CN105691394A - 车辆自适应巡航系统的控制方法及车辆自适应巡航系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车辆自适应巡航系统的控制方法及车辆自适应巡航系统，涉及车辆领域。所述自适应巡航系统使用毫米波雷达对前方目标进行探测并且根据车身状态信号实时调整所述毫米波雷达的雷达校准角度，所述车身状态信号包括由横摆角传感器测量的所述车辆的横摆角速度；所述横摆角传感器配置成由其测得的所述横摆角速度的零点漂移不超过±5°/s。本发明通过对横摆角传感器的工作参数进行限制，使得雷达校准角度偏差控制在可接受的范围内，保证车辆自适应巡航系统可靠、稳定地工作。

Description

车辆自适应巡航系统的控制方法及车辆自适应巡航系统

技术领域

本发明涉及车辆领域，特别是涉及一种车辆自适应巡航系统的控制方法及车辆自适应巡航系统。

背景技术

智能驾驶辅助技术能够改善人们的驾驶体验，提高驾驶人员的舒适度，因此很受消费者的青睐，而自适应巡航系统就是其中之一。

但在自适应巡航系统(英文全称：AdaptiveCruiseControl，简称为ACC系统)开发过程中，研究人员发现，自适应巡航系统对前方目标的探测稳定性直接决定了系统的可靠性，因此如何设计自适应巡航系统对应前方目标的有效监控逻辑就是重中之重。

本发明重点针对毫米波雷达技术开发的自适应巡航系统，提出了一种限制车身状态信号从而监测雷达校准角度，实现对车辆自适应巡航系统的控制。

发明内容

本发明的一个目的是要提供一种车辆自适应巡航系统的控制方法，其可实时调整雷达校准角度，可靠性高。

本发明另一个目的是要提供一种车辆自适应巡航系统，系统工作稳定，可靠性高。

特别地，本发明提供了一种车辆自适应巡航系统的控制方法，所述自适应巡航系统使用毫米波雷达对前方目标进行探测并且根据车身状态信号实时调整所述毫米波雷达的雷达校准角度，所述车身状态信号包括由横摆角传感器测量的所述车辆的横摆角速度；所述横摆角传感器配置成由其测得的所述横摆角速度的零点漂移不超过±5°/s。

进一步地，所述车身状态信号包括由车速传感器测量的所述车辆的车速信号，所述车速传感器配置成由其测得的所述车速信号的最大增益误差不超过20％。

进一步地，所述车速传感器还配置成其测得的所述车速信号符合下列条件中的至少一项：分辨率不小于0.05m/s，带宽不小于20Hz。

进一步地，所述车身状态信号包括纵向加速度传感器测量的所述车辆的纵向加速度信号，所述纵向加速度传感器配置成由其测得的所述纵向加速度信号的最大线性误差不超过Max(0.2，5％)m/s^2；和/或，

所述车身状态信号包括由侧向加速度传感器测量的所述车辆的侧向加速度信号，所述侧向加速度传感器配置成由其测得的所述侧向加速度信号最大线性误差不超过Max(0.2，5％)m/s^2。

进一步地，所述纵向加速度传感器和/或所述侧向加速度传感器还配置成其测得的所述加速度信号符合下列条件中的至少一项：分辨率不小于0.2m/s^2，最大补偿量不小于0.7m/s^2。

进一步地，所述车身状态信号包括由转向角传感器测量的所述车辆的转向角信号，所述转向角传感器配置成由其测得的所述转向角信号的最大偏移误差不超过±1°。

进一步地，所述转向角传感器还配置成由其测得的所述转向角信号的分辨率不小于0.05°。

进一步地，所述车身状态信号包括根据所述转向角信号获得的转向角速度信号，所述转向角速度信号的分辨率为不小于0.5°/s。

进一步地，所述车身状态信号的循环周期不大于20ms。

本发明还提供了一种车辆自适应巡航系统，包括：

对车辆的前方目标进行探测的毫米波雷达；

测量所述车辆的横摆角速度的横摆角传感器，配置成由其测得的所述横摆角速度的零点漂移不超过±5°/s；

测量所述车辆的纵向加速度的纵向加速度传感器，配置成由其测得的所述纵向加速度信号的最大线性误差不超过Max(0.2，5％)m/s^2；

测量所述车辆的侧向加速度的侧向加速度传感器，配置成由其测得的所述侧向加速度信号的最大线性误差不超过Max(0.2，5％)m/s^2；

测量的所述车辆的转向角的转向角传感器，配置成由其测得的所述转向角信号的最大偏移误差不超过±1°。

本发明的车辆自适应巡航系统的控制方法，通过对横摆角传感器的工作参数进行限制，使得雷达校准角度偏差控制在可接受的范围内，保证车辆自适应巡航系统可靠、稳定地工作。

进一步地，本发明对车身状态信号中的其他信号参数进行限制，例如车速传感器测得的车速信号、纵向加速度传感器测得的纵向加速度信号、侧向加速度传感器测量的车辆侧向加速度信号以及转向角传感器测量的所述车辆的转向角信号等等，从而保证车身状态信号的可靠性，确保对雷达校准角度的计算偏差准确，进而使得自适应巡航系统的工作稳定性和可靠性进一步提高。

