CN106610299B - 高级驾驶员辅助系统、包含其的车辆及其控制方法 - Google Patents

高级驾驶员辅助系统、包含其的车辆及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种高级驾驶员辅助系统(ADAS)，其包括配置成从用户接收目的地的用户界面(UI)；配置成发送车辆的位置信息的通信装置；路线信息发送装置，其配置成基于该位置信息计算车辆的当前位置并通过建模从所计算的当前位置到该目的地的行驶路线的地图信息来发送道路模型信息；以及ADAS控制装置，其配置成使用所发送的道路模型信息输出每个道路模型的路段剩余行程、路段平均有效坡度和路段平均有效曲率。

Description

高级驾驶员辅助系统、包含其的车辆及其控制方法
技术领域
本公开涉及高级驾驶员辅助系统(ADAS：advanced driver assistsystem)、包含该高级驾驶员辅助系统的车辆及其控制方法。
背景技术
车辆可以执行基本的行驶功能和便利用户的另外功能，例如，音频功能、视频功能、导航功能、空调控制功能、座椅控制功能、照明控制功能等。
为了执行上面提及的功能，音频装置、多媒体装置、导航装置被集成到一个系统，例如音频视频导航(AVN：audio video navigation)装置中。AVN装置被嵌入在车辆中。AVN装置可基于地面无线电信号提供用于再现收音机节目的无线服务、用于再现光盘(CD)等的音频服务、用于再现数字通用光盘(DVD)等的视频服务以及用于提供导航功能的导航服务。
近年来，随着车辆信息技术(IT)的不断发展，高级驾驶员辅助系统(ADAS)已被引入，以提高车辆行驶安全并方便用户。ADAS已迅速发展成为基于地图的ADAS，其能够使用地图和通过AVN装置的导航功能获取的位置信息执行各种功能。
为了开发基于地图的ADAS，从连续或不连续出现在行驶路线的精确地图中的道路地形信息估算行驶状况需要曲率形状和车速信息。因此，由于基于地图的ADAS所需的地图信息量按几何级数增加，因此，在地图信息传输和建模期间，系统会产生过量的负荷。因此，需要解决上面提到的问题的方法。
发明内容
本公开的方面提供基于地图的高级驾驶员辅助系统(ADAS)、包含基于地图的ADAS的车辆以及用于控制基于地图的ADAS的方法，该基于地图的ADAS通过线性简化行驶路线上的地图信息来优化传输规格并降低系统负荷。
另外方面将部分在下面的描述中阐述，并且另外部分将从该描述变得显而易见，或者可通过实施本发明来获知。
根据本公开的实施例，高级驾驶员辅助系统(ADAS)包含：配置成从用户接收目的地的用户界面(UI)；配置成发送车辆的位置信息的通信装置；路线信息发送装置，其配置成基于该位置信息计算车辆的当前位置并通过建模从所计算的当前位置到该目的地的行驶路线的地图信息来发送道路模型信息；以及ADAS控制装置，其配置成使用所发送的道路模型信息输出每个道路模型的路段剩余行程、路段平均有效坡度和路段平均有效曲率。
该路线信息发送装置可包含：路线信息提取器，其配置成搜索从当前位置到目的地的行驶路线、将搜索到的行驶路线与地图匹配并提取道路建模数据库(DB)信息；以及道路建模器，其配置成接收从路线信息提取器提取的道路建模DB信息并通过使用地图信息线性简化算法来计算具有两类精度和弯曲道路模型的路段信息。该路段信息包含坡度、曲率和车速。
该道路建模器可定义车辆行驶的三种道路形状、可将行驶路线划分为多个前进路段并且可发送作为事件信号的用于每种道路模型的路段距离、平均有效坡度、平均有效曲率和平均有效车速信息。
该道路建模器可将行驶路线划分为三个前进路段、可通过使用至最大建模距离的路段带实时确定该路线的三个前进路段并且可接着发送基于三个前进路段的用于每种道路模型的路段距离、平均有效坡度、平均有效曲率、平均有效车速信息。
该道路建模器可连续发送用于车辆行驶的三个初始接近前进路段中的每个初始接近前进路段的道路模型信息、可在每当车辆经过一个路段时更新最大三个前进路段的信息并且可发送与更新结果相关的信号。
该ADAS控制装置包含：路由信息校正器，其配置成从道路建模器接收道路模型信息并确定该道路模型信息的有效性的存在与否；以及ADAS控制器，其配置成通过使用由该路线信息校正器所判定的有效路线信息控制各种ADAS功能。
该路线信息校正器可存储所判定的道路模型信息的用于每种道路模型的前进路段剩余行程、前进路段平均有效坡度、前进路段平均有效曲率和前进路段平均有效车速。
该路线信息发送装置和该ADAS控制装置可通过控制器区域网络(CAN)通信来彼此通信。
根据本公开的另一实施例，高级驾驶员辅助系统(ADAS)包含：配置成从用户接收目的地的用户界面(UI)；配置成发送车辆的位置信息的通信装置；路线信息提取器，其配置成基于该位置信息计算车辆的当前位置、搜索从所计算的当前位置到该目的地的行驶路线、将搜索到的行驶路线与地图匹配并提取道路建模数据库(DB)信息；道路建模器，其配置成接收从该路线信息提取器提取的道路建模DB信息并通过使用地图信息线性简化算法来计算短距离/长距离坡度道路模型和弯曲道路模型；以及路线信息校正器，其配置成在从该道路建模器接收道路模型信息时确定该道路模型信息的有效性的存在与否并存储该道路模型信息的用于每种道路模型的前进路段剩余行程、前进路段平均有效坡度、前进路段平均有效曲率和前进路段平均有效车速。
