用于本车的间距调节的方法和系统与流程

本发明涉及一种用于本车的间距调节的方法和一种间距调节系统。

背景技术：

商用车辆、特别是载重汽车的燃耗尤其在匀速的较为长途的行驶中根本上由风阻决定。在载重汽车后方形成了一个有涡流和较小空气压力的区域，该区域也称为背风区。若随后的车辆足够靠近地在前车后面行驶，那么后车的燃耗就会下降；但在行驶速度为例如80km/h至100km/h的载重汽车中，为此需要明显低于例如50m的常用安全间距的间距，然而足够大的安全间距是必需的，从而使后车在前车例如突然制动时能足够快地制动。

自主的间距调节系统(acc，自适应巡航调节系统)用作舒适系统并且通常具有诸如雷达装置之类的环境检测系统，以便通过自主的制动介入和发动机介入恒定不变地控制与前车的间距。作为舒适系统，最大减速度和制动坡度，也就是说减速度的时间上的改变，受到限制。想要实现后车的背风区行驶，但在此设置的间距过大。

此外还已知aebs(预先紧急制动系统)，当事故即将来临并且驾驶员可能不再能独自阻止事故时，aebs作为紧急制动系统介入。为aebs设置一个aebs级联，按照该aebs级联，在紧急制动前，例如在至少1.4秒前，先例如光学地、声学地或触觉地发出第一次警告。由此给驾驶员机会对此作出反应；因此驾驶员可以例如视交通状况而定导入避让过程并且更换车道，或者自己导入制动。在第一次警告之后，可以导入部分制动。在紧急制动前不久，发出第二次警告并且接着导入全制动，也就是说用全部的制动压力作为紧急制动。

在列队系统或用于导入自动化的车队行驶(纵队行驶)的系统中，两个或两个以上的车辆彼此处于数据连接(v2v，车对车通信)。联队的或车队的车辆因此可以相互通信，因而前车例如立即通知后车马上就要发生的或导入的制动，因而后车无需先探测前车的制动过程，而是立即能特别是用彼此匹配的制动压力或额定减速度导入相应的制动过程。这种列队系统允许了与各自的前车的例如15m的极小的间距并且由此明显能节省燃料。但它们的前提是在车辆之间的利用标准化的指令集的、相应的v2v数据连接，其中，诸如制动器的状态这样的技术装备，也必须足够匹配。

在基于雷达探测器或雷达测量仪的常用的环境检测系统中也出现了问题。因此雷达系统例如可能例如将对象错误地识别为静态的障碍物，例如原则上可以通过的桥梁。路上的树叶或纸也可能被错误地识别为是引起碰撞的静态的对象。由此也限制了acc或aebs系统的扩展。

技术实现要素：

因此本发明所要解决的技术问题是，提出一种用于本车的间距调节的方法和用于本车的这种间距调节系统，它们实现了高安全性并且使得能以很小的燃耗经济地行驶。

该技术问题通过按照独立权利要求所述的方法和间距调节系统解决。从属权利要求说明了优选的扩展设计方案。

按本发明的方法尤其以按本发明的间距调节系统执行；按本发明的间距调节系统可以尤其使用按本发明的方法。

因此规定，车辆的具有其环境检测系统、特别是雷达装置的间距调节系统，在检测到前方对象时自行检查：是否满足导入具有减少的间距的间距调节方法的前提条件。这种具有减少的间距的间距调节方法或acc-p在此在没有与前车的数据连接的情况下进行，也就是说，这不是列队系统。相应地也有利地仅设定明显超过在列队系统中可能的安全间距的第一安全间距。

但相比acc系统有了一些改变，所述改变一方面在导入时设置成选定判据，以便只选定合适的前车；此外，在调节介入时则有利地规定了相比传统的acc的一些改变。

具有减少的间距的间距调节系统因此呈现一种acc列队模式或acc-p模式或acc-p作为与前车没有数据连接的具有减小的安全间距的间距调节系统。

作为合适的判据或选定判据，尤其规定：

车辆的环境检测系统、特别是雷达装置检测在本车之前的运动的对象。在使用雷达装置时，尤其由此获得了显著的优点，因为雷达系统极限尤其涉及静态的对象并且在运动的对象的情况下通常不会出现误检测。

