專利名稱：在位置和時間上評價和預(yù)測汽車行駛動態(tài)的司機輔助系統(tǒng)的制作方法
在位置和時間上評價和預(yù)測汽車行駛動態(tài)的司機輔助系統(tǒng)
本發(fā)明涉及 一 個用于在位置和時間上評價和預(yù)測汽車在交通系統(tǒng) 內(nèi)部的行駛動態(tài)以及用于傳遞由此得到的信息到相鄰汽車的司機輔助系統(tǒng)。
在稠密道路交通中一個汽車的行為可能導(dǎo)致其它交通參與者的無 意反應(yīng)。這種反應(yīng)尤其在因果行為不能通過其它汽車司機及時識別的時 候，可能導(dǎo)致危險狀況。這些行為尤其是、但不局限于這些動作如軌跡 變化、突然拐彎、緊急制動。將提高道路交通中安全性的信息從汽車發(fā) 送到汽車的愿望早就存在并且隨著交通密度的增加越來越緊迫。
由DE 199 15 935 C2已知一個用于在交通系統(tǒng)中傳遞數(shù)據(jù)信號的發(fā) 送裝置，其中發(fā)送裝置具有至少一個用于輻射光信號的光源，光信號包 括數(shù)據(jù)信號。對于光源涉及汽車的發(fā)光體，尤其是大燈和/或制動燈。
此外由DE 196 25 960 C2已知一個用于將信息從前面行駛的汽車傳 遞到后面的汽車的裝置，具有一個在前面行駛汽車中的發(fā)送器，它發(fā)送 由人眼感覺不到的脈動光信號，具有一個在后面汽車中的接收器，它接 收并評價由發(fā)送器發(fā)出的光信號以及具有至少一個發(fā)光二極管作為發(fā) 送器。在此發(fā)光二極管以人眼感覺不到的頻率和可以由接收器識別到的 以可見波長范圍發(fā)出的脈動光信號，其中光信號根據(jù)實際的延遲或加速 并且一個控制裝置根據(jù)延遲或加速的大小調(diào)節(jié)發(fā)送器的強度和/或頻率。
此外已知具有預(yù)見功能的局部系統(tǒng)。尤其是用于調(diào)節(jié)距離的速度助 手屬于這種系統(tǒng)(ACC系統(tǒng))。在用于獲得交通狀況的自動速度和距離 調(diào)節(jié)系統(tǒng)中通常借助于搖擺率傳感器或橫向加速度傳感器的信號預(yù)測 行駛走廊。即，能夠確定，汽車按照給定的時間間隔過程保持在哪個位 置上并且哪個前面行駛的汽車保持在本身汽車的行駛走廊里面。
在此行駛走廊由汽車的曲線半徑確定，它也由汽車速度和搖擺率傳 感器的信號推導(dǎo)出來。使用搖擺率傳感器不能提供足夠的用于汽車行駛 動態(tài)的信息。它們必需通過附加的傳感器檢測。
為此由DE 197 49 306 Al已知一種用于自動的距離調(diào)節(jié)系統(tǒng)的預(yù)先 確定汽車行駛走廊的方法，其中使用一個對應(yīng)于速度的用于確定汽車曲 線半徑的信號，其中由曲線半徑求得行駛走廊。為了準(zhǔn)確地確定汽車的行駛走廊，為了充分地考慮汽車的行駛動態(tài)測量至少兩個汽車車輪的車 輪速度并且由兩個車輪速度的差值確定汽車的搖擺率。
這個系統(tǒng)的缺陷是，它們只能評價很少的數(shù)據(jù)源并而且只能在各自
的總系統(tǒng)里面(例如ACC)，但是不能超出系統(tǒng)并且不能沒有信號處理 專用知識地使用。
本發(fā)明的目的是，實現(xiàn)一個司機輔助系統(tǒng)，它由汽車數(shù)據(jù)的評價單 元構(gòu)成并且由這些數(shù)據(jù)產(chǎn)生一個關(guān)于要期待的交通狀況的預(yù)測并且將 這個信息傳遞到靠近周圍的汽車上。
這個目的通過一個具有權(quán)利要求1特征的司機輔助系統(tǒng)得以實現(xiàn)。 有利的擴展結(jié)構(gòu)和改進方案是從屬權(quán)利要求的內(nèi)容，它們可以單獨或相 互組合地^f吏用。
