用于執(zhí)行駕駛輔助的方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于執(zhí)行針對受控車輛的駕駛輔助的方法和裝置，包括：基于受控車輛的橫向加速度來確定第一縱向加速度目標(biāo)值，基于受控車輛的目標(biāo)速度來確定第二縱向加速度目標(biāo)值，基于第一縱向加速度目標(biāo)值和第二縱向加速度目標(biāo)值中的最小值來確定第三縱向加速度目標(biāo)值，以及基于所確定的第三縱向加速度目標(biāo)值來控制受控車輛的縱向加速度。
【專利說明】用于執(zhí)行駕駛輔助的方法和裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于執(zhí)行針對車輛的駕駛輔助的方法和裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 在執(zhí)行針對車輛的駕駛輔助的現(xiàn)有技術(shù)中，所謂的電子穩(wěn)定控制（ESC)(也稱作 電子穩(wěn)定程序（ESP)或動態(tài)穩(wěn)定控制（DSC))的概念是已知的，其是用于通過檢測和減小牽 引力的損耗來改善車輛穩(wěn)定性的安全性的由計算機實現(xiàn)的控制技術(shù)，其中，控制目標(biāo)是車 輛的橫擺力矩（yaw moment)。
[0003] 用于執(zhí)行針對車輛的駕駛輔助的其他控制概念（例如，所謂的巡航控制（CC)和自 適應(yīng)巡航控制（ACC))是已知的。根據(jù)巡航控制（CC)，受控車輛的縱向加速度是基于用戶設(shè) 置的目標(biāo)速度與受控車輛的當(dāng)前速度的比較來控制的。如果當(dāng)前速度低于用戶設(shè)置的目標(biāo) 速度，則受控車輛將正向加速，直到當(dāng)前速度與用戶設(shè)置的目標(biāo)速度相匹配為止，且如果當(dāng) 前速度大于用戶設(shè)置的目標(biāo)速度，則受控車輛將被減速，直到當(dāng)前速度與用戶設(shè)置的目標(biāo) 速度相匹配為止。
[0004] 根據(jù)自適應(yīng)巡航控制（ACC)，將類似于上述巡航控制（CC)來控制車輛，但是除此 之外，一旦并且只要確定到前車的距離等于或低于用戶設(shè)置的或預(yù)設(shè)的目標(biāo)距離，則受控 車輛的縱向加速度將被控制，以使得只要前車正在以等于或低于目標(biāo)速度的速度行駛，那 么就至少保持到前車的目標(biāo)距離。
[0005] 最近，根據(jù)EP1992537A2,提出了用于執(zhí)行針對車輛的駕駛輔助的另一種概念，該 概念（稱作例如G-矢量控制，GVC)可以作為上述電子穩(wěn)定控制（ESC)的備選或附加來提 供，其中，控制目標(biāo)是車輛的縱向加速度，并且該控制基于車輛的橫向加速度和橫向急動度 (jerk)?？梢酝ㄟ^使用車輛的預(yù)測橫向加速度和橫向急動度將GVC的縱向控制概念擴展為 預(yù)覽G-矢量控制（PGVC)。
[0006] 具體地，根據(jù)控制概念，確定車輛的橫向加速度（即，車輛在垂直于車輛的縱向方 向的橫向方向上的加速度，其中，車輛的縱向方向與車輛的移動方向相對應(yīng)）和車輛的橫 向急動度（即，車輛在橫向方向上的急動度）。基于確定的橫向加速度和橫向急動度來控制 車輛的縱向加速度。
[0007] 雖然已經(jīng)發(fā)展出了車輛的縱向加速度的控制以及基于橫向急動度的控制的基本 概念，但是期望修改并且進一步開發(fā)EP1992537A2的控制概念，以提供增強的安全性和更 高的駕駛員舒適度和方便性，具體地，用于提供增強的車輛操縱和過彎行為。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 鑒于上述目的，根據(jù)本發(fā)明提出了根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于執(zhí)行針對車輛的駕 駛輔助的方法和根據(jù)權(quán)利要求15所述的用于執(zhí)行針對車輛的駕駛輔助的裝置。此外，提出 了根據(jù)權(quán)利要求16所述的計算機程序產(chǎn)品。從屬權(quán)利要求涉及本發(fā)明的一些優(yōu)選實施例。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的一般方案，可以提供一種用于執(zhí)行針對車輛的駕駛輔助的方法或裝 置，其中，確定行進車輛的橫向加速度和橫向急動度或者至少指示行進車輛的橫向加速度 和橫向急動度的參數(shù)，具體地，被規(guī)律地確定或者甚至被持續(xù)地監(jiān)控，然后可以基于確定的 橫向加速度和橫向急動度或者根據(jù)巡航控制或自適應(yīng)巡航控制來控制行進車輛的縱向加 速度。
