CN113276854A - 基于安全和可靠性考虑的智能自适应巡航功能控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于安全和可靠性考虑的智能自适应巡航功能控制方法，包括巡航默认速度设置模块、限速信息获取模块、巡航速度控制模块；驾驶员通过巡航默认速度设置模块设定初始巡航期望速度，即为巡航默认速度，用于作为后续期望速度的参考值；限速信息获取模块包括视频限速获取单元和导航限速获取单元，视频限速获取单元通过摄像头检测道路限速标志的限速值获取限速信息，导航限速获取单元用于提取导航***探测的限速信息。本发明有益效果：基于安全和可靠性考虑的智能自适应巡航功能控制方法可以同时获取道路限速标志信息和导航限速信息，尽可能避免道路限速标志被遮挡或识别错误造成的限速信息错误，提高功能可靠性。

Description

基于安全和可靠性考虑的智能自适应巡航功能控制方法
技术领域
本发明属于车辆主动安全控制领域，尤其是涉及一种基于安全和可靠性考虑的智能自适应巡航功能控制方法。
背景技术
随着近年来汽车技术的不断提升，乘用车的高级辅助驾驶(ADAS)功能日益成熟，世界各国所出的新车评价规程均对ADAS功能做出一定的要求。2020年欧盟发布的最新版新车评价规程中对智能自适应巡航(Intelligent Adaptive Cruise Control，iACC)功能提出相应测试要求，iACC功能即带有限速辅助的自适应巡航(Adaptive Cruise Control，ACC)功能，即车辆可获取道路限速值，并将该限速值作为巡航期望速度的参考。
现行的自适应巡航功能期望速度更新策略及车辆巡航控制方法，存在以下几点不足之处：(1)传统ACC功能需手动调整期望速度，iACC可识别道路限速标志，一般需要驾驶员通过按键进行确认，驾驶员操作较为频繁；(2)目前用于iACC功能的限速信息仅依赖于车辆前视摄像头识别到的道路限速标志，遇到限速标志被遮挡或识别错误时会导致提供错误的限速信息；(3)iACC功能根据限速信息更新巡航期望速度后，限速值提高(高于初始设置巡航速度)后，巡航期望速度不可自动恢复至初始设置巡航速度，需驾驶员通过速度+/-按键逐步调节，操作较为不便。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种基于安全和可靠性考虑的智能自适应巡航功能控制方法，具体包括通过不同途径获取道路限速信息，以提高限速信息的准确度，同时自动切换巡航期望速度，无需驾驶员的频繁操作即可避免在不同的限速道路上出现超速违章行为，提高行车舒适性。本发明在了解现行ACC功能运行流程与控制策略的基础上，提出以下几点优化手段以弥补主流ACC功能策略设计的不足。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
基于安全和可靠性考虑的智能自适应巡航功能控制方法，包括巡航默认速度设置模块、限速信息获取模块、巡航速度控制模块；
驾驶员通过巡航默认速度设置模块设定初始巡航期望速度，即为巡航默认速度，用于作为后续巡航期望速度的参考值；
限速信息获取模块包括视频限速获取单元和导航限速获取单元，视频限速获取单元通过道路限速标志获取限速信息，导航限速获取单元用于提取导航***探测的限速信息；
巡航速度控制模块用于根据车辆行驶的道路类型以及初始巡航期望速度、视频限速获取单元获取的限速信息、导航限速获取单元获取的限速信息调整车辆的巡航期望速度。
进一步的，道路类型包括城市道路和非城市道路；
还包括视频限速的保持距离，视频限速获取单元获取的不同限速信息对应不同长度的视频限速保持距离，在限速信息获取模块没有接收到新的视频限速或者导航限速信息时，车辆在视频限速保持距离内车辆以视频限速获取单元获取的视频限速信息进行巡航行驶。
进一步的，包括城市道路巡航速度控制方法：
起始视频限速与导航限速一致，若导航限速改变，则在接下来的保持距离内将巡航期望速度更改为导航限速，同时在保持距离外以导航限速为准，直至接收到下一个新的视频限速或者新的导航限速；
起始视频限速与导航限速一致，若视频限速改变，则在接下来的保持距离内将巡航期望速度更改为视频限速，保持距离外以导航限速为准，直至接收到下一个新的视频限速或者新的导航限速。
进一步的，包括非城市道路巡航速度控制方法：
