[发明专利]用于确定前有第二车辆的第一车辆要达到的速度的方法

说明书

本发明涉及一种用于确定前有第二车辆的第一车辆的要达到的最佳速度的方法。对于这种方法，测量第二车辆的位置、速度和加速度(MES)以便确定其轨迹(POS)，并且构造了第一车辆的动态模型(MOD)。随后通过借助于动态模型(MOD)使车辆的能耗最小化(MIN)来确定要达到的速度(VIT)，该最小化由第二车辆的轨迹(POS)来约束。

技术领域

本发明涉及车辆导航领域，尤其涉及确定优化能耗的速度的领域，特别是对于自动驾驶车辆而言。

本发明的背景

根据国际能源机构，全世界消耗的50％以上的汽油是由交通运输部门使用的，其3/4以上是用于道路交通。再者，根据该机构，2006年在欧洲，交通运输部门对约1/4(23.8％)的温室气体排放以及对超过1/4(27.9％)的二氧化碳排放负责。

因此，增加道路旅行的能量效率以降低能耗(无论是燃料还是电力)比以往更为重要。因此，高级驾驶员辅助系统(ADAS)代表有前途的解决方案，不但经济(可简单地使用驾驶员的智能电话或者嵌入式系统)，而且是非侵入式的(车辆的机械部件不需要改动)。

在驾驶员辅助系统中，申请人已经开发了一种用于确定节能驾驶指示器的方法，特别在专利FR-2,994,923(US-9,286,737)中描述的。该方法是令人满意的，特别是因为它允许确定由车辆行进的路径的一部分的能量指示器。然而，期望更精确地考虑交通条件，特别是要考虑的车辆之前的车辆的行为。此外，期望实时确定正在接近的路段的预测能量最佳速度。

除此之外，制造商目前正在开发自动驾驶车辆(即，无需人工输入的车辆导航)。自动驾驶车辆需要考虑车辆的驾驶环境(例如：交通、速度限制等)以及安全性约束以便确定其控制。

上述专利FR-2,994,923(US-9,286,737)中描述的节能驾驶方法不允许控制自动驾驶车辆。

已经开发了用于控制自动驾驶车辆的速度和行进的各种方法。

例如，专利US-54,487,479涉及着眼于避免与前车冲突的自动驾驶车辆的速度控制。然而，该专利中描述的控制不使车辆的能耗最小化。这种控制因此在能耗方面不是最佳的。

为了克服这些缺陷，本发明涉及一种用于确定前有第二车辆的第一车辆的要达到的最佳速度的方法。对于这种方法，测量第二车辆的位置、速度和加速度以便确定其轨迹，并且构造了第一车辆的动态模型。随后通过借助于动态模型使车辆的能耗最小化来确定要达到的速度，该最小化由第二车辆的轨迹来约束。因此，该方法确定避免与前车冲突同时使能耗最小化的速度。此外，根据本发明的方法适合于自动驾驶车辆，因为速度是实时确定的，并且因此可以直接应用于第一车辆的控制。

发明内容

本发明涉及一种用于确定第一车辆的要达到的速度的方法，第一车辆在路上前面有第二车辆。对于该方法，执行以下步骤：

a)测量在所述第一车辆之前的所述第二车辆的距离、速度和加速度，

b)借助于所述测量来确定所述第二车辆的轨迹，

c)构造所述第一车辆的动态模型，所述动态模型将所述第一车辆的能耗与所述第一车辆的速度相关，以及

d)借助于所述动态模型、通过使所述第一车辆的能耗最小化来确定由所述第一车辆达到的最佳速度，所述能耗最小化由所述第二车辆的所述轨迹来约束。

根据本发明的实施例，所述第一车辆的最佳速度使用MPC型办法来确定。

有利地，所述MPC型办法是在通过考虑交通状况确定的时间范围上实现的。

根据实现，能耗最小化是由交通状况和/或由速度限制和/或由所述第一车辆正在其上行进的道路的基础设施来约束的。