CN103895646B - Scc装置及应用于其的目标车辆车道判别方法 - Google Patents
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Abstract
提供一种SCC装置及应用于其的目标车辆车道判别方法。根据本SCC装置,能够利用曲率信息和从雷达传递的目标车辆的位置信息及速度信息,判断目标车辆的当前车道,能够提高对目标车辆的车道位置识别的稳定性,缓解SCC系统的性能错误(误加速、减速),能够提高SCC系统的驾驶员安全性能及驾驶员切身感受的稳定度。
Description
技术领域
本发明涉及SCC装置及应用于其的目标车辆车道判别方法,更详细而言,涉及一种利用多种信息判别目标车辆的车道的SCC装置及应用于其的目标车辆车道判别方法。
背景技术
车辆的SCC(Smart Cruise Control,智能巡航控制)系统提供的功能是,如果驾驶员设置车辆的速度和与位于自身车道的前方车辆间的距离,则即使不踩下油门或制动踏板,也按照驾驶员设置的条件保持车辆的速度。为此,从雷达接获得目标信息,利用车辆内传感器算出道路曲率后,掌握目标车辆的位置(自身车道、左侧车道、右侧车道),然后完成加速/减速/定速。但是,由于多种理由(道路曲率算出及雷达的距离、角度不正确等),可能会发生无法准确判别目标车辆的车道的情形。这在SCC系统上,使误加速、误减速、误定速的频度数增加,充分具有因SCC系统的不稳定性而可能诱发事故的可能性。车辆的SCC(SmartCruise Control)系统技术按如下工作。
首先,驾驶员选择需要的车辆速度、与处于相同车道的前方车辆的距离。而且,通过位于前方的雷达,获得关于周边车辆的位置及速度信息。而且,利用车辆的Yaw rate、Vehicle speed、Steering angle求出曲率。利用曲率绘出自身车道后,确认由雷达检测出的目标车辆的位置是否处于自身车道内。如果目标车辆处于自身车道内,则根据目标车辆的位置和速度,对车辆的速度进行加速、减速或定速。通过这种步骤,车辆体现SCC功能。
以往技术为绘制自身车道,利用车辆传感器(Yaw rate,Vehicle speed,Steeringangle)。但是,由于车辆的晃动和道路表面不规则,以及驾驶员的驾驶习惯(例:在曲线道路上的Steering操作时间点及方法),在绘制准确的自身车道方面具有局限。
这与雷达的角度不正确相叠加,可能会诱发把前方车辆交替识别为处于本车车道与旁边车道的车辆,或把处于本车车道的车辆错误识别为旁边车道、把处于旁边车道的车辆错误识别为本车车道的现象,这在SCC系统上,会诱发不必要地反复进行车辆加速减速的现象、即使本车车道有车辆也进行加速的现象、即使本车车道无车辆也进行减速的现象等错误动作,进而成为可能会对驾驶员造成身体、金钱方面损失的因素。
原来利用了利用处于本车车道的目标车辆移动历史对道路曲率进行校正的方式。但是,在曾处于本车车道的前方车辆在弯道变换车道的情况下,会绘制与实际差异巨大的自身车道,引起错误动作。
另外,根据其它原有技术,有一种检测侧偏角,如果该值为基准角以下,则利用Vehicle Speed和Steering angle值求出本车车道路径的方式。但是,在以下两个方面存在缺点,一是通过Steering angle获得的曲率在车辆处于高速时不正确,二是当处于本车车道的前方车辆进入了曲线道路,但车辆尚处在直线道路时,可能会把前方车辆识别为处于旁边车道的车辆(未考虑前方车辆的移动路径)。
因此,要求摸索一种用于提供准确度更高的SCC装置的方案。
发明内容
(要解决的技术问题)
本发明正是为了解决如上所述问题而研发,本发明的目的在于提供一种利用横摆角速度(Yaw rate)信息、车辆速度(Vehicle velocity)信息及转向角度(Steering Angle)信息,算出当前运行中的道路的曲率,利用曲率信息和从雷达传递的目标车辆的位置信息及速度信息,判断目标车辆的当前车道的SCC装置及应用于其的目标车辆车道判别方法。