按照另一判据，在至少一个最小时间或最小跟随时间内跟随前车，例如具有>30s的对象有效时间。因此可以自动化地识别到，前车执行了足以构成车队式系统的相应地均匀的、平稳的行驶。

按照另一判据，在前车和本车之间的相对速度或速度差足够小或接近0m/s，因此又确保了车队式行驶。

按照另一判据，在前车和本车之间的间距充分地恒定不变，也就是说，间距的改变例如低于间距边界值，因此又确保了车队式行驶。

此外可以设置补充的判据或选定判据。因此可以对前车进行分类，其中，这样就能设置合适的对象类别作为判据，例如对象类别“载重汽车/卡车”，以便不跟随更有可能选择了不匹配的行驶风格的车辆。此外，可以就前车的宽度和/或高度对前车进行检测。在此，一方面可以用作判据的是，宽度或高度是恒定不变的。车辆宽度和/或车辆高度也可以处在合适的范围内，例如车辆宽度为2.5m。由此也确保了，由前车产生的背风区是适合本车的，因为在跟随其它对象、例如私人轿车时，预计不会带来相关的燃料节约，而是反过来更可能会使前车不平稳地或不合适地行驶，这只会引发安全问题。

按照另一判据可以规定，在本车中acc是已经接通的。不过也可以规定，环境检测系统也可以在还未接通acc时检查acc-p是否可能。

一旦间距调节系统的自身系统或acc控制装置确定已经满足所设置的判据，那么就优选先例如光学地、但也例如声学地或触觉地向驾驶员给出一个提示。由此询问驾驶员，他是否愿意选择acc-p模式。当驾驶员根据这个显示信号或询问信号例如通过按压仪表盘中的按键将一个确认信号发出给acc控制装置时，那么这个acc控制装置随后就启动acc-p模式。

在acc-p模式中，相比常规的acc，有不同的设定。因此尤其缩短了与前车的安全间距或调节间距。

与aebs相比，acc-p也具有差别。因此有利地缩短了由警告-部分制动-全制动构成的所规定的aebs级联并且可以实现仅警告-全制动或者也直接实现了例如作为部分制动或全制动的制动，因为整个自主的制动过程从间距减小起就已经导入并且因此不会由于对驾驶员的警告和驾驶员的反应不必要地浪费时间，该时间在调节间距减小时是有问题的。因此尽管在acc-p中间距很小，仍保证了很高的安全性。但优选至少在导入紧急制动或全制动时设置补充的行驶警告。

因此在acc中可以规定，设置第一额定间距或安全间距和随后的更小的安全间距，其中，acc“沉浸于(eintauchen)”第一额定间距中，直至达到呈现绝对边界的第二额定间距或第二安全间距。反之，在acc-p模式中则不规定这种划分，因为减小的额定间距已经充分接近第二安全间距。

尤其可以将上文已经提到的aebs级联减少到直接的制动、例如直接的紧急制动。但在有利的是补充地设置驾驶员警告，以便通知驾驶员导入了紧急制动。

此外，优选已经在acc模式acc中设置了巡航控制功能，也就是说巡航控制模式cc。因此通过cc模式预定了设定速度或目标速度。附加地设定到cc模式上的acc模式acc因此仅限制发动机力矩，但不提高该发动机力矩。反之，按照一个有利的实施方式，acc-p模式不同于acc模式地也主动请求比cc模式更高的发动机力矩。为此尤其设置单独的控制装置：cc控制装置将发动机请求信号发给发动机控制器，并且acc控制装置在acc模式中仅限制发动机力矩，反之，它们在acc-p模式中也请求更高的发动机力矩。除acc控制装置外的附加的cc控制装置的优点在于，可以将这些控制装置模块化地安装在车辆中。因此达到了高度的灵活性。