起始视频限速与导航限速一致，若导航限速改变，则在接下来的保持距离内将巡航期望速度更改为视频限速，保持距离外以导航限速为准，若在导航限速改变后，视频限速也改变，则以视频限速为准；
起始视频限速与导航限速一致，若视频限速改变，则在接下来的保持距离内将巡航期望速度更改为视频限速，直至接收到下一个新的视频限速或者新的导航限速。
进一步的，摄像头出现遮挡或故障时，限速信息来源自动切换到导航限速；
若导航***出现故障时，限速信息来源自动切换到视频限速；
故障均解除后，驾驶员通过自适应巡航控制***重新选择限速信息来源。
进一步的，包括智能自适应巡航功能期望速度更新方法，在视频限速获取单元和导航限速获取单元检测到限速信息发生变化时，***根据城市道路巡航速度控制方法、非城市道路巡航速度控制方法判断结果作为新的检测到的限速值后，还需要根据以下方法判断是否需要更新巡航期望速度后再进行巡航期望速度的变更，其特征在于：
若新的检测到的限速值<当前巡航速度，巡航期望速度更新为新的检测到的限速值；
若检测到的当前巡航速度<新的检测到的限速值<巡航默认速度，巡航期望速度更新为新的检测到的限速值；
若巡航默认速度<检测到的限速值，巡航期望速度更新为巡航默认速度。
相对于现有技术，本发明所述的基于安全和可靠性考虑的智能自适应巡航功能控制方法具有以下有益效果：
(1)本发明所述的基于安全和可靠性考虑的智能自适应巡航功能控制方法可以同时获取道路限速标志信息和导航限速信息，尽可能避免道路限速标志被遮挡或识别错误造成的限速信息错误，提高功能可靠性；
(2)本发明所述的基于安全和可靠性考虑的智能自适应巡航功能控制方法可以根据限速信息自动更新巡航期望速度，无需驾驶员频繁确认，提高功能舒适性；
(3)本发明所述的基于安全和可靠性考虑的智能自适应巡航功能控制方法可以为驾驶员提供限速信息来源设置接口，并将功能开启时设置的巡航默认速度作为参考，提高功能灵活性。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明所设计的智能自适应巡航功能的运行流程。
图2为根据驾驶员设置的不用限速来源获取限速信息及确认限速值的流程图。
图3为巡航期望速度更新流程。
图4为本发明所设计的智能自适应巡航功能涉及的控制器交互框图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为达到上述目的，本发明的技术方案是通过以下技术方案实现的：
如图1至图4所示，一种智能自适应巡航功能期望速度更新策略及车辆巡航控制方法，具体包括通过不同途径获取道路限速信息，以提高限速信息的准确度，同时自动切换巡航期望速度，无需驾驶员的频繁操作即可避免在不同的限速道路上出现超速违章行为，提高行车舒适性。本发明在了解现行ACC功能运行流程与控制策略的基础上，提出以下几点优化手段以弥补主流ACC功能策略设计的不足。
巡航默认速度设置：开启iACC功能时，驾驶员设置初始巡航期望速度，即巡航默认速度，此速度作为后续期望速度更新的参考值。巡航默认速度设置可在功能开启前通过中控屏选择，iACC功能开启时以中控屏所设置的巡航默认速度与当前速度的较大值作为当前巡航期望速度，驾驶员可通过速度+/-按键进行调节，驾驶员确认初始巡航期望速度后，中控屏的巡航默认速度同步更新。
限速信息获取：车辆在行驶过程中，前视摄像头实时检测周围道路限速标志，同时导航***也会输出当前路段的限速值信息，根据驾驶员设置的限速信息来源(视频限速、导航限速或融合限速)选择提示当前限速信息。
视频限速：提取前向摄像头检测到道路限速标志的限速值。
导航限速：提取导航***探测的限速信息。
融合限速：综合摄像头检测的限速信息与导航***探测的限速信息决策得到限速信息：
在非城市道路，起始视频限速与导航限速一致，若导航限速改变，则在视频限速的保持距离内以视频限速为准，保持距离外以导航限速为准，若在导航限速改变后，视频限速也改变，则以视频限速为准；不同的速度对应不同的保持距离
在非城市道路，起始视频限速与导航限速一致，若视频限速改变，导航限速未改变，则在视频限速的保持距离内以视频限速为准，保持距离外不参考任何限速；
在城市道路，起始视频限速与导航限速一致，若导航限速改变，则在视频限速的保持距离内以导航限速为准，保持距离外以导航限速为准；
在城市道路，起始视频限速与导航限速一致，若视频限速改变，则在视频限速的保持距离内以视频限速为准，保持距离外以导航限速为准。
