CN104973056A - 与车道保持辅助系统联锁的自适应巡航控制系统及其定速控制方法 - Google Patents

与车道保持辅助系统联锁的自适应巡航控制系统及其定速控制方法 Download PDF

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Abstract

提供了与车道保持辅助系统联锁的自适应巡航控制系统及其定速控制方法，降低不协调感觉并且获得舒适驾驶。与LKAS联锁的自适应巡航控制系统包括：雷达，该雷达被构造为检测在前面的前车并且测量车间距离；和电子控制单元，该电子控制单元被构造为根据为保持与所述前车的恰当距离而计算的请求加速度来控制车辆的加速和减速。所述电子控制单元计算最大请求加速度和该最大请求加速度中的改变量，该最大请求加速度根据从防止车道偏离的LKAS接收的辅助转向扭矩来改变，并且基于最终请求加速度来控制所述车辆的加速和减速，该最终请求加速度利用所计算的最大请求加速度、最大请求加速中的所计算的改变量以及所计算的请求加速度来确定。

Description

与车道保持辅助系统联锁的自适应巡航控制系统及其定速控制方法
技术领域
本发明涉及与车道保持辅助系统(LKAS)联锁的自适应巡航控制系统及其定速控制方法，并且更具体地说，涉及这样的与LKAS联锁的自适应巡航控制系统及其定速控制方法，即，其根据最终请求加速度来控制车辆的加速和减速，该最终请求加速度基于反映从LKAS接收的辅助转向扭矩的请求加速度，该请求加速度中的改变量，以及为保持与前面车辆的恰当距离而计算的请求加速度来确定，由此，缩减驾驶员的不协调感觉并且获得舒适驾驶。
背景技术
越来越多的车辆配备有：车道保持辅助系统(下面，称为“LKAS”)，其利用来自相机的车道信息，在车辆于行驶期间移出该车辆的车道时时生成辅助转向力，来改进驾驶员的便利性；以及，自适应巡航控制系统(下面，称为“ACC系统”)，该自适应巡航控制系统通过利用诸如雷达或相机的前向检测传感器检测车辆前方的对象，并且自动控制引擎和制动器来自动保持车速和车间距离，以改进驾驶员的便利性。
LKAS在韩国专利登记No.1039722等中进行了公开，而ACC系统在韩国专利申请特开No.2012-82602等中进行了公开。
然而，LKAS和ACC系统未彼此联锁，而且在LKAS和ACC系统同时驱动时，未有系统地执行这两种系统的控制，其导致驾驶员感受到不协调的感觉。
例如，对于LKAS在车辆开始移出其车道时提供辅助转向扭矩的情况下，当前车改变车道并且在该车辆前方消失时，或者当前车加速时，ACC系统很可能自动给出加速。在这种情况下，存在的问题在于，驾驶员认识到垂直力和水平力超出意识之外而感觉不安全，并且因为车辆在接近邻近车道的状态下加速，所以还感觉到与邻近车道车辆的碰撞危险。
需要这样一种ACC系统，即，其能够限制加速/减速控制，来防止驾驶员在车道偏离时候同时生成LKAS的辅助转向扭矩和ACC系统的自动加速时可能感受到的不协调感觉。
引文列表
专利文献
(专利文献1)题名为“LANE KEEPING ASSIST SYSTEM”的韩国专利登记No.1039722(2011.03.01)
(专利文献2)题名为“ADAPTIVE CRUISE CONTROL SYSTEM ANDCONTROL METHOD THEREFOR”的韩国专利申请特开No.2012-82602
发明内容
本发明的一个方面是，致力于提供与车道保持辅助系统联锁的自适应巡航控制系统及其定速控制方法，其根据最终请求加速度来控制车辆的加速和减速，该最终请求加速度基于反映从LKAS接收的辅助转向扭矩的请求加速度、该请求加速度中的改变量、以及为保持与前车的恰当距离而计算的请求加速度来确定，由此，降低驾驶员的不协调感觉并且获得舒适驾驶。
