专利名称：用于调节汽车速度的装置和方法
技术领域：
本发明涉及用于调节汽车速度的装置和方法，其中如果借助于玫中雷达传感器至少探测到了一辆前面的汽车的话，就可以按照定距调节来进行速度调节，或者如果借助于一种雷达传感器并没有探测到前面汽车的话，就可以按照定速调节来进行速度调节。将被识别物体的物体测量值输送给速度调节器，该调节器具有一个计算装置，它对于每一个物体的每个测量值都确定一个加速度梯度，它对于每个物体来说将测量值的各个加速度梯度相加，并对于选择作为目标物体的物体输出相加的加速度梯度。
背景技术：
由以下出版物已知有一种自适应速度调节器“Adaptive CruiseControl System Aspect and Delelopment Trends”Winner，Witte，Uhler和Lichtenberg著，发表于SAE国际会议和展览，Detroit，1996年2月26-29(SAE论文961010)。这种自适应速度调节器发射出雷达波并接收在静止物体上和走在前面的汽车上反射的分波。若该速度调节器识别到一个走在前面的汽车，那么相对于这前面的汽车按等距离调节来进行速度调节。若雷达装置识别到在前面并没有汽车，那么就按一种等速调节对于由司机予先给定的设定速度进行速度调节。这可以由自适应速度调节器实现的加速度以及加速度随时间的变化此处借助于固定的最大值来限制住，因为自适应速度调节器是考虑作为对于司机提供支持的舒适系统，并且与之相应地力求一种舒适的驾驶特点。在这种系统中加速度梯度的确定与行驶在前面的汽车的动态数据无关，其不利之处在于这种加速度脉冲起到不舒适的作用。在非危险的情况下，例如在以小的相对速度接近一辆行驶在前面的汽车时，这固定规定的加速度脉冲被认为太高并因此认为不舒适，而在应该阻止发生碰撞的情况下，例如在接近一辆具有高的相对速度的行驶在前面的汽车时，减速梯度就太小了，因此原则上司机必须干预。联系到本发明这概念“加速度”既用于正加速度，也用于负加速度，就是减速。
发明内容
本发明的核心是提出一种方法和装置，借助于此根据当前状况来确定加速度脉冲，就是加速度梯度，使它们对应于加速度或减速度的必需值。按照本发明这通过独立权利要求的特征来解决。有利的改进设计和技术方案可见从属权利要求所述。
优选的是，作为输入参数将至少一个测量值，物体离自身汽车的距离、物体相对于自身汽车的相对速度、物体的纵向加速度、物体的横向偏移、物体的横向速度或物体的横向加速度或者一种由这些测量值的任意的组合输送给输入电路。横向偏移此处可以理解成驶在前面的汽车在其横向方向上至自身汽车的预计的行驶轨迹的距离。自身汽车的行驶轨迹在直线行驶时就是延长的汽车纵轴线，而在曲线行驶时则是一个接近曲线半径内插的运动轨迹，它非常可能选取自身的汽车。
此外优选的是借助于一个计算装置或者借助于一种表格查找装置来确定每一个物体的每个测量值的加速度梯度。根据计算的复杂性可以更容易和更快地借助于一种数学规则来计算当前加速度，或者在一个事先计算的存入的数值表格里查找。
更为有利地每个物体的加速度梯度之和不大于一个可以预先给定的，可由速度调节器输出的最大极限值。这个由速度调节器最大可以输出的极限值可以可选择地设计成可变化的，以便能够对不同的情况有不同的反应。规定一个这样的极限值用来避免太大的加速度脉冲，这可能会造成舒适性的大大丧失。
此外有利的是选择直接在自身汽车前面行驶的汽车作为目标物体，其行驶动态性能对于自身汽车的自适应速度调节器有影响。目标物体的加速或减速以自身汽车的一种同样的运动动力学而产生，因为目标物体就是应该跟踪的汽车。
以一种控制构件的形式实现按本发明的方法具有特殊的意义，这种控制构件设计用于汽车的一种自适应的距离-或速度调节的检测装置。在这控制构件里存储了一个程序，它能够在一个计算机里，尤其是在一个微处理器或信号处理器里运行并适于实施按本发明的方法。在这种情况下通过一个存储在控制构件里的程序来实现这发现，因此这个设有程序的控制构件如同方法那样同样是本发明的内容，此程序适合于实施此方法。作为控制构件可以应用尤其是一种电存储介质，例如只读存储器。