[0010] 此外，附加地或備選地，可以提供一種用于執(zhí)行針對車輛的駕駛輔助的方法或裝 置，其中，基于受控車輛的車輛速度并且基于諸如受控車輛前方的道路的彎道（例如在預(yù) 覽點處）的曲率等的曲率信息來提前預(yù)測（估計）（具體地，規(guī)律地預(yù)測（估計）或者甚至 持續(xù)地預(yù)測（估計））行進車輛的橫向加速度和橫向急動度或者至少指示行進車輛的橫向 加速度和橫向急動度的參數(shù)，然后，可以基于預(yù)測（估計）的橫向加速度和橫向急動度（例 如，基于受控車輛前方的道路的彎道的曲率的時間導(dǎo)數(shù)以及受控車輛的車輛速度）或者根 據(jù)巡航控制或自適應(yīng)巡航控制來控制行進車輛的縱向加速度。
[0011] 在上文中，可以基于獨立確定的目標(biāo)縱向加速度控制值的比較（具體地，通過得 到比較的目標(biāo)縱向加速度控制值中的最小值）來做出關(guān)于是根據(jù)巡航控制/自適應(yīng)巡航 控制的目標(biāo)縱向加速度控制值還是基于根據(jù)確定的或預(yù)測（估計）的橫向加速度和/或橫 向急動度確定的另一目標(biāo)縱向加速度控制值來控制受控車輛的縱向方向的決定。
[0012] 這具有以下優(yōu)點：可以以容易且有效的方式來組合不同的控制算法，其原因在于 可以通過不同的控制算法獨立地確定各目標(biāo)縱向加速度控制值。然后，由控制器向車輛的 驅(qū)動器實際輸出等于比較的目標(biāo)縱向加速度控制值中的較小值的目標(biāo)縱向加速度控制值， 以基于輸出的目標(biāo)縱向加速度控制值來控制車輛的縱向加速度。
[0013] 這進一步提供了以下優(yōu)點：控制算法的組合提供了高駕駛安全性，這是因為為了 安全性的原因，始終輸出兩個（或更多個）比較的目標(biāo)縱向加速度控制值中的較小的目標(biāo) 縱向加速度控制值。
[0014] 也即是說，如果兩個目標(biāo)縱向加速度控制值均為正，則使用較小的目標(biāo)縱向加速 度控制值，從而導(dǎo)致車輛的較小的正縱向加速，即，導(dǎo)致不太強的加速。另一方面，如果兩個 目標(biāo)縱向加速度控制值均為負，則使用較小的目標(biāo)縱向加速度控制值（即，較大的負值）， 從而導(dǎo)致車輛的較大的縱向減速，即，導(dǎo)致較強的減速。最后，如果一個目標(biāo)縱向加速度控 制值為正而一個目標(biāo)縱向加速度控制值為負，則將使用負目標(biāo)縱向加速度控制值，從而使 減速的命令優(yōu)先于并發(fā)的加速的命令。因此，可以維持根據(jù)控制算法的駕駛性能的高安全 性。
[0015] 總而言之，根據(jù)本發(fā)明的第一方案，提出了一種用于執(zhí)行針對在道路上在縱向方 向上移動的受控車輛的駕駛輔助的方法，包括：基于所述受控車輛的橫向加速度（例如，車 輛的實際當(dāng)前橫向加速度（例如，在GVC中）、或者將在受控車輛的當(dāng)前位置前方的預(yù)覽點 處作用于受控車輛的受控車輛的預(yù)測/估計的橫向加速度）來確定第一縱向加速度目標(biāo) 值，基于所述受控車輛的目標(biāo)速度來確定第二縱向加速度目標(biāo)值，基于所述第一縱向加速 度目標(biāo)值和所述第二縱向加速度目標(biāo)值中的最小值來確定第三縱向加速度目標(biāo)值，以及基 于所確定的第三縱向加速度目標(biāo)值來控制所述受控車輛的縱向加速度。
[0016] 根據(jù)優(yōu)選的方案，可以根據(jù)巡航控制基于所述受控車輛的所述目標(biāo)速度來確定所 述第二縱向加速度目標(biāo)值，或者可以根據(jù)自適應(yīng)巡航控制基于所述受控車輛的所述目標(biāo)速 度并且基于從所述受控車輛到前車的目標(biāo)距離來確定所述第二縱向加速度目標(biāo)值。
[0017] 根據(jù)另一優(yōu)選的方案，確定所述第一縱向加速度目標(biāo)值的步驟包括：基于所述受 控車輛的橫向加速度來確定第四縱向加速度目標(biāo)值的步驟和調(diào)整所述第四縱向加速度目 標(biāo)值的步驟。
[0018] 優(yōu)選地，可以基于以下各項中的至少一項來執(zhí)行調(diào)整所述第四縱向加速度目標(biāo)值 的步驟：所述受控車輛的實際速度與所述受控車輛的所述目標(biāo)速度之間的差值、從所述受 控車輛到前車的實際距離與從所述受控車輛到所述前車的目標(biāo)距離之間的差值、所述受控 車輛的速度與所述前車的速度之間的差值、以及所述受控車輛在所述受控車輛前方的道路 的預(yù)覽點處的估計的橫向加速度，所述估計的橫向加速度是基于所述道路在所述預(yù)覽點處 的曲率的估計（預(yù)測）和/或所述道路在受控車輛處的曲率和所述受控車輛的所述當(dāng)前速 度來計算的。
