CN109050530B - 一种巡航加速控制***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种巡航加速控制***，包括：探测模块，用于持续探测以判断自车车辆前方是否存在巡航目标车辆；场景判断模块，用于判断当前车辆位置是否为弯道进口或弯道出口；过弯加速度获取模块，用于在当前车辆位置为弯道进口或弯道出口且巡航目标车辆丢失时，根据当前车辆位置获取车辆的过弯加速度；加速控制模块，用于控制车辆按过弯加速度加速至定速巡航车速。同时，本发明还公开了一种巡航加速控制方法。本发明能够根据当前车辆位置实时控制加速度，有利于行车安全和驾驶体验。

Description

一种巡航加速控制***及方法

技术领域

本发明涉及智能驾驶技术领域，具体涉及一种巡航加速控制***及方法。

背景技术

主动巡航控制***(Adaptive Cruise Control，简称ACC)是当前国际国内各大汽车企业陆续开发并推出主动安全功能的重要组成部分，又称为自适应巡航控制***。自适应巡航***主要依靠毫米波雷达传感器或摄像头、或者两者结合的方式来探测周围的路况信息，从而使得车辆巡航控制***能够调整速度以适应交通状况。也就是说，若本车前进道路上存在速度更慢的车辆，则自适应巡航控制会降低车速并控制与前方车辆的间隙或时间间隙；若***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回到之前所设定的速度。

在一些特殊场景下，例如弯道入口/弯道出口，由于雷达探测范围的限制或摄像头视野限制，对前方目标会失去探测能力，导致车辆会切换为定速巡航，车辆会突然加速，影响车辆的驾驶性能，严重会危及生命。

当前各个主机厂对此场景均无解决方案，主要是由于传感器能力受限或辅助传感器配备不足，致使此场景无法得以改善。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种巡航加速控制***，具体技术方案如下所述：

一种巡航加速控制***，包括如下模块：

探测模块，用于持续探测以判断车辆前方是否存在巡航目标车辆；

场景判断模块，用于判断当前车辆位置是否为弯道进口或弯道出口；

过弯加速度获取模块，用于在当前车辆位置为弯道进口或弯道出口，且巡航目标车辆丢失时，根据所述当前车辆位置获取车辆的过弯加速度；

加速控制模块，用于控制车辆按所述过弯加速度加速至定速巡航车速。

进一步地，所述场景判断模块包括：

图像传感器，用于获取车辆的前方道路图像；

图像识别模块，用于识别所述前方道路图像中的道路信息，根据识别结果判断当前车辆位置是否为弯道进口或弯道出口。

进一步地，所述场景判断模块还包括：

滤波模块，用于根据识别结果对所述道路信息进行滤波处理，得到道路几何参数。

进一步地，所述场景判断模块包括：

高精定位模块，用于获取所述当前车辆位置；

高精度地图，用于在所述当前车辆位置为弯道进口或弯道出口时，向所述过弯加速度获取模块发送道路几何参数。

进一步地，还包括：

弯道场景数据存储模块，用于预先存储实车验证过程中车辆驶入弯道或驶出弯道的车辆状态信息和前方路况；

弯道建模模块，用于基于所述车辆状态信息和所述前方路况，建立弯道数据模型。

进一步地，所述车辆状态信息包括速度、加速度和车间时距，所述前方路况包括道路几何参数和交通流状态，所述道路几何参数包括弯道曲率半径和车道数。

进一步地，过弯加速度获取模块包括第一加速度获取单元、第二加速度获取单元和比较单元；

所述第一加速度获取单元用于获取第一加速度；所述第一加速度为从所述弯道场景数据存储模块中调取的与所述当前车辆位置对应的历史加速度，或者，所述第一加速度为采用所述弯道数据模型计算出的与所述当前车辆位置对应的当前加速度；

