專利名稱：應(yīng)用變曲率的智能型定速巡航系統(tǒng)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及智能型定速巡航系統(tǒng)及其方法，具體是應(yīng)用變曲率的智能型定速巡航系統(tǒng)及其方法。
背景技術(shù)：
隨著技術(shù)的發(fā)展，如今已開發(fā)出可以自動(dòng)對(duì)速度乃至車距、停止、慢行等均可實(shí)施控制的智能型巡航裝置，并已用于高級(jí)車輛。所述智能型定速巡航控制(Smart Cruise Control:以下簡稱S CC)裝置是使用millimeter wave雷達(dá)傳感器等，識(shí)別車輛前方狀況，操作發(fā)動(dòng)機(jī)或者制動(dòng)器，不需駕駛者的介入，保持車速而調(diào)整車距。但，現(xiàn)有的智能型定速巡航控制裝置是如圖I所示，先預(yù)測車輛的行進(jìn)方向，選擇前方車輛的方式識(shí)別前方車輛，直行的車距設(shè)定范圍限于傳感器的識(shí)別范圍，致使傳感器(包括雷達(dá))，無法識(shí)別車輛周圍的所有領(lǐng)域時(shí)，無法準(zhǔn)確識(shí)別前方車輛。具體地說就是現(xiàn)有的智能型定速巡航控制裝置是基于駕駛者的轉(zhuǎn)向和車輛橫擺角速度(yaw rate,旋轉(zhuǎn)角速度),將行駛道路的寬度假定成一定水平之后推算出軌跡。但，現(xiàn)有的智能型定速巡航控制裝置如圖2所示，與前車的距離在①、②時(shí)，軌跡推算即使出現(xiàn)微小變化，則對(duì)前車不同地進(jìn)行識(shí)別，因此駕駛者旨在保持車道的較小轉(zhuǎn)向角、橫擺角速度傳感器值的Noise等，都有可能成為現(xiàn)有智能型定速巡航控制裝置準(zhǔn)確識(shí)別前方車輛的阻礙因素。下面敘述導(dǎo)致現(xiàn)有的智能型定速巡航控制裝置識(shí)別前方車輛時(shí)發(fā)生問題的幾個(gè)因素。I)車輛傳感器噪聲和誤差。即放大道路曲率推測過濾器的噪聲衰減量，穩(wěn)定道路變曲率變化時(shí)，因變曲率推測速度下降，在曲線道路行駛等狀態(tài)下，無法應(yīng)對(duì)道路變曲率變化。2)前方道路信息不足。車輛傳感器(橫擺角速度傳感器、轉(zhuǎn)向角傳感器等)推測道路變曲率時(shí)，只能利用控制車輛行駛區(qū)段的變曲率信息，無法利用控制車輛尚未行駛的道路圖像信息而發(fā)生根本性的誤差，行駛距離與當(dāng)前位置越遠(yuǎn)，誤差就會(huì)越大。3)變更行駛軌跡。駕駛者行駛沒有確定的軌跡，因此在推算道路變曲率時(shí)，因駕駛者變更軌跡而造成行駛軌跡推算發(fā)生誤差。

發(fā)明內(nèi)容
為解決所述問題，本發(fā)明的目的在于，提供一種應(yīng)用變曲率的智能型定速巡航控制系統(tǒng)及其方法，以便在追蹤前方車輛時(shí)，根據(jù)道路曲率的推測誤差，靈活應(yīng)用道寬，猶如駕駛者實(shí)際駕駛般，穩(wěn)定地控制車輛。技術(shù)方案
為實(shí)現(xiàn)所述目的，本發(fā)明一方面涉及的應(yīng)用變曲率的智能型定速巡航系統(tǒng)包括曲率推測部，從車輛前方道路圖像和所述車輛的轉(zhuǎn)向角以及旋轉(zhuǎn)角中，至少根據(jù)其中之一以上，推測所述前方道路的曲率值和曲率誤差；操作量分離部，計(jì)算所述車輛的轉(zhuǎn)向角變更量，根據(jù)算出的所述轉(zhuǎn)向角變化量，算出所述前方道路的曲率誤差；道路變化量采集部，從所述車輛收到的道路信息，采集所述前方道路的曲率變化量；控制部，對(duì)于將推測的所述曲率誤差、算出的所述曲率誤差以及采集的所述曲率變化量加在一起運(yùn)算的曲率誤差、推測的所述曲率值以及離所述前方道路中心點(diǎn)的偏移量，實(shí)施加減運(yùn)算而算出變曲率，將此變曲率應(yīng)用到所述前方道路；雷達(dá)，檢測應(yīng)用所述變曲率的前方道路上的前方車輛。