CN110789524A - 自适应巡航控制 - Google Patents

自适应巡航控制 Download PDF

Info

Publication number
CN110789524A
CN110789524A CN201910651179.XA CN201910651179A CN110789524A CN 110789524 A CN110789524 A CN 110789524A CN 201910651179 A CN201910651179 A CN 201910651179A CN 110789524 A CN110789524 A CN 110789524A
Authority
CN
China
Prior art keywords
vehicle
distance
host vehicle
inter
speed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910651179.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN110789524B (zh
Inventor
贾彦昭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Publication of CN110789524A publication Critical patent/CN110789524A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110789524B publication Critical patent/CN110789524B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/14—Adaptive cruise control
    • B60W30/16—Control of distance between vehicles, e.g. keeping a distance to preceding vehicle
    • B60W30/162—Speed limiting therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/14—Adaptive cruise control
    • B60W30/16—Control of distance between vehicles, e.g. keeping a distance to preceding vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/18—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of braking systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/14—Adaptive cruise control
    • B60W30/143—Speed control
    • B60W30/146—Speed limiting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/02—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to ambient conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/10—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to vehicle motion
    • B60W40/105—Speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/0097—Predicting future conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/0098—Details of control systems ensuring comfort, safety or stability not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/08—Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/10—Interpretation of driver requests or demands
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2420/00—Indexing codes relating to the type of sensors based on the principle of their operation
    • B60W2420/40—Photo, light or radio wave sensitive means, e.g. infrared sensors
    • B60W2420/403—Image sensing, e.g. optical camera
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2420/00—Indexing codes relating to the type of sensors based on the principle of their operation
    • B60W2420/40—Photo, light or radio wave sensitive means, e.g. infrared sensors
    • B60W2420/408—Radar; Laser, e.g. lidar
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/10—Longitudinal speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00—Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/215—Selection or confirmation of options
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2554/00—Input parameters relating to objects
    • B60W2554/80—Spatial relation or speed relative to objects
    • B60W2554/801—Lateral distance
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2554/00—Input parameters relating to objects
    • B60W2554/80—Spatial relation or speed relative to objects
    • B60W2554/802—Longitudinal distance
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2554/00—Input parameters relating to objects
    • B60W2554/80—Spatial relation or speed relative to objects
    • B60W2554/804—Relative longitudinal speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/18—Braking system
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2720/00—Output or target parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2720/10—Longitudinal speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2754/00—Output or target parameters relating to objects
    • B60W2754/10—Spatial relation or speed relative to objects
    • B60W2754/30—Longitudinal distance
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2754/00—Output or target parameters relating to objects
    • B60W2754/10—Spatial relation or speed relative to objects
    • B60W2754/50—Relative longitudinal speed
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/84—Data processing systems or methods, management, administration

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Abstract

一种车辆自适应巡航控制装置，用于对本车(H)的行驶进行控制。该车辆自适应巡航控制装置构造成：接收本车(H)的车速(vh，i)；接收前车(P)与本车(H)之间的车辆间距离；定义最小安全车辆间距离(dmin)；设定驾驶员的反应时间(hr)；并且使用自适应巡航控制。车辆自适应巡航控制装置针对本车(H)，使用定义为a)车辆间距离(dk+1)与b)驾驶员的反应时间(hr)之间的比率的最大速度参考(Vref)。

