CN102556060A - 机动车中的行驶辅助系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机动车(1)中的行驶辅助系统，其装备有用于监控机动车(1)前的交通区域的电磁传感器(3)，其中发出电磁信号(5)并接收反射信号(7)。为了改善信息交换，通过电磁信号(5)的脉冲发射能够将机动车(1)的行驶方向信息传递给另一机动车(2)。此外还阐述了一种相应的方法。

Description

机动车中的行驶辅助系统

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序的机动车中的行驶辅助系统，此外还涉及一种根据权利要求6的前序的用于机动车间交换信息的方法。

背景技术

机动车，尤其是客车或者货车，配备有不同的行驶辅助系统用于提高主动和被动行驶安全性。例如众所周知的一种行驶辅助系统，其中在机动车的正面设置有电磁传感器，其发出电磁脉冲，另一方面又接收由物体、其他车辆或者其他的行驶障碍物反射的电磁射线。从持续时间以及多普勒效应能够推断出另一交通参与者的距离及其相对速度。当例如超过了与在前行驶的另一机动车的、取决于速度的安全距离时，能够发出一个光和/或声音报警消息，或者进行例如通过引入制动过程的自动干预(DE 102004052519A1)。

从DE 10115551A1中已知一种模型辅助的用于车辆的车道分配，其中为在前移动的物体分配车道，用以由此确定径直在自身车道上、在前行驶的目标物体，并根据其速度和加速度影响自身的、传感器辅助的车辆的速度。

此外DE 10345802A1公开了用于车辆的车道识别的方法和装置，其中从自身车辆相对其他检测物体的相对速度来确定该物体是否是一个迎面驶来的、静止的或者在与自身车辆相同方向上移动的物体。在此也考虑横向偏移。

此外已知的是，在汽车本身可以被看到之前，在黑暗中例如在弯道之前就已经可以看到从另一侧驶入弯道的、迎面的车辆的前照大灯。

在这种汽车辅助系统中实现了不同的、相似配置的机动车之间的信息交换，从而当不同的机动车位于各自的获取区域时，能够首先实现例如电磁检测。

发明内容

从现有技术出发，本发明的任务在于给出一种行驶辅助系统以及一种用于不同机动车间交换信息的方法，其中使提前互相识别以避免危险情况成为可能。

根据发明的行驶辅助系统以及依据本发明的用于信息交换的方法的优点在于充分利用了所传播的电磁射线，尤其是雷达射线(如同其使用在普通传感器上那样)在发出后传播并例如在如防护栏、交通牌或者类似的物体的障碍物上反射的效果。如果车辆例如在驶入弯道前发出基本上在行驶方向上向前的电磁脉冲，那么这个电磁脉冲例如在弯道的防护栏上反射，并射入弯道出口。那里一辆迎面驶来的车辆能够接收到这个脉冲，从而一方面推断出另一机动车的存在，另一方面也从一起传输的行驶方向信息反推断出发射脉冲的汽车是否确实在自己的行驶路段上上迎面驶来。

雷达脉冲通常被如此设计，即物体、障碍物或诸如此类能够在车辆前远至200m的距离内被探测到。因此电磁脉冲能够由一机动车发出，在障碍物处被反射再被位于400m远处的另一机动车接收到。在此不仅仅只接收原本的电磁脉冲，以从原则上推导出另一机动车的存在。并且，发射的机动车的附加的行驶方向信息被一起给入发出的电磁脉冲，优选雷达脉冲，从而能够借助由另一机动车接收到的脉冲或者其反射反推出发射机动车的实际行驶方向。这能够例如通过调幅和/或调频或者通过例如如同在交通信息的雷达信号中使用的编码实现，但是优选如以下所述。

应该理解为，在一辆接收到这样一个电磁脉冲(不管直接或间接)的机动车中，从例如由GPS导航系统提供的自己的行驶方向信息以及接收到的行驶方向信息中可以推断出，自己的行驶路段上有另一机动车车迎面驶来。尤其是在弯道前或者视线不清的路段例如丁字路口、圆形山顶或者十字路口能够发出光和/或声警告信号。如果需要也能够实现自动干预并引入制动操作。也能够发出不应该超车的警告信号。

本发明的优点在于，迎面行驶的机动车能够借助发出、接收以及反射的电磁脉冲已经相互察觉，并从一同传输的信息中推断出各自的行驶方向。因此能够避免潜在的危险情况。相互间的信息交换也能够在雾天、黑暗中、雨天或者其他差的视野环境中实现。

从属权利要求的内容是本发明的有利的设计方案。

有利地，通过发出的电磁脉冲的取决角度的时间延迟传输行驶方向信息。例如从GPS辅助的导航系统中可得到车辆在什么地理方向上运动的信息。如果朝向正北方向，行驶方向就为0°。相应地，行驶方向根据公式

$X\·\begin{array}{c}1000\\ 360\end{array}\mathrm{ms}$

得到，其中X是以角度表示的行驶方向，以得到以毫秒(ms)为单位的期望的延迟。

其中，该行驶方向信息能够不依赖于其他的用于探测障碍物的电磁脉冲或与其一起被发出。在正常情况下电磁脉冲只在极短的时间段内被发出，从而例如在一秒内存在一个充裕的时间窗，以在一个特定的时间点发射带有行驶方向信息的脉冲。接收的机动车能够从这个取决于角度的时间延迟中推断出另一机动车的行驶方向，其中随后在接收机动车的行驶辅助系统或者导航系统中实现了将接收到的信号或者发射机动车的行驶方向匹配至地图网络中。因此能够由此推断出发送机动车处于哪条行驶路段上以及接收机动车是否在相同的车道上相对行驶，或者两机动车例如是否在一个视野差的十字路口处互相靠近。显而易见的是，能够发出光和/或声和/或触觉警告信号。也能够在例如一秒内对一个时间窗进行计时(takten)，其中只在这个时间窗之内传输行驶方向信息。余下的时间段用于对障碍物的探测。

