CN107000756B - 用于运行机动车的进行纵向控制的驾驶员辅助系统的方法和机动车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于运行机动车(12)的进行纵向控制的驾驶员辅助系统(13)的方法，该方法设计用于将机动车(12)的速度调节到调控速度，其中调控速度能依赖于描述机动车(12)当前运行所处的运行环境的环境数据从驾驶员方面预先规定的期望速度(3)改变到对于位于前方的运行环境(2)预先规定的和/或能从环境数据中确定的目标速度(5)，其中，在将期望速度(3)改变到用于位于前方的运行环境(2)的新的目标速度(5)时，首先对于预先确定的时间段和/或在位于前方的运行环境(2)中的预先确定的路段，调节到从目标速度(5)朝向机动车(12)的当前速度偏移的中间速度(6)，其处于机动车(12)的当前速度和目标速度(5)之间，然后在经过该时间段之后或驶过该路段之后调节到目标速度(5)。

Description

用于运行机动车的进行纵向控制的驾驶员辅助系统的方法和 机动车
技术领域
本发明涉及一种用于对机动车的进行纵向控制的/进行纵向引导的驾驶员辅助系统进行运行的方法，该方法设计用于将机动车的速度调节到调控速度，其中该调控速度可以根据描述该机动车当前运行所处的运行环境的环境数据，从在驾驶员方面预先规定的期望速度改变为针对位于前方的运行环境所预先规定的和/或可以从环境数据中确定的目标速度。本发明还涉及一种机动车。
背景技术
这种进行纵向控制的驾驶员辅助系统在现有技术中已经是已知的。对此例如有经常也被称为自动速度仪/速度控制器的速度调节装置(GRA)和ACC系统(“Adaptive CruiseControl(自适应巡航控制)”)，当另一机动车在自身机动车前方行驶时，该ACC系统调节到相距该另一机动车期望的间距、尤其是期望的时距。在这种进行纵向控制的驾驶员辅助系统中，驾驶员通常规定当可能情况下总是应维持的期望速度，就是说，对于通常的运行情况该期望速度被确定为被调节到的调控速度。
现代的进行纵向控制的驾驶员辅助系统通常提供如下附加功能，通过该附加功能可以识别在机动车当前运行所处的运行环境中法律规定的和/或其它方面重要的速度限值。为此可以使用能以不同方式设计的环境数据。例如已知的是，从机动车的导航系统的数字地图数据中读取出有关在确定的路段上的速度限值、标准时速和类似情况的数据。所提出的另外的变型是基于安装在机动车中的摄像机的摄像机数据探测对于位于前方的运行环境的速度限值。例如可以在图像处理中识别和相应地处理路标等。如果识别出低于所设置的期望速度的这种速度限值，则只要速度限值一直存在，就可以将调控速度设置为对应于速度限值的目标速度。如果驾驶员例如设置了80km/h的期望速度，并且该驾驶员靠近市区，则对于行驶过作为位于前方的运行环境的这个市区将调控速度短时地设置为50km/h的目标速度，理想的方式是，在市区入口、即在位于前方的运行环境的边界处便已达到50km/h的目标速度。
这种调控速度的自动适配并不总是使驾驶员完全满意，尤其当仅涉及标准时速，使用过时的数字地图数据或存在路标的错误探测时；即便在其它的速度限值下，驾驶员也通常期望，能够略微比目标速度快地行驶。换句话说就是，被设置为调控速度的目标速度并不必然地与驾驶员的对运行环境适用的、想象的期望速度相符。
因此已经提出如下进行纵向控制的驾驶员辅助系统，其中存在附加的操作选项，该操作选项允许，将偏差速度与目标速度相加，该偏差速度原则上当然可以具有负值。例如可以设置操作杆，驾驶员可以通过该操作杆将偏差设置为5km/h的步距。该功能中的多数设置为，使得这种偏差对于同一环境内部的每个环境必须重新选择，这是因为经验示出，即使对于相同的驾驶员，所期望的偏差速度对于不同的运行环境也经常是不同的。