(解决问题的手段)
旨在达成所述目的的本发明一个实施例的车辆的SCC(Smart Cruise Control)装置包括:曲率算出部,其利用横摆角速度(Yaw rate)信息、车辆速度(Vehicle velocity)信息及转向角度(Steering Angle)信息,算出当前运行中的道路的曲率;目标车辆车道判别部,其利用所述曲率信息和从雷达传递的目标车辆的位置信息及速度信息,判断目标车辆的当前车道,生成目标车辆相关信息;以及SCC速度控制部,其利用所述目标车辆相关信息,控制是否对车辆速度进行保持、加速或减速。
而且,所述曲率算出部还可以当车辆速度为高速时,利用所述横摆角速度和所述车辆速度,算出道路的曲率,当车辆速度为低速时,利用转向角度和车辆的前后轴间距离,算出道路的曲率。
另外,所述目标车辆车道判别部还可以当存在关于所述目标车辆的历史时,对所述目标车辆相关信息进行更新。
而且,所述目标车辆车道判别部还可以当所述目标车辆处于相同车道时,把车道宽度设置得比实际车道宽度宽,当所述目标车辆处于其它车道时,把车道宽度设置得比实际车道宽度窄。
另一方面,本发明一个实施例的车辆的SCC(Smart Cruise Control)装置的目标车辆车道判别方法包括:曲率算出步骤,利用横摆角速度(Yaw rate)信息、车辆速度(Vehicle velocity)信息及转向角度(Steering Angle)信息,算出当前运行中的道路的曲率;目标车辆相关信息生成步骤,利用所述曲率信息和从雷达传递的目标车辆的位置信息及速度信息,判断目标车辆的当前车道,生成目标车辆相关信息;以及速度控制步骤,利用所述目标车辆相关信息,控制是否对车辆的速度进行保持、加速或减速。
而且,所述曲率算出步骤还可以当车辆速度为高速时,利用所述横摆角速度和所述车辆速度,算出道路的曲率,当车辆速度为低速时,利用转向角度和车辆的前后轴间距离,算出道路的曲率。
另外,所述目标车辆车道判别部还可以在存在关于所述目标车辆的历史时,对所述目标车辆相关信息进行更新。
而且,所述目标车辆相关信息生成步骤还可以在生成所述目标车辆相关信息时,当所述目标车辆处于相同车道时,把车道宽度设置得比实际车道宽度宽,当所述目标车辆处于其它车道时,把车道宽度设置得比实际车道宽度窄。
(发明的效果)
根据本发明的多种实施例,能够提供一种利用曲率信息和从雷达传递的目标车辆的位置信息及速度信息,判断目标车辆的当前车道的SCC装置及应用于其的目标车辆车道判别方法,能够提高对目标车辆的车道位置识别的稳定性,缓解SCC系统的性能错误(误加速、减速),能够提高SCC系统的驾驶员安全性能及驾驶员切身感受的稳定度。
附图说明
图1是图示本发明一个实施例的车辆的SCC(Smart Cruise Control)装置的构成的图,
图2是为说明本发明一个实施例的目标车辆车道判别方法而提供的流程图,
图3是图示本发明一个实施例的在左侧有目标车辆的状态下进行曲线道路行驶时的状况的图,
图4是图示本发明一个实施例的在前方有目标车辆的状态下进行曲线道路行驶时的状况的图,
图5是图示本发明一个实施例的在前方有目标车辆的状态下进行直线道路行驶时的状况的图。
(标号说明)
100:SCC装置 110:曲率算出部
120:目标车辆车道判别部 130:SCC速度控制部
具体实施方式
下面参照附图,进一步详细说明本发明。
图1是图示本发明一个实施例的车辆的SCC(Smart Cruise Control)装置的构成的图。如图1所示,SCC装置100包括曲率算出部110、目标车辆车道判别部120及SCC速度控制部130。
