CN104684782B - 用于车辆的自适应巡航控制系统及方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于车辆的自适应巡航控制(ACC)系统。所述自适应巡航控制(ACC)系统包括车速传感器、用户接口、转向角度传感器、前向传感器和发动机控制单元(ECU)。车速传感器配置成能检测车辆的速度并且输出所检测到的速度的指示。转向角度传感器配置成能提供驾驶员正使车辆转向的方向的指示。前向传感器配置成能检测车辆前方的物体并且提供所述物体的指示。ECU包括自适应巡航控制装置并且配置成能从传感器接收指示并确定继续跟随目标车辆或放弃目标车辆并且将车辆加速至巡航速度。

Description

用于车辆的自适应巡航控制系统及方法
相关申请
本专利申请要求2012年10月4日提交的先前申请的、共同在审的美国临时专利申请No.61/709,629的优先权，其整个内容通过引用结合到本文中。
背景技术
本发明的实施例涉及自适应巡航控制(ACC)。更具体地说，本发明的实施例涉及当由ACC跟踪的目标车辆在道路上转弯时取消制动请求。
如已知的，许多ACC系统跟踪位于装配有ACC的车辆前面的目标车辆。该跟踪当某些状况出现时中止。中止对目标车辆的跟踪有时被称为“放弃”或者“放开”目标车辆。许多ACC系统当目标物体已经转弯到侧路上时制动太长时间。制动事件常常在目标物体的这种转弯之前发生，以至当该转弯发生时ACC车辆正处于制动过程中。这通常被称为“McDonald式转弯”。
因为ACC“放开”或者放弃目标物体太迟并且使制动缓降得太慢而产生了问题。对放弃目标物体的延迟进行调整，以至延缓了对跟随目标或者继续直线向前行驶的路线预测决定。缓慢的制动渐出(ramp-out)用于防止产生不正确的路线预测决定并且克服了ACC传感器(例如，雷达、视频或者激光雷达(LIDAR)传感器)的不正确测量。
发明内容
在一个实施例中，本发明提供了一种用于车辆的自适应巡航控制(ACC)系统。所述ACC包括车速传感器、用户接口、转向角度传感器、前向传感器和发动机控制单元(ECU)。车速传感器配置成能检测车辆的速度并且输出所检测到的速度的指示。转向角度传感器配置成能提供驾驶员正使车辆转向的方向的指示。前向传感器配置成能检测车辆前方的物体并且提供所述物体的指示。ECU包括自适应巡航控制装置(ACC)并且配置成能从传感器接收指示并确定继续跟随目标车辆或放弃目标车辆并且将车辆加速至巡航速度。
在另一实施例中，本发明提供了一种操作车辆的自适应巡航控制(ACC)系统的方法。所述方法包括：ACC确定车辆的预测路线、探测车辆的预测路线中的目标车辆、调节车辆的速度以保持车辆与目标车辆之间的距离、确定目标车辆从预测路线改道、从转向角度传感器接收转向角度的指示、确定是否放弃目标车辆以及当ACC确定放弃目标车辆时将车辆加速至先前设定的巡航速度。
本发明的其他方面将通过考虑到详细说明书和附图而显而易见。
附图说明
图1是车辆的示意图。
图2是进行转弯的目标车辆的图。
图3是经过弯道的车辆和目标车辆的图。
图4是ACC操作的流程图。
具体实施方式
在详细阐述本发明的任何实施方式之前，应当理解，本发明在其应用方面不限于在以下说明书中提出的或在附图中示出的结构的详细情形和构件的布置方式。本发明能够具有其他实施方式且能够以多种方式来实施或执行。
在某些实施例中，如果已经明确地检测到目标车辆转弯，则ACC调整急动(加速度的时间变率)，以至用于释放制动的急动比通常更高。
急动限度是给于自适应巡航控制以“舒适”感的。较大的急动比较小的反应更急剧。较小的急动有时可能被解释成对给定状况的慢反应。急动限度是加速度的时间变率。因此，急动限度限定了从给定的加速度至不同的目标加速度所用的时间。
在某些实施例中，转弯的检测通过检测横向偏移相对于预测路线从预测路线的中心至外侧边缘的快速运动来完成。当确定目标车辆已经移动至 外侧边缘时，所述目标车辆不再被认为是目标物体。车辆离开预测路线的那侧用来确定所发生转弯的那侧。
确定转弯与绕拐角跟随某人之间的差别的一种可能方式是确定驾驶员是沿转弯方向转向、根本不转弯或者沿相反方向转弯。如果驾驶员沿转弯方向转向，则驾驶员可能是在跟随目标。转向的大小不必很大。驾驶员可以了解到“轻推离”或者“轻推向”目标物体的差别，以至有经验的ACC使用者可以通过给于较小的转向输入量来控制ACC的反应。
作为对放开式急动的“是/否”选择的备选，转向命令或者输入的大小可用来产生在最小与最大急动反应之间的连续值。因此，“不反应”将产生在最小与最大可能的放开急动值之间某处的放开急动。
