动态车辆间隔系统技术方案

根据本发明专利技术的动态车辆间隔系统(DVSS)，允许配备适当的车辆在交通中保持安全且最佳的间隔距离(即，跟随距离)，所述间隔距离基于众多标准自动且连续地计算。车辆配备有彼此通信以保持车辆之间的适当间隔距离的动态车辆间隔控制器(DVSCs)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】动态车辆间隔系统
本专利技术总体上有关一种用于决定并动态地保持车辆之间的最佳间隔距离的系统和方法，特别是用于增强自动驾驶车辆的运行。
技术介绍
目前，在与其他车辆紧邻的交通中行驶时，最关键的安全议题之一是“间隔距离”(即，两辆移动的车辆之间的开放空间量)。跟随得太近被举出是车辆碰撞的最常见原因。从根本上来说，跟随得太近是由于车辆之间的间隔距离判断不足而造成，其最终可能导致碰撞、重大的车辆损坏，并经常导致乘车者受到身体伤害。有两个用于决定适当的“间隔距离”的一般考虑要素：(1)后车的反应时间；(2)后车相对于前车的停车能力的固有停车能力。在传统的非自动驾驶环境中，车辆驾驶员需要连续地对适当的间隔距离进行主观价值判断，以允许在不发生碰撞的情况下进行快速且非预期的减速。不幸的是，后车的驾驶员仅具有有限数量的因素来考虑，例如，车速和明显的道路状况，以根据这些因素来正确地决定适当且安全的跟随距离。因为即使是相同品牌和型号的两辆车之间也存在众多物理和机械差异，因此，驾驶员难以连续地实时判断相对于前车所要保持的适当间隔距离，这增加了车辆碰撞的风险。鉴于道路上的自动驾驶车辆的数量越来越多，以及对于确保这种自动驾驶车辆以安全的方式连续运行从而减少事故风险的期望，需要一种用于车辆的系统，以确保车辆以安全的方式运行，并且相对于彼此保持适当的间隔距离。目前开发和运行中的系统通常依靠传感器来引导后车，以保持其自身与前车之间的预定的固定间隔距离。这样的系统通常仅基于前车的位置以及相对于前车的距离来仅尝试使后车与前车保持设定的间隔距离。这样的现有方法受到限制的限制在于，它们没有考虑可能影响使两辆车之间避免碰撞所需的适当间隔距离的众多因素，这些因素包含但不限于车速、道路状况、交通拥堵、和天气。本专利技术提供一种用于决定并保持行驶的车辆之间的适当间隔距离的系统和方法，其克服了当前系统和方法的缺点和限制。
技术实现思路
本专利技术提供一种动态车辆间隔系统(DVSS)，用于自动从各种类型的车辆和每辆个体车辆所独有的各种物理和性能参数中推导出间隔因素值，并将其连续地广播至后车，其中，当考虑所述间隔因素值时，通过动态地将由于目前环境状况而调整的车辆的多个相关标准(例如，间隔因素修正值)纳入推导中，所述间隔因素值表示车辆在任何给定时刻的整体停车能力。DVSS还可以通过比较前车的间隔因素值与后车的间隔因素值之间的差异，并据此动态地调整车辆之间的间隔，自动地控制车辆的运行，以自动且连续地保持安全且最佳的跟随距离，从而确保在任何剎车情况下后车都不会撞到前车。在本专利技术一实施例中，动态车辆间隔控制器(DVSC)配置为安装在车辆中。DVSC包括处理器、连接到处理器的存储器、以及连接到处理器的输入/输出界面。存储器储存计算出的车辆停车距离数值，其数值表示车辆从指定速度达到完全停止所需的距离。输入/输出界面接收与车辆的实时速度对应的信号，并且，处理器基于车辆的实时速度和第一车辆的停车距离数值来计算调整后的间隔因素值。经动态调整后，针对给定速度进行因素分析的调整后的间隔因素值，指示车辆从实时速度达到完全停止所需的距离，所述调整后的间隔因素值是基于存储器中由实时速度因素修正的停止距离因素值的组合的值。另外，处理器可以在其针对车辆的调整后的间隔因素值的计算中包含各种间隔因素修正值。在DVSC的一些实施例中，存储器储存当轮胎安装在车辆上时的车辆行驶里程，输入/输出界面接收与车辆的目前行驶里程对应的信号；并且，处理器基于按比例计算此类型轮胎的轮胎胎面磨损期望值和自从将轮胎安装在车辆上以来的所述轮胎已行驶的行驶里程，以确定轮胎的剩余胎面深度及其对于降低剎车效果的对应影响，来计算间隔因素修正值。在DVSC的一些实施例中，存储器储存安装在车辆上的轮胎的类型(例如，全天候、雪地、高性能等)及其对应的干剎车距离能力和湿剎车距离能力，输入/输出界面接收在此刻与环境温度对应的信号，并且，处理器根据目前环境温度下，基于计算出的胎面深度对此类型轮胎的剎车距离的影响，来计算间隔因素修正值。