车辆在开动时的自动的控制的制作方法

文档序号:15067480发布日期:2018-07-31 22:57阅读:175来源:国知局

本发明涉及一种车辆在开动时的自动的控制,尤其是车辆在开动时的自动的纵向调节。



背景技术:

在车辆长队在信号灯、十字路口或引道处开动时,能够观察到所谓的手风琴效应。在手风琴效应的情况下,车辆的、尤其是前几辆车辆之间的间距强烈增大。对此的原因能够是由于驾驶员反应时间而产生的延迟的开动。由此,与原则上可能的相比,更少的车辆能够经过信号灯的停车线、十字路口或引道。即使在带有自动的纵向调节的车辆的情况下也能够观察到这种手风琴效应,因为自动的纵向调节系统也由于对前方车辆行驶行为的分析以及由于相对于前方车辆维持一般通常的且舒适的间距而引入一定延迟。

就此而言,de102011009483a1公开一种用于运行机动车的起纵向引导作用的驾驶员辅助系统的方法。如果多个装备有起纵向引导作用的驾驶员辅助系统的机动车在一纵队中彼此相继行驶,则尤其是在低速度范围内可能引起问题。尤其是在所谓的停停走走运行时,在纵向引导纵队行驶的情况下可能引起调节的“振动”,从而能够出现一类手风琴效应并由此出现带有强烈加速和强烈制动的无效率的行驶方式。对于这种不期望的效应的原因例如在于传感机构和促动机构的延迟时间以及在于纵向引导的时间常数。在传感器区域中的延迟在大多数情况下基于评价的类型,当例如必须对数据进行真实性检查(或合理性检查,即plausibilisiert)或在其它方面必须越过有益于探测可靠性的阈值。起纵向引导作用的驾驶员辅助系统的纵向调节的时间常数首先在行驶舒适性的角度鉴于通常的且常见的交通情况被参数化。为了解决这个问题因此提出,识别出由至少三个带有主动运行的起纵向引导作用的驾驶员辅助系统的车辆构成的纵队的专门的情况。通过纵向调节部、传感机构和/或促动机构的适合的与情况相匹配的再参数化,负责掌握纵队行驶的专门的情况。在一设计方案中设置成,纵队值最终包含关于是否在纵向引导纵队中行驶的二元结论。在纵向引导纵队行驶已确定的情况下,用于减少驾驶员辅助系统的反应时间的运行参数与直接在该机动车前方行驶的机动车的行为相匹配。通过使驾驶员辅助系统能够较快地反应,避免了反应持续时间的增进或累加。能够考虑不同的方式来探测纵向引导纵队行驶的存在。能够例如对描述两个前方行驶的机动车和自有的机动车的相对运动的动态数据进行评价。此外,能够收集经由车对车系统或车对x系统继续传递的关于在自有的车辆周围环境中的带有主动的起纵向引导作用的驾驶员辅助系统的机动车的信息。

手风琴效应虽然能够在识别纵队行驶之后通过改变自有的自动的纵向引导的参数来减小,然而尤其是在较长纵队的情况下也可能使经改变的参数又增进,从而在这种情况下又可能出现手风琴效应。此外,延迟时间和时间常数以及反应持续时间的减少尤其在开动时是受限的,因为在传感器区域中由于评价和真实性检查所产生的延迟是不可避免的。



技术实现要素:

因此,本发明的任务是提供一种用于车辆在开动时的自动的控制的方法,所述方法改善了车辆的跟随行为并由此提高了例如在入口、十字路口或信号灯处的车辆通过量。通过提高车辆通过量能够减少车辆的燃料消耗和有害物质排放。

该任务通过一种根据权利要求1所述的用于车辆在开动时的部分自动的或自动的控制的方法,一种根据权利要求7所述的用于车辆在开动时的部分自动的或自动的控制的方法,一种根据权利要求9所述的用于操控车辆的部分自动的或自动的控制部的装置和一种根据权利要求10所述的用于在开动时操控车辆的部分自动的或自动的控制部的装置来解决。从属权利要求限定本发明的实施方式。

根据本发明提供一种用于车辆在开动时的部分自动的或自动的控制的方法。车辆的部分自动的控制能够例如包括车辆的自动的纵向控制。借助于车辆的自动的纵向控制能够自动地导入车辆的开动过程、使车辆自动地加速或制动和/或使车辆自动地带到停止状态。此外,自动的控制能够包括车辆的横向控制,在所述横向控制中,自动地调整车辆的转向角度。在所述方法中,从另一车辆处接收行驶意图消息。行驶意图消息是带有关于另一车辆的计划的开动-或行驶过程的信息的消息。行驶意图消息能够例如包括数字消息,在所述数字消息中包含关于另一车辆的将来的计划的开动和/或行驶过程的信息。此外,在所述方法中确定另一车辆是否直接处于该车辆前方。就此而言,直接在该车辆前方例如意味着,在该车辆与另一车辆之间没有其它车辆。在该车辆和另一车辆的停止状态下,在该车辆与另一车辆之间的间距能够例如在几厘米至数米、例如最大至5的范围内。当已确定另一车辆直接处于该车辆前方时,取决于从另一车辆处接收到的行驶意图消息,确定用于该车辆的自动的控制的参数。换言之,用于该车辆的自动的控制的参数仅取决于来自直接在前方行驶的车辆的行驶意图消息来确定。通过使在前方行驶的车辆的有意的行驶行为已知,该车辆的开动行为能够最优地与直接在前方行驶的车辆相匹配地调整,并且能够避免调节延迟。由此减少延迟的增进并且能够避免手风琴效应。