按照一种构造方案，这可以直接进行，也就是说，acc控制装置在acc-p模式中具有这样的可能性，即，在发动机控制器中通过发动机请求信号请求更高的功率。按照是其备选的第二实施方式，acc控制装置将一个发动机请求信号发送给cc控制装置，cc控制装置然后在必要时将一个发动机请求信号发送给发动机控制器。按照第三实施方式，acc控制装置在acc-p模式中，在识别到对发动机力矩的限制不足以在acc-p模式中足够靠近地跟上前车时，将驾驶员应当提高cc的设定速度或目标速度的显示信号发送给驾驶员；由此通过驾驶员的授权进行发动机力矩提高。

此外，在acc-p模式中，有利地相比acc显著提高最大减速度，例如从2.5m/s²提高到7.5m/s²。按照另一个有利的构造方案，规定了相比acc更为急遽的acc-p控制，例如更为陡峭的制动斜坡，也就是说额定减速度的时间上的改变，因此制动斜坡可以从2.5m/s³提高到例如双倍或更高，因而参照数值或绝对值也更为快速地提高了所施加的加速度。

因此与突然踩下制动踏板以期完全的紧急制动相比，也自动地更快地达到了紧急制动。

此外，与在acc中不同的是，在acc-p中可以请求比前车的减速度更高的减速度，以便由此将间距保持恒定不变或也扩大间距。因此也可以例如规定，在识别到前车的减速时，有意识地设定本车的更大的减速度。这是基于以下考虑，即，通过环境检测系统、例如雷达装置的测量原理：必须是前车先减速，因此后车的环境检测系统测量到这个减速度并且对此作出反应。因此在前车的制动过程或减速过程的情况下，首先后车总是在时间上延迟地作出反应，因而即使在两个车辆的减速度相同时也可能出现连续的间距减少。通过使后车在识别到前车的减速过程时有针对性地请求更高的额定减速度，可以防止这种连续的间距减少。

acc控制装置可以在acc-p模式中原则上如在传统的acc模式中那样或者也如aebs那样通过请求信号或控制信号在发动机控制装置和制动器控制装置中请求额定值，例如额定减速度或额定加速力矩。传统的acc通常尝试使用车辆的持续制动器或缓速器，以便将行车制动器(刹车部)的磨损保持得很小。但在acc-p模式中，这种调节策略却有利的被改变。因此可以规定，甚至不使用持续制动器，或者仅在较小的额定减速度下请求持续制动器。

当不再满足其中一个判据时，有利地立即终止acc-p模式。当识别到有车辆从相邻的车道的插入过程时，也立即终止该acc-p模式。倘若插入的行驶对象然后被环境检测系统检测到，那么首先必须再次满足上述的判据，才向驾驶员建议acc-p模式。

附图说明

接下来借助实施方式的附图详细阐释本发明。图中：

图1在俯视图中示出了由前车和本车两个车辆构成的纵队的侧视图；

图2示出了具有要插入的车辆的相应的图；

图3示出了按本发明的调节系统的框图；

图4示出了按本发明的方法的流程图；

图5示出了在acc模式和acc-p模式中的速度和加速度的时间图表；

图6示出了在aebs模式和acc-p模式中的速度和加速度的时间图表；

图7示出了相比图3已改变的、具有附加的cc控制装置的构造方案。

具体实施方式

按照图2的对本车道2a的俯视图，本车1在车路(道路)2上行驶。在本车1之前行驶有前车3，该前车与本车1没有处于数据连接中或者没有处于自主传输针对车辆干预、特别是制动过程的控制信号和/或行驶动态数据的数据连接中。