该ADAS还可包含：ADAS控制器，其配置成通过使用用于每种道路模型的前进路段剩余行程、前进路段平均有效坡度、前进路段平均有效曲率和前进路段平均有效车速来控制各种ADAS功能。
根据本公开的另一实施例，包含高级驾驶员辅助系统(ADAS)的车辆包含：配置成从用户接收目的地的用户界面(UI)；路线信息发送装置，其配置成通过使用路线搜索算法搜索从当前位置到该目的地的行驶路线，并通过对该行驶路线的道路信息建模来发送道路模型信息；以及高级驾驶员辅助系统(ADAS)控制装置，其配置成确定所发送的道路模型信息的有效性的存在与否并输出用于每种道路模型的路段剩余行程、路段平均有效坡度和路段平均有效曲率。
根据本公开的另一实施例，用于控制高级驾驶员辅助系统(ADAS)的方法包含：通过用户界面(UI)接收目的地；通过通信装置接收车辆的位置信息；基于该位置信息，由通信装置计算车辆的当前位置，并搜索从所计算的当前位置到该目的地的行驶路线；通过对搜索到的行驶路线的地图信息建模，由路线信息发送装置发送该道路模型信息；并由该路线信息发送装置确定所发送的道路模型信息的有效性的存在与否，并输出用于每种道路模型的路段剩余行程、路段平均有效坡度和路段平均有效曲率。
发送该道路模型信息的步骤可包含：通过将搜索到的行驶路线和地图匹配，提取道路建模数据库(DB)信息；并通过使用地图信息线性简化算法，从所提取的道路建模DB信息建模短距离/长距离坡度道路模型和弯曲道路模型。
该方法还可包含：在建模该短距离/长距离坡度道路模型和弯曲道路模型之前，过滤出道路建模DB信息。
建模道路模型的步骤可包含：定义车辆行驶的三种道路形状；通过使用至最大建模距离的路段带，将所行驶的路线划分为三个前进路段；并发送作为事件信号的基于该三个前进路段的用于每种道路模型的路段距离、平均有效坡度、平均有效坡度和平均有效车速。
建模道路模型的步骤还可包含：通过建模该坡度道路模型，发送该三个前进路段中的每个前进路段的路段距离和平均有效坡度。
建模道路模型的步骤还可包含：通过建模该弯曲道路模型，发送该三个前进路段中的每个前进路段的路段剩余行程和平均有效曲率。
发送信号的步骤可包含：连续发送用于车辆行驶的三个初始接近前进路段中的每个初始接近前进路段的道路模型信息；每当车辆经过一个路段时更新最大三个前进路段的信息并发送信号。
确定道路模型信息的有效性的存在与否的步骤可包含：如果建模路段距离大于最小路段有效距离，则确定存在有效路段；以及如果该建模路段距离小于该最小路段有效距离，则确定存在无效路段。
该方法还可包含：通过使用用于每种道路模型的路段剩余行程、路段平均有效坡度和路段平均有效曲率来控制ADAS功能。
该ADAS可通过控制器区域网络(CAN)通信来控制ADAS功能。
附图说明
通过下面结合附图的实施例的详细描述，这些和/或其它方面将变得显而易见和更易于理解。
图1为示出根据本公开的实施例的车辆的外观的视图。
图2为示出根据本公开的实施例的车辆的内部结构的视图。
图3为示出根据本公开实施例的基于地图的高级驾驶员辅助系统(ADAS)的控制框图。
图4示出在根据本公开的实施例的基于地图的ADAS中定义三种道路形状的表格。
图5示出由在图4中定义的坡度类型表示的实际道路的坡度纵断面(gradientprofile)。
图6示出图5的重叠类型被移除的坡度纵断面。
图7为示出根据本公开的实施例的用于基于地图的ADAS的线性简化坡度道路建模的概念图。
图8示出在图7中建模的坡度道路的坡度区域变化。
图9示出基于在图8中发送的坡度道路建模信息的有效性的存在与否的无效路段。
图10示出根据本公开的实施例的用于基于地图的ADAS的使用线性简化算法提取的示例性坡度道路建模。
图11示出根据本公开的实施例的用于基于地图的ADAS的线性简化弯曲道路建模。
图12示出在图11中建模的弯曲道路的弯曲区域变化。
图13为示出在图12中发送的弯曲道路的建模信息的有效性的存在与否的概念图。
图14为示出根据本公开的实施例的用于基于地图的ADAS的道路建模和信号发送算法的流程图。
图15示出根据本公开的实施例的用于基于地图的ADAS的道路建模结果。
具体实施方式
现将详细参考本公开的实施例，其示例在附图中示出，其中，在整个附图中，相同附图标记指的是相同元件。
在本说明书中使用的术语仅用于描述具体实施例并不旨在限制本公开。单数表达可包含复数表达，除非上下文另有说明。在本说明书中，术语“包含”或“具有”用于指示在本说明书中描述的特征、数值、步骤、操作、部件、零件或其组合是存在的，并且不排除一或多个其它特征、数值、步骤、操作、部件、零件或其组合的存在或添加。
在描述时，术语“第一”和“第二”可用于描述各种部件，但是该部件并不受该术语限制。该术语可被用于将一个部件与另一个部件区分开。
在下文中，将参考附图来描述根据实施例的基于地图的高级驾驶员辅助系统(ADAS)、包含该ADAS的车辆及其控制方法。
图1为示出根据本公开的实施例的车辆的外观的视图。
参考图1，根据实施例的车辆1包含形成车辆1的外观的主体10，将车辆1从一个地方移到另一地方的车轮，转动该车轮的驱动单元24，将车辆1的室内空间与外面屏蔽的车门14，向乘坐在车辆1中的车辆驾驶员提供车辆1的前向视野的车辆挡风玻璃17，以及向车辆驾驶员提供车辆1的后视图的侧后视镜。