[0019] 在一些場景中，可能優(yōu)選的是：基于受控車輛的橫向加速度來控制縱向加速度優(yōu) 先于基于受控車輛的目標(biāo)速度和/或到前車的目標(biāo)距離來進行縱向加速度控制。這種場景 可以根據(jù)諸如以下條件等的不同條件來確定：所述受控車輛的實際速度與所述受控車輛的 所述目標(biāo)速度之間的差值、從所述受控車輛到前車的實際距離與從所述受控車輛到所述前 車的目標(biāo)距離之間的差值、所述受控車輛的速度與所述前車的速度之間的差值、和/或所 述受控車輛在所述受控車輛前方的所述道路的所述預(yù)覽點處的估計的橫向加速度。
[0020] 上述方案具有以下優(yōu)點：可以在與另一縱向加速度目標(biāo)值進行比較之前適當(dāng)?shù)卣{(diào) 整基本的縱向加速度目標(biāo)值，以便能夠根據(jù)條件優(yōu)先選擇基于受控車輛的橫向加速度的縱 向加速度。
[0021] 優(yōu)選地，可以基于通過取決于以下各項中的至少一項的加權(quán)函數(shù)所確定的第一加 權(quán)因子來執(zhí)行調(diào)整所述第四縱向加速度目標(biāo)值的步驟：所述受控車輛的實際速度與所述受 控車輛的所述目標(biāo)速度之間的差值、從所述受控車輛到前車的實際距離與從所述受控車輛 到所述前車的目標(biāo)距離之間的差值、所述受控車輛的速度與所述前車的速度之間的差值、 以及所述受控車輛在所述受控車輛前方的所述道路的所述預(yù)覽點處的所述估計的橫向加 速度。
[0022] 在備選的優(yōu)選方案中，可以基于通過以下各項中的至少一項所確定的第一加權(quán)因 子來執(zhí)行調(diào)整所述第四縱向加速度目標(biāo)值的步驟：取決于所述受控車輛的實際速度與所述 受控車輛的所述目標(biāo)速度之間的差值的第一加權(quán)函數(shù)、取決于從所述受控車輛到前車的實 際距離與從所述受控車輛到所述前車的目標(biāo)距離之間的差值的第二加權(quán)函數(shù)、取決于所述 受控車輛的速度與所述前車的速度之間的差值的第三加權(quán)函數(shù)、以及取決于所述受控車輛 在所述受控車輛前方的所述道路的所述預(yù)覽點處的所述估計的橫向加速度的第四加權(quán)函 數(shù)。
[0023] 根據(jù)另一優(yōu)選的方案，確定所述第二縱向加速度目標(biāo)值的步驟可以包括：基于所 述受控車輛的所述目標(biāo)速度來確定第五縱向加速度目標(biāo)值的步驟以及調(diào)整所述第五縱向 加速度目標(biāo)值的步驟。
[0024] 優(yōu)選地，可以基于以下各項中的至少一項來執(zhí)行調(diào)整所述第五縱向加速度目標(biāo)值 的步驟：所述受控車輛的實際速度與所述受控車輛的所述目標(biāo)速度之間的差值、從所述受 控車輛到前車的實際距離與從所述受控車輛到所述前車的目標(biāo)距離之間的差值、所述受控 車輛的速度與所述前車的速度之間的差值、以及所述受控車輛在所述受控車輛前方的道路 的預(yù)覽點處的估計的橫向加速度，所述估計的橫向加速度是基于所述道路在所述預(yù)覽點處 的曲率的估計和所述受控車輛的所述當(dāng)前速度來計算的。
[0025] 在一些場景中，可能優(yōu)選的是：基于受控車輛的目標(biāo)速度和/或到前車的目標(biāo)距 離來控制縱向加速度優(yōu)先于基于受控車輛的橫向加速度的縱向加速度控制。還可以根據(jù) 諸如與以下各項有關(guān)的條件等的不同條件來確定這些場景：所述受控車輛的實際速度與所 述受控車輛的所述目標(biāo)速度之間的差值、從所述受控車輛到前車的實際距離與從所述受控 車輛到所述前車的目標(biāo)距離之間的差值、所述受控車輛的速度與所述前車的速度之間的差 值、和/或所述受控車輛在所述受控車輛前方的道路的預(yù)覽點處的估計的橫向加速度。
[0026] 上述方案具有以下優(yōu)點：可以在與另一縱向加速度目標(biāo)值進行比較之前適當(dāng)?shù)卣{(diào) 整基本的縱向加速度目標(biāo)值，以便能夠根據(jù)條件優(yōu)先選擇基于受控車輛的目標(biāo)速度和/或 到前車的目標(biāo)距離的縱向加速度。
[0027] 優(yōu)選地，基于通過取決于以下各項中的至少一項的加權(quán)函數(shù)所確定的第二加權(quán)因 子來執(zhí)行調(diào)整所述第五縱向加速度目標(biāo)值的步驟：所述受控車輛的實際速度與所述受控車 輛的所述目標(biāo)速度之間的差值、從所述受控車輛到前車的實際距離與從所述受控車輛到所 述前車的目標(biāo)距離之間的差值、所述受控車輛的速度與所述前車的速度之間的差值、以及 所述受控車輛在所述受控車輛前方的所述道路的所述預(yù)覽點處的所述估計的橫向加速度。