若前视摄像头出现遮挡或故障(非***故障)时，限速信息来源自动切换到导航限速；若导航***出现故障时，限速信息来源自动切换到视频限速；故障均解除后，驾驶员可重新选择限速信息来源。
巡航期望速度更新：检测到限速信息发生变化时，***自动根据内部逻辑判断是否需要更新期望速度，在限速信息更新后一段时间内完成巡航期望速度更新。巡航期望速度更新逻辑如下：
若检测到的限速值<当前巡航速度，巡航期望速度更新为新的限速值；
若检测到的当前巡航速度<限速值<巡航默认速度，巡航期望速度更新为新的限速值；
若巡航默认速度<检测到的限速值，巡航期望速度更新为巡航默认速度。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
一种智能自适应巡航功能期望速度更新策略及车辆巡航控制方法具体操作流程(示意图如图1)如下：
①设置初始巡航期望速度(巡航默认速度)和车间时距，开启iACC功能。开启iACC功能前驾驶员可在中控屏设置巡航默认速度值(推荐范围：30km/h-120km/h)，行车过程中驾驶员通过ACC主开关和功能激活按键激活iACC功能时，会以中控屏所设置的巡航默认速度与当前速度的较大值作为当前巡航期望速度，驾驶员可通过速度+/-按键进行调节，驾驶员确认初始巡航期望速度后，中控屏的巡航默认速度同步更新。
②检测前方车辆信息，进行车辆纵向控制。前视摄像头与前向雷达融合检测前方车辆的位置与速度：若前方无目标车辆或目标车辆速度较高，则本车以巡航期望速度进行车速保持控制；若前方存在速度较低的目标车辆，则本车以期望的车间时距保持跟车控制。车辆需要加速时，根据目标加速度控制发动机扭矩达到期望速度；车辆需要减速时，电子稳定控制根据目标减速度进行制动。
③检测道路限速信息，获取道路当前限速值，根据驾驶员设置的限速信息来源(视频限速、导航限速或融合限速)选择提示当前限速信息。如图2所示，车辆在行驶过程中，前视摄像头实时检测周围道路限速标志，同时导航***也会输出当前路段的限速值信息。若驾驶员设置限速信息来源为视频限速，则限速信息仅以前向摄像头检测到的道路限速标志的限速值为准；若驾驶员设置限速信息来源为导航限速，则限速信息仅以导航***探测到限速信息为准；若驾驶员设置限速信息来源为融合限速，则需综合摄像头检测到限速信息与导航***探测到的限速信息决策得到限速信息。融合限速决策逻辑如下：
在非城市道路，起始视频限速与导航限速一致，若导航限速改变，则在视频限速的保持距离内以视频限速为准，保持距离外以导航限速为准，若在导航限速改变后，视频限速也改变，则以视频限速为准；
在非城市道路，起始视频限速与导航限速一致，若视频限速改变，导航限速未改变，则在视频限速的保持距离内以视频限速为准，保持距离外不参考任何限速；
在城市道路，起始视频限速与导航限速一致，若导航限速改变，则在视频限速的保持距离内以视频限速为准，保持距离外以导航限速为准；
在城市道路，起始视频限速与导航限速一致，若视频限速改变，则在视频限速的保持距离内以视频限速为准，保持距离外以导航限速为准。
若前视摄像头出现遮挡或故障(非***故障)时，限速信息来源自动切换到导航限速；若导航***出现故障时，限速信息来源自动切换到视频限速；故障均解除后，驾驶员可重新选择限速信息来源。
④根据***内部逻辑更新巡航期望速度。检测到限速信息发生变化时，***自动根据内部逻辑判断是否需要更新期望速度，在限速信息更新后一段时间(建议在1s内)内完成巡航期望速度更新。如图3所示巡航期望速度更新逻辑如下：
若检测到的限速值<当前巡航速度，巡航期望速度更新为新的限速值；
若检测到的当前巡航速度<限速值<巡航默认速度，巡航期望速度更新为新的限速值；
若巡航默认速度<检测到的限速值，巡航期望速度更新为巡航默认速度。
⑤返回流程②，直至驾驶员关闭iACC功能。
图4为本发明所设计的智能自适应巡航功能涉及的控制器交互框图，详细展示了在iACC功能运行过程中各控制器之间的信号交互。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法和***，可以通过其它的方式实现。例如，以上所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。上述单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.基于安全和可靠性考虑的智能自适应巡航功能控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、用户设置初始巡航期望速度，即巡航默认速度；