本发明的其它特征、应用可能性以及优点可以参见以下对发明实施例的说明，这些实施例表示于附图中。所有描述的或者表示出的特征本身或者任意的组合形成了本发明的主旨，与它们在权利要求或其引用中的总结无关以及与它们在说明书或附图中的陈述或表示无关。
以下根据附图对本发明的实施例加以说明。所示为图1按本发明的装置的一个实施例；图2按本发明的方法的一个实施例。
具体实施例方式
在图1中表示了一种自适应的距离-和速度调节器1，它还具有一个输入电路2。借助于输入电路2将输入信号输送给自适应距离-和速度调节器1。另外还将包含有物体数据5的信号输送给输入电路2。这些物体数据5或物体信号5由雷达波的一个发射-和接收装置3来产生。雷达波的发射-和接收装置3发出微波辐射，这微波在检测范围内在汽车的物体上反射并被雷达传感器3接收。由这些测量值对于每个识别的物体确定出物体至自身汽车的距离、物体相对于自身汽车的相对速度、物体的纵向加速度、物体的横向偏移，也就是物体相对于自身汽车的预先计算运动轨迹的横向偏移、物体的横向速度以及物体的横向加速度。可选择地将所有的参数或者由列举参数组成的任意组合人物体数据5的形式输入给输入电路2。此外将其它输入信号6输给输入电路2。例如由一个操纵和控制装置4所产生的控制信号。控制一和操纵装置4具有司机可操纵的操纵构件，借助于此构件司机可以使自适应的距离-和速度调节器1投入运行并可以改变运行调整。另外还可以将其它参数，例如自身的汽车速度或者实现其它的速度调节功能的附加信息，输送给输入电路2。借助于输入电路2输送的输入数据通过一个数据交换装置7输给一个计算装置8，在这装置里由输入参数确定出用于输出至后续装置的调节信号。这由计算装置8所确定的调节信号又被输给数据交换装置7，该装置将这调节信号引向一个输出电路9，此电路将一个加速度要求信号11或者一个力矩要求信号11输出给内燃机的一个确定功率的调节构件10。这确定功率的调节构件10优选设计成可以电操纵的节流阀或者燃油量测量装置，例如一种燃油喷射器的形式。如果计算装置8求出自身汽车应该加速或者内燃机必须有正的输出功率的话，那么就将这加速度-或力矩要求信号输出至内燃机。同样对于计算装置8已经确定了一种减速要求的情况来说，将减速信号13输出给汽车的减速装置12。减速装置12优选是一种可以电控的制动系统，但是这也可以是另外一种减速装置，例如象一种液力制动器或者一种发动机制动器。因为在许多行驶情况下预先规定的加速度脉冲或减速脉冲根据情况的不同或者认为太强烈或者太弱，因此在计算装置8里设计了一种控制程序形式的按本发明的方法，这种方法应该能阻止这些缺点。这种在计算装置8里使用的方法表示在图2所示的流程简图中。
图2表示了用于实现用于上述速度调节器的一种调节方法的流程简图。方法开始时借助于输入电路2按照步骤14输入每个识别的物体的各个物体测量值。此处对于每个识别的物体和每个识别的行驶在前面的汽车至少确定出其中一个测量值物体距离、物体相对速度、物体的纵向加速度、物体的横向偏移、物体的横向速度或物体的横向加速度或它们的一种任意组合并传输至计算装置8里。按照方法步骤15对于每个识别的物体的每个测量值确定加速度梯度。这里对于每种测量值(就是对于所有物体的物体距离；所有物体的相对速度等等)按照一种预定的计算规则或者一种预定的查找表格对于每个物体单独地形成一种加速度梯度。按此方式对于n个物体借助于m个计算规则总共得到n*m个加速度梯度。一个物体的各处加速度梯度在下面的方法步骤16里相互相加，以至于对n个物体来说则总共有n个加速度梯度剩下，因为m*n个单个加速度的梯度已经针对其所属的物体相加了。按此方式就得到每个识别到的物体的一个唯一的加速度梯度，它们的区别在于若这个物体应该选作为目标物体的话，那么是否必需要一种强烈的减速、稍有减速或者甚至一种加速。在方法步骤17中由所有识别的物体中选出当前的目标物体。目标物体在大多数情况下就是直接行驶在前面的汽车，它确定了自身汽车的调节反应。例如在超车过程时、并线或者出线时目标物体就有变化，因此将另一辆汽车看作为原始的调节物体。如果按照步骤选出当前的目标物体，那么将这按照步骤16所计算的这个目标物体的加速度梯度按照步骤18转换成一个调节信号11，13，该信号或者影响到确定功率的调节构件10或者影响到汽车的减速装置12。按照下一个方法步骤19将这调节信号输出给输出电路9并继续传至有关的调节构件。方法按步骤19或者结束或者以一种无极环又返回起动并在步骤14处重新开始。