[0028] 在備選的優(yōu)選方案中，可以基于通過以下各項中的至少一項所確定的第二加權(quán)因 子來執(zhí)行調(diào)整所述第五縱向加速度目標(biāo)值的步驟：取決于所述受控車輛的實際速度與所述 受控車輛的所述目標(biāo)速度之間的差值的第一加權(quán)函數(shù)、取決于從所述受控車輛到前車的實 際距離與從所述受控車輛到所述前車的目標(biāo)距離之間的差值的第二加權(quán)函數(shù)、取決于所述 受控車輛的速度與所述前車的速度之間的差值的第三加權(quán)函數(shù)、以及取決于所述受控車輛 在所述受控車輛前方的所述道路的所述預(yù)覽點處的所述估計的橫向加速度的第四加權(quán)函 數(shù)。
[0029] 在其他優(yōu)選的方案中，可以根據(jù)相同的加權(quán)函數(shù)來確定上面提到的所述第一加權(quán) 因子和所述第二加權(quán)因子，使得所述第一加權(quán)因子和所述第二加權(quán)因子的總和等于1。
[0030] 在其他優(yōu)選的方案中，可以執(zhí)行調(diào)整所述第四縱向加速度目標(biāo)值的步驟，使得如 果所述第四縱向加速度目標(biāo)值小于〇,則所述第一縱向加速度目標(biāo)值可以被確定為所述第 四縱向加速度目標(biāo)值，以及如果所述第四縱向加速度目標(biāo)值等于或大于〇,則可以通過從所 述第四縱向加速度目標(biāo)值中減去所述第一加權(quán)因子和所述第四縱向加速度目標(biāo)值與所述 第五縱向加速度目標(biāo)值之間的差值的乘積來確定所述第一縱向加速度目標(biāo)值。
[0031] 在其他優(yōu)選的方案中，可以執(zhí)行調(diào)整所述第五縱向加速度目標(biāo)值的步驟，使得如 果所述第五縱向加速度目標(biāo)值大于所述第四縱向加速度目標(biāo)值，則所述第二縱向加速度目 標(biāo)值被確定為所述第五縱向加速度目標(biāo)值，以及如果所述第五縱向加速度目標(biāo)值等于或小 于所述第四縱向加速度目標(biāo)值，則可以通過將所述第二加權(quán)因子和所述第四縱向加速度目 標(biāo)值與所述第五縱向加速度目標(biāo)值之間的差值的乘積加至所述第五縱向加速度目標(biāo)值來 確定所述第二縱向加速度目標(biāo)值。
[0032] 在另一優(yōu)選的方案中，確定所述第一縱向加速度目標(biāo)值的步驟還可以包括：確定 基于所述車輛在過彎期間的確定的橫向加速度和相應(yīng)的橫向急動度計算出的第六縱向加 速度目標(biāo)值。
[0033] 在另一優(yōu)選的方案中，確定所述第一縱向加速度目標(biāo)值的步驟還可以包括：確定 基于所述車輛在預(yù)覽點處的估計的橫向加速度計算出的第七縱向加速度目標(biāo)值，所述預(yù)覽 點位于所述受控車輛前方預(yù)定預(yù)覽距離處，或者位于所述受控車輛前方基于預(yù)定預(yù)覽時間 和車輛的當(dāng)前速度計算出的預(yù)覽距離處，預(yù)覽點處的所述估計的橫向加速度是基于所述道 路在所述預(yù)覽點處的曲率的估計和所述受控車輛的所述當(dāng)前速度來計算的。
[0034] 在上面的優(yōu)選方案中，所述第一縱向加速度目標(biāo)值優(yōu)選地是基于所述第六縱向加 速度目標(biāo)值和所述第七縱向加速度目標(biāo)值來確定的。
[0035] 根據(jù)本發(fā)明的第二方案，提出了一種用于根據(jù)本發(fā)明的上述第一方案及其優(yōu)選方 案中的任意一個方案所述的方法執(zhí)行針對在道路上在縱向方向上移動的受控車輛的駕駛 輔助的裝置（例如，集成到車輛中或可安裝到車輛上的控制單元或控制系統(tǒng)）。
[0036] 所述裝置可以包括：第一縱向加速度目標(biāo)值確定裝置，用于基于所述受控車輛的 橫向加速度來確定第一縱向加速度目標(biāo)值；第二縱向加速度目標(biāo)值確定裝置，用于基于所 述受控車輛的目標(biāo)速度來確定第二縱向加速度目標(biāo)值；第三縱向加速度目標(biāo)值確定裝置， 用于基于所述第一縱向加速度目標(biāo)值和所述第二縱向加速度目標(biāo)值中的最小值來確定第 三縱向加速度目標(biāo)值；以及縱向加速度控制裝置，用于基于所確定的第三縱向加速度目標(biāo) 值來控制所述受控車輛的縱向加速度。
[0037] 根據(jù)本發(fā)明的第三方案，提出了一種計算機程序產(chǎn)品，包括計算機程序裝置，所述 計算機程序裝置用于使車輛控制裝置執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的上述第一方案及其優(yōu)選方案中的 任意一個方案所述的方法的步驟。
[0038] 在上文中，術(shù)語"加速度"可以是指速度（或速率）關(guān)于時間的導(dǎo)數(shù)，且術(shù)語急動 度是指加速度關(guān)于時間的導(dǎo)數(shù)或者速度（或速率）關(guān)于時間的二階導(dǎo)數(shù)。通常，如果未另 外聲明，那么本公開中使用的術(shù)語"加速度"可以包括正加速度（即，增加速度）以及負加 速度（即，減速或降低速度）。