Description

自适应巡航控制
技术领域
本公开涉及基于模型预测控制(MPC)的自适应巡航控制(ACC)，其能够降低实际驾驶排放(RDE)。
背景技术
最近开发了预测自适应巡航控制(PACC)，并使用未来信息来减小RDE。在专利文献1中，已经提出了一种如何将驾驶策略和动力总成控制算法组合用于串联式混合动力车辆，以便减小燃料消耗并增大行驶里程的新方法。为了做到这一点，与前瞻信息相关的动力总成控制预览信息，例如行驶路线的道路标志、交通密度或几何形状和地形，被用于预测驾驶速度和用于推进的未来动力需求。在专利文献1的模型预测速度和方向控制(MPSHC)中，这一前瞻信息用于估计速度优化的约束。专利文献1找到了用于在跟踪前车并且保持前车与本车之间的安全距离的情况下降低RDE的具体解决方案。在专利文献1的模型预测控制(MPC)中，由于对于冲突目标和非线性控制问题，未能找到足够合适的问题公式，因此，相对于上述提及目标的权衡是可以接受的。
在专利文献2中，提出了一种基于MPC的节能自适应巡航控制，其目标是通过使用MPC来平滑速度分布，以减小本车的能量消耗，从而在考虑了可用的环境信息的情况下使加速和减速最小化。在这一方法中，允许本车在由安全最小距离和最大距离界定的车辆间距离走廊中移动。在能量经济性和实时能力之间具有良好的折衷的情况下，专利文献2的结果是适用于常见车辆以及电动车辆的简化的节能ACC概念。为了确保可靠的控制，与速度、安全性、驾驶舒适性、牵引力和制动力相关的限制被视为和制定为线性约束。但是，控制的结果还不够令人信服。
专利文献1：串联式混合动力汽车的优化驾驶和动力总成控制，Daliang Shen、Liting Lu、工程学博士教授Steffen Müller，ATZ全球2017年11月(Optimising Drivingand Powertrain Control in Serial Hybrid Vehicles,Daliang Shen,Liting Lu,Prof.Dr.-Ing.Steffen Müller,ATZ worldwide Nov-2017)
专利文献2：基于模型预测控制的简化节能自适应巡航控制，Xiaohai Lin、Daniel
Figure BDA0002135264010000022
Andreas Weiβmann，第20届世界大会，自动控制的国际联合会，2017年7月，IFAC论文在线50-1(2017)4794-4799(Simplified Energy-Efficient Adaptive Cruise Controlbased on Model Predictive Control,Xiaohai Lin,Daniel
Figure BDA0002135264010000021
and Andreas Weiβmann,20TH World Congress,The International Federation of Automatic Control,July-2017,IFAC PapersOnLine 50-1(2017)4794-4799)
发明内容
本公开的目的是提供基于模型预测控制的自适应巡航控制，其能够减小本车的实际驾驶燃料消耗，其使得本车能够具有跟踪前车的改善性能，并且其构造成使得本车能够严格保持相对于前车的最小安全距离。
根据本公开的一个方面，提供了一种车辆自适应巡航控制装置，基于在本车前方行驶的前车的运动来对本车的行驶进行控制，其中该装置包括：本车速度输入装置，所述本车速度输入装置用于接收本车的车速；车辆间距离输入装置，所述车辆间距离输入装置用于接收在前车与本车之间的车辆间距离；安全距离定义装置，所述安全距离定义装置用于定义最小安全车辆间距离；反应时间设定装置，所述反应时间设定装置用于设定相对驾驶员优选的车辆间舒适距离的驾驶员的反应时间；驾驶成本优化装置，所述驾驶成本优化装置构造成基于空间域中的模型预测控制使用自适应巡航控制，从而通过改变本车的车速和/或牵引力来优化本车的驾驶成本，其中，驾驶成本优化装置使用本车的最大速度参考，其被定义为a)由车辆间距离传感器检测的车辆间距离减去由安全距离定义装置定义的最小安全车辆间距离的值与b)由反应时间设定装置设定的驾驶员的反应时间之间的比率。本公开的最大速度参考随着本车与前车之间的当前车辆间距离而变化。因此，最大速度参考具有更清晰的物理意义。如果前车与本车之间的车辆间距离减小，则本车接收的回弹力增大，从而车辆间距离变大。由于车辆间距离在本公开中处于更合理的范围内，因此，降低了实际驾驶排放。
根据本公开的另一方面，提供了一种基于在本车前方行驶的前车的运动执行用于对本车的行驶进行控制的车辆自适应巡航控制的方法，其包括以下步骤：接收本车的车速；接收前车与本车之间的车辆间距离；定义最小安全车辆间距离；设定相对于驾驶员优选的车辆间舒适距离的驾驶员的反应时间；基于空间域中的模型预测控制使用自适应巡航控制优化驾驶成本，从而通过改变车辆间距离来优化本车的驾驶成本，其中，在优化驾驶成本期间，使用本车的最大速度参考，其被定义为a)车辆间距离减去最小安全车辆间距离的值与b)驾驶员的反应时间之间的比率。利用该方法，如已经关于第一方面所指定的那样降低了实际驾驶排放。
附图说明
从以下参考附图做出的详细描述中，本公开的上述和其他目标、特征和优点将变得更加明显。在附图中：
图1是表示根据本公开的车辆巡航控制装置的概略结构的框图；
图2是本车和前车的距离和速度的图形表示；
图3A示出了本车所行驶过的距离上的车辆间距离；
图3B示出了在行驶过的距离上的前车与本车的速度；
图3C示出了在行驶过的距离上的道路坡度；
图3D示出了在行驶过的距离上的车轮扭矩和制动扭矩，其中，示出了针对使用本公开的模拟结果；
图4示出了比较例1；
图5示出了在使用与本公开不同地定义的本车的最大速度参考的情况下，在本车所行驶过的距离上的车辆间距离的比较例2。
具体实施方式
在下文中，参考附图，对指定本公开的车辆自适应巡航控制装置的实施例进行说明。根据本公开的巡航控制装置能够安装在车辆上，并且构造成执行用于跟随在本车前方行驶的前车中的某一前车的车辆跟随控制。