本發(fā)明另一方面涉及的變曲率應(yīng)用方法，其實(shí)施步驟包括從車輛的前方道路圖像和所述車輛的轉(zhuǎn)向角和旋轉(zhuǎn)角中，至少根據(jù)其中一種以上，推測所述前方道路的曲率值和曲率誤差；算出所述車輛的轉(zhuǎn)向角變化量，根據(jù)算出的所述轉(zhuǎn)向角變化量，算出所述前方道路的曲率誤差；從所述車輛收到的道路信息，采集所述前方道路的曲率變化量；對(duì)于將推測的所述曲率誤差、算出的所述曲率誤差以及采集的所述曲率變化量加在一起運(yùn)算出的曲率誤差、推測的所述曲率值以及離所述前方道路的中心點(diǎn)的偏移量，實(shí)施加減運(yùn)算而算
出變曲率，將該變曲率應(yīng)用到所述前方道路。有益效果
根據(jù)本發(fā)明，可以準(zhǔn)確識(shí)別前方車輛，不會(huì)受到車輛傳感器噪聲等因素的影響，即追蹤前方車輛時(shí)，降低跟丟目標(biāo)車輛的幾率，尤其降低因曲線道路的道路變化而跟丟前方車輛的幾率，同時(shí)降低因駕駛者操作造成誤差而沒有識(shí)別出前方車輛的幾率，猶如駕駛者直接識(shí)別前方車輛般，對(duì)車輛實(shí)施控制。而且減少有關(guān)識(shí)別前方車輛的調(diào)整(Tuning)而減少開發(fā)時(shí)間、節(jié)省成本，以及提升車輛控制性能。


圖I和圖2是傳統(tǒng)的智能型定速巡航控制裝置示意 圖3是說明本發(fā)明一實(shí)施例的應(yīng)用變曲率的智能型定速巡航控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 圖4至圖6是設(shè)定前方車輛追蹤范圍的說明 圖7是說明本發(fā)明一實(shí)施例的變曲率應(yīng)用方法的流程圖。附圖標(biāo)記說明
110 :曲率推測部120 :操作量分離部
130 :道路變化量采集部140 :雷達(dá)
150 :控制部160 :顯示部。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明中使用的術(shù)語僅用以說明實(shí)施例，并不是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制。本說明書中的單數(shù)形式，在文句中沒有特別提示的前提下，也包含復(fù)數(shù)形式。說明書中使用的“包括(comprises)”或者“包括的(comprising) ”不排除所涉及的構(gòu)件、步驟、動(dòng)作以及/或元件以外的一個(gè)以上的其它構(gòu)件、步驟、動(dòng)作以及/或元件的存在或者補(bǔ)充。本發(fā)明是根據(jù)不同的推算距離的道路曲率誤差，設(shè)定前方車輛的扇形識(shí)別領(lǐng)域，識(shí)別前方車輛不受旨在保持軌跡的轉(zhuǎn)向或者傳感器噪聲等因素的干擾。即，不是排除造成推算道路曲率的誤差原因，而是應(yīng)用誤差識(shí)別前方車輛，準(zhǔn)確識(shí)別前方車輛以控制車輛，猶如駕駛者直接實(shí)施控制。下面結(jié)合圖3至圖6，對(duì)本發(fā)明一實(shí)施例的應(yīng)用變曲率的智能型定速巡航控制系統(tǒng)詳細(xì)進(jìn)行描述。圖3是說明本發(fā)明一實(shí)施例的應(yīng)用變曲率的智能型定速巡航控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。圖4至圖6是設(shè)定前方車輛追蹤范圍的說明圖。圖3中，本發(fā)明的應(yīng)用變曲率的智能型定速巡航控制系統(tǒng)包括曲率推測部110、操作量分離部120、道路變化量采集部130、雷達(dá)140、控制部150以及顯示部160。
