CN101523463B - 用于车辆速度调节的无线电通信 - Google Patents

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Abstract

提供一种包括下述步骤的方法。车辆通过无线电从另一车辆接收到所述另一车辆的速度的指示。该车辆确定其自己的速度。自动确定由所述另一车辆影响的速度调节，以便控制这些车辆的相对速度。通过无线电将速度调节请求发送给所述另一车辆。

Description

用于车辆速度调节的无线电通信
技术领域
本发明涉及通信，尤其是涉及无线电通信。 
背景技术
在诸如德国高速公路之类的高速公路以及机动车行道上，卡车会干扰流畅且安全的交通流。(特别是在道路的双车道段上)缓慢地超越另一货车的货车对于较快前进的车辆可以是显著的危险。在德国，这种情况被称为“大象赛跑”(Elefantenrennen)。 
发明内容
本发明发现了一种降低车辆缓慢超车的机会或避免车辆缓慢超车的方法。 
本发明的实例是一种包括下述步骤的方法。车辆通过无线电从另一车辆接收到所述另一车辆的速度的指示，并且该车辆确定其自己的速度。自动确定至少一个速度调节，也就是由所述另一车辆来影响至少一个速度调节，以便控制这些车辆的相对速度。通过无线电将速度调节请求发送给所述另一车辆。 
附图说明
本发明的实施例现在将通过实例并参考附图来描述，其中： 
图1是图解说明根据本发明的实施例的卡车的图示； 
图2是图解说明如图1中所示的其它卡车的图示； 
图3是象征性地图解说明两辆卡车相互作用的图示，每辆卡车如图1所示的那样； 
图4是图解说明在决定是选择超车操作还是选择速度对准操作时的图3中所示的两辆卡车之间的消息接发的消息序列图； 
图5是图解说明超车操作的消息序列图；以及 
图6是图解说明速度对准操作的消息序列图。 
具体实施方式
首先将描述在卡车上的自动速度控制系统。在这之后，描述系统初始化。然后描述一辆卡车遇到另一卡车的场景，从而导致决定是超车还是对准速度。在这之后，描述超车操作。随后是其它选项、即速度对准的描述。 
车载设备
如图1所示，有时被表示为卡车A的卡车2包括自动速度控制系统4。该控制系统4包括处理器6，该处理器6与安装在卡车2的前面的无线电发射机-接收机单元8以及相对应的安装在卡车2的后面的无线电发射机-接收机单元10连接。发射机-接收机单元8和10可以使用工作在2.4GHz的蓝牙无线协议来与其它卡车(图1中未示出)的其它发射机-接收机单元(未示出)进行通信。发射机-接收机单元的无线电作用距离为近似100米。 
控制系统4还包括精确的卡车速度检测器12，诸如全球定位系统(GPS)模块。这定期地给处理器6提供卡车速度的测量结果。 
控制系统4还包括到处理器6的电子人机接口14。接口14例如包括安装在卡车2的仪表板(未示出)上的可视显示屏16和小键盘18。接口14还可以包括单个按钮20，该按钮20是“OK”确认键。该按钮20位于方向盘(未示出)的附近或位于方向盘(未示出)上，使得驾驶员(未示出)在驾驶的同时能容易地按压按钮20。接口14还包括发声器(未示出)，该发声器发出短的“蜂鸣声”音调，以引起驾驶员的注意。 
控制系统4还包括从处理器6到卡车2的巡航控制系统(未示出)的接口22。这服从驾驶员认可来实现处理器控制的巡航控制速度调节。 
控制系统4还包括安装在卡车2的前面的距离检测器24。该距离检测器24使用雷达来确定距第一车辆(或其它大的对象)的距离，该第一车辆在前面提到的作用距离之内。距离检测器24定期地向处理器6提供距离数据。 