车轮可包含设置在车辆1前面的前轮21和设置在车辆1后面的后轮22。驱动单元24可向前轮21或后轮22提供转动力，以便主体10向前或向后移动。驱动单元24可包含通过燃烧化石燃料生成转动力的发动机或在从电容器(未示出)接收电力时生成转动力的电动机。
车门14可旋转地设置在主体10的右侧和左侧，其用于在车门14中的任一个打开时，车辆驾驶员进入车辆1，以及在车门14关闭时，从外面保护车辆1的室内空间。
挡风玻璃17被设置在主体10的前上部，以便车辆1中的驾驶员可以获取车辆1前向方向的可视信息。挡风玻璃17也可被称为风挡玻璃。
侧后视镜可包含设置在主体10左侧的左侧后视镜18和设置在主体10右侧的右侧后视镜19。因此，驾驶员可以获取车辆1的横向和后向的可视信息。
车辆1还可包含各种感测装置，例如，检测位于车辆1的横向和后向的障碍物的存在的接近传感器，检测降雨的存在与否和降雨量的雨水传感器等。
例如，接近传感器向车辆的横向方向和后向方向发射感测信号，并接收从障碍物，诸如其它车辆反射的信号。此外，接近传感器可基于所收到的反射信号的波形检测位于车辆1后面的障碍物的存在与否，并可识别障碍物的位置。该接近传感器可发射超声波，并使用从障碍物反射的超声波检测到障碍物的距离。
图2为示出根据本公开的实施例的车辆的内部结构的视图。
参考图2，车辆1可具有乘客和驾驶员乘坐在上面的座位；仪表板30，其操作车辆1的各种操作以及包含显示车辆1的操作信息的各种仪表盘；以及转向车辆1的方向盘。
该座位可包含驾驶员座位DS、乘客座位PS以及布置在驾驶员座位DS和乘客座位PS后面的后座位。
仪表板30可包含仪表盘31(包含速度计、燃料计、自动变速器换档指示器、转速计和里程指示器，它们被布置在仪表板上以输出与行驶相关的信息)、变速箱40、中心控制台(center console)(也称为中心仪表板(center fascia))50等。
用于车辆换挡的变速杆41可被安装在变速箱40。此外，用于允许用户控制音频视频导航(AVN)装置51或车辆的基本功能的输入110可被安装在变速箱40。
中心控制台50可包含空调器、时钟、AVN装置51等。空调器50可保持用于舒适和愉悦环境的车辆1的温度、湿度、纯度和室内空气的空气流。空调器可被安装在中心控制台50，并且可包含至少一个出气口，空气通过该出气口排放到外面。用于控制空调器的按钮或转盘可被安装在中心控制台50。驾驶员等用户可通过使用安装在中心控制台50的按钮或转盘来控制车辆1的空调器。
AVN装置51设计成将嵌入在车辆1中的音频和多媒体装置以及导航装置集成到一个系统中。AVN装置51可基于地面无线电信号提供用于再现收音机节目的无线电服务、用于再现光盘(CD)等的音频服务、用于再现数字通用光盘(DVD)等的视频服务、用于提供导航功能的导航服务以及用于控制关于连接至车辆1的移动电话是否收到来自另一方的电话呼叫的信息的电话服务。此外，AVN装置51也可在收到替代用户操控信号的语音信号时提供语音识别服务，并且该语音识别服务可提供收音机服务、音频服务、视频服务、导航服务和电话呼叫服务。
此外，AVN装置51可包含通用串行总线(USB)端口等，可被连接至多媒体便携式装置，例如便携式多媒体播放器(PMP)、MPEG音频层-3(MP3)播放器、个人数字助理终端(PDA)等，并且可在必要时再现音频和视频文件。
AVN装置51可被安装在仪表板30的上部，并且可被嵌入在中心控制台50中。
用户可通过AVN装置51接收收音机服务、音频服务、视频服务和导航服务。
在这里，AVN装置51可被称为导航终端并且也可在必要时被称为本领域中的技术人员公知的各种术语。
在本公开中，用于控制AVN装置51的输入单元也可被安装在中心控制台50。根据另一实施例，AVN装置51的输入单元也可被安装在替代中心控制台50的其它位置。例如，AVN装置51的输入单元也可在AVN装置51的显示器120附近形成。在另一示例中，AVN装置51的输入单元也可被安装在变速箱40或其它位置。
方向盘60调节车辆1的行驶方向并连接至由驾驶员掌控的轮缘61和车辆的转向装置。方向盘60包含将轮缘61连接至用于转向的旋转轴的轮毂的轮辐62。根据一个实施例，轮辐62可包含嵌入在车辆1中的各种装置，例如用于控制AVN装置51等的操控装置。
显示器120可根据用户操控信号显示嵌入在AVN装置51中的各种功能的执行图像。例如，显示器120可选择性显示收音机屏幕图像、音频屏幕图像、视频屏幕图像、导航屏幕图像和电话屏幕图像中的至少一个。此外，显示器120可显示与车辆1的控制相关联的各种控制屏幕图像，也可显示与能够在AVN装置51中执行的另外功能相关联的屏幕图像。
根据一个实施例，可与上述的空调器互操作的AVN装置51可通过显示器120显示与空调器控制相关联的各种控制屏幕图像。此外，AVN装置51可通过控制空调器的操作状态来调节车辆1的空调环境。此外，AVN装置51可在显示器120上显示用于车辆驾驶员识别的包含至目的地的路线的地图，并且其细节描述将在下文中给出。
显示器120不仅可构成嵌入在变速箱40中的输入110，而且构成用户界面(UI)100。
用户界面(UI)100可控制嵌入在车辆1中的AVN装置51以与用户互动。用户界面(UI)100可使用小键盘(keypad)、远程控制器、微动拨盘(jog dial)(旋钮(knob))、触摸板等接收用户命令。如果在显示器120上显示的字母或菜单被用户选择，则UI 100可以从用户接收用户命令。