如果可获得许多不同的传感器，则放开急动可取决于转弯是否被多个传感器确认。仅在高度地确认实际上已经发生目标物体转弯的情况中进行更快的放开。
使用来自方向盘(steering wheel)的信号(比如，方向盘角度、方向盘速度、车辆偏航率)或者根据这些信号中的一个或多个的路线预测来度量转向的意向。
图1显示了车辆100的示意图。车辆100具有四个轮104A、104B、104C和104D。在某些其他实施例中，车辆100可能具有不同数量的轮。如同所示，轮104A、104B、104C和104D连接至两个轴108A和108B。所述四个轮由多个轮速感传器112A、112B、112C和112D来监测。轮速感传器112A、112B、112C和112D联接至电子处理单元(“ECU”)116，该电子处理单元116包括联接至ACC用户接口124的ACC 118。车辆100还包括其他传感器，诸如，转向角度传感器120、发动机转矩传感器136、纵向加速度传感器128、车体侧偏角传感器132、发动机转矩传感器136、前向摄相机140和一个或多个目标检测装置(例如，雷达)144。轮速感传器112A、112B、112C与112D、转向角度传感器120、纵向加速度传感器128和横向加速度传感器排列128一般示出为单独的传感器。这些传感器112A、112B、112C、112D、120和128例如还可包括处于多个传感器排列中的可联接至ECU 116的多个传感器。
传感器(诸如轮速感传器112A、112B、112C和112D)检测并监测轮 104A、104B、104C和104D中的每个的状况，所述状态指示车辆100所经历的速度大小。传感器(诸如转向角度传感器120、滚动(roll)传感器排列138和转矩传感器136)配置成能检测车辆100的多种状况。
应当注意到，所感测的值可直接地或者间接地来自传感器。所感测的值可以经由其他车辆系统发送或者传送至ECU 116。所述其他车辆系统可能包括但不限于，防抱死制动控制器、电子稳定控制器、约束电子系统(restraint electronics)控制器等。还应当注意到，所感测的值还可以配置成可在ECU 116处按已知方式使用从传感器(比如横向加速度传感器排列128和滚动传感器排列138)的直接电连接、到其他车辆系统的直接电连接或者经由车辆通信总线(例如，CAN总线)来获得。
图2显示了车辆200跟随目标车辆205的图。目标车辆205已经转到侧道210上。当目标车辆205转弯时，目标车辆205很可能在减速。车辆200的ACC使车辆200减速以在目标车辆205之后保持一距离。当目标车辆205离开预测路线215时，ACC确定目标车辆205正在转弯。一旦ACC确定目标车辆205正在转弯，并且确定目标车辆205已经脱离碰撞区域(例如，如果车辆200保持在预测路线215上则车辆200可能接触目标车辆205的区域)时，ACC就使车辆返回到先前由驾驶员(经由用户接口124)设定的巡航速度。从减速(即，制动)到加速的转换为急动。完成从减速至加速的速度确定了急动的大小。
当驾驶员确定目标车辆205正在转弯时，驾驶员可通过沿离开目标车辆205转弯方向的方向转动方向盘来指示驾驶员不想继续跟随目标车辆205。ACC可以识别该指示并且很快开始返回至巡航速度(例如，驾驶员转向绕开目标车辆205)。驾驶员转动方向盘的量仅须是非常少的量(例如，沿离开目标车辆移动方向的方向轻碰(bumping)方向盘)。
图3显示了绕道路中的弯道行驶的车辆200和目标车辆205的图。在该情况中，ACC可确定目标车辆205正在转弯、放弃目标车辆205和保持巡航速度。驾驶员可以通过稍微向右转动方向盘(例如，不足以使车辆200向右转向，但是向ACC提供驾驶员意图的指示)来向ACC指示驾驶员希望继续跟随目标车辆205。在某些实施例中，ACC在驾驶员不参与的情况下检测道路的弯度(例如，通过摄相机检测分道线)并且保持跟随目标车 辆。
图4是ACC系统的一个实施例的流程图。ACC为主车辆确定预测路线(PC)(步骤400)，并且确定目标车辆(TV)是否正从预测路线改道(步骤405)。目标车辆可能因为目标车辆正沿道路中的弯道行进(参见图3)而从预测路线改道或者目标车辆可能转弯。如果目标车辆未从预测路线改道，则ACC继续跟随目标车辆(步骤410)。如果目标车辆正改道，则ACC从方向盘处读取转向角度(步骤415)。如果转向角度处于目标车辆移动的方向上(步骤420)，则ACC继续跟随目标车辆(步骤410)。如果转向角度不在目标车辆移动的方向上，则ACC确定转向角度是否处于与目标车辆移动方向相反的方向上(步骤425)。如果转向角度不与目标车辆的方向相反，则ACC核实目标车辆是否离开(例如，离开车辆的预测路线远得足以避免碰撞)(步骤430)。如果目标车辆离开了，则ACC以相对较小的急动释放车辆的制动(步骤435)。如果目标车辆未离开，则ACC继续跟随目标车辆以保持至目标车辆的距离(步骤410)。
