CN103863116B - 在缓速块区域自动控制车辆速度的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了在缓速块区域自动控制车辆速度的设备和方法。从导航装置接收关于缓速块的信息，并且计算车辆与缓速块之间的距离。如果所计算的距离小于预设参考距离，那么确定车辆正在进入或已经进入缓速块区域。在确定车辆位于缓速块区域后，计算安全缓速块经过速度与车辆的当前速度之间的速度差，基于所计算的与缓速块的距离和速度差来计算所需加速度值，并且控制车辆的速度，使得车辆根据所需加速度值减速或加速。

Description

在缓速块区域自动控制车辆速度的设备和方法

技术领域

本发明通常涉及车辆的自动速度控制技术，更特别地，涉及用于在缓速块附近自动控制速度的方法和设备。通过将从导航装置输入的缓速块信息和自动速度控制系统相结合，该方法和设备例如能够自动控制车辆速度，从而使车辆在缓速块区域加速或减速。

背景技术

智能巡航控制系统是指一种用于实施速度控制的系统，从而当一个车辆前面没有前方车辆时，该一个车辆的速度维持在由驾驶员设定的速度，智能巡航控制系统还是一种用于实施远距离控制的系统，从而当前方车辆出现时，与前方车辆的距离至少保持在预定距离，从而为该一个车辆的驾驶员提供便利和安全，而不需要驾驶员手动地操作制动器、加速器等。

同时，通过经由导航装置以无线方式接收驾驶信息，传统的智能巡航控制系统控制行进速度以符合每条道路的限速，因此不仅防止车辆驾驶超过限速，而且为驾驶员提供良好的驾驶方便性。

然而，由于这种传统的智能巡航控制系统不能识别缓速块，因此，即使缓速块出现在相应车辆的前面，也不能在缓速块区域充分地进行速度控制。

也就是说，为了使用智能巡航控制系统来自动地控制车辆速度，必须使用前碰撞传感器，诸如雷达。应用于车辆的雷达通常不能在缓速块和道路地面之间进行区分。因此，雷达的使用是有问题的，因为它不能识别缓速块，并且因此不能响应于检测到缓速块而自动地执行速度控制（自动巡航控制）。

进一步地，当相机取代雷达使用时，仅当缓速块的颜色不同于周围道路的颜色时可识别缓速块。特别地，使用相机是有问题的，因为如果只有缓速块的形状以预定的颜色画在道路上（实际上没有缓速块出现在道路上），相机通常识别这样出现的缓速块，从而错误地启动自动速度控制操作。

同时，韩国专利申请公开号10-2012-0119424披露了标题为“自动巡航控制系统和方法”的技术。然而，在该公开中所披露的技术不能响应于缓速块自动地控制车辆速度。

上述内容仅仅是为了帮助更好地理解本发明的背景，并不意味着本发明落入本领域技术人员已知的现有技术的范围内。

发明内容

因此，本发明已经考虑到现有技术中存在的上述问题，并且本发明的目的是提供一种在缓速块附近自动控制速度的方法和设备，以便基于从导航装置输入的缓速块信息并利用自动速度控制系统，车辆在缓速块区域加速或减速。

为了实现上述目的，本发明提供了一种在缓速块附近自动控制车辆速度的方法，包括：a）在耦接到车辆的巡航控制系统的控制单元中从导航装置接收关于缓速块的信息，并计算车辆与缓速块之间的距离；b）在确定所计算的车辆与缓速块之间的距离小于预设参考距离后，则确定车辆正在进入或已经进入缓速块区域；以及c）在确定车辆正在进入或已经进入缓速块区域后，计算被设定为允许车辆安全地驾驶经过缓速块的安全缓速块经过速度与车辆的当前速度之间的速度差，并基于所计算的车辆与缓速块之间的距离和所计算的速度差来计算所需加速度；以及d）控制车辆速度，从而车辆根据所计算的所需加速度值减速或加速。

在一个实例中，步骤c）包括：c1）测量车辆的前轮悬架相对于前轮悬架的竖直方向的高度变化；c2）在确定所测量的高度变化大于预设参考高度变化后，确定相应车辆当前正在经过缓速块并控制车辆速度，使得速度保持在恒定的速度。

在另一个实例中，步骤c）包括：在确定通过从安全缓速块经过速度中减去车辆的当前速度所获得的速度差小于0后，根据以下等式计算所需加速度值：所需加速度值=-速度差²/（2×相应车辆与缓速块之间的距离）。