根据本发明的实施方式，提供了一种与车道保持辅助系统(LKAS)联锁的自适应巡航控制系统，该自适应巡航控制系统包括：雷达，该雷达被构造为检测在前面的前车并且测量车间距离；和电子控制单元，该电子控制单元被构造为根据为保持与所述前车的恰当距离而计算的请求加速度来控制车辆的加速和减速，其中，所述电子控制单元计算最大请求加速度和所述最大请求加速度中的改变量，所述最大请求加速度根据从防止车道偏离的所述LKAS接收的辅助转向扭矩来改变，并且所述电子控制单元基于最终请求加速度来控制所述车辆的加速和减速，所述最终请求加速度利用所计算的最大请求加速度、所述最大请求加速度中的所计算的改变量、以及所计算的请求加速度来确定。
所述电子控制单元可以包括：接收单元，该接收单元被构造为接收从所述LKAS生成的所述辅助转向扭矩；计算单元，该计算单元被构造为计算所述最大请求加速度和所述最大请求加速度中的所述改变量，所述最大请求加速度根据从所述接收单元接收的所述辅助转向扭矩来改变；确定单元，该确定单元被构造为通过利用为保持与所述前车的恰当距离并且反映驾驶员的目标速度而计算的所述请求加速度，和通过所述计算单元计算的所述最大请求加速度以及所述最大请求加速度中的所述改变量来确定所述最终请求加速度；以及加速/减速控制执行单元，该加速/减速控制执行单元被构造为根据通过所述确定单元确定的所述最终请求加速度输出最终请求加速度并且控制所述车辆的加速和减速。
所述最终请求加速度可以被确定为通过按所述最大请求加速度中的所述改变量调节所述请求加速度而获取的值。
根据本发明的另一实施方式，提供了一种用于与车道保持辅助系统LKAS联锁的自适应巡航控制系统的定速控制方法，所述自适应巡航控制系统包括：雷达，该雷达被构造为检测在前面的前车并且测量车间距离；和电子控制单元，该电子控制单元被构造为根据为保持与所述前车的恰当距离而计算的请求加速度来控制车辆的加速和减速，所述定速控制方法包括以下步骤：接收从所述LKAS生成的所述辅助转向扭矩；计算最大请求加速度和所述最大请求加速度中的改变量，所述最大请求加速度根据从所述接收单元接收的所述辅助转向扭矩来改变；以及基于最终请求加速度来控制所述车辆的加速和减速，所述最终请求加速度通过利用所计算的最大请求加速度、所述最大请求加速度中的所计算的改变量、以及为保持与所述前车的恰当距离而计算的所述请求加速度来确定。
控制所述车辆的加速和减速可以包括以下步骤：通过利用为保持与所述前车的恰当距离并且反映驾驶员的目标速度而计算的所述请求加速度、所计算的最大请求加速度以及所述最大请求加速度中的所计算的改变量来确定所述最终请求加速度；以及根据所确定的最终请求加速度输出最终请求加速度并且控制所述车辆的加速和减速。
附图说明
图1是说明根据本发明一示例性实施方式的与LKAS联锁的自适应巡航控制系统的图。
图2是说明图1所示自适应巡航控制系统的电子控制单元的框图。
图3是说明用于根据本发明一示例性实施方式的与LKAS联锁的自适应巡航控制系统的定速控制方法的流程图。
图4是例示根据从LKAS接收的辅助转向扭矩改变的最大请求加速度的图形。
图5是例示根据从LKAS接收的辅助转向扭矩改变的最大请求加速度中的改变量的图形。
图6是例示根据从LKAS接收的辅助转向扭矩改变的最终请求加速度的图形。
具体实施方式
下面，参照附图，对本发明的示例性实施方式进行详细描述。
图1例示了说明根据本发明的示例性实施方式的与LKAS联锁的自适应巡航控制系统的图，而图2例示了说明图1所示自适应巡航控制系统的电子控制单元的框图。