通过应用所述的装置和所述的方法用于调节汽车的速度就可以求出加速度梯度或减速梯度用来调节汽车的速度，这种加速或减速梯度根据行驶情况较大或者较小，但总是对应于司机以自身的行驶经验所希望的动力学特性的愿望。
权利要求
1.用于调节汽车(1)的速度的装置，如果借助于一个雷达传感器(3)至少探测到了一个行驶在前的汽车的话，就按一种等距调节或者如果借助于一种雷达传感器(3)没有探测到行驶在前面的汽车的话，就按一种等速度调节来进行，其特征在于，可以将被识别物体的物体测量值(5)输送给速度调节器(1)，设有一个计算装置(8)，它可以对每个物体的每个测量值(5)确定一个加速度梯度；对于每个物体可以将测量值的加速度梯度相加并且可以将用于选作为目标物体的物体的相加的加速度梯度输出。
2.按权利要求1所述的装置，其特征在于，作为输入参数(5)至少可以将下列中的一个测量值输送给输入电路(2)-物体距离，-物体的相对速度，-物体的纵向加速度，-物体的横向偏移，-物体的横向速度或-物体的横向加速度，-或者由其中各项的任意组合。
3.按权利要求1或2所述的装置，其特征在于，借助于一个计算装置(8)或者借助于一个表格查找装置可以确定每一个物体的每个测量值的加速度梯度。
4.按权利要求1至3中之一所述的装置，其特征在于，每个物体的加速度梯度之和不超过一个预定的、由速度调节器(1)可以输出的最大极限值。
5.按权利要求1至5中之一所述的装置，其特征在于，选择直接行驶在自身汽车前面的汽车作为目标物体。
6.用于对汽车速度进行调节的方法，如果借助于一个雷达传感器(3)至少探测到了一辆行驶在前的汽车，就按等距离调节，如果借助于一个雷达传感器(3)没有探测到行驶在前面的汽车，就按等速度调节，其特征在于，将被识别物体的测量值输送给速度调节器(1)；对每个物体的每个测量值借助于一个计算装置(8)确定一个加速度梯度；对每个物体将测量值的加速度梯度相加并将其选作为目标物体的物体的相加的加速度梯度输出(11，13)。
7.按权利要求6所述的方法，其特征在于，作为输入参数(5)至少输给下列中的一个测量值-物体距离，-物体的相对速度，-物体的纵向加速度，-物体的横向偏移，-物体的横向速度或者-物体的横向加速度或者其中任意一种组合。
8.按权利要求6或7所述的方法，其特征在于，借助于一个计算装置(8)或者借助于一个表格查找装置来确定每个物体的每个测量值的加速度梯度。
9.按权利要求6至8中之一所述的方法，其特征在于，每个物体的加速度梯度之和不超过一个预定的，由速度调节器(1)可输出的最大极限值。
10.按权利要求6至9中之一所述的方法，其特征在于，选择直接行驶在自身汽车前面的汽车作为目标物体。
全文摘要
本发明涉及用于调节汽车速度的装置和方法，其中，如果借助于一种雷达传感器至少探测到了一辆前面的汽车的话，就可以按照定距调节来进行速度调节，或者如果借助于一种雷达传感器并没有探测到前面的汽车的话，就可以按照定速调节来进行速度调节。将被识别物体的物体测量值输送给速度调节器，该调节器具有一个计算装置，它对于每一个物体的每个测量值都确定一个加速度梯度，它对于每个物体来说将测量值的各个加速度梯度相加，并对于选择作为目标物体的物体输出相加的加速度梯度。
文档编号B60K31/00GK1759022SQ200480006703
公开日2006年4月12日 申请日期2004年2月11日 优先权日2003年3月12日
发明者A·伊里翁, D·约翰, S·多伦坎普 申请人:罗伯特·博世有限公司