所述第二加速度获取单元用于根据正常驾驶情况计算出第二加速度；

所述比较单元用于比较所述第一加速度和所述第二加速度，选择较小值作为所述过弯加速度。

进一步地，还包括：

反馈模块，用于根据驾驶员意图将所述当前车辆位置和所述前方路况中的一类或多类信息发送到显示模块进行显示，以便于驾驶员知晓当前状况。

本发明的另一个目的在于提出一种巡航加速控制方法，具体技术方案如下所述：

一种巡航加速控制方法，包括如下步骤：

持续探测车辆前方以判断是否存在巡航目标车辆；

判断当前车辆位置是否为弯道进口或弯道出口；

在当前车辆位置为弯道进口或弯道出口，且巡航目标车辆丢失时，根据所述当前车辆位置获取车辆的过弯加速度；

控制车辆按所述过弯加速度加速至定速巡航车速。

进一步地，所述获取车辆的前方道路图像之前，包括：

存储实车验证过程中车辆驶入弯道或驶出弯道的车辆状态信息和前方路况；

基于所述车辆状态信息和所述前方路况，建立弯道数据模型。

实施本发明具有以下有益效果：

1、本发明能够根据自车当前车辆位置实时控制加速度大小，避免了弯道出入口目标车辆丢失导致自车车辆突然加速至预设巡航车速，有利于行车安全和驾驶体验。

2、本发明采用图像识别模块识别前方道路图像中的道路信息，根据识别结果判断当前车辆位置是否为弯道进口或弯道出口。

3、本发明采用高精度地图+GPS定位，能够获得更准确的自车当前车辆位置。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是现有技术提供的弯道的示意图；

图2是现有技术提供的巡航目标车辆在弯道处丢失的示意图；

图3是本发明实施例提供的巡航加速控制***的结构框图；

图4是本发明实施例提供的巡航加速控制***的结构框图；

图5是本发明实施例提供的巡航加速控制***的结构框图；

图6是本发明实施例提供的巡航加速控制***的结构框图；

图7是本发明实施例提供的巡航加速控制方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。

道路线型包括直线和曲线，其中曲线又可分为圆曲线和缓和曲线。图1是现有技术提供的弯道的示意图，请参照图1，图1示出了曲率半径不同的三个弯道，在曲线的曲率半径过小和/或车间时距(车头空距/车头时距)较大的情况下，处于跟随巡航状态的车辆受道路线型和探测器探测范围的限制不能探测到前方的巡航目标车辆。

图2是现有技术提供的巡航目标车辆在弯道处丢失的示意图，请参照图2，A车与C车在同一车道上，C车位于A车前方，A车持续探测自车前方路况并将位于同一车道行驶且距离最近的C车作为巡航目标车辆以跟随巡航，在巡航目标车辆C车进入盲区时A车将不能探测到巡航目标车辆，即在巡航目标车辆丢失后自车车辆不能继续跟随巡航。

此时，车辆会从跟车巡航调整为定速巡航，由当前车速调整到设定的巡航车速，会出现一个突然加速的过程，弯道处突然加速会影响车辆的驾驶性能，设定的巡航车速超过弯道处的安全车速可能引起侧翻，严重会危及生命。因此，有必要为此过程中需要选用合适的加速度值。

实施例1

图3是本发明实施例提供的巡航加速控制***的结构框图，请参照图3，本实施例公开的巡航加速控制***，包括如下模块：

探测模块101，可以是安装在车辆前方的激光雷达或毫米波雷达，用于持续探测以判断车辆前方是否存在速度更慢的车辆，若存在速度更慢的车辆，自适应巡航***会降低车速并控制与前方车辆的间隙或时间间隙。若***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回到之前所设定的速度。

场景判断模块102，包括图像传感器1021和图像识别模块1022，用于判断当前车辆位置是否为弯道进口或弯道出口。其中，图像传感器1021用于获取车辆的前方道路图像，图像传感器1021可以是摄像头。图像识别模块1022用于识别前方道路图像中的道路信息，例如车道线、交通标志等，根据识别结果判断当前车辆位置是否为弯道进口或弯道出口。

由于摄像头的安全等级较低，识别道路信息并不很精确，故此需要对摄像头的信息进行滤波处理。优选地，场景判断模块102还包括滤波模块1023，用于根据识别结果对道路信息进行滤波处理，得到道路几何参数。当摄像头发送的弯道半径R在一定周期内采用平均滤波确定R值，然后依据不同弯道半径R进行驶入/驶出弯道减速。

