车辆自适应巡航控制方法及系统

摘要

一种车辆自适应巡航控制方法及系统。所述方法可以包括：当探测到所述车辆行驶方向的道路的凸起高度达到预设高度值时，获取所述车辆的导航信息；结合获取到的导航信息，判断所述车辆在行驶方向上是否存在坡道；当所述车辆在行驶方向上存在坡道时，计算所存在的坡道的坡度值；根据计算得到的坡度值，控制所述车辆的行驶。应用上述方案，可以提高利用ACC系统对车辆进行控制时的安全性。

权利要求

1.一种车辆自适应巡航控制方法，其特征在于，包括：当探测到所述车辆行驶方向的道路的凸起高度达到预设高度值时，获取所述车辆的导航信息；

结合获取到的导航信息，判断所述车辆在行驶方向上是否存在坡道；

当所述车辆在行驶方向上存在坡道时，计算所存在的坡道的坡度值；

根据计算得到的坡度值，控制所述车辆的行驶。

2.如权利要求1所述的车辆自适应巡航控制方法，其特征在于，所述根据计算得到的坡度值，控制所述车辆的行驶，包括：根据计算得到的坡度值，控制所述车辆的车速或车距。

3.如权利要求1所述的车辆自适应巡航控制方法，其特征在于，还包括：在所述车辆进入坡道后，且探测到行驶方向上距离所述车辆最近的车辆消失时，确定所述车辆的目标车速；

根据所确定的目标车速，计算得到所述车辆的目标加速度；

根据所述车辆的目标加速度，调整所述车辆当前的车速。

4.如权利要求3所述的车辆自适应巡航控制方法，其特征在于，采用如下方法确定所述车辆的目标车速：V＝min{Vset，Vsafe，Vmax-i}；

V为所述车辆的目标车速，Vset为预设的所述车辆在坡道上的目标车速，Vsafe为根据在坡道上的探测范围计算得到的安全车速，Vmax-i为在当前坡度下所述车辆可达到的最大稳定车速。

5.如权利要求3所述的车辆自适应巡航控制方法，其特征在于，所述根据所述车辆的目标加速度，调整所述车辆当前的车速，包括：将所述车辆的目标加速度输出至发动机控制器或者制动控制器，由所述发动机控制器或者制动控制器根据所述车辆的目标加速度调整所述车辆当前的车速。

6.一种车辆自适应巡航控制系统，其特征在于，包括：获取单元，适于当探测到所述车辆行驶方向的道路的凸起高度达到预设高度值时，获取所述车辆的导航信息；

判断单元，适于结合获取到的导航信息，判断所述车辆在行驶方向上是否存在坡道；

第一计算单元，适于当所述车辆在行驶方向上存在坡道时，计算所存在的坡道的坡度值；

控制单元，适于根据计算得到的坡度值，控制所述车辆的行驶。

7.如权利要求6所述的车辆自适应巡航控制系统，其特征在于，所述控制单元适于根据计算得到的坡度值，控制所述车辆的车速或车距。

8.如权利要求6所述的车辆自适应巡航控制系统，其特征在于，还包括：目标车速确定单元，适于在所述车辆进入坡道后，且探测到行驶方向上距离所述车辆最近的车辆消失时，确定所述车辆的目标车速；

第二计算单元，适于根据所确定的目标车速，计算得到所述车辆的目标加速度；

调整单元，适于根据所述车辆的目标加速度，调整所述车辆当前的车速。

9.如权利要求8所述的车辆自适应巡航控制系统，其特征在于，所述目标车速确定单元适于采用如下方法确定所述车辆的目标车速：V＝min{Vset，Vsafe，Vmax-i}；

V为所述车辆的目标车速，Vset为预设的所述车辆在坡道上的目标车速，Vsafe为根据在坡道上的探测范围计算得到的安全车速，Vmax-i为在当前坡度下所述车辆可达到的最大稳定车速。

10.如权利要求8所述的车辆自适应巡航控制系统，其特征在于，所述调整单元适于将所述车辆的目标加速度输出至发动机控制器或者制动控制器，由所述发动机控制器或者制动控制器根据所述车辆的目标加速度调整所述车辆当前的车速。

