CN111806434A - 用于操作具有自适应巡航控制系统的机动车辆的方法 - Google Patents

用于操作具有自适应巡航控制系统的机动车辆的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于操作具有自适应巡航控制系统(4)的机动车辆(2)的方法，该方法具有以下步骤：(S100)检测相邻车道中的交通参与者(6)，(S200)检测在行驶方向上位于机动车辆(2)前方的交通障碍物(8)，和(S300)确定是否获取危险状况(G＝1)，以及(S400)在获取危险状况(G＝1)的情况下使机动车辆(2)加速。

Description

用于操作具有自适应巡航控制系统的机动车辆的方法
技术领域
本发明涉及一种用于操作具有自适应巡航控制系统的机动车辆的方法。
背景技术
自适应巡航控制系统(ACC)是机动车辆中的调速系统，该调速系统在调节速度的过程中将距前方行驶的交通参与者的距离合并为附加反馈变量和校正变量。自适应巡航控制系统是驾驶员辅助系统，该驾驶员辅助系统检测前方行驶的交通参与者、确定其速度并且通过制动干预和发动机控制干预来保持所需距离或预定距离。
从GB 2 401 956 A中已知一种自适应巡航控制系统，该自适应巡航控制系统也检测相邻车道中的交通参与者并且确定车道变换的可能性。在危险的情况下，降低车辆的速度以便避免碰撞。
从US 6,842,687 B2中已知一种超车辅助系统，并且从FR 2 923 315 A2、US2009/0276135 A1和WO 2006/122867 A1中已知暂时修改自适应巡航控制系统的设定速度。从US 2018/0154894 A1中已知在机动车辆被超车的情况下降低速度。从EP 1 504 948 B1、DE 10 2015 004 478 A1和EP 3254 919 A1中已知其他自适应巡航控制系统。
然而，可以出现如下交通状况，即在保持预设速度的情况下，结果是机动车辆必须通过减速来降低其速度，以便稍后再次增加其速度。这种制动和加速事件效率低，并且增加燃料消耗以及排放物。
因此，需要证明在此可以采用补救措施的方式。
发明内容
本发明的目的通过一种用于操作具有自适应巡航控制系统的机动车辆的方法来实现，该方法具有以下步骤：
检测相邻车道中的交通参与者，
检测在行驶方向上位于机动车辆前方的交通障碍物，和
确定是否获取危险状况，以及
在获取危险状况的情况下使机动车辆加速。
就此而言，“相邻车道”应该被理解为是指紧邻机动车辆正在行驶的车道的车道。因此，如果机动车辆例如正在双车道公路上的超车车道中行驶，则同时检测右侧车道中的交通参与者。另一方面，如果机动车辆例如正在三车道公路上的中间车道中行驶，则同时检测右侧车道中和左侧车道中的交通参与者，该左侧车道相对于中间车道是超车车道。
交通参与者可以是机动交通参与者(例如客车、卡车或类似车辆)。交通障碍物同样可以是机动交通参与者(例如客车、卡车或类似车辆)，或者交通障碍物可以是永久性固定装置(例如车道或建筑工地的终点)，以使交通参与者必须离开这条车道并且例如变换到超车车道。
换句话说，这是交通场景的问题，其中由于交通障碍物被接近，因此该车道中跟随的交通出现减速，并且随后还出现车道变换。
如果这样的车道变换会导致危险状况，因为交通参与者之间的距离由于车道变换而变得太短，则机动车辆在短时间内被加速。
因此，同样在保持预设速度会导致机动车辆必须通过减速来降低其速度以便随后再次增加其速度的交通状况下，可以确保可以避免不必要的制动和加速事件。因此，可以提高效率，并且可以减少燃料消耗以及排放物。
根据一个实施例，为了确定是否获取危险状况的目的，表示机动车辆的速度的值、表示交通参与者的速度的值和表示交通障碍物的速度的值、表示机动车辆与交通参与者之间的距离的值以及表示机动车辆与交通障碍物之间的距离的值被评估，以便确定机动车辆超过交通障碍物的第一时刻，并且以便确定交通参与者接近交通障碍物的第二时刻，并且如果第一时刻和第二时刻大体上相同，则推断出危险状况。换句话说，如果机动车辆保持其当前速度不变并且交通参与者在到达交通障碍物时变换车道，则确定是否存在发生碰撞的危险。就此而言，在大体上相同的时刻，应当理解的是，常规的安全距离或最小距离被加以考虑。通过使机动车辆加速，可以确保的是，在交通参与者已接近交通障碍物且变换车道之前，机动车辆已超过交通参与者和在相同车道中在行驶方向上位于交通参与者前方的交通障碍物。
