CN113306546B - 弯道行驶加速度控制方法、acc系统及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种弯道行驶加速度控制方法、ACC系统及存储介质,所述方法包括:根据车辆的当前横向加速度和当前横摆角速度或根据道路图像判断当前车辆所处驾驶场景是否为弯道场景;当确定为弯道场景时,确定当前转弯半径;根据车辆的当前横向加速度和当前横摆角速度、当前车速和当前转弯半径,确定第一目标加速度,将第一目标加速度作为车辆当前加速度。本发明解决了ACC功能开启后,现有车辆在弯道中仍以设置的巡航车速行驶,可能会存在由于巡航车速过高导致车辆侧倾的危险的问题。
Description
技术领域
本发明涉及智能驾驶领域,尤其涉及一种弯道行驶加速度控制方法、ACC系统及计算机可读存储介质。
背景技术
目前,国内外主流车企新开发的车型智能驾驶辅助系统(ADAS)已经成为标准配置。在ADAS系统中的自适应巡航功能开启后,无论是在直线道路场景还是弯道驾驶场景,ACC系统都会控制车辆以设置的巡航车速行驶。但有可能设置的巡航车速过高,在车辆进入弯道行驶时,车辆会有侧倾姿态,造成驾驶员恐慌,驾驶员会提前踩刹车,ACC系统退出,体验不好。
发明内容
本发明的主要目的在于提出一种弯道行驶加速度控制方法、ACC系统及计算机可读存储介质,旨在解决ACC功能开启后,现有车辆在弯道中仍以设置的巡航车速行驶,可能会存在由于巡航车速过高导致车辆侧倾的危险的问题。
为实现上述目的,本发明提供一种弯道行驶加速度控制方法,包括步骤:
根据车辆的当前横向加速度和当前横摆角速度或根据道路图像判断当前车辆所处驾驶场景是否为弯道场景;
当确定为弯道场景时,确定当前转弯半径;
根据车辆的当前横向加速度和当前横摆角速度、当前车速和当前转弯半径,确定第一目标加速度,将第一目标加速度作为车辆当前加速度。
可选地,所述根据车辆的当前横向加速度和当前横摆角速度、当前车速和当前转弯半径,确定第一目标加速度的步骤还包括:
从预设的第一系数表中查询获得当前横摆角速度对应的第一系数;
将当前横向加速度、所述第一系数、当前车速和当前转弯半径输入至预设的转弯加速度计算模型中,获得第一目标加速度,其中,a1为第一目标加速度,v横为当前横向加速度,ka为当前横摆角速度对应的第一系数,v实为当前车速,r1为当前转弯半径。
可选地,所述确定当前转弯半径的步骤还包括:
根据车辆固有参数、当前车速、当前横摆角速度和当前横摆角速度,确定当前转弯半径;
或,根据道路图像确定车辆当前所处道路的曲率半径,作为当前转弯半径。
可选地,所述根据车辆的当前横向加速度和当前横摆角速度判断当前车辆所处驾驶场景是否为弯道场景的步骤包括:
获取车辆的当前横向加速度和当前横摆角速度;
判断当前车辆的横向加速度和横摆角速度是否满足弯道场景的预设范围;
若是,则确定当前车辆所处驾驶场景为弯道场景;
若否,则确定当前车辆所处驾驶场景不为弯道场景。
可选地,所述获取车辆的当前横向加速度和当前横摆角速度的步骤包括:
通过车载雷达传感器计算获得第一横向加速度和第一横摆角速度;
通过车身电子稳定系统ESP的传感器采集第二横向加速度与第二横摆角速度;
根据第一横向加速度和第二横向加速度,获得车辆的当前横向加速度;
根据第一横摆角速度和第二横摆角速度,获得车辆的当前横摆角速度。
可选地,所述根据车辆当前的横向状态参数判断当前车辆所处驾驶场景是否为弯道场景的步骤之后还包括:
当确定不为弯道场景时,根据预设的自适应巡航控制模式控制车辆的车速达到预设的巡航目标车速。
可选地,所述根据道路图像判断当前车辆所处驾驶场景是否为弯道场景的步骤之后还包括:
当确定不为弯道场景时,根据道路图像判断车辆前方是否存在弯道;
若存在,则根据道路图像确定当前与弯道入口的距离以及弯道的曲率半径;
根据弯道的曲率半径和车辆固有参数,确定安全过弯速度阈值;
根据安全过弯速度阈值、弯道的曲率半径、当前车速和当前与弯道入口的距离,确定第二目标加速度,将第二目标加速度作为车辆当前加速度。
可选地,所述根据安全过弯速度阈值、弯道的曲率半径、当前车速和当前与弯道入口的距离,确定第二目标加速度的步骤包括:
从预设的第二系数表中查询获得弯道的曲率半径和当前与弯道入口的距离对应的第二系数;
将安全过弯速度阈值、所述第二系数、当前车速和弯道的曲率半径输入至预设的入弯加速度计算模型a2=(Kbv安-v实)2/r2中,获得第二目标加速度,其中,a2为第二目标加速度,v安为安全过弯速度阈值,kb为第二系数,v实为当前车速,r2为弯道的曲率半径。