如果在步骤425处转向角度与目标车辆的方向相反，转向角度远离目标车辆前进的方向，指示驾驶员不想继续跟随目标车辆并且将转向绕开目标车辆。此时，ACC放开目标车辆并且加速至巡航速度(相对较大的急动)(步骤445)。
因此，本发明尤其提供了一种对转弯的目标车辆作出反应的ACC系统。

Claims (12)

1.一种用于车辆的自适应巡航控制系统，该自适应巡航控制系统包括：
车速传感器，其配置成能检测所述车辆的速度并且输出所检测到的速度的指示；
用户接口；
转向角度传感器，其配置成能提供驾驶员使所述车辆转向的方向的指示；
前向传感器，其配置成能检测所述车辆前方的物体并且提供所述物体的指示；以及
发动机控制单元(ECU)，其包括自适应巡航控制装置并且配置成：能从所述用户接口处接收指示，以便为所述车辆设定巡航速度；从所述速度传感器处接收所述车辆的速度的指示；从所述前向传感器处接收所检测到的物体的指示；从所述转向角度传感器处接收转向角度的指示；基于转向角度以及所述车辆的计划路径确定是否继续跟随目标车辆；以及当ECU确定不继续跟随所述目标车辆时将所述车辆加速至所述巡航速度，
其中，基于转向角度确定是否继续跟随目标车辆包括确定驾驶员何时沿所述目标车辆的相反方向轻碰方向盘。
2.如权利要求1所述的自适应巡航控制系统，其特征在于，当所接收的转向角度处于与所述目标车辆移动的同一方向时，所述自适应巡航控制系统确定继续跟随所述目标车辆。
3.如权利要求1所述的自适应巡航控制系统，其特征在于，该自适应巡航控制系统还包括当所接收的转向角度指示所述车辆的直行方向时通过所述自适应巡航控制系统来确定放弃所述目标车辆。
4.如权利要求3所述的自适应巡航控制系统，其特征在于，确定所述目标车辆是否离开了所述车辆的预测路线；当所述目标车辆未离开时保持所述车辆与所述目标车辆之间的距离；当所述目标车辆离开时加速至所述巡航速度。
5.如权利要求1所述的自适应巡航控制系统，其特征在于，当所接收的转向角度处于与所述目标车辆移动所沿方向相反的方向时，所述自适应巡航控制系统确定放弃所述目标车辆。
6.如权利要求5所述的自适应巡航控制系统，其特征在于，所述自适应巡航控制系统将所述车辆加速至所述巡航速度。
7.一种操作车辆的自适应巡航控制系统的方法，所述方法包括：
通过所述自适应巡航控制系统确定所述车辆的预测路线；
通过所述自适应巡航控制系统探测所述车辆的所述预测路线中的目标车辆；
调整所述车辆的速度以保持所述车辆与所述目标车辆之间的距离；
通过所述自适应巡航控制系统确定所述目标车辆从所述预测路线改道；
从转向角度传感器处接收转向角度的指示；
基于转向角度以及所述车辆的计划路径确定是否放弃所述目标车辆；
当所述自适应巡航控制系统确定放弃所述目标车辆时，通过所述自适应巡航控制系统将所述车辆加速至先前设定的巡航速度；以及
其中，基于转向角度确定是否放弃所述目标车辆包括确定驾驶员何时沿所述目标车辆的相反方向轻碰方向盘。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，当所接收的转向角度处于与所述目标车辆移动的同一方向时，所述自适应巡航控制系统确定不放弃所述目标车辆。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，该方法还包括当所接收的转向角度指示所述车辆的直行方向时，通过所述自适应巡航控制系统确定放弃所述目标车辆。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，确定所述目标车辆是否离开了所述车辆的预测路线；当所述目标车辆未离开时保持所述车辆与所述目标车辆之间的所述距离；当所述目标车辆离开时加速至所述巡航速度。
11.如权利要求7所述的方法，其特征在于，当所接收的转向角度处于与所述目标车辆移动所沿着的方向相反的方向时，所述自适应巡航控制系统确定放弃所述目标车辆。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述自适应巡航控制系统将所述车辆加速至所述巡航速度。
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