行驶意图消息的接收能够包括借助于在该车辆与另一车辆之间的车辆对车辆通信所进行的数据传递。车辆对车辆通信也被称为车对车通信(c2c)或交通工具对交通工具通信(v2v)。车辆对车辆通信能够针对不同的任务存在于车辆中、例如驾驶员辅助系统中,并且能够提供快速的有实时能力的数据传递。由此,使其它车辆的当前的行驶意图消息在没有附加的耗费的情况下可供用于该车辆。

行驶意图消息能够包括不同的信息,所述信息能够由用于开动的控制的车辆来评价。根据一实施方式,所述行驶意图消息包括另一车辆的当前的位置的位置信息。另一车辆的当前的位置由此显示用于将来的开动过程的起始位置。此外,能够使用另一车辆的当前的位置以用于根据自有的车辆的当前的位置来确定另一车辆直接处于该车辆前方。替代地或附加地,所述行驶意图消息包括用于另一车辆的驱动马达的起动的计划的起动时间点。这使得对于该车辆能够及时地起动自有的驱动马达,但是尽管如此仍能够使其在之前尽可能长时间地关停。由此能够减少该车辆的磨损和燃料消耗。

替代地或附加地,所述行驶意图消息包括另一车辆的计划的加速度走向、计划的速度走向和/或计划的地点走向。所述地点走向能够例如包括一系列路径-时间-点。根据这些信息中的一个或多个信息该车辆能够例如在考虑到自有的行驶功率的情况下确定并转换自有的开动走向。因为该自有的开动过程的计划能够提前、也就是说在时间上在该车辆开走之前执行,所以能够避免由于调节过程而产生的延迟时间并由此减少或避免手风琴效应。

替代地或附加地,所述行驶意图消息包括另一车辆的计划的开动时间点。由此使得该车辆能够确定用于自有的开动走向的起动时间点并且及时地进行准备。这一准备例如涉及车辆制动的解除、在车辆马达处提供足够的转矩和/或准备车辆的联结以用于开动过程。此外,计划的开动时间点能够显示给车辆的驾驶员,从而使得驾驶员不被其车辆的突然的出乎意料的行为而惊到。

用于该车辆的自动的控制的参数能够例如涉及在该车辆与另一车辆之间要维持的间距。尤其能够例如在考虑到法律上规定的最小间距的情况下使该车辆与另一车辆之间的间距在开动过程期间保持得相对小,而不会使这被该车辆的驾驶员看作为令人不悦的。由此,该车辆能够流畅地跟随另一车辆。此外,当由另一车辆的行驶意图消息能够看出,例如由于切换过程(或换档过程,即schaltvorgang)使另一车辆的加速至少短时间地中断时,能够使该车辆与另一车辆之间的间距及时地增大。通过及时地增大要维持的间距能够在自有的车辆时调整到均匀的加速度,从而能够减少手风琴效应,并且由于小间距使大量车辆能够例如经过十字路口或信号灯。

替代地或附加地,用于该车辆的自动的控制的参数包括用于该车辆的驱动马达的起动的计划的起动时间点。根据例如另一车辆的经由行驶意图消息所转达的计划的开动时间点,该车辆能够在考虑到用于驱动马达的起动的通常的持续时间的情况下选出用于该驱动马达的起动的适宜的起动时间点。由此能够保证:该车辆及时地准备运行,以便避免在开动时在纵队中出现手风琴效应。尽管如此,仍能够使驱动马达在尽可能晚的时间点起动,以便减少该车辆的燃料消耗和排放。

替代地或附加地,用于该车辆的自动的控制的参数包括该车辆的计划的加速走向、该车辆的计划的速度走向和/或该车辆的计划的地点走向。换言之,该车辆的轨迹得到计划,并且自动的控制根据计划的轨迹而得到调整。在此,能够考虑到该车辆的特性,例如该车辆的装载或车辆驱动器的功率能力以及用于档位改变的切换点(或换档点,即schaltpunkt)。此外,用于该车辆的自动的控制的参数能够包括该车辆的计划的开动时间点。自动的控制能够使用计划的开动时间点,以便例如进行对于车辆开动的准备,例如挂入车辆的传动机构中的一档位在和/或减少该车辆的制动系统的制动压力。

为了确定另一车辆是否直接处于该车辆前方,在所述方法的一实施方式中,确定车道信息,所述车道信息显示该车辆前方的车道的占用。所述车道信息能够例如以光学感测器件、例如前摄像头来感测。在行驶意图消息中能够例如转达车辆识别牌照,例如车辆牌照。该车辆牌照能够由车道信息与该车辆前方的车辆的的车辆牌照对比,并由此能够确定另一车辆是否直接处于该车辆前方。替代地或附加地,能够将该车辆当前的位置与另一车辆当前的位置对比,以便确定另一车辆是否直接处于该车辆前方。该车辆的当前的位置能够例如以全球位置确定系统(gps)来获取。另一车辆的当前的位置能够例如经由行驶意图消息从另一车辆传递至该车辆。

