专利名称：用于影响汽车纵向速度的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于影响汽车纵向速度的方法和装置，其中通过司机可预先给定一个额定最小距离和/或一个额定最大速度，在这种情况下，司机通过操作加速踏板和/或制动踏板可调节汽车速度，并借助一个距离测量传感器测出离前车的距离，并在低于额定最小距离和/或汽车速度超过额定最大速度时限制汽车速度，为的是不低于额定最小距离和/或不超过额定最大速度。这个功能特别可结合一个自适应的距离调节和速度调节来实现，在这种情况下，司机或者可启动自适应的(adaptiv)距离调整及速度调节或者可启动限制功能。
背景技术：
罗伯特博世有限责任公司2002年4月出版的题为《AdaptiveFahrgeschwindigkeits regelung ACC(自适应车速控制ACC)》出版物(ISBN-3-7782-2034-9)中提出一种雷达传感器，这种雷达传感器可测定前车的距离和相对于前车的速度并调节自己汽车的速度。如果要探测前车，则按恒距调节进行车速控制，以便自己的汽车以一个预定的距离跟随在前车的后面。如果探测不到前车，则按恒速调节进行汽车调节，这时车速被调节到一个由司机预先给定的额定速度。
发明内容
本发明的实质是提出一种方法和装置来限制汽车运行中的一些确定的参数值并保证汽车不超过这些行驶极限值而使司机得到保护。这样就可达到比较安全的行驶，因为汽车在启动有关最小车距或最高速度的限制功能的情况下只能在设定的极限值内运行。
最好设置一个有源加速踏板，当离前车的距离达到额定最小车距时和/或当汽车速度达到额定最大速度时，若司机操作汽车加速用的加速踏板，则有源加速板产生一个踏板回复力。
此外，测量距离的传感器最好是雷达传感器或激光传感器，这类传感器可探测汽车前面的区域并至少可测定离被探测物体的距离以及可能测定被探测物体的相对速度。
在自己的汽车和被探测物体之间的实际距离接近额定最小距离时和/或在车速接近额定最大速度时，最好逐渐地增加车速的限制。车的限制的逐渐增加意味着车速越接近额定最大速度，从系统输出的加速度要求减少得越强烈。当车速等于额定最大速度时，输出额定的加速度为0。由此达到汽车行驶不可能比由司机预先给定的额定速度快，且限制功能平缓地阻止了进一步的加速。
此外，在加速踏板超过预定的偏转角偏转时，最好停止限制功能。这就可使司机过调(übesteuern)该功能，且汽车例如在一种紧急状态内强烈加速，比辅助系统允许的更强烈，因而司机在任何时候都比辅助功能拥有较高的优先权。
此外，预定的偏转角最好这样大，即加速踏板几乎被完全偏转。根据这种方案，当司机类似于自动变速器的强制降挡功能把加速踏板几乎完全踩到底时，即可达到限制功能的停止，从而系统可在一个带停止功能的强烈加速愿望与在预先给定的运行极限值内常规速度调节功能之间相区分。
此外有利的是，在操作制动踏板时，限制功能仍保持启动。对辅助系统而言，在操作制动踏板时，通常由司机停止辅助功能，以便确保司机的预先给定值在任何情况下都具有最高的优先权。因为在达到离前车的额定最小车距时由于司机操作制动踏板引起的汽车减速增大或在达到额定最大速度时速度减小，由于司机操作制动踏板会导致车距和速度方面的较大的安全裕度，所以既不需要系统的停止，也觉察不出舒适度有所增加。
有利的是，不同于限制功能，启用一个自适应距离调节和速度调节装置，该装置在探测到前面存在物体时自动按恒距调节汽车速度，而在没有探测出物体时，则自动地按恒速调节汽车速度。
在到前车的距离达到额定最小车距时和/或汽车速度达到额定最大速度时，司机操作汽车踏板以加速，就有利地把踏板回复力加到加速踏板上。
此外有利的是，在自己的汽车和探测到的物体之间的实际距离接近额定最小距离时和/或在汽车速度接近额定最大速度时，逐渐地增加汽车速度的限制。
在加速踏板的偏转超过预定的偏转角度时，特别是在加速踏板几乎完全偏转时，优选停止限制功能。
在操作制动踏板时，最好保持限制功能启动。
本发明方法以一个控制元件的形式来实现是特别有效的，该控制元件是为汽车的一个自适应距离或速度调节系统的控制器设置的。其中在该控制元件上存储程序，该程序可在一种计算装置上、尤其是在一个微处理器或信号处理器上执行并用于本发明方法的实施。亦即在这种情况中，本发明通过一个存储在该控制元件上的程序来实现，从而配置了该程序的该控制元件以与方法相同的方式表明本发明，该程序适用于实施本发明的方法。作为控制元件尤其可用一种电存储媒体例如一个只读存储器。
本发明的其他特征、应用方案性和优点可从附图所示的本发明实施例的下列说明中得知。其中，全部所述的或所示的特征单独或任意组合形成本发明的内容，不论它们在各项权利要求中是如何综述或归纳的，也不论它们在说明书中是怎样表达或在附图中是怎样表示的。
