CN109311479A - 用于自动巡航控制系统的后部监视 - Google Patents

Abstract

用于车辆的系统（105）和操作用于车辆的自适应巡航控制系统的方法（300）。在一个示例中，所述系统包括后向传感器（130）、速度控制部（115）和控制器（110）。控制器（110）接收指示道路状况或交通状况的至少一个参数。然后控制器（110）基于所述至少一个参数来激活滑行模式。控制器（110）从后向传感器（130）接收指示位于主车辆（100）后方的目标车辆（400）的存在的信号，并当来自后向传感器（130）的信号检测到目标车辆（400）位于主车辆（100）后方时限制滑行模式。当来自后向传感器（130）的信号未检测到位于主车辆（100）后方的目标车辆（400）时并且当滑行模式活动时，控制器（110）经由速度控制部（115）来执行滑行。

Description

用于自动巡航控制系统的后部监视

技术领域

实施例涉及自动巡航控制系统。

背景技术

现代车辆可以具有各种类型的自动化控制部以辅助车辆的驾驶员。一种类型的自动化车辆控制系统是自适应巡航控制系统。自适应巡航控制系统提供超过传统巡航控制系统的附加功能性。例如，自适应巡航控制（“ACC”）系统可以维持对于车辆而言期望的速度直到ACC系统检测到在车辆前方以更慢的速度行驶的车辆。自适应巡航控制系统还可以基于车辆正经过的路面的改变或特征来调整车辆的速度。然而，在这些示例中，自适应巡航控制系统调整速度而不考虑对路面上的其他车辆的影响。特别地，车辆的速度的改变可能对交通流量和其他驾驶员有所破坏。

发明内容

除其他事物外，实施例还提供自适应巡航控制系统，所述自适应巡航控制系统基于利用位于车辆上的后向传感器对其他车辆的后部监视来调整自动化控制的水平。

一个实施例提供一种用于车辆的自适应巡航控制系统。在该实施例中，所述系统包括后向传感器、速度控制部和控制器。控制器接收指示道路状况或交通状况的至少一个参数。然后控制器基于所述至少一个参数来选择滑行模式。滑行模式可以是活动的或非活动的。控制器从后向传感器接收指示位于主车辆后方的目标车辆的存在的信号，并当来自后向传感器的信号检测到目标车辆位于主车辆后方时限制滑行模式。相反地，当来自后向传感器的信号未检测到位于主车辆后方的目标车辆时并且当滑行模式活动时，控制器经由速度控制部来执行滑行。

另一个实施例提供一种用于车辆的操作自适应巡航控制系统的方法。在该实施例中，所述方法包括由控制器接收指示道路状况或交通状况的至少一个参数。控制器基于所述至少一个参数来选择滑行模式。滑行模式可以是活动的或非活动的。控制器从后向传感器接收指示位于主车辆后方的目标车辆的存在的信号，并当来自后向传感器的信号检测到目标车辆位于主车辆后方时限制滑行模式。相反地，当来自后向传感器的信号未检测到位于主车辆后方的目标车辆时并且当滑行模式活动时，控制器执行滑行。

通过考虑详细描述和附图，其他方面和实施例将变得清楚。

附图说明

图1是根据一个实施例的装备有自适应巡航控制系统的主车辆的框图。

图2是根据一个实施例的图1的自适应巡航控制系统的控制器的框图。

图3是根据一个实施例的操作具有图1的自适应巡航控制系统的主车辆的方法的流程图。

图4和5是根据一个实施例的交通场景的框图，在所述交通场景中图1的自适应巡航控制系统基于主车辆和位于主车辆后方的目标车辆之间的距离或相对速度而不同地作出反应。

具体实施方式

在详细解释任何实施例之前，要理解，本发明在其应用方面不限于以下描述中阐述的或所附附图中图示的组件的构造细节和布置。本发明能够具有其他实施例并且能够以各种方式被实践或被施行。