图3为示出根据本公开实施例的基于地图的ADAS的控制框图。
参考图3，根据实施例的基于地图的ADAS 1000可包含用户界面(UI)100、通信装置200、路线信息发送装置300和高级驾驶员辅助系统(ADAS)装置400。
UI 100可从用户接收期望的目的地，并且可显示用于导航的地图、道路环境信息和关于用户命令的操作信息。为此，UI 100可包含输入110和显示器120。
输入110可从用户接收导航命令和目的地信息，并且可向路线信息发送装置300发送该目的地信息。
显示器120可显示由用户通过输入110处理的路线信息发送装置300的功能，并且可显示关于用户选择的功能的操作信息。
此外，显示器120可显示操控模式的图像，通过该操控模式可以输入用户命令信息，显示器120可显示关于导航功能的操作信息，诸如地图和用于导航的道路环境信息。此外，显示器120可显示数字媒体广播(DMB)图像、音频音乐信息和用于互联网搜索的搜索图像。
此外，显示器120可在其上面显示摄像地图或绘制地图，并且可在从用户收到命令时同时显示摄像地图和绘制地图。
显示器120可显示关于电话通话(telephone conversation)的信息、可显示关于播放音乐的信息并且在必要时也可将外部广播信号显示为图像。
在这里，显示器120可以通过下列中的一种来实施：液晶显示器(LCD)面板、发光二极管(LED)面板、有机发光二极管(OLED)面板等，但不限于所列出的这些显示器面板。
显示器120可包含触摸屏面板(TSP)，其配置成从用户接收控制命令以及显示对应于所收到的控制命令的操作信息。
触摸屏面板(TSP)可包含用于显示操作信息和用户输入控制命令的显示器、用于检测接触用户身体的一些部位的坐标的触控面板以及基于由TSP检测到的接触坐标确定用户输入控制命令的触摸屏控制器。
触摸屏控制器可比较通过触控面板检测到的用户触摸坐标和通过显示器120显示的控制命令坐标，使得它可识别用户输入控制命令。
通信装置200可包含：无线保真(Wi-Fi)通信模块210，其通过接入点(AP)等连接至局域网(LAN)；蓝牙通信模块220，其基于一对一与单个外部装置通信或基于一对多与少量的外部装置通信；接收数字广播信号的广播接收模块230；以及从卫星等接收车辆的位置信息的位置信息接收模块240。
此外，通信装置200也可使用基于GSM/3GPP的方案(GSM、HSDPA、高级LTE等)、基于3GPP2的方案(诸如CDMA)或基于WiMAX的通信方案中的任一种被连接至其它装置。
通信装置200可通过与GPS卫星通信向全球定位系统(GPS)卫星发送车辆1的当前位置信息或从该GPS接收车辆1的当前位置信息，或可从位于远程站点的服务器接收地图信息。上面提及的车辆1的位置和地图信息可用于提供由用户建立的至目的地的路线。
此外，通信装置200可被连接至其它装置，使得它可以发送或接收多媒体数据。更详细地，通信装置200被连接至位于车辆1附近的移动终端或位于远程站点的服务器，使得它可以从移动终端或服务器发送多媒体数据。例如，通信装置200可被连接至用户的智能电话，使得它可以接收存储在智能电话中的多媒体数据。
路线信息发送装置300可被实施为导航装置，其基于通过通信装置200收到的位置信息计算车辆1的当前位置，并通过计算通过线性简化从当前位置到目的地的范围的行驶路线的地图信息获取的道路模型，发送道路建模信息。导航装置可包含存贮器310、路由信息提取器320和道路建模器330。
存贮器310可存储操作路线信息发送装置300所需的各种各样的数据。即，存贮器310可存储提供操作系统所需的各种应用或驱动路线信息发送装置300所需的信息。
详细地，存贮器310可存储控制路线信息发送装置300的控制程序311；控制路线信息发送装置300的操作的控制数据312；包含地图数据和道路数据的地图数据库(DB)313；以及与用户输入目的地相关的目的地信息314。
在此情况下，地图数据可为路线信息发送装置300可以借此向用户提供路线的地图。道路数据可为经显示供用户识别的与包含在地图中的道路相关的特定信息，使得该道路数据可以向用户通知使用该道路数据至目的地的路线或路径。
该道路数据可包含车辆行驶和导航服务所需的道路信息，例如道路位置、道路长度、道路限速等。此外，包含在地图中的道路基于关于该道路是否与街道或其它道路交叉的特定信息被划分为多个路段。该道路数据可包含被划分路段的道路信息。
目的地信息314可与在用户通过路线信息发送装置300搜索路线时所获取的目的地相关联。目的地信息314可包含用户搜索目的地的搜索日期、目的地名称、目的地地址、目的地的经度和纬度等。
更详细地，如果用户向路线信息发送装置300输入期望的目的地并通过路线信息发送装置300接收至目的地的导航服务，路线信息发送装置300可在存贮器310中自动存储关于对应目的地的信息。如上所述，存储在存贮器310中的目的地相关信息可用作目的地信息314。
此外，存贮器310可存储在路线信息发送装置300执行预定的操作时所生成的操作数据。
存贮器310可被配置为闪存存储器类型、硬盘类型、卡类型存储器(例如，安全数字(SD)存储器或极限数字(XD)存储器)、随机存取存储器(RAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁存储器、磁盘、光盘等中的至少一种。
