CN107415954A - 在定速巡航模式下显示车辆速度的方法及仪表 - Google Patents

在定速巡航模式下显示车辆速度的方法及仪表 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种在定速巡航模式下显示车辆速度的方法，在该方法中，获取定速巡航的目标速度，获取车辆的实际速度，并确定实际速度与定速巡航的目标速度的差值是否在容差范围之内；响应于差值在容差范围之内，基于目标速度，计算显示速度；然后，显示该显示速度。本发明提供的在定速巡航模式下显示车辆速度的方法和仪表，车辆的实际速度与定速巡航的目标速度的差值在容差范围内时，基于目标速度计算显示速度，从而消除定速巡航过程中实际速度在目标速度附近的波动，使得显示速度能够稳定地与目标速度保持一致，改善驾驶者的驾驶体验。

Description

在定速巡航模式下显示车辆速度的方法及仪表
技术领域
本发明涉及汽车领域，特别涉及在定速巡航模式下显示车辆速度的方法及仪表。
背景技术
当前，在一部分车辆中设置有定速巡航***，用于为车辆提供定速行驶的功能。定速巡航***(Cruise Control System，缩写为CCS)，又称为速度控制***、自动驾驶***等。其作用是：在进入定速巡航模式之后，驾驶员不用踩油门踏板就自动地保持固定的车速。
当车辆进入定速巡航模式时，车辆的发动机的供油量由车辆的电子控制单元(Electronic Control Unit，简称ECU)控制。ECU会根据设定的目标速度、道路状况和车辆的行驶阻力来调整供油量，以使车辆按照所设定的车速行驶，而无需驾驶者操纵油门。
采用定速巡航模式，驾驶员就不用再去控制油门踏板，可以减轻驾驶者的疲劳感，同时减少了不必要的车速变化，可以节省燃料。
车辆的速度可通过车辆的仪表(例如，速度仪表)来显示。通常，所显示的车辆速度与车辆的实际速度是相同的，但是稍微滞后一定的时间。
然而，在定速巡航模式下，并不意味着车辆的时速就会锁定在设定好的速度，当遇到上坡或下坡时，***不能使车辆保持恒定车速。尤其下坡时在轿车自重的作用下，车速会提高，因此车辆的实际速度通常不会稳定地保持为所设定的目标速度，而是在目标速度附近波动。
图1示出在定速巡航模式下车辆的实际速度Ve与显示速度Va之间的关系，横坐标T表示时间，纵坐标V表示速度。实线表示车辆的实际速度Ve，虚线表示车辆的显示速度Va。由图1可见，显示速度Va的大小和变化与实际速度Ve相同，只是显示速度Va比实际速度Ve滞后一定的时间，例如为0.5秒至1秒。
在图1的示例中，驾驶者设定的定速巡航的目标速度Vs是120km/h，在车辆行驶过程中，实际速度Ve在目标速度Vs附近波动，不会稳定地等于目标速度Vs。
因此，驾驶者将会看到仪表上的指针抖动(对于指针式仪表)或数字跳动(对于数字式仪表)，从而感觉实际速度Ve与设定的目标速度Vs不一致，这会使驾驶者误认为定速巡航存在故障，影响驾驶者的驾驶体验。
发明内容
本发明提供了一种在定速巡航模式下显示车辆的速度的方法和仪表，该方法和仪表能够在车辆的实际速度与定速巡航的目标速度的差值在容差范围内时，基于目标速度计算显示速度，从而消除定速巡航过程中实际速度在目标速度附近的波动，改善驾驶者的驾驶体验。
根据本发明的第一方面，提供了一种在定速巡航模式下显示车辆速度的方法。在该方法中，获取定速巡航的目标速度，获取车辆的实际速度，并确定实际速度与目标速度的差值是否在容差范围之内，响应于差值在容差范围之内，基于目标速度，计算显示速度；显示该显示速度。
在本发明的实施例中，该方法还包括：响应于差值在容差范围之外，基于实际速度，计算显示速度。
在本发明的实施例中，基于实际速度，计算显示速度包括以下步骤：
其中，Va表示显示速度，Ve表示实际速度，Va’表示前一次的显示速度，K表示阻尼系数。
在本发明的实施例中，基于目标速度，计算显示速度包括以下步骤：
其中，Va表示显示速度，Vs表示目标速度，Va’表示前一次的显示速度，K表示阻尼系数。
在本发明的实施例中，以预定的时间间隔获取车辆的实际速度。
根据本发明的第二方面，提供了一种仪表。该仪表包括处理器与速度表，处理器被配置为实现上述在定速巡航模式下显示车辆速度的方法，通过该速度表显示该显示速度。
在本发明的实施例中，速度表为机械表头或显示屏中的速度显示区域。
在本发明的实施例中，仪表与定速巡航装置通过总线或线缆连接。