本车1作为第一环境检测系统具有雷达装置4，用该雷达装置能检测与前车3的间距d。本车1还可以补充地具有另外的环境检测系统，例如相机5，其原则上不是必需的。本车1还具有间距调节系统8，该间距调节系统具有第一环境检测系统4和acc控制装置10，其中，间距调节系统8的acc控制装置10接收第一测量信号s1并且将发动机请求信号s2发出给发动机控制装置12以驱控车辆发动机以及将制动请求信号s3发出给制动器控制装置14以一方面驱控行车制动器(摩擦制动器)15并且还驱控缓速器(无磨损的制动器、持续制动器)16。

acc控制装置10可以设定各种模式。因此存在正常的行驶模式m0，并且可以设定自主的间距调节模式acc，在自主的间距调节模式acc中，以公知的方式通过至少第一环境检测系统，也就是说雷达装置4和必要时也通过相机5检测环境，因而可以在恒定不变的速度差δv＝0下设定在前车3和本车1之间的恒定不变的空间上的间距d和/或时间上的间距dt，也就是说，作为自主的间距保持系统。

间距调节装置8原则上也可以补充地具有列队模式，在列队模式中，与另外的车辆，例如前车3交换信号。但在随后所说明的方法中，不进行与前车3的数据传输，以便通过这种列队系统设定小的间距d。

此外，间距调节装置8具有aebs作为自主的紧急制动方法，因而在识别到紧急制动状况时，自行导入由驾驶员警告、部分制动和紧急制动构成的aebs级联。aebs尤其也可以从acc模式自行导入。

在前车3后方产生了一个背风区或者拖曳区，在背风区或拖曳区中原则上形成了涡流并且产生了轻微的负压。本车1在正常的行驶模式m0中并且也在acc模式acc中或经历了正常的行驶风21或经历了附加的涡流，但恰恰并不进入拖曳区18以由此达到伴有燃耗降低的背风行驶。

acc控制装置10还构造成用于从正常的acc转入自动的间距调节列队模式acc-p。

因此acc控制装置10可以设定正常的行驶模式m0、acc模式acc和简称为acc-p模式的自动的间距调节列队模式acc-p。

在此，当acc控制装置10按照图4的流程图识别到，满足判据(决策判据)k1至至少k5时，该acc控制装置设定acc-p。在此，尤其应当识别到与前车3的跟随行驶状况fs，该跟随行驶状况确保了足够的安全性。在启动st0之后，因此通过第一环境检测系统在步骤st1中接收测量信号s1。然后在步骤st2中评估下列判据：

第一判据k:1：雷达装置4检测到前车3作为前方对象，也就是说运动的对象：

由此尤其也实现了可以排除雷达系统极限，雷达系统极限在静态的对象的情况下例如会将诸如桥梁之类的不相关的对象和例如还有污泥、纸或道路边缘错误地识别为间距对象。在此考虑到这样的认识，即，通过雷达装置4检测运动的对象是非常安全的。

第二判据k2：还在至少一个最小跟随时间段t_min内连续地检测到前车3，

第三判据k3：始终将相同的对象检测成前车3，也就是说，不变换对象。

第四判据k4：acc控制装置10还识别到，本车1以与前车3的近似恒定不变的空间上的间距d或时间上的间距dt行驶。在此，例如选择±1m的跟随间距范围δd_lim或者选择0.1秒的时间上的跟随间距范围δt_lim来当作近似恒定不变的，也就是说有很高的恒定不变性。

第五判据k5：此外，acc控制装置10识别到，相对速度δv＝v1-v3近似为0，也就是说，本车的自身速度与前车3的速度的差近似为0，也就是说，例如在±0.1m/s的间距范围内。因此存在近似恒定不变的行驶。

在此也可以使用其它判据，例如下列判据：

第六判据k6：前车3可以分类到一个在最小跟随时间段(tmin)内不改变的车型分类中。在此，分类被识别为适当的车辆类别，特别是作为卡车或载重汽车。在此出于安全原因不应使用诸如私人轿车、拖拉机之类的其它车型。