在图1中，巡航控制装置10是设有中央处理单元(CPU)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、输入/输出(I/O)等的计算机。这一车辆巡航控制装置10包括信息输入装置12、信息输出装置14和驾驶成本优化装置16。驾驶成本优化装置16从信息输入装置12接收信息并将信息发送至信息输出装置14。信息输入装置12可以对应于信息输入模块。信息输出装置14可以对应于信息输出模块。驾驶成本优化装置16可以对应于驾驶成本优化模块。信息输入装置12从车辆巡航控制装置10的外部接收多个外部信息和多个本车信息。信息输入装置12包括：本车速度输入装置，所述本车速度输入装置用于接收本车的车速；车辆间距离输入装置，所述车辆间距离输入装置用于接收在前车与本车之间的车辆间距离；安全距离定义装置，所述安全距离定义装置用于定义最小安全车辆间距离；反应时间设定装置，所述反应时间设定装置用于设定相对于驾驶员优选的车辆间舒适距离dcomf的驾驶员的反应时间hr；前车速度输入装置，所述前车速度输入装置用于接收前车的车速。本车速度输入装置可以对应于本车速度输入模块。车辆间距离输入装置可以对应于车辆间距离输入模块。安全距离定义装置可以对应于安全距离定义模块。反应时间设定装置可以对应于反应时间设定模块。前车速度输入装置可以对应于前车速度输入模块。反应时间输入装置可以在信息输入装置12中，并且可以对应于反应时间输入模块。安全距离定义装置构造成定义最小安全车辆间距离dmin，其进一步的细节在下面说明。反应时间设定装置构造成设定驾驶员的反应时间。驾驶员优选的反应时间hr影响优选的舒适距离dcomf。反应时间hr的增大意味着驾驶员有增大车辆间距离的意图。另外，反应时间hr的增大还意味着驾驶员有保留本车H增大的自由度以优化其速度的意图。
信息输出装置14包括用于输出本车的牵引力的牵引力输出装置。牵引力输出装置可以对应于牵引力输出模块。
作为本车信息检测和外部信息检测的示例，其结果被输入到信息输入装置12，图1示出了速度传感器22、目标检测装置32、自适应巡航控制开关42、诸如转向角和横摆角速度这样的另外的本车信息44的检测器以及另外的外部信息46的检测器。只要外部信息和本车信息能够被输入至信息输入装置中，则本公开不限于上述信息。目标检测装置32可以对应于目标检测模块。
更具体地，关于本车信息，速度传感器22对本车速度进行检测。目标检测装置32的示例给出了成像设备34和雷达设备36。
成像设备34可以是车载摄像机，并且可以构成有电荷耦合设备(CCD)摄像机、互补金属氧化物半导体(CMOS)、图像传感器、后红外摄像机等。成像设备34能够捕获包括本车的行驶中的道路的***环境的图像，并且能够产生指示所捕获图像被顺序输出至车辆巡航控制装置10的信息输入装置12的图像数据。成像装置34可以安装在例如本车的前挡风玻璃的上侧附近并且可以例如捕获在成像轴的中心朝向车辆的前向方向扩展预定角度范围的区域的图像。成像设备34可以是例如单目摄像机或立体摄像机。当使用摄像机时，可以识别速度标志。前方道路的速度限制是一个有用的输入，因为优化将未来速度限制考虑在内，以在控制视域内调节本车的速度。
雷达设备36是用于通过发送电磁波作为发送波(测量波)并接收反射波来对目标进行检测的检测设备。雷达设备36可以例如是毫米波雷达并且可以附接到本车的前部。雷达设备36的雷达信号能够在雷达设备36的光轴中心朝向车辆的前向方向扫描在预定角度范围内扩展的区域，该预定角度范围可以小于成像设备34的预定角度范围。该雷达设备36能够基于在电磁波发送到车辆的前向方向之后直到接收到反射波的时间来创立距离测量数据，并且能够将所创立的距离测量数据依次输出至车辆巡航控制装置10的信息输入装置12。距离测量数据包括与目标存在的方向、从本车到目标的距离以及该目标的相关速度有关的信息。因此，雷达设备36具有车辆间距离传感器的功能。
另外，信息输入装置能够从自适应巡航控制开关42接收信息，以用于切换自适应巡航控制。另外的本车信息和另外的外部信息可以经由另外的本车信息44的检测器和另外的外部信息46的检测器输入至信息输入装置中。这些另外的外部信息可以涉及与本车行驶的路线相关的道路地形、道路速度限制和交通信息，或是涉及从车车信息中获得的信息。
经由信息输入装置接收的信息用于行驶成本优化装置16，其构造成使用基于空间域中的模型预测控制的自适应巡航控制来生成经由车辆巡航控制装置10的信息输出装置14传输并接着输出至牵引力ECU 52的输出信息。该输出信息包含本车的牵引力的控制目标值。作为示例，牵引力ECU 52包括发动机ECU 54和制动器ECU 56。
在图1所示的示例中，发动机ECU 54和制动器ECU 56分别从信息输出装置14获得信息。然而，本公开不限于这一示例，并且还可以例如应用于电动车辆控制ECU。
驾驶成本优化装置16具有减小本车的能量损失、与其检测到的前车保持安全距离并且保持前车的跟踪的目标。更具体地说，驾驶成本优化装置应该能够预测前车的未来行为，应该适当地使用诸如包括道路地形、限速交通等环境信息之类的外部信息，并且应该以获得快速数值优化求解器的这样的方式设计。
驾驶成本优化装置具有冲突的目标。一方面，应该减小燃油消耗，而另一方面，应与前车保持相同的平均速度。保持两车之间的距离不太远的目标与燃料消耗的最小化的目标相冲突，而保证最小安全距离的目标与保持本车与前车的平均速度相同相冲突。
利用本公开，已经发现了用于利用数学函数描述目标、成本和环境的合适的问题公式。
利用这个合适的问题公式，必须记住基于模型预测控制的自适应巡航控制可以在时间域和空间域中公式化。本公开的一个方面是对空间域的关注。更具体地，可优选的是，设计合适的软约束并以合适的方式定义最大速度参考。
如果在时间域中使用模型预测控制，则作为控制变量的牵引力随时间变化。一方面，在计算未来牵引力之前，未来的本车位置是未知的。另一方面，为了计算最佳的未来牵引力，必须预先知道道路坡度阻力。该道路坡度阻力取决于车辆位置。因此，对于时间域中的MPC，本车的未来位置是基于当前速度估计的，从而存在不准确性。结果可能是非最佳解决方案。
在空间域中的模型预测控制中，车辆的位置是控制变量。其优点在于由于道路坡度阻力取决于车辆的位置，因此道路坡度阻力是预先已知的。在空间域中的MPC的缺点在于前车与本车之间的距离间隔的计算是非线性问题。其结果是，优化问题也是非线性的，因此不能在线计算。为了避免非线性问题，可以通过使用分析速度参考来间接控制车辆距离。然而，利用根据现有技术的这种速度参考，本车与前车之间的距离仍然可能变得太窄，从而控制器性能恶化。利用本公开已经克服了空间域中的这一缺点。