下面借助附图来说明本发明的实施例，附图表示图1本发明装置的一种实施方式的示意框图；图2用于说明本发明的另一框图。
具体实施例方式
图1示出了一个距离和速度调节装置1，该装置具有一个输入电路2。借助输入电路2可把输入信号输入距离和速度调节装置1中，以便进行后续处理。一个物体传感装置3的数据被作为输入信号输入，该传感装置探测汽车前面的区域并至少测定离被探测到的物体的距离和将其输入到距离和速度调节装置1中。对于距离和速度调节装置1附加具有一个不需要司机操作加速踏板或制动踏板就能使汽车自动加速和制动的功能的情况来说，最好物体传感器3除了自己汽车和被探测物体之间的距离外，还测定这些物体相对于自己汽车的相对速度并输入到输入电路2。物体传感装置3例如可用微波传感器或激光传感器，这种传感器发射电磁辐射并接收和测定在物体上反射的反射辐射。此外，速度传感器4测出一个表示自己的汽车速度的输入信号并将它输入到输入电路2。借助自己的车速vist可把用物体传感装置3测出的相对值换算成绝对值以及根据自己的车速进行速度限制。此外，一个由司机操作的操作装置5的信号可设为输入信号，司机借助该操作装置可启动、可停止该距离和速度调节装置以及可调节司机专用的操作装置。司机借助这个操作装置5只能启动用于保持离前车的最小车距的功能，或只能操作用于汽车不超过预定最大速度的功能，或同时启动这两个功能。此外，表示加速踏板FP和制动踏板BP的偏转角的信号输入到输入电路2中。由加速踏板6的一个角度传感器提供的加速踏板的偏转角αFP把司机使加速踏板FP偏转的那个角度告知距离和速度调节装置1。此外，设置了一个制动踏板7的角度传感器，用它把司机偏转制动踏板的角度αBP告知距离和速度调节装置1。输入到输入电路2的输入信号借助一个数据交换装置8传送到一个计算装置9，在该计算装置中根据输入信号确定后置装置的调节信号。由计算装置9确定的后置调节装置的调节信号借助数据交换装置8传输到一个输出电路10，后置的调节装置连接在该输出电路上。这样，通过输出电路10就可一方面控制一台内燃机的决定功率的调节元件11，该调节元件例如可以是电控的节流阀，但也可以是喷油系统的燃油计量装置。借助这个调节元件可把计算装置9确定的加速度要求转换成汽车加速度。另一个调节元件是汽车的减速装置12，其中输出电路10可把信号输出到一个电控的制动力调节装置，其把请求信号转换成一个相应的制动压力或一个相应的制动力，从而可控制例如车轮制动器形式的汽车减速装置，于是在通过计算装置9确定的汽车减速要求的情况下，汽车便相应地减慢下来。还可设置一个变速器控制装置13，该装置也从计算装置9收到例如表示自动变速器的瞬时最佳变速级的调节信号并相应地调节变速器减速比。此外，作为后置调节元件还可是有源加速踏板14，一个表示回复力FFP的信号输入到该加速踏板。这个有源加速踏板14把输出电路10的输出信号转换成一个回复力FFP，这个回复力对着司机的脚压加速踏板并告知司机再踩油门无意义，因为汽车例如已经达到了额定最大速度或已经达到了离前车的额定最小车距。
图2表示一个框图，该框图例如可作为程序在计算装置9中执行。借助物体传感器3至少可测出离前方探测出的物体的距离并作为参数dist输入最大值选择装置15中。如果司机借助操作装置5启动了限制功能，则他可借助该操作装置例如输入一个额定最小距离dmin，该最小距离也被输入最大值选择装置15中。最大值选择装置15从这两个供给它的值dist和dmin中确定瞬时较大值并将该较大值作为额定距离dsoll输入额定加速度的计算装置17中。此外，由速度传感器4产生一个表示瞬时车速的信号vist，该信号被输入一个最小值选择装置16中。如果司机要启动行驶速度的最大值限制，则他可借助操作装置5把这告知系统并输入一个最大速度值vmax。这个额定最大速度值vmax同样被输入最小值选择装置16中，其从这两个供给它的输入信号中选出瞬时较小值并将它作为额定速度vsoll输入额定加速度的计算装置17中。根据本发明，司机或者可启动最小距离限制来阻止自己的汽车进一步接近前车，或者司机可启动最大速度限制功能来阻止比由他预先给定的额定最大速度高的速度，或者司机可启动两个功能即额定最小距离限制和额定最高速度限制。额定加速度计算装置17从供给它的额定距离dsoll和额定速度vsoll值中按照一个行驶动力学方程式算出需要的加速度asoll＝f(dsoll；vsoll)，该需要的加速度在要求增加车速的情况中可取正值，而在希望汽车减速的情况中则用负值。这个额定加速度asoll被输入一个调节信号协调器18中，该协调器在正值的情况中即在希望加速的情况中把它传输到内燃机的决定功率的调节元件11形式的后置调节元件并在负的额定加速度情况中把它传输到汽车的减速装置12并同时在一个有源加速踏板14内产生一个踏板回复力FFP。当司机操作加速踏板6时，限制功能被启动，于是得出一个瞬时的踏板偏转角αFP并与一个预定的偏转角αschwellFP进行比较。如果该加速踏板偏转角比这个预定的临界偏转角大，则它被输入一个停止装置19中。在这种情况，预定的加速踏板偏转角临界值αschwellFP可这样设定，即类似于带自动变速器的汽车的强制降挡(Kick-Down)功能那样，必把加速踏板几乎完全踩下。