在另一个实例中，步骤c）包括：在确定通过从安全缓速块经过速度中减去车辆速度所获得的速度差大于0后，将车辆的最大加速度值设定为预定值并通过不超过所设定的最大加速度值的加速或减速来控制车辆速度。

在另一个实例中，步骤c）包括：测量车辆的后轮悬架相对于后轮悬架的竖直方向的高度变化；以及在确定所测量的高度变化大于预设参考高度变化后，确定相应车辆已经经过缓速块并释放施加于车辆上的减速控制。

进一步地，本发明提供了一种在缓速块附近自动控制车辆速度的设备，该设备包括：缓速块信息计算单元，用于从导航装置接收关于缓速块的信息并计算车辆与缓速块之间的距离；缓速块区域确定单元，用于确定车辆与缓速块之间的距离小于预设参考距离，并且在做出确定后，进一步确定相应车辆正在进入或已经进入位于缓速块附近的缓速块区域；车辆速度控制单元，用于在确定车辆正在进入或已经进入缓速块区域后，计算被设定为允许车辆安全地经过缓速块的安全缓速块经过速度与车辆的当前速度之间的速度差，基于所计算的车辆与缓速块之间的距离和所计算的速度差来计算所需加速度值，以及根据所计算的所需加速度值来控制车辆速度。

此外，本发明提供了一种在缓速块附近自动控制车辆速度的设备，包括控制单元，该控制单元被配置为从导航装置接收关于缓速块的信息并计算车辆与缓速块之间的距离，并且在确定所计算的车辆与缓速块之间的距离小于预设参考距离后，确定车辆正在进入或已经进入位于缓速块附近的缓速块区域，在确定车辆正在进入或已经进入缓速块区域后，计算被设定为允许车辆安全地经过缓速块的安全缓速块经过速度与车辆的当前速度之间的速度差，基于所计算的车辆与缓速块之间的距离和所计算的速度差来计算所需加速度值，以及根据所计算的所需加速度值来控制车辆速度。

附图说明

本发明的上述和其他目的、特征和优点将在下面结合附图的详细描述中得到更清楚地理解，附图中：

图1为示意性地示出一车辆的视图，根据本发明，随着车辆穿过缓速块区域，车辆速度被自动控制；

图2为示出根据本发明的在缓速块区域自动控制速度的设备的视图；以及

图3为示出根据本发明的在缓速块区域自动控制速度的方法的控制流程的流程图。

具体实施方式

下面，将参考附图详细描述本发明的实施方式。

现在参考附图，其中，在全部不同的附图中，相同的附图标记用于表示相同或类似的部件。

图1为示意性地示出一车辆的视图，根据本发明，随着车辆穿过缓速块区域，车辆速度被自动控制，并且图2为示出根据本发明的在缓速块区域自动控制速度的设备的视图。

根据本发明的在缓速块区域自动控制速度的方法和设备被配置为允许智能巡航控制系统在位于相应车辆前方的缓速块区域自动地控制车辆速度。该方法和设备至少部分地依赖由导航装置10获取的道路信息，诸如被提供给智能巡航控制系统的关于缓速块的信息。

参考图1和图2，根据本发明的在缓速块区域自动控制速度的设备可被配置为包括缓速块信息计算单元20、缓速块区域确定单元30、以及车辆速度控制单元40。

详细地，缓速块信息计算单元20被配置成从导航装置10接收关于每个缓速块的信息并计算车辆与缓速块之间的距离。缓速块区域确定单元30被配置为，如果所计算的车辆与缓速块之间的距离小于预设参考距离，则确定车辆正在进入或已经进入缓速块区域。车辆速度控制单元40被配置为，如果确定车辆正在进入或已经进入缓速块区域，则计算被设定为允许车辆安全且舒适地经过缓速块的安全缓速块经过速度与车辆的实际/当前速度之间的速度差。车辆速度控制单元40进一步被配置为，基于所计算的与缓速块的距离和所计算的速度差来计算所需加速度或减速度值，该加速度或减速度值可用于控制车辆速度。

通常，缓速块信息计算单元20从导航装置10接收关于每个缓速块的信息。所接收的信息优选地包括缓速块的位置信息。然后缓速块信息计算单元20计算车辆与缓速块之间的距离。