在图2中示出有时被表示为卡车B的另一卡车2’，该另一卡车2’也具有如上所述的设备。为了能在随后的描述中清楚地表述，该另一卡车2’(即卡车B)上的设备的参考符号都利用标记(’)符号来表示。 
系统初始化
在使用之前，控制系统6通过由驾驶员经由人机接口14输入的数据来配置。例如，该数据是： 
卡车标识符，即其牌照号码， 
有利的速度范围， 
法定的最大速度， 
卡车的长度(例如：短的或长的)， 
距目的地的距离，以及 
天气状况(雨/雪/良好)。 
下面将该数据称为配置数据。 
卡车相遇
考虑图3所示的场景，其中有越来越靠近的两辆卡车2和2’，每辆卡车如上所述的那样。 
这两辆卡车中的每辆卡车的控制系统4和4’都如上面讨论的那样已利用来自其驾驶员的适当数据被初始化。两辆卡车都正以超过60千米/小时(Km/h)的速度行驶，以致每辆卡车的控制系统4和4’都变成活动的。在每辆卡车上，速度检测器12和12’定期地向处理器6和6’递送速度信息。 
在每辆卡车2和2’上，雷达距离检测器24和24’动作来定期地确定距在前面小于100米远的第一障碍的距离。例如，当下一车辆在前面小于100米时，这可以是距在前面的该车辆的距离。雷达距离检测器24和24’定期地向处理器6和6’递送距离信息。 
如图4所示，被表示为“卡车A”的后面的卡车2包括被表示为“计算机A”的处理器6、被表示为“前面的tx/rx A”的安装在前面的发射机-接收机单元8、被表示为“后面的tx/rx A”的安装在后面的发射机-接收机单元10以及被表示为“驾驶员A”的用于与该卡车的驾驶员交互作用的人机接口14。以相似的方式，被表示为“卡车B”的前面的卡车2’包括被表示为“计算机B”的处理器6’、被表示为“前面的tx/rx B”的安装在前面的发射机-接收机单元8’、被表示为“后面的tx/rx B”的安装在后面的发射机-接收机单元10’以及被表示为“驾驶员B”的用于与该卡车的驾驶员交互作用的人机接口14’。 
如图4所示，后面的卡车2接近(步骤a)前面的卡车2’。后面的卡车2的处理器周期性地向其前面的发射机-接收机单元8发送轮 询消息(步骤b)，后面的卡车2的前面的发射机-接收机单元8使用公知的用于无线电通信的蓝牙标准来向前发送(步骤c)该轮询消息。当前面的卡车2’近到足以在蓝牙作用距离中时，这样的轮询消息由前面的卡车2’的后面的发射机-接收机单元10’接收(步骤d)，并且将该轮询消息从该后面的发射机-接收机单元10’转发(步骤e)给前面的卡车2’的处理器6’。 
在前面的卡车2’中，该过程通过以下方式继续：处理器6’使得人机接口14’发出(步骤f)听得见的蜂鸣声，继之以在人机接口14’的屏幕16’上显示信息消息“后面有卡车”。然后，前面的卡车2’的处理器6’指示(步骤g)将数据消息发送到后面的卡车2。该数据消息具有关于前面的卡车2’的数据，并且该数据消息包括如上所述的其配置数据以及其速度。该数据消息还包括在前面的卡车2’的前面的蓝牙作用距离内是否存在另外的卡车(未示出)以及因此由该前面的卡车2’确定为正在前面的指示符。 
数据消息由后面的卡车2的前面的发射机-接收机单元8接收并被转发(步骤h)给后面的卡车2的处理器6。因此，后面的卡车2的处理器6使得后面的卡车2的人机接口14发出(步骤i)听得见的“蜂鸣声”音调。同样，在后面的卡车的人机接口14的屏幕16上显示(步骤j)形式为“前面有卡车，身份是(牌照号码)-请证实”的消息等。 
后面的卡车2的驾驶员检查(步骤k)前面的卡车2’的牌照号码，然后按压(步骤k)按钮20来确认前面的卡车被正确地识别。 