说明书

车辆自适应巡航控制方法及系统

技术领域

[0001] 本发明涉及车辆控制技术领域，具体涉及一种车辆自适应巡航控制方法及系统。

背景技术

[0002] 在车辆行驶过程中，自适应巡航控制(ACC)系统可以通过调整车速来使得车辆适应当前的交通状况。

[0003] 具体地，车辆前端通常设置有雷达，ACC系统通过雷达可以获得在本车前进道路上是否存在速度更慢的车辆。若存在速度更慢的车辆，ACC系统会降低车速，并控制本车的车速或者本车与前方车辆的车距。若ACC系统检测到前方车辆并不在本车行驶道路上时，将加快本车速度使之恢复到降低速度之前的速度。

[0004] 通过ACC系统的控制，可以实现车辆在无驾驶员干预下的自主减速或加速，由此可以降低驾驶员的疲劳强度，提升汽车驾驶的舒适性。

[0005] 然而，利用现有的ACC系统对车辆进行控制时，仍存在安全隐患。

发明内容

[0006] 本发明实施例解决的问题是如何提高利用ACC系统对车辆进行控制时的安全性。

[0007] 为解决上述问题，本发明实施例提供一种车辆自适应巡航控制方法，所述方法包括：当探测到所述车辆行驶方向的道路的凸起高度达到预设高度值时，获取所述车辆的导航信息；结合获取到的导航信息，判断所述车辆在行驶方向上是否存在坡道；当所述车辆在行驶方向上存在坡道时，计算所存在的坡道的坡度值；根据计算得到的坡度值，控制所述车辆的行驶。

[0008] 可选地，所述根据计算得到的坡度值，控制所述车辆的行驶，包括：根据计算得到的坡度值，控制所述车辆的车速或车距。

[0009] 可选地，所述方法还包括：在所述车辆进入坡道后，且探测到行驶方向上距离所述车辆最近的车辆消失时，确定所述车辆的目标车速；根据所确定的目标车速，计算得到所述车辆的目标加速度；根据所述车辆的目标加速度，调整所述车辆当前的车速。

[0010] 可选地，采用如下方法确定所述车辆的目标车速：V＝min{Vset，Vsafe，Vmax-i}；V为所述车辆的目标车速，Vset为预设的所述车辆在坡道上的目标车速，Vsafe为根据在坡道上的探测范围计算得到的安全车速，Vmax-i为在当前坡度下所述车辆可达到的最大稳定车速。

[0011] 可选地，所述根据所述车辆的目标加速度，调整所述车辆当前的车速，包括：将所述车辆的目标加速度输出至发动机控制器或者制动控制器，由所述发动机控制器或者制动控制器根据所述车辆的目标加速度调整所述车辆当前的车速。

[0012] 本发明实施例还提供了一种车辆自适应巡航控制系统，所述系统包括：获取单元，适于当探测到所述车辆行驶方向的道路的凸起高度达到预设高度值时，获取所述车辆的导航信息；判断单元，适于结合获取到的导航信息，判断所述车辆在行驶方向上是否存在坡道；第一计算单元，适于当所述车辆在行驶方向上存在坡道时，计算所存在的坡道的坡度值；控制单元，适于根据计算得到的坡度值，控制所述车辆的行驶。

[0013] 可选地，所述控制单元适于根据计算得到的坡度值，控制所述车辆的车速或车距。

[0014] 可选地，所述系统还包括：目标车速确定单元，适于在所述车辆进入坡道后，且探测到行驶方向上距离所述车辆最近的车辆消失时，确定所述车辆的目标车速；第二计算单元，适于根据所确定的目标车速，计算得到所述车辆的目标加速度；调整单元，适于根据所述车辆的目标加速度，调整所述车辆当前的车速。

[0015] 可选地，所述第二计算单元适于采用如下方法确定所述车辆的目标车速：V＝min{Vset，Vsafe，Vmax-i}；V为所述车辆的目标车速，Vset为预设的所述车辆在坡道上的目标车速，Vsafe为根据在坡道上的探测范围计算得到的安全车速，Vmax-i为在当前坡度下所述车辆可达到的最大稳定车速。

[0016] 可选地，所述调整单元适于将所述车辆的目标加速度输出至发动机控制器或者制动控制器，由所述发动机控制器或者制动控制器根据所述车辆的目标加速度调整所述车辆当前的车速。