为了使跟随车辆能够在没有手风琴效应的情况下流畅地开动,所述方法在另一实施方式中还包括:取决于用于自动的控制的参数产生另一行驶意图消息。另一行驶意图消息显示关于该车辆的计划的开动过程的信息,并且经由车辆对车辆通信发出。换言之,如前面描述的已根据在前方行驶的车辆的行驶意图打算(fahrintentionsabsichten)确定用于自动的控制的参数的车辆能够从中获取自有的开动过程,并且在另一行驶意图消息中将其发出用于例如跟着的车辆。由此,使用前面描述的方法的多个车辆能够将其相应的计划的开动过程与前方车辆的计划的开动过程相匹配。因为开动过程的整个计划能够在真正的开动之前的准备时期(或准备阶段,即vorfeld)中发生,所以能够避免调节延迟,并由此减少在开动时的手风琴效应。由此,例如在信号灯处开动时在绿色阶段(或绿灯阶段,即grünphase)期间许多车辆能够流畅地经过信号灯。因为计划的开动过程在准备时期从一车辆传递到另一车辆,所以仅需要从该车辆通向前方车辆和/或后方车辆的简单的通信结构。此外,在车辆之间不需要双向的通信,而足够的是,相应的车辆将其计划的开动过程经由相应的行驶意图消息作为所谓的周围消息或广播消息发出。由此能够以简单的方式保证所需要的信息交换。

在另一实施方式中,所述方法还包括:从灯光信号设备处接收灯光信号消息,并且取决于从灯光信号设备处接收到的灯光信号消息确定用于该车辆的自动的控制的参数。所述灯光信号消息包括关于灯光信号设备的灯光信号阶段的时间信息并且替代地或附加地包括对于灯光信号设备的位置的地点信息或十字路口的拓扑(例如行车道走向和数量)。关于灯光信号阶段的时间信息能够例如包括灯光信号设备的绿色阶段的开始和结束时间点。如前面描述的那样,该车辆例如处于车辆长队中,并且接近灯光信号设备。根据关于灯光信号设备的灯光信号阶段的时间信息、灯光信号设备的地点信息和如有可能十字路口的拓扑以及针对该车辆而计划的自动的控制,该车辆能够确定该车辆是否能够在下一个绿色阶段期间经过灯光信号设备。如果能够在下一个绿色阶段期间经过灯光信号设备,则该车辆以用于自动的控制的如前面在考虑到前方车辆的计划的开动过程的情况下确定的参数跟随其前方车辆。

对于该车辆预计在下一个绿色阶段期间未经过灯光信号设备这一情况,用于自动的控制的参数能够如此确定使得该车辆尽可能有能量效率地在灯光信号设备前停在纵队中。

根据本发明,提供用于车辆在开动时的部分自动的或自动的控制的另一方法。所述方法包括感测该车辆前方的周围环境信息,并且取决于感测到的周围环境信息确定用于该车辆在开动时的自动的控制的参数。此外,在所述方法中,取决于用于自动的控制的参数产生行驶意图消息。所述行驶意图消息显示关于该车辆的计划的开动过程的信息。所述行驶意图消息经由车辆对车辆通信发出。这个方法例如能够在该车辆处于车辆纵队的头部处或处在不发出行驶意图消息的车辆后方行驶的情况下使用。该车辆因此根据感测到的在该车辆前方的周围环境信息对其自动的控制、尤其是其纵向控制进行参数化。为了在有车辆跟着的情况下避免手风琴效应,该车辆产生显示其计划的开动过程的行驶意图消息,并且将这个行驶意图消息发出,从而使得所述行驶意图消息能够被其它车辆接收。跟随车辆能够取决于从该车辆处接收到的行驶意图消息在它那方面调整其用于该车辆的自动的控制的参数。由此能够有效地减少跟着的车辆的手风琴效应,由此能够减少跟着的车辆的燃料消耗,并且能够提高例如在信号灯处的车辆的整个通过量。

在一实施方式中,周围环境信息的感测这一步骤包括从灯光信号设备处接收灯光信号消息。用于该车辆的自动的控制的参数取决于从灯光信号设备处接收到的灯光信号消息来确定。所述灯光信号消息能够例如显示,绿色阶段何时开始。该车辆能够使用这个信息,以便对开动过程进行参数化,并且将由此产生的计划的开动过程借助于行驶意图消息发送到跟随车辆处。由此能够避免在灯光信号设备处开动时的延迟。

在另一实施方式中,周围环境信息的感测这一步骤包括该车辆前方的交通情况的感测。用于该车辆的自动的控制的参数取决于感测到的交通情况来确定。所述交通情况能够例如包括十字路口、引道、装有栅栏的铁路道口或灯光信号设备。所述周围环境信息能够例如借助于该车辆的摄像头感测。所述周围环境信息能够替代地或附加地经由如下消息来获得,所述消息经由基础设施对车辆通信转达。由感测到的周围环境信息,该车辆能够确定开动过程并且根据计划的开动过程对自动的控制进行参数化。计划的开动过程还能够经由前面描述的行驶意图消息传递到跟随车辆处。所述跟随车辆能够将其开动过程与该车辆的开动过程相匹配,并由此能够减少在开动时的手风琴效应。