然后，后面的卡车2的处理器6指示向前面的卡车2’发送(步骤1)数据消息。数据消息具有关于后面的卡车2的数据，并且包括如上所述的其配置数据以及其速度。该数据还包括所检测到的距前面的卡车2’的距离。该数据被前面的卡车2’的后面的发射机-接收机单元8’接收并被转发(步骤m)给前面的卡车2’的处理器6’。然后，前面的卡车2’的处理器6’控制前面的卡车的人机接口14’，以显示(步骤m)形式为“速度＝...，速度差＝...”的消息等。 
在后面的卡车2，处理器6计算(步骤p)速度差阈值X。根据天气状况、卡车的长度、最大法定速度以及有利的速度范围来确定速度差阈值X。 
处理器6使用速度差阈值X来决定是一方面推荐超车操作还是另 一方面推荐速度对准操作。例如，如果天气是“良好的”，两辆卡车都是“长的”，后面的卡车2的速度小于法定最大值，以及两辆卡车2和2’的有利速度范围没有重叠或重叠非常小，并且在前面的卡车2的前面也没有检测到其它卡车，那么阈值X可以被选择为比方说5千米/小时(km/h)。阈值X是从可能的范围2km/h到15km/h之内被选择出来的。 
后面的卡车2的处理器6使用检测到的两辆卡车2和2’的速度的数据以及阈值X来决定(步骤q)是推荐超车操作还是推荐速度对准操作。如果速度差小于X，那么推荐速度对准。如果速度差是X或更大，那么推荐超车。 
超车操作
如图5所示，其中决定是推荐超车(步骤q)，后面的卡车2的处理器6指示(步骤r)人机接口发出听得见的“蜂鸣声”音调。发出蜂鸣声音调并且在后面的卡车2的人机接口14上显示(步骤s)形式为“你想超车吗？实际速度差＝...”的消息等。 
驾驶员决定她/他想要超车，因此按压(步骤t)后面的卡车2的人机接口14的按钮20，以便向处理器6发送肯定信号。因此，处理器6明确地表达并发送(步骤u)请求允许超车消息，该请求允许超车消息包括后面的卡车2的数据，更确切地说包括后面的卡车2的速度和速度差。经由后面的卡车2的前面的发射机-接收机单元8和前面的卡车2’的后面的发射机-接收机单元10’，该消息被发送到前面的卡车2’的处理器6’。 
然后，前面的卡车的处理器6’使用后面的卡车的速度和速度差，以便计算(步骤v)前面的卡车2’的速度的期望减小量、超车动作的预期持续时间以及到前面的卡车2’的附加行程时间。该信息被传递到前面的卡车2’的人机接口14’，并且在“蜂鸣声”音调预报(步骤w)之后，在那里显示(步骤x)为形式为“同意较慢架驶来允许超车吗？低于3km/h：时间损耗＝...秒。超车持续时间＝...”的消息等。 
前面的卡车2’的驾驶员通过按压她的/他的卡车2’中的使得肯定信号传递(步骤y)到前面的卡车2’的处理器6’的按钮20’来接受。 
该处理器6’通过向后面的卡车2的处理器6经由前面的卡车2’ 的后面的发射机-接收机单元10’以及后面的卡车2的前面的发射机-接收机单元8发送(步骤z)接受消息来作出反应。 
后面的卡车2的处理器6通过指示显示(步骤aa)“希望被接受。当交通允许超车时变得更快，然后按压o.k.”的消息等来作出反应。 
当超车道变得空闲时，后面的卡车2的驾驶员通过能够利用巡航控制接口22对他的巡航控制速度进行调节来控制(步骤bb)速度的增加量(例如，3km/h)。因此，后面的卡车2变得更快(步骤cc)，然后，后面的卡车2的驾驶员经由按钮20向处理器发送(步骤dd)肯定信号，以表示该卡车现在行驶得更快。 
然后，后面的卡车2的处理器6经由后面的卡车2的前面的发射机-接收机单元8和前面的卡车2’的后面的发射机-接收机单元10’向前面的卡车2’的处理器6’发送(步骤ee)较慢驾驶的命令消息。 
然后，前面的卡车2’的处理器6’控制其人机接口14’来发出(步骤ff)听得见的“蜂鸣声”音调并且显示(步骤gg)消息“超车，现在请变得较慢”，继之以显示另一消息“谢谢”，等。 