这可能导致，首先在位于前方的运行环境(对于该位于前方的运行环境应调节到作为调控速度的目标速度)的边界处减速制动到目标速度，以便之后按照偏差的选择进行加速。因此例如可以在作为运行环境的市区中，首先制动到50km/h的目标速度，以便在驾驶员通过操作元件选择了偏差速度之后，再加速到55km/h。这不仅不利于机动车中的舒适性，而且还由于制动和随后的再加速造成燃料消耗。
发明内容
因此本发明的目的是，提供一种用于进行纵向控制的驾驶员辅助系统的运行方法，其在制动到作为新的调控速度的目标速度时实现机动车的舒适的并在燃料消耗方面优化的运行，尤其在使用偏差功能时。
为了实现上述目的，在开头所述类型的机动车中根据本发明提出，在将调控速度改变到用于位于前方的运行环境的新的目标速度时，首先对于预先确定的时间段和/或在位于前方的运行环境中的预先确定的路段，调节到从目标速度朝向机动车的当前速度偏移的中间速度上，该中间速度位于机动车的当前速度和目标速度之间，然后在经过所述时间段或驶过所述路段之后调节到目标速度上。
在此因此由如原则上已知的分析处理环境数据的进行纵向控制的驾驶员辅助系统出发，以便对于位于前方的运行环境、尤其是路段确定尤其相当于速度限值的预先规定的目标速度。如果这个目标速度低于期望速度，则将调控速度降低到目标速度。然而根据本发明提出，不立即调节到这个新的目标速度作为调控速度，而是首先考虑将中间速度作为调控速度，该中间速度最终表征容差，通过该容差使向着目标速度、尤其在速度限值方面的所有调节稍微“模糊化”。就是说，在位于前方的运行环境、尤其是路段的边界处并不调节为精确的目标速度，而是在将机动车的速度朝向目标速度必要地降低时调节为略大的值、即中间速度。如果经过了目标速度所涉及的位于前方的运行环境的边界，则在有限的、可通过时间段和/或路段定义的、预先规定的时间之后正确地调节正确的目标速度、尤其是正确的速度限值。还要指出的是，当机动车当前速度位于目标速度与例如预先规定的或确定的中间速度之间时，可以规定，也可直接调节到目标速度作为调控速度。
在此，通常随着到达位于前方的运行环境的边界，调节到达到中间速度，就是说，这样制动仍位于在前方的运行环境尤其是所述路段外部的、通常当前具有比中间速度更高的速度的机动车，即：随着到达位于前方的运行环境的边界(代替目标速度)调节为中间速度。这示出了，本发明有利地允许，通过取消主动地制动或至少减小在减速区(在该减速区中通过空转和拖档操作调节调控速度)中的制动比例，实现了燃料消耗的显著减小。由于不必在运行环境的边界处实现目标速度，例如得到如下可能性，即：仅通过实现拖档状态(发动机制动)或甚至滑行状态(空转)便已可在边界处达到中间速度。
在如下设计方案中得到其它优点，在该设计方案中在驾驶员方面可以设置用于运行环境的偏差速度，其中，在选择在运行环境中的偏差速度后，选择目标速度加上偏差速度作为调控速度。这是在开头讨论的情况，其中驾驶员对于确定的运行环境、即尤其是确定的路段可以选择相对于目标速度的偏差。如果该目标速度的值例如是55km/h，则该驾驶员可以通过选择5km/h的偏差确保，作为调控速度调节到55km/h的速度。至今为止，这导致了，首先制动到50km/h，然后再加速到55km/h。这种操作转换在本发明的范围内是很少的或根本不可能，尤其当中间速度相当于目标速度加上偏差速度或大于目标速度加上偏差速度时。因此得到了，在考虑目标速度的情况下协调地调节到驾驶员实际期望的调控速度，这是因为为驾驶员在预先确定的时间段内或者在预先确定的路段内提供如下可能性，即：可设置该驾驶员期望的偏差速度并因此相应地修正调控速度。
因此综合地实现了具有较少的燃料消耗的流畅的和舒适的行驶方式，该行驶方式适用于在滑行状态、拖档状态和制动状态之间的较少的转换，并有针对性地提供一时间段供使用，驾驶员可以在该时间段中选择偏差速度。