曲率算出部110利用横摆角速度(Yaw rate)信息、车辆速度(Vehicle velocity)信息及转向角度(Steering Angle)信息,算出当前运行中的道路的曲率。另外,曲率算出部110根据当前车辆速度为高速还是低速,以不同方式算出曲率。即,曲率算出部110在车辆速度为高速时,利用横摆角速度和车辆速度,算出道路的曲率,在车辆速度为低速时,利用转向角度和车辆的前后轴间距离,算出道路的曲率。具体而言,曲率算出部110根据如下数学式算出曲率。
目标车辆车道判别部120利用曲率算出部110传递的曲率信息和从雷达传递的目标车辆的位置信息及速度信息,判断目标车辆的当前车道。
具体而言,目标车辆车道判别部120首先利用目标车辆的位置信息,确认有无关于目标车辆的历史。如果无关于目标车辆的历史,则目标车辆车道判别部120生成目标车辆相关信息。其中,目标车辆相关信息包括目标车辆的车道位置信息、车道保持值、车道宽度、目标历史信息。车道位置信息是代表目标车辆是处于当前本车车道或处于本车车道的左侧车道或处于本车车道的右侧车道的信息。车道保持值是表示目标车辆依然在以前所在的车道还是车道已经变更的值。车道宽度代表本车车道的车道宽度,根据情况,还可以校正得比实际车道宽度大或小。目标历史信息是代表关于相应目标车辆的目标车辆相关信息是否生成、是否保持或是否删除的信息。而且,目标车辆车道判别部120把目标车辆相关信息传递给SCC速度控制部130。
相反,当存在关于目标车辆的历史时,目标车辆车道判别部120对目标车辆相关信息进行更新。而且,目标车辆车道判别部120把更新的目标车辆相关信息传递给SCC速度控制部130。
SCC速度控制部130利用从目标车辆车道判别部120传递的目标车辆相关信息,控制是否对当前速度进行保持/加速/减速。
下面参照图2,说明SCC装置100的目标车辆车道判别部120的目标车辆车道判别方法。图2是为说明本发明一个实施例的目标车辆车道判别方法而提供的流程图。
目标车辆车道判别部120利用通过雷达接收的目标车辆位置信息,判断是否有关于处于相应位置的目标车辆的车道判别历史(S210),如果无历史时(S210-N),则目标车辆车道判别部120利用从曲率算出部110接收的曲率信息,绘制本车车道(S220)。
然后,目标车辆车道判别部120判断目标车辆是否处于本车车道(S230)。如果目标车辆处于本车车道内时,目标车辆车道判别部120生成与如下情形l相应的目标车辆相关信息(S240)。
<情形1>
目标位置:P rimary
车道保持值=F
车道宽度:W+α
目标历史:生成
其中,目标位置代表目标车辆位置信息,“Primary”代表目标车辆处于本车车道内。车道保持值的值设置为任意的F。而且,在车道宽度中,W代表实际车道宽度,α为校正值。即,目标车辆车道判别部120在目标车辆处于相同车道时,把车道宽度设置得比实际车道宽度宽α。目标历史因已经新生成当前目标车辆位置信息而“生成”。
相反,当不处于本车车道内时(S230-N),目标车辆车道判别部120判断目标车辆是否处于本车车道的左侧车道(S235)。当目标车辆处于本车车道的左侧车道时(S235-Y),目标车辆车道判别部120生成与如下情形2相应的目标车辆相关信息(S243)。
<情形2>
目标位置:Left
车道保持值=F
车道宽度:W-β
目标历史:生成
其中,目标位置代表目标车辆位置信息,“Left”代表目标车辆处于本车车道的左侧车道。车道保持值的值设置为任意的F。而且,在车道宽度中,W代表实际车道宽度,β为校正值。当目标车辆处于其它车道时,目标车辆车道判别部120把车道宽度设置得比实际车道宽度窄β。目标历史因已经新生成当前目标车辆位置信息而“生成”。
相反,当目标车辆处于本车车道的右侧车道时(S235-N),目标车辆车道判别部120生成与如下情形3相应的目标车辆相关信息(S245)。
<情形3>
目标位置:Right
车道保持值=F
车道宽度:W-β
目标历史:生成