[0039] 車輛的橫向方向也可以稱作車輛的俯仰軸的方向，車輛的縱向方向可以稱作車輛 的滾轉(zhuǎn)軸的方向。
[0040] 此外，雖然速度、加速度和急動度通常是矢量，但是諸如橫向加速度、縱向加速度 和橫向急動度等的術(shù)語通常是指標(biāo)量。
[0041] 在具有橫擺軸、俯仰軸和滾轉(zhuǎn)軸作為坐標(biāo)系的主軸的車輛的笛卡爾坐標(biāo)系中，橫 向加速度是指加速度矢量的俯仰軸坐標(biāo)，縱向加速度是指加速度矢量的滾轉(zhuǎn)軸坐標(biāo)。類似 地，橫向急動度是指急動度矢量的俯仰軸坐標(biāo)。
[0042] 在駕駛控制中，雖然縱向加速度可能優(yōu)選地需要區(qū)分正加速度（車輛在增加速度 的意義上的加速度）和車輛在減小速度和/或剎車的意義上的負加速度（減速），但是橫向 加速度不必區(qū)分正橫向加速度（即，向左/右加速）和負橫向加速度（即，向右/左加速）， 這是因為優(yōu)選地針對左轉(zhuǎn)駕駛和右轉(zhuǎn)駕駛應(yīng)當(dāng)類似地執(zhí)行駕駛控制。
[0043] 因此，橫向加速度可以類似地是指加速度矢量的俯仰軸坐標(biāo)的絕對值，然而，橫向 急動度可以優(yōu)選地是指橫向加速度的絕對值關(guān)于時間的導(dǎo)數(shù)。另一方面，橫向急動度優(yōu)選 地也可能需要區(qū)分正急動度（即，增加的橫向加速度）和負急動度（即，減小的橫向加速 度）。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0044] 圖1示例性地示出了當(dāng)在彎曲道路上駕駛期間縱向加速度（Gx)和橫向加速度（G y) 的時序圖（(a)由熟練駕駛員控制的Gx、（b)由ACC控制的Gx)。
[0045] 圖2示例性地示出了橫向加速度Gy、橫向急動度Gy和根據(jù)GVC確定的縱向加速 度目標(biāo)值Gxt ev。之間的關(guān)系。
[0046] 圖3示例性地示出了 g_g示意圖。
[0047] 圖4示例性地示出了針對預(yù)覽G-矢量控制（PGVC)的基于一般超前概念的縱向加 速度模型。
[0048] 圖5示例性地示出了通過預(yù)覽G-矢量控制（PGVC)進行減速控制的示意圖。
[0049] 圖6示例性地示出了通過預(yù)覽G-矢量控制（PGVC)進行加速控制的示意圖。
[0050] 圖7示例性地示出了兩個轉(zhuǎn)彎的路線布局的示意圖。
[0051] 圖8示例性地示出了由熟練駕駛員引起的縱向加速度與PGVC命令（Gxt PCT。）的計 算結(jié)果的比較。
[0052] 圖9示例性地示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的控制器系統(tǒng)的示意性框圖。
[0053] 圖10示例性地示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的加權(quán)函數(shù)的示意圖。
[0054] 圖11示例性地示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的控制器系統(tǒng)的組合塊的示意性框 圖。
[0055] 圖12示例性地示出了在沒有前車的情況下的縱向加速度控制的示意圖。
[0056] 圖13示例性地示出了在具有前車的情況下的縱向加速度控制的示意圖。
[0057] 圖14示例性地示出了用于通過ACC結(jié)合PGVC來控制縱向加速度的控制系統(tǒng)概覽 圖。
[0058] 圖15示例性地示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的控制器系統(tǒng)的示意性框圖。

【具體實施方式】
[0059] 下面將參照附圖來描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。所描述的實施例的特征和方案可以 被修改或組合以形成本發(fā)明的其他實施例。
[0060] 在這些附圖中，結(jié)合示例性實施例示例性地解釋預(yù)覽G-矢量控制（PGVC)和自適 應(yīng)巡航控制（ACC)的組合，其控制縱向加速度以保持恒定速率和與前車的安全時間間隔。 然而，巡航控制（CC)是ACC的功能之一并且將PGVC與CC而不是ACC進行組合的其他示例 性情況被視為包含在本公開中。具體地，在下面的示例性實施例中討論的控制算法的組合 (適用于PGVC和ACC控制算法的組合）也可以適用于PGVC和GVC (G矢量控制）中的任意 一個與CC和ACC中的任意一個的組合。此外，可以組合多于兩種控制算法。
[0061] 巡航控制（CC)是用于減小駕駛員在駕駛期間的踏板工作的功能之一。CC對于保 持恒定速率是有用的。然而，難以在彎曲道路駕駛時使用CC，其原因在于，CC通常不能在過 彎期間很好地用于加速/減速。