为实现上述目的,本发明还提供一种ACC系统,所述ACC系统包括存储器、处理器和存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上所述的弯道行驶加速度控制方法的步骤。
为实现上述目的,本发明还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的弯道行驶加速度控制方法的步骤。
本发明提出的一种弯道行驶加速度控制方法、ACC系统及计算机可读存储介质,通过根据车辆的当前横向加速度和当前横摆角速度或根据道路图像判断当前车辆所处驾驶场景是否为弯道场景;当确定为弯道场景时,确定当前转弯半径;根据车辆的当前横向加速度和当前横摆角速度、当前车速和当前转弯半径,确定第一目标加速度,将第一目标加速度作为车辆当前加速度。从而在ACC功能开启情况下的弯道行驶过程中,并不是以设置的巡航车速为目标控制车辆行驶,而是会根据车辆当前的状态参数和当前弯道的转弯半径,来实时控制车辆的加速度,避免了仍以设置的巡航车速行驶,可能会由于巡航车速过高导致车辆侧倾的危险。
附图说明
图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的结构示意图;
图2为本发明弯道行驶加速度控制方法第一实施例的流程示意图;
图3为本发明弯道行驶加速度控制方法第二实施例的流程示意图;
图4为本发明弯道行驶加速度控制方法第三实施例的流程示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
请参照图1,图1为本发明各个实施例中所提供的ACC系统的硬件结构示意图。所述ACC系统包括通信模块01、存储器02及处理器03等部件。本领域技术人员可以理解,图1中所示出的ACC系统还可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。其中,所述处理器03分别与所述存储器02和所述通信模块01连接,所述存储器02上存储有计算机程序,所述计算机程序同时被处理器03执行。
通信模块01,可通过网络与外部设备连接。通信模块01可以接收外部设备发出的数据,还可发送数据、指令及信息至所述外部设备,所述外部设备可以是雷达传感器、ESP(车身电子稳定系统,Electronic Stability Program)、前视摄像头、手机、平板电脑、笔记本电脑和台式电脑等电子设备。
存储器02,可用于存储软件程序以及各种数据。存储器02可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(根据车辆的当前横向加速度和当前横摆角速度或根据道路图像判断当前车辆所处驾驶场景是否为弯道场景)等;存储数据区可存储根据ACC系统的使用所创建的数据或信息等。此外,存储器02可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
处理器03,是ACC系统的控制中心,利用各种接口和线路连接整个ACC系统的各个部分,通过运行或执行存储在存储器02内的软件程序和/或模块,以及调用存储在存储器02内的数据,执行ACC系统的各种功能和处理数据,从而对ACC系统进行整体监控。处理器03可包括一个或多个处理单元;优选的,处理器03可集成应用处理器和调制解调处理器,其中,应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等,调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是,上述调制解调处理器也可以不集成到处理器03中。
尽管图1未示出,但上述ACC系统还可以包括电路控制模块,电路控制模块用于与市电连接,实现电源控制,保证其他部件的正常工作。
本领域技术人员可以理解,图1中示出的ACC系统结构并不构成对ACC系统的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
根据上述硬件结构,提出本发明方法各个实施例。
参照图2,在本发明弯道行驶加速度控制方法的第一实施例中,所述弯道行驶加速度控制方法包括步骤:
步骤S10,根据车辆的当前横向加速度和当前横摆角速度或根据道路图像判断当前车辆所处驾驶场景是否为弯道场景;