可以使用多个基于硬件和软件的设备以及多个不同结构组件来实现各种实施例。此外，实施例可以包括硬件、软件和电子组件或模块，出于讨论的目的可以如同多数组件被独自实现在硬件中那样说明和描述所述电子组件或模块。然而，本领域的普通技术人员，并基于对本详细描述的阅读将认识到，在至少一个实施例中，本发明的基于电子的方面可以被实现在由一个或多个处理器可执行的软件（例如，存储在非暂时性计算机可读介质上）中。例如，说明书中描述的“控制单元”和“控制器”可以包括一个或多个处理器、一个或多个包括非暂时性计算机可读介质的存储器模块、一个或多个输入/输出接口以及连接组件的各种连接（例如，系统总线）。

图1图示了根据一个实施例的装备有自适应巡航控制系统105的主车辆100。在图示的示例中，自适应巡航控制系统105由包括控制器110、速度控制部115、用户接口120、导航系统125、后向传感器130和前部传感器135的多个组件构成。控制器110经由各种有线或无线连接而通信地耦合到速度控制部115、用户接口120、导航系统125、后向传感器130和前部传感器135。例如，在一些实施例中，控制器110经由专用引线直接耦合到自适应巡航控制系统105的每个上文所列出的组件。在其他实施例中，控制器110经由诸如车辆通信总线（例如，控制器域网络（CAN）总线）或车辆网络（例如，无线连接）之类的共享通信链路而通信地耦合到一个或多个组件。

自适应巡航控制系统105的组件可以具有各种构造和类型。例如，在一些实施例中，速度控制部115可以是用于控制输送到主车辆100的引擎的功率的电子受控设备（例如，节气门）。在一些实施例中，速度控制部115还包括自动制动控制部。在另一个示例中，用户接口120包括硬件并且还可以包括被配置为提供人机接口（HMI）的软件。这可以包括在控制器110和主车辆100的驾驶员之间提供输入和输出功能性的按钮、面板、刻度盘、灯、显示器等。用户接口120可以包括一个或多个可选择输入（例如，显示器上的按钮或可选择图标），以改变主车辆100的操作模式，所述可选择输入包括例如激活和停用自适应巡航控制或设置期望的巡航控制速度的一个或多个输入。用户接口120还可以包括用于向主车辆100的驾驶员提供各种指示的指示器（例如，灯、图标、可听警报、触觉反馈等）。

在另一个示例中，导航系统125包括用于自适应巡航控制系统105的附加输入/输出功能性。导航系统125可以经由全球定位系统（GPS）、远程信息服务器、内部数据库等收集信息。信息可以包括道路状况、交通状况或两者。例如，可以在外部或内部为控制器110生成关于当前和即将到来的道路状况和交通状况的信息。道路状况可以包括即将到来的下降或倾斜的道路斜坡、即将到来的道路弯道、即将到来的速度限制的减少或增加等。

控制器110至少部分地使用道路状况和交通状况来确定何时启用滑行操作模式（后文称为“滑行模式”）。在一个示例中，道路斜坡信息允许控制器110基于即将到来的道路斜坡来预测主车辆100的俯仰角度的即将到来的改变。道路弯道信息允许控制器110预测主车辆100的偏航角度和横向加速度的即将到来的改变。因此，道路状况使控制器110能够为主车辆100预测未来功率要求。例如，控制器110可以基于道路状况来预测对于维持自适应巡航控制系统105所设置的速度范围所必要的输出到引擎的功率。因此，控制器110可以确定主车辆100何时将要求更少的功率并在预期即将到来的功率减小时启用、激活或转换至滑行模式并利用即将到来的功率减小。当启用或者激活滑行模式时，控制器110可以移除或者减小输出到引擎的功率。然而，在一些实施例中，即使在启用滑行模式时，控制器110也基于从后向传感器130接收的信息来调整滑行的定时（例如，滑行的持续时间）、滑行的量（例如，可允许的速度范围）以及滑行的停用，如下面更详细地讨论的。因此，控制器110可以在适当的时候减小车辆的功耗以节省燃料。

