CN103419784B - 智能巡航控制系统及控制对象目标选定方法 - Google Patents

智能巡航控制系统及控制对象目标选定方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及智能巡航控制系统，在车辆行驶弯道时，判断行驶车辆的行驶区域，把握周边车辆的位置信息，在周边车辆位于行驶区域内时，将所述周边车辆选定为控制对象目标。本发明的智能巡航控制系统及控制对象目标选定方法，在行驶弯道时，因为车辆的实际进行方向与车辆车体的进行方向之间的角度差异，存在着车体滑动角（Body Slip Side Angle），因此在判断行驶区域时通过反映这种滑动角来缩减行驶区域判断的误差，从而更加准确地选定控制对象目标。

Description

智能巡航控制系统及控制对象目标选定方法
技术领域
本发明涉及行驶于行驶中的车辆的周边的车辆，在接近行驶中的车辆时，感应周边车辆的行驶速度并自动调节行驶中的车辆速度的智能巡航控制系统（Smart CruiseControl System，SCC），更具体地说是涉及在行驶弯道时，可以减少判断行驶车辆的行驶区域时发生的误差，从而可以更加精密地将行驶区域内的周边车辆选定为控制对象目标的智能巡航控制系统。
背景技术
智能巡航控制（Smart Cruise Control，SCC）是指，通过雷达感应在行驶车辆周边行驶中的车辆，并在周边车辆靠近时自动放缓车速来将事故防范于未然的自动行驶系统。
在车辆行驶弯道时，以往的智能巡航控制系统会利用行驶中的道路的曲率半径来判断行驶区域，并确认行驶于周边的车辆是否存在于行驶车辆的行驶区域内。
图1是表示以往的弯道行驶时，选定控制对象目标的智能巡航控制系统的框图。
智能巡航控制（SCC）系统的曲率半径预估部100会通过接收对于行驶车辆的速度等的车辆传感器信号来预估道路的曲率半径，车辆的雷达110会感应行驶于周边的车辆并将周边车辆的位置信息传达至控制部120。控制部120利用道路的曲率半径来判断行驶车辆的行驶区域，并确认通过雷达感应的周边车辆是否位于行驶区域内，从而来选定控制对象目标。
控制部120利用圆的方程来判断雷达感应的周边车辆是否在行驶车辆的行驶区域内。如图2所示，设预估的道路的区域半径为R时，可以将道路作为圆弧的圆的中心坐标表示为（R，0）。设道路的宽为2ε，设目标-A的坐标为[pA(x)，pA(y)]，目标-B的坐标为[pB(x)，pB(y)]时，
因[pA(x)-R]2十]pA(y)]2≥(|R|+ε)2，
因此，[pA(x),pA(y)]存在于行驶中的车辆的行驶区域外部，
因(|R|-ε)2≤[pB(x)-R]2+[pB(y)]2≤(|R|+ε)2，
因此可知[pB(x)，pB(y)]存在于行驶中的车辆的行驶区域内部。
但是行驶弯道的车辆的情况下，如图3所示，因为会作用有离心力，因此车辆的实际进行方向相比于车辆车体所向着的方向，会更向着圆的外侧。此时，车辆车体的进行方向与实际车辆的进行方向的角度差异称之为车体滑动角（Body Slip Side Angle）。
如图4所示，因这种滑动角的存在，实际车辆的行驶区域会对应于用黑色表示的部分，会与仅利用所述道路的曲率半径R来算出的行驶区域发生差异。其结果为，存在于实际行驶区域内的目标-A会被以往的智能巡航控制系统判断为不存在于行驶区域内，从而发生被智能巡航控制系统排除出控制对象的问题。
发明内容
（要解决的技术问题）
本发明是为了解决如上所述的问题而创出的，其目的在于提供智能巡航控制系统及控制对象目标选定方法，在车辆行驶弯道的情况下，智能巡航控制系统判断行驶于行驶中的车辆的周边的车辆是否在行驶车辆的行驶区域内时，通过考虑车辆的实际进行方向与车辆车体向着的方向之间的滑动角来算出行驶区域，从而可以更加准确地选定控制对象目标。
（解决问题的手段）
本发明提供的智能巡航控制系统，其特征在于，包括：曲率半径预估部，利用车辆的传感器信号来预估道路的曲率半径；滑动角预估部，预估所述行驶车辆的车辆车体的进行方向与实际车辆的进行方向之间的滑动角；及控制部，通过根据所述曲率半径预估部预估的曲率半径以及根据所述滑动角预估部预估的滑动角来算出所述行驶车辆的行驶区域，从而可以更加准确地判断行驶车辆的行驶区域。
此外，根据本发明的一面的智能巡航控制系统，其特征在于，包括：预估部，利用车辆的传感器信号来预估道路的曲率半径及滑动角；雷达，感应位于所述行驶车辆周边的目标的位置信息；及控制部，利用根据所述预估部预估的曲率半径及滑动角来把握所述行驶车辆的行驶区域，并接收所述雷达感应的目标位置信息来确认通过所述雷达感应的目标是否位于所述行驶区域内，在目标位于所述行驶区域内时，将所述目标选定为控制对象目标，从而可以在位于行驶区域内的目标中准确地选定控制对象。
此外，所述控制部，在所述行驶区域内存在多个目标时，在位于所述行驶区域内的目标中，将最接近所述行驶车辆的目标选定为控制对象目标，从而在存在多个目标的情况下，提供选定控制对象目标的基准。
根据本发明的智能巡航控制系统的控制对象目标的选定方法，作为在弯道行驶时，智能巡航控制系统选定要追踪的控制对象目标的方法，其特征在于，包括：利用行驶车辆的传感器信号来预估道路的曲率半径及滑动角的步骤；利用所述预估的道路的曲率半径与滑动角来算出所述行驶车辆的行驶区域的步骤；通过所述行驶车辆的雷达感应位于所述行驶车辆周边的目标的位置信息的步骤；利用根据所述雷达感应的目标的位置信息来确认所述目标是否位于所述行驶车辆的行驶区域内的步骤；及在所述目标位于所述行驶车辆的行驶区域内时，将所述目标选定为控制对象目标的步骤。