利用本公开的驾驶成本优化装置16，使用基于空间域中的模型预测控制的自适应巡航控制，从而通过改变车辆间距离来优化本车的驾驶成本。在这一优化期间，在视域N中调节牵引力F，使得总成本最小。总成本包括几个部分，如下面的等式所示。更具体地，在驾驶成本优化装置16中，使用本车的最大速度参考，其被定义为因约束的最小距离减小的前车与本车之间距离间隔与驾驶员的反应时间的比率。下面更详细地说明根据本公开的驾驶成本优化装置16的成本优化。
根据以下等式，影响成本优化。
Figure BDA0002135264010000071
其中，
Figure BDA0002135264010000072
Jfuel,i(F,v)＝P00+P10*v2+P01F+P11*F*v2+P20*v4+P02*F2
在这些等式中，Jfuel，i(F，v)将能量消耗表征为牵引力F和车速v的二次函数。牵引力F包括驱动力Fdrive和制动力Fbrake。
参数P00、P01、P10、P02、P20、P11是齿轮依赖的，并且通过解决一个优化问题来优化，以便给出发动机功率映射的最精确近似。
这些参数的示例如下给出：
齿轮比 1.6 2.7 6.7
P<sub>00</sub> 205.6799 257.2259 1.0370e<sup>3</sup>
P<sub>01</sub> 2.9081 2.9026 2.8189
P<sub>10</sub> 0.3362 -0.2427 -6.0279
P<sub>02</sub> 6.9053e<sup>-4</sup> 2.9679e<sup>-4</sup> 1.0591e<sup>-4</sup>
P<sub>20</sub> 1.4564e<sup>-4</sup> 1.1608e<sup>-5</sup> 0.0058
P<sub>11</sub> 3.1712e<sup>-4</sup> -3.9780e<sup>-5</sup> 0.0014
第一惩罚δ3惩罚太近的车辆间距离，而第二惩罚δ2惩罚太慢的本车速度。Q2和Q3是这些惩罚的相应加权因子。
***方程定义如下：
其中vk是在位置k处的本车的速度，而vk+1是在下一位置k+1处的本车的速度。在这一***方程式中，A、B、C是取决于本车重量和本车动态系数的恒定值。
根据本公开的本车的最大速度参考Vref被定义为
Figure BDA0002135264010000082
其中，dk+1是在下一位置处的前车与本车之间的车辆间距离，dmin是最小安全距离，hr是例如可以由驾驶员预设或设定的反应时间。反应时间的一个示例是4s。
在等式中，最小安全距离dmin取决于在本车停止时前车与本车之间的最小距离dstandstill，取决于基于交通法规的时间值hmin，例如可以是2秒，并且取决于本车的速度vh，k：
dmin＝dstandstill+hminvh，k
另外，由驾驶员优选的优选的车辆间舒适距离dcomf取决于最小安全距离dmin、用于定义驾驶员优选舒适距离的反应时间值hr以及取决于本车的速度vh，k来定义。
dcomf＝ddim+hrvh，k＝dstandstill+(hmin+hr)vh，k
距离dmin与dcomf的相互关系如图2所示。
对于最大速度参考Vref，优选的车辆间舒适距离dcomf在上面的等式中使用如下：
当车辆间距离dk+1接近最小距离约束dmin时，速度参考Vref接近零。其结果是，由于基于速度基准Vref限制本车的速度，因此，随后车辆间距离dk+1会增大。对于优选的车辆间舒适距离dcomf，在上述等式中反映的反应时间hr用于保留灵活性空间以便控制。
保留灵活性空间以便控制具有以下目的：当本车非常接近硬约束dmin并且前车强烈减速时，本车除了减速之外没有选择。在用于控制的灵活性空间的情况下，本车能够在前车减速时滑行。
本车的最大速度参考是对上述成本优化方程定义的，其中上面提到的第一惩罚δ3作为软约束，如下所示：
Figure BDA0002135264010000091
其中δ3≥0
惩罚本车的速度太慢的第二软约束定义如下：
Figure BDA0002135264010000092
其中δ2≥0
换句话说，惩罚取决于前车与本车之间的平均速度差之间的差异。这意味着，本车的平均速度不应过分低于前车的平均速度。其结果是，可以在一个视域N内自由地规划速度轨迹，而同时，本车的平均速度类似于前车的平均速度。
成本优化的另外的限制包括：
vmin＜v＜vmax
0＜Fdrive＜Fdrive，max(v)
Fbrahe.min＜Fbrake＜0
这些约束定义本车在最小值与最大值之间的速度，将驱动力限制在零与取决于本车的速度的最大驱动值之间的值，并将制动力限制在最小制动力与零之间的值。
图3A至图3D中示出了本公开的成本优化的模拟，其中，图3A示出了本车所行驶过的距离上的车辆间距离，图3B示出了在行驶过的距离上的前车与本车的速度，图3C示出了在行驶过的距离上的道路坡度，以及图3D示出了在行驶过的距离上的车轮扭矩和制动扭矩。在此模拟中，使用了以下加权因子：Q2＝Q3＝1e0
从图3B中可以看出，作为根据本公开的优化的结果，本车的速度vh接近于前车的速度vp。
另外，从图3A中可以看出，前车与本车之间的距离dk一方面接近舒适距离dcomf(安全约束)，另一方面保持足够的灵活性空间以便相对于安全距离dmin来控制。接近舒适距离dcomf意味着车辆间距离dk不是太大。舒适距离dcomf是软约束。其结果是，存在距离dk进行优化的灵活性空间。
尽管在模拟期间根据图3改变了道路坡度，根据图3D，最小的车轮扭矩和制动扭矩是需要的。
作为模拟的结果，通过在本公开的驾驶成本优化装置16中执行的驾驶成本优化，可以获得6.95％的燃料消耗减小。
为了更好地说明本公开的益处，图4和图5示出了对比例1和对比例2，其中，代替本公开的第二软约束，已经基于以下包括vp，k的函数计算了作为硬约束的、在位置k+1处的本车的最大允许速度vmax，k+1。
Figure BDA0002135264010000101
Figure BDA0002135264010000111
不能直接检测到vp，k的情况已经定义了这些比较例1和比较例2相对于本公开的差异。
在图4的比较例1中，已经使用了与本公开的图3A、图3B、图3C、图3D中相同的加权因子：
Q2＝Q3＝1e0