按照本發(fā)明的用于在位置和時間上評價和預(yù)測汽車在交通系統(tǒng)內(nèi) 部的行駛動態(tài)以及用于傳遞由此得出的信息到相鄰汽車上的司機輔助 系統(tǒng)的特征在于，在要被評價的汽車中相互獨立產(chǎn)生的數(shù)據(jù)在一個評價 單元里面收集和評價并且產(chǎn)生由此得出的關(guān)于已經(jīng)存在的行駛狀況的 預(yù)測，它傳遞到參與這個行駛狀況的周圍的汽車上。由獲得的數(shù)據(jù)可以 推測行駛或周圍狀況，例如為了駛?cè)虢ㄖさ?。此外由傳感器的?shù)據(jù)可 以用于使其它傳感器合理化。
本發(fā)明的目的是，通過自身的意圖或觀察了解周圍環(huán)境，用于通過 這種了解當(dāng)它與用于接收發(fā)出的數(shù)據(jù)的裝置進行比較時可以比目前的 系統(tǒng)提前對狀況作出反應(yīng)。通過合并行駛動態(tài)數(shù)據(jù)、導(dǎo)航數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù) 據(jù)以及其它描述行駛狀況的數(shù)據(jù)可以以高精度識別并評價在其產(chǎn)生時 表現(xiàn)的行駛狀況。通過合并多個數(shù)據(jù)源不僅可以提高預(yù)測質(zhì)量而且可以 提高關(guān)于司機意圖的預(yù)測可靠性。由此才能夠?qū)⒁愿呔全@得的數(shù)據(jù)傳 遞到其它交通參與者，用于改善行駛狀況，而無需容忍不舒服的反應(yīng)。 因此本發(fā)明涉及一個所有在汽車中存在的數(shù)據(jù)源的中央評價單元，數(shù)據(jù) 源涉及到行駛動態(tài)、環(huán)境感應(yīng)、航向以及其它影響或表征狀態(tài)的數(shù)據(jù)源， 它們由這些數(shù)據(jù)產(chǎn)生關(guān)于汽車行駛動態(tài)的預(yù)測。例如對于涉及行駛動態(tài) 的數(shù)據(jù)源可以是車輪轉(zhuǎn)速、彈簧行程、輪胎空氣壓力、制動或發(fā)動機數(shù) 據(jù)、慣性數(shù)據(jù)、它們涉及加速度或速率或者路線計劃，其中在此不涉及 最后列舉的內(nèi)容u用于感應(yīng)環(huán)境的數(shù)據(jù)源例如是雨水傳感器或溫度傳感 器、門傳感器和頂窗傳感器或確定汽車以外目標(biāo)的位置或相對速度的傳感器。定義汽車在三維空間中的位置的位置傳感器作為導(dǎo)航系統(tǒng)的數(shù)據(jù) 源。此外可以設(shè)想傳感器，它們獲得侵犯或防御的司機行為或清醒或睡 眠的司機狀態(tài)或者感覺到，是否掛車攜帶在汽車上。
按照本發(fā)明規(guī)定，將預(yù)測的行駛狀況傳遞到位于附近的汽車上。當(dāng) 預(yù)見地獲得行駛狀態(tài)或行駛意圖時，在司機或安置在相鄰汽車中的傳感 器可以識別到這些信息之前，作為接收器參與的汽車可以獲得關(guān)于發(fā)送 的汽車的狀態(tài)信息。通過預(yù)測可以使周圍的、配有用于接收和用于處理 的裝置的汽車提前對于產(chǎn)生的狀況作出反應(yīng)并因此防止可能對本身汽 車的不利影響或危害，由此提高行駛舒適性。其它優(yōu)點是，使事故危險 或小范圍的事故在其后果上最小化，通過預(yù)見的行駛方式降低燃料消耗 并且通過合理化使必需的傳感器數(shù)量保持較少。
優(yōu)選通過光學(xué)途徑實現(xiàn)信息在相鄰汽車上的傳遞。如果在傳遞裝置 中使用發(fā)光二極管，則能夠使編碼的光信號也以 一 個眼睛不能感覺到的 頻率傳遞。因此在這里也可以將其它信息如制動、速度或距離信息傳遞 到后面的汽車上。沒有汽車控制器偏離地使汽車獲得對于安全性重要的 信息，它們在需要時傳遞給司機。在此可以以對于人眼可見的波長范圍 通過已經(jīng)在汽車工業(yè)中使用的發(fā)光二極管在制動燈中工作，由此可以成 本有利地實現(xiàn)這個系統(tǒng)的導(dǎo)入，盡管這些發(fā)光二極管沒有紅外分量。