参照图1，根据本发明该示例性实施方式的与LKAS联锁的自适应巡航控制系统包括：雷达10，该雷达被设置成检测在前面的前车，LKAS 20，该LKAS被设置成防止在本车辆行进时车道偏离，以及电子控制单元31，该电子控制单元被设置成，通过反映从LKAS 20接收的辅助转向扭矩，来控制车辆的加速和减速，同时允许车辆保持与由雷达10检测的前车的恰当距离。尽管电子控制单元31被描述为包括在作为该示例性实施方式中的电子稳定性控制部(ESC)30的制动控制装置中，但电子控制单元31可以包括在作为引擎管理系统(EMS)40的引擎控制装置中，或者雷达10中。当电子控制单元31被包括在EMS 40中时，EMS 40具有电连接至雷达10的结构。
雷达10测量有关在前面的前车的信息和有关本车的信息。而且，雷达10基于有关前车的信息和有关本车的信息来生成加速命令或减速命令，并且向ESC 30提供所生成加速命令或减速命令，或者向EMS 40提供加速命令或向ESC 30提供减速命令。
ESC 30根据从雷达10接收的减速命令来执行减速控制。当接收到加速命令时，ESC 30根据加速命令或减速命令来生成引擎请求扭矩，并且向EMS 40提供所生成引擎请求扭矩。EMS 40可以控制将通过燃料燃烧所产生的燃烧能转换成动能的引擎。尽管基于燃油的车辆在本示例性实施方式中被描述为控制将通过燃料燃烧所产生的燃烧能转换成动能的引擎，但本发明不限于此，而且显见的是，本发明可应用于电动车或混合动力车辆。具体来说，ESC 30通过雷达10接收从LKAS 20生成的辅助转向扭矩。包括在ESC 30中的电子控制单元31根据在考虑从LKAS 20接收的辅助转向扭矩的情况下确定的最终请求加速度，来控制车辆的加速和减速。
当该请求加速度被输出为命令时，包括雷达10、ESC 30、以及EMS 40的ACC系统执行加速控制或减速控制，以使当前加速度和请求加速度相同。请求加速度的量或斜率被用作用于加速控制或减速控制的重要因素。平稳加速或减速可以通过调节加速度的量和斜率来实现。当减小最大请求加速度的量时，车辆以低速加速。当该斜率基于最大请求加速度中的改变量而减小时，驾驶员感受到平稳加速的感觉。
参照图2，电子控制单元31包括：接收单元311、计算单元312、确定单元313、加速/减速控制执行单元314、存储单元315等。
接收单元311可以从雷达10接收有关在前面的前车的信息和有关本车的信息，并且还可以接收加速命令或减速命令。而且，接收单元311可以接收车辆的速度。接收单元311可以接收从LKAS 20生成的辅助转向扭矩。
计算单元312基于从接收单元311接收的有关在前面的前车的信息和有关本车的信息来计算请求加速度，以允许本车保持恰当距离。在这种情况下，请求加速度通过反映驾驶员的目标速度来计算。
而且，计算单元312计算最大请求加速度和该最大请求加速度中的改变量，该最大请求加速度根据从接收单元311接收的辅助转向扭矩来改变。
确定单元313利用通过计算单元312计算的最大请求加速度和该最大请求加速度中的改变量，以及为反映驾驶员的目标速度而计算的请求加速度来确定最终请求加速度。最终请求加速度可以利用下面的等式来确定。
最终请求加速度(t)＝min(最大请求加速度、请求加速度、最终请求加速度(t-1)+最大请求加速度中的改变量*dt)
其中，最终请求加速度(t-1)是前一时间点的最终请求加速度，dt是计算下一时间点的控制量的时间间隔，而t是计算当前控制量的时间。
加速/减速控制执行单元314向EMS 40输出通过确定单元313确定的最终请求加速度，并且控制加速和减速，以保持与前车的恰当距离。在这种情况下，最终请求加速度被假定成具有正值并且输出至EMS 40。
当最终请求加速度具有正值时，加速/减速控制执行单元314根据与最终请求加速度相对应地生成的引擎扭矩来调节引擎输出。当最终请求加速度具有负值时，加速/减速控制执行单元314根据与最终请求加速度相对应地生成的制动扭矩来调节施加至车轮的制动力。