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曲率推測部110是利用車上安裝的攝像機(jī)拍攝的車輛擬行駛的前方道路圖像、車上安裝的轉(zhuǎn)向角傳感器、橫擺角度速度傳感器等傳送的轉(zhuǎn)向角和旋轉(zhuǎn)角，推測前方道路的曲率值和曲率誤差。操作量分離部120是駕駛者為保持車輛軌跡操縱方向盤等時(shí)，根據(jù)駕駛者的操作計(jì)算轉(zhuǎn)向角的變化量，再根據(jù)計(jì)算的轉(zhuǎn)向角變化量，因駕駛者通過操作變更軌跡而發(fā)生的前方道路的曲率誤差。例如，操作量分離部120是根據(jù)駕駛者操作之前由曲率推測部110用來推測曲率值的轉(zhuǎn)向角，隨駕駛者操作變化的轉(zhuǎn)向角變化量，根據(jù)算出的轉(zhuǎn)向角變化量，計(jì)算因駕駛者通過操作變更軌跡而發(fā)生的前方道路的曲率誤差。道路變化量采集部130是從沿設(shè)定的移動(dòng)路徑行駛的車輛收到的移動(dòng)路徑的道路信息，采集前方道路的曲率變化量?？刂撇?50是根據(jù)車輛傳感器噪聲等引起的誤差、因?qū)η胺降缆返男畔⒉蛔阍斐傻恼`差、因駕駛者修改行進(jìn)軌跡造成的誤差等因素，計(jì)算車輛擬行駛的前方道路的變曲率。例如，控制部150是將曲率推測部110推測的前方道路的曲率誤差(Restimate)、操作量分離部120算出的因駕駛者修改軌跡造成的前方道路的曲率誤差(Rmaneuver)以及道路變化量采集部130采集的前方道路的曲率變化量(Rpre-road)加算在一起，算出前方道路的曲率誤差(Re)，對(duì)算出的曲率誤差(Re)和曲率推測部110推測的曲率值(Rm)以及離中心點(diǎn)的偏移量C進(jìn)行加減運(yùn)算而算出前方道路的變曲率。如圖4所示，控制部150將算出的前方道路的變曲率，不同地應(yīng)用到右側(cè)曲線道路和左側(cè)曲線道路。例如，車輛在曲線道路右轉(zhuǎn)時(shí)，控制部150將曲率誤差(Re)的最大值和偏移量(C)與推測的曲率值(Rm)加算的變曲率，應(yīng)用到曲線道路的左側(cè)，將曲率誤差(Re )最小值與推測的曲率值(Rm)加算，再用偏移量(C)實(shí)施加減運(yùn)算而算出的變曲率應(yīng)用于曲線道路的右側(cè)。雷達(dá)140檢測應(yīng)用變曲率的車輛前方曲線道路上存在的前方車輛?？刂撇?50是根據(jù)與前方車輛的距離設(shè)定通過雷達(dá)140檢測的前方車輛的追蹤范圍。具體說明追蹤范圍的設(shè)定,就是控制部150如何設(shè)定追蹤范圍的,如圖5所示,車輛行駛直線道路，通過雷達(dá)140檢測到前方車輛之后，根據(jù)與前方車輛的距離設(shè)定前方車輛的追蹤范圍(根據(jù)離車輛的距離設(shè)定前方車輛的追蹤范圍)，避免受到駕駛者操作引起的曲率誤差干擾。例如③，車輛與前方車輛拉開距離時(shí)，與③的拉開距離，相對(duì)應(yīng)地設(shè)定前方車輛的追蹤范圍，對(duì)于在所設(shè)定的追蹤范圍內(nèi)行駛的前方車輛，全部視為追蹤對(duì)象，如④，距離接近前方車輛，即前方車輛如④接近車輛，則根據(jù)④的拉近距離，相應(yīng)對(duì)地設(shè)定追蹤范圍，對(duì)于在設(shè)定范圍內(nèi)行駛的所有前方車輛，全部視為追蹤對(duì)象，從而準(zhǔn)確追蹤前方車輛。就是說，控制部150是在前方車輛如③與車輛的行駛距離較遠(yuǎn)時(shí)，根據(jù)與前方車輛的距離，將追蹤范圍設(shè)定得較寬，前方車輛如④與車輛的行駛距離較接近時(shí)，根據(jù)與前方車輛的距離，將追蹤范圍設(shè)得較窄，并追蹤前方車輛而準(zhǔn)確控制前方車輛，猶如駕駛者直接識(shí)別前方車輛而控制前方車輛?？刂撇?50如圖6所示，車輛在曲線道路行駛，通過雷達(dá)140檢測前方車輛，則如⑤，前方車輛行駛距離與車輛較遠(yuǎn)時(shí)，根據(jù)與前方車輛的距離，把追蹤范圍設(shè)定得較大，并