[0017] 与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下优点：

[0018] 采用上述方案，在车辆行驶方向的道路的凸起高度达到预设高度值时，结合车辆的导航信息，可以更加准确地确定车辆前方是否存在坡道，由此可以更加准确地控制车辆的行驶，提高车辆行驶的安全性。

[0019] 进一步，在车辆进入坡道后，探测到行驶方向上距离所述车辆最近的车辆消失时，将预设的目标车速、根据在坡道上的探测范围计算得到的安全车速以及当前坡度下所述车辆可达到的最大稳定车速中的最小值，作为所述车辆的目标车速并控制车辆行驶，由此可以避免车辆在进入下行坡道后出现障碍物而来不及刹车的情况，提高车辆行驶的安全性。

附图说明

[0020] 图1是本发明实施例中一种车辆坡道环境示意图；

[0021] 图2是本发明实施例中一种车辆自适应巡航控制方法流程图；

[0022] 图3是本发明实施例中一种坡道的坡度值计算原理示意图；

[0023] 图4是本发明实施例中另一种车辆坡道环境示意图；

[0024] 图5是本发明实施例中另一种车辆自适应巡航控制方法流程图；

[0025] 图6是本发明实施例中一种车辆自适应巡航控制系统的结构示意图。

具体实施方式

[0026] 目前的ACC系统大都是基于平直道路开发的，难以准确地识别坡道。比如，如图1所示，当车辆11还未驶入坡道12时，若车辆11前方的车辆(未示出)已经处于坡道上，此时车辆11前端的雷达探测到道路的凸起后会误认为有障碍物，车辆11的ACC系统根据本车雷达的探测结果，会控制本车进行不必要的减速，导致车辆行驶存在安全隐患。

[0027] 针对上述问题，本发明实施例提供了一种车辆自适应巡航控制方法，应用所述方法，可以在车辆行驶方向的道路的凸起高度达到预设高度值时，结合车辆的导航信息，更加准确地确定车辆前方是否存在坡道，由此可以更加准确地控制车辆的行驶，提高车辆行驶的安全性。

[0028] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例作详细地说明。

[0029] 参照图2，本发明实施例提供了一种车辆自适应巡航控制方法，所述方法可以包括如下步骤：

[0030] 步骤21，当探测到所述车辆行驶方向的道路的凸起高度达到预设高度值时，获取所述车辆的导航信息。

[0031] 在具体实施中，可以采用多种方法对车辆行驶方向的道路进行探测，比如，可以在车辆前端按照雷达来探测车辆行驶方向的道路是否存在凸起，也可以在车辆前端按照相应的传感器来探测车辆行驶方向的道路是否存在凸起，具体不作限制。

[0032] 在具体实施中，所述预设高度值可以根据实际情况进行设置，当车辆行驶方向的道路的凸起高度达到所设定的高度值时，获取车辆的导航信息。其中，所述车辆的导航信息包括所述车辆当前的道路环境信息，比如，当前道路所处的位置、是否存在坡度等，根据所述车辆的导航信息可以直接确定车辆当前的道路情况。

[0033] 需要说明的是，可以采用多种方式获取所述车辆的导航信息，比如，可以从车载导航仪中获取车辆的导航信息，通过CAN总线将车载导航仪与ACC系统进行连接；也可以从手机等便携式终端设备中获取车辆的导航信息，通过wifi、蓝牙等无线连接方式将手机等便携式终端设备与ACC系统进行连接。

[0034] 步骤22，结合获取到的导航信息，判断所述车辆在行驶方向上是否存在坡道。

[0035] 在具体实施中，获取到导航信息后，根据所述导航信息可以直接确定车辆在行驶方向上是否存在坡道。

[0036] 步骤23，当所述车辆在行驶方向上存在坡道时，计算所存在的坡道的坡度值。

[0037] 在具体实施中，当所述车辆在行驶方向上存在坡道时，可以根据力学理论计算所存在的坡道的坡度。

[0038] 具体地，参照图3，车辆31在行驶方向上的坡道与地面呈θ度角，车辆31当前速度为V，对速度V求导得到对应的加速度为a1，车辆31的加速度传感器测得车辆的实际加速度为asen，车辆31的质量为m，重力加速度为g，根据力学理论可以得到公式(1)：