在本方案中,在ACC功能激活后,当车辆只有雷达传感器,又或者虽然存在前视摄像头但前方存在遮挡物或者盲区较大会影响对驾驶场景的判断时,ACC系统可以实时通过雷达传感器和/或ESP系统中的传感器获取车辆的当前横向加速度和当前横摆角速度,然后根据当前横向加速度和当前横摆角速度判断车辆当前所处的驾驶场景是否为弯道场景,当车辆存在前视摄像头并且车辆前方不存在影响对驾驶场景判断的因素,ACC系统可以通过车辆上安装的前视摄像头采集车辆行驶前方的图像,通过图像识别技术对图像进行分析,以判断车辆当前所处的驾驶场景是否为道路场景。
具体地,步骤S10中所述根据车辆的当前横向加速度和当前横摆角速度判断当前车辆所处驾驶场景是否为弯道场景的步骤包括:
步骤S11,获取车辆的当前横向加速度和当前横摆角速度;
ACC系统会获取车辆的当前横向加速度和当前横摆角速度,具体的,步骤S11包括:
步骤S111,通过车载雷达传感器计算获得第一横向加速度和第一横摆角速度;
步骤S112,通过车辆底盘车身电子稳定系统ESP的传感器采集第二横向加速度与第二横摆角速度;
步骤S113,根据第一横向加速度和第二横向加速度,获得车辆的当前横向加速度;
步骤S114,根据第一横摆角速度和第二横摆角速度和预设的融合算法,获得车辆的当前横摆角速度。
ACC系统会实时通过雷达传感器计算获得第一横向加速度和第一横摆角速度,同时也会利用ESP中的传感器实时采集车辆的第二横向加速度和第二横摆角速度。ACC系统会根据同时获得的第一横向加速度和第二横向加速度,获得车辆的当前横摆角速度,例如取两者的平均值作为车辆的当前横向加速度,又例如将两者均乘以一个相同的预设横向加速度补偿系数后的总和或分别乘以不同的预设横向加速度补偿系数后的总和作为车辆的当前横向加速度。同样的,ACC会根据同时获得的第一横摆角速度和第二横摆角速度,获得车辆的当前横摆角速度,例如取两者的平均值作为车辆的当前横摆角速度,又例如将两者均乘以一个相同的预设横摆角速度补偿系数后的总和或分别乘以不同的预设横摆角速度补偿系数后的总和作为车辆的当前横摆角速度。
步骤S12,判断当前车辆的横向加速度和横摆角速度是否满足弯道场景的预设范围;若是,则执行步骤S13;若否,则执行步骤S14;
步骤S13,确定当前车辆所处驾驶场景为弯道场景;
步骤S14,确定当前车辆所处驾驶场景不为弯道场景。
ACC系统中预先设置有弯道场景对应的预设范围,该预设范围包括横向加速度预设范围和横摆角速度预设范围,在ACC系统获得车辆的当前横向加速度和当前横摆角速度后,会判断车辆的当前横向加速度和当前横摆角速度是否位于对应的横向加速度预设范围和横摆角速度预设范围内,若都位于该预设范围内,ACC系统会判定车辆当前的驾驶场景为弯道场景,若均不位于该预设范围内或两者中有一个不位于对应的预设范围内时,ACC系统会判定车辆当前的驾驶场景不为弯道场景。
步骤S20,当确定为弯道场景时,确定当前转弯半径;
ACC系统确定车辆当前驾驶场景为弯道场景时,会先确定当前转弯半径。具体的,ACC系统可以通过前视摄像头采集车辆前方的道路图像,通过图像识别技术对道路图像进行分析计算,以确定当前所在道路的曲率半径,将该曲率半径作为当前转弯半径。当车辆只有雷达传感器,又或者虽然存在前视摄像头但前方存在遮挡物或者盲区较大会影响对驾驶场景的判断时,ACC系统还可以根据预设的转弯半径算法,将车辆固有参数包括车辆前轴距、车辆后轴距、车辆质量、车辆长宽高等、当前车速、当前横摆角速度和当前横摆角速度输入至预设的转弯半径算法中,计算获得当前转弯半径。
步骤S30,根据车辆的当前横向加速度和当前横摆角速度、当前车速和当前转弯半径,确定第一目标加速度,将第一目标加速度作为车辆当前加速度。
ACC系统在确定当前转弯半径后,会根据车辆的当前横向加速度和当前横摆角速度、当前车速和当前转弯半径,计算获得第一目标加速度,具体的,ACC系统中预先设置有第一系数表,该第一系数表存在多个第一系数,每个第一系数分别对应一个横摆角速度或一个横摆角速度范围,ACC系统会从该第一系数表中查询获得当前横摆角速度对应的第一系数,ACC系统将当前横向加速度、查询获得的第一系数、当前车速和当前转弯半径输入至预设的转弯加速度计算模型中,计算获得第一目标加速度,其中,a1为第一目标加速度,v横为当前横向加速度,ka为当前横摆角速度对应的第一系数,v实为当前车速,r1为当前转弯半径。第一目标加速度只是一个数值,虽然该数值是大于0,并不代表确定车辆要加速,ACC系统会根据当前车速和安全转弯速度阈值进行比较以确定车辆是加速还是减速。