在此，中间速度可以从目标速度周围的容差区间确定为该容差区间的相应的边界。当目标速度既可以通过加速度实现又可以通过减速过程实现时，使用容差区间是尤其适宜的，从而既对于从上方靠近目标速度，又对于从下方靠近目标速度都可以确定中间速度。当然还可以设想，对称地选择容差区间。
中间速度尤其可以以容差区间的形式由驾驶员方面设置。就是说，驾驶员因此可以给定，该驾驶员想要在一运行环境的开始时与在那里规定的目标速度相差多远。这种预先设定可以以百分比的形式实现，但是也可以设想，可以设置固定的偏差值。
在优选的设计方案中然而提出，依赖于所述环境数据和/或其它环境数据和/或机动车的目标速度和/或当前速度和/或其它运行数据选择中间速度。在此可以设想不同的出发点。例如适宜的是，尤其在允许的区间内如此选择中间速度，使得尽可能在没有主动的制动作用的情况下进行在运行环境的边界处的调节。当对于尤其低的燃料消耗使用预测性的运行策略时，这种方法是尤其有利的。也可以依赖于目标速度选择该中间速度，例如推移了大小为目标速度的10％的偏差值。也可以的是，使用作为确定目标速度的基础的环境数据和/或其它环境数据以确定适合的中间速度。为此例如可以判断，是否涉及应该严格遵守的法律规定的速度限值，或者是否涉及标准时速或类似情况；能够探讨的其它环境数据可以例如描述在探测路标或类似情况时的安全性。要指出的是，还可以对于确定目标速度使用预先规定的固定的中间速度，或甚至选择整体上固定的偏差值，例如中间速度选择为总是与目标速度相差5km/h。
当中间速度的选择事实上嵌入到预测性的运行策略中用以尽可能节能地在位于前方的运行环境的边界处达到中间速度时，得到特别的优点。例如，尤其在目标速度与法律规定的速度不对应的情况下也可以实现显著违背目标速度，如果在位于前方的运行环境内部通过在预选确定的时间段内的拖档操作或滑行操作可以实现正确的目标速度的话。这尤其有利于机动车的特别高能效的运行。
本发明的改进方案提出，仅从在向中间速度的调节开始时朝向机动车的当前速度的侧调节到中间速度上，或者优选调节到由中间速度和目标速度形成的速度区间上。因为当驾驶员如所述地不想设置偏差速度时，调节的目的是将目标速度暂时作为调控速度，不必强制性地向着目标速度的方向再调节与中间速度的偏差。例如可以在预先确定的时间段内或预先确定的路段内尤其在拖档操作或滑行操作的范围内彻底地继续滑行过程，从而渐渐地接近目标速度。
适宜地可以在由驾驶员选择相应的操作选项之后进行向中间速度的调节。就是说，在此所述的既在能效方面又在想选择偏差速度的驾驶员的舒适性方面带来优点的“容差模式”由驾驶员有针对性地通过操作选项选择为运行模式。如果容差运行模式没有激活，则如通常那样在与目标速度相关的运行环境的边界处便已达到或设置该目标速度作为调控速度。这种操作选项可以例如在机动车的人机接口(MMI)上进行。
除了本方法，本发明还涉及一种机动车，该机动车具有进行纵向控制的驾驶员辅助系统，该驾驶员辅助系统具有被设计用于执行根据本发明的方法的控制器。所有涉及根据本发明的方法的实施方案也可以类似地转移到根据本发明的机动车，通过根据本发明的机动车同样可以得到上述的优点。
附图说明
从下面描述的实施例中以及根据附图得到本发明的其它优点和细节。在此示出：
图1示出根据本发明的方法的实施例的流程图，
图2示出在到达运行环境之前和之后的速度的时间变化曲线，对于该运行环境应预先规定目标速度作为调控速度，和
图3示出根据本发明的机动车。
具体实施方式
图1示出根据本发明的方法的实施例的流程图，该方法嵌入到进行纵向控制的驾驶员辅助系统的原则上已知的、通常的运行中，该进行纵向控制的驾驶员辅助系统能够针对为确定的位于前方的运行环境、尤其是路段预先规定的目标速度作出反应，其方式为：在这个运行环境内部使用目标速度作为调控速度。为此的实施方案可以用导航系统的数字地图和/或安装在机动车中的摄像机的摄像机数据来工作，这些实施方案在现有技术中已经是已知的，在此不再详述。
