專利名稱：應用變曲率的智能型定速巡航系統(tǒng)及其方法
技術領域：
本發(fā)明涉及智能型定速巡航系統(tǒng)及其方法，具體是應用變曲率的智能型定速巡航系統(tǒng)及其方法。
背景技術：
隨著技術的發(fā)展，如今已開發(fā)出可以自動對速度乃至車距、停止、慢行等均可實施控制的智能型巡航裝置，并已用于高級車輛。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雷達傳感器等，識別車輛前方狀況，操作發(fā)動機或者制動器，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，先預測車輛的行進方向，選擇前方車輛的方式識別前方車輛，直行的車距設定范圍限于傳感器的識別范圍，致使傳感器(包括雷達)，無法識別車輛周圍的所有領域時，無法準確識別前方車輛。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，軌跡推算即使出現(xiàn)微小變化，則對前車不同地進行識別，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確識別前方車輛的阻礙因素。下面敘述導致現(xiàn)有的智能型定速巡航控制裝置識別前方車輛時發(fā)生問題的幾個因素。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，因變曲率推測速度下降，在曲線道路行駛等狀態(tài)下，無法應對道路變曲率變化。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，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，行駛距離與當前位置越遠，誤差就會越大。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，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，根據(jù)道路曲率的推測誤差，靈活應用道寬，猶如駕駛者實際駕駛般，穩(wěn)定地控制車輛。技術方案
為實現(xiàn)所述目的，本發(fā)明一方面涉及的應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的偏移量，實施加減運算而算出變曲率，將此變曲率應用到所述前方道路；雷達，檢測應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用方法，其實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的偏移量，實施加減運算而算
出變曲率，將該變曲率應用到所述前方道路。有益效果
根據(jù)本發(fā)明，可以準確識別前方車輛，不會受到車輛傳感器噪聲等因素的影響，即追蹤前方車輛時，降低跟丟目標車輛的幾率，尤其降低因曲線道路的道路變化而跟丟前方車輛的幾率，同時降低因駕駛者操作造成誤差而沒有識別出前方車輛的幾率，猶如駕駛者直接識別前方車輛般，對車輛實施控制。而且減少有關識別前方車輛的調(diào)整(Tuning)而減少開發(fā)時間、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)明一實施例的應用變曲率的智能型定速巡航控制系統(tǒng)的結(jié)構 圖4至圖6是設定前方車輛追蹤范圍的說明 圖7是說明本發(fā)明一實施例的變曲率應用方法的流程圖。附圖標記說明
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
150 :控制部160 :顯示部。
具體實施例方式為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。本發(fā)明中使用的術語僅用以說明實施例，并不是對本發(fā)明進行限制。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) ”不排除所涉及的構件、步驟、動作以及/或元件以外的一個以上的其它構件、步驟、動作以及/或元件的存在或者補充。本發(fā)明是根據(jù)不同的推算距離的道路曲率誤差，設定前方車輛的扇形識別領域，識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，而是應用誤差識別前方車輛，準確識別前方車輛以控制車輛，猶如駕駛者直接實施控制。下面結(jié)合圖3至圖6，對本發(fā)明一實施例的應用變曲率的智能型定速巡航控制系統(tǒng)詳細進行描述。圖3是說明本發(fā)明一實施例的應用變曲率的智能型定速巡航控制系統(tǒng)的結(jié)構圖。圖4至圖6是設定前方車輛追蹤范圍的說明圖。圖3中，本發(fā)明的應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，根據(jù)駕駛者的操作計算轉(zhuǎn)向角的變化量，再根據(jù)計算的轉(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是從沿設定的移動路徑行駛的車輛收到的移動路徑的道路信息，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、因駕駛者修改行進軌跡造成的誤差等因素，計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)以及離中心點的偏移量C進行加減運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，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)實施加減運算而算出的變曲率應用于曲線道路的右側(cè)。雷達140檢測應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定通過雷達140檢測的前方車輛的追蹤范圍。