根据本发明,还提供一种用于在开动时操控车辆的部分自动的或自动的控制的装置。所述装置包括用于从另一车辆处接收行驶意图消息的输入端。所述行驶意图消息显示关于另一车辆的计划的开动过程的信息。所述装置还包括处理装置,所述处理装置能够实施接下来的内容。首先所述处理装置确定另一车辆是否直接处于该车辆前方。取决于从另一车辆处接收到的行驶意图消息,所述处理装置确定用于该车辆的部分自动的/自动的控制的参数。当所述处理装置确定另一车辆直接处于该车辆前方时,则所述处理装置以所述参数操控车辆的部分自动的/自动的控制。所述参数能够例如包括加速、与在前方行驶的车辆要维持的间距、路径-时间-点和/或轨迹。所述装置因此适用于执行前面描述的方法或其实施方式,并因此也包括前面描述的优点。

根据本发明,还提供一种用于在开动时操控车辆的部分自动的/自动的控制的装置,所述装置包括感测装置和处理装置。所述感测装置用于感测该车辆前方的周围环境信息。所述处理装置能够取决于感测到的周围环境信息确定用于该车辆在开动时的部分自动的/自动的控制的参数。此外,所述处理装置能够产生行驶意图消息。所述行驶意图消息显示关于该车辆的计划的开动过程的信息。最后,所述处理装置能够,经由车辆-车辆通信发送行驶意图消息。所述装置由此适用于执行前面描述的方法并因此也包括结合前面描述的方法所描述的优点。

最后,根据本发明提供一种车辆,所述车辆包括用于该车辆的部分自动的或自动的控制部的控制装置和用于将数据发送至另一车辆和/或从另一车辆处接收数据的车辆对车辆通信装置。所述控制装置能够例如包括该车辆的自动的纵向控制部。该车辆还包括前面描述的用于在开动时操控车辆的部分自动的/自动的控制部的装置。这个用于在开动时操控部分自动的/自动的控制部的装置与控制装置和车辆对车辆通信装置耦联。该车辆因此能够在开动使自有的开动过程与在前方行驶的车辆的计划的开动过程相匹配,并且附加地将自有的计划的开动过程传递到跟随车辆处。当该车辆处于纵队行驶中时,该车辆因此能够部分自动的或自动地如此开动,使得避免在纵队中的手风琴效应。

附图说明

下面参考附图详细地描述本发明。

图1示意性地示出一种根据本发明的一实施方式的车辆,该车辆带有用于在开动时操控车辆的部分自动的/自动的控制部的装置。

图2-4示出带有根据本发明的一实施方式的车辆的车辆纵队的不同的情景。

图5示出根据本发明的一实施方式的方法的方法步骤。

具体实施方式

下面首先结合图1示例性地描述带有根据本发明的纵向调节的车辆的结构。然后,针对图2-4中示出的不同的情景结合图5详细地根据不同的示例描述所述纵向调节的工作方式。

图1示出带有控制装置11的车辆10。控制装置11例如是用于车辆10的自动的纵向控制的装置。控制装置11能够例如通过操控车辆10的(未示出的)驱动马达和(未示出的)制动设备来调整车辆10的速度。在此,控制装置11能够例如考虑与在前方行驶的车辆的间距和经调整的理论速度。这种控制装置11例如被称为自适应速度调节设备(英语:“adaptivecruisecontrol自适应巡航控制”,acc)。控制装置11能够例如与车辆的传感器耦联,以便确定与在前方行驶的车辆的间距。此外,控制装置11能够例如与车辆的摄像头12耦联,以便考虑在车辆10的纵向控制的情况下在车辆10前方的周围环境的成像。此外,控制装置11能够提供或支持车辆的自动的横向控制,从而使车辆能够全自动地运行。

此外,车辆10包括用于在开动时操控车辆10的自动的控制装置11的装置13。装置13包括用于从另一车辆处经由车辆对车辆通信装置16接收行驶意图消息的输入端14。行驶意图消息显示关于另一车辆的计划的开动过程的信息。此外,装置13包括处理装置15,例如微处理器控制部。此外,装置13能够包括用于感测在车辆前方的周围环境信息的感测装置,例如摄像头12。

下面针对图2-4中示出的不同的情景参考图5中示出的方法详细地描述装置13的工作方式。虽然在图1中示出装置13、控制装置11和通信装置16作为分开的装置,但是显然这些装置也能够集成地构造或能够构造为进一步划分的子装置。

下面描述的方法的技术基础是车辆彼此间的以及如有可能附加地与道路侧的基础设施的通信。这种通信也被称为v2x技术。

车辆彼此间的通信在另一方面例如由de102008036131a1已知。de102008036131a1涉及用于识别车辆周围环境中的交通情况的方法,以便改善自动的间距调节。为了获取自有的车辆周边的交通情况获取其它交通参与者的行驶动态数据,例如其位置及其速度和方向。这些数据能够以非常短的无线电报借助于无线的车辆对车辆通信从车辆传递至车辆。由在前方行驶的车辆的行驶动态数据能够例如识别车辆纵队并且获取其平均的纵队速度。这个平均的纵队速度能够通知给驾驶员。当驾驶员保持在这个平均的速度,并且在纵队更快地行驶时没有跟随加速,则能够在高的交通密度的情况下避免停停走走行驶。

