[发明专利]用于控制车辆速度和车辆间距离的系统和方法

说明书

本发明涉及一种具有这样一种车辆间距离控制功能从而控制车辆速度以保持适当车辆间距离的自动车辆速度控制系统和方法。

在2000年3月1日出版的欧洲专利申请第一公开No.EP 0 982 172 A2举例一种以前提出的自动车辆速度控制系统。(在1999年9月28日颁发的美国专利No.5,959,572也举例另一种以前提出的自动车辆速度控制系统。)

在上述欧洲专利申请第一出版物中描述的这样一种以前提出的自动车辆速度控制系统中，按照其中安装上述车辆速度控制系统的机动车辆(下文，也称作主车辆)对于行驶在该车辆前的前面车辆的相对速度，确定一个反馈车辆间距离控制系统的响应特性。当相对速度数值较时，上述这样一种车辆间距离控制系统的目的在于通过加大反馈常数提供对相对速度变化的急剧响应。

另外，在上述这样一种以前提出的自动车辆速度控制系统中，估计与要控制的物体的动态特性的偏差(所谓的外部干扰估计)，并且把外部干扰对一个目标车辆速度的相加值确定为新的目标车辆速度，从而按照外部干扰值(行驶阻力等)执行车辆间距离控制。

而且，在上述以前提出的自动车辆速度控制系统中，如果从停止前面车辆的时刻到主车辆以主车辆的当前车辆速度到达前面车辆时刻的时间持续定义为车辆间时间持续，则把一个目标车辆间距离定义为在前面车辆的速度与车辆间时间持续之间的乘积。

在这种情况下，通过车辆使用者对一个三级转换开关的操纵执行车辆间时间持续的设置，该开关把车辆间时间持续切换到远(长距离)、中距离、及近(短距离)。

有用在车辆间距离控制中导出相对速度的各种方法。方法之一包括探测车辆间距离，并且由探测的车辆间距离的变化导出相对速度。

然而，车辆间距离探测的误差引起相对速度误差的出现。当车辆间距离变得较大时，误差往往增大地包括在相对速度中。所以，即使在其中离前面车辆的距离变得较远和相对速度较小的情况下，也认识到车辆间距离探测误差引起要变化的相对速度往往变得较大。在这时，使反馈响应特性变快，并且导致急剧控制。因此，可能给主车辆的车辆使用者一种对于驾驶意义的不匹配感觉。

注意，即使在相对速度直接探测的情况下，探测相对速度的计算误差也会出现，并因此，以上述类似方式可能给主车辆的车辆使用者一种对于驾驶意义的不匹配感觉。

另外，在其中在主车辆前中断以比主车辆速度稍慢的速度正行驶的另一个车辆的情况下，相对速度较小，从而反馈响应较低。

所以，延迟控制响应，并且主车辆以较大延迟变得离前面车辆较远以保持离中断其他车辆的预定车辆间距离。因此，由车辆使用者给出对于驾驶意义的不匹配感觉。

其次，由于外部估计是来自受控物体(即主车辆)的正常动态特性的外部干扰的偏差探测，所以来自受控物体的正常动态特性的外部干扰的偏差(在车辆的平路行驶期间发现正常动态特性)在车辆的上坡行驶期间连续发生。因此，把偏差连续地添加到目标车辆速度上，从而把车辆(主车辆)连续地控制成加速。在这种情况下，当主车辆已经赶上前面车辆，并且车辆间距离已经达到车辆间距离的一个设置值时，主车辆的目标车辆速度变到一个减速方向。然而，由于继续添加上述偏差，所以延迟减速的开始，从而主车辆变得过分接近前面车辆。这种现象也给车辆使用者对于驾驶意义的不匹配感觉。

其次，假定车辆驾驶员试图加宽车辆间距离，并且在其中主车辆以对于前面车辆的较小相对速度跟随前面车辆正在行驶的情况下，例如象主车辆以对于前面车辆的基本恒定车辆间距离正在行驶的情况下，把车辆间时间持续修改到一个较大值(例如，从近距离到远距离)。在车辆间时间持续的这种修改中，相对速度逐渐变大，但车辆速度变化对这种修改的响应不是希望的，因为由于较小相对速度缓慢地设置响应特性。在这样一种情况下发现上述情形，从而驾驶员感觉主车辆过分接近前面车辆，并且操纵三级转换开关试图加大车辆间距离。所以，如果车辆速度在驾驶员对三级转换开关操纵时迟钝，驾驶员不会感觉到，已经操作三级转换开关以加大车辆间距离，而是给出对于驾驶意义的不匹配感觉。

考虑到上述问题，本发明的一个目的在于，提供用于机动车辆的自动车辆速度控制系统和方法，该系统和方法能够借助于与车辆行驶情形一致的适当响应特性进行适当车辆间距离控制而不会给驾驶员对于驾驶意义的不匹配感觉。