过弯加速度获取模块103，用于在当前车辆位置为弯道进口或弯道出口，且巡航目标车辆丢失时，获取车辆的过弯加速度；

可选地，过弯加速度获取模块103包括第一加速度获取单元、第二加速度获取单元和比较单元。第一加速度获取单元用于获取第一加速度；第一加速度为从弯道场景数据存储模块中调取的与当前车辆位置对应的历史加速度。第二加速度获取单元用于根据正常驾驶情况计算出第二加速度。比较单元用于比较第一加速度和第二加速度，选择较小值作为过弯加速度。

可选地，过弯加速度获取模块103包括第一加速度获取单元、第二加速度获取单元和比较单元。第一加速度获取单元用于获取第一加速度，第一加速度为采用弯道数据模型计算出的与当前车辆位置对应的当前加速度。第二加速度获取单元用于根据正常驾驶情况计算出第二加速度。比较单元用于比较第一加速度和第二加速度，选择较小值作为过弯加速度。

加速控制模块104，用于控制车辆按过弯加速度加速至定速巡航车速。

图4是本发明实施例提供的巡航加速控制***的结构框图，请参照图4，优选地，巡航加速控制***还包括弯道场景数据存储模块205和弯道建模模块206。

弯道场景数据存储模块205用于预先存储实车验证过程中车辆驶入弯道或驶出弯道的车辆状态信息和前方路况。其中，车辆状态信息包括速度、加速度和车间时距，前方路况包括道路几何参数和交通流状态，道路几何参数包括弯道曲率半径和车道数。

弯道建模模块206用于基于车辆状态信息和前方路况，建立弯道数据模型。例如，建立加速度、弯道曲率半径、设定巡航车速、车间时距之间的相互关系曲线并进行存储。

图5是本发明实施例提供的巡航加速控制***的结构框图，请参照图5，优选地，巡航加速控制***还包括反馈模块307，用于根据驾驶员意图将当前车辆位置和前方路况中的一类或多类信息发送到显示模块进行显示，以便于驾驶员知晓当前状况。

本实施例公开的巡航加速控制***能够根据当前车辆位置实时调整加速度大小，避免了弯道出入口目标车辆丢失引起的突然加速，有利于行车安全和驾驶体验。

本实施例公开的巡航加速控制***通过视觉传感器/图像传感器等手段来感知车辆前方路况和当前位置，进而根据当前车辆位置控制车辆的加速度变化。

实施例2

在特殊天气或环境下，如下雨或下雪，道路被覆盖等，车载视觉传感设备/图像传感器如摄像机等无法准确采集信息，且大量传感器信息的处理也会提高车辆计算机成本、加大其体积和搭载重量，大大削弱了其实用性和可靠性。此外，特定场景下(例如弯道)传感器的感应范围也限制了其在车辆自动驾驶领域的应用。

图6是本发明实施例提供的巡航加速控制***的结构框图，请参照图6，为降低车辆传感器负担和成本，使汽车对环境有提前预判，并辅助车辆做超出传感器感知范围的行为，本实施例公开的巡航加速控制***，包括如下模块：

探测模块401，用于持续探测以判断车辆前方是否存在巡航目标车辆；

场景判断模块402，包括高精定位模块4021和高精度地图4022，利用高精度地图+GPS定位***，探测当前车辆位置，发送给巡航***。

具体地，高精定位模块4021用于获取当前车辆位置。

具体地，高精定位模块4021采用单一的定位方法实时获取车辆的初步定位参数，本领域技术人员可根据实际需求选择GPS定位、惯性导航定位、SLAM和基站定位等定位方法中的任意一种。

具体地，实时获取车辆的初步定位参数采用了至少两种定位方法，将第一定位方法获得的定位参数与第二定位方法获得的定位参数融合处理得到精确度更高的定位参数；同样地，GPS定位、惯性导航定位、SLAM和基站定位等均可采用。

高精度地图4022用于在当前车辆位置为弯道进口或弯道出口时，向过弯加速度获取模块发送道路几何参数。

需要指出的是，高精度地图4022不同于现有技术中的普通地图，现有技术中普通地图信息数据精确度低、仅适用于限速信息提示或者主动限速，无法满足需要切换车道的场景。而高精度地图4022(Map for Highly Automated Driving，简称HAD Map)具有精度高、动态性、多维性等特点，是服务于人工智能，服务于机器视觉和机器理解的地图，高精度地图4022的精度可变，能够适应不同的车辆在不同的应用场景下对于地图的精度需求，通过车道级的高精定位实现对自车车道的识别。