在又一个示例中，后向传感器130可以安装在主车辆100的后部上并被定位为具有从主车辆100向后的视野。在一个示例中，后向传感器130可以外部安装到主车辆100的框架。在另一个示例中，后向传感器130可以内部安装在主车辆100内。在其他实施例中，后向传感器130可以安装在主车辆的一侧上（例如，外后视镜上）并指向主车辆100的后部。在一些实施例中，后向传感器130包括无线电检测和测距（RADAR）或光检测和测距（LIDAR）组件和功能性。在其他实施例中，后向传感器130可以包括超声检测和功能性。在这些实施例中，后向传感器130和前部传感器135被配置为从主车辆100传输信号并接收指示主车辆100与目标车辆之间的距离和相对速度的反射信号（图4中图示的）。在又其他实施例中，后向传感器130从其他车辆接收指示其他车辆的距离、相对速度、位置等的传输（例如，射频信号），而不是主动地感测这些参数。例如，在这些实施例中，“后向传感器”可以使用车辆到车辆（V2V）技术来获得在本文所描述的方法和系统中使用的至少一些参数。在又其他实施例中，后向传感器130是被配置为捕获位于主车辆100后方的其他车辆的图像的相机。在这些实施例中，各种图像或视频处理装备可以确定位于主车辆100后方的其他车辆的距离、相对速度、位置等。类似地，前部传感器135可以包括上文参考后部传感器130所描述的技术中的一种或多种。

自适应巡航控制系统105的每个上文所列出的组件可以包括专用处理电路，所述专用处理电路包括用于接收、处理和传输数据的电子处理器和存储器。自适应巡航控制系统105的每个组件可以使用预定通信协议来与控制器110通信。图1中图示的实施例仅提供自适应巡航控制系统105的组件和连接的一个示例。然而，可以以除了本文图示和描述的那些之外的其他方式来构造这些组件和连接。

图2是根据一个实施例的自适应巡航控制系统105的控制器110的框图。控制器110包括向控制器110内的组件和模块提供功率、操作控制和保护的多个电气和电子组件。除其他事物外，控制器110还包括电子处理器205（诸如可编程电子微处理器、微控制器或类似设备）、存储器210（例如，非暂时性机器可读存储器）和输入/输出接口215。在其他实施例中，控制器110包括附加的、更少的或不同的组件。控制器110可以被实现在若干独立控制器（例如，可编程电子控制单元）中，每个控制器被配置为执行特定功能或子功能。此外，控制器110可以包含子模块，所述子模块包括用于处置输入/输出功能、信号的处理以及下面所列出的方法的应用的附加电子处理器、存储器或专用集成电路（ASIC）。

除其他事物外，控制器110和相关联的系统还被配置为实现本文所描述的过程和方法。例如，电子处理器205通信地耦合到存储器210并执行能够存储在存储器210上的指令。电子处理器205被配置为从存储器210检索并执行与自适应巡航控制系统105的操作方法有关的指令。在一些实施例中，输入/输出接口215包括驱动器、继电器、开关等，以基于来自电子处理器205的指令来操作速度控制部115。在一些实施例中，输入/输出接口215借助于诸如J1939或CAN总线之类的协议来与其他车辆控制器或系统通信。在其他实施例中，取决于具体应用的需要，输入/输出接口215在其他合适的协议下通信。

图3图示了根据一个实施例的操作具有自适应巡航控制系统105的主车辆100的方法300的流程图。所述方法300包括接收指示道路状况或交通状况的至少一个参数（块305）。如上文描述的，可以由导航系统125基于主车辆100的当前位置来生成所述至少一个参数。在一些实施例中，至少部分地由前部传感器135来感测所述至少一个参数。例如，前部传感器135可以生成道路斜坡信息、道路弯曲信息、交通状况信息或前述的任何组合。在一些实施例中，可以由导航系统125和前部传感器135单独作用地或组合地感测或以其他方式确定道路状况和交通状况。基于所述至少一个参数，控制器110将自适应巡航控制系统105的滑行模式设置为活动的或非活动的（块310）。控制器110从后向传感器130接收信号，所述信号指示位于主车辆100后方的目标车辆的存在或不存在（块315）。当来自后向传感器130的信号检测到目标车辆时，控制器110可以限制滑行模式（块325）。相反地，当来自后向传感器130的信号未检测到目标车辆时并且当滑行模式活动时，控制器110经由速度控制部115无限制地执行滑行（块330）。在一些实施例中，在控制器110限制滑行模式之前，不仅仅对目标车辆的检测发生。例如，在控制器110施加任何限制之前，对目标车辆的具体距离或速度的检测可以是必要的，如下面讨论的。