此外，在图4的比较例1中，最大速度参考值已经通过分析方式确定。
从图4中可以看出，本车在接近前车时遇到更大的阻力。然而，在某一时间之后，图4中所示的距离非常接近安全距离并且远离舒适距离(软距离)，从而没有用于控制的灵活性空间。可以通过图4的比较例1获得的燃料消耗减小为5％，并且因此低于本公开的值。
在图5的比较例2中，最大速度的加权因子Q3已经变为1e4而另一个加权因子已经保持为Q2＝1e0。
所述结果是像阻尼器一样的车辆间距离的行为，其使得接近过程较慢，但是当本车的速度接近前车的速度时，不会使本车远离前车。图5的比较例2中的燃料消耗减小为2.07％，并且因此远低于本公开的值。
从图4中的比较例1可以看出，本车与前车接近太多。然后，刻意地增大了最大速度参考的加权因子。从图5中的比较例2可以看出，即使具有高加权因子Q3，本车仍然逐渐接近前车，尽管在行驶过6km的距离处，本车倾向稍许远离前车。
图4和图5的比较例1和比较例2说明了尽管具有一定的燃料益处，旧设计本身是不利的，因为无论使用哪个加权因子，本车都太靠近前车并且本车的性能比预期的差。
与此相反，在本公开中，即使使用与比较例1中相同的加权因子，具有基于本公开的空间域中的MPC的自适应巡航控制的控制装置也是有利的。
根据本公开的第一方面，提供了基于在本车前方行驶的前车的运动来控制本车的行驶的车辆自适应巡航控制装置，其中，这一装置包括：本车速度输入装置，所述本车速度输入装置用于接收本车的车速；车辆间距离输入装置，所述车辆间距离输入装置用于接收前车与本车之间的车辆间距离；安全距离定义装置，所述安全距离定义装置用于定义最小安全车辆间距离；反应时间设定装置，所述反应时间设定装置用于设定相对于由驾驶员优选的车辆间舒适距离的驾驶员的反应时间；驾驶成本优化装置，所述驾驶成本优化装置构造成基于空间域中的模型预测控制来使用自适应巡航控制，从而通过改变本车的车速和/或牵引力来优化本车的驾驶成本，其中，驾驶成本优化装置使用本车的最大速度参考，其被定义为a)通过由安全距离定义装置定义的最小安全车辆间距离减少了的由车辆间距离传感器检测的车辆间距离与b)由反应时间设定装置设定的驾驶员的反应时间之间的比率。本公开的最大速度参考随着本车与前车之间的当前车辆间距离而变化。因此，最大速度参考具有更清晰的物理意义。如果前车与本车之间的车辆间距离减小，则本车接收的回弹力增大，从而车辆间距离变大。由于车辆间距离在本公开中处于更合理的范围内，因此，实际驱动排放得到降低。
另外，如果本车速度不小于最大速度参考，驾驶成本优化装置可以构造成使用本车速度与最大速度参考之间的差异作为驾驶成本优化中太近的车辆间距离的第一惩罚。当现在车辆间距离接近最小安全车辆间距离时，最大速度参考值减小，从而第一惩罚变大。作为这种控制的结果，车辆间距离随后增大。
另外，自适应巡航控制装置还可包括用于接收前车的车速的前车速度输入装置，其中，驾驶成本优化装置构造成使用本车与前车的平均车速之间的差值作为本车速度太慢的第二惩罚。以改进的方式满足了保持两个车辆之间的距离不太远的要求，这与最小化少量消耗的要求相冲突。
另外，自适应巡航控制装置还可以包括用于输出本车的牵引力的牵引力输出装置，其中，驾驶成本优化装置构造成基于包括本车的牵引力和本车的车速的二次函数的能量消耗来优化驾驶成本。考虑到能量消耗，在为实现优化而进行的编程工作减小了的情况下，总驾驶成本被更加适当地估计。
另外，驾驶成本优化装置可以构造成使用由安全距离定义装置定义的最大本车速度、最大本车牵引力和最小安全车辆间距离作为成本优化中的硬约束。利用这些硬约束，获得了本车的清晰且改进的车辆行为，同时避免了本车在周围车辆的实际交通情况下的意外行为。
另外，安全距离定义装置可以构造成基于由本车速度输入装置接收到的本车速度和存储值的乘积在最短时间内定义最小安全车辆间距离。其结果是，本车的实际驾驶情况被认为具有选定的最小安全车辆间距离。
另外，安全距离定义装置可以构造成基于当本车处于静止时前车与本车之间的最小距离来定义最小安全车辆间距离。利用这样的最小距离，可以增大适用于这种控制装置的车辆的操作的安全性。
另外，反应时间设定装置可以构造成基于反应时间的存储值来设定驾驶员的反应时间，或者反应时间设定装置构造成基于由反应时间输入装置接收到的输入来设定驾驶员的反应时间，并且其中反应时间能够与本车速度和最小安全车辆间距离一起使用以定义驾驶员优选的车辆间舒适距离。优选地，最小安全车辆间距离随着本车速度线性增大。其结果是，可以由驾驶员单独设定反应时间，从而驾驶员可以根据其优选的车辆间距离进行调节。
另外，驾驶成本优化装置可以构造成能够通过解决空间域中的每个步骤的优化问题来优化本车的驾驶成本，直到本车的驱动结束。其结果是，可以获得考虑了降低的燃料消耗的优化的车辆行为。
本公开适用于例如电动车辆和内燃机车辆。
根据本公开的另一方面，提供一种执行基于在本车前方行驶的前车的运动来控制本车的行驶的车辆自适应巡航控制的方法，其包括以下步骤：接收本车的车速；接收前车与本车之间的车辆间距离；定义最小安全车辆间距离；设定相对于驾驶员优选的车辆间舒适距离的驾驶员的反应时间；基于空间域中的模型预测控制的自适应巡航控制对驾驶成本进行优化，从而通过改变车辆间距离来优化本车的驾驶成本，其中在优化驾驶成本期间，使用被定义为a)车辆间距离的减去最小安全车辆间距离的值与b)驾驶员的反应时间之间的比率的本车的最大速度参考。利用该方法，如关于第一方面已经指定的那样，降低了实际驾驶排放。
另外，在获得上述益处的情况下，可以分别使用在上面描述的装置中的可执行的步骤。
在本申请中，术语“模块”或术语“控制器”可以用术语“电路”代替。术语“模块”可以指代、属于、或包括：专用集成电路(ASIC)；数字、模拟或混合模拟/数字分立电路；数字、模拟或混合模拟/数字集成电路；组合逻辑电路；现场可编程门阵列(FPGA)；执行代码的处理器电路(共享、专用或组)；存储由处理器电路执行的代码的存储器电路(共享、专用或组)；提供所述功能的其他合适的硬件组件；或者上述部分或全部的组合，例如在***芯片中。
上述部件是概念性的，并不限于上述实施例中描述的那些部件。例如，由一个部件实现的功能可以分成多个部件，或者在这些部件中，由两个或多个部件提供的功能可以一并组合在一个功能中。
虽然已经结合目前被认为是实际示例性实施例的内容描述了本公开，应理解本公开不限于所公开的实施例、示例和构造。