在DVSC的一些实施例中，存储器储存安装在车辆上的轮胎的类型，输入/输出界面接收对应于即时降水状况的信号；并且，处理器基于轮胎的停止能力类型，针对在即时降水状况下计算出的胎面磨损，来计算间隔因素修正值。在DVSC的一些实施例中，输入/输出界面接收与实时轮胎气压对应的信号，并且，处理器基于实时轮胎气压与其建议目标值之间的偏差来计算间隔因素修正值。在DVSC的一些实施例中，输入/输出界面同时接收与实时外部气温及实时降水事件对应的信号，并且，处理器基于降水是否结冰来计算间隔因素修正值。在DVSC的一些实施例中，输入/输出界面接收指示车辆的防滑系统的启动的信号，并且，处理器基于车辆的防滑系统的启动来计算间隔因素修正值。在DVSC的一些实施例中，输入/输出界面接收包含间隔因素修正值的由地方当局指示的危险或其他道路状况的外部信号，并且，处理器将此修正值包含在其针对车辆的间隔因素值的计算中。在本专利技术一实施例中，动态车辆间隔系统(DVSS)包括：第一动态车辆间隔控制器(DVSC)，安装在第一车辆(“前”车)上；以及第二动态车辆间隔控制器(DVSC)，安装在直接在第一车辆后面行驶的第二车辆(“后”车)上。第一DVSC发送指示其间隔因素值的信号，所述间隔因素值指示第一车辆从即时实时速度达到完全停止所需的距离。第二DVSC计算其自身的间隔因素值，所述间隔因素值指示第二车辆从即时实时速度达到完全停止所需的距离。第二DVSC比较从第一车辆接收到的间隔因素值，并将从第一车辆接收到的间隔因素值与其自身此刻的间隔因素值进行比较。如果两辆车的间隔因素值相同，则第二个DVSC向后车分配计算出的跟随间隔距离命令。如果第一车辆的间隔因素值低于第二车辆的间隔因素值，其将向第二DVSC指示第一辆车将花费更长的时间来减速，则第二DVSC将考虑到第二车辆更快停止的能力，向后车分配减小的跟随间隔距离命令。类似地，如果第一车辆的间隔因素值高于第二车辆的间隔因素值，其将向第二DVSC指示第一车辆将花费更少的时间来减速，则第二DVSC将考虑到第一车辆更快停止的能力，向后车分配增加的跟随间隔距离命令。在DVSS的一些实施例中，每辆配备有DVSS设备的车辆可配备有高度定向的红外线(IR)资料发送器，所述资料发送器可位于车辆的中心后方区域中，并可将调整后的所述车辆的间隔因素值连续地向后车发送。通过光学器件、防护罩等，IR资料将只能由直接位于前车后面的后车接收。每辆配备有DVSS设备的车辆也可配备高度定向的红外线(IR)资料接收器，所述资料接收器可位于车辆的中心前方区域中，并可连续地接收调整后的前车的间隔因素值。在DVSS的一些实施例中，每辆配备有DVSS设备的车辆可配备有单向天线或IR接收器，以从诸如道路当局的外部团队接收资料，所述外部团队能够向附近的所有车辆发送额外间隔因素修正值，以供如此配备的每辆车中的DVSC使用。在DVSS的一些实施例中，当第一车辆和第二车辆之间的实时距离小于计算本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动态车辆间隔控制器(DVSC)，配置为安装在一车辆中，其特征在于，所述DVSC包括：/n一处理器；/n一存储器，连接到所述处理器；以及/n一输入/输出界面，连接到所述处理器；/n其中，所述存储器储存所述车辆的剎车额定值，所述剎车额定值指示所述车辆从指定速度达到完全停止所需的距离；/n其中，所述输入/输出界面接收与所述车辆的实时速度对应的信号；并且/n其中，所述处理器基于所述车辆的实时速度和所述车辆的剎车额定值来计算间隔因素值，所述间隔因素值指示所述车辆从实时速度达到完全停止所需的距离。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180409 US 62/654,6561.一种动态车辆间隔控制器(DVSC)，配置为安装在一车辆中，其特征在于，所述DVSC包括：
一处理器；
一存储器，连接到所述处理器；以及
一输入/输出界面，连接到所述处理器；
其中，所述存储器储存所述车辆的剎车额定值，所述剎车额定值指示所述车辆从指定速度达到完全停止所需的距离；
其中，所述输入/输出界面接收与所述车辆的实时速度对应的信号；并且
其中，所述处理器基于所述车辆的实时速度和所述车辆的剎车额定值来计算间隔因素值，所述间隔因素值指示所述车辆从实时速度达到完全停止所需的距离。