根据下文对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

具体实施方式

实施例1

本实施例所描述的一种车辆自适应巡航系统的控制方法中，所述自适应巡航系统使用毫米波雷达对前方目标进行探测并且根据车身状态信号实时调整所述毫米波雷达的雷达校准角度，所述车身状态信号包括由横摆角传感器测量的所述车辆的横摆角速度；所述横摆角传感器配置成由其测得的所述横摆角速度的零点漂移不超过±5°/s。

我们设车辆横摆角速度为ω，纵向车速为v_x，可知稳态圆周运动中a＝v²/R，则车辆行驶轨迹的曲率为

k_y＝ω/v_x

由此可知，ACC系统估算车辆当前行驶轨迹曲率时需获取精确的横摆角速度信息，如果横摆角速度发生较大的零点漂移，则导致ACC系统评估计算雷达校准角度超出设定阀值并进入故障状态。因此在通常情况下必须控制实时监控雷达校准角度(MisalignmentAngle)偏差不超过±3°，如果角度偏差超过该范围则系统自动判断校准角度值丢失并进入故障保护状态，只有在雷达校准角度偏差通过人工操作或自动修正恢复到±1.5°范围内，系统重启后故障才自动解除。

要实现对雷达校准角度偏差进行有效补偿，必须对车辆状态信号规范要求，并经进一步研究确定，对横摆角偏航率零点漂移控制可有效控制雷达校准角度。横摆角传感器是集成在安全气囊控制器内，确认横摆角偏航率零点漂移控制值(Yawrateoffset)越大则雷达校准角度越大，所以所述横摆角传感器配置成由其测得的所述横摆角速度的零点漂移不超过±5°/s，进而使得雷达校准角度始终不超过±2.5°。

通过大量实验验证确认：基于信号质量满足以上条件的前提要求，明确定义横摆角偏航率零点漂移控制值不超过±5°/s条件下，雷达可以有效完成对其进行补偿计算，并使雷达校准角度始终不超过±2.5°，该范围值可以有效使雷达系统处理稳定的工作状态。不同横摆角偏航率零点漂移控制值下，雷达校准角度得到补偿的结果如下表所示：

本实施例通过对横摆角传感器的工作参数进行限制，使得雷达校准角度偏差控制在可接受的范围内，保证车辆自适应巡航系统可靠、稳定地工作。

同时ACC系统接收反应车辆状态的其它信号，如果车辆的其他车身状态信号不可靠，则导致ACC系统对雷达校准角度的计算偏差不准确，对车辆相关信号，每个信号的配置要求如下表所示：

具体说来：

所述车身状态信号包括由车速传感器测量的所述车辆的车速信号，所述车速传感器配置成由其测得的所述车速信号的最大增益误差不超过20％，同时，所述车速信号符合下列条件中的至少一项：分辨率不小于0.05m/s，带宽不小于20Hz。

所述车身状态信号包括纵向加速度传感器测量的所述车辆的纵向加速度信号，所述纵向加速度传感器配置成由其测得的所述纵向加速度信号的最大线性误差不超过Max(0.2，5％)m/s^2；

所述车身状态信号包括由侧向加速度传感器测量的所述车辆的侧向加速度信号，所述侧向加速度传感器配置成由其测得的所述侧向加速度信号最大线性误差不超过Max(0.2，5％)m/s^2；

进一步地，所述纵向加速度传感器和/或所述侧向加速度传感器还配置成其测得的所述加速度信号符合下列条件中的至少一项：分辨率不小于0.2m/s^2，最大补偿量不小于0.7m/s^2。

所述车身状态信号包括由转向角传感器测量的所述车辆的转向角信号，所述转向角传感器配置成由其测得的所述转向角信号的最大偏移误差不超过±1°，所述转向角信号的分辨率不小于0.05°。