方法300的步骤的顺序对于方法300的性能不是关键。可以以不同于所图示那些的顺序来执行方法300的步骤或者可以同时执行这些步骤。此外，可以迅速并重复地执行方法300的步骤。例如，可以在主车辆100的一般操作期间或仅在自适应巡航控制系统105活动时持续地执行方法300的特定步骤。

图4和5图示了其中控制器110正主动执行自适应巡航控制的驾驶场景。在图示的示例中，目标车辆400位于主车辆100后方并与主车辆100在同一车道中。后向传感器130具有从主车辆100向后延伸的范围405。控制器110从后向传感器130接收指示目标车辆400的存在的信号。如方法300的块325中描述的，当来自后向传感器130的信号检测到位于主车辆100后方的目标车辆时，控制器110限制滑行模式。可以以各种方式来执行限制滑行模式。例如，在一些实施例中，当后向传感器130检测到目标车辆400的存在时，控制器110限制自适应巡航控制系统105的滑行模式。在其他实施例中，仅当某些附加状况发生时，控制器110才基于对目标车辆400的检测来限制滑行模式。

在一些实施例中，控制器110基于来自后向传感器130的信号来确定主车辆100与目标车辆400之间的距离410。如图4中图示的，当距离410大于预定距离阈值415时，控制器110将目标车辆400分类为“远离”主车辆100。相反地，如图5中图示的，当目标车辆400小于预定距离阈值415时（例如，预定距离阈值可以是近似3辆车的长度），控制器110将目标车辆400分类为“靠近”主车辆100。换言之，当目标车辆400足够接近于主车辆100时，目标车辆400“靠近”主车辆100，从而主车辆100的滑行激活将要求目标车辆400的突然制动。基于距离410的分类，控制器110可以通过激活滑行、停用滑行或允许在预限定界限内滑行来调整自适应巡航控制系统105。

在一些情况下，基于距离410限制滑行模式包括禁用滑行模式。在这类情况下，每当目标车辆400“靠近”主车辆100时，控制器110就停止执行滑行模式，至少直到目标车辆400不再被分类为“靠近”主车辆100。在其他实施例中，后向传感器130一检测到目标车辆400，控制器110就停止执行滑行。这甚至可以在控制器110将目标车辆400分类为“远离”主车辆100时发生。

在其他实施例中，控制器110通过对滑行模式设置预限定界限来限制滑行模式。这可以在目标车辆“靠近”或“远离”主车辆100时发生。例如，控制器110可以在目标车辆400“靠近”主车辆100时具有第一组预限定界限，并在目标车辆400“远离”主车辆100时具有第二组预限定界限。在该情况下，第一组预限定界限可以比第二组预限定界限更多地限制滑行。

预限定界限可以以各种方式影响自适应巡航控制系统105的行为。例如，控制器110可以通过设置主车辆100的最小速度来设置预限定界限。最小速度可以基于道路状况或交通信息。因此，最小速度对可用的滑行量设置界限。例如，当主车辆100从滑行减速到最小速度时，控制器110通过向主车辆100的引擎提供一些功率而经由速度控制部115将主车辆100维持在最小速度。

预限定界限还可以限制可用于滑行或滑行的初始化的时间段。例如，控制器110可以通过在较短时间段内执行滑行来限制滑行，或者可以推迟滑行模式的初始化。例如，当主车辆100正逼近下坡时（例如，恰好在到达山顶之前）并且当启用滑行模式时，控制器110可以预期到引擎的功率的即将到来的减小。在该示例中，当未检测到目标车辆400时，控制器110可以将主车辆100设置为无限制地滑行。然而，当目标车辆400“靠近”主车辆100时，控制器110可以基于第一组预限定界限来在稍后时间或在较短时间段内激活滑行模式。类似地，当目标车辆400被分类为“远离”主车辆100时，控制器110可以基于第二组预限定界限来在稍后时间或在较短时间段内激活滑行模式。