在本发明的实施例中，仪表与定速巡航装置通过控制器局域网络(ControllerArea Network，简称CAN)总线连接，处理器通过CAN总线获取定速巡航的目标速度。
根据本发明的第三方面，提供了一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质。计算机程序在由处理器执行时实现上述用于在定速巡航模式下显示车辆的速度的方法的步骤。
与现有技术相比，本发明提供的在定速巡航模式下显示车辆速度的方法及仪表，具有以下有益效果：车辆的实际速度与定速巡航的目标速度的差值在容差范围内时，基于目标速度计算显示速度，从而消除定速巡航过程中实际速度在目标速度附近的波动，使得显示速度能够稳定地与目标速度保持一致，改善驾驶者的驾驶体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施例的技术方案，下面将对实施例的附图进行简要说明，应当知道，以下描述的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制，其中：
图1是现有的在定速巡航模式下车辆的实际速度与显示速度的关系的示意图；
图2是本发明的一个实施例的仪表的示意图；
图3是本发明的一个实施例的在定速巡航模式下显示车辆的速度的方法的流程图；
图4是采用本发明的实施例的方法在定速巡航模式下显示车辆速度时，车辆的实际速度与显示速度的关系的示意图；
图5是在车辆起始的实际速度低于目标速度的情况下，根据本发明的实施例的方法采用不同的阻尼系数计算的显示速度的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本发明的实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，也都属于本发明保护的范围。
除非另外定义，否则在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明主题所属的领域的技术人员所通常理解的相同含义。进一步将理解的是，诸如在通常使用的词典中定义的那些的术语应解释为具有与说明书上下文和相关技术中它们的含义一致的含义，并且将不以理想化或过于正式的形式来解释，除非在此另外明确定义。诸如“第一”和“第二”的术语并不表示顺序，仅用于将一个元素与另一个元素区分开。
除非上下文中另外明确地指出，否则在本文和所附权利要求中所使用的词语的单数形式包括复数，反之亦然。因而，当提及单数时，通常包括相应术语的复数。相似地，措辞“包含”和“包括”将解释为包含在内而不是独占性地。同样地，术语“包括”和“或”应当解释为包括在内的，除非本文中明确禁止这样的解释。在本文中使用术语“示例”之处，特别是当其位于一组术语之后时，所述“示例”仅仅是示例性的和阐述性的，且不应当被认为是独占性的或广泛性的。
图2示出根据本发明的一个实施例的车辆的仪表710的示意性结构图。仪表710与定速巡航装置720连接。仪表710包括处理器711和速度表712，处理器711与速度表712连接。
处理器710可以是例如中央处理单元CPU、微处理器、数字信号处理器(DSP)、基于多核的处理器架构的处理器等，速度表712可以为机械表头或显示屏中的速度显示区域。
仪表710可以与定速巡航装置720通过总线或线缆连接，在本实施例中，仪表710与定速巡航装置720通过CAN总线连接，处理器711通过CAN总线获取定速巡航的目标速度。
本实施例中，定速巡航装置720包括以下操作部件：
恢复按钮(resume)：用于恢复定速巡航。在定速巡航自动行驶过程中，如果前方有紧急情况实施了主动制动，那么定速巡航就会被自动取消。如果想恢复之前设定的定速巡航的目标速度，只需按一下恢复按钮，车辆会自动加速恢复到之前所设定的目标速度自动行驶；
设定按钮(Set)：用于设置定速巡航的目标速度，其一般通过定速巡航控制拨杆来设置。如果想把车辆速度定速到100公里，可以先将车辆开到时速100公里，到100公里后按一下巡航控制拨杆，车辆就会自动按照设定的100公里的速度行驶；
取消按钮(Cancel)：用于定速巡航取消，解除之前所设定的目标速度；
巡航开/关按钮(Cruise on/off)：用于开关定速巡航。
可替代地，定速巡航装置也可以是具有其它按钮和功能设定的用于定速巡航的装置。
当驾驶者按下巡航开/关按钮，进入车辆定速巡航，当驾驶者按下设定按钮，定速巡航的目标速度设定好，仪表采用如图3所示的方法显示车辆速度：