根据另外的实施例，为了确定是否获取危险状况的目的，表示机动车辆的速度的值、表示交通参与者的速度的值和表示交通障碍物的速度的值、表示机动车辆与交通障碍物之间的距离的值以及表示机动车辆与交通参与者之间的距离的值被评估，以便确定机动车辆接近交通障碍物的第一时刻，并且以便确定交通参与者超过交通障碍物的第二时刻，并且如果第一时刻和第二时刻大体上相同，则推断出危险状况。换句话说，如果机动车辆保持其当前速度不变并且机动车辆在到达交通障碍物时自身变换车道以便超过交通障碍物，则确定是否存在发生碰撞的危险。就此而言，在大体上相同的时刻，应当理解的是，常规的安全距离或最小距离被加以考虑。通过使机动车辆加速，可以确保的是，在机动车辆已接近交通障碍物且变换车道之前，机动车辆已超过在交通参与者前方的交通障碍物，该交通障碍物在相同车道中在行驶方向上位于机动车辆的前方。
根据另外的实施例，机动车辆从一个车道变换到提供用于超车的相邻车道。换句话说，如果机动车辆正在双车道公路上行驶，则它会从一个车道变换到超车车道。另一方面，如果机动车辆在三车道公路上，则它从中间车道变换到超车车道或者从右侧车道变换到中间车道。因此，通过事先加速，可以开始超车事件，以为了超过交通障碍物的目的。
根据另外的实施例，使机动车辆加速包含暂时超过预定的最大速度。换句话说，用于超车事件的自适应巡航控制系统的设定值(也就是说，最大速度)被超过。因此，可以特别迅速地结束超车事件，并且可以避免危险状况。
本发明进一步涉及一种计算机程序产品、一种自适应巡航控制系统以及一种具有这种自适应巡航控制系统的机动车辆。
附图说明
现在将基于附图来阐明本发明。示出的是：
图1以示意图的形式示出了第一交通场景；
图2以示意图的形式示出了第二交通场景；
图3以示意图的形式示出了方法序列。
具体实施方式
首先将参照图1。
示出了在具有超车车道F1和右侧车道F2的双车道公路上的交通场景，该交通场景具有机动车辆2、交通参与者6和交通障碍物8。
在本示例性实施例中，机动车辆2是客车。机动车辆2具有自适应巡航控制系统4，该自适应巡航控制系统4——通过环境传感器(例如雷达传感器、激光雷达传感器或超声波传感器以及摄像机系统)——捕获例如距前方行驶的交通参与者6的距离，并且将其合并为附加反馈变量和校正变量，以及通过制动干预和发动机控制干预来保持所需距离或预定距离。
交通参与者6同样是诸如客车的机动交通参与者，并且交通障碍物8也是诸如卡车的机动交通参与者。
在超车车道F1中，机动车辆2以速度v1行驶，而在右侧车道F2中，交通参与者6以速度v2行驶并且交通障碍物8以速度v3行驶。在这种情况下，机动车辆2的速度v1大于交通参与者6的速度v2，并且交通参与者6的速度v2大于交通障碍物8的速度v3。
因此，在图1所示的交通场景中，机动车辆2与交通参与者6之间的距离a1连续地减小。同样地，交通参与者6与交通障碍物8之间的距离a2连续地减小。
换句话说，交通参与者6正接近交通障碍物8，而同时机动车辆2正赶上交通参与者6。现在，如果交通参与者6要从右侧车道F2变换到超车车道F1，可能会出现危险状况，存在机动车辆2与交通参与者6发生碰撞的风险。此外，自适应巡航控制系统4可以被激活并且使机动车辆2减速，以便保持距在其车道中前方行驶的交通参与者6的最小安全距离。
为了避免这种减速事件与随后的加速，自适应巡航控制系统4被设计为检测相邻车道F2(也就是说，右侧车道F2)中的交通参与者6、检测同样在右侧车道F2中在行驶方向上位于交通参与者6前方的交通障碍物8、并且在危险状况将出现的情况下使机动车辆2加速。
换句话说，由于机动车辆2被加速，避免了危险状况。
对于这些任务和功能以及下文所述的那些任务和功能，自适应巡航控制系统4可以具有硬件部件和软件部件。
在这种情况下，在本示例性实施例中，可以通过表示机动车辆2的速度v1的值、表示交通参与者6的速度v2的值和表示交通障碍物8的速度v3的值、表示机动车辆2与交通参与者6之间的距离a1的值以及表示机动车辆2与交通障碍物8之间的距离a2的值被捕获并且被评估来确定是否获取危险状况。
