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CN110497911A - 用于机动车辆的自适应速度控制器及自适应速度控制方法 - Google Patents

用于机动车辆的自适应速度控制器及自适应速度控制方法 Download PDF

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Ford Global Technologies LLC
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Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆的自适应速度控制器，该速度控制器具有走走停停系统，该走走停停系统用于由于前方车辆静止并且再次启动而在机动车辆的静止之后自动的或由驾驶员确认的再次启动，其中在机动车辆静止时该走走停停系统处于动态静止状态(t0至t1)，从该动态静止状态可以自动动态重启，并且其中在机动车辆静止并保持后的预设时间段，该走走停停系统处于确认静止状态(>t4)，从该确认静止状态只有在驾驶员确认之后才能够自动重启。根据本发明确认静止状态(>t4)不是直接跟随在动态静止状态(t0至t1)后，而是使用中间静止状态(t1至t4)的时间上的中断插入，在该中间静止状态中仍然可以自动重启，该重启通过不同的措施(如附加的驾驶员指令、受限的加速度或插入爬行阶段)而从动态静止状态区分。由此，即使在较长的静止时间之后也会使驾驶员注意自动重启。

Description

用于机动车辆的自适应速度控制器及自适应速度控制方法
技术领域
本发明涉及一种根据独立权利要求的前序部分的用于机动车辆的速度控制器和用于机动车辆的自适应速度控制的方法。
背景技术
速度控制器是所谓的自适应速度控制器，也称为自适应巡航控制，该速度控制器包括作为附加反馈和操纵变量的与前方车辆的距离及其相对速度，并且该速度控制器可以自动加速到驾驶员设定的速度，并且该速度控制器配备了所谓的“走走停停(stop-and-go)”系统以在密集和停滞的交通中增加舒适度。
该“走走停停”系统允许由于前方车辆静止并且再次启动而在机动车辆的短暂静止之后自动的再次启动或通过轻击加速器踏板或致动按钮或杠杆由驾驶员确认的再次启动。
如果机动车辆以这种方式静止，则走走停停系统进入下面称为“动态静止状态”的状态，从该状态可以自动“动态”重启，即，尽可能地跟随前方车辆的动态启动。在机动车辆静止并保持静止后的预设时间段内，走走停停系统进入下面称为“确认静止状态”的状态，从该状态只有在明确的驾驶员确认后才能进行自动重启。
本发明还涉及一种用于在机动车辆中自适应速度控制的相应方法，该方法根据距离传感器测量距前方车辆的距离，其中机动车辆自动跟随前方车辆直至静止，并且必要时，也就是说当前方车辆再次启动时，只要静止时间没有超过预定的时间段，则机动车辆自动从这样产生的静止状态再次启动，或在机动车辆驾驶员确认后自动再次启动，但如果没有这样的确认则不行。
例如从DE 102005022676 A1和DE 19958520 A1中已知根据独立权利要求的前序部分的速度控制器和自适应速度控制方法。
为了测量与前方车辆的距离和相对速度，用于当今的机动车辆的主要是雷达传感器。作为替代可以例如是激光雷达系统。
确认静止状态(仅在驾驶员确认后才能从该静止状态自动重启)通常在静止阶段开始后的约3秒至最迟5秒开始并且提供，因为在此时间之后，驾驶员可能不再意识到走走停停系统是活跃的，因此可能不再关注交通状况。这对于未受保护的交通参与者(例如横穿的行人或骑自行车者)来说可能是危险的。通过必要的确认使司机意识到走走停停系统是活跃的。