前面的卡车2’的驾驶员通过减速先前指示的量(例如，在该实例中减速3km/h)来控制(步骤hh)他的速度，同时另一卡车2超车(步骤ii)。 
卡车2(卡车A)现在是在前面的卡车，而卡车2’(卡车B)现在是在后面的卡车。卡车B的处理器6’经由其间的发射机-接收机单元向卡车A发送(步骤jj)轮询消息。卡车A的处理器6’接收该消息并且作为答复在数据消息中发送(步骤kk)其配置数据和当前速度。卡车B的处理器6’接收该数据消息并识别卡车A(步骤11)，从而注意到卡车A已检测到在它自己的前面没有其它卡车。此后在两辆卡车之间的距离增加，因此被超车的卡车(卡车B、2’)返回到其初始速度。当该距离变得大于比方说100米时，被超车的卡车、即卡车B不再检测在其自身前面的卡车，因此它的处理器6’呈现(步骤11’)“单独”行驶状态。 
速度时准操作
如图6所示，其中该决定是推荐速度对准而不是超车，那么后面的卡车2的处理器6指示(步骤mm)更快前进消息的请求被发送到前面的卡车2’，其中该消息被接收并且被转发给前面的卡车2’的处理 器6’。该消息包括速度增量值，在此将该速度增量值表示为V。例如，V代表2Km/h。后面的卡车2的处理器指示其人机接口14，以显示(步骤nn)消息“对准，请等待”等。 
前面的卡车2’的处理器6’使得其人机接口14’发出(步骤oo)听得见的“蜂鸣声”音调，并且显示(步骤pp)形式为“如果有可能的话，请加快V km/h。然后按压ok”的消息等。一旦该速度增加量在前面的卡车2’的驾驶员的控制下被增加(步骤qq)，其驾驶员就按压(步骤qq)按钮20’，使得肯定信号从人机接口14’被发送(步骤rr)到前面的卡车2’的处理器6’。因此，由前面的卡车2’的处理器6’发送(步骤ss)“接受”消息，以便到达后面的卡车2的处理器6。然后，数据消息沿着相同的路径被发送(步骤tt)，使得前面的卡车2’的被增加的速度的数据被报告给后面的卡车2的处理器6。 
前面的卡车2’的处理器6’指示前面的卡车2’的人机接口14’显示(步骤uu)消息“谢谢”等。 
然后，后面的卡车2的处理器6由这些速度值计算(步骤vv)后面的卡车2的速度差，并且还考虑到距目的地的剩余距离来计算由于速度降低而引起的最大可能的时间损耗，并且指示人机接口14向后面的卡车2的驾驶员发出(步骤ww)“蜂鸣声”音调。后面的卡车2的处理器6也使得其人机接口1 4显示(步骤xx)形式为“请减慢<数值>Km/h，以与其它卡车对准。最大时间损耗＝...”的消息等。在前的消息中，<数值>Km/h可以是例如2Km/h。后面的卡车2的驾驶员控制其速度，以减速(步骤yy)那个量，然后按压按钮20来使得肯定信号被发送(步骤zz)到后面的卡车2的处理器6。作为响应，人机接口14返回并显示(步骤aa’)消息“谢谢”。 
此后，经由适当的发射机-接收机单元8和10’，数据消息从后面的卡车2的处理器6被发送(步骤bb’)到前面的卡车2’的处理器6’，从而告知后面的卡车的速度。 
经由适当的发射机-接收机单元10’和8，相对应的数据消息从前面的卡车2’的处理器6’被发送(步骤cc’)到后面的卡车2的处理器6，从而告知前面的卡车的速度。在后面的卡车中，检查(步骤dd’)速度仍然被对准，并且如果速度不被对准，那么还要进行类似与上述哪些的进一步对准步骤(未示出)。 
概要
在一些实施例中，由驾驶员供给来初始化控制系统的附加信息可以是轮胎的类型，例如夏季轮胎或冬季轮胎。轮胎的类型可根据天气状况来影响最大速度。在一些实施例中，附加信息可以包括卡车的重量。重量可以限制紧急停车距离并且因此限制卡车的最大安全速度。 