Claims (10)

1.一种车辆自适应巡航控制装置，用于根据在本车(H)前方行驶的前车(P)的运动来对所述本车(H)的行驶进行控制，包括：
本车速度输入模块，所述本车速度输入模块构造成用于接收所述本车(H)的车速(vh，i)；
车辆间距离输入模块，所述车辆间距离输入模块构造成接收所述前车(P)与所述本车(H)之间的车辆间距离；
安全距离定义模块，所述安全距离定义模块构造成定义最小安全车辆间距离(dmin)；
反应时间设定模块，所述反应时间设定模块构造成相对于驾驶员优选的车辆间舒适距离(dcomf)设定驾驶员的反应时间(hr)；以及
驾驶成本优化模块，所述驾驶成本优化模块构造成基于空间域中的模型预测控制使用自适应巡航控制，从而通过改变所述本车(H)的车速和/或牵引力来优化所述本车(H)的驾驶成本，
其中，所述驾驶成本优化模块针对所述本车(H)使用最大速度参考(Vref)，其被定义为以下两者之间的比率：
a)由车辆间距离传感器检测的所述车辆间距离(dk+1)减去由所述安全距离定义模块定义的所述最小安全车辆间距离(dmin)的值；
b)由所述反应时间设定模块设定的所述驾驶员的所述反应时间(hr)。
2.如权利要求1所述的车辆自适应巡航控制装置，其特征在于，
如果本车速度(vh，k+1)不小于所述最大速度参考值(Vref)，所述驾驶成本优化模块构造成使用所述本车速度(vh，k+1)和所述最大速度参考值(Vref)之间的差值，作为驾驶成本优化中太近的车辆间距离的第一惩罚(δ3)。
3.如权利要求1所述的车辆自适应巡航控制装置，其特征在于，还包括：
前车速度输入模块，所述前车速度输入模块构造成用于接收所述前车(P)的车速(vp，i)；
其中，所述驾驶成本优化模块构造成使用所述本车(H)与所述前车(P)的平均车速之间的差值，作为对本车速度太慢的第二惩罚(δ2)。
4.如权利要求1所述的车辆自适应巡航控制装置，其特征在于，还包括：
牵引力输出模块，所述牵引力输出模块构造成输出所述本车(20)的所述牵引力，
其中，所述驾驶成本优化模块构造成基于包括所述本车(H)的所述牵引力(F)和所述本车(H)的所述车速(vh，i)的二次函数的能量消耗(Jfuel，i(F，vh，i))，对所述驾驶成本进行优化。
5.如权利要求1所述的车辆自适应巡航控制装置，其特征在于，
所述驾驶成本优化模块构造成使用由所述安全距离定义模块定义的最大本车速度(vh，max)、最大本车牵引力(Fdrive，max)和最小安全车辆间距离(dmin)作为成本优化中的硬约束。
6.如权利要求1所述的车辆自适应巡航控制装置，其特征在于，
所述安全距离定义模块构造成基于由所述本车速度输入模块接收到的所述本车速度(vh，i)和存储值的乘积在最短时间(hmin)内定义最小安全车辆间距离(dmin)。
7.如权利要求1所述的车辆自适应巡航控制装置，其特征在于，
所述安全距离定义模块构造成基于当所述本车(H)处于静止时所述前车(P)与所述本车(H)之间的最小距离(dstandstill)来定义所述最小安全车辆间距离(dmin)。
8.如权利要求1所述的车辆自适应巡航控制装置，其特征在于，
所述反应时间设定模块构造成基于所述反应时间的存储值来设定所述驾驶员的所述反应时间(hr)或者基于由反应时间输入模块接收到的输入来设定所述驾驶员的所述反应时间(hr)，
其中，所述反应时间(hr)构造成与所述本车速度(vh，i)和所述最小安全车辆间距离(dmin)一起使用，以定义所述驾驶员优选的车辆间舒适距离。
9.如权利要求1至8中任一项所述的车辆自适应巡航控制装置，其特征在于，
所述驾驶成本优化模块构造成通过解决空间域中的每个步骤的优化问题来优化所述本车(H)的所述驾驶成本，直到所述本车(H)的驾驶结束。
10.一种基于在所述本车(H)前方行驶的前车(P)的运动来执行对本车(H)的行驶进行控制的车辆自适应巡航控制的方法，包括：
接收所述本车(H)的车速(vh，i)；
接收所述前车(P)与所述本车(H)之间的车辆间距离；
定义最小安全车辆间距离(dmin)；
设定相对于驾驶员优选的车辆间舒适距离(dcomf)的所述驾驶员的反应时间(hr)；以及
基于空间域中的模型预测控制，使用自适应巡航控制来优化驾驶成本，从而通过改变所述车辆间距离来优化所述本车(H)的所述驾驶成本，
其中，在优化所述驾驶成本期间，使用所述本车(H)的最大速度参考(Vref)，其被定义为以下两者之间的比率：
a)所述车辆间距离(dk+1)所述最小安全车辆间距离(dmin)的值；
b)所述驾驶员的所述反应时间(hr)。
CN201910651179.XA 2018-07-24 2019-07-18 自适应巡航控制 Active CN110789524B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018212318.7 2018-07-24
DE102018212318.7A DE102018212318B4 (de) 2018-07-24 2018-07-24 Adaptive geschwindigkeitsregelung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110789524A true CN110789524A (zh) 2020-02-14
CN110789524B CN110789524B (zh) 2023-01-10