在步骤S1中因此识别，在前方存在一运行环境，对于该运行环境已知预先规定的、低于驾驶员设置的期望速度的目标速度、例如速度限值，如果在当前的运行环境中不存在更低的、预先规定的目标速度，则进行纵向控制的驾驶员辅助系统通常应调节到该速度限值作为调控速度。
然后在步骤S2中检查，驾驶员是否通过相应的操作选项选择了容差运行模式。如果不是这样的情况，则——在图1中由于清晰性的原因未详细示出——如已知的那样随着到达位于前方的运行环境的边界直接调节到目标速度。
然而如果容差运行模式是激活的，则在步骤S3中确定中间速度。由于通常目标速度小于机动车的当前速度，尤其小于期望速度，该中间速度大多高于目标速度，然而也可低于目标速度，例如当从具有较低的目标速度的运行环境转换到具有较高的目标速度(但是该较高的目标速度仍总是低于期望速度)的运行环境中时。但是在此示出的实施例主要针对如下情况，其中机动车在到达位于前方的运行环境之前被制动。
为了确定应位于目标速度和机动车当前速度之间的中间速度，可以设想不同的变型，其中在设计简单的实施形式中，中间速度该可以选择成比目标速度高出作为偏差值的预先确定的百分比值。该中间速度也可以如此嵌入到高能效的预测性运行策略的确定中，使得在到达位于前方的运行环境之前不需要主动的制动过程，而是拖档操作或滑行操作就已经足够用于实现中间速度。
在步骤S4中如此运行机动车，即在主要的应用情况下使该机动车减速，随着到达位于前方的运行环境(对于该运行环境预先规定了目标速度)的边界处达到中间速度。在驶过该边界之后，才在预先确定的时间段之后，另选地也在预先确定的路段之后，实际上达到目标速度并作为调控速度使用。由此产生的时间段可被驾驶员尤其用于，通过操作元件选择偏差速度，该偏差速度负责使，对于该运行环境不将预先规定的目标速度作为调控速度使用，而是使用预先规定的目标速度加偏差速度。如果出现这种操作，则然后在上述时间段结束时当然也不再力求实现目标速度，而是实现新的、由目标速度加偏差速度确定的调控速度。
在步骤S5中，继续进行纵向控制的驾驶员辅助系统的通常运行，可以是利用目标速度作为调控速度，或是目标速度加所选择的偏差速度作为调控速度。
图2根据图表更精确地诠释了通过本方法实现的、最后分级的减速过程，在该图表中示出机动车的速度v随驶过的路段s变化的曲线，其中尤其突出显示了位于前方的运行环境2的边界1。在图2中示出的实施例中，在到达运行环境2之前调控速度是由驾驶员设置的期望速度3。在相应于位置4的时刻，由进行纵向控制的驾驶员辅助系统识别出，前方存在运行环境2，在该运行环境中预先规定了目标速度5、例如50km/h。但是这时进行的减速过程并不减速到这个目标速度5，而是减速到中间速度6，该中间速度高于目标速度5，其中在此减速过程7可以通过机动车的纯拖档操作实现。因此随着到达边界1，实现了例如可以是55km/h的中间速度6。现在存在位置8，其或者通过预先确定的时间段定义或者通过预先确定的路段定义，如果驾驶员不进行进一步的操作动作，则在该位置8处应该达到目标速度5，并应将其作为调控速度使用。为此在到达边界1之后首先至少从上方开始继续调节到中间速度6，直到——如果驾驶员不进行操作动作的话——到达位置9处的时刻为止，在该时刻通过进一步的拖档操作可以保证，在位置8处实现目标速度5，该目标速度然后也作为调控速度使用。相应的速度变化曲线在图2中通过实线示出。
然而如果驾驶员在调节到中间速度6期间致动操作元件，例如在相应于位置10的时刻，并且该驾驶员此时设置了5km/h的偏差速度，则该目标速度加偏差速度11在此相当于中间速度6，从而可以在没有进一步必要的减速过程或加速过程的情况下继续调节到中间速度6，这通过点线示出。在此适宜的是，中间速度6(必要时也)涉及经常使用的、所设置的偏差速度或者说普遍可设置的偏差速度。