原理上可能的是，使用电磁脉冲的另一个频率用于传输额外的行驶方向信息，其中在这种情况下接收的机动车如果在另一个频率上接收到信号则直接推断出具有相应行驶方向的机动车正在靠近。其中，原理上也可能的是，通过电磁脉冲的频率变化传输这样的行驶方向信息。例如将上述的地理角度值分配给电磁频率的变化。接收的电磁传感器通常被设计为发射的频率，但是也接收少量偏差的频率，从而能够过滤出相应的信息。

在相应的带宽上也能够传输关于车辆速度的信息。

为了同步不同机动车的不同电磁脉冲，建议将各个机动车与GPS系统进行同步，其提供具有微微秒精度的时间信号。即使关闭GPS系统时，在机动车内一起工作的具有毫秒精度的石英表可以保证在更长时间段内的同步。一辆向北行驶的机动车可能例如在每一整秒发出一个信号，而一辆向西行驶的汽车是一整秒加上750ms。以同样的方法能够通过一个中央无线电时钟实现同步。即使在2000km的接收半径，由于电磁信号是光速，时间偏移仅为约7毫秒。这可能引起2°的角度误差，这在输出行驶方向信息时实际上可以忽略不计。

替代地或者附加地，通过雷达信号也能够与行驶方向信息一起传输位置信息。例如可以将雷达脉冲的发射时间点分解为具有百分之一秒的精度。因此提供了100个信号时间点用于对位置的编码。当例如将整个地表面分解为2km×2km的网格，就能够在这样一个网格范围内利用这一百个信息时间点精确至20×20m地对位置进行分辨。对此能够在每一偶数秒传输一个在该网格范围或者方块(Kachel)内的有关于东西方向上地理长度的位置信息，而在每一非偶数秒传输有关于南北方向上地理宽度的位置信息。这样的分解一般足够用于匹配至例如一个现有的地图中。因为雷达射线的有效距离最大约为400m，所以对于接收汽车来说也知道发射汽车处于地表面的哪个网格，从而排除了位置分配的模糊不清。但是原理上也能够实现发射时间点的改进，从而提高位置分辨率。

附图说明

随后根据附图进一步阐述本发明。附图中：

图1示出了在示意图中的多辆相对行驶的机动车；以及

图2示出了取决于角度的延迟的示意图。

具体实施方式

图1在示意俯视图中描绘了两辆机动车1和2，其各自以箭头方向V向前行驶。两者都具有电磁传感器3、4，其发射例如雷达信号5以监控前方的交通区域。在传感器3、4中接收在障碍物、其他车辆等类似物体处反射的信号。这种传感器3、4的有效范围是例如200m。当汽车1或者其传感器3发出一个由线5表示的电磁脉冲时，这个电磁脉冲能够被一个弯道的防护栏6反射，如弧线7的所表示。迎面驶来的另一机动车2的传感器4接收到雷达脉冲7。由此能够推断出第一机动车1的存在。

附加地行驶方向信息被附加在脉冲5、7上，如图2所表示。例如通过GPS-系统同步，在每一整秒加上一个取决于角度的时间延迟，发射出一个雷达脉冲。这根据公式实现。

$X\·\begin{array}{c}1000\\ 360\end{array}\mathrm{ms}$

这意味着，在每一整秒发出的雷达信号5包含有如下信息，即发送机动车1向北行驶，如果延时了250毫秒则机动车1向东行驶。同样地，行驶方向信息也能够通过频率调制被传输或者关于发送机动车1的当前位置的信息也能够被传输。

Claims (10)

1.机动车(1)中的行驶辅助系统，其具有用于监控所述机动车(1)前的交通区域的电磁传感器(3)，其中发出电磁信号(5)并接收反射信号(7)，其特征在于，通过所述电磁信号(5)的脉冲发射能够将所述机动车(1)的行驶方向信息传递给另一机动车(2)。

2.根据权利要求1所述的行驶辅助系统，其特征在于，能够根据角度、可延时地发射所述电磁信号(5)。

3.根据权利要求1或2所述的行驶辅助系统(1)，其特征在于，能够在另一频率上和/或在另一时间窗内发射所述电磁信号(5)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的行驶辅助系统(1)，其特征在于，其能够与GPS-系统和/或无线电时钟同步。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的行驶辅助系统(1)，其特征在于，能够传输位置信息。

6.用于通过传感器(3、4)的电磁信号(5、7)在多辆机动车(1、2)间交换信息的方法，其特征在于，通过电磁信号(5)的脉冲发射将机动车(1)的行驶方向信息传递给另一机动车(2)。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，能够根据角度、可延时地发射所述电磁信号(5)。

8.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，能够在另一频率上和/或在另一时间窗内发射所述电磁信号(5)。

9.根据权利要求6至8所述的方法，其特征在于，通过GPS-系统和/或无线电时钟实现同步。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的方法，其特征在于，传输位置信息。

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