缓速块区域确定单元30被配置为，如果所计算的车辆与缓速块之间的距离小于预设参考距离，则确定相应车辆正在进入或已经进入缓速块区域。术语“参考距离”通常表示一种预定距离，其预先存储在缓速块区域确定单元30内，并且可由驾驶员和/或车辆制造商设定为合适的距离，以控制车辆的加速或减速，从而车辆可安全且舒适地经过缓速块。

车辆速度控制单元40被配置为，如果确定相应车辆正在进入或已经进入缓速块区域，则计算被设定为允许车辆安全且舒适地经过缓速块的安全缓速块经过速度与车辆的实际/当前速度之间的速度差。此外，车辆速度控制单元40基于所计算的与缓速块的距离和所计算的速度差来计算所需加速度或减速度值，以便利用所需加速度或减速度值来控制车辆速度。

术语“安全缓速块经过速度”可表示这样一种预定速度值，其预先存储在车辆速度控制单元40内，并且可被设定为合适的速度，在该速度下车辆可安全且舒适地经过缓速块，而不会损害车体或引起车辆的驾驶员或乘客的不适。在一些实例中，“安全缓速块经过速度”可表示从导航装置10获取的速度值并表明与车辆所行进的缓速块或道路相关的额定速度。

车辆速度控制单元40利用导航装置10计算与缓速块的距离，以确定相应车辆是否正在进入或已经进入缓速块区域。如果车辆正在进入或已经进入缓速块区域，则车辆速度控制单元40基于速度差值进一步计算车辆所需加速度或减速度值，以适当地控制车辆速度。因此，车辆响应于基于车辆进入缓速块区域时的当前/实际速度所计算的特定的所需加速度或减速度值来加速或减速。因此，自动地控制车辆经过缓速块的速度，这样不需要驾驶员的干涉来响应于缓速块而手动地控制车辆速度，从而提高了驾驶便利性。

此外，根据本发明的在缓速块区域自动控制速度的设备可被配置为，使得缓速块信息计算单元20、缓速块区域确定单元30和车辆速度控制单元40的各部件被集成到一控制单元50内，从而能够由耦接到车辆的巡航控制系统的控制单元50自动地控制在缓速块区域的车辆速度。

详细地，在缓速块区域自动控制速度的设备可被配置为包括控制单元50，该控制单元通过导航装置10接收关于每个缓速块的信息，计算相应车辆与缓速块之间的距离，如果所计算的相应车辆与缓速块之间的距离小于预设参考距离，则确定相应车辆正在进入或已经进入缓速块区域，如果确定相应车辆正在进入或已经进入缓速块区域，则计算被设定为允许车辆安全且舒适地经过缓速块的安全缓速块经过速度与车辆的当前/实际速度之间的速度差，以及基于所计算的与缓速块的距离和所计算的速度差来计算所需加速度或减速度值，从而响应于所需加速度或减速度值来控制车辆速度。

图3为示出根据本发明的在缓速块区域自动控制速度的方法的控制流程的流程图。

参考图3，根据本发明的在缓速块区域自动控制速度的方法包括：获取缓速块信息的步骤、缓速块区域确定步骤、以及车辆速度控制步骤。获取缓速块信息的步骤包括以下步骤：经由导航装置10接收关于每个缓速块的信息（步骤S301）和计算相应车辆与缓速块之间的距离（步骤S303）。缓速块区域确定步骤包括以下步骤：如果所计算的车辆与缓速块之间的距离小于参考距离（在步骤S305中），则确定相应车辆正在进入或已经进入缓速块区域。车辆速度控制步骤包括以下步骤：如果确定车辆正在进入或已经进入缓速块区域，则计算被设定为允许车辆安全且舒适地经过缓速块的安全缓速块经过速度与车辆的当前/实际速度之间的速度差（步骤S311），以及基于所计算的与缓速块的距离和所计算的速度差计算所需加速度或减速度值（步骤S313、S317和S319），从而控制车辆速度，这样车辆根据所计算的所需加速度或减速度值来减速或加速。

详细地，在获取缓速块信息步骤时，在步骤S301中从导航装置10接收缓速块的位置信息，以及在步骤S303中计算车辆与缓速块之间的距离。

进一步地，作为缓速块区域确定步骤的一部分，如果在步骤S305中所计算的车辆与缓速块之间的距离小于预设参考距离（步骤S305，“是”），则确定相应车辆正在进入或已经进入缓速块区域，并且车辆速度被自动地控制，以便在车辆速度控制步骤（包括步骤S311、S313、S317和S319）中，随着车辆穿过缓速块区域，车辆加速或减速。相反，如果车辆与缓速块之间的距离被计算为等于或大于预设参考距离（步骤S305，“否”），则确定车辆位于缓速块区域之外，以及通过控制加速度值在被设定在车辆内的最大加速度值范围内，由速度控制系统自动地控制车辆速度，而不考虑缓速块（步骤S309）。