路线信息提取器320可从用户接收目的地、可使用路线搜索算法搜索从当前位置到目的地的行驶路线并且可将搜索到的行驶路线与地图匹配，从而提取道路建模DB信息。道路建模DB信息可包含在行驶路线的精确地图上连续或不连续呈现的基于地形信息的道路、坡度、曲率和车速的信息(包含X轴坐标、Y轴坐标和Z轴坐标)。
道路建模器330可接收从路线信息提取器320提取的道路建模DB信息，并可使用地图信息线性简化算法计算短距离/长距离坡度道路模型和弯曲道路模型。
此外，道路建模器330可定义执行道路建模的三种道路形状，可通过使用至最大建模距离的路段带，将所行驶的路线实时划分为三个前进路段，并可随后发送作为事件信号的基于该三个前进路段的用于每种道路模型的路段距离、平均有效坡度、平均有效曲率和平均有效车速信息。
用于通过道路建模器330发送信号的方法可连续发送车辆1行驶的三个初始接近前进路段的每个路段的道路建模信息。此后，每当车辆经过每个路段时，更新最大三个前进路段的信息并随后发送所更新的结果。
ADAS装置400可使用从路线信息发送装置300所发送的道路建模信息生成辅助车辆驾驶员驾驶或行驶所需的数据，可控制车辆驾驶员的驾驶或行驶，并且可包含路线信息校正器410和ADAS控制器420。
路线信息校正器410可接收从路线信息发送装置300所发送的道路模型信息、可在从路线信息发送装置300收到道路模型信息时确定该道路模型信息有效性的存在与否并且可存储有效路段信息的每种道路模型的前进路段剩余行程、前进路段平均有效坡度、前进路段平均有效曲率和前进路段平均有效车速。
ADAS控制器420可使用由路线信息校正器410所判定的有效路线信息来控制诸如电子控制单元(ECU)等车辆控制器430的各种ADAS功能(能量估算管理、惯性行驶向导、LDC可变控制、估算换档等)。
各种数据可通过嵌入在车辆1中的网络在路线信息发送装置300和ADAS装置400之间传送。根据本公开，车辆1的网络可指示控制器区域网络(CAN)。控制器区域网络(CAN)可为在车辆1的各种控制装置之间提供串行数字通信的车辆网络，并且可指示通过用串行通信线替换嵌入在车辆1中的电子部件的复杂电气线路和继电器，实时提供通信的通信网络。不过，所述网络的范围或精神不限于此，并且在不脱离本公开的范围或精神的情况下，各种数据可通过在车辆1中可用的各种网络，在路线信息发送装置300和ADAS装置400之间传送。
ADAS 1000还可包含：声音输入，其接收作为输入的声学或声音信号；以及声音输出，输出声学或声音信号。
该声音输入可包含：麦克风，其从路线信息发送装置300接收外部声音信号以及将所收到的声音信号转换为电信号。此外，该声音输入还可包含：放大由麦克风转换的电信号的放大器；数字化由麦克风转换的电信号的模数转换器(ADC)等。
该声音输出可包含：扬声器，其将电信号转换为声学或声音信号以及向路线信息发送装置300的外面输出所转换的声音信号。该声音输出还可包含：将数字化的电信号转换为模拟电信号的数模转换器(DAC)、放大从该DAC收到的模拟电信号的放大器等。
在下文中，将参考附图来描述根据本公开的基于地图的ADAS、包含该ADAS的车辆及其控制方法。
图4示出在根据本公开的实施例的基于地图的ADAS中定义三种道路形状的表格。图5示出由在图4中定义的坡度类型表示的实际道路的坡度纵断面。图6示出图5的重叠类型被移除的坡度纵断面。
在图4中，道路的坡度类型可被广义分类为下坡路、平地和上坡路。
实际道路的坡度纵断面可由总共27(3^3)个坡度道路表示为三种连续的坡度类型。如果从总共27个坡度道路去除重叠类型，则实际道路的坡度纵断面的总数量可表示为21个。总之，可仅使用位于前进方向的三个连续前进路段来估算行驶状况。
此外，道路曲率类型可被分类为左弯曲、直线、右弯曲，并且弯曲道路的建模可获取与坡度道路建模相同的结果。
此外，道路建模器330可将行驶路线划分为三个前进路段、可通过使用至最大建模距离的路段带实时确定该路线的三个前进路段(n、n+1、n+2)，并且可发送作为事件信号的基于三个前进路段(n、n+1、n+2)的用于每种道路模型的路段距离、平均有效坡度、平均有效曲率、平均有效车速信息。
首先，坡度道路的建模可以发送路线的三个前进路段(n、n+1、n+2)中的每个前进路段的路段距离/平均有效坡度，其细节描述将在下文中参考图7-图9给出。
图7为示出根据本公开的实施例的用于基于地图的ADAS的线性简化坡度道路建模的概念图。图8示出在图7中建模的坡度道路的坡度区域变化。图9示出基于在图8中发送的坡度道路建模信息的有效性的存在与否的无效路段。
在图7中，建模类型可为短距离/长距离坡度道路模型，并且建模距离可由Km/Km表示，建模距离可为三个前进路段(n、n+1、n+2)，并且建模发送信息可为用于三个路段中的每个路段的路段距离/路段平均有效坡度。在这里，设计因子可被设定为AVN工程模式。
在车辆1开始行驶时，道路建模器330将行驶路线划分为三个前进路段，并发送用于三个前进路段(n、n+1、n+2)中的每个前进路段的路段距离和该路段平均有效坡度。
道路的坡度类型可被分类为下坡路、平地和上坡路，并且实际道路的坡度可通过三种连续坡度类型的组合来建模。