Family

ID=69148745

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910651179.XA Active CN110789524B (zh) 2018-07-24 2019-07-18 自适应巡航控制

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11208102B2 (zh)
JP (1) JP6838623B2 (zh)
CN (1) CN110789524B (zh)
DE (1) DE102018212318B4 (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018221860A1 (de) * 2018-12-17 2020-07-02 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und Assistenzsystem zur Vorbereitung und/oder Durchführung eines Spurwechsels
DE102019208878A1 (de) * 2019-06-19 2020-12-24 Denso Corporation Vorrichtung und Verfahren zur adaptiven Geschwindigkeitssteuerung
JP7431623B2 (ja) * 2020-03-11 2024-02-15 株式会社Subaru 車外環境認識装置
EP4243464A1 (en) * 2020-11-05 2023-09-13 LG Electronics Inc. Method for controlling driving of v2x vehicle by first device in wireless communication system supporting sidelink, and device therefor
KR102410865B1 (ko) * 2020-12-22 2022-06-23 주식회사 현대케피코 타력주행 모드 자동 해제 방법 및 차량
CN112758093B (zh) * 2021-01-25 2022-05-03 北京罗克维尔斯科技有限公司 Acc车速控制方法、装置、acc控制器、存储介质及车辆
FR3138099A1 (fr) * 2022-07-19 2024-01-26 Psa Automobiles Sa Procédé et dispositif de contrôle d’un système de régulation adaptative de vitesse d’un véhicule
CN115424429B (zh) * 2022-08-30 2024-06-07 浙江绿色慧联有限公司 基于深度强化学习的eco-cacc控制方法及***