[0039] m*asen＝m*g*sinθ+m*a1  (1)

[0040] 步骤24，根据计算得到的坡度值，控制所述车辆的行驶。

[0041] 在具体实施中，可以预先设定车辆在坡道上的车速值，根据计算得到的坡度值，可以控制车辆的车速为所设定的坡道车速。也可以预先设定车辆在坡道上的车距，也就是与距离本车最近的车辆之间的距离，根据计算得到的坡度值，可以控制车辆与距离本车最近的车辆之间的距离为所设定的车距。

[0042] 在具体实施中，参照图4，当前方车辆42驶出上行坡道，而车辆41还在上行坡道上时，车辆41的ACC系统通常会因前方车辆42的消失而控制车辆41加速，此时，若车辆41驶入下行坡道，而前方车辆42也处于下行坡道时，容易发生车辆追尾的情况，存在安全隐患。

[0043] 针对该问题，本发明实施例提供了另一种车辆自适应巡航控制方法，参照图5，所述方法可以包括如下步骤：

[0044] 步骤51，在所述车辆进入坡道后，且探测到行驶方向上距离所述车辆最近的车辆消失时，确定所述车辆的目标车速。

[0045] 在具体实施中，当车辆进入到坡道后，若如果行驶方向上距离所述车辆最近的车辆消失，比如突然变道或驶入下行坡道等雷达不能检测的范围，此时ACC系统可以控制所述车辆会加速到所述目标车速。

[0046] 在具体实施中，为防止车辆进入下坡后出现障碍物而来不及刹车的情况，可以采用如下公式调节车辆的目标车速：

[0047] V＝min{Vset，Vsafe，Vmax-i}  (2)

[0048] 其中，V为所述车辆的目标车速，Vset为预设的所述车辆的目标车速，Vsafe为根据在坡道上的探测范围计算的安全车速，Vmax-i为在当前坡度下车辆能达到的最大稳定车速。

[0049] 在所述车辆进入坡道后，且探测到行驶方向上距离所述车辆最近的车辆消失时，将预设的所述车辆在坡道上的目标车速Vset、根据在坡道上的探测范围计算的安全车速Vsafe以及在当前坡度下车辆能达到的最大稳定车速Vmax-i中的最小车速作为所述车辆的目标车速，由此可以防止车辆进入下坡后出现障碍物而来不及刹车的情况。其中，Vset可以由驾驶员根据车辆实际情况进行设定，此处不作限制。

[0050] 在具体实施中，可以采用如下公式(3)计算Vsafe：

[0051] Vsafe2＝2*a*L  (3)

[0052] 其中，a为所述车辆在当前坡道下所能达到的最大制动减速度，L为当前坡道下雷达所能检测到的有效距离。

[0053] 在具体实施中，可以采用如下公式(4)计算Vmax-i：

[0054] Ttq*ig*i0*ηT/r＝G*f+G*+(CDA/21.15)*Vmax-i2  (4)

[0055] 其中，Ttq为发动机的驱动扭矩，ig为车辆的变速器比，i0为车辆的主减速比，ηT为车辆的传动效率，r为车辆的轮胎半径，G为车辆的重力，f为坡道阻力系数，i为坡度且满足i＝tanθ，CD为空气阻力系数，A为车辆的迎风面积。

[0056] 步骤52，根据所确定的目标车速，计算得到所述车辆的目标加速度。

[0057] 在本发明的一实施例中，获得所述车辆的目标车速后，可以采用如下公式(5)确定为达到所述目标车速所需的目标加速度：

[0058] ades＝-k1(vc(t))*(cd(t)-c(t))-k2(vc(t))(vp(t)-vc(t))  (5)

[0059] 其中，ades为达到所述目标车速所需的目标加速度；k1(vc(t))及k2(vc(t))为随所述车辆车速变化的加速度增益系数；vp(t)为所述车辆行驶方向上距离所述车辆最近的车辆的车速；vc(t)为所述车辆的当前车速；c(t)为所述车辆至距离所述车辆最近的车辆之间的距离；cd(t)为预设的目标车距，与预设的车辆在坡道上行驶的时距相关。