最大加速度值可以设定为10m/s²的加速度值或另一适当的加速度值。车辆通常可行进，而通过不超过最大加速度值的加速或减速来自动地控制车辆速度。

此外，作为车辆速度控制步骤的一部分，如果确定车辆正在进入或已经进入缓速块区域（步骤S305，“是”），则在步骤S311中计算被设定为允许车辆安全且舒适地经过缓速块的安全缓速块经过速度与车辆的当前/实际速度之间的速度差。在步骤S317中，基于所计算的与缓速块的距离和所计算的速度差来计算所需加速度值，从而控制车辆速度，这样车辆响应于所计算的所需加速度值而减速或加速。

下面提供了有关控制流程的额外的详细信息。在步骤S307中，可测量车辆的前轮悬架相对于前轮悬架的竖直方向的高度变化。如果所测量的高度变化大于预设参考高度变化，则确定车辆当前正在经过缓速块并控制车辆速度，从而在步骤S315中保持恒定的速度（例如，设定所需加速度值为0m/s²）。在这种情况下，相对于前轮悬架的竖直方向的预设参考高度变化可以为预先存储在车辆速度控制单元40内的预定参考高度变化。通过测量减震器长度的变化，或通过利用其他各种测量方法，可实施高度变化的测量。

同时，当所测量的车辆前轮悬架在竖直方向的高度变化小于预设参考高度变化时，则确定车辆还没有经过缓速块。因此，直到车辆到达缓速块，该流程继续下一步逻辑，以计算车辆的所需加速度值并控制车辆速度，从而车辆根据步骤S311和后续步骤而加速或减速。

在步骤S311中已经计算出安全缓速块经过速度与车辆的当前/实际速度的速度差之后，如果通过从安全缓速块经过速度中减去车辆速度所获得的速度差小于0（在步骤S313中确定），则在步骤S317中通过以下等式（1）计算所需加速度值，从而可根据所需加速度值来控制车辆速度。

安全缓速块经过速度可以为预先存储在车辆速度控制单元40内的预定值，并且可被设定为车辆可安全且舒适地经过缓速块的速度。

进一步地，等式（1）可由下面给出：

所需加速度值=-速度差²/（2×相应车辆与缓速块之间的距离）

特别地，在步骤S317中，速度差小于0表明车辆速度大于安全缓速块经过速度。因此，车辆进入缓速块区域的速度被控制，以便车辆根据等式（1）减速。

相反，如果通过从安全缓速块经过速度中减去车辆速度所获得的速度差大于0（在步骤S313中确定），则通过控制加速度值在最大加速度值范围内（即，通过设定在幅度上不大于最大加速度值的加速度或减速度值），在步骤S319中通过速度控制系统来控制车辆速度。

特别地，在步骤S319中，速度差大于0意味着车辆速度小于安全缓速块经过速度。因此，车辆进入缓速块区域的速度优选地被控制，从而车辆加速不会超过安全缓速块经过速度。

此外，该方法可被配置为进一步包括缓速块区域偏差确定步骤，用于在步骤S321中测量车辆后轮悬架相对于后轮悬架的竖直方向的高度变化，并且如果所测量的高度变化大于预设参考高度变化，则确定相应车辆已经经过了缓速块，并且因此在步骤S323中释放车辆的减速控制。

也就是说，为了解决如下现象：由于与缓速块的距离的计算不准确（诸如由于全球定位系统（GPS）测量和/或地图中的错误导致的不准确），即使在车辆已经经过了缓速块之后，减速仍不被释放，在步骤S321中，监测车辆后轮悬架的高度变化。如果高度变化变得大于参考高度变化，则确定相应车辆的后轮已经经过了缓速块，并且在步骤S323中，导致车辆减速以便安全地经过缓速块的逻辑控制被释放。相反，如果高度变化仍小于参考高度变化（步骤S321，“否”），则确定相应车辆的后轮还没有经过缓速块并且减速控制仍然有效。