其中,目标位置代表目标车辆位置信息,“Right”代表目标车辆处于本车车道的右侧车道。车道保持值的值设置为任意的F。而且,在车道宽度中,W实际车道宽度,β为校正值。目标历史因已经新生成当前目标车辆位置信息而“生成”。
如果有历史时(S210-Y),目标车辆车道判别部120利用从曲率算出部110接收的曲率信息,绘制本车车道(S250)。
然后,目标车辆车道判别部120判断目标车辆是否处于与以前车道相同的车道(S260)。如果目标车辆处于与以前车道相同的车道内(S260-Y),则目标车辆车道判别部120生成与如下情形4相应的目标车辆相关信息(S270)。
<情形4>
目标位置:与以前目标位置相同
车道保持值:以前车道保持值
车道宽度:与以前车道宽度相同
目标历史:保持
其中,目标位置代表目标车辆位置信息,成为与以前目标位置相同的值。车道保持值保持以前值。而且,车道宽度也与以前值保持相同。目标历史也“保持”,以便依然保持。
相反,当目标车辆移动到不同于以前车道的车道时(S260-N),目标车辆车道判别部120从以前车道保持值(F)中减1后(S262),把修改的车道保持值(F′)与车道保持临界值(δ)进行比较(S264)。其中,车道保持临界值代表判断为目标车辆车道实际移动的临界值。
如果修改的车道保持值(F′)比车道保持临界值(δ)大时(S264-Y),则目标车辆车道判别部120生成与如下情形5相应的目标车辆相关信息(S272)。
<情形5>
目标位置:与以前目标位置相同
车道保持值:以前车道保持值-1
车道宽度:与以前车道宽度相同
目标历史:保持
其中,目标位置代表目标车辆位置信息,成为与以前目标位置相同的值。但是,车道保持值从以前值中减1。而且,车道宽度也保持与以前值相同。目标历史也“保持”,以便依然保持。
如果修改的车道保持值(F′)比车道保持临界值(δ)小或相同时(S264-N),则目标车辆车道判别部120生成与如下情形6相应的目标车辆相关信息(S274)。
<情形6>
目标位置:与以前目标位置相同
车道保持值:以前车道保持值-1
车道宽度:与以前车道宽度相同
目标历史:删除
其中,目标位置代表目标车辆位置信息,成为与以前目标位置相同的值。但是,车道保持值从以前值中减1。而且,车道宽度也保持与以前值相同。相反,由于相应目标车辆信息是超出车道保持临界值的值,所以把目标历史变更为“删除”,以便删除当前目标车辆信息。
通过这种步骤,目标车辆车道判别部120利用目标车辆的历史信息,判别目标车辆的车道。
下面参考图3~图5,举实例进行说明。图3是图示本发明一个实施例的在左侧有目标车辆的状态下进行曲线道路行驶时的状况的图。如图3所示,由于目标车辆曾处于左侧,目标车辆车道判别部120存储关于相应目标车辆的历史。
在图3的状况下,在以往的方式中,由于自身车辆尚处于直线道路,所以车辆识别为直线道路,关于自身车道的宽度为既定。因此,在这种情况下,在以往方法中,错误识别为目标车辆处于自身车道。因此,以往的SCC系统发生因目标车辆而进行减速的状况。
但是,本发明的SCC装置100利用关于目标车辆的以前历史,自身车道的宽度设置得窄,设置有车辆保持值,目标车辆处于左侧车道的保持时间延长。因此,本发明的SCC装置100能够针对道路及目标车辆的状况,减少误减速的频度。
图4是图示本发明一个实施例的在前方有目标车辆的状态下进行曲线道路行驶时的状况的图。在图4中,由于目标车辆曾处于自身车道,所以,目标车辆车道判别部120在关于相应目标车辆的历史中,存储为目标车辆处于自身车道。
在图4的状况下,在以往的方式中,由于自身车辆尚处于直线道路,所以车辆识别为直线道路,关于自身车道的宽度为既定。因此,在这种情况下,在以往方法中,错误识别为目标车辆处于自身车道的右侧车道。因此,以往的SCC系统判断为自身车道无车辆,发生进行加速的状况。