[0062] 為了擴展CC以在彎曲道路上方便且安全地使用，可以通過使用基于選擇最小值 方法和可選的一個或多個加權(quán)函數(shù)的組合塊（作為控制器中的縱向加速度目標(biāo)值確定裝 置）來將用于過彎的獨立的縱向加速度控制（預(yù)覽G-矢量控制：PGVC)與CC進行組合，以 在過彎期間方便地給予PGVC加速度控制優(yōu)先級。此外，該結(jié)構(gòu)使得容易替換/添加/移除 功能（例如，CC到自適應(yīng)巡航控制：ACC)，并且組合塊中的選擇最小值方法和加權(quán)函數(shù)在安 全和舒適的情況下使得其更加簡單。
[0063] 圖1示例性地示出了當(dāng)在彎曲道路上駕駛期間受控車輛的縱向加速度Gx的變化 (實線）和受控車輛的橫向加速度Gy的變化（虛線）。圖I (a)中所示的縱向加速度Gx受 到熟練駕駛員（在沒有任何自動控制的情況下）的控制，且在圖1(b)中，受控車輛的縱向 加速度G x受到ACC的控制。
[0064] 在兩種情況下，最大橫向加速度峰值幾乎相同（約5m / s2)，但是縱向加速度的變 化完全不同。熟練駕駛員在橫向加速度的絕對值增加以后對車輛進行減速（圖1(a)，部分 A)并且在過彎快結(jié)束時開始加速（圖I (a)，部分B)。然而，根據(jù)ACC的控制不是在過彎開 始時對車輛進行減速（圖I (b)，部分A'）而是在過彎期間開始減速（圖I (b)，部分B'）。 當(dāng)該ACC控制系統(tǒng)激活時，縱向加速度的這些差別將在過彎期間使駕駛員感到不舒適。 [0065] 為了擴展ACC的功能以在例如彎曲道路駕駛時使用，示例性地提出了利用曲率信 息的根據(jù)GVC或PGVC的附加縱向加速度控制算法。
[0066] 當(dāng)基于橫向運動進行縱向加速度控制時，使用橫向急動度的縱向加速度（稱作 "G-矢量控制"（GVC))是可用的。作為定義GVC的基本方程，可以使用下面的方程：

【權(quán)利要求】
1. 一種用于執(zhí)行針對在道路上在縱向方向上移動的受控車輛的駕駛輔助的方法，包 括： -基于所述受控車輛的橫向加速度（GY ;GY PV)來確定第一縱向加速度目標(biāo)值（Gxt pctc ; Gxt-PGVC-adjust)， -基于所述受控車輛的目標(biāo)速度來確定第二縱向加速度目標(biāo)值（GXT A。。;GXT Arc_a(Uust)， -基于所述第一縱向加速度目標(biāo)值（GXT PCT。;GXT_rcTC_a(Uust)和所述第二縱向加速度目標(biāo)值 (G XT_A。。;GXT Arc_adjust)中的最小值來確定第三縱向加速度目標(biāo)值，以及 -基于所確定的第三縱向加速度目標(biāo)值（Gxt)來控制所述受控車輛的縱向加速度（Gx)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 所述第二縱向加速度目標(biāo)值（GXT_Arc;GXT_Arc_ a(Uust)是根據(jù)巡航控制基于所述受控車輛的 所述目標(biāo)速度來確定的，或者所述第二縱向加速度目標(biāo)值（GXT Arc;GXT Arc a(Uust)是根據(jù)自適 應(yīng)巡航控制基于所述受控車輛的所述目標(biāo)速度并且基于從所述受控車輛到前車的目標(biāo)距 離來確定的。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于， 確定所述第一縱向加速度目標(biāo)值（GXT_rcTO_a(Uust)包括：基于所述受控車輛的橫向加速度 (GY ;GY PV)來確定第四縱向加速度目標(biāo)值（Gxt pctc)并且基于以下各項中的至少一項來調(diào)整 所述第四縱向加速度目標(biāo)值（Gxt pctc): -所述受控車輛的實際速度與所述受控車輛的所述目標(biāo)速度之間的差值（△ Vtgt)， -從所述受控車輛到前車的實際距離與從所述受控車輛到所述前車的目標(biāo)距離之間的 差值（Δ D)， -所述受控車輛的速度與所述前車的速度之間的差值（AVvpv)，以及 -所述受控車輛在所述受控車輛前方的所述道路的預(yù)覽點處的估計的橫向加速度（Gy &)，所述估計的橫向加速度（Gyest)是基于所述道路在所述預(yù)覽點處的曲率的估計和所述 受控車輛的所述當(dāng)前速度來計算的。