恰当距离、目标速度等可以被驾驶员存储在存储单元315中。而且，存储单元315可以存储根据车速改变的目标速度。
LKAS 20识别车道，并且计算辅助转向扭矩，以防止偏离所识别车道。LKAS 20向作为电动力转向部50的转向控制装置提供所计算辅助转向扭矩。具体来说，LKAS20输出辅助转向扭矩作为命令，并且执行控制，以使转向装置的实际扭矩与其相同。
用于与具有上述构造的LKAS联锁的自适应巡航控制系统的定速控制方法将参照图3进行描述。
图3是说明用于根据本发明的示例性实施方式的与LKAS联锁的自适应巡航控制系统的定速控制方法的流程图。
参照图3、电子控制单元31通过雷达10接收从LKAS 20生成的辅助转向扭矩(S11)。
电子控制单元31计算最大请求加速度和该最大请求加速中的改变量，该最大请求加速度根据所接收辅助转向扭矩来改变(S13)。图4是例示根据辅助转向扭矩TqLKAS改变的最大请求加速度的图形，而图5是例示根据辅助转向扭矩TqLKAS改变的最大请求加速度中的改变量的图形。如图4和5所示图形中所示，可以确定根据辅助转向扭矩的最大请求加速度和最大请求加速度中的改变量。
电子控制单元31利用反映辅助转向扭矩的最大请求加速度、该最大请求加速度中的改变量，以及为允许车辆保持与车辆前面的前车的恰当距离而计算的请求加速度(即，利用与前车的距离以及来自前车的速度和加速度所计算的请求加速度)来确定最终请求加速度(S15)。
具体来说，电子控制单元31通过参考针对如图4的图形所示的相应辅助转向扭矩而确定的最大请求加速度来确定根据从LKAS 20接收的辅助转向扭矩改变的最大请求加速度，并且通过参考针对如图5的图形所示的相应辅助转向扭矩而确定的最大请求加速度中的改变量来确定根据从LKAS 20接收的辅助转向扭矩改变的最大请求加速度中的改变量。
最终请求加速度通过最大请求加速度和最大请求加速度中的改变量来确定，据此，可以看出，最终请求加速度根据辅助转向扭矩来改变。在这种情况下，图6所示t-1是前一时间点的最终请求加速度。
即，图6中的P1是根据从LKAS 20接收的辅助转向扭矩确定的最大请求加速度，P2是基于有关本车的信息的用于允许车辆保持与前车的恰当距离的请求加速度，而P3是斜率根据从LKAS 20接收的辅助转向扭矩所确定的最大请求加速度中的改变量来调节的最终请求加速度。因此，电子控制单元31根据最终请求加速度P3来执行加速/减速控制，并由此，与现有自适应巡航控制系统(即，根据诸如P2的请求加速度的加速/减速控制)相比，减小最大请求加速度的量或斜率，由此允许驾驶员感受到平稳加速。
如图6所示，可以看出，在考虑辅助转向扭矩的情况下，从前一时间点t-1的最终请求加速度至根据最大请求加速度中的改变量所调节的最终请求加速度P3的斜率小于从前一时间点t-1的最终请求加速度至当前为保持恰当距离而需求的请求加速度P2的斜率，从而与现有自适应巡航控制系统相比，可以获得更平稳的加速。
电子控制单元31输出所确定最终请求加速度，以根据该最终请求加速度来执行加速/减速控制(S17)。电子控制单元31在最终请求加速度具有负值时执行减速控制，而在最终请求加速度具有正值时执行加速控制。因此，电子控制单元31可以执行控制，以使车辆按恒定速度行驶同时保持与前车的恰当距离。
因此，即使同时驱动LKAS和ACC系统，最终请求加速度也通过反映从LKAS生成的辅助转向扭矩来确定，由此降低驾驶员感受到的不协调感觉，并且允许驾驶员感受到平稳加速的感觉。
根据本发明的示例性实施方式，可以根据最终请求加速度来控制车辆的加速和减速，该最终请求加速度基于反映从LKAS接收的辅助转向扭矩的请求加速度、该请求加速度中的改变量、以及为保持与前面车辆的恰当距离而计算的请求加速度来确定，由此，降低驾驶员的不协调感觉并且获得舒适驾驶。