如图3所示，在步骤200，获取定速巡航的目标速度Vs，目标速度Vs可通过CAN总线从定速巡航装置获取。
在步骤201，获取车辆的实际速度Ve。通常，安装在车辆上的速度传感器可用于感测车辆的实际速度Ve。通过速度传感器获取的实际速度Ve可通过车辆的控制器局域网络(Controller Area Network,简称CAN)总线传输给仪表的处理器711使用。
然后，在步骤202，可确定实际速度Ve与用于定速巡航的目标速度Vs的差值(Ve-Vs)是否在容差范围ΔV之内。在这里，容差范围ΔV是指容许定速巡航时的实际速度Ve相对于目标速度Vs存在偏差的范围，如图4所示。例如，容差范围ΔV可以为±3km/h。在容差范围ΔV确定之后，可以相应地计算出上限值Vu与下限值Vd。例如，在容差范围ΔV为±3km/h的情况下，上限值Vu为Vs+3km/h并且下限值Vd为Vs-3km/h。本领域的技术人员应了解，在这里±3km/h仅是容差范围ΔV的取值中的一个示例，不应认为是对容差范围ΔV的大小的限定。容差范围ΔV可以根据需要预先确定。
如果在步骤202确定差值(Ve-Vs)在容差范围ΔV之外，即实际速度Ve大于上限值Vu或者小于下限值Vd，则在步骤204，基于实际速度Ve，计算车辆的显示速度Va。然后在步骤206，在车辆的仪表上显示计算出的显示速度Va。
如果在步骤202确定差值(Ve-Vs)在容差范围ΔV之内，即实际速度Ve小于上限值Vu并且大于下限值Vd，则在步骤208，基于目标速度Vs，计算显示速度Va。然后在步骤206，在车辆的仪表上显示计算出的显示速度Va。
重复执行上述步骤201到206，直到驾驶者按下巡航开/关按钮，以使车辆退出定速巡航模式。
具体地，在实际速度Ve与目标速度Vs的差值(Ve-Vs)处在容差范围ΔV之外的情况下，可以通过下式(1)来基于实际速度Ve计算显示速度Va：
在式(1)中，Va表示显示速度，Ve表示实际速度，Va’表示前一次的显示速度，K表示阻尼系数。根据本实施例的方法实时地获取当前时刻的实际速度Ve，再将其代入式(1)来计算其对应的显示速度Va，从而相应地更新在车辆仪表上显示的速度。
在实际速度Ve与目标速度Vs的差值(Ve-Vs)在容差范围ΔV之内的情况下，可以通过下式(2)来基于目标速度Vs计算显示速度Va：
在式(2)中，Va表示显示速度，Vs表示目标速度，Va’表示前一次的显示速度，K表示阻尼系数。在这种情况下，根据本实施例的方法将目标速度Vs代入式(2)来计算其对应的显示速度Va，在显示速度Va达到目标速度Vs之前，使显示速度Va朝向目标速度Vs逼近。在显示速度Va达到目标速度Vs之后，通过式(2)计算出的显示速度Va将始终被计算为目标速度Vs。这样，显示速度Va平滑地上升至目标速度Vs，并在上升至目标速度Vs之后保持为目标速度Vs不变。
图4示出采用图3所示的方法在定速巡航模式下显示车辆速度时，车辆的实际速度Ve与显示速度Va的关系。其中，横坐标T表示时间，纵坐标V表示速度，实线表示车辆的实际速度Ve，虚线①表示车辆的显示速度Va。
在本实施例中，定速巡航的目标速度Vs被设定为120km/h。容差范围ΔV被设定为例如为±3km/h。这样，上限值Vu为123km/h，下限值Vd为117km/h。在图4中，虚线②表示上限值Vu，虚线③表示下限值Vd。
在实际速度Ve达到下限值Vd之前，即时刻t1之前，基于实际速度Ve计算显示速度Va。在实际速度Ve达到下限值Vd之后，即时刻t1之后，基于目标速度Vs计算显示速度Va，显示速度Va朝向目标速度Vs逼近，在显示速度Va等于目标速度Vs之后，显示速度Va被保持为目标速度Vs。
尽管在图4的实施例中示出的车辆起始的实际速度Ve低于目标速度Vs，但是本领域的技术人员应理解在车辆起始的实际速度Ve高于目标速度Vs的情况下，根据本发明的实施例的方法仍然适用。
对于本实施例中的定速巡航装置，车辆在自动行驶的过程中，如果需要加速超车，可踩下油门踏板，定速巡航不会被取消。当油门踏板被松开车辆停止加速，车辆会自动恢复到之前所设定的速度自动行驶。只有在定速巡航过程中踩刹车，才会自动取消巡航。
在这种情况下，不再使用根据本实施例的方法来显示车辆的速度，而是使用传统方法直接显示车辆的实际速度Ve。
如图4所示，在时刻t2，实际速度Ve开始低于下限值Vd(即，实际速度Ve与目标速度Vs的差值(Ve-Vs)超出容差范围ΔV)。显示速度Va从时刻t2开始随着实际速度Ve的降低而平滑地降低。
如果此时需要恢复定速巡航，只需按下恢复按钮，不必重新设置目标速度。