追蹤前方車輛，如⑥，前方車輛的行駛距離較接近車輛時(shí)，根據(jù)與前方車輛的距離，把追蹤范圍設(shè)定得較小，并追蹤前方車輛?？刂撇?50是根據(jù)在設(shè)定的追蹤范圍內(nèi)行駛的前方車輛的位置，控制車輛行駛，即控制前方車輛的追蹤、加速度等。顯示部160可以利用LED顯示器或者HMI窗口，顯示雷達(dá)140檢測的前方車輛和控制部150設(shè)定的前方車輛的追蹤范圍。如上所述，本發(fā)明是準(zhǔn)確識(shí)別前方車輛的同時(shí)不受車輛傳感器噪聲等因素的干擾。即，追蹤前方車輛時(shí)，可以降低跟丟前方車輛的幾率，尤其降低在曲線道路因道路變化而跟丟前方車輛的幾率，降低因駕駛者操作引起的誤差而未識(shí)別前方車輛的幾率，從而猶如駕駛者直接識(shí)別前方車輛而控制車輛般控制車輛。而且減少有關(guān)前方車輛識(shí)別的調(diào)整(Tuning)而縮短開發(fā)時(shí)間、節(jié)省成本和提升車輛控制性能。上述內(nèi)容下面結(jié)合圖3至圖6，對(duì)本發(fā)明一實(shí)施例的應(yīng)用變曲率的智能型定速巡航控制系統(tǒng)詳細(xì)進(jìn)行描述。下面結(jié)合附圖7，對(duì)本發(fā)明一實(shí)施例的變曲率應(yīng)用方法進(jìn)行說明。圖7是本發(fā)明一實(shí)施例的說明變曲率應(yīng)用方法的流程圖。如圖7所示，根據(jù)車輛上安裝的攝像機(jī)拍攝的圖像、沿設(shè)定的移動(dòng)路徑行駛而提供的道路信息等，判斷前方道路是否曲線道路(S700)。判斷結(jié)果是曲線道路，則根據(jù)因車輛傳感器噪聲等造成的誤差、因曲線道路的信息不足造成的誤差以及因駕駛者變更行進(jìn)軌跡而造成的誤差，算出曲線道路的變曲率(S701)。例如，對(duì)前方道路的曲率誤差(Restimate)、因駕駛者修改軌跡造成的前方道路的曲率誤差(Rmaneuver)以及曲線道路的曲率變化量(Rpre-road)進(jìn)行加算,算出曲線道路的曲率誤差(Re )，對(duì)算出的曲率誤差(Re )和推測的曲率值(Rm)以及離中心點(diǎn)的偏移量C進(jìn)行加減運(yùn)算而算出曲線道路的變曲率。算出的曲線道路變曲率不同地應(yīng)用于右側(cè)曲線道路和左側(cè)曲線道路(S702)。例如，對(duì)于右側(cè)曲線道路應(yīng)用的變曲率包含所計(jì)算的曲率誤差最小值，對(duì)于左側(cè)曲線道路應(yīng)用的變曲率包含曲率誤差的最大值。通過雷達(dá)140判斷是否檢測到前方車輛(S703)。
判斷結(jié)果是，檢測到前方車輛，則根據(jù)與前方車輛的間隔，即距離設(shè)定檢測的前方車輛的追蹤范圍(S704 )，進(jìn)而根據(jù)設(shè)定的追蹤范圍控制車輛(S705 )。以上實(shí)施例和特定用語僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所述的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例所述技術(shù)方案的 范圍。
權(quán)利要求
1.一種應(yīng)用變曲率的智能型定速巡航系統(tǒng)，其特征在于，包括曲率推測部，從車輛前方道路圖像和所述車輛的轉(zhuǎn)向角以及旋轉(zhuǎn)角中，至少根據(jù)其中之一以上，推測所述前方道路的曲率值和曲率誤差； 操作量分離部，計(jì)算所述車輛的轉(zhuǎn)向角變更量，根據(jù)算出的所述轉(zhuǎn)向角變化量，算出所述前方道路的曲率誤差； 道路變化量采集部，根據(jù)所述車輛收到的道路信息，采集所述前方道路的曲率變化量; 控制部，對(duì)于將推測的所述曲率誤差、算出的所述曲率誤差以及采集的所述曲率變化量加在一起運(yùn)算的曲率誤差、推測的所述曲率值以及離所述前方道路中心點(diǎn)的偏移量，實(shí)施加減運(yùn)算而算出變曲率，將此變曲率應(yīng)用到所述前方道路； 雷達(dá)，檢測應(yīng)用所述變曲率的前方道路上的前方車輛?！?