CN106364317A - 一种汽车定距巡航***及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种汽车定距巡航***及其方法，属于汽车技术领域。它解决了现有的技术在定距巡航时安全性不高的问题。本汽车定距巡航***包括控制单元以及与所述控制单元连接车距检测模块、雷达探头一、雷达探头二、提醒器和发动机控制模块；本汽车定距巡航方法包括设定前方车辆与跟随车辆之间的安全车距，在检测到有车辆进入到雷达探头一或雷达探头二的探测区域时发出提醒声，同时对雷达探头三和雷达探头四测定的行驶车距进行比较提取最短行驶车距，并将其与安全车距进行比较获取两者之间的差值，根据该差值控制车辆以相应的油门控制信号进行车速控制直到行驶车距等于安全车距。本***及其方法能够提高在实现车辆按设定车距行驶时的行车安全。

Description

一种汽车定距巡航***及其方法
技术领域
本发明属于汽车技术领域，涉及一种汽车定距巡航***及其方法。
背景技术
随着国内汽车保有量的增加，城市交通变得越来越拥堵，排队跟车现象越来越普遍；同时车辆在需要引导等跟车的情况下，驾驶员必须不停的控制加、减速度或者换挡来保持一定车距，这给驾驶员带来了麻烦。
针对上述存在的问题，现有中国专利文献公开了一种车距辅助控制***的车距辅助控制方法【申请号：CN201310196325.7】，其包括如下步骤：第一，由车载毫米波雷达探测与前方车辆的相对速度和相对距离；第二，车距辅助控制器通过雷达CAN通讯接口采集所述相对速度和相对距离；第三，驾驶员通过所述车距辅助控制器设定与前方车辆的期望间距；第四，计算所述相对距离与所述期望间距之间的差值，得到间距误差；第五，将所述相对速度和所述间距误差作为所述车距辅助控制器中模糊控制器的输入，查询所述模糊控制器中的车辆期望加速度脉谱图，而得出车辆的期望加速度；第六，根据车辆的期望加速度，计算发动机的期望油门开度；第七，通过控制电控发动机的期望油门开度，进而控制车辆行驶速度，从而替代驾驶员进行车距辅助控制。虽然该发明使车辆能够自动保持驾驶员指定的车距或者车速行驶，减少驾驶疲劳，但是在根据指定车距进行跟车时，若前方车辆偏离直线行驶，那么前方车辆将会偏离检测范围，会引起跟随车辆进行加速以使前方车辆回到视野中，但是在这样做时，在交通拥挤的城市中，跟随车辆违背驾驶员期望而加速，可能与前方正在变向的车辆发生碰撞，影响行车安全，安全性不高。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种汽车定距巡航***及其方法，该汽车定距巡航***及其方法所要解决的技术问题是：如何提高在实现车辆按设定车距行驶时的行车安全。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种汽车定距巡航***，包括用于检测与前方车辆行驶车距的车距检测模块，其特征在于，所述汽车定距巡航***还包括控制单元以及与所述控制单元连接的用于检测车辆左侧情况的雷达探头一、用于检测车辆右侧情况的雷达探头二、用于提醒驾驶员车辆前方情况的提醒器和用于调整车辆行驶速度的发动机控制模块，所述车距检测模块与所述控制单元连接，所述控制单元根据雷达探头一和雷达探头二输送的信号判断前方车辆出现转向或两侧车辆出现加塞时通过控制提醒器进行提醒，并根据车距检测模块检测的与前方车辆的最短行驶车距来发出相应的油门控制信号给发动机控制模块，以控制车辆保持预设的安全车距进行行驶。