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于， 基于通過取決于以下各項中的至少一項的加權(quán)函數(shù)所確定的第一加權(quán)因子（Ι-kW)來 執(zhí)行對所述第四縱向加速度目標(biāo)值（Gxt pctc)的調(diào)整： -所述受控車輛的所述實際速度與所述受控車輛的所述目標(biāo)速度之間的所述差值 (AVtgt), -從所述受控車輛到所述前車的所述實際距離與從所述受控車輛到所述前車的所述目 標(biāo)距離之間的所述差值（AD)， -所述受控車輛的所述速度與所述前車的所述速度之間的所述差值（△ Vvpv)，以及 -所述受控車輛在所述受控車輛前方的所述道路的所述預(yù)覽點處的所述估計的橫向加 速度（Gy_est)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于， 基于通過以下各項中的至少一項所確定的第一加權(quán)因子（Ι-kW)來執(zhí)行對所述第四縱 向加速度目標(biāo)值（Gxt pctc)的調(diào)整： -取決于所述受控車輛的所述實際速度與所述受控車輛的所述目標(biāo)速度之間的所述差 值（AVtgt)的第一加權(quán)函數(shù)， -取決于從所述受控車輛到所述前車的所述實際距離與從所述受控車輛到所述前車的 所述目標(biāo)距離之間的所述差值（AD)的第二加權(quán)函數(shù)， -取決于所述受控車輛的所述速度與所述前車的所述速度之間的所述差值（AVvpv)的 第三加權(quán)函數(shù)，以及 -取決于所述受控車輛在所述受控車輛前方的所述道路的所述預(yù)覽點處的所述估計的 橫向加速度（Gy est)的第四加權(quán)函數(shù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的方法，其特征在于，確定所述第二縱向加速度目 標(biāo)值（GXT ^atuust)包括：基于所述受控車輛的所述目標(biāo)速度來確定第五縱向加速度目標(biāo)值 (GXT_ ACC)并且基于以下各項中的至少一項來調(diào)整所述第五縱向加速度目標(biāo)值（Gxt acc): -所述受控車輛的實際速度與所述受控車輛的所述目標(biāo)速度之間的差值（△ Vtgt)， -從所述受控車輛到前車的實際距離與從所述受控車輛到所述前車的目標(biāo)距離之間的 差值（Δ D)， -所述受控車輛的速度與所述前車的速度之間的差值（AVvpv)，以及 -所述受控車輛在所述受控車輛前方的所述道路的預(yù)覽點處的估計的橫向加速度（Gy &)，所述估計的橫向加速度（Gyest)是基于所述道路在所述預(yù)覽點處的曲率的估計和所述 受控車輛的所述當(dāng)前速度來計算的。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于， 基于通過取決于以下各項中的至少一項的加權(quán)函數(shù)所確定的第二加權(quán)因子（kW)來執(zhí) 行對所述第五縱向加速度目標(biāo)值（Gxtjto)的調(diào)整： -所述受控車輛的所述實際速度與所述受控車輛的所述目標(biāo)速度之間的所述差值 (AVtgt), -從所述受控車輛到所述前車的所述實際距離與從所述受控車輛到所述前車的所述目 標(biāo)距離之間的所述差值（AD)， -所述受控車輛的所述速度與所述前車的所述速度之間的所述差值（△ Vvpv)，以及 -所述受控車輛在所述受控車輛前方的所述道路的所述預(yù)覽點處的所述估計的橫向加 速度（Gy_est)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于， 基于通過以下各項中的至少一項所確定的第二加權(quán)因子（kW)來執(zhí)行對所述第五縱向 加速度目標(biāo)值（Gxt aJ的調(diào)整： -取決于所述受控車輛的所述實際速度與所述受控車輛的所述目標(biāo)速度之間的所述差 值（AVtgt)的第一加權(quán)函數(shù)， -取決于從所述受控車輛到所述前車的所述實際距離與從所述受控車輛到所述前車的 所述目標(biāo)距離之間的所述差值（AD)的第二加權(quán)函數(shù)， -取決于所述受控車輛的所述速度與所述前車的所述速度之間的所述差值（AVvpv)的 第三加權(quán)函數(shù)，以及 -取決于所述受控車輛在所述受控車輛前方的所述道路的所述預(yù)覽點處的所述估計的 橫向加速度（Gy est)的第四加權(quán)函數(shù)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4和5中的一項以及權(quán)利要求7和8中的一項所述的方法，其特征在 于， 根據(jù)相同的加權(quán)函數(shù)來確定所述第一加權(quán)因子和所述第二加權(quán)因子（1-kW、kW)，使得 所述第一加權(quán)因子和所述第二加權(quán)因子（l_kW、kW)的總和等于1。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于， 執(zhí)行對所述第四縱向加速度目標(biāo)值（Gxt tctc)的調(diào)整，使得 -如果所述第四縱向加速度目標(biāo)值（Gxt pctc)小于0,則所述第一縱向加速度目標(biāo)值（Gxt PCTC_adjust)被確定為所述第四縱向加速度目標(biāo)值（GXT_rcvc)，以及 -如果所述第四縱向加速度目標(biāo)值（Gxt pctc)等于或大于0,則通過從所述第四縱向加速 度目標(biāo)值（GXT PCT。）