2.根据权利要求1所述的DVSC，其特征在于，
其中，所述存储器储存安装在所述车辆上的轮胎的类型以及当所述轮胎安装在所述车辆上时的车辆行驶里程；
其中，所述输入/输出界面接收与所述车辆的实时行驶里程对应的信号；并且
其中，所述处理器基于所述轮胎的类型和所述轮胎的胎面的磨损来计算间隔因素校正值，所述胎面的磨损是通过将当所述轮胎安装在所述车辆上时的车辆行驶里程及所述车辆的实时行驶里程与所述胎面的额定行驶里程进行比较而计算出的。


3.根据权利要求1所述的DVSC，其特征在于，
其中，所述输入/输出界面接收与实时轮胎气压对应的信号；并且
其中，所述处理器基于所述实时轮胎气压以及其与所述轮胎的建议胎压的差异来计算间隔因素校正值。


4.根据权利要求1所述的DVSC，其特征在于，
其中，所述输入/输出界面接收与实时外部气温对应的信号；并且
其中，所述处理器基于所述实时外部气温和所安装的轮胎的建议工作环境温度来计算间隔因素校正值。


5.根据权利要求1所述的DVSC，其特征在于，
其中，所述输入/输出界面接收与实时外部气温对应的信号；并且
其中，所述处理器基于所述实时外部气温来计算间隔因素校正值，其中所述实时外部气温指示结冰的道路状况的可能性。


6.根据权利要求1所述的DVSC，其特征在于，
其中，所述输入/输出界面接收指示降水的信号；并且
其中，所述处理器基于所述降水的指示来计算间隔因素校正值。


7.根据权利要求1所述的DVSC，其特征在于，
其中，所述输入/输出界面接收指示所述车辆的防滑系统的启动的信号；并且
其中，所述处理器还基于所述车辆的防滑系统的启动来计算所述间隔因素值。


8.根据权利要求1所述的DVSC，其特征在于，
其中，所述输入/输出界面接收指示危险的道路状况的信号；并且
其中，所述处理器还基于所述危险的道路状况的指示来计算所述间隔因素值。


9.一种动态车辆间隔系统(DVSS)，其特征在于，包括：
一第一动态车辆间隔控制器(DVSC)，安装在一第一车辆上；以及
一第二动态车辆间隔控制器(DVSC)，安装在一第二车辆上；
其中，所述第二车辆直接在所述第一车辆后面行驶；
其中，所述第一DVSC发送指示第一间隔因素值的第一信号，所述第一间隔因素值指示所述第一车辆从第一实时速度达到完全停止所需的距离；
其中，所述第二DVSC计算第二间隔因素值，所述第二间隔因素值指示所述第二车辆从第二实时速度达到完全停止所需的距离；
其中，所述第二DVSC接收指示所述第一间隔因素值的所述第一信号以及指示所述第一车辆和所述第二车辆之间的实时距离的第二信号；并且
其中，所述第二DVSC基于所述第一间隔因素值和所述第二间隔因素值来计算所述第一车辆和所述第二车辆之间的间隔距离。


10.根据权利要求9所述的DVSS，其特征在于，当所述第一车辆和所述第二车辆之间的实时距离小于计算出的间隔距离时，所述第二DVSC发送用于使所述第二车辆增加所述第一车辆和所述第二车辆之间的实时距离的信号。