本汽车定距巡航***的工作原理为：通过车距检测模块检测跟随车辆与前方车辆的行驶车距，本***中的雷达探头一和雷达探头二只用于检测车辆前方车辆是否出现转向和两侧车辆是否出现加塞，并不对车辆的车距进行检测，简化了雷达探头的功能，在有车辆进入雷达探头一或雷达探头二的区域，但车距检测模块未检测到行驶车距的变化时判断两侧车辆出现加塞现象，控制单元则发出控制信号给提醒器，通过提醒器提醒驾驶员做出正确判断并对定距巡航做出相应的调整，通过此操作有效避免了后方车辆的加塞行为，在减少开车途中烦恼的同时保证了车辆在出现加塞行为时的行车安全；在有车辆进入雷达探头一或雷达探头二的区域且车距检测模块检测到行驶车距发出变化时，根据检测的当前行驶车距获取最短行驶车距并与预设的安全车距进行计算获取差值，根据该差值获取增加油门开度的油门控制信号或减少油门开度的油门控制信号并发送给发动机控制模块，发动机控制模块以油门控制信号不断调整车辆行驶速度，在行驶车距等于预设的安全车距时，发动机控制模块根据当前的油门控制信号控制车辆以预设的安全车距进行行驶。本***在实现车辆以预设的安全车距进行巡航的同时，也保证了在前方车辆发生变道时能发出提醒并作出相应操作以使车辆保持在安全车距范围内，提高了在实现车辆按设定车距行驶时的行车安全，同时也避免了车辆跟随前方车辆变向而违背驾驶员的真实意图的情况。
在上述的汽车定距巡航***中，所述车距检测模块包括至少两个雷达探头，分别为雷达探头三和雷达探头四，所述控制单元用于根据雷达探头三和雷达探头四输送的数据进行综合判断来确定前方车辆与跟随车辆的行驶车距是否等于预设的安全车距。通过两个雷达探头对前方车辆与跟随车辆之间的行驶车距进行判断，可有效提高判断精确度，同时在前方车辆发生转向时能以两者测定的最短距离作为行驶车距与预设的安全车距进行判断，提高定距巡航使用的安全性。
在上述的汽车定距巡航***中，所述汽车定距巡航***还包括用于检测车辆当前行驶速度的车速传感器，所述车速传感器与控制单元的输入端连接，所述控制单元用于根据接收的车辆当前行驶速度与计算的行驶车距与安全车距之间的差值获取对应的一个预设的油门控制信号并发送给发动机控制模块。在控制单元内预先存储关于油门控制信号的控制参数模型，在控制参数模型中，油门控制信号与行驶速度和差值之间为一一对应关系，在获得行驶速度和差值后代入控制参数模型中即可获取对应的油门控制信号，使车辆以最准确的控制信号调整到以安全车距进行巡航，进一步提高了定距巡航的安全性。
在上述的汽车定距巡航***中，所述汽车定距巡航***还包括用于设置车辆间距的按键，所述按键与控制单元的输入端连接，所述按键设置在方向盘或仪表板上。驾驶员可以通过按键对车辆跟车的安全车距进行设置与调整，设定方便。
在上述的汽车定距巡航***中，所述汽车定距巡航***还包括用于在两侧车辆出现加塞情况时进行报警的蜂鸣器，所述蜂鸣器与控制单元连接。设置一个蜂鸣器，能够使车辆出现加塞现象时，自动发出蜂鸣声，从而对想要加塞的车辆做出提醒，使在本车做出相应安全措施的同时，也提醒其他车辆注意安全，提高了行车安全性。
在上述的汽车定距巡航***中，所述汽车定距巡航***还包括用于在车辆自动跟随前方车辆转向时取消车辆转向的触摸按钮，所述触摸按钮与控制单元的输入端连接。设置触摸按钮，可在提醒器响起时，快速取消车辆转向操作，使车辆保持原有意图进行行驶，提高了车辆的行驶舒适性和安全性。
一种汽车定距巡航方法，其特征在于，所述汽车定距巡航方法包括设定前方车辆与跟随车辆之间的安全车距，通过雷达探头三和雷达探头四实时测定跟随车辆与前方车辆之间的行驶车距，通过雷达探头一和雷达探头二判断是否有车辆进入其探测区域，在检测到有车辆进入到雷达探头一或雷达探头二的探测区域时发出提醒声，同时对雷达探头三和雷达探头四测定的行驶车距进行比较提取最短行驶车距，将最短行驶车距与安全车距进行比较获取两者之间的差值，根据该差值控制车辆以增加的油门控制信号或者以减少的油门控制信号进行车速控制，直到行驶车距等于安全车距。