另一有利的傳遞方法是，通過微波實現(xiàn)信息在相鄰汽車上的傳遞。 在此由用于傳遞交通系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信號的發(fā)送裝置輸出，其中發(fā)送裝置 具有至少一個用于輻射光信號的光源，光信號包括數(shù)據(jù)信號。光信號由 紅外信號組成，因此這個發(fā)送裝置的光源是紅外光源。有利的是，光源 為了輻射數(shù)據(jù)信號是汽車的發(fā)光體，尤其是大燈和/或制動燈。這能夠?qū)?現(xiàn)汽車本身以及汽車之間的直接通訊，但是利用以適當(dāng)方式在汽車上現(xiàn) 有的發(fā)光體，由此無需附加的獨立信號源。
此外優(yōu)選通過利用局域裝置、尤其通過GSM網(wǎng)實現(xiàn)信息在相鄰汽 車上的傳遞。
有利地也可以通過聲學(xué)途徑實現(xiàn)信息在相鄰汽車上的傳遞。這一點 例如可以通過超聲波實現(xiàn)，如同由用于電視的遙控器所公知的那樣或者 通過一起使用現(xiàn)有的系統(tǒng)如駐車距離測量系統(tǒng)。也可以設(shè)想，使用壓電 發(fā)送器作為后保險杠中的揚聲器和前保險杠中的接收器(麥克風(fēng))。通 過頻率或振幅調(diào)制實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。本發(fā)明首次有利地實現(xiàn)一個用于在位置和時間上評價和預(yù)測汽車 在交通系統(tǒng)內(nèi)部的行駛動態(tài)以及用于傳遞由此得到的信息到相鄰汽車 的司機輔助系統(tǒng)，它降低燃料消耗，提高行駛舒適性并附加地避免事故 危險或者減小其后果。
下面借助于實施例以及附圖
解釋本發(fā)明的其它優(yōu)點和實施例。附圖
中
圖l示出行駛狀況，它表示拐彎動作，
圖2示出行駛狀況，它表示軌跡變化，
圖3示出行駛狀況，它表示突然執(zhí)行的制動過程，
圖4示出行駛狀況，它表示不穩(wěn)定的行駛狀態(tài)。
圖l示出一個行駛狀況，它表示拐彎動作。后面的汽車2跟隨前面 行駛的汽車1,并且它首先導(dǎo)入拐彎動作，在前面行駛的汽車1的司機 操縱行駛方向變化顯示器之前，按照本發(fā)明通過衛(wèi)星支持的導(dǎo)航系統(tǒng)3 給在附近環(huán)境中的也參與這個交通狀況的汽車發(fā)出信號，使汽車1首先 降低其速度。同樣屬于發(fā)明的是，對于行駛軌跡變化的情況環(huán)境傳感器 將這一點對周圍的汽車發(fā)出信號。按照本發(fā)明規(guī)定，在評價單元4中收
已經(jīng)出現(xiàn)的行駛狀況的預(yù)測，它傳遞到參與這個行駛狀況的周圍的汽車 上。因此拐彎過程不是通過光信號例如通過汽車方向變化顯示器由拐彎 的汽車后面的后面汽車的司機識別到。由此提前減小跟隨汽車的速度， 由此使事故危險最小化并且附加地降低燃料消耗。
圖2示出一個行駛狀況，它表示軌跡變化。三個汽車位于至少雙道 的行駛道路上，其中執(zhí)行軌跡變化的汽車1在相同的軌跡上位于前面行 駛的汽車2后面和另一軌跡的后面汽車3的前面。例如可以由此識別軌 跡變化，在保持目前的行駛軌跡時必需執(zhí)行強烈的制動。此外由于評價 行駛動態(tài)數(shù)據(jù)如搖擺率可以推斷執(zhí)行行駛軌跡變化，其中衛(wèi)星控制的導(dǎo) 航系統(tǒng)在此可以用于合理化。本發(fā)明規(guī)定，汽車提前了解軌跡變化過程 的目標(biāo)行駛軌跡并且可以相應(yīng)地適配于其行為，由此減少事故危險和降 低燃料消耗，因為可以避免以后的制動。
圖3示出一個行駛狀況，它表示突然執(zhí)行的制動過程。在行駛軌跡 內(nèi)部三個汽車在一個方向上運動，其中位于中間的汽車1通過環(huán)境傳感 器在強烈制動過程的背景下可以檢測狀況，這使可能的事故危險最小化。這個信息傳遞到后面的汽車上，它本身可以提前導(dǎo)入制動過程或者 可以提前執(zhí)行可能的軌跡變化。由此使事故可能性最小化，縮短制動行 程。