但是,本发明的SCC装置100利用关于目标车辆的以前历史,把自身车道的宽度设置得宽,设置有车辆保持值,目标车辆处于自身车道的保持时间延长。因此,本发明的SCC装置100能够针对道路及目标车辆的状况,减少误加速的频度。
图5是图示本发明一个实施例的在前方有目标车辆的状态下进行直线道路行驶时的状况的图。
在图5中,由于目标车辆曾处于自身车道,所以,目标车辆车道判别部120在关于相应目标车辆的历史中,存储为目标车辆处于自身车道。
在图5的状况下,在以往的方式中,由于车辆的晃动、道路表面的不规则等,还可能会发生把当前道路错误地绘制成曲线道路的情形。在这种情况下,在以往方法中,错误识别为目标车辆处于自身车道的左侧车道。因此,以往的SCC系统判断为自身车道无车辆,发生进行加速的状况。
但是,本发明的SCC装置100利用关于目标车辆的以前历史,自身车道的宽度设置得宽,设置有车辆保持值,目标车辆处于自身车道的保持时间延长。因此,本发明的SCC装置100能够针对道路及目标车辆的状况,减少误加速的频度。
于是,本实施例的SCC装置100利用曲率信息及目标车辆的历史信息判别目标车辆的车道,因而能够提高对目标车辆的车道位置识别的稳定性,缓解SCC系统的性能错误(误加速、减速),能够提高SCC系统的驾驶员安全性能及驾驶员切身感受的稳定度。
另外,以上对本发明的优选实施例进行了图示和说明,但本发明并非限定于所述特定实施例,在不超出申请范围中请求的本发明要旨的情况下,可以由本发明所属技术领域的技术人员进行多种变形实施,这种变形实施不得个别地理解为脱离于本发明的技术思想或延伸。
Claims (6)
1.一种智能巡航控制装置,作为车辆的智能巡航控制装置,其特征在于,包括:
曲率算出部,其利用横摆角速度信息、车辆速度信息及转向角度信息,算出当前运行中的道路的曲率;
目标车辆车道判别部,其利用曲率信息和从雷达传递的目标车辆的位置信息及速度信息,判断目标车辆的当前车道,生成目标车辆相关信息;以及
智能巡航控制速度控制部,其利用所述目标车辆相关信息,控制是否对车辆速度进行保持、加速或减速;
所述曲率算出部当车辆速度为高速时,利用所述横摆角速度和所述车辆速度,算出道路的曲率,当车辆速度为低速时,利用转向角度和车辆的前后轴间距离,算出道路的曲率。
2.根据权利要求1所述的智能巡航控制装置,其特征在于,
所述目标车辆车道判别部当存在关于所述目标车辆的历史时,对所述目标车辆相关信息进行更新。
3.根据权利要求1所述的智能巡航控制装置,其特征在于,
所述目标车辆车道判别部当所述目标车辆处于相同车道时,把车道宽度设置得比实际车道宽度宽,当所述目标车辆处于其它车道时,把车道宽度设置得比实际车道宽度窄。
4.一种目标车辆车道判别方法,作为车辆的智能巡航控制装置的目标车辆车道判别方法,其特征在于,包括:
曲率算出步骤,利用横摆角速度信息、车辆速度信息及转向角度信息,算出当前运行中的道路的曲率;
目标车辆相关信息生成步骤,利用曲率信息和从雷达传递的目标车辆的位置信息及速度信息,判断目标车辆的当前车道,生成目标车辆相关信息;以及
速度控制步骤,利用所述目标车辆相关信息,控制是否对车辆的速度进行保持、加速或减速;
所述曲率算出步骤当车辆速度为高速时,利用所述横摆角速度和所述车辆速度,算出道路的曲率,当车辆速度为低速时,利用转向角度和车辆的前后轴间距离,算出道路的曲率。
5.根据权利要求4所述的目标车辆车道判别方法,其特征在于,
目标车辆车道判别部在存在关于所述目标车辆的历史时,对所述目标车辆相关信息进行更新。
6.根据权利要求4所述的目标车辆车道判别方法,其特征在于,
所述目标车辆相关信息生成步骤,在生成所述目标车辆相关信息时,当所述目标车辆处于相同车道时,把车道宽度设置得比实际车道宽度宽,当所述目标车辆处于其它车道时,把车道宽度设置得比实际车道宽度窄。
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