在图8中，根据上坡路或下坡路，所建模的坡度道路可被改变为正(+)坡度区域或负(-)坡度区域。
例如，如果对应的坡度高于坡度类型为上坡路的正(+)坡度区域中的高阈值，则坡度区域从坡度(0)区域改变为坡度(+1)区域。在坡度类型为上坡路的正(+)坡度区域中，如果对应的坡度小于低阈值，则坡度建模以坡度(+1)区域被改变为坡度(0)区域的方式来执行。
在对应的坡度小于坡度类型为下坡路的负(-)坡度区域中的高阈值时，坡度区域从坡度(0)区域改变为坡度(-1)区域。在坡度类型为下坡路的负(-)坡度区域期间，如果对应的坡度高于低阈值，则坡度建模以坡度(-1)区域被改变为坡度(0)区域的方式来执行。
如从图8可以看出，坡度(+1)区域可对应于A0-A1％，坡度(+2)区域可对应于A1-A2％，以及坡度(+3)区域可对应于A2-A3％，使得正(+)坡度区域可基于A1％来识别。
如从图8可以看出，坡度(-1)区域可对应于B0-B1％，坡度(-2)区域可对应于B1-B2％，以及坡度(-3)区域可对应于B2-B3％，使得负(-)坡度区域可基于B1％来分类。
高阈值(High Thresh)和低阈值(Low Thresh)可被指定为相应分类的坡度区域。
道路建模器330可使用至最大建模距离的路段带实时判定三个前进路段，并可发送位于建模距离内的三个前进路段的坡度道路模型信息。
因此，路线信息校正器410可从道路建模器330接收坡度道路模型信息，并且可确定坡度道路模型信息的有效性的存在与否，如图9所示。
在图9中，由路线信息校正器410判定的路段平均有效坡度可指示坡度的平均值，并且建模路段距离必须比最小路段有效距离更长。其细节描述将在下文中参考图10来给出。
图10示出根据本公开的实施例的用于基于地图的ADAS的使用线性简化算法提取的示例性坡度道路建模。
如从图10可以看出，在对应的路段距离比最小路段有效距离更长时，该路段可被确定为有效路段。在对应的路段距离比最小路段有效距离更短时，该路段可被确定为无效路段。在这里，在前一个有效路段和下一个有效路段的分类基准可被设定为无效路段的中心部分。
道路建模器330可基于车辆1的当前位置输出最大三个接近路段(n、n+1、n+2)的坡度道路模型信息，并且可输出三个接近路段(n+1、n+2、n+3)的坡度道路模型信息。
然后，坡度道路建模可以发送路线的三个前进路段(n、n+1、n+2)中的每个前进路段的路段剩余行程/路段平均有效曲率，其细节描述将在下文中参考图11-图13给出。
图11示出根据本公开的实施例的用于基于地图的ADAS的线性简化弯曲道路建模。图12示出在图11中建模的弯曲道路的弯曲区域变化。图13为示出在图12中发送的弯曲道路的建模信息的有效性的存在与否的概念图。
在图11中，建模类型可为弯曲道路模型，并且建模距离可由2Km表示，建模路段为第一前进路段(n+1)，并且建模发送信息可为路段剩余/路段平均有效曲率。在此情况下，设计因子可被设定为AVN工程模式。
参考图11，在车辆1开始行驶时，道路建模器330可发送在行驶路线上的第一前进路段(n+1)的剩余路段距离。
道路曲率类型可被分类为左弯曲线、直线和右弯曲，并且实际道路的坡度可通过三种连续坡度类型的组合来建模。在此情况下，建模坡度曲率的建模区域可如图11所示分类。
在图12中，根据右弯曲或左弯曲，所建模的弯曲道路可被改变为正(+)曲率区域或负(-)曲率区域。
例如，如果对应的曲率小于曲率类型为右弯曲的正(+)曲率区域中的右曲线高阈值(High Thresh)，则曲率区域从直线区域改变为右弯曲。在正(+)曲率区域期间，如果对应的坡度高于低阈值，曲率建模以曲率区域从右侧弯曲区域改变为直线区域的方式来执行。
在对应的曲率高于曲率类型为左弯曲的负(-)曲率区域中的右曲线高阈值(HighThresh)，则曲率区域从直线区域改变为左侧弯曲区域。在曲率类型为左侧下坡路的负(-)曲率区域期间，如果对应的曲率高于左侧弯曲线低阈值(Low Thresh)，曲率建模以曲率区域从左侧弯曲区域改变为直线区域的方式来执行。
参考图12，直线区域可对应于曲率小于+RC0m并且也小于-RC0m的特定区域，第一左侧弯曲区域可对应于曲率处于-RC0m至–RC1m的范围的特定区域，第二左侧弯曲区域可对应于曲率处于-RC1m至–RC2m的范围的特定区域，第一右侧弯曲区域可对应于曲率处于+RC0m至+RC1m的范围的特定区域，以及第二右侧弯曲区域可对应于曲率处于+RC1m至+RC2m的范围的特定区域。
高阈值(High Thresh)和低阈值(Low Thresh)可被分配给相应的曲率区域(即，直线区域的左区域、直线区域的右区域、左侧弯曲区域和右侧弯曲区域)。
道路建模器330可使用至最大建模距离的路段带实时判定第一前进路段，并可发送位于建模距离内的第一前进路段的弯曲道路模型信息。
因此，路线信息校正器410可从道路建模器330接收弯曲道路模型信息，并且可确定弯曲道路模型信息的有效性的存在与否，如图13所示。
在图13中，由路线信息校正器410判定的路段平均有效曲率可指示对应路段的平均曲率值，并且建模路段距离必须比最小路段有效距离更长。
因此，路线信息校正器410可存储被确定为有效路段的弯曲道路模型信息的前进路段剩余行程以及前进路段平均有效曲率。
根据本发明的实施例的用于控制基于地图的ADAS 1000以执行地图信息的线性简化道路建模并发送信号的方法将在下文中参考图14来描述。
