīng)該使其隨v的增加和d的減小而增大。
如果判斷準(zhǔn)則在于低于一個(gè)適合的閾值的話，與之?dāng)?shù)學(xué)上相當(dāng)?shù)厥?考察一種函數(shù)，它隨v的增加和d的減少而減少，例如比值d/v的函數(shù)。
按照一種改進(jìn)方案也可以考察一種函數(shù)，它還與汽車10的正或負(fù) 的加速度有關(guān)。
這里所利用的比值v/d可以從物理意義上解釋為直至與汽車26碰撞 還要花費(fèi)的時(shí)間，如果兩個(gè)汽車10,26繼續(xù)以不改變的速度行駛的話。
權(quán)利要求
1. 識別所面臨的超車過程的方法，其特征在于以下步驟 -測量至行駛在前面的汽車(26)的距離d,-確定行駛在前面的汽車的相對速度v和-根據(jù)取決于d和v的函數(shù)f(d,v)的值判定是否面臨著超車過程。
2. 按權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，如果函數(shù)f(d,v)超過 預(yù)先規(guī)定的閾值(S)的話，判定面臨超車過程。
3. 按權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述函數(shù)f是比例 v/d的單調(diào)遞增函數(shù)。
4. 按權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述函數(shù)f與比例 v/d成比例。
5. 按權(quán)利要求2至4中之一所述的方法，其特征在于，所述閾 值(S)根據(jù)不同情況而有變化。
6. 用于汽車(10)的司機(jī)輔助系統(tǒng)，具有至少一個(gè)測量距離的 傳感器(12)用于檢測周邊交通情況以及具有控制單元U8)用于實(shí) 施輔助功能，其特征在于，設(shè)計(jì)所述控制單元(18)用于實(shí)施按權(quán)利 要求1至5中之一所述的方法。
全文摘要
識別所面臨的超車過程的方法，其特征在于，以下步驟-測量至一個(gè)行駛在前面的車軔(26)的距離d，-測定行駛在前面的車軔的相對速度，-判定是否面臨一個(gè)超車過程，根據(jù)一個(gè)取決于d和v的函數(shù)f(d，v)的值。
文檔編號B60K31/00GK101124103SQ200680005398
公開日2008年2月13日 申請日期2006年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月21日
發(fā)明者J·赫克爾, P·勒納 申請人:羅伯特·博世有限公司