中減去所述第一加權(quán)因子（Ι-kW)和所述第四縱向加速度目標(biāo)值（GXT PCT。） 與所述第五縱向加速度目標(biāo)值（GXT A。。）之間的差值的乘積來確定所述第一縱向加速度目標(biāo) 值 ^XT-PGVC-adjust)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的方法，其特征在于， 執(zhí)行對所述第五縱向加速度目標(biāo)值（GXT A。。）的調(diào)整，使得 -如果所述第五縱向加速度目標(biāo)值（GXT A。。）大于所述第四縱向加速度目標(biāo)值（Gxt pctc)， 則所述第二縱向加速度目標(biāo)值（GXT Arc_a(Uust)被確定為所述第五縱向加速度目標(biāo)值（Gxt a。。)， 以及 -如果所述第五縱向加速度目標(biāo)值（GXT A。。）等于或小于所述第四縱向加速度目標(biāo)值 (GXT_rcvc)，則通過將所述第二加權(quán)因子（kW)和所述第四縱向加速度目標(biāo)值（G xt pctc)與所述 第五縱向加速度目標(biāo)值（Gxt acc)之間的差值的乘積加至所述第五縱向加速度目標(biāo)值（Gxt J來確定所述第二縱向加速度目標(biāo)值（GXT Arc_adjust)。
12. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于， 確定所述第一縱向加速度目標(biāo)值（GXT_rcv。;GXT_ rcTC_a(Uust)包括：確定基于所述車輛在過彎 期間的確定的橫向加速度（Gy)和相應(yīng)的橫向急動度（Gy)計算出的第六縱向加速度目標(biāo) 值（GXT-GVC)。
13. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于， 確定所述第一縱向加速度目標(biāo)值（GXT_PeTO;GXT_P(；TO_ a(Uust)包括：確定基于所述車輛在預(yù) 覽點處的預(yù)測橫向加速度（Gypv)計算出的第七縱向加速度目標(biāo)值（GXTPV)，所述預(yù)覽點位于 所述受控車輛前方預(yù)定預(yù)覽距離（L pv)處，或者位于所述受控車輛前方基于預(yù)定預(yù)覽時間 (tpv)和所述車輛的當(dāng)前速度計算出的預(yù)覽距離（L pv)處，預(yù)覽點處的所述估計的橫向加速 度（Gy est)是基于所述道路在所述預(yù)覽點處的曲率的估計和所述受控車輛的所述當(dāng)前速度 來計算的。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12和13所述的方法，其特征在于， 所述第一縱向加速度目標(biāo)值（Gxt tcto)是基于所述第六縱向加速度目標(biāo)值（GXT 和所 述第七縱向加速度目標(biāo)值（Gxt pv)來確定的。
15. -種用于根據(jù)前述權(quán)利要求中任意一項所述的方法來執(zhí)行針對在道路上在縱向方 向上移動的受控車輛的駕駛輔助的裝置，包括： -第一縱向加速度目標(biāo)值確定裝置（120 ;400)，用于基于所述受控車輛的橫向加速度 (GY ;GY PV)來確定第一縱向加速度目標(biāo)值（Gxt pctc ;GXT PCVC_adJust)， -第二縱向加速度目標(biāo)值確定裝置（110 ;300)，用于基于所述受控車輛的目標(biāo)速度來 確定第二縱向加速度目標(biāo)值（GXT A。。;GXTMst)， -第三縱向加速度目標(biāo)值確定裝置（130 ;100)，用于基于所述第一縱向加速度目標(biāo)值 (GXT_rcTC;GXT P(；TO_a(Uust)和所述第二縱向加速度目標(biāo)值（GXT Arc;GXT Arc_a(Uust)中的最小值來確定 第三縱向加速度目標(biāo)值，以及 -縱向加速度控制裝置（100)，用于基于所確定的第三縱向加速度目標(biāo)值（Gxt)來控制 所述受控車輛的縱向加速度（Gx)。
16. -種計算機程序產(chǎn)品，包括計算機程序裝置，所述計算機程序裝置用于使車輛控制 裝置執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至14中至少一項所述的方法的步驟。
【文檔編號】B60W10/04GK104512405SQ201410049903
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年2月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月30日
【發(fā)明者】高橋絢也, 黑柯·奧特曼修弗路威, 山門誠, 兒島隆生 申請人:株式會社日立制作所