S2、限速信息获取：通过摄像头实时检测周围道路限速标志以获取视频限速，还通过导航***获取当前路段的导航限速，通过用户选择限速信息获取来源；
S3、根据步骤S2中获取的视频限速和导航限速并结合不同道路类型后执行不同的巡航控制方法；
S4、检测到限速信息发生变化时，***根据巡航期望速度更新方法判断是否需要更新期望速度。
2.根据权利要求1所述的基于安全和可靠性考虑的智能自适应巡航功能控制方法，其特征在于，步骤S2中，用户可以选择的限速信息获取方式包括：
视频限速：通过摄像头实时检测周围道路限速标志以获取视频限速；
导航限速：通过导航***获取当前路段的导航限速；
融合限速：综合摄像头检测的视频限速与导航***探测的导航限速决策得到的限速信息。
3.根据权利要求1所述的基于安全和可靠性考虑的智能自适应巡航功能控制方法，其特征在于：限速信息获取过程中还包括视频限速的保持距离参数，视频限速获取单元获取的不同限速信息对应不同长度的视频限速保持距离，在限速信息获取模块没有接收到新的视频限速或者导航限速信息时，车辆在视频限速保持距离内车辆以视频限速获取单元获取的视频限速信息进行巡航行驶。
4.根据权利要求3所述的基于安全和可靠性考虑的智能自适应巡航功能控制方法，其特征在于：步骤S3中包括城市道路巡航速度控制方法：
起始视频限速与导航限速一致，若导航限速改变，则在接下来的保持距离内将巡航期望速度更改为导航限速，同时在保持距离外以导航限速为准，直至接收到下一个新的视频限速或者新的导航限速；
起始视频限速与导航限速一致，若视频限速改变，则在接下来的保持距离内将巡航期望速度更改为视频限速，保持距离外以导航限速为准，直至接收到下一个新的视频限速或者新的导航限速。
5.根据权利要求3所述的基于安全和可靠性考虑的智能自适应巡航功能控制方法，其特征在于：步骤S3中包括非城市道路巡航速度控制方法：
起始视频限速与导航限速一致，若导航限速改变，则在接下来的保持距离内将巡航期望速度更改为视频限速，保持距离外以导航限速为准，若在导航限速改变后，视频限速也改变，则以视频限速为准；
起始视频限速与导航限速一致，若视频限速改变，则在接下来的保持距离内将巡航期望速度更改为视频限速，直至接收到下一个新的视频限速或者新的导航限速。
6.根据权利要求1所述的基于安全和可靠性考虑的智能自适应巡航功能控制方法，其特征在于：摄像头出现遮挡或故障时，限速信息来源自动切换到导航限速；
若导航***出现故障时，限速信息来源自动切换到视频限速；
故障均解除后，驾驶员通过自适应巡航控制***重新选择限速信息来源。
7.根据权利要求5所述的基于安全和可靠性考虑的智能自适应巡航功能控制方法，其特征在于，还包括巡航期望速度更新方法：在视频限速获取单元和导航限速获取单元检测到限速信息发生变化时，***根据城市道路巡航速度控制方法、非城市道路巡航速度控制方法的判断结果作为新的检测到的限速值后，还需要根据以下方法判断是否需要更新巡航期望速度后再进行巡航期望速度的变更，其特征在于：
若新的检测到的限速值<当前巡航速度，巡航期望速度更新为新的检测到的限速值；
若检测到的当前巡航速度<新的检测到的限速值<巡航默认速度，巡航期望速度更新为新的检测到的限速值；
若巡航默认速度<检测到的限速值，巡航期望速度更新为巡航默认速度。
8.基于权利要求1至7任一所述的基于安全和可靠性考虑的智能自适应巡航功能控制方法的控制***，其特征在于：包括巡航默认速度设置模块、限速信息获取模块、巡航期望速度更新模块；
巡航默认速度设置模块：用户通过巡航默认速度设置模块设置初始巡航期望速度，即巡航默认速度；
限速信息获取模块：用于车辆在行驶过程中，前视摄像头实时检测周围道路限速标志，同时导航***也会输出当前路段的限速值信息，根据驾驶员设置的限速信息来源选择提示当前限速信息，所述限速信息来源包括仅提取视频限速、仅提取导航限速、提取视频限速和导航限速；
巡航期望速度更新模块：检测到限速信息发生变化时，***自动根据巡航期望速度更新方法判断是否需要更新期望速度，在限速信息更新后一段时间内完成巡航期望速度更新。
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