圖4示出一個行駛狀況，它表示不穩(wěn)定的行駛狀態(tài)。對于這個行駛 狀況的出發(fā)點是，汽車1的車載自動系統(tǒng)識別不穩(wěn)定的行駛狀態(tài)。為此 可以引用車載自動處理單元，例如汽車狀態(tài)獲得器。在此可以區(qū)別，是 否由于局部狀況如汽車上的缺陷或外部的影響如局部減小的摩擦值出 現(xiàn)不穩(wěn)定的行駛狀態(tài)。通過按照本發(fā)明的司機輔助系統(tǒng)可以警示周圍的 汽車2， 3。
本發(fā)明首次有利地實現(xiàn)一個用于在位置和時間上評價和預(yù)測汽車 在交通系統(tǒng)內(nèi)部的行駛動態(tài)以及用于傳遞由此得到的信息到相鄰汽車 的司機輔助系統(tǒng)，它降低燃料消耗，提高行駛舒適性并附加地避免事故 危險或者減小其后果。
權(quán)利要求
1. 司機輔助系統(tǒng)，其用于在位置和時間上評價和預(yù)測汽車在交通系統(tǒng)內(nèi)部的行駛動態(tài)以及用于傳遞由此得出的信息到相鄰的汽車上，其特征在于，在要被評價的汽車中相互獨立產(chǎn)生的數(shù)據(jù)在一個評價單元里面收集并且產(chǎn)生由此得出的關(guān)于已經(jīng)存在的行駛狀況的預(yù)測，它傳遞到參與這個行駛狀況的周圍的汽車上。
2. 如權(quán)利要求1所述的司機輔助系統(tǒng)，其特征在于，通過用于行駛 動態(tài)和/或用于導(dǎo)航和/或用于環(huán)境和/或用于行駛特有特性和/或用于行 駛特有狀態(tài)的傳感器產(chǎn)生數(shù)據(jù)。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的司機輔助系統(tǒng)，其特征在于，對于行駛 動態(tài)求得車輪轉(zhuǎn)速和/或制動或發(fā)動機狀況和/或慣性數(shù)據(jù)和/或彈簧行程 和/或輪胎壓力。
4. 如上述權(quán)利要求中任一項所述的司機輔助系統(tǒng)，其特征在于，為 了獲得環(huán)境使用雨水傳感器和/或溫度傳感器和/或門傳感器和/或用于獲 得本身汽車以外目標(biāo)的位置和相對速度的傳感器。
5. 如上述權(quán)利要求中任一項所述的司機輔助系統(tǒng)，其特征在于，以 光學(xué)途徑實現(xiàn)信息在相鄰汽車上的傳遞。
6. 如上述權(quán)利要求中任一項所述的司機輔助系統(tǒng)，其特征在于，通 過微波實現(xiàn)信息在相鄰汽車上的傳遞。
7. 如上述權(quán)利要求中任一項所述的司機輔助系統(tǒng)，其特征在于，通 過利用局域裝置、尤其通過GSM網(wǎng)實現(xiàn)信息在相鄰汽車上的傳遞。
8. 如上述權(quán)利要求中任一項所述的司機輔助系統(tǒng)，其特征在于，通 過聲學(xué)途徑實現(xiàn)信息在相鄰汽車上的傳遞。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在位置和時間上評價和預(yù)測汽車在交通系統(tǒng)內(nèi)部的行駛動態(tài)以及用于傳遞由此得出的信息到相鄰汽車上的司機輔助系統(tǒng)。按照本發(fā)明在要被評價的汽車中相互獨立產(chǎn)生的數(shù)據(jù)在一個評價單元里面收集和評價并且產(chǎn)生由此得出的關(guān)于已經(jīng)存在的行駛狀況的預(yù)測，它傳遞到參與這個行駛狀況的周圍的汽車上。
文檔編號B60W30/16GK101506858SQ200780031076
公開日2009年8月12日 申請日期2007年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月21日
發(fā)明者P·特里普勒 申請人:歐陸汽車有限責(zé)任公司