图14为示出根据本公开的实施例的用于基于地图的ADAS的道路建模和信号发送算法的流程图。
参考图14，在操作500中，用户可通过用户界面(UI)100输入目的地。根据目的地输入方法，用户可通过用于目的地搜索所需的屏幕图像输入搜索词(例如，目的地名称或目的地地址)。如果输入搜索词，路线信息发送装置300可在被包含在显示器120上显示的目的地输入屏幕图像中的目的地显示区域中显示用户输入搜索词。
此外，用户可通过他或她的语音信号输入期望的目的地。如果用户说出目的地搜索词，则路线信息发送装置300可通过声音输入接收用户语音信号、分析用户语音信号并因此识别由用户说出的搜索词。
如果目的地被输入，则在操作502中，路线信息发送装置300可基于通过通信装置200所发送的位置信息计算车辆1的当前位置，并且可使用路线搜索算法搜索从当前位置到目的地的行驶路线。随后在操作504中，用户可选择所搜索的行驶路线。
如果行驶路线被选择，则在操作506中，路线信息发送装置300可确定所选择的行驶路线的有效性的存在与否。在操作508中，如果判定存在所选择的行驶路线的有效性，则所搜索的行驶路线与地图匹配并接着显示。
在此情况下，在操作510中，路线信息提取器310可计算通过线性简化行驶路线的地图信息获取的道路模型，并且可提取道路建模DB信息(坡度信息、曲率信息)。
在操作512中，从路线信息提取器310提取的道路建模DB信息可由道路建模器330接收并被滤除。在操作514中，道路建模器330可使用地图信息线性简化算法执行短距离/长距离坡度道路模型和弯曲道路模型的建模。
此外，道路建模器330可将行驶路线划分为三个前进路段，可使用至最大建模距离的路段带实时确定路段，并可发送作为事件信号的基于该三个前进路段的用于每种道路模型的路段距离、平均有效坡度、平均有效曲率和平均有效车速信息。
用于通过道路建模器330发送信号的方法可连续发送车辆1行驶的三个初始接近前进路段的每个路段的道路建模信息。然后，每当车辆经过每个路段时，该路段被更新为第一路段或第二路段，并且信号随后被发送。
在操作518中，路线信息校正器410可接收由道路建模器330所建模的短距离/长距离坡度道路模型信息和道路模型信息，可确定道路模型信息的有效性的存在与否并且可存储有效路段信息的每个道路模型的前进路段剩余行程、前进路段平均有效坡度、前进路段平均有效曲率和前进路段平均有效车速。
在操作520中，路线信息发送装置300接着可确定路线和路段信息是否改变。如果路线和路段信息改变，则操作流程反馈到操作502，然后执行后续操作。
如果操作520中，路线和路段信息未改变，则在操作522中，确定车辆1是否到达目的地。
如果在操作522中车辆1未到达目的地，则操作过程反馈到操作520，并执行后续操作。如果车辆1到达目的地，则操作过程结束。
同时，ADAS控制器420也可使用由路线信息校正器410所判定的有效路线信息来控制车辆控制器430的各种ADAS功能(能量估算管理、惯性行驶向导、LDC可变控制、估算换档等)。
图15示出根据本公开的实施例的用于基于地图的ADAS的道路建模结果。
图15示出了从第一Seohaean高速公路的Bibong互通式立体立交(IC)到Dundae枢纽(JC)的特定路段(约9公里)的建模结果的示例。
在图15中，前进路段可以以行驶状况从连续或不连续存在于行驶路线的精确地图中的道路地形信息估算的方式建模。根据建模结果，行驶路线路段可被分类为多个路段(n、n+1、n+2、n+3、n+4、n+5、n+6、n+7)。
随后，用于每个路段的道路建模DB信息被提取，使得可以提取用于每种道路模型的路段距离、路段平均有效坡度、路段平均有效曲率、路段平均有效车速等。
如从上面的描述可以清楚看出，根据实施例的基于地图的ADAS、包含该ADAS的车辆及其控制方法可以将实现ADAD控制逻辑所需的地图信息分类为短距离信息和长距离信息，并且可以发送通过线性简化道路建模得以最小化的信息，使得可以提高系统效率并降低网络负荷。此外，通过快速开发可与各种行驶路线信息互操作的控制系统，可以提高用户的便利性、燃料效率和运行性能。
虽然已示出和描述一些实施例，不过本领域的技术人员应当明白，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例做出改变，本发明的范围在附属权利要求及其等效要求中限定。

Claims (15)

1.一种高级驾驶员辅助系统ADAS，包括：
用户界面UI，其配置成从用户接收目的地；
通信装置，其配置成发送车辆的位置信息；
路线信息发送装置，其配置成基于所述位置信息计算所述车辆的当前位置，并通过建模从所计算的当前位置到所述目的地的行驶路线的地图信息，发送道路模型信息；以及
ADAS控制装置，其配置成使用所发送的道路模型信息，输出用于每种道路模型的路段剩余行程、路段平均有效坡度和路段平均有效曲率，
其中，所述路线信息发送装置包含：
路线信息提取器，其配置成搜索所述行驶路线、将所搜索的行驶路线和地图匹配并提取道路建模数据库DB信息；以及
道路建模器，其配置成接收从所述路线信息提取器提取的所述道路建模DB信息，并使用地图信息线性简化算法来计算短距离/长距离坡度道路模型和弯曲道路模型，
其中，路段信息包含坡度、曲率和车速，