通过这种方式，本发明利用导航装置10计算车辆与缓速块的距离，确定车辆进入缓速块区域，并基于车辆进入缓速块区域时所测量的速度差来计算车辆的所需加速度值作为不同的值，以便适当地控制车辆速度，从而车辆响应于至少部分地基于已经进入缓速块区域的车辆的速度而计算的所需加速度值来加速或减速。因此，本发明能够自动地控制经过缓速块的车辆的速度，并且通过忽略在驾驶经过缓速块时控制车辆速度所需的驾驶员的干涉能够改善驾驶的方便性。

本发明的优点在于，利用导航装置检测缓速块的位置，并且车辆经过缓速块的速度在缓速块附近通过智能巡航控制系统自动地控制，从而通过消除驾驶员的干涉改善了驾驶方便性，当驾驶经过缓速块时通常需要这种干涉来控制车辆速度。

尽管为了说明目的已披露了本发明的优选实施例，但是本领域技术人员可以意识到，在不背离如所附权利要求所披露的本发明的范围和精神的情况下，各种修改、添加和替换都是可能的。

Claims (7)

1.一种在缓速块附近自动控制车辆速度的方法，包括以下步骤：

a)在耦接到车辆的巡航控制系统的控制单元中从导航装置接收关于缓速块的信息并计算所述车辆与所述缓速块之间的距离；

b)在确定所计算的所述车辆与所述缓速块之间的距离小于预设参考距离后，确定所述车辆正在进入或已经进入缓速块区域；

c)在确定所述车辆正在进入或已经进入所述缓速块区域后，计算被设定为允许所述车辆安全地驾驶经过所述缓速块的安全缓速块经过速度与所述车辆的当前速度之间的速度差，并基于所计算的所述车辆与所述缓速块之间的距离和所计算的速度差来计算所需加速度值；以及

d)控制所述车辆的速度，使得所述车辆根据所计算的所需加速度值减速或加速。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤c)进一步包括：

c1)测量所述车辆的前轮悬架相对于所述前轮悬架的竖直方向的高度变化；

c2)在确定所测量的高度变化大于预设参考高度变化后，确定相应车辆当前正在经过所述缓速块并控制所述车辆的速度，使得速度保持在恒定的速度。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤c)包括：

在确定通过从所述安全缓速块经过速度中减去所述车辆的当前速度所获得的速度差小于0后，根据以下等式计算所需加速度值：

所需加速度值＝-速度差²/(2×相应车辆与缓速块之间的距离)。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤c)包括：

在确定通过从所述安全缓速块经过速度中减去所述车辆的当前速度所获得的速度差大于0后，将所述车辆的最大加速度值设定为预定值并通过不超过所设定的最大加速度值的加速来控制所述车辆的速度。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤c)进一步包括：

测量所述车辆的后轮悬架相对于所述后轮悬架的竖直方向的高度变化；并且在确定所测量的高度变化大于预设参考高度变化后，确定相应车辆已经经过所述缓速块并释放施加于所述车辆上的减速控制。

6.一种在缓速块附近自动控制车辆速度的设备，包括：

缓速块信息计算单元，用于从导航装置接收关于缓速块的信息并计算所述车辆与所述缓速块之间的距离；

缓速块区域确定单元，用于确定所述车辆与所述缓速块之间的距离小于预设参考距离，并且在做出确定后，进一步确定相应车辆正在进入或已经进入位于所述缓速块附近的缓速块区域；

车辆速度控制单元，用于在确定所述车辆正在进入或已经进入所述缓速块区域后，计算被设定为允许车辆安全地经过所述缓速块的安全缓速块经过速度与所述车辆的当前速度之间的速度差，基于所计算的所述车辆与所述缓速块之间的距离和所计算的速度差来计算所需加速度值，以及根据所计算的所需加速度值来控制所述车辆的速度。

7.一种在缓速块附近自动控制车辆速度的设备，包括：

控制单元，所述控制单元被配置为：

从导航装置接收关于缓速块的信息并计算所述车辆与所述缓速块之间的距离，

在确定所计算的所述车辆与所述缓速块之间的距离小于预设参考距离后，确定所述车辆正在进入或已经进入位于所述缓速块附近的缓速块区域，

在确定所述车辆正在进入或已经进入所述缓速块区域后，计算被设定为允许所述车辆安全地经过所述缓速块的安全缓速块经过速度与所述车辆的当前速度之间的速度差，

基于所计算的所述车辆与所述缓速块之间的距离和所计算的速度差来计算所需加速度，以及

根据所计算的所需加速度值来控制所述车辆的速度。