此外,由de102010013647b4在另一方面已知在基础设施装置、例如信号灯与车辆之间的通信。de102010013647b4涉及一种用于控制多个车辆的方法,以便使这多个车辆在一纵队下运行。从这多个车辆中选出一个车辆作为导引车辆。这个导引车辆通过车辆-车辆通信基于来自这多个车辆中的每个车辆中的相应的全球位置确定装置的数据监视这多个车辆中的每个车辆的相应的实际位置。基于这多个车辆中的每个车辆的实际位置确定车辆之间的相应的最小期望间距。此外,基于车辆中的每个车辆的实际位置针对这多个车辆中的每个车辆确定最大燃料效率的间距。基于如此确定的车辆之间的间距针对每个车辆选择相应的受指挥的车辆位置,并且将其传递至相应的车辆,并且相应的车辆基于相应的受指挥的车辆位置来运行。结合基础设施装置(例如交通信号灯)的信息能够实现:整个纵队在下一个绿灯期间经过信号灯,而不散开纵队。

在本发明中经由车辆彼此间的通信转达对于车辆的行驶意图的消息。行驶意图能够例如借助于经由路径-时间-点所描述的轨迹来说明。由此,行驶意图说明车辆的将来的运动状态或停留地点。取决于在前方行驶的车辆的行驶意图,执行车辆的自动的纵向调节和如有可能还有横向调节。尤其是开动和跟随行为与情况有关地且在考虑到前方车辆的行驶意图的情况下被参数化。

在真实的交通周围环境下,存在有适用于执行下面描述的方法的车辆和其它没有装备有相应的技术并因此不能够用于执行下面描述的方法的车辆。因此,下面将车辆称为“装备有纵队起动技术的车辆”或“没有装备有纵队起动技术的车辆”。

至少装备有纵队起动技术的车辆能够附加地从基础设施对象处获得信息,例如对于信号灯的阶段、所谓的灯光信号设备lza,或十字路口的拓扑的信息。对于信号灯阶段的信息例如包括当前的信号状态、计划的接下来的切换时间点、阶段长度或描述整个信号阶段时间行为(例如信号阶段和定时,spat)的信息。对于十字路口的拓扑的信息能够例如包括行车道走向和/或行车道的数量(例如map)。车辆能够例如从信号灯控制部处局部直接地经由在智能交通系统的道路边缘处的站(例如智能交通运输系统路边站)优选通过无线电或从中央服务器处经由例如移动无线电通讯连接来获得信号灯阶段信息。信号灯阶段信息能够替代地或附加地由车辆的流动数据(所谓的浮动车数据)或移动无线电通讯器具的流动数据(所谓的浮动探测数据)借助于服务器导出并且例如经由移动无线电通讯连接传递至车辆。为此,还能够使用车辆自有的摄像头或移动无线电通讯器具的摄像头来用于更新和同步这些数据。

如前面描述的,在实践中发生的是,在车辆长队中在信号灯前等待绿色阶段的各个车辆没有装备纵队起动技术。带有和没有纵队起动技术的车辆可能任意地混在车辆长队中。在图2-4中示出车辆在车辆长队中的三个不同的情景。在本说明书的范围内限定:不是所有在信号灯前处于车辆长队中车辆都形成纵队,而是仅如下这样的车辆成纵队,所述车辆直接彼此相继,并且在所述车辆的情况下,前方车辆至少发送行驶意图消息,并且跟随车辆处理所述行驶意图消息用于纵队起动。一个纵队能够由两个或更多车辆构成。一旦,不发送行驶意图消息车辆处于车辆长队中,纵队就终止。在车辆长队中的新的纵队通过如下两个或更多相继跟随的车辆构成,所述车辆相应于上面提及的限定发送和/或处理行驶意图消息。

需要区分的是,纵队的第一车辆是否也是车辆长队的第一车辆,并且例如处于信号灯停车线处,或者是否具有没有装备有纵队起动技术的车辆作为前方车辆。相应地下面限定在车辆长队或车辆纵队内的车辆角色。

车辆能够承担的第一车辆角色是信号灯起动车辆(下面也被称为lza起动车辆)的车辆角色。lza起动车辆装备有纵队起动技术,发送行驶意图消息,并且是在lza前的停车线处的第一车辆。如果不发送行驶意图消息车辆处于停车线处,则在车辆长队中没有lza起动车辆。

另一车辆角色是内部的起动车辆。所述内部的起动车辆是装备有纵队起动技术的车辆、发出自有的行驶意图消息,并且处于不发送行驶意图消息的车辆后方。也就是说,所述内部的起动车辆例如处于没有纵队起动技术的车辆后方。所述内部的起动车辆处于下面描述的跟随车辆前方,并且不是在信号灯的停车线处的第一车辆。