确定机动车辆2超过交通障碍物8的第一时刻t1，并且确定交通参与者6接近交通障碍物8的第二时刻t2。供选择地或另外，机动车辆2赶上交通参与者6的时刻也可以被选择为第一时刻t1。
如果第一时刻t1和第二时刻t2大体上相同，则推断出危险状况。就此而言，在大体上相同的时刻，应当理解的是，常规的安全距离或最小距离被加以考虑。如果获取危险状况，则为逻辑变量G赋予值逻辑一。否则，为逻辑变量G赋予值逻辑零。
如果获取危险状况(G＝1)，则自适应巡航控制系统4例如通过发动机控制干预使机动车辆2加速。通过使机动车辆2加速，可以确保的是，在交通参与者6已接近交通障碍物8并且从右侧车道F2变换到超车车道F1之前，机动车辆2已超过交通参与者6和在相同右侧车道F2中在行驶方向上位于交通参与者6前方的交通障碍物8。
在本示例性实施例中，使机动车辆2加速包含暂时超过预定的最大速度。换句话说，用于超车事件的自适应巡航控制系统4的设定值(也就是说，最大速度)被超过。因此，可以特别迅速地结束超车事件，并且可以避免危险状况。
现在将另外参照图2。
示出了在具有超车车道F1和中间车道F2以及右侧车道F3的三车道公路上的交通场景，该交通场景具有机动车辆2、交通参与者6和交通障碍物8以及另一交通参与者10——在本示例性实施例中是卡车。
与本示例性实施例不同，交通障碍物8是客车。
在超车车道F1中，交通参与者6以速度v2行驶，而在中间车道F2中，机动车辆2以速度v1行驶，并且交通障碍物8以速度v3行驶。另一交通参与者10位于右侧车道F3中，但是在当前交通场景中不起作用。
交通参与者6的速度v2大于机动车辆2的速度v1，并且机动车辆2的速度v1大于交通障碍物8的速度v3。
因此，在图2所示的交通场景中，机动车辆2与交通参与者6之间的距离a1连续地减小。同样地，机动车辆2与交通障碍物8之间的距离a2连续地减小。
换句话说，机动车辆2正接近交通障碍物8，而同时交通参与者6正赶上机动车辆2。现在，如果机动车辆2要从中间车道F2变换到左侧超车车道F1，则可能会出现危险状况，存在机动车辆2与交通参与者6发生碰撞的风险。此外，自适应巡航控制系统4可能被激活并且使机动车辆2减速，以便保持距在其车道中前方行驶的交通障碍物8的最小安全距离。
为了避免这种减速事件以及随后的加速，自适应巡航控制系统4被设计为检测相邻车道F1中(也就是说，左侧超车车道F1中)的交通参与者6、检测同样在中间车道F2中在行驶方向上位于机动车辆2前方的交通障碍物8、并且在危险状况将出现的情况下使机动车辆2加速。
换句话说，通过使机动车辆2加速，可以避免危险状况。
对于这些任务和功能以及下文所述的那些任务和功能，自适应巡航控制系统4可以具有硬件部件和软件部件。
在这种情况下，在本示例性实施例中，可以通过机动车辆2的速度v1、交通参与者6的速度v2和交通障碍物8的速度v3、机动车辆2与交通参与者6之间的距离a1以及机动车辆2与交通障碍物8之间的距离a2被捕获且被评估来确定是否获取危险状况。
确定机动车辆2接近交通障碍物8的第一时刻t1，并且确定交通参与者6超过交通障碍物8的第二时刻t2。供选择地或另外，交通参与者6赶上机动车辆2的时刻也可以被选择为第一时刻t1。
如果第一时刻t1和第二时刻t2大体上相同，则推断出危险状况。就此而言，在大体上相同的时刻，应当理解的是，常规的安全距离或最小距离被加以考虑。如果获取危险状况，则为逻辑变量G赋予值逻辑一。否则，为逻辑变量G赋予值逻辑零。
如果获取危险状况(G＝1)，则自适应巡航控制系统4例如通过发动机控制干预使机动车辆2加速。通过使机动车辆2加速，可以确保的是，在交通参与者6已赶上机动车辆2之前，机动车辆2已超过在行驶方向上位于相同中间车道F2中的交通障碍物8。
在这种情况下，在本示例性实施例中提供的是，机动车辆2从中间车道F2变换到提供用于超车的相邻车道F1——也就是说，左侧超车车道。因此，通过事先加速，可以开始超车事件，以为了超过交通障碍物的目的。
在本示例性实施例中，使机动车辆2加速包含暂时超过预定的最大速度。换句话说，用于超车事件的自适应巡航控制系统4的设定值(也就是说，最大速度)被超过。因此，可以特别迅速地结束超车事件，并且可以避免危险状况。