第七判据k7：前车3的对象宽度b3处在允许的范围内，

第八判据k8：前车3的对象宽度b3在某一测量准确度内是恒定不变的，

第九判据k9：前车3与本车(1)的相对横向速度(δvy)低于横向速度边界值(δvy_tres)，

第十判据k10：检测到的前车3的对象高度h3处在允许的范围内，

第十一判据k11：对象高度h3在某一测量准确度内是恒定不变的。

尤其可以设置第十二判据k12：

在提供acc-p之前，acc已经是激活的。因此acc-p仅从安全的acc出发来提供，在安全的acc中因此已经自主调设了acc额定间距d_acc。

第十三判据k13：与前车3的空间上的间距d和/或时间上的间距dt充分地恒定不变。

为此可以例如检查，空间上的间距d的时间上的改变dd和/或时间上的间距dt的时间上的改变ddt是否处在间距边界值d_tres之下。

因此，一旦acc控制装置10识别到满足了必需的判据k1至k5和必要时另外的判据，那么该acc控制装置就按照分支“是”在步骤st3中以如下方式提供acc-p模式acc-p，即，它将一个询问信号或显示信号s4发出给例如在驾驶员的仪表盘区域中的显示装置22。当驾驶员在步骤st4中按照分支“是”通过确认信号s5，例如按压相应的操纵装置23或操作面板来确认这个显示时，acc控制装置10接下来在接收确认信号s5时按照步骤st5设定acc-p模式acc-p并且为此相应地将请求信号s2、s3发出给发动机控制装置12和制动器控制装置14。

在acc-p模式acc-p中，acc控制装置10以如下方式自主地调设出acc额定间距d_acc，即，它发出发动机请求信号s2和制动器请求信号s3。

在acc-p中允许了更为突然的制动。因此例如在acc-p模式acc-p中，将最大acc减速度从acc值2.5m/s²提高到例如7.5m/s²，也就是说，明显更为突然的制动是允许的。也如下这样地进行更急遽调节即，使acc制动斜坡在acc-p模式acc-p中设定得更为陡峭或更为快速，也就是说更高的以m/s³为单位的减速度的时间上的改变。

此外，如下这样来驱控制动器控制装置14，使得传统的制动的优先权在acc模式中改变：

在acc模式acc中，使持续制动器或缓速器16优先于行车制动器15，以便将制动器磨损保持在很小。在acc-p模式acc-p中，则取消了这种优先，因而在此基于更高的安全性和更快的效果优先驱控行车制动器15。

发动机控制装置12相应地以其它参数加以驱控。因此在acc-p模式acc-p中，降低了发动机限制，因此在所设定的acc-p额定速度的范畴内，车辆以和前车3相应地相同的速度行驶。

当至少不再满足基本判据k1至k5或者不再满足所有一开始使用的判据时，在此由acc控制装置10有利地终止acc-p模式acc-p。

尤其可以在第三对象7从另一条车道2b插入到前车3和本车1之间时立即结束acc-p模式acc-p。接下来本车1跟随插入它们之间的第三对象7并且在满足判据k1至k5后才又可以接通acc-p模式acc-p。

图5分别以速度v和加速度a的时间图表示出了在acc模式中和acc-p模式中的制动过程，加速度在此在向下的或者负的区域中绘出，因为存在减速度，也就是说负的加速度。图6则相应地示出了在aebs模式和acc-p模式之间的这种对比。

在图5中，前车3在时间点t0上强烈减速或者采用紧急制动。雷达装置4也探测到了这一点，不过在acc模式中没有立即实施强烈的减速，而是acc控制装置10先在第一时间点t1上限制发动机力矩mm，然后在第二时间点t2上由制动器控制装置14请求第一缓速器16并且倘若存在第二缓速器则稍后在第三时间点t3上请求第二缓速器，并且在第四步骤中在第四时间点t4上请求行车制动器15。所有这些请求出于舒适度原因均设计成斜坡形的，因而在第一至第四时间点t1之后直至t4产生了acc的起始阶段b0(在探测到前车3的制动过程之后)和四个制动阶段b1、b2、b3、b4。

acc-p或acc-p模式可以尤其在识别到前车3减速时立即先在缓速器制动阶段bb1中由缓速器16或者也由多个缓速器/持续制动器请求最大的(也就是说完全的)制动力矩m16_max，也即没有斜坡的，也就是说，阶跃式地伴有加速度值a_bb1。在随后的行车制动阶段bb2中，acc-p可以阶跃式地请求行车制动器15的最大的(也就是说全部的)减速度a_bb2，倘若所述状况被鉴定为极为危急的话。不过acc-p也可以立即请求行车制动器15的全部的减速度a_bb2，参看图6的下列对比。