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的應(yīng)用變曲率的智能型定速巡航系統(tǒng)，其特征在于，還包括顯示部，顯示通過所述雷達(dá)檢測的所述前方車輛和通過所述控制部設(shè)定的所述前方車輛追蹤范圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的應(yīng)用變曲率的智能型定速巡航系統(tǒng)，其特征在于，所述控制部是根據(jù)與所述前方車輛的距離，設(shè)定所述前方車輛的追蹤范圍，以控制所述車輛； 所述車輛在所述前方道路右轉(zhuǎn)時(shí)，將所述曲率誤差的最大值和所述偏移量與推測的所述曲率值加在一起運(yùn)算的變曲率，應(yīng)用到所述前方道路的左側(cè)，將算出的所述曲率誤差的最小值與推測的所述曲率值加在一起運(yùn)算后，再減去所述偏移量而算出的變曲率，應(yīng)用到所述前方道路的右側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的應(yīng)用變曲率的智能型定速巡航系統(tǒng)，其特征還在于，所述操作量分離部根據(jù)所述駕駛者操作前由所述曲率測定部用于推測所述曲率值的轉(zhuǎn)向角，算出因駕駛者變更軌跡操作而發(fā)生的轉(zhuǎn)向角變化量，根據(jù)算出的轉(zhuǎn)向角變化量，算出所述駕駛者操作所致的曲率誤差。
5.一種變曲率應(yīng)用方法，其特征在于，按如下步驟實(shí)施其方法從車輛的前方道路圖像和所述車輛的轉(zhuǎn)向角和旋轉(zhuǎn)角中，至少根據(jù)其中一種以上，推測所述前方道路的曲率值和曲率誤差； 算出所述車輛的轉(zhuǎn)向角變化量，根據(jù)算出的所述轉(zhuǎn)向角變化量，算出所述前方道路的曲率誤差； 從所述車輛收到的道路信息，采集所述前方道路的曲率變化量； 對(duì)于將推測的所述曲率誤差、算出的所述曲率誤差以及采集的所述曲率變化量加在一起運(yùn)算出的曲率誤差、推測的所述曲率值以及離所述前方道路的中心點(diǎn)的偏移量，實(shí)施加減運(yùn)算而算出變曲率，將該變曲率應(yīng)用到所述前方道路。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的變曲率應(yīng)用方法，其特征在于，還包括檢測應(yīng)用所述變曲率的前方道路上的前方車輛； 根據(jù)與所述前方車輛之間的距離，設(shè)定檢測的所述前方車輛的追蹤范圍，以控制所述車輛。
全文摘要
本發(fā)明涉及應(yīng)用變曲率的智能型定速巡航系統(tǒng)及其方法。本發(fā)明涉及應(yīng)用變曲率的智能型定速巡航系統(tǒng)，其特征在于，追蹤前方車輛時(shí)，根據(jù)道路曲率的推測誤差，靈活地應(yīng)用道寬，猶如駕駛者直接駕駛般穩(wěn)定地控制車輛。根據(jù)本發(fā)明，可以準(zhǔn)確識(shí)別前方車輛，不會(huì)受到車輛傳感器的噪聲等因素影響。即，追蹤前方車輛時(shí)，降低跟丟目標(biāo)車輛的幾率，尤其在曲線道路降低因道路變化而跟丟前方車輛的幾率，降低因駕駛者操作導(dǎo)致的誤差而未能識(shí)別前方車輛的幾率，猶如駕駛者直接識(shí)別前方車輛而控制車輛般控制車輛，減少有關(guān)識(shí)別前方車輛的調(diào)整(Tuning)，從而縮短開發(fā)時(shí)間，節(jié)省成本和提升車輛控制性。
文檔編號(hào)B60W40/072GK102874255SQ20121023703
公開日2013年1月16日 申請日期2012年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月14日
發(fā)明者張光鉉 申請人:現(xiàn)代摩比斯株式會(huì)社