另一车辆角色是跟随车辆。跟随车辆是装备有纵队起动技术的车辆、处理其前方车辆的行驶意图消息、发送自身行驶意图消息并且根据前方车辆的行驶意图消息对其开动过程进行匹配。所述跟随车辆或者在lza起动车辆后方或者在内部的起动车辆后方或者在另一跟随车辆后方。

所有其余车辆是没有装备有纵队起动技术的车辆。这些车辆不发出行驶意图消息并且不使其开动过程与前方车辆的行驶意图消息相匹配。没有装备有纵队起动技术的车辆能够处于车辆长队中的每个部位处。

图2-4示出车辆长队的三个情景。

在图2中,车辆长队处于信号灯或灯光信号设备(lza)20处。所述车辆长队包括车辆21-26。车辆21是lza起动车辆,车辆22-24是跟随车辆,并且车辆25和26是没有装备有纵队起动技术的车辆。因此,车辆21-24形成适用于纵队起动的在本说明书的意义下的车辆纵队。

图3示出带有车辆31-36的车辆长队的另一情景。车辆31,32,34和35装备有纵队起动技术,并且车辆33和36没有装备有纵队起动技术。由此,车辆31和32形成第一纵队,并且车辆34和35形成第二纵队。车辆31是第一纵队的lza起动车辆,并且车辆32是第一纵队中的跟随车辆。车辆34是第二纵队中的内部的起动车辆,并且车辆35是第二纵队中的跟随车辆。

图4示出带有车辆41-46的车辆长队的再另一情景。车辆41,43,44和45装备有纵队起动技术,并且车辆42和46没有装备有纵队起动技术。车辆41虽然是lza起动车辆,然而没有跟随车辆,并由此不是车辆纵队的组成部分,而是单个车辆。车辆43是一纵队的内部的起动车辆,所述纵队还包括车辆44和45作为跟随车辆。

下面结合图5以简化的方式描述装备有纵队起动技术的车辆的纵队起动的功能流程。接着详细地描述以在图2-4的不同的车辆角色的车辆的细节。

在图5中示出的方法中,在步骤50中经由通信装置16接收消息。所述消息可例如是行驶意图消息。这在步骤51中检验。如果所述消息是行驶意图消息,则在步骤52中检验,所述行驶意图消息是否由前方车辆发出。例如在图2中车辆22能够从车辆21处获得行驶意图消息。如果从前方车辆处接收到行驶意图消息,则在步骤53中将行驶参数与所述行驶意图消息相匹配。在上面的示例中,车辆22能够将其用于开动的参数与车辆21的行驶意图消息相匹配。所述行驶意图消息能够例如包括是车辆21在开动时的轨迹的路径-时间-点。取决于用于开动过程的经匹配的参数,在步骤54中产生并发出另外的自有的行驶意图消息。在上面的示例中,车辆22能够产生行驶意图消息并且将这个行驶意图消息发出,从而车辆23能够接收这个行驶意图消息,并且能够对其行驶参数在开动时相应地进行匹配。在这之后,该方法在步骤50中继续。

如果在步骤51中已确定接收到的消息不是行驶意图消息,则在步骤55中检验,所述消息是否是来自例如图2中示出的灯光信号设备20的灯光信号消息。如果所述消息是灯光信号消息,进行接收的车辆能够将其行驶参数与源自灯光信号消息的信息在步骤56中相匹配。这尤其是对于车辆21而言是感兴趣的,因为这个车辆根据灯光信号消息例如能够准确地确定针对其开动轨迹的开动时间点。然而对于另外的车辆、例如跟随车辆22-24,灯光信号消息也能够包含有用的信息。车辆估计例如能够何时起动相应的车辆的马达或是否值得还关停相应的车辆的马达。基于经匹配的行驶参数,在步骤57中产生并发送行驶意图消息。尤其lza起动车辆、例如图2的车辆21能够已经基于灯光信号消息而确定开动轨迹,并且将这开动轨迹经由行驶意图消息发出到跟随车辆22处。

下面针对不同的情况和情景以及车辆角色更详细地描述纵队起动的前面概括地描述的功能流程。纵队起动的功能追求如下目标,即跟随车辆在前方车辆起动之后跟随其前方车辆,并在此使手风琴效应最小化。为此,前方车辆的行驶意图消息由跟随车辆的自动化的纵向调节的调节系统来处理。

所述调节能够例如接着前方车辆的轨迹的路径-时间-点来发生,并且考虑另外的输入变量,例如其前方车辆的状态和事件消息、车辆的前传感机构的信息和灯光信号设备20的阶段信息。

跟随车辆的加速度能够例如最大地选择成如在前方行驶的车辆的加速度。然而,车辆彼此间的加速度的耦联不是必需的。由此,在前方行驶的车辆能够例如以比跟随车辆更高的加速度来起动,例如因为跟随车辆对此在技术上没有这个能力。在前方行驶的车辆能够由此无关于跟随车辆的加速度来选择其加速度。同样,跟随车辆能够自由选择其加速度,例如选择和前方车辆相同的加速度。车辆的纵向调节能够例如考虑能量效率的评价标准,并因此使加速度在技术极限内相互匹配。