另外参照图3，现在将阐明用于操作自适应巡航控制系统4的方法序列。
在第一步骤S100中，自适应巡航控制系统4确定交通参与者6是否位于相邻车道中。
在另一步骤S200中，自适应巡航控制系统4确定交通障碍物8是否在行驶方向上位于机动车辆2前方。
在另一步骤S300中，自适应巡航控制系统4确定是否获取危险状况。
为此目的，自适应巡航控制系统4读取表示机动车辆2的速度v1的值、表示交通参与者6的速度v2的值和表示交通障碍物8的速度v3的值、表示机动车辆2与交通参与者6之间的距离a1的值以及表示机动车辆2与交通障碍物8之间的距离a2的值。这些值例如通过机动车辆2的环境传感器捕获。
然后，自适应巡航控制系统4确定第一时刻t1和第二时刻t2。
第一时刻t1指示机动车辆2超过交通障碍物8的时刻，而第二时刻t2指示交通参与者6接近交通障碍物8的时刻，或者第一时刻t1指示机动车辆2接近交通障碍物8的时刻，而第二时刻t2指示交通参与者6超过交通障碍物8的时刻。
自适应巡航控制系统4在第一时刻t1和第二时刻t2大体上相同的情况下推断出危险状况，并将逻辑变量G的值设定为逻辑一。
在另一步骤S400中，如果获取危险状况G＝1，则自适应巡航控制系统4通过发动机控制干预来使机动车辆2加速。
使机动车辆2加速可以包含暂时超过预定的最大速度——也就是说，机动车辆2的速度的设定值。换句话说，如果不再获取危险状况，则自适应巡航控制系统4返回到预定的最大速度。
另外或供选择地，也可以提供的是，最小距离被暂时地减小。此外可以提供的是，机动车辆2的加速通过增加自适应巡航控制系统4的设定值(也就是说，最大速度)，通过驾驶员例如在HMI(例如开关或方向指示器)的帮助下进行适当输入来实现。
此外，可以在视觉上和/或听觉上向机动车辆2的驾驶员通知自适应巡航控制系统4的设定值被增加，最大速度正在被提高。类似地，对于最小距离的降低同样也是可行的。
此外，可以提供的是，如果交通参与者从后面高速接近机动车辆2，则通过增加自适应巡航控制系统4的设定值来提高最大速度。另外，可能已经提供了机动车辆2的停车灯的激活。
如果第一时刻t1指示机动车辆2接近交通障碍物8的时刻，而第二时刻t2指示交通参与者6超过交通障碍物8的时刻，则在另一步骤S500中，自适应巡航控制系统4可以使机动车辆2从车道F2变换到提供用于超车的相邻车道F1。为此目的，自适应巡航控制系统可以具有用于自主超车的超车辅助系统的功能，或者可以激活用于自主超车的超车辅助系统。
与本示例性实施例不同，步骤的顺序也可以不同。此外，也可以同时或更确切地说同时执行几个步骤。此外，该方法的各个步骤也可以被省略。
本示例性实施例涉及具有右侧交通的交通场景。不言而喻，本发明也可以类似地用于具有左侧交通的交通场景。
因此，同样在保持预设速度会导致机动车辆2必须通过减速来降低其速度以便随后再次增加其速度的交通状况下，可以确保的是，可以避免不必要的制动和加速事件。因此，可以提高效率，并且可以减少燃料消耗以及排放物。
附图标记列表
2 机动车辆
4 自适应巡航控制系统
6 交通参与者
8 交通障碍物
10 交通参与者
a1 距离
a2 距离
G 逻辑变量
F1 车道
F2 车道
F3 车道
t1 第一时刻
t2 第二时刻
v1 速度
v2 速度
v3 速度

Claims (12)

1.一种用于操作具有自适应巡航控制系统(4)的机动车辆(2)的方法，所述方法具有以下步骤：
(S100)检测相邻车道中的交通参与者(6)，
(S200)检测在行驶方向上位于所述机动车辆(2)前方的交通障碍物(8)，和
(S300)确定是否获取危险状况(G＝1)，以及