在一些实施例中，控制器110还可以基于主车辆100与目标车辆400之间的相对速度来限制滑行模式。在这些实施例中，控制器110基于从后向传感器130接收的信号来确定目标车辆400相对于主车辆100的速度。这可以包括简单地确定距离410正在增加还是减少。基于该确定，控制器110可以将目标车辆400分类为“逼近”、“后退”或“恒定”。为了对目标车辆400进行分类，控制器110可以将目标车辆400的相对速度与预定速度阈值（未示出）进行比较。例如，控制器110可以在相对速度大于预定速度阈值时将目标车辆400分类为“逼近”，在相对速度低于预定速度阈值时分类为“后退”，并在相对速度近似于零（例如，小于1英里每小时）时分类为“恒定”。在一些实施例中，控制器110可以将目标车辆400分类为“快速逼近”（例如，以大于5英里每小时逼近主车辆100）。

类似于基于距离分类来调整自适应巡航控制系统105，控制器110可以通过基于速度分类激活滑行、停用滑行或允许在预限定界限内滑行来调整自适应巡航控制系统105。

在一些情况下，基于目标车辆400的相对速度来限制滑行模式包括禁用滑行模式。在这类情况下，每当目标车辆400正在“逼近”主车辆100时，控制器110就停止执行滑行模式，至少直到目标车辆400不再被分类为“逼近”主车辆100（例如，当目标车辆400改变车道时）。在其他实施例中，当目标车辆400被分类为“恒定”时或仅当目标车辆400被分类为“快速逼近”时，控制器110停止执行滑行。

在一些实施例中，控制器110通过基于相对速度对滑行模式设置预限定界限来限制滑行模式。这可以在目标车辆400正“逼近”、“快速逼近”主车辆100或离主车辆100“恒定”时发生。例如，控制器110可以在目标车辆400正“逼近”主车辆100时具有第一组预限定界限，并在目标车辆400离主车辆100“恒定”时具有第二组预限定界限。在该情况下，第一组预限定界限可以比第二组预限定界限更多地限制滑行。此外，当目标车辆400正“快速逼近”时，主车辆100可以具有第三组预限定界限，所述第三组预限定界限将比第一组预限定界限或第二组预限定界限更多地限制滑行。与上文类似，控制器110可以通过在较短时间段内执行滑行来限制滑行，或者可以推迟滑行模式的初始化。

控制器110还可以基于目标车辆400的距离410和相对速度两者来调整自适应巡航控制系统105。在该情况下，控制器110可以仅当目标车辆400被分类为“靠近”和“逼近”两者时禁用滑行模式。此外，控制器110可以基于目标车辆400的距离410和相对速度的组合来对滑行模式设置预限定界限。例如，控制器110可以将目标车辆400的距离410和相对速度组合成风险评估值。在该情况下，当风险评估值大于第一风险阈值时，控制器110可以设置预限定界限，并当风险评估值大于第二风险阈值时，控制器110可以禁用滑行。

在一些实施例中，控制器110可以基于风险评估值来在相对连续的范围内调整滑行模式的预限定界限。在这些实施例中，随着风险评估值增加，控制器110逐渐减小预限定界限。

因此，除其他事物之外，实施例还提供用于主车辆的自适应巡航控制系统以及操作装备有自适应巡航控制系统的主车辆的方法，所述方法基于由主车辆的后向传感器检测到的车辆来调整自适应巡航控制系统的操作。在所附权利要求中阐述了本发明的各种特征和优点。

Claims (20)

1.一种用于主车辆的自适应巡航控制系统，所述系统包括：

后向传感器；

速度控制部；以及

包括电子处理器的控制器，控制器通信地耦合到后向传感器和速度控制部，控制器被配置为：

接收至少一个参数，所述至少一个参数指示来自由道路状况和交通状况组成的组中的至少一个；

基于所述至少一个参数来激活滑行模式；

从后向传感器接收指示位于主车辆后方的目标车辆的存在的信号；

当来自后向传感器的信号检测到位于主车辆后方的目标车辆时，限制滑行模式；以及

当来自后向传感器的信号未检测到位于主车辆后方的目标车辆时并且当滑行模式活动时，经由速度控制部来执行滑行。

2.根据权利要求1所述的自适应巡航控制系统，其中控制器还被配置为确定主车辆和目标车辆之间的距离，并基于预定距离阈值来将目标车辆分类为来自由靠近主车辆和远离主车辆组成的组中的至少一个。