已经发现，在实践中，非常频繁地进入确认静止状态，并且驾驶员随后的必要确认大大降低了走走停停功能的舒适性。
如果确保驾驶员注意或者在车辆具有例如近环境监视(例如借助于超声波传感器、角落雷达和/或摄像机)的情况下，原则上第一静止状态(可以从中自动重启)可以延长超过大约3秒。然而，这种传感器以及检测未受保护的交通参与者所需的硬件和软件非常昂贵。
发明内容
本发明所基于的目的是，在已知的速度控制器和方法中延长在此之中机动车辆可以自动重启的时间段，而无需额外的传感器或不会使其他交通参与者面临额外的风险。
根据本发明，该目的通过具有独立权利要求的特征的速度控制器和方法来实现。
在从属权利要求中详细说明了本发明的有利发展。
根据本发明，速度控制器不是将确认静止状态直接跟随在动态静止状态后，而是(如果机动车辆没有在中间时间再次启动)使用所谓的“中间静止状态”的时间上的中断插入，在该中间静止状态中仍然可以自动重启。
处于该中间静止状态的启动至少通过以下提高注意力和/或启动安全性的措施之一来表征：
a)在开始时和/或启动期间生成至少一个启动指令，其中指令可以是：
i)视觉和/或
ii)声学和/或
iii)触觉性质，尤其是以有意识可感知的启动震动的形式；
和/或
b)以机动车辆的较小加速度启动，该较小加速度是与用于从动态静止状态(t0至t1)的重启所提供的最大加速度相比，或与前方车辆的当前加速度相比；
和/或
c)以至少暂时降低的速度启动，该降低的速度是与从动态静止状态
(t0至t1)的重启相比，尤其是以至少一个爬行阶段的形式。
“启动震动(Anfahrruck)”应理解为机动车辆的短暂延迟，该延迟在第一次车辆运动之后立即进行并且可以由驾驶员触觉地感知。
“爬行”尤其被理解为不加速或仅以例如最高至1或2km/h的略微加速度行驶，并且这种爬行通常可持续例如1或2秒。
例如，在根据本发明的方法中，当静止时间超过预定时间段并且前方车辆再次启动时，机动车辆被短暂地向前震动作为触觉启动指令。随后，车辆进行比动态重启更慢的前进动作(即，与静止时间尚未超过预定时间段t1的时间点的重启相比)。
因此，本发明允许驾驶员直观地并且因此非常快速地意识到走走停停系统仍然是活跃的并且他必须密切关注交通。但是，这些措施仅在必要时进行，并且不会在非常短的静止间隔内(仍处于动态静止状态)发生，使得在根据本发明构思中驾驶员不会因太多警告而感到烦恼或“变迟钝”，并且使得驾驶员在短暂停静止间隔期间仍然将驾驶体验视为流畅的。
由于附加措施仅从某个静止间隔开始，驾驶员也直观地识别其指令功能，而情况也可能不是这样的，如果已经在任意短暂的静止间隔采取这些附加措施。
此外，例如以短暂震动然后非常慢启动的机动车辆向其他交通参与者发出有效警告，以使其不踏上车辆前方的道路，并且如果行人或骑自行车者已经发现自己已经在那里，他可以认识到有危险，并且仍然很容易回到安全区。从中间静止状态自动重启的最大可能速度和加速度也应基于此。
在优选实施例中，措施a)至c)的植入和强度取决于在中间静止状态(t1至t4)内直至重启所消耗的时间而变化，即随着中间静止状态(t1至t4)的直至重启的持续时间的增加，通过这些措施趋向产生更大的注意力和/或更大的启动安全性。
为此，中间静止状态(t1到t4)可以被细分或级联成连续的阶段(t1至t2、t2至t3、t3至t4)，在这些阶段中分别仍然可以自动重启，其中，在每种情况下，这些阶段关于措施a)至c)的植入和/或关于其强度不相同。
或者，也可以想到的是，代替前面提到的阶段划分，措施a)至c)的某些特征量化值(例如，听觉指示的音量、触觉指示(“震动”)的强度、加速度减小的量度、爬行区段的减速和持续时间、爬行区段的数量等)根据功能取决于静止直到重启的持续时间连续变化。
在阶段划分或级联的情况下，中间静止状态可以被细分成两个或更多个阶段，其中例如：