虽然参照具体实施方式对本发明的实施方式进行了详细描述，但本领域技术人员应当明白，在不脱离随附权利要求书中所限定的、本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明进行各种改变和修改。
本申请要求保护2014年4月14日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2014-0044130的优先权，其全部内容通过引用而并入于此。
标号描述
10：雷达             20：LKAS
30：ESC              31：电子控制单元
311：接收单元        312：计算单元
313：确定单元        314：加速/减速控制执行单元
315：存储单元        40：EMS
50：EPS

Claims (5)

1.一种与车道保持辅助系统LKAS联锁的自适应巡航控制系统，该自适应巡航控制系统包括：
雷达，该雷达被构造为检测在前面的前车并且测量车间距离；和
电子控制单元，该电子控制单元被构造为根据为保持与所述前车的恰当距离而计算的请求加速度来控制车辆的加速和减速，
其中，所述电子控制单元计算最大请求加速度和所述最大请求加速度中的改变量，所述最大请求加速度根据从防止车道偏离的所述LKAS接收的辅助转向扭矩来改变，并且所述电子控制单元基于最终请求加速度来控制所述车辆的加速和减速，所述最终请求加速度利用所计算的最大请求加速度、所述最大请求加速度中的所计算的改变量、以及所计算的请求加速度来确定。
2.根据权利要求1所述的自适应巡航控制系统，其中，所述电子控制单元包括：
接收单元，该接收单元被构造为接收从所述LKAS生成的所述辅助转向扭矩；
计算单元，该计算单元被构造为计算所述最大请求加速度和所述最大请求加速度中的所述改变量，所述最大请求加速度根据从所述接收单元接收的所述辅助转向扭矩来改变；
确定单元，该确定单元被构造为通过利用为保持与所述前车的恰当距离并且反映驾驶员的目标速度而计算的所述请求加速度，和通过所述计算单元计算的所述最大请求加速度以及所述最大请求加速度中的所述改变量来确定所述最终请求加速度；以及
加速/减速控制执行单元，该加速/减速控制执行单元被构造为根据通过所述确定单元确定的所述最终请求加速度输出最终请求加速度并且控制所述车辆的加速和减速。
3.根据权利要求2所述的自适应巡航控制系统，其中，所述最终请求加速度被确定为通过按所述最大请求加速度中的所述改变量调节所述请求加速度而获取的值。
4.一种用于与车道保持辅助系统LKAS联锁的自适应巡航控制系统的定速控制方法，所述自适应巡航控制系统包括：雷达，该雷达被构造为检测在前面的前车并且测量车间距离；和电子控制单元，该电子控制单元被构造为根据为保持与所述前车的恰当距离而计算的请求加速度来控制车辆的加速和减速，所述定速控制方法包括以下步骤：
接收从所述LKAS生成的所述辅助转向扭矩；
计算最大请求加速度和所述最大请求加速度中的改变量，所述最大请求加速度根据从所述接收单元接收的所述辅助转向扭矩来改变；以及
基于最终请求加速度来控制所述车辆的加速和减速，所述最终请求加速度通过利用所计算的最大请求加速度、所述最大请求加速度中的所计算的改变量、以及为保持与所述前车的恰当距离而计算的所述请求加速度来确定。
5.根据权利要求4所述的定速控制方法，其中，控制所述车辆的加速和减速包括以下步骤：
通过利用为保持与所述前车的恰当距离并且反映驾驶员的目标速度而计算的所述请求加速度、所计算的最大请求加速度以及所述最大请求加速度中的所计算的改变量来确定所述最终请求加速度；以及
根据所确定的最终请求加速度输出最终请求加速度并且控制所述车辆的加速和减速。
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