本汽车定距巡航方法工作原理为：在车辆进行定距巡航前，首先对安全车距进行设定，设定完成后起动，在行驶过程中，各雷达探头处于工作状态，在雷达探头一和雷达探头二均没有探测到相关信号时，将雷达探头三和雷达探头四探测的数据做平均值计算，以保证探测数据的精确性，将两者探测的平均行驶车距与安全车距进行比较获取差值，并以该差值控制车辆以增加的油门控制信号或者以减少的油门控制信号进行车速控制，在雷达探头一和雷达探头二均探测到有车辆进入到该探测区域时，发出提示声，提醒驾驶员做出正确判断以调整定距巡航模式，同时，以雷达探头三和雷达探头四探测到的最短行驶车距与安全车距进行比较，以使跟随车辆与前方车辆保持在安全车距内，在避免后方车辆加塞情况的同时，也保证了行车的安全性，减少了开车途中的舒适性。
在上述的汽车定距巡航方法中，在根据雷达探头一和雷达探头二探测的数据判断前方车辆出现转向时，若未接收到方向盘的调整信号，跟随车辆在前方车辆出现转向时，跟随前方车辆的行驶方向进行行驶，反之，在接收到方向盘的调整信号时，跟随车辆保持原行驶方向行驶，通过雷达探头三和雷达探头四输送的信号来使车辆以安全车距进行定距巡航。在汽车定距巡航过程中，若前方车辆出现转向等情况时，跟随车辆若不作出方向盘调整，那么车辆也会随着前方车辆转向，那么就会违背车辆的原有驾驶意图，通过提醒使驾驶员做出相应措施，即可保证车辆保持原有意图驾驶，又能保证行车安全。
在上述的汽车定距巡航方法中，所述汽车定距巡航方法还包括实时检测车辆当前行驶速度，根据行驶速度和计算的行驶车距与安全车距之间的差值获取一个对应的预设的油门控制信号。对油门控制信号进行精确预设，可保证车辆在定距巡航中能以精确的油门控制信号来快速达到预设的安全车距，提高安全性。
在上述的汽车定距巡航方法中，所述预设的油门控制信号具体为：设置n个行驶车距与安全车距之间的差值，n个行驶速度，n个油门控制信号，将油门控制信号与差值和行驶速度建立一一对应关系的参数模型。本汽车定距巡航方法在运行过程中，将获取的当前行驶速度、计算的行驶车距与安全车距之间的差值代入到设定的参数模型中，然后对应得到一个预设的油门控制信号，根据该油门控制信号进行车速控制，能够更精确快速的达到预设的安全车距，提高行车安全性。
在上述的汽车定距巡航方法中，所述的安全车距通过按键进行设定。
与现有技术相比，本汽车定距巡航***及其方法具有以下优点：
1、本发明能够在拥堵城市交通中或者其他跟车工况下，自动以设定的安全车距进行行驶，较少了频繁变换车速的操作，同时本发明的设计在一定程度上避免了后方车辆加塞的情况发生，减少了开车途中的烦恼。
2、本发明能在前方车辆变换车道或者转向或者后方车辆加塞时，根据雷达探头检测信息的反馈，能够提醒驾驶员做出正确判断调整车辆定距巡航模式，提高了在实现车辆按设定车距行驶时的行车安全性。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明在前方车辆直行情况下的示意图。
图3是本发明在前方车辆发生转向情况下的示意图。
图4是本发明在左/右侧出现加塞情况下的示意图。
图5是本发明的控制流程图。