-中间静止状态的第一阶段(t1至t2)可以包括至少一个启动指令和以比动态静止状态(t0至t1)的加速度小的加速度的启动；
-置于第一阶段之后的中间静止状态的第二阶段(t2至t3)可以包括至少一个以比第一阶段的加速度小的加速度的启动和附加的爬行阶段；和
-置于第二阶段之后的中间静止状态的可选第三阶段(t3至t4)可以包括在爬行阶段结束时的至少一个附加的启动指令，尤其是触觉感知的启动震动。
但是，这种划分只是一个例子。所提及的措施的植入和分级可以在许多方面变化，并且原则上也可以适应分别的驾驶情况(例如区分城市交通或高速公路上的走走停停情况，其中在后者(高速公路)中预计会遇到意外的交通参与者，如骑自行车者或行人)。
在优选实施例中，走走停停系统在机动车辆静止并且保持静止之后的2和4秒之间并且优选3秒从动态静止状态转换到中间静止状态。
在本发明的范围内，通常的情况是，走走停停系统经过一定时间之后从中间静止状态转换到确认静止状态下，在该确认静止状态仅在驾驶员确认之后才可以自动重启。
在优选实施例中，走走停停系统在机动车辆静止之后的6和10秒之间从中间静止状态的第一阶段转换到中间静止状态的第二阶段。
在优选实施例中，走走停停系统在机动车辆静止之后的12和18秒之间从中间静止状态的第二阶段转换到中间静止状态的第三阶段并且在随后的5和10秒之间进入确认静止状态。
因此，对应于相应静止状态的启动程序在时间上级联，其中与动态静止状态相比，它们的动态性越来越低，并且越来越多地涉及到驾驶员，并且其中自动启动从状态到状态越来越慢地进行。
如果驾驶员发现情况不安全，例如因为另一个交通参与者正在横穿，则驾驶员可以通过操作车辆制动器随时终止每个这些启动程序。
附加地，在本发明的一个实施例中，驾驶员可以通过操作控制元件(例如标记为“RES”或“Resume/恢复”的按钮、杠杆或相应的触摸屏命令板或其它输入元件)或例如通过语音命令随时返回动态静止状态，这为其实现了动态启动。
级联启动程序提高驾驶员检测不安全情况的机会，同时将静止状态时间增加至驾驶员可能不再意识到走走停停系统活跃的程度。
在优选实施例中，机动车辆包括视觉显示器，该视觉显示器根据走走停停系统处于动态或确认静止状态还是插入其间的中间静止状态之一显示不同的符号，该符号表明了相应的静止状态，并且可选地还根据前方车辆是处于静止还是刚刚启动而不同。
附图说明
以下是参考附图对实施例的描述。在图中：
图1示出了用于说明机动车辆的自适应速度控制器的不同静止状态的示意图；
图2示出了来自图1中所示的静止状态的不同启动程序的曲线图；和
图3示出了在图1中所示的静止状态的不同状态显示的示意图。
具体实施方式
自适应机动车辆速度控制器包括走走停停系统，该走走停停系统用于由于前方车辆静止并且再次启动而在机动车辆的静止之后自动的或由驾驶员确认的再次启动。
如果机动车辆以这种方式静止，即在图1中的时间点t0，则走走停停系统处于动态静止状态，该动态静止状态考虑到自动动态启动的可能而命名。当前方车辆(在图2和3中称为“目标”)再次启动时，从该动态静止状态中可以自动重启。
如果前方车辆尚未启动并且机动车辆在t0之后例如3秒的时间t1内仍不动，则走走停停系统进入所谓的中间静止状态的第一阶段，也称为“延迟启动阶段1”。如果在这种状态下前方车辆再次启动，则进行机动车辆的自动重启，该重启包括启动震动并且此外该重启以与动态启动时相比较小的车辆加速度进行。
在图2中所说明的是在从不同的静止状态的自动重启的情况下取决于在时间点t0之后经过的时间或静止时间t的加速度。在加速度/时间曲线的开始处，启动震动显示为小的弓起。
此外，可以使用机动车辆的车载扬声器给出声学指令，如图2所说明的。在该指令与车辆震动在时间上相关的情况下，该声学指令表现为用于车辆震动的典型噪声，使得车辆震动的可感知性得到增强；它也可以是标准的蜂鸣声(例如“铃声”声音信号)或语音消息或类似的信号。