权利要求
1.用于影响汽车的纵向速度的装置，该装置借助可由司机操作的操作装置(5)可预先给定额定最小车距(dmin)和/或额定最大速度(vmax)，并借助加速踏板(6)和/或制动踏板(7)可由司机影响汽车速度，其特征为，借助距离测量传感器(3)测出离前车的距离(dist)，并在低于额定最小车距(dmin)时和/或汽车速度(vist)超过额定最大速度(vmax)时限制汽车速度，从而不低于额定最小距离(dmin)和/或不超过额定最大速度(vmax)。
2.按权利要求1的装置，其特征为，设置了有源加速踏板(14)，当离前车的距离(dist)达到额定最小车距(dmin)时和/或当汽车速度(vist)达到额定最大速度(vmax)时，司机操作汽车加速用的加速踏板(6、14)以加速时，则有源加速踏板产生踏板回复力(FFP)。
3.按权利要求1或2的装置，其特征为，测量距离的传感器(3)是雷达传感器或激光传感器，该传感器探测汽车前面的区域并至少测定离探测到的物体的距离(dist)以及可能测定探测到的物体的相对速度(vrel)。
4.按前述权利要求任一项的装置，其特征为，在自己的汽车和探测出的物体之间的实际距离(dist)接近额定最小车距(dmin)和/或在车速(vist)接近额定最大车速(vmax)时，逐渐地增加车速的限制。
5.按前述权利要求任一项的装置，其特征为，在加速踏板(6)的偏转超过预定的偏转角(αschwellFP)时，限制功能被停止。
6.按权利要求5的装置，其特征为，预定的偏转角(αschwellFP)是这样设定的，即加速踏板(6、14)几乎完全偏转。
7.按前述权利要求任一项的装置，其特征为，在操作制动踏板(7)时，限制功能仍保持启动。
8.按前述权利要求任一项的装置，其特征为，替换限制功能，启动自适应距离调节和速度调节装置，该装置在探测到前面存在物体时自动地按恒距方式调节车速(vist)，而在没有探测到前面存在的物体时，则自动地按恒速方式调节车速(vist)。
9.用于影响汽车纵向速度的方法，其中通过司机可预先给定额定最小车距(dmin)和/或额定最大速度(vmax)，且司机可通过操作加速踏板和/或制动踏板(6、7)来影响汽车速度，其特征为，借助距离测量传感器(3)测出离前车的距离(dist)，并在低于额定最小车距(dmin)时和/或汽车速度(vist)超过额定最大速度(vmax)时限制汽车速度，从而不低于额定最小距离(dmin)和/或不超过额定最大速度(vmax)。
10.按权利要求9的方法，其特征为，当离前车的距离(dist)达到额定最小车距(dmin)时和/或当汽车速度(vist)达到额定最大速度(vmax)，司机操作加速踏板(6)以加速时，踏板回复力(FFP)就被作用到加速踏板(14)上。
11.按权利要求9或10的方法，其特征为，在自已的汽车和探测出的物体之间的实际距离(dist)接近额定最小车距(dmin)和/或在车速(vist)接近额定最大车速(vmax)时，逐渐地增加车速的限制。
12.按权利要求9至11任一项的方法，其特征为，在加速踏板(6)的偏转超过预定的偏转角(αschwellFP)时，特别是加速踏板几乎完全偏转时，限制功能被停止。
13.按权利要求9至12任一项的方法，其特征为，在操作制动踏板(7)时，限制功能仍保持启动。
14.按前述权利要求任一项的方法，其特征为，替换限制功能启动自适应距离调节和速度调节装置，该装置在探测到前面存在物体时自动地按恒距方式调节车速(vist)，而在没有探测到前面存在的物体时，则自动地按恒速方式调节车速(vist)，而且可通过司机有选择地启动自适应距离调节和速度调节装置或限制功能。
全文摘要
影响汽车的纵向速度的方法和装置，其中通过司机可预先给定一个额定最小车距和/或一个额定最大车速，而且司机通过操作加速踏板和/或制动踏板可影响车速，并借助一个测量距离的传感器测出离前车的距离，在低于额定最小车距时和/或在超过额定最大速度时通过汽车速度限制汽车速度，从而不低于额定最小车距和/或不超过额定最大速度。这个功能可特别结合一个自适应距离调节和速度调节来实现。在这种情况下，司机可选择地启动自适应距离和速度调节或限制功能。
文档编号B60K31/04GK101031448SQ200580033387
公开日2007年9月5日 申请日期2005年7月20日 优先权日2004年9月30日
发明者M·赫尔曼, B·卢卡斯, T·莱内韦伯, A·伊里安, C·施勒德 申请人:罗伯特·博世有限公司