图中，1、控制单元；2、车距检测模块；21、雷达探头三；22、雷达探头四；3、雷达探头一；4、雷达探头二；5、发动机控制模块；6、提醒器；7、车速传感器；8、按键；9、触摸按钮；10、蜂鸣器。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1所示，本汽车定距巡航***包括控制单元1以及与控制单元1连接的用于检测与前方车辆行驶车距的车距检测模块2、用于检测车辆左侧情况的雷达探头一3、用于检测车辆右侧情况的雷达探头二4、用于提醒驾驶员车辆前方情况的提醒器6和用于调整车辆行驶速度的发动机控制模块5，控制单元1根据雷达探头一3和雷达探头二4输送的信号判断前方车辆出现转向或两侧车辆出现加塞时通过控制提醒器6进行提醒，并根据车距检测模块2检测的与前方车辆的最短行驶车距来发出相应的油门控制信号给发动机控制模块5，以控制车辆保持预设的安全车距进行行驶。其中，车距检测模块2包括至少两个雷达探头，分别为雷达探头三21和雷达探头四22，控制单元1用于根据雷达探头三21和雷达探头四22输送的数据进行综合判断来确定前方车辆与跟随车辆的行驶车距是否等于预设的安全车距。通过两个雷达探头对前方车辆与跟随车辆之间的行驶车距进行判断，可有效提高判断精确度，同时在前方车辆发生转向时能以两者测定的最短距离作为行驶车距与预设的安全车距进行判断，提高定距巡航使用的安全性。
作为优选，汽车定距巡航***还包括用于检测车辆当前行驶速度的车速传感器7，车速传感器7与控制单元1的输入端连接，控制单元1用于根据接收的车辆当前行驶速度与计算的行驶车距与安全车距之间的差值获取对应的一个预设的油门控制信号并发送给发动机控制模块5。在控制单元1内预先存储关于油门控制信号的控制参数模型，在控制参数模型中，油门控制信号与行驶速度和差值之间为一一对应关系，在获得行驶速度和差值后代入控制参数模型中即可获取对应的油门控制信号，使车辆以最准确的控制信号调整到以安全车距进行巡航，进一步提高了定距巡航的安全性。
作为优选，汽车定距巡航***还包括用于设置车辆间距的按键8，按键8与控制单元1的输入端连接，按键8设置在方向盘或仪表板上。驾驶员可以通过按键8对车辆跟车的安全车距进行设置与调整，设定方便。
作为优选方案，汽车定距巡航***还包括用于在两侧车辆出现加塞情况时进行报警的蜂鸣器10，蜂鸣器10与控制单元1连接。设置一个蜂鸣器10，能够使车辆出现加塞现象时，自动发出蜂鸣声，从而对想要加塞的车辆做出提醒，使在本车做出相应安全措施的同时，也提醒其他车辆注意安全，提高了行车安全性。
作为优选方案，汽车定距巡航***还包括用于在车辆自动跟随前方车辆转向时取消车辆转向的触摸按钮9，触摸按钮9与控制单元1的输入端连接。设置触摸按钮9，可在提醒器6响起时，快速取消车辆转向操作，使车辆保持原有意图进行行驶，提高了车辆的行驶舒适性和安全性。
如图5所示，本汽车定距巡航方法包括如下步骤：设定前方车辆与跟随车辆之间的安全车距，该安全车距通过按键8进行设定；通过雷达探头三21和雷达探头四22实时测定跟随车辆与前方车辆之间的行驶车距，通过雷达探头一3和雷达探头二4判断是否有车辆进入其探测区域，在检测到有车辆进入到雷达探头一3或雷达探头二4的探测区域时发出提醒声，同时对雷达探头三21和雷达探头四22测定的行驶车距进行比较提取最短行驶车距，将最短行驶车距与安全车距进行比较获取两者之间的差值，根据该差值控制车辆以增加的油门控制信号或者以减少的油门控制信号进行车速控制，直到行驶车距等于安全车距。
作为优选方案，在根据雷达探头一3和雷达探头二4探测的数据判断前方车辆出现转向时，若未接收到方向盘的调整信号，跟随车辆在前方车辆出现转向时，跟随前方车辆的行驶方向进行行驶，反之，在接收到方向盘的调整信号时，跟随车辆保持原行驶方向行驶，通过雷达探头三21和雷达探头四22输送的信号来使车辆以安全车距进行定距巡航。在汽车定距巡航过程中，若前方车辆出现转向等情况时，跟随车辆若不作出方向盘调整，那么车辆也会随着前方车辆转向，那么就会违背车辆的原有驾驶意图，通过提醒使驾驶员做出相应措施，即可保证车辆保持原有意图驾驶，又能保证行车安全。