此外,跟随车辆能够在考虑到灯光信号设备的阶段信息、其关于灯光信号设备的停车线的位置和其前方车辆的行驶意图消息以及状态和事件消息的情况下估计,预计在下一个绿色阶段中是否能够经过停车线。如果前方车辆能够例如在绿色阶段中经过停车线,而跟随车辆不能,那么能够例如进行有能量效率地接近停车线,而不是在避免手风琴效应的情况下进行纵队起动。

对于lza起动车辆21或31,例如由装置13实现下面描述的功能性。如图2或3中所示出的,lza起动车辆处于灯光信号设备20的停车线处。lza起动车辆21,31直接地从灯光信号设备20处获得例如灯光信号消息。替代地或附加地,lza起动车辆21,31能够间接地从服务器处经由例如移动无线电通讯连接获得灯光信号消息。所述灯光信号消息包括对于灯光信号设备20的信号灯阶段的阶段信息。取决于阶段信息,lza起动车辆21,31计划其开动过程。在此,已关停的驱动马达的起动能够例如借助于起动停止自动机构来计划。此外,能够计划用于挂入档位、用于操纵离合器和用于控制驱动马达的时间点。基于这个计划能够例如确定lza起动车辆在开动时的轨迹的路径-时间-点,并且将其在行驶意图消息中发出。由此,在马达被起动停止自动机构关停的情况下,马达的起动自动地与灯光信号设备的切换相匹配地进行。在绿色阶段开始之后,车辆自动地起动。清楚的是,自动的行驶机动(或行驶操纵,即fahrmanöver)根据自动化程度由车辆驾驶员来监视。

一种起动停止自动机构在另一方面在de102008042306a1中公开。在用于针对马达的起动停止自动机构的方法中,在de102008042306a1中,由车辆的控制器具使用关于交通情况的外部信息作为用于转换起动停止自动机构的起始数据。关于交通情况的外部信息由另外的设备提供。所述另外的设备能够例如是灯光信号设备或信号灯。替代地或附加地,所述另外的设备也能够是另外的车辆。本发明由此实现马达的起动停止自动机构与基础设施设备或其它车辆的协调。在该车辆与基础设施机构或其它车辆之间的通信能够例如经由所谓的车对基础设施通信(c2i)或车对车通信(c2c)来实现。在信号灯,十字路口和入口处能够由此例如获取本车辆还必须停多长时间。尤其是在较长的等待时间的情况下,马达此时能够比在传统的系统的情况下明显更早地关停,这节约了燃料。同样,马达能够又及时地在继续行驶之前起动。此外可行的是,在非常短的停止持续时间的情况下,完全不切断马达。

在没有来自灯光信号设备20的灯光信号消息可供使用的情况下,车辆21,31能够例如以前摄像头12自主探测灯光信号设备的转换。然后,车辆21,31自动地加速。通过加速所产生的轨迹经由行驶意图消息发出。如果车辆例如由于被弄脏的摄像头或逆光而不能够自主探测灯光信号设备的转换,则车辆的起动由驾驶员自主开始。然而,加速度能够由控制装置11控制或例如由油门踏板部位来获取,从而能够确定车辆的呈路径-时间-点形式的预计轨迹,并且能够将其经由行驶意图消息发出。

内部的起动车辆、例如图3中的车辆34或图4中的车辆43是开动纵队中的第一车辆,然而不是在灯光信号设备20的停车线处,而是在没有装备有纵队起动技术的车辆后方。借助于前传感机构、例如前摄像头12,内部的起动车辆自动地与前方车辆相匹配地加速。也就是说,一旦这个前方车辆加速,所述内部的起动车辆就与车辆33或42相匹配地加速。一旦内部的起动车辆获取到其前方车辆的开动,则自有的开动过程得到计划,并且经由行驶意图消息发出。跟随的车辆、例如车辆35或44能够基于行驶意图消息对其相应的开动过程进行计划。

当没有灯光信号设备20的阶段信息可供使用时,内部的起动车辆34,43能够例如借助于前传感机构(例如前摄像头12)观察灯光信号设备20,以便感测到至黄色或红色的阶段改变,并且使车辆及时地停止。替代地,驾驶员能够监视行驶机动并且在绿色阶段结束时在红色的情况下将车辆带到停止。

当内部的起动车辆34,43从灯光信号设备20处直接地或间接地经由服务器获得阶段信息,则内部的起动车辆34,43能够将该阶段信息如下地用于开动过程的控制。在驱动马达由于起动停止自动机构而关停的情况下,与灯光信号设备的切换相匹配地自动地进行马达的起动。在此,能够可选地考虑车辆相对于灯光信号设备的停车线的位置。此外,能够估计前方车辆何时开走。如有可能,能够使用为此可用的来自处于进一步前方的车辆的、例如来自图3或4中的车辆32或41的行驶意图消息。由此能够有能量效率地选择马达的起动时间点。内部的起动车辆34,43在考虑到来自灯光信号设备的阶段信息、其关于灯光信号设备的停车线的位置和前方车辆的预测行驶行为以及前传感机构所测量的值和来自进一步前方行驶的车辆的可用的行驶意图消息的情况下估计,所述内部的起动车辆是否预计能够在绿色阶段中经过停车线。当在此确定前方车辆和内部的起动车辆预计能够在绿色阶段中经过停车线,则发生跟随行驶。当估计前方车辆和内部的起动车辆不能够在绿色阶段中经过停车线,则发生有能量效率的跟随行驶。当与此相对估计前方车辆能够在绿色阶段中经过停车线,并且内部的起动车辆不能够经过停车线,则不进行跟随行驶。对此替代地,进行有能量效率地接近停车线。