所述车身状态信号包括根据所述转向角信号获得的转向角速度信号，所述转向角速度信号的分辨率为不小于0.5°/s。

进一步地，所述车身状态信号的循环周期不大于20ms。

本实施例对车身状态信号中的其他信号参数进行限制，例如车速传感器测得的车速信号、纵向加速度传感器测得的纵向加速度信号、侧向加速度传感器测量的车辆侧向加速度信号以及转向角传感器测量的所述车辆的转向角信号等等，从而保证车身状态信号的可靠性，确保对雷达校准角度的计算偏差准确，进而使得自适应巡航系统的工作稳定性和可靠性进一步提高。

实施例2

本实施例提供了一种车辆自适应巡航系统，包括：

对车辆的前方目标进行探测的毫米波雷达；

测量所述车辆的横摆角速度的横摆角传感器，配置成由其测得的所述横摆角速度的零点漂移不超过±5°/s；

测量所述车辆的纵向加速度的纵向加速度传感器，配置成由其测得的所述纵向加速度信号的最大线性误差不超过Max(0.2，5％)m/s^2；

测量所述车辆的侧向加速度的侧向加速度传感器，配置成由其测得的所述侧向加速度信号的最大线性误差不超过Max(0.2，5％)m/s^2；

测量的所述车辆的转向角的转向角传感器，配置成由其测得的所述转向角信号的最大偏移误差不超过±1°。

本实施例通过对横摆角传感器的工作参数进行限制，使得雷达校准角度偏差控制在可接受的范围内，保证车辆自适应巡航系统可靠、稳定地工作。

进一步地，本实施例对车身状态信号中的其他信号参数进行限制，例如车速传感器测得的车速信号、纵向加速度传感器测得的纵向加速度信号、侧向加速度传感器测量的车辆侧向加速度信号以及转向角传感器测量的所述车辆的转向角信号等等，从而保证车身状态信号的可靠性，确保对雷达校准角度的计算偏差准确，进而使得自适应巡航系统的工作稳定性和可靠性进一步提高。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种车辆自适应巡航系统的控制方法，所述自适应巡航系统使用毫米波雷达对前方目标进行探测并且根据车身状态信号实时调整所述毫米波雷达的雷达校准角度，所述车身状态信号包括由横摆角传感器测量的所述车辆的横摆角速度；其特征在于，所述横摆角传感器配置成由其测得的所述横摆角速度的零点漂移不超过±5°/s。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述车身状态信号包括由车速传感器测量的所述车辆的车速信号，所述车速传感器配置成由其测得的所述车速信号的最大增益误差不超过20％。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述车速传感器还配置成其测得的所述车速信号符合下列条件中的至少一项：分辨率不小于0.05m/s，带宽不小于20Hz。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述车身状态信号包括纵向加速度传感器测量的所述车辆的纵向加速度信号，所述纵向加速度传感器配置成由其测得的所述纵向加速度信号的最大线性误差不超过Max(0.2，5％)m/s^2；和/或，

所述车身状态信号包括由侧向加速度传感器测量的所述车辆的侧向加速度信号，所述侧向加速度传感器配置成由其测得的所述侧向加速度信号最大线性误差不超过Max(0.2，5％)m/s^2。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述纵向加速度传感器和/或所述侧向加速度传感器还配置成其测得的所述加速度信号符合下列条件中的至少一项：分辨率不小于0.2m/s^2，最大补偿量不小于0.7m/s^2。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述车身状态信号包括由转向角传感器测量的所述车辆的转向角信号，所述转向角传感器配置成由其测得的所述转向角信号的最大偏移误差不超过±1°。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述转向角传感器还配置成由其测得的所述转向角信号的分辨率不小于0.05°。

8.根据权利要求6或7所述的控制方法，其特征在于，所述车身状态信号包括根据所述转向角信号获得的转向角速度信号，所述转向角速度信号的分辨率为不小于0.5°/s。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述车身状态信号的循环周期不大于20ms。

10.一种车辆自适应巡航系统，包括：

对车辆的前方目标进行探测的毫米波雷达；

测量所述车辆的横摆角速度的横摆角传感器，配置成由其测得的所述横摆角速度的零点漂移不超过±5°/s；

测量所述车辆的纵向加速度的纵向加速度传感器，配置成由其测得的所述纵向加速度信号的最大线性误差不超过Max(0.2，5％)m/s^2；

测量所述车辆的侧向加速度的侧向加速度传感器，配置成由其测得的所述侧向加速度信号的最大线性误差不超过Max(0.2，5％)m/s^2；

测量的所述车辆的转向角的转向角传感器，配置成由其测得的所述转向角信号的最大偏移误差不超过±1°。