作为优选方案，汽车定距巡航方法还包括实时检测车辆当前行驶速度，根据行驶速度和计算的行驶车距与安全车距之间的差值获取一个对应的预设的油门控制信号。对油门控制信号进行精确预设，可保证车辆在定距巡航中能以精确的油门控制信号来快速达到预设的安全车距，提高安全性。
作为优选方案，预设的油门控制信号具体为：设置n个行驶车距与安全车距之间的差值，n个行驶速度，n个油门控制信号，将油门控制信号与差值和行驶速度建立一一对应关系的参数模型。本汽车定距巡航方法在运行过程中，将获取的当前行驶速度、计算的行驶车距与安全车距之间的差值代入到设定的参数模型中，然后对应得到一个预设的油门控制信号，根据该油门控制信号进行车速控制，能够更精确快速的达到预设的安全车距，提高行车安全性。
如图1、5所示，本汽车定距巡航***及其方法的工作原理为：在车辆进行定距巡航前，首先通过按键8对安全车距进行设定，设定完成后起动车辆，车辆在行驶过程中，各雷达探头处于工作状态。如图2所示，在前方车辆直行情况下，雷达探头三21和雷达探头四22实时监测跟随车辆与前方车辆的行驶车距并输送给控制单元1，控制单元1对获得的雷达探头三21和雷达探头四22的行驶车距进行计算获取两者的平均行驶车距，根据该平均行驶车距与设定的安全车距进行比较，进而获取两者之间的差值，根据该差值输出一个相应的油门控制信号给发动机控制模块5，通过发动机控制模块5调整车辆的行驶速度以使车辆之间保持安全车距进行行驶，优选的，预先在控制单元1内存储一个参数模型，该参数模型包括n个行驶车距与安全车距之间的差值、n个行驶速度和n个油门控制信号，其中，油门控制信号与差值和行驶速度为一一对应关系；控制单元1接收车速传感器7输送的当前行驶速度，并将获取的当前行驶速度、计算的行驶车距与安全车距之间的差值代入到设定的参数模型中，可获取一个对应的预设的油门控制信号并输送给发动机控制模块5，通过发动机控制模块5以预设的油门控制信号调整车辆的行驶速度，以使车辆更精确更快速地以安全车距进行定距巡航；如图3所示，在前方车辆发生转向的情况下，车辆会出现在雷达探头一3或雷达探头二4检测到探测范围内，则雷达探头一3和雷达探头二4将检测到的信号输送给控制单元1，控制单元1在接收到雷达探头一3和雷达探头二4输送的信号后通过提醒器6发出声音，提醒驾驶员做出相应地调整，此时，若车辆不想要跟随前方车辆进行转向，则通过触摸按钮9来取消该转向，以使车辆保持原有路线进行行驶，同时，雷达探头三21和雷达探头四22将实时采集到的行驶车距输送给控制单元1，控制单元1进行分析获取最短行驶车距与设定的安全车距进行比较，再根据当前行驶速度，获取一个相应的油门控制信号，以使车辆保持安全车距进行行驶。如图4所示，在车辆两侧发生加塞情况时，雷达探头一3和雷达探头二4会马上检测到关于两侧车辆加塞的信号并发送给控制单元1，控制单元1控制提醒器6发出声音，提醒驾驶员做出正确判断并调整定距巡航模式，同时蜂鸣器10发出蜂鸣声，提醒加塞车辆注意行车安全，保证了车辆的安全行驶。通过本***及其方法在实现车辆以预设的安全车距进行巡航的同时，也保证了在前方车辆发生变道时能发出提醒并作出相应操作以使车辆保持在安全车距范围内，提高了在实现车辆按设定车距行驶时的行车安全，同时也避免了车辆跟随前方车辆变向而违背驾驶员的真实意图的情况发生。