（发明的效果）
本发明通过考虑车辆的实际进行方向与车辆车体向着的方向之间的滑动角来更加准确地算出车辆的行驶区域，从而可以减少以往的智能巡航控制系统在选定控制对象目标时发生的误差。
因此，可以准确地选定行驶车辆的行驶区域内的控制对象目标，由此在控制对象目标接近行驶车辆时，可以自动调节行驶车辆的速度，从而可以将事故防范于未然，由此可以提升智能巡航控制系统的性能。
附图说明
图1是表示以往的弯道行驶时，选定控制对象目标的智能巡航控制系统的框图。
图2是表示在道路的曲率半径为R时，以往的智能巡航控制系统算出的行驶车辆的行驶区域的图。
图3是表示弯道行驶时，作为实际车辆的进行方向与车辆车体的进行方向的角度差异的滑动角的图。
图4是表示考虑到滑动角来判断的行驶区域与以往的智能巡航控制系统判断的行驶区域间的差异的图。
图5是表示根据本发明的一实施例的智能巡航控制系统的框图。
图6是表示考虑滑动角时，车辆的行驶路径的变化的图。
图7是表示考虑滑动角来进行模拟时，车辆的行驶路径的差异的图。
图8是表示考虑滑动角来进行实际测试时，行车区域的中心与目标的距离误差的图表。
具体实施方式
通过参照附图与以下详述的实施例，本发明的优点、特征以及实现他们的方法会更加明确。但本发明不限于以下所公开的实施例，而是可以由多种不同的形态来实现。本发明的实施例只是为了完整地公开本发明，并为了让本发明所属技术领域的普通技术人员容易理解发明范畴而提供的，本发明是以权利要求书的记载为准。
一方面，本说明书中使用的技术用语是用于说明实施例，并非用来限定本发明。在说明书中提及的单数形式，在没有特别限定的情况下，则包括复数形式。说明书中使用的“包括（comprises）”或“包括的（comprising）”不排除为，在提及到的元件、步骤、动作和/或是组件以外，存在或添加其以外的一个以上的的其他元件、步骤、动作和/或是组件。下面参照附图对本发明的实施例进行详细地说明。
图5是表示根据本发明的一实施例的智能巡航控制系统的框图。
根据本发明的一实施例的智能巡航控制系统的预估部500包括：曲率半径预估部501与滑动角预估部502。所述预估部500，接收对于车辆的速度等的信息，曲率半径预估部501会将预估的对于道路的曲率半径的信息传送至控制部520，滑动角预估部502会将预估的对于作为实际车辆的进行方向与车辆车体的进行方向的角度差异的滑动角的信息传送至控制部520。
控制部520，利用传送过来的道路的曲率半径信息及车辆的进行方向的滑动角信息与从车辆的雷达510传送过来的对于位于行驶车辆周边的车辆的位置信息，来判断位于行驶车辆的行驶区域内的车辆。
周边车辆是否位于行驶车辆的行驶区域内的判断方法与以往的智能巡航控制系统相同，是利用圆的方程来进行判断。但参照图6可知，是通过与以往不同的方法来对于圆的中心进行判断。
图6是表示考虑滑动角来算出行驶路径时，将道路作为圆弧的圆的中心的移动。设道路的曲率半径为R，车辆的进行方向的滑动角为β时，车辆的行驶方向会向圆的外侧移动相当于滑动角β，因此圆的中心会从(R，0)移动至(Rcosβ，Rsinβ)。
因此，设周边车辆的位置为(x，y)，道路的宽为2ε时，
当为(|R|-ε)2≤(x-Rcosβ)2+(y-Rsinβ)2≤(|R|+ε)2时，
判断周边车辆位于行驶车辆的行驶区域内(当为(|R|-ε)2=(x-Rcosβ)2+(y-Rsinβ)2或(x-Rcosβ)2+(y-Rsinβ)2=(|R|+ε)2
时，是指周边车辆位于行驶区域的边界，但为了车辆行驶的安全起见，判断为位于行驶区域内），
当为(|R|-ε)2＞(x-Rcosβ)2+(y-Rsinβ)2或，
(x-Rcosβ)2+(y-Rsinβ)2＞(|R|+ε)2时，
判断周边车辆不位于行驶车辆的行驶区域内。
通过如上所述的方法，来判断根据雷达感应的周边车辆是否位于行驶车辆的行驶区域内，来选定智能巡航控制系统的控制对象目标。
此时，在多个车辆位于行驶区域内时，在多个车辆中，将最接近行驶车辆的车辆选定为控制对象目标。
图7是表示在车辆的行驶路径判断时，对反映车辆进行方向的滑动角前后的模拟结果进行的比较。
如图7（a）所示，是表示车辆行驶于向左弯曲的道路时的行驶路径，是以道路的曲率半径设为200m，车辆进行方向的滑动角设为1°来进行了模拟。在反映滑动角的情况下，可知行驶路径的以道路作为圆弧的圆的中心向外侧进行了移动。
如图7（b）所示，是表示车辆行驶于向右弯曲的道路时的行驶路径，是以道路的曲率半径设为150m，车辆进行方向的滑动角设为1°来进行了模拟的结果。同于左图，反映滑动角的情况下，相比于反映滑动角之前，可知以道路作为圆弧的圆的中心向外侧进行了移动。
图8（a）和图8（b）是通过实际测试来表示的反映滑动角前后的行驶区域的中心与目标的距离误差的图表。
作为行驶车辆行驶于将曲率半径为360m的一定的弯道与前方车辆行驶于道路中央的状况，行驶车辆的行驶区域的中心与目标的距离误差在反映滑动角之前为0.606m，反映滑动角之后为0.307m，可以确认在反映滑动角之后，相比于以往，对于行驶车辆的行驶区域中心的距离偏移误差得到了改善。
以上的说明仅仅是为了例示性地说明本发明的技术思想，本发明所属技术领域的普通技术人员应当理解，在不脱离本发明的本质特性的范围内可以进行多种修改及变形。因此本发明的实施例并不是用于限定本发明的技术思想，而是为了对本发明进行说明，这样的实施例并不限定本发明的技术范围。本发明的保护范围应当解释为包括本发明的技术范围以及在与其等同或均等范围内的所有技术思想。