如果前方车辆在阶段1期间仍未启动并且机动车辆在t0之后例如8秒的时间t2内仍不动，则走走停停系统进入中间静止状态的第二阶段，也称为“延迟启动阶段2”。如果在这种状态下前方车辆再次启动，则进行机动车辆的自动重启，该重启包括启动震动以及与阶段1相比更较小的加速度，此外还有短暂爬行，例如在启动震动后立即不加速或仅以最高1或2km/h的略微加速度行驶。
如果前方车辆在阶段2期间仍未启动并且机动车辆在t0之后例如15秒的时间t3内仍不动，则走走停停系统进入中间静止状态的第三阶段，也称为“延迟启动阶段3”。如果在这种状态下前方车辆再次启动，则进行机动车辆的自动重启，该重启包括启动震动、短暂爬行、以及与阶段2相比近似较小的加速度，此外还有在爬行之后立即进行的至少一个另外的启动震动。
如果前方车辆在阶段3期间仍未启动并且机动车辆在t0之后例如22秒的时间t4内仍不动，则走走停停系统进入确认静止状态，当驾驶员例如通过轻击加速器踏板或操作按钮确认时，仍可以从该确认静止状态自动重启。或者，也可以提供中间静止状态的另外的分级阶段。
不同的静止状态可以通过不同的符号在仪表板上的视觉显示器上为驾驶员显示，这些符号表示相应的静止状态并且可选地也根据前方车辆是处于静止还是刚刚启动而不同。
如在图3中所示的，例如在动态启动期间，为机动车辆(在图1和3中称为“主机”)的驾驶员显示用于前方车辆的没有标签的符号，并且与前方车辆(速度控制的目标)是刚刚停止还是启动无关。
在中间静止状态的阶段1至3期间，为驾驶员显示相同的符号，但是具有标签，该标签在目标停止时表示出准备安全启动以及在目标刚刚启动时表示出安全自动启动活跃并且驾驶员可以结束此启动程序并且他通过按下“RES(恢复)”按钮可以继续标准的动态重启。驾驶员可能会希望这样，如果他觉得安全的自动启动不必要地慢。
如果机动车辆在第3阶段后仍然停止，则为驾驶员显示相同的符号，但具有标签，该标签在目标停止时表示出停止的状态，并且该标签在目标启动或不再有目标时表示出如果驾驶员向继续行驶，则他必须按下“RES(恢复)”按钮。

Claims (10)

1.一种用于机动车辆的速度控制器，所述速度控制器具有走走停停系统，所述走走停停系统用于由于前方车辆静止并且再次启动而在所述机动车辆的静止之后自动的或由驾驶员确认的再次启动，其中在所述机动车辆静止时所述走走停停系统处于动态静止状态(t0至t1)，从所述动态静止状态能够自动动态重启，并且其中在所述机动车辆静止并保持后的预设时间段，所述走走停停系统处于确认静止状态(>t4)，从所述确认静止状态只有在驾驶员确认之后才能够自动重启，
其特征在于：
所述确认静止状态(>t4)不是直接跟随在所述动态静止状态(t0至t1)后，而是使用中间静止状态(t1至t4)的时间上的中断插入，在所述中间静止状态中仍然能够自动重启，其中所述中间静止状态(t1至t4)通过以下至少一个措施从所述动态静止状态(t0至t1)区分，所述措施趋向提高注意力和/或启动安全性：
a)在开始时和/或启动期间生成至少一个启动指令，其中所述指令是：
i)视觉和/或
ii)声学和/或
iii)触觉性质，尤其是以有意识可感知的启动震动的形式；
和/或
b)以所述机动车辆的较小加速度启动，所述较小加速度是与用于从所述动态静止状态(t0至t1)的重启所提供的最大加速度相比，或与所述前方车辆的当前加速度相比；
和/或
c)以至少暂时降低的速度启动，所述降低的速度是与从所述动态静止状态(t0至t1)的重启相比，尤其是以至少一个爬行阶段的形式。
2.根据权利要求1所述的速度控制器，
其特征在于：