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种汽车定距巡航***，包括用于检测与前方车辆行驶车距的车距检测模块(2)，其特征在于，所述汽车定距巡航***还包括控制单元(1)以及与所述控制单元(1)连接的用于检测车辆左侧情况的雷达探头一(3)、用于检测车辆右侧情况的雷达探头二(4)、用于提醒驾驶员车辆前方情况的提醒器(6)和用于调整车辆行驶速度的发动机控制模块(5)，所述车距检测模块(2)与所述控制单元(1)连接，所述控制单元(1)根据雷达探头一(3)和雷达探头二(4)输送的信号判断前方车辆出现转向或两侧车辆出现加塞时通过控制提醒器(6)进行提醒，并根据车距检测模块(2)检测的与前方车辆的最短行驶车距来发出相应的油门控制信号给发动机控制模块(5)，以控制车辆保持预设的安全车距进行行驶。
2.根据权利要求1所述的汽车定距巡航***，其特征在于，所述车距检测模块(2)包括至少两个雷达探头，分别为雷达探头三(21)和雷达探头四(22)，所述控制单元(1)用于根据雷达探头三(21)和雷达探头四(22)输送的数据进行综合判断来确定前方车辆与跟随车辆的行驶车距是否等于预设的安全车距。
3.根据权利要求1或2所述的汽车定距巡航***，其特征在于，所述汽车定距巡航***还包括用于检测车辆当前行驶速度的车速传感器(7)，所述车速传感器(7)与控制单元(1)的输入端连接，所述控制单元(1)用于根据接收的车辆当前行驶速度与计算的行驶车距与安全车距之间的差值获取对应的一个预设的油门控制信号并发送给发动机控制模块(5)。
4.根据权利要求1或2所述的汽车定距巡航***，其特征在于，所述汽车定距巡航***还包括用于设置车辆间距的按键(8)，所述按键(8)与控制单元(1)的输入端连接，所述按键(8)设置在方向盘或仪表板上。
5.根据权利要求3所述的汽车定距巡航***，其特征在于，所述汽车定距巡航***还包括用于在两侧车辆出现加塞情况时进行报警的蜂鸣器(10)，所述蜂鸣器(10)与控制单元(1)连接。
6.根据权利要求3所述的汽车定距巡航***，其特征在于，所述汽车定距巡航***还包括用于在车辆自动跟随前方车辆转向时取消车辆转向的触摸按钮(9)，所述触摸按钮(9)与控制单元(1)的输入端连接。
7.一种汽车定距巡航方法，其特征在于，所述汽车定距巡航方法包括设定前方车辆与跟随车辆之间的安全车距，通过雷达探头三(21)和雷达探头四(22)实时测定跟随车辆与前方车辆之间的行驶车距，通过雷达探头一(3)和雷达探头二(4)判断是否有车辆进入其探测区域，在检测到有车辆进入到雷达探头一(3)或雷达探头二(4)的探测区域时发出提醒声，同时对雷达探头三(21)和雷达探头四(22)测定的行驶车距进行比较提取最短行驶车距，将最短行驶车距与安全车距进行比较获取两者之间的差值，根据该差值控制车辆以增加的油门控制信号或者以减少的油门控制信号进行车速控制，直到行驶车距等于安全车距。
8.根据权利要求7所述的汽车定距巡航方法，其特征在于，在根据雷达探头一(3)和雷达探头二(4)探测的数据判断前方车辆出现转向时，若未接收到方向盘的调整信号，跟随车辆在前方车辆出现转向时，跟随前方车辆的行驶方向进行行驶，反之，在接收到方向盘的调整信号时，跟随车辆保持原行驶方向行驶，通过雷达探头三(21)和雷达探头四(22)输送的信号来使车辆以安全车距进行定距巡航。
9.根据权利要求7或8所述的汽车定距巡航方法，其特征在于，所述汽车定距巡航方法还包括实时检测车辆当前行驶速度，根据行驶速度和计算的行驶车距与安全车距之间的差值获取一个对应的预设的油门控制信号。
10.根据权利要求9所述的汽车定距巡航方法，其特征在于，所述预设的油门控制信号具体为：设置n个行驶车距与安全车距之间的差值，n个行驶速度，n个油门控制信号，将油门控制信号与差值和行驶速度建立一一对应关系的参数模型。
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