最后，图3示出根据本发明的机动车12的原理图。该机动车包括进行纵向控制的驾驶员辅助系统13、尤其是速度调节装置(GRA)或ACC系统。该驾驶员辅助系统13具有控制器14，该控制器被设计用于执行根据本发明的方法。控制器14尤其由优选设计为杆的操作元件15获得数据，通过该杆可以选择偏差速度，还由人机接口16获得数据，在该接口中可以选择容差运行模式的操作选项。当然该机动车还具有其它常见的组件，这些组件由于清晰性的原因在此未详细示出。

Claims (9)

1.一种用于运行机动车(12)的进行纵向控制的驾驶员辅助系统(13)的方法，该方法被设计用于将机动车(12)的速度调节到调控速度，其中，能够依赖于对机动车(12)当前运行所处的运行环境进行描述的环境数据使该调控速度从在驾驶员方面预先规定的期望速度(3)改变到针对位于前方的运行环境(2)预先规定的和/或能从环境数据中确定的目标速度(5)，其特征在于，在将调控速度改变到用于位于前方的运行环境(2)的新的目标速度(5)时，首先对于预先确定的时间段和/或在位于前方的运行环境(2)中的预先确定的路段，调节到相对于目标速度(5)朝向机动车(12)的当前速度偏移的中间速度(6)，该中间速度处于机动车(12)的当前速度与目标速度(5)之间，然后在经过该时间段之后或驶过该路段之后调节到目标速度(5)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在驾驶员方面能设置用于运行环境(2)的偏差速度(11)，其中，在选择偏差速度(11)之后在该运行环境(2)中不选择目标速度(5)而是选择目标速度(5)加偏差速度(11)作为调控速度。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，从目标速度(5)左右的容差区间将中间速度(6)确定为该容差区间的相应的边界，和/或在驾驶员方面能设置该中间速度(6)。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在驾驶员方面能以容差区间的形式设置该中间速度。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，依赖于所述环境数据和/或其它环境数据和/或目标速度(5)和/或机动车(12)的当前速度和/或其它运行数据选择中间速度(6)。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，仅从在向中间速度(6)的调节开始时朝向机动车(12)当前速度的侧调节到中间速度(6)上，或调节到由中间速度(6)和目标速度(5)形成的速度区间上。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，仅在通过驾驶员选择相应的操作选项之后进行向中间速度(6)的调节。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，随着到达位于前方的运行环境(2)的边界(1)，调节到达到中间速度(5)。
9.一种机动车(12)，具有进行纵向控制的驾驶员辅助系统(13)，该驾驶员辅助系统具有被设计用于执行根据权利要求1至8中任一项所述的方法的控制器(14)。
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PCT/EP2015/002570 WO2016112945A1 (de) 2015-01-17 2015-12-19 Verfahren zum betrieb eines längsführenden fahrerassistenzsystems eines kraftfahrzeugs und kraftfahrzeug

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