在一些实施例中，发射机-接收机单元使用WLAN或某一其它无线电协议，而不是蓝牙。 
在一些实施例中，巡航控制系统的接口是驾驶员他/她自己。然后，驾驶员手动控制巡航控制系统。 
在一些实施例中，没有分离的雷达距离检测器；相反，可以通过测量在卡车的发射机-接收机单元之间发送的无线电信号的无线电传输时间来计算距离。 
在一些实施例中，除了人机接口的屏幕以外，或者不是人机接口的屏幕，人机接口还包括诸如扬声器之类的声音输出，以给驾驶员提供信息或向驾驶员询问问题。 
在一些实施例中，卡车的控制系统的处理器与发射机-接收机单元之间的连接可以是电缆连接。在一些实施例中，这些连接是无线连接。 
在一些实施例中，处理器也可以起到卫星导航系统、个人数字助理、卡车收费系统“Toll Collect”车载单元或其它车载计算机的作用，或者处理器可以是卫星导航系统、个人数字助理、卡车收费系统“Toll Collect”车载单元或其它车载计算机。 
在一些实施例中，GPS模块的卡车速度检测器被某一其它公知的速度检测器代替，该公知的速度检测器通常是比卡车的传统速度计更精确的速度检测器。 
一些实施例涉及不同于卡车或除了卡车以外的陆地车辆。其它实施例涉及海上交通工具(sea vehicle)、飞行器和/或太空交通工具。 
在不偏离本发明的实质特征的情况下，本发明可以以其它特定形式来实现。无论从哪方面来看，所描述的实施例应仅被考虑为说明性的而非限制性的。因此，本发明的范围由随附的权利要求而不是由前面的描述来表示。在权利要求的涵义和其等效物的范围之内的所有变化应被包括在这些权利要求的范围内。 

Claims (5)

1.一种车辆速度控制方法，所述方法包括： 
车辆通过无线电从另一车辆接收到所述另一车辆的速度的指示； 
所述车辆检测其自己的速度； 
自动确定受所述另一车辆影响的速度调节，以便控制所述车辆相对于所述另一车辆的速度； 
通过无线电将速度调节请求发送给所述另一车辆，以进行速度调节，速度调节请求包含所述车辆的速度和速度差，其中，所述车辆发送的速度调节请求包括请求在前面的所述另一车辆减速，用于较快超车， 
如进行所述速度调节，则所述另一车辆的处理器利用所述车辆的速度和速度差，计算所述另一辆车的速度的期望减小量、超车动作的预期持续时间以及到所述另一车辆的附加行程时间，并向所述另一车辆的驾驶员显示相应信息。 
2.根据权利要求1所述的方法，还包括在驾驶员的控制下进行速度调节。 
3.一种车辆速度控制设备，包括： 
用在车辆中的处理器、速度控制器、速度检测器、以及至少一个无线电发射机-接收机， 
所述处理器操作来： 
从所述速度检测器接收车辆的速度的数据； 
接收由所述发射机-接收机接收到的另一车辆的速度的数据， 
确定由所述另一车辆请求的速度调节，所述速度调节为速度降低；以及 
所述发射机-接收机操作来发送速度调节请求； 
所述速度控制器包括驾驶员接口，用于显示对应于接收到的速度调节请求的速度调节命令，所述车辆的驾驶员可以通过实现车辆速度的调节来对其做出响应，所述速度调节命令包括所述车辆的速度的期望减小量、超 车动作的预期持续时间以及所述另一车辆的附加行程时间的数据。 
4.根据权利要求3所述的车辆速度控制设备，其中所述处理器也操作来确定由所述车辆进行的速度调节；以及 
所述速度控制器操作来从所述处理器接收速度调节控制信号，并由此调节所述车辆的速度。 
5.根据权利要求4所述的车辆速度控制设备，其中，所述速度控制器包括巡航控制系统，该巡航控制系统操作来自动响应于所述速度调节控制信号，以调节速度。 
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