3.根据权利要求2所述的自适应巡航控制系统，其中控制器被配置为通过当目标车辆被分类为靠近主车辆时停用滑行模式来限制滑行模式。

4.根据权利要求2所述的自适应巡航控制系统，其中控制器被配置为通过当目标车辆被分类为远离主车辆时在预限定界限内启用滑行来限制滑行模式。

5.根据权利要求4所述的自适应巡航控制系统，其中控制器被配置为通过将最小速度设置为预限定界限来在预限定界限内启用滑行。

6.根据权利要求1所述的自适应巡航控制系统，其中控制器还被配置为确定目标车辆相对于主车辆的速度，并基于预定速度阈值来将目标车辆分类为来自由逼近主车辆和从主车辆后退组成的组中的至少一个。

7.根据权利要求6所述的自适应巡航控制系统，其中控制器被配置为通过当目标车辆被分类为逼近主车辆时禁用滑行模式来限制滑行模式。

8.根据权利要求2所述的自适应巡航控制系统，其中控制器被配置为通过当目标车辆被分类为从主车辆后退时在预限定界限内启用滑行来限制滑行模式。

9.根据权利要求1所述的自适应巡航控制系统，还包括用户接口，并且其中控制器还被配置为从用户接口接收指示所述自适应巡航控制系统的操作模式的信号。

10.根据权利要求1所述的自适应巡航控制系统，其中控制器被配置为当所述至少一个参数指示由即将到来的下降道路斜坡、即将到来的道路弯道和即将到来的速度限制的减少组成的至少一个时，激活滑行模式。

11.一种自适应地控制主车辆的方法，所述方法包括：

利用控制器来接收至少一个参数，所述至少一个参数指示来自由道路状况和交通状况组成的组中的至少一个；

利用控制器基于所述至少一个参数来激活滑行模式，滑行模式是活动的或非活动的；

利用控制器从后向传感器接收信号，所述信号指示位于主车辆后方的目标车辆的存在；

当来自后向传感器的信号检测到位于主车辆后方的目标车辆时，利用控制器来限制滑行模式；以及

当来自后向传感器的信号未检测到位于主车辆后方的目标车辆时并且当滑行模式活动时，利用控制器来执行滑行。

12.根据权利要求11所述的自适应地控制主车辆的方法，所述方法还包括确定主车辆和目标车辆之间的距离，并基于预定距离阈值来将目标车辆分类为来自由靠近主车辆和远离主车辆组成的组中的至少一个。

13.根据权利要求12所述的自适应地控制主车辆的方法，其中限制滑行模式包括当目标车辆被分类为靠近主车辆时禁用滑行模式。

14.根据权利要求12所述的自适应地控制主车辆的方法，其中限制滑行模式包括当目标车辆被分类为远离主车辆时在预限定界限内启用滑行。

15.根据权利要求14所述的自适应地控制主车辆的方法，其中通过将最小速度设置为预限定界限来在预限定界限内启用滑行。

16.根据权利要求11所述的自适应地控制主车辆的方法，所述方法还包括确定目标车辆相对于主车辆的速度，并基于预定速度阈值来将目标车辆分类为来自由逼近主车辆和从主车辆后退组成的组中的至少一个。

17.根据权利要求16所述的自适应地控制主车辆的方法，其中限制滑行模式包括当目标车辆被分类为逼近主车辆时禁用滑行模式。

18.根据权利要求16所述的自适应地控制主车辆的方法，其中限制滑行模式包括当目标车辆被分类为从主车辆后退时在预限定界限内启用滑行。

19.根据权利要求11所述的自适应地控制主车辆的方法，所述方法还包括从用户接口接收指示主车辆的操作模式的信号。

20.根据权利要求11所述的自适应地控制主车辆的方法，其中当所述至少一个参数指示由即将到来的下降道路斜坡、即将到来的道路弯道和即将到来的速度限制的减少组成的至少一个时，设置激活滑行模式发生。