(S400)在获取危险状况(G＝1)的情况下使所述机动车辆(2)加速。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，为了确定是否获取危险状况(G＝1)的目的，表示所述机动车辆(2)的速度(v1)的值、表示所述交通参与者(6)的速度(v2)的值和表示所述交通障碍物(8)的速度(v3)的值、表示所述机动车辆(2)与所述交通参与者(6)之间的距离(a1)的值以及表示所述机动车辆(2)与所述交通障碍物(8)之间的距离(a2)的值都被评估，以便确定所述机动车辆(2)超过所述交通障碍物(8)的第一时刻(t1)，并且以便确定所述交通参与者(6)接近所述交通障碍物(8)的第二时刻(t2)，并且在所述第一时刻(t1)和所述第二时刻(t2)大体上相同的情况下推断出危险状况(G＝1)。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，为了确定是否获取危险状况(G＝1)的目的，表示所述机动车辆(2)的速度(v1)的值、表示所述交通参与者(6)的速度(v2)的值和表示所述交通障碍物(8)的速度(v3)的值、表示所述机动车辆(2)与所述交通障碍物(8)之间的距离(a2)的值以及表示所述机动车辆(2)与所述交通参与者(6)之间的距离(a1)的值都被评估，以便确定所述机动车辆(2)接近所述交通障碍物(8)的第一时刻(t1)，并且以便确定所述交通参与者(6)超过所述交通障碍物(8)的第二时刻(t2)，并且在所述第一时刻(t1)和所述第二时刻(t2)大体上相同的情况下推断出危险状况(G＝1)。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，在另一步骤(S500)中，所述机动车辆(2)从一个车道(F2)变换到提供用于超车的相邻车道(F1)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，使所述机动车辆(2)加速包含暂时超过预定的最大速度。
6.一种计算机程序产品，所述计算机程序产品被设计用于执行根据权利要求1至5中任一项所述的方法。
7.一种自适应巡航控制系统(4)，所述自适应巡航控制系统(4)被设计为检测相邻车道中的交通参与者(6)、检测在行驶方向上位于机动车辆(2)前方的交通障碍物(8)、确定是否获取危险状况(G＝1)、并且在获取危险状况(G＝1)的情况下使所述机动车辆(2)加速。
8.根据权利要求7所述的自适应巡航控制系统(4)，为了确定是否获取危险状况(G＝1)，所述自适应巡航控制系统(4)被设计用于评估表示所述机动车辆(2)的速度(v1)的值、表示所述交通参与者(6)的速度(v2)的值和表示所述交通障碍物(8)的速度(v3)的值、表示所述机动车辆(2)与所述交通参与者(6)之间的距离(a1)的值以及表示所述机动车辆(2)与所述交通障碍物(8)之间的距离(a2)的值，以便确定所述机动车辆(2)超过所述交通障碍物(8)的第一时刻(t1)，并且以便确定所述交通参与者(6)接近所述交通障碍物(8)的第二时刻(t2)，并且在所述第一时刻(t1)和所述第二时刻(t2)大体上相同的情况下推断出危险状况(G＝1)。
9.根据权利要求7所述的自适应巡航控制系统(4)，为了确定是否获取危险状况(G＝1)，所述自适应巡航控制系统(4)被设计用于评估表示所述机动车辆(2)的速度(v1)的值、表示所述交通参与者(6)的速度(v2)的值和表示所述交通障碍物(8)的速度(v3)的值、表示所述机动车辆(2)与所述交通障碍物(8)之间的距离(a2)的值以及表示所述机动车辆(2)与所述交通参与者(6)之间的距离(a1)的值，以便确定所述机动车辆(2)接近所述交通障碍物(8)的第一时刻(t1)，并且以便确定所述交通参与者(6)超过所述交通障碍物(8)的第二时刻(t2)，并且在所述第一时刻(t1)和所述第二时刻(t2)大体上相同的情况下推断出危险状况(G＝1)。
10.根据权利要求9所述的自适应巡航控制系统(4)，所述自适应巡航控制系统(4)被设计为使所述机动车辆(2)从一个车道(F2)变换到提供用于超车的相邻车道(F1)。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的自适应巡航控制系统(4)，所述自适应巡航控制系统(4)被设计为通过使所述机动车辆(2)加速来暂时超过预定的最大速度。
12.一种机动车辆(2)，所述机动车辆(2)具有根据权利要求7至11中任一项所述的自适应巡航控制系统(4)。
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