根据本实施例的方法，车辆的实际速度与定速巡航的目标速度的差值在容差范围内时，基于目标速度计算显示速度，从而消除定速巡航过程中实际速度在目标速度附近的波动，平滑地显示车辆速度，使得显示速度能够稳定地与目标速度保持一致，改善驾驶者的驾驶体验。
图5示出在车辆起始的实际速度Ve低于目标速度Vs的情况下，采用不同的阻尼系数计算的显示速度Va，从图5中可见，阻尼系数越大，显示速度Va的变化越平滑。
为了及时显示车辆速度的变化，可以以预定的时间间隔来获取车辆的实际速度Ve。也就是说，以预定的时间间隔来更新显示速度Va。
本发明的实施例还提供了一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质。计算机程序在由处理器执行时实现上述在定速巡航模式下显示车辆速度的方法的步骤。
适应性的进一步的方面和范围从本文中提供的描述变得明显。应当理解，本申请的各个方面可以单独或者与一个或多个其它方面组合实施。还应当理解，本文中的描述和特定实施例旨在仅说明的目的并不旨在限制本申请的范围。
以上对本发明的若干实施例进行了详细描述，但显然，本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下对本发明的实施例进行各种修改和变型。本发明的保护范围由所附的权利要求限定。

Claims (10)

1.一种在定速巡航模式下显示车辆速度的方法，包括：
获取定速巡航的目标速度；
获取所述车辆的实际速度；
确定所述实际速度与所述目标速度的差值是否在容差范围之内；
响应于所述差值在所述容差范围之内，基于所述目标速度，计算显示速度；以及
显示所述显示速度。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：
响应于所述差值在所述容差范围之外，基于所述实际速度，计算显示速度。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，基于所述实际速度，计算显示速度包括以下步骤：
<mrow> <mi>V</mi> <mi>a</mi> <mo>=</mo> <msup> <mi>Va</mi> <mo>,</mo> </msup> <mo>+</mo> <mfrac> <mrow> <mi>V</mi> <mi>e</mi> <mo>-</mo> <msup> <mi>Va</mi> <mo>,</mo> </msup> </mrow> <mi>K</mi> </mfrac> </mrow>
其中，Va表示所述显示速度，Ve表示所述实际速度，Va’表示前一次的显示速度，K表示阻尼系数。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，基于所述目标速度，计算显示速度包括以下步骤：
<mrow> <mi>V</mi> <mi>a</mi> <mo>=</mo> <msup> <mi>Va</mi> <mo>,</mo> </msup> <mo>+</mo> <mfrac> <mrow> <mi>V</mi> <mi>s</mi> <mo>-</mo> <msup> <mi>Va</mi> <mo>,</mo> </msup> </mrow> <mi>K</mi> </mfrac> </mrow>
其中，Va表示所述显示速度，Vs表示所述目标速度，Va’表示前一次的显示速度，K表示阻尼系数。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，以预定的时间间隔获取所述车辆的实际速度。
6.一种仪表，包括处理器与速度表，其中，处理器被配置为实现权利要求1-5中任一项所述的方法，通过所述速度表显示所述显示速度。
7.根据权利要求6所述的仪表，其中，速度表为机械表头或显示屏中的速度显示区域。
8.根据权利要求6所述的仪表，其中，仪表与定速巡航装置通过总线或线缆连接。
9.根据权利要求8所述的仪表，其中，仪表与定速巡航装置通过CAN总线连接，处理器通过CAN总线获取定速巡航的目标速度。
10.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其中，所述计算机程序在由处理器执行时实现权利要求1-5中任一项所述的在定速巡航模式下显示车辆速度的方法的步骤。
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