Claims (3)

1.一种智能巡航控制系统，包括：
预估部，利用车辆的传感器信号来预估道路的曲率半径及滑动角；
雷达，感应位于所述行驶车辆周边的目标的位置信息；及
控制部，利用根据所述预估部预估的曲率半径及滑动角来把握所述行驶车辆的行驶区域，并接收所述雷达感应的目标位置信息来确认通过所述雷达感应的目标是否位于所述行驶区域内，在目标位于所述行驶区域内时，将所述目标选定为控制对象目标，
所述控制部，在所述行驶区域内存在多个目标时，在位于所述行驶区域内的目标中，将最接近所述行驶车辆的目标选定为对象目标，
所述控制部，利用所述道路的曲率半径、滑动角及宽度来确认根据所述雷达感应的目标是否位于所述行驶车辆的行驶区域内。
2.根据权利要求1所述的智能巡航控制系统，其特征在于，
所述传感器信号，是从车辆的速度传感器接收。
3.一种智能巡航控制系统的控制对象目标选定方法，作为在弯道行驶时，智能巡航控制系统选定要追踪的控制对象目标的方法，包括：
利用行驶车辆的传感器信号来预估道路的曲率半径及滑动角的步骤；
利用所述预估的道路的曲率半径与滑动角来算出所述行驶车辆的行驶区域的步骤；
通过所述行驶车辆的雷达感应位于所述行驶车辆周边的目标的位置信息的步骤；
利用根据所述雷达感应的目标的位置信息来确认所述目标是否位于所述行驶车辆的行驶区域内的步骤；及
在所述目标位于所述行驶车辆的行驶区域内时，将所述目标选定为控制对象目标的步骤，
在所述行驶区域内存在多个目标时，在位于所述行驶区域内的目标中，将最接近所述行驶车辆的目标选定为控制对象目标的步骤，
利用根据所述雷达感应的目标的位置信息来确认所述目标是否位于所述行驶车辆的行驶区域内的步骤是，利用所述道路的曲率半径、滑动角及宽度来确认根据所述雷达感应的目标是否位于所述行驶车辆的行驶区域内。
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