对于跟随车辆、例如图2的车辆22-24、图3的车辆32和35和图4的车辆44,45,装置13实现下面描述的纵队起动功能。所述跟随车辆处于lza起动车辆21,23后方,或处于内部的起动车辆34,43后方或处于位于其前方的跟随车辆22,23后方。所述跟随车辆接收相应的前方车辆的行驶意图消息。在马达由于起动停止自动机构关停的情况下,与前方车辆的行驶意图消息相匹配地自动地进行马达的起动。在所述前方车辆已开始加速之后,所述跟随车辆自动地跟随其前方车辆。自有的轨迹基于从前方车辆处接收到的轨迹来确定并且经由行驶意图消息发出到跟随车辆处。

当跟随车辆从灯光信号设备20处接收阶段信息时,所述跟随车辆在考虑到这个阶段信息、其关于灯光信号设备的停车线的自有的位置和前方车辆的预测行驶行为的情况下估计:所述跟随车辆是否预计能够在绿色阶段中经过停车线。当前方车辆和跟随车辆预计能够在绿色阶段中经过停车线,则发生跟随行驶。当前方车辆和跟随车辆预计不能够在绿色阶段中经过停车线,则发生有能量效率的跟随行驶。在此,与前方车辆间距也能够出于能量效率原因而增大。当前方车辆预计能够经过停车线,并且跟随车辆预计不能够经过停车线,则不进行跟随行驶,而是进行有能量效率地接近停车线。

如果没有灯光信号设备的阶段信息可供用于跟随车辆,则跟随车辆是否预计能够在绿色阶段中经过停车线的预测不能够容易地可靠实现。车辆在考虑到前方车辆的借助于行驶意图消息所转达的轨迹情况下跟随前方车辆,并且通过驾驶员的介入或通过例如光学探测到灯光信号设备转换到黄色或红色而带到停止。

总体考虑,图2的车辆21-24的纵队行驶例如如下地进行。灯光信号设备20发出阶段信息,所述阶段信息能够被所有车辆21-26接收。尤其lza起动车辆21使用这个信息来计划开动过程。跟随车辆22-24能够使用阶段信息来例如确定针对其驱动马达的起动。各个车辆的角色由关于灯光信号设备的相应的位置及其周围环境信息(也就是说车辆是探测到还是没有探测到在前方行驶的车辆)得出。灯光信号设备20转换到绿色的转换时间点是针对纵队的开动过程的起动时间点。lza起动车辆21将这个起动时间点用作为用于其开动过程的起动时间点。lza起动车辆的计划的轨迹经由一个或多个行驶意图消息传递到跟随车辆22处,如图2中通过箭头所示出的。跟随车辆22处理lza起动车辆的行驶意图消息并且将带有其经匹配的开动参数的自有的行驶意图消息发送到跟随车辆23处,如通过图2中的箭头所表明的。跟随车辆23处理来自车辆22的行驶意图消息,并且发送带有其经匹配的开动参数的行驶意图消息。跟随车辆24处理来自车辆23的消息并且发送带有其经匹配的开动参数的行驶意图消息。这能够在较长的纵队的情况下任意地继续。在跟随车辆中,能够对所获得的行驶意图消息关于其相关性方面进行过滤和真实性检查。在此,能够例如使用车道数据、车辆关于灯光信号设备的停车线的位置和车辆自有的传感机构的信息。所获得的行驶意图消息的真实性检查能够例如经由灯光信号设备的切换时间点或与前方车辆的间距测量来执行。在测量数据不真实的情况下,能够中止自动的开动或将其延迟直到接收到新数据。在纵队内部的位置的确定、也就是说自有的车辆角色的确定也能够重新执行。自动的开动过程能够在故障情况下中止。故障情况是,例如与灯光信号设备的通信中断时、与前方车辆的通信中断时或在限定的时间段内不再接收到行驶意图消息时。车辆的驾驶员能够被告知自动的开动功能的中止,同样能够被告知自动的开动功能的可靠工作。

前面描述的用于部分自动的/自动的开动的方法不仅能够在十字路口的区域中结合灯光信号设备来执行,而且还例如在共同开往一道路或高速公路上时和在堵塞情况下以及在多个车辆在一纵队中在引导车辆(所谓的排车(platoonfahrzeug))后方耦联的情况下执行。

附图标记列表

10车辆

11控制装置

12摄像头

13装置

14输入端

15处理装置

16车辆对车辆通信装置

21lza起动车辆,

22-24跟随车辆

25,26没有纵队起动技术的车辆

31lza起动车辆,

32跟随车辆

33没有纵队起动技术的车辆

34内部的起动车辆

45跟随车辆

36没有纵队起动技术的车辆

41lza起动车辆

42没有纵队起动技术的车辆

43内部的起动车辆

44,45跟随车辆

46没有纵队起动技术的车辆

50-57步骤

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