[0060] 以图4中所示的车辆41及42为例，可以将车辆41作为本车，将车辆42作为距离所述车辆最近的车辆，则vp(t)即车辆42的车速，vc(t)为车辆41的车速，k1(vc(t))及k2(vc(t))为随车辆41车速变化的加速度增益系数，c(t)为车辆41至车辆42的距离。

[0061] 步骤53，根据所述车辆的目标加速度，调整所述车辆当前的车速。

[0062] 在具体实施中，获得所述车辆的目标加速度后，可以将所述车辆的目标加速度输出至发动机控制器或者制动控制器，由所述发动机控制器根据所述车辆的目标加速度增加所述车辆的车速，或者由所述制动控制器根据所述车辆的目标加速度减少所述车辆当前的车速。

[0063] 采用步骤51至53，由于车辆的目标加速度的计算考虑到的坡道的影响，因此，可以避免车辆在下行坡道行驶时，因车距较小所导致的安全隐患，进一步提高车辆行驶的安全性。

[0064] 需要说明的是，图2中示出的实施例适于车辆进入坡道前的控制，图5中示出的实施例适于车辆进入坡道后的控制。在本发明的一实施例中，ACC系统可以采用图2中示出的实施例对车辆进入坡道前进行控制。在本发明的另一实施例中，ACC系统可以采用图5中示出的实施例对车辆进入坡道后进行控制。在本发明的又一实施例中，可以采用图2及图5中示出的实施例，分别对车辆进入坡道及进入坡道后进行控制，并且，图2及图5中示出的实施例的执行顺序不受限制，根据车辆的具体行驶情况进行选择即可。

[0065] 由上述内容可知，本发明实施例中所述车辆自适应巡航控制方法，在车辆自适应巡航控制的过程中考虑到坡道对车辆行驶的影响，并针对不同的坡道环境进行相应的控制，由此可以避免车辆行驶过程中不必要的加速或者减速，提高车辆行驶的安全性及舒适性。

[0066] 为了使本领域技术人员更好地理解和实现本发明的实施例，以下对上述车辆自适应巡航控制方法所对应的系统进行详细描述。

[0067] 参照图6，本发明实施例提供了一种车辆自适应巡航控制系统，所述系统60可以包括：获取单元61，判断单元62，第一计算单元63以及控制单元64。其中：

[0068] 所述获取单元61，适于当探测到所述车辆行驶方向的道路的凸起高度达到预设高度值时，获取所述车辆的导航信息；

[0069] 所述判断单元62，适于结合获取到的导航信息，判断所述车辆在行驶方向上是否存在坡道；

[0070] 所述第一计算单元63，适于当所述车辆在行驶方向上存在坡道时，计算所存在的坡道的坡度值；

[0071] 所述控制单元64，适于根据计算得到的坡度值，控制所述车辆的行驶。

[0072] 在具体实施中，所述控制单元64适于根据计算得到的坡度值，控制所述车辆的车速或车距。

[0073] 在本发明的一实施例中，所述系统60还可以包括：目标车速确定单元65，第二计算单元66以及调整单元67。其中：

[0074] 所述目标车速确定单元65，适于在所述车辆进入坡道后，且探测到行驶方向上距离所述车辆最近的车辆消失时，确定所述车辆的目标车速；

[0075] 所述第二计算单元66，适于根据所确定的目标车速，计算得到所述车辆的目标加速度；

[0076] 所述调整单元67，适于根据所述车辆的目标加速度，调整所述车辆当前的车速。

[0077] 在具体实施中，所述第二计算单元66适于采用如下方法确定所述车辆的目标车速：

[0078] V＝min{Vset，Vsafe，Vmax-i}；

[0079] V为所述车辆的目标车速，Vset为预设的所述车辆在坡道上的目标车速，Vsafe为根据在坡道上的探测范围计算得到的安全车速，Vmax-i为在当前坡度下所述车辆可达到的最大稳定车速。

[0080] 在具体实施中，所述调整单元67适于将所述车辆的目标加速度输出至发动机控制器或者制动控制器，由所述发动机控制器或者制动控制器根据所述车辆的目标加速度调整所述车辆当前的车速。

[0081] 本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：ROM、RAM、磁盘或光盘等。

[0082] 虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。