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4209047C1 (zh) * 1992-03-20 1993-08-26 Daimler-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De
DE102012218842A1 (de) * 2012-10-16 2014-04-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Anpassen eines Fahrerassistenzsystems eines Fahrzeugs
CN105644560A (zh) * 2016-03-22 2016-06-08 辽宁工业大学 一种四轮轮毂电机电动车自适应巡航控制***及方法
DE102016217677A1 (de) * 2015-09-15 2017-03-16 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zur automatischen Beschleunigungsanpassung bei einem Kraftfahrzeug
CN106740846A (zh) * 2016-12-02 2017-05-31 大连理工大学 一种双模式切换的电动汽车自适应巡航控制方法
CN107117170A (zh) * 2017-04-28 2017-09-01 吉林大学 一种基于经济性驾驶的实时预测巡航控制***
US20180001764A1 (en) * 2016-07-01 2018-01-04 Hyundai Motor Company Control method for improving fuel efficiency in adaptive cruise control system when preceding vehicle exists

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5014200A (en) 1990-02-20 1991-05-07 General Motors Corporation Adaptive cruise system
DE102004057147A1 (de) 2004-11-26 2006-07-06 Daimlerchrysler Ag Verfahren zur Ansteuerung eines in einem Fahrzeug befindlichen verkehrsadaptiven Assistenzsystems mit geschwindigkeits- und/oder abstandsbezogenen Größen des Fahrzeugs und eines vorausfahrenden Fahrzeugs
EP2848487B1 (en) * 2013-09-12 2020-03-18 Volvo Car Corporation Manoeuvre generation for automated drive
JP6702104B2 (ja) * 2016-09-09 2020-05-27 日産自動車株式会社 車間距離制御方法と車間距離制御装置
GB2567008B (en) * 2017-10-02 2020-04-08 Jaguar Land Rover Ltd Method of controlling a prime mover of a vehicle, apparatus for controlling a prime mover of a vehicle, and a vehicle comprising such an apparatus
US11511745B2 (en) * 2018-04-27 2022-11-29 Huawei Technologies Co., Ltd. Method and system for adaptively controlling object spacing
JP6541848B1 (ja) * 2018-06-21 2019-07-10 三菱電機株式会社 車間距離制御装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4209047C1 (zh) * 1992-03-20 1993-08-26 Daimler-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De
DE102012218842A1 (de) * 2012-10-16 2014-04-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Anpassen eines Fahrerassistenzsystems eines Fahrzeugs
DE102016217677A1 (de) * 2015-09-15 2017-03-16 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zur automatischen Beschleunigungsanpassung bei einem Kraftfahrzeug
CN105644560A (zh) * 2016-03-22 2016-06-08 辽宁工业大学 一种四轮轮毂电机电动车自适应巡航控制***及方法
US20180001764A1 (en) * 2016-07-01 2018-01-04 Hyundai Motor Company Control method for improving fuel efficiency in adaptive cruise control system when preceding vehicle exists
CN106740846A (zh) * 2016-12-02 2017-05-31 大连理工大学 一种双模式切换的电动汽车自适应巡航控制方法
CN107117170A (zh) * 2017-04-28 2017-09-01 吉林大学 一种基于经济性驾驶的实时预测巡航控制***

Also Published As

Publication number Publication date
JP6838623B2 (ja) 2021-03-03
JP2020015492A (ja) 2020-01-30
DE102018212318A1 (de) 2020-01-30
US11208102B2 (en) 2021-12-28
CN110789524B (zh) 2023-01-10
US20200031349A1 (en) 2020-01-30
DE102018212318B4 (de) 2023-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110789524B (zh) 自适应巡航控制
EP3683782B1 (en) Method for assisting a driver, driver assistance system, and vehicle including such driver assistance system
CN110053619B (zh) 车辆控制装置
US7725228B2 (en) Method and system for assisting a driver of a vehicle operating a vehicle traveling on a road
US8428843B2 (en) Method to adaptively control vehicle operation using an autonomic vehicle control system
JP3882797B2 (ja) 車両用運転操作補助装置および車両用運転操作補助装置を備える車両
US20200238980A1 (en) Vehicle control device
CN109131312B (zh) 一种智能电动汽车acc/esc集成控制***及其方法
CN108032858B (zh) 基于旁车行驶路径预测的自适应巡航控制方法及***
JP7151179B2 (ja) 車線変更推定装置および車線変更推定方法と、車両制御装置および車両制御方法
US20200353918A1 (en) Vehicle control device
EP3372464B1 (en) Vehicle travel assist device
JP7391293B2 (ja) 車両制御装置
JP2014193691A (ja) 車両の運動制御装置
Cao et al. An optimal hierarchical framework of the trajectory following by convex optimisation for highly automated driving vehicles
EP3738849A1 (en) Vehicle control device
US11192547B2 (en) Adaptive speed control system
CN113859240B (zh) 车道变换辅助***和使用该***的车道变换方法
CN111196273A (zh) 用于运行自主车辆的控制单元和方法
CN113348121A (zh) 用于操作自适应速度调节器的方法和控制单元
US20240101154A1 (en) Method for planning an at least partly automated driving process by means of a driver assistance system
EP3960566B1 (en) System for predicting collision risk in lane change decision, based on radar sensor, and method for the same
JP7409204B2 (ja) 車両制御装置
CN115175838A (zh) 车辆控制方法及车辆控制装置
CN113978462B (zh) 自适应巡航***的主目标筛选方法、轨迹规划方法及***

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant