CN1942336A - 用于汽车自动纵向控制的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于汽车自动纵向控制的方法和装置，其具有距离传感器，该距离传感器至少测量自己的跟随的汽车与前面行驶的汽车的距离和/或关于跟随的汽车的相对速度。由测量值确定所探测的前面行驶的汽车是否停车，从而使跟随的汽车在前面行驶的汽车后面一定距离处自动停车。如果识别出前面行驶的汽车重新起动，那么跟随的汽车的司机必须操作起动操作机构，其中该起动操作机构是制动踏板。

Description

用于汽车自动纵向控制的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种用于汽车自动纵向控制的方法和装置，其具有距离传感器，该距离传感器至少测量自己的跟随的汽车与前面行驶的汽车的距离和/或关于跟随的汽车的相对速度。由测量值确定所探测的前面行驶的汽车是否停车，从而使跟随的汽车在前面行驶的汽车后面一定距离之后自动停车。如果识别出前面行驶的汽车重新开动，那么跟随的汽车的司机必须操作起动操作机构，其中该起动操作机构是制动踏板。
背景技术
在Winner、Witte、Uhler和Lichtenberg的标题为“AdaptiveCruise Control System Aspects and Development Trends”的SAEPaper 961010(于1996年2月26-29日在Detroit召开的SAEInternational Congress & Exposition上发表)中，公开了一种自适应距离和速度控制器，其借助于雷达射线测量前面行驶的汽车的距离和相对速度，并且根据其关系致动汽车驱动机构和减速机构，使得汽车自动跟随在前面行驶的汽车后一段预定距离处。该系统的使用极限由速度限制，从而这种自适应距离和速度控制器到目前为止只能应用到大约40公里/小时的最小速度。另外需要说明的是，作为这种系统的改进开发了一种停车-起动-加速系统，其作为塞车跟随辅助机构也能够使汽车自动制动直到停车，并且在前面行驶的汽车重新起动时，该汽车自动加速。因为这种系统是驾驶员辅助系统，对于起动司机需要进行必要的控制，因为必须排除有人或者物体就在自己的汽车前面，其通过距离传感器不能探测到。如果这种塞车跟随辅助机构识别出前面行驶的汽车重新起动，那么就请求自己的跟随的汽车的司机借助于控制来发出起动指令。这种起动指令例如可以通过设置在汽车转向盘上的或者仪表板中的附加的操作按钮或者通过短暂地操作油门踏板来实现。
发明内容
本发明的任务是对于具有用于汽车自动纵向控制的具有停车和重新起动功能的塞车跟随辅助机构的汽车提出一种起动操作机构，这种起动操作机构对于司机来说可以直观地操作，并且对于误操作的情况也是可靠和安全的。根据本发明该任务通过独立权利要求所述的特征来解决。通过操作制动踏板发出的起动指令比短暂的踩踏油门踏板在汽车环境方面要可靠得多，因为对油门踏板踩踏过重的话会评价为司机操作过量，这会导致环境碰撞危险。无意地踩踏油门踏板也会使自己的汽车无意运动，因为由此会从停车状态发出起动指令。有利的改进方案和结构方案在从属权利要求中给出。
有利的是当司机从静止位置偏移制动踏板时，跟随的汽车自动起动。
另外有利的是，当司机重新松开制动踏板时，跟随的汽车会自动起动。
特别有利的是，当超过预设的最小踏板行程phimin时，跟随的汽车自动起动。
有利的是当超过预设的制动踏板最小踏板力时，跟随的汽车也自动起动。
另外特别有利的是，当制动踏板操作时间长于预设的最小操作时间时，跟随的汽车自动起动。
按本发明的方法以控制元件的形式实现意义是特别重大的，其中该控制元件用于汽车塞车辅助或自适应距离或速度调节的控制器。在此在控制元件中存储了程序，该程序可以在计算机，特别是微处理器或者信号处理器上运行，并且适用于执行按本发明的方法。在这种情况下，本发明通过存储在控制元件上的程序来实现，因此该设有程序的控制元件以相同的方式表明了本发明，例如该方法，该程序适用于该方法的实施。作为控制元件特别是可以使用电存储介质，例如只读存储器。
本发明的其它特征、应用方案和优点在下面的本发明的实施例的说明中给出，这些实施例在附图中示出。在此所有描述的或者表示的特征可以单独或者以任意组合来构成本发明的主题，而不依赖于其在权利要求中的概括或者相互关系以及不依赖于其在说明书和附图中的表达或者表示。
附图说明
下面根据附图来详细说明本发明的实施例。
附图示出：
图1示出了按本发明的装置的一种实施例的示意方框图；
图2示出了按本发明的方法的一种实施例的流程图。
具体实施方式
在图1中示出了一种纵向控制装置1，该纵向控制装置能够将待控制的汽车在交通拥堵时进行制动直到停车，并在识别出前面行驶的停车的汽车重新继续行驶后，使待控制的汽车重新自动运行。为此该纵向控制装置1具有一个输入电路2，借助于该输入电路可以向纵向控制装置1输送输入信号。另外这些输入信号来自距离传感装置3，该距离传感装置在传感器检测范围内识别出前面行驶的汽车或者目标，以及测定其关于自己的跟随的汽车的距离d、相对速度v相对以及识别出的目标关于延长的汽车纵轴线的方位角。为此在汽车的前侧安装一个或者多个传感器。该传感装置例如可以是雷达传感装置、超声传感装置、视频传感装置、激光传感装置和/或这些传感器类型的组合。由距离传感装置3测定的距离、相对速度和方位角的参量输送给纵向控制装置1的输入电路2。另外设置操作机构4，借助于该操作机构可以向纵向控制装置1输入控制信号。由此该纵向控制装置1可以借助于操作机构4接通或者关闭以及设定和改变确定的运行参数以及设置，从而汽车的司机可以根据其需求来设置纵向控制装置1。另外作为输入参量设置速度信号V，该速度信号由速度传感器5产生，该速度传感器5测定汽车的速度。通过对自己汽车速度V的认识，可以将借助于距离传感装置3测量的、前面行驶的目标的相对速度v相对换算成绝对速度，从而也确定了前面行驶的汽车的绝对速度。另外设置制动踏板传感器6感测制动踏板的操作以及该制动踏板操作的强度，并以输入信号的形式传输给纵向控制装置1的输入电路2。借助于输入电路2输送给纵向控制装置1的输入参量借助于数据交换单元7输送给计算单元8。该计算单元8例如可以是微处理器或者信号处理器，按本发明的方法以程序的形式在该处理器上运行。计算单元8从输送给纵向控制装置1的输入参量、相应地从运行的程序求得输出参量，这些输出参量借助于数据交换单元7输出到输出电路9。借助于输出电路9将纵向控制装置1的输出参量输出到后接的执行机构。如果根据输入参量借助于在计算单元8上运行的纵向控制方法确定自己的汽车应当加速，那么通过输出电路9向驱动机构的确定功率的执行元件10发出输出参量。在混合气压缩内燃机的情况下，该确定功率的执行元件10例如可以是电控节气门。在空气压缩内燃机的情况下，可以将该确定功率的执行元件设计成喷射装置的燃料量配量机构。另外该确定功率的执行元件10也可以是用于驱动目的的电动机的控制电路。如果确定汽车速度太快必须减速，那么通过输出电路9向汽车的减速机构11发出调整参数。该调整参数例如输送给制动控制机构11，其由致动汽车制动机构的制动压力或者制动力产生，由此汽车减速。另外，该输出电路9可以向起动请求机构12输出起动请求信号。如果识别出自己的汽车由于前面行驶的汽车停止而制动到停车，并且继续识别出前面行驶的汽车重新起动，并且自己的汽车可以加速，那么在自己的汽车加速前请求司机进行起动操作。由此确保了在自己的汽车前面没有可能通过距离传感装置3不能探测到的人或者目标。因为汽车的司机始终要对汽车驾驶负责，并且具有停车和起动功能的纵向控制系统只承担辅助功能，司机进行起动操作是必要的，由此司机可以通知该系统，其已经掌握了交通情况，并且可以起动汽车。这种对司机发出起动操作的请求借助于起动请求机构12产生。该起动请求机构例如可以是在司机可视范围内的控制灯，该控制灯闪光或者是汽车组合仪表中的明文显示器，在该明文显示器上输出符号或者文字。另外该起动请求机构12可以是一种声学系统，该声学系统借助于警示声音或者语音输出请求司机起动操作。同样该起动请求也可以是视觉请求和声觉请求的组合。如果塞车跟随辅助机构起动了并且自己的汽车由于前面行驶的汽车的停车也停车，并且如果前面行驶的汽车重新起动，那么起动请求机构12起动并等待，直到司机借助于制动踏板传感器6发出起动操作。该借助于制动踏板传感器6探测的起动操作例如可以是制动踏板操作或者也可以是制动踏板松开，直到该制动踏板重新回到静止位置。另外制动踏板必须偏移到返回制动踏板的最小踏板行程，使得无意的轻微的触动制动踏板不会被评价为起动操作。由此提高了系统防止无意操作的可靠性。另外可以使制动踏板6从静止位置偏移一个预定的最小操作时间，或者对于该最小操作时间继续作为预设的最小踏板行程继续偏转。
在图2中示出了该方法的流程图。该流程图以步骤13起动开始，接着在步骤14必须满足条件，即具有停车功能的纵向控制装置(塞车跟随辅助机构)接通。如果该纵向控制装置没有接通，那么该流程分支到步骤15，在那里该方法结束。如果按照步骤14该具有停车功能的纵向控制装置满足条件，那么该方法在步骤16中继续进行，在该步骤中检验前面行驶的汽车是否停车。这是借助于距离传感装置3考虑速度传感器5测量的自己的汽车速度V确定的。如果前面行驶的汽车没有停车，而是还在运动，那么步骤16分支到否并在步骤14中继续执行。如果在步骤16中确定前面行驶的汽车停车了，那么在步骤17中使自己的汽车在前面行驶的停车的汽车后面一个距离d目标处停车。这借助于执行信号实现，该执行信号控制减速器，减速器作用到汽车的减速机构11，其中该执行信号根据探测到的距离传感装置3的测量值、输入的借助于操作机构4给定的目标距离d目标以及速度传感器5测得的自己的速度V通过计算单元8计算。只要前面行驶的汽车还在停车，那么步骤18分支到否并在步骤18中继续执行，从而形成一个等待回路。如果识别出前面行驶的汽车重新起动，那么本方法分支到步骤19，在步骤19中通过纵向控制装置1借助于起动请求机构12向司机发出起动请求。只要制动踏板不操作，那么步骤20分支到否，从而又产生一个等待回路，在该等待回路中起动请求保持激活，并且纵向控制装置等待司机的制动踏板操作。如果在步骤20中识别出借助于制动踏板给出了起动操作，那么本方法在步骤21中继续进行，在步骤21中纵向控制装置重新探测，并根据与前面行驶的汽车的距离D和前面行驶的汽车相对于自己的汽车的相对速度V相对调节理论速度。

Claims (7)

1.用于汽车自动纵向控制的装置，具有距离传感器(3)，该距离传感器至少测定自己的跟随的汽车与前面行驶的汽车的距离(d)和/或关于跟随的汽车的相对速度(v相对)，由至少一个测定的值(d相对、v相对)确定探测的、前面行驶的汽车是否停车，并且使跟随的汽车在前面行驶的汽车后面一个距离(d目标)处停车，并且当识别出前面行驶的汽车重新起动时，跟随的汽车的司机必须操作起动操作机构(6)，其特征在于：该起动操作机构(6)是制动踏板。
2.按权利要求1所述的装置，其特征在于：当司机将制动踏板(6)从静止位置偏移时，所述跟随的汽车自动起动。
3.按权利要求1所述的装置，其特征在于：当司机重新松开制动踏板(6)时，所述跟随的汽车自动起动。
4.按前述权利要求之一所述的装置，其特征在于：当超过一个预设的最小踏板行程(phimin)时，所述跟随的汽车自动起动。
5.按前述权利要求之一所述的装置，其特征在于：当超过一个预设的最小踏板力时，所述跟随的汽车自动起动。
6.按前述权利要求之一所述的装置，其特征在于：当所述制动踏板(6)的操作时间长于预定的最小操作时间(tmin)时，所述跟随的汽车自动起动。
7.用于汽车自动纵向控制的方法，其中借助于至少测定自己的跟随的汽车到前面行驶的汽车的距离(d)和/或相对于跟随的汽车的相对速度(v相对)的距离传感器(3)由至少一个所测定的值(d相对、v相 对)确定所探测的前面行驶的汽车是否停车(16)，并且使跟随的汽车在前面行驶的汽车后面一个距离(d目标)处停车(17)，并且当识别出前面行驶的汽车重新起动时(18)，跟随的汽车的司机必须操作起动操作机构(6、20)，其特征在于：所述起动操作机构(6)是制动踏板操作(20)。
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