具体地，高精度地图4022至少包括道路基础数据和其他设施基础数据等静态数据。

详细地，道路基础数据包括道路交通标志、道路交通标线和交通设施数据等；可能涉及的交通标线包括指示标线、禁止标线、警告标线、突起路标和轮廓标；可能涉及的道路交通标志包括警告标志、禁令标志、指示标志、指路标志、旅游区标志、辅助标志和告示标志。

详细地，其他设施包括餐饮、住宿、商业、公园、旅游景点、住宅、学校和医院等。

过弯加速度获取模块403，用于在当前车辆位置为弯道进口或弯道出口，且巡航目标车辆丢失时，获取车辆的过弯加速度；

加速控制模块404，用于控制车辆按过弯加速度加速至定速巡航车速。

请继续参照图6，优选地，巡航加速控制***还包括：弯道场景数据存储模块，用于预先存储实车验证过程中车辆驶入弯道或驶出弯道的车辆状态信息和前方路况；其中，车辆状态信息包括速度、加速度和车间时距，前方路况包括道路几何参数和交通流状态，道路几何参数包括弯道曲率半径和车道数。

在本实施例的一种实施方式中，弯道场景数据存储模块用于将加速度与坡度、设定车速以及车间时距之间的相互关系曲线进行数据储存。

弯道建模模块，用于基于车辆状态信息和前方路况，建立弯道数据模型。

具体地，过弯加速度获取模块包括第一加速度获取单元、第二加速度获取单元和比较单元；

第一加速度获取单元用于获取第一加速度；第一加速度为从弯道场景数据存储模块中调取的与当前车辆位置对应的历史加速度，或者，第一加速度为采用弯道数据模型计算出的与当前车辆位置对应的当前加速度；

第二加速度获取单元用于根据正常驾驶情况计算出第二加速度；

比较单元用于比较第一加速度和第二加速度，选择较小值作为过弯加速度。

优选地，巡航加速控制***还包括反馈模块，用于根据驾驶员意图将当前车辆位置和前方路况中的一类或多类信息发送到显示模块进行显示，以便于驾驶员知晓当前状况。

优选地，显示模块为仪表或具有显示功能的外接设备，例如，智能手机、液晶屏、平板电脑、个人数字助理、笔记本电脑等。

在本实施例的一种实施方式中，巡航加速控制***依据当前自车位置及前方路况，可通过第一加速度获取单元调取数据存储或计算当前加速度a1，此外第二加速度获取单元根据正常驾驶情况也计算出相应加速度a2，两个加速度比较取较小值a输出给电子控制单元，电子控制单元ESC进一步执行巡航***加速需求；同时巡航控制***也会依据驾驶员意图及当前自车位置及前方路况将相关信息发送给仪表显示当前路况信息，便于驾驶员知晓当前状况。

本实施例公开的巡航加速控制***具有高精度地图和高精定位模块，可以获取更准确的当前车辆位置，根据当前车辆位置实时调整加速度，避免车辆出现突然加速现象。

实施例3

图7是本发明实施例提供的巡航加速控制方法的流程图，请参照图7，本实施例公开的巡航加速控制方法，包括如下步骤：

S1：弯道场景数据存储模块存储实车验证过程中车辆驶入弯道或驶出弯道的车辆状态信息和前方路况；

S2：弯道建模模块基于车辆状态信息和前方路况，建立弯道数据模型；

S3：探测模块持续探测车辆前方以判断是否存在巡航目标车辆；

S4：场景判断模块判断当前车辆位置是否为弯道进口或弯道出口；

S5：过弯加速度获取模块在当前车辆位置为弯道进口或弯道出口，且巡航目标车辆丢失时，获取车辆的过弯加速度；

S6：加速控制模块控制车辆按过弯加速度加速至定速巡航车速。

本领域技术人员还可以了解到本发明实施例列出的各种说明性逻辑块(illustrative logical block)，单元，和步骤可以通过电子硬件、电脑软件，或两者的结合进行实现。为清楚展示硬件和软件的可替换性(interchangeability)，上述的各种说明性部件(illustrative components)，单元和步骤已经通用地描述了它们的功能。这样的功能是通过硬件还是软件来实现取决于特定的应用和整个***的设计要求。本领域技术人员可以对于每种特定的应用，可以使用各种方法实现所述的功能，但这种实现不应被理解为超出本发明实施例保护的范围。