所述措施a)至c)的植入和强度取决于在所述中间静止状态(t1至t4)内直至重启所消耗的时间而变化，即随着所述中间静止状态(t1至t4)的直至重启的持续时间的增加，通过所述措施趋向产生更大的所述注意力和/或更大的所述启动安全性。
3.根据权利要求2所述的速度控制器，
其特征在于：
所述中间静止状态(t1至t4)被细分或级联成连续的阶段(t1至t2、t2至t3、t3至t4)，在所述阶段中分别仍然能够自动重启，其中在每种情况下，所述阶段关于所述措施a)至c)的植入和/或关于所述措施a)至c)的强度不相同。
4.根据权利要求3所述的速度控制器，
其特征在于：
所述中间静止状态被细分或级联成两个或更多个阶段，其中
-所述中间静止状态的第一阶段(t1至t2)包括至少一个启动指令和以比所述动态静止状态(t0至t1)的加速度小的加速度的启动；
-置于所述第一阶段之后的所述中间静止状态的第二阶段(t1至t2)包括至少一个以比所述第一阶段的加速度小的加速度的启动和附加的爬行阶段；和
-置于所述第二阶段之后的所述中间静止状态的可选第三阶段(t3至t4)包括在所述爬行阶段结束时的至少一个附加的启动指令，尤其是触觉感知的启动震动。
5.根据前述权利要求2至4任一项所述的速度控制器，
其特征在于：
所述走走停停系统在所述机动车辆静止之后的2和4秒之间从所述动态静止状态(t0至t1)转换到所述中间静止状态(t1到t4)。
6.根据权利要求4或5所述的速度控制器，
其特征在于：
所述走走停停系统在所述机动车辆静止之后的6和10秒之间从所述中间静止状态的所述第一阶段(t1至t2)转换到所述中间静止状态的所述第二阶段(t2至t3)。
7.根据权利要求4至6任一项所述的速度控制器，
其特征在于：
所述走走停停系统在所述机动车辆静止之后的12和18秒之间从所述中间静止状态的所述第二阶段(t2至t3)转换到所述中间静止状态的所述第三阶段(t3至t4)并且在随后的5和10秒之间进入所述确认静止状态(>t4)。
8.根据前述权利要求任一项所述的速度控制器，
其特征在于：
所述声学启动指令包括声音信号和/或与触觉启动震动时间相关的所述启动震动声学强调。
9.根据前述权利要求任一项所述的速度控制器，
其特征在于：
所述机动车辆包括视觉显示器，所述视觉显示器根据所述走走停停系统处于所述动态静止状态(t0至t1)或所述确认静止状态(>t4)还是任意一个时间上位于其间的所述中间静止状态(t1至t2；t2至t3；t3至t4)显示不同的符号，所述符号表明了相应的静止状态，并且可选地还根据所述前方车辆是处于静止还是刚刚启动而不同。
10.一种用于在机动车辆中自适应速度控制的方法，所述方法根据距离传感器测量距前方车辆的距离，其中所述机动车辆自动跟随所述前方车辆直至静止，并且只要静止时间(t)没有超过预定的时间段(t1至t0)，则所述机动车辆自动从这样产生的静止状态再次启动，或在所述机动车辆的驾驶员确认后自动再次启动，
其特征在于：
如果静止时间(t)超过所述预定的时间段(t1至t0)，并且所述前方车辆再次启动，则处于进行无需驾驶员确认的自动重启的中间静止状态(t1至t4)中，采取一个或多个下列提高注意力和/或启动安全性的措施，所述措施与在所述预定的时间段之前的所述自动重启的措施不同：
a)在开始时和/或启动期间生成至少一个启动指令，其中所述指令是：
i)视觉和/或
ii)声学和/或
iii)触觉性质，尤其是以有意识可感知的启动震动的形式；
和/或
b)以所述机动车辆的较小加速度启动，所述较小加速度是与用于从动态静止状态(t0至t1)的重启所提供的最大加速度相比，或与所述前方车辆的当前加速度相比；
和/或
c)以至少暂时降低的速度启动，所述降低的速度是与从所述动态静止状态的重启相比，尤其是以至少一个爬行阶段的形式。
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