具體說明追蹤范圍的設定,就是控制部150如何設定追蹤范圍的,如圖5所示,車輛行駛直線道路，通過雷達140檢測到前方車輛之后，根據(jù)與前方車輛的距離設定前方車輛的追蹤范圍(根據(jù)離車輛的距離設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，與③的拉開距離，相對應地設定前方車輛的追蹤范圍，對于在所設定的追蹤范圍內(nèi)行駛的前方車輛，全部視為追蹤對象，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，相應對地設定追蹤范圍，對于在設定范圍內(nèi)行駛的所有前方車輛，全部視為追蹤對象，從而準確追蹤前方車輛。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時，根據(jù)與前方車輛的距離，將追蹤范圍設定得較寬，前方車輛如④與車輛的行駛距離較接近時，根據(jù)與前方車輛的距離，將追蹤范圍設得較窄，并追蹤前方車輛而準確控制前方車輛，猶如駕駛者直接識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140檢測前方車輛，則如⑤，前方車輛行駛距離與車輛較遠時，根據(jù)與前方車輛的距離，把追蹤范圍設定得較大，并
追蹤前方車輛，如⑥，前方車輛的行駛距離較接近車輛時，根據(jù)與前方車輛的距離，把追蹤范圍設定得較小，并追蹤前方車輛?？刂撇?50是根據(jù)在設定的追蹤范圍內(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140檢測的前方車輛和控制部150設定的前方車輛的追蹤范圍。如上所述，本發(fā)明是準確識別前方車輛的同時不受車輛傳感器噪聲等因素的干擾。即，追蹤前方車輛時，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別前方車輛的幾率，從而猶如駕駛者直接識別前方車輛而控制車輛般控制車輛。而且減少有關前方車輛識別的調(diào)整(Tuning)而縮短開發(fā)時間、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，對本發(fā)明一實施例的應用變曲率的智能型定速巡航控制系統(tǒng)詳細進行描述。下面結(jié)合附圖7，對本發(fā)明一實施例的變曲率應用方法進行說明。圖7是本發(fā)明一實施例的說明變曲率應用方法的流程圖。如圖7所示，根據(jù)車輛上安裝的攝像機拍攝的圖像、沿設定的移動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軌跡而造成的誤差，算出曲線道路的變曲率(S701)。例如，對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)進行加算,算出曲線道路的曲率誤差(Re )，對算出的曲率誤差(Re )和推測的曲率值(Rm)以及離中心點的偏移量C進行加減運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用于右側(cè)曲線道路和左側(cè)曲線道路(S702)。例如，對于右側(cè)曲線道路應用的變曲率包含所計算的曲率誤差最小值，對于左側(cè)曲線道路應用的變曲率包含曲率誤差的最大值。通過雷達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，即距離設定檢測的前方車輛的追蹤范圍(S704 )，進而根據(jù)設定的追蹤范圍控制車輛(S705 )。以上實施例和特定用語僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解其依然可以對前述各實施例所述的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例所述技術方案的 范圍。
權利要求
1.一種應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的偏移量，實施加減運算而算出變曲率，將此變曲率應用到所述前方道路； 雷達，檢測應用所述變曲率的前方道路上的前方車輛。·
2.根據(jù)權利要求I所述的應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，顯示通過所述雷達檢測的所述前方車輛和通過所述控制部設定的所述前方車輛追蹤范圍。
3.根據(jù)權利要求I所述的應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，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算的變曲率，應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算后，再減去所述偏移量而算出的變曲率，應用到所述前方道路的右側(cè)。
4.根據(jù)權利要求I所述的應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。
5.一種變曲率應用方法，其特征在于，按如下步驟實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的偏移量，實施加減運算而算出變曲率，將該變曲率應用到所述前方道路。
6.根據(jù)權利要求5所述的變曲率應用方法，其特征在于，還包括檢測應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，根據(jù)道路曲率的推測誤差，靈活地應用道寬，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，可以準確識別前方車輛，不會受到車輛傳感器的噪聲等因素影響。即，追蹤前方車輛時，降低跟丟目標車輛的幾率，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致的誤差而未能識別前方車輛的幾率，猶如駕駛者直接識別前方車輛而控制車輛般控制車輛，減少有關識別前方車輛的調(diào)整(Tuning)，從而縮短開發(fā)時間，節(jié)省成本和提升車輛控制性。
文檔編號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)代摩比斯株式會社