按照图6，雷达装置4又在(启动)时间点t0时探测到前车3被强烈地减速或采取了紧急制动。acc控制装置10在aebs模式中没有立即执行紧急制动。必须满足一定的危急程度判据kk，也就是说必须足够危急，然后才在时间点t1上发生第一次警告，然后在时间点t2发生第二次警告，第二次警告伴有部分制动a_部分并且然后是全制动a_最大。

反之，在acc-p模式中，一旦识别到汽车3的强烈的减速a3>a3_tres，那么acc控制装置10就立即按照点划线用a_最大执行紧急制动或全制动。

图7示出了相比图3改型的实施方式，在该实施方式中，在本车1中安装有cc控制装置13，该cc控制装置实施巡航控制功能并且在设定acc模式之前总是被激活。cc控制装置13因此将发动机请求信号s2a和制动请求信号s3a发出给控制装置12、14。在此，acc控制装置10和cc控制装置13经常由不同的制造商提供。在acc模式中，不进行acc控制装置10与cc控制装置13的通信。

倘若acc控制装置10识别到当前的最大发动机力矩不足以用来在acc-p模式中使本车能跟上前车3，那么可以设置不同的实施方式来请求更高的最大发动机力矩：

按照在此的第一实施方式，acc控制装置10可以直接在发动机控制器12中通过发动机请求信号s3请求更高的功率，也就是说，更高的最大发动机力矩。

按照第二实施方式，acc控制装置10在acc-p模式中可以将发动机力矩请求信号s6发出给cc控制装置13，因此cc控制装置13通过发动机请求信号s2a请求更高的发动机力矩，因此本车1可以跟上前车3。

按照第三实施方式，acc控制装置10在acc-p模式中在识别到发动机力矩的限制不足以在acc-p模式中足够靠近地跟上前车3时，将驾驶员应当提高cc的设定速度或目标速度的显示信号s4发出给驾驶员；由此通过驾驶员向cc控制装置13的授权进行发动机力矩提高，cc控制装置发出发动机请求信号s2a针对更高的最大发动机力矩。

附图标记列表

1本车

2车路、道路

2a本车道

3前方对象、特别是前车

4第一环境检测系统、雷达装置

7第三对象

8间距调节系统

10acc控制装置

12发动机控制装置

13cc控制装置

14制动器控制装置

15行车制动器

16缓速器、持续制动器

22显示装置

23操纵装置

acc间距调节模式或间距调节巡航控制(自适应巡航控制)

acc-p间距调节列队模式

d本车1与前车3的空间上的间距

dt本车1与前车3的时间上的间距

d_accacc额定间距

d_pacc-p额定间距

δd_lim空间上的间距范围

δt_lim时间上的间距范围

δd_acc-pacc-p的空间上的目标间距

δt_acc-pacc-p的时间上的目标间距

ddt、dd时间上的间距dt的时间上的改变

ddt、dd空间上的间距d的时间上的改变

d_tres间距边界值

t0(启动)时间点

t1第一时间点

t2第二时间点

t3第三时间点

δvy_tres横向速度边界值

δvy相对横向速度

δv相对速度)

fs安全的跟随行驶状况

s1测量信号

s2发动机请求信号

s3制动请求信号

s4对驾驶员的询问信号

s5通过驾驶员的确认信号

s6发动机力矩请求信号

s2acc控制装置13的发动机请求信号

s3acc控制装置13的制动请求信号

k1至k12决策判据