其中，所述道路建模器定义所述车辆行驶的三种道路形状，将所述行驶路线划分为三个前进路段，通过使用至最大建模距离的路段带实时确定所述路线的三个前进路段，接着基于所述三个前进路段，发送用于每种道路模型的路段距离、平均有效坡度、平均有效曲率、平均有效车速信息作为事件信号。
2.根据权利要求1所述的ADAS，其中，所述道路建模器连续发送用于车辆行驶的三个初始接近前进路段中的每个初始接近前进路段的道路模型信息、在每当所述车辆经过一个路段时更新最大三个前进路段的信息并且发送与所述更新结果相关的信号。
3.根据权利要求2所述的ADAS，其中，所述ADAS控制装置包含：
路线信息校正器，其配置成从所述道路建模器接收所述道路模型信息，并且确定所述道路模型信息的有效性的存在与否；以及
ADAS控制器，其配置成使用由所述路线信息校正器确定的有效路线信息来控制各种ADAS功能。
4.根据权利要求3所述的ADAS，其中，所述路线信息校正器存储所述道路模型信息的用于每种道路模型的前进路段剩余行程、前进路段平均有效坡度、前进路段平均有效曲率和前进路段平均有效车速。
5.根据权利要求1所述的ADAS，其中，所述路线信息发送装置和所述ADAS控制装置通过控制器区域网络CAN通信来彼此通信。
6.一种高级驾驶员辅助系统ADAS，包括：
用户界面UI，其配置成从用户接收目的地；
通信装置，其配置成发送车辆的位置信息；
路线信息提取器，其配置成基于所述位置信息计算所述车辆的当前位置、搜索从所计算的当前位置到所述目的地的行驶路线、将所搜索的行驶路线与地图匹配并提取道路建模数据库DB信息；
道路建模器，其配置成接收从所述路线信息提取器提取的所述道路建模DB信息，并使用地图信息线性简化算法来计算短距离/长距离坡度道路模型和弯曲道路模型；以及
路线信息校正器，其配置成在从所述道路建模器接收到所述道路模型信息时确定道路模型信息的有效性的存在与否，并存储用于所述道路模型信息的每种道路模型的前进路段剩余行程、前进路段平均有效坡度、前进路段平均有效曲率和前进路段平均有效车速，
其中，所述道路建模器还被配置为：定义所述车辆行驶的三种道路形状，将所述行驶路线划分为三个前进路段，通过使用至最大建模距离的路段带实时确定所述路线的三个前进路段，接着基于所述三个前进路段，发送用于每种道路模型的路段距离、平均有效坡度、平均有效曲率、平均有效车速信息作为事件信号。
7.根据权利要求6所述的ADAS，还包括：
ADAS控制器，其配置成通过使用用于每种道路模型的前进路段剩余行程、所述前进路段平均有效坡度、所述前进路段平均有效曲率和所述前进路段平均有效车速来控制各种ADAS功能。
8.一种用于控制高级驾驶员辅助系统ADAS的方法，包括以下步骤：
通过用户界面UI接收目的地；
通过通信装置接收车辆的位置信息；
由路线信息发送装置基于所述位置信息计算所述车辆的当前位置，并搜索从所计算的当前位置到所述目的地的行驶路线；
通过建模搜索到的行驶路线的地图信息，由所述路线信息发送装置发送道路模型信息；以及
由路线信息校正器确定所发送的道路模型信息的有效性的存在与否，并输出用于每种道路模型的路段剩余行程、路段平均有效坡度和路段平均有效曲率，
其中，发送所述道路模型信息的步骤包括：
通过将所搜索的行驶路线和地图匹配，提取道路建模数据库DB信息；以及
通过使用地图信息线性简化算法，从所提取的道路建模DB信息建模短距离/长距离坡度道路模型和弯曲道路模型，
其中，建模所述道路模型的步骤包括：
定义所述车辆行驶的三种道路形状；
使用至最大建模距离的路段带，将所述行驶路线划分为三个前进路段；以及
基于所述三个前进路段，发送用于每种道路模型的路段距离、平均有效坡度、平均有效坡度和平均有效车速作为事件信号。
9.根据权利要求8所述的方法，还包括以下步骤：
在建模所述短距离/长距离坡度道路模型和弯曲道路模型之前，过滤出所述道路建模DB信息。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，建模所述道路模型的步骤还包括：
通过建模所述坡度道路模型，发送所述三个前进路段中的每个前进路段的路段距离和平均有效坡度。
11.根据权利要求8所述的方法，其中，建模所述道路模型的步骤还包括：
通过建模所述弯曲道路模型，发送所述三个前进路段中的每个前进路段的路段剩余行程和平均有效曲率。
12.根据权利要求8所述的方法，其中，发送所述事件信号的步骤包括：
连续发送用于所述车辆行驶的三个初始接近前进路段中的每个前进路段的道路模型信息；并且
每当所述车辆经过一个路段时，更新最大三个前进路段的信息，并发送关于所更新的信息的信号。
13.根据权利要求8所述的方法，其中，确定所述道路模型信息的有效性的存在与否的步骤包括：
在建模路段距离比最小路段有效距离更长时，确定有效路段的存在与否；以及
在所述建模路段距离比所述最小路段有效距离更短时，确定存在有效路段。
14.根据权利要求8所述的方法，还包括以下步骤：
通过使用用于每种道路模型的路段剩余行程、路段平均有效坡度和路段平均有效曲率来控制ADAS功能。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述ADAS通过控制器区域网络CAN通信来控制所述ADAS功能。
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