本发明实施例中所描述的各种说明性的逻辑块，或单元都可以通过通用处理器，数字信号处理器，专用集成电路(ASIC)，现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置，离散门或晶体管逻辑，离散硬件部件，或上述任何组合的设计来实现或操作所描述的功能。通用处理器可以为微处理器，可选地，该通用处理器也可以为任何传统的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以通过计算装置的组合来实现，例如数字信号处理器和微处理器，多个微处理器，一个或多个微处理器联合一个数字信号处理器核，或任何其它类似的配置来实现。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种巡航加速控制***，其特征在于，包括：

探测模块，用于持续探测自车车辆前方以判断是否存在巡航目标车辆；

场景判断模块，用于判断自车当前车辆位置是否为弯道进口或弯道出口；

过弯加速度获取模块，用于在所述当前车辆位置为弯道进口或弯道出口，且巡航目标车辆丢失时，根据所述当前车辆位置获取车辆的过弯加速度；所述过弯加速度获取模块包括第一加速度获取单元、第二加速度获取单元和比较单元；

所述第一加速度获取单元用于获取第一加速度；所述第一加速度为与所述当前车辆位置对应的历史加速度，或者，所述第一加速度为采用弯道数据模型计算出的与所述当前车辆位置对应的当前加速度；

所述第二加速度获取单元用于根据正常驾驶情况计算出第二加速度；

所述比较单元用于比较所述第一加速度和所述第二加速度，选择较小值作为所述过弯加速度；

加速控制模块，用于控制车辆按所述过弯加速度加速至定速巡航车速。

2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述场景判断模块包括：

图像传感器，用于获取车辆的前方道路图像；

图像识别模块，用于识别所述前方道路图像中的道路信息，根据识别结果判断所述当前车辆位置是否为弯道进口或弯道出口。

3.根据权利要求2所述的***，其特征在于，所述场景判断模块还包括：

滤波模块，用于根据识别结果对所述道路信息进行滤波处理，得到道路几何参数。

4.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述场景判断模块包括：

高精定位模块，用于获取所述当前车辆位置；

高精度地图，用于在所述当前车辆位置为弯道进口或弯道出口时，向所述过弯加速度获取模块发送道路几何参数。

5.根据权利要求1所述的***，其特征在于，还包括：

弯道场景数据存储模块，用于预先存储实车验证过程中车辆驶入弯道或驶出弯道的车辆状态信息和前方路况；所述车辆状态信息包括所述当前车辆位置对应的历史加速度；

弯道建模模块，用于基于所述车辆状态信息和所述前方路况，建立所述弯道数据模型。

6.根据权利要求5所述的***，其特征在于，所述车辆状态信息包括速度、加速度和车间时距，所述前方路况包括道路几何参数和交通流状态，所述道路几何参数包括弯道曲率半径和车道数。

7.根据权利要求1所述的***，其特征在于，还包括：

反馈模块，用于根据驾驶员意图将所述当前车辆位置和前方路况中的一类或多类信息发送到显示模块进行显示，以便于驾驶员知晓当前状况。

8.一种巡航加速控制方法，其特征在于，包括：

持续探测自车车辆前方以判断是否存在巡航目标车辆；

判断自车当前车辆位置是否为弯道进口或弯道出口；

在所述当前车辆位置为弯道进口或弯道出口，且巡航目标车辆丢失时，根据所述当前车辆位置获取车辆的过弯加速度；所述根据所述当前车辆位置获取车辆的过弯加速度，包括：

获取第一加速度；所述第一加速度为与所述当前车辆位置对应的历史加速度，或者，所述第一加速度为采用弯道数据模型计算出的与所述当前车辆位置对应的当前加速度；

根据正常驾驶情况计算出第二加速度；

比较所述第一加速度和所述第二加速度，选择较小值作为所述过弯加速度；

控制车辆按所述过弯加速度加速至定速巡航车速。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述获取车辆的前方道路图像之前，包括：

存储实车验证过程中车辆驶入弯道或驶出弯道的车辆状态信息和前方路况；

基于所述车辆状态信息和所述前方路况，建立弯道数据模型。

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