11.根据权利要求10所述的DVSS，其特征在于，所述第二DVSC发送用于使所述第二车辆降低其速度以增加所述第一车辆和所述第二车辆之间的实时距离的信号。


12.根据权利要求9所述的DVSS，其特征在于，当所述第一车辆和所述第二车辆之间的实时距离大于计算出的间隔距离时，所述第二DVSC发送用于使所述第二车辆减少所述第一车辆和所述第二车辆之间的实时距离的信号。


13.根据权利要求12所述的DVSS，其特征在于，所述第二DVSC发送用于使所述第二车辆增加其速度以减少所述第一车辆和所述第二车辆之间的实时距离的信号。


14.根据权利要求9所述的DVSS，其特征在于，所述第一DVSC包括：
一处理器；
一存储器，连接到所述处理器；以及
一输入/输出界面，连接到所述处理器；
其中，所述存储器储存所述第一车辆的剎车额定值，所述剎车额定值指示所述第一车辆从指定速度达到完全停止所需的距离；
其中，所述输入/输出界面接收与所述第一车辆的实时速度对应的信号；并且
其中，所述处理器基于所述第一车辆的实时速度和所述第一车辆的剎车额定值来计算所述第一间隔因素值，所述第一间隔因素值指示所述第一车辆从实时速度达到完全停止所需的距离。


15.根据权利要求14所述的DVSS，其特征在于，
其中，所述存储器储存安装在所述第一车辆上的轮胎的类型以及当所述轮胎安装在所述第一车辆上时的车辆行驶里程；
其中，所述输入/输出界面接收与所述第一车辆的实时行驶里程对应的信号；并且
其中，所述处理器还基于所述轮胎的种类、当所述轮胎安装在所述第一车辆上时的车辆行驶里程、及所述第一车辆的实时行驶里程，来计算所述第一间隔因素值。


16.根据权利要求14所述的DVSS，其特征在于，
其中，所述输入/输出界面接收与所述第一车辆的实时轮胎气压对应的信号；并且
其中，所述处理器还基于所述第一车辆的实时轮胎气压来计算所述第一间隔因素值。


17.根据权利要求14所述的DVSS，其特征在于，
其中，所述输入/输出界面接收与实时外部气温对应的信号；并且
其中，所述处理器还基于所述实时外部气温来计算所述第一间隔因素值。


18.根据权利要求14所述的DVSS，其特征在于，
其中，所述输入/输出界面接收指示降水的信号；并且
其中，所述处理器还基于所述降水的指示来计算所述第一间隔因素值。


19.根据权利要求14所述的DVSS，其特征在于，
其中，所述输入/输出界面接收指示所述第一车辆的防滑系统的启动的信号；并且
其中，所述处理器还基于所述第一车辆的防滑系统的启动来计算所述第一间隔因素值。


20.根据权利要求14所述的DVSS，其特征在于，
其中，所述输入/输出界面接收指示危险的道路状况的信号；并且
其中，所述处理器还基于所述危险的道路状况的指示来计算所述第一间隔因素值。


21.根据权利要求9所述的DVSS，其特征在于，所述第二DVSC包括：
一处理器；
一存储器，连接到所述处理器；以及
一输入/输出界面，连接到所述处理器；
其中，所述存储器储存所述第二车辆的剎车额定值，所述剎车额定值指示所述第二车辆从指定速度达到完全停止所需的距离；
其中，所述输入/输出界面接收与所述第二车辆的实时速度对应的信号；并且
其中，所述处理器基于所述第二车辆的实时速度和所述第二车辆的剎车额定值来计算所述第二间隔因素值，所述第二间隔因素值指示所述第二车辆从实时速度达到完全停止所需的距离。


22.根据权利要求21所述的DVSS，其特征在于，
其中，所述存储器储存安装在所述第二车辆上的轮胎的类型以及当所述轮胎安装在所述第二车辆上时的车辆行驶里程；
其中，所述输入/输出界面接收与所述第二车辆的实时行驶里程对应的信号；并且
其中，所述处理器还基于所述轮胎的种类、当所述轮胎安装在所述第二车辆上时的车辆行驶里程、及所述第二车辆的实时行驶里程，来计算所述第二间隔因素值。


23.根据权利要求21所述的DVSS，其特征在于，
其中，所述输入/输出界面接收与所述第二车辆的实时轮胎气压对应的信号；并且
其中，所述处理器还基于所述第二车辆的实时轮胎...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿诺·查斯，
申请(专利权)人：阿诺·查斯，
类型：发明
国别省市：美国;US