然后ACC系统会将当前的加速度值调整为第一目标加速度,最后根据第一目标加速度控制车辆进行减速或加速。需要说明的是,在弯道行驶过程中,第一目标加速度会实时随着车辆的车速变化、横向加速度、横向角速度和转弯半径的变化而变化。
本实例通过根据车辆的当前横向加速度和当前横摆角速度或根据道路图像判断当前车辆所处驾驶场景是否为弯道场景;当确定为弯道场景时,确定当前转弯半径;根据车辆的当前横向加速度和当前横摆角速度、当前车速和当前转弯半径,确定第一目标加速度,将第一目标加速度作为车辆当前加速度。从而在ACC功能开启情况下的弯道行驶过程中,并不是以设置的巡航车速为目标控制车辆行驶,而是会根据车辆当前的状态参数和当前弯道的转弯半径,来实时控制车辆的加速度,避免了仍以设置的巡航车速行驶,可能会由于巡航车速过高导致车辆侧倾的危险。
进一步地,请参照图3,图3为根据本申请弯道行驶加速度控制方法的第一实施例提出本申请弯道行驶加速度控制方法的第二实施例,在本实施例中,步骤S20之后还包括:
步骤S40,当确定不为弯道场景时,根据预设的自适应巡航控制模式控制车辆的车速达到预设的巡航目标车速。
在ACC系统通过雷达传感器和/或ESP系统中的传感器获取的车辆的当前横向加速度和当前横摆角速度确定当前所处的驾驶场景不为弯道场景时,或者通过对车辆上安装的前视摄像头采集车辆行驶前方的图像进行图像分析确定确定当前所处的驾驶场景不为弯道场景时,会根据预设的自适应巡航控制模式控制车辆车速达到预设的巡航目标车速。
本实施例在车辆不处于弯道场景时,会自动切换至正常的自适应巡航模式。
进一步地,请参照图4,图4为根据本申请弯道行驶加速度控制方法的第一实施例和第二实施例提出本申请弯道行驶加速度控制方法的第三实施例,在本实施例中,步骤S20之后还包括:
步骤S50,当确定不为弯道场景时,根据道路图像判断车辆前方是否存在弯道;
步骤S51,若存在,则根据道路图像确定当前与弯道入口的距离以及弯道的曲率半径;
步骤S52,根据弯道的曲率半径和车辆固有参数,确定安全过弯速度阈值;
步骤S53,根据安全过弯速度阈值、弯道的曲率半径、当前车速和当前与弯道入口的距离,确定第二目标加速度,将第二目标加速度作为车辆当前加速度。
在ACC系统确定车辆当前驾驶场景不为弯道场景时,会对前视摄像头采集的车辆当前的前方道路图像进行图像识别,以确定车辆前方是否存在弯道,若存在弯道,会根据前方道路图像计算出当前车辆与弯道入口间的距离以及前方弯道的曲率半径,然后ACC系统会根据弯道曲率半径和车辆固有参数,车辆固有参数包括车辆质量、车辆长宽高、车辆轴距、车辆轮胎刚度和材质等,会计算出前方弯道的安全过弯速度阈值,然后根据安全过弯速度阈值、弯道的曲率半径、当前车速和当前与弯道入口的距离,计算获得第二目标加速度,具体的,ACC系统中预先设置有第二系数表,该第二系数表存在多个第二系数,第二系数、弯道曲率半径和与弯道入口距离三者之间形成一个映射关系,通过当前获得的弯道曲率半径和与弯道入口间距离从第二系数表中查询对应的第二系数,ACC会将安全过弯速度阈值、所查询的第二系数、当前车速和弯道的曲率半径输入至预设的入弯加速度计算模型a2=(Kbv安-v实)2/r2中,计算获得获得第二目标加速度,其中,a2为第二目标加速度,v安为安全过弯速度阈值,kb为第二系数,v实为当前车速,r2为弯道的曲率半径。
然后ACC系统会将当前的加速度值调整为第二目标加速度,在入弯前根据第二目标加速度控制车辆进行减速或加速,使得入弯前车辆能够小于或等于安全过弯速度阈值。
需要说明的是,在入弯前,第二目标加速度会随着车辆的实际速度的变化和车辆与弯道入口间距离的变化而变化。当车辆处于弯道的入弯口时,会判断当前速度是否小于或等于安全过弯速度阈值,若小于或等于安全过弯速度阈值,则ACC系统会控制车辆以当前车速在弯道内行驶。若大于安全过弯速度阈值,则执行步骤S10-步骤S40,直至ACC系统确定车辆已经驶出弯道。
本实施例在入弯前ACC系统根据车辆的车速、弯道曲率半径和车辆与弯道入口间的距离适应性调整车辆的加速度,以使车辆在入弯时车速不会过快,避免现有车辆的ACC系统在入弯不会提前减速,仍然维持比较高的目标巡航车速进入弯道,导致车辆存在侧倾姿态的危险。
本发明还提出一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序。所述计算机可读存储介质可以是图1的ACC系统中的存储器02,也可以是如ROM(Read-Only Memory,只读存储器)/RAM(Random Access Memory,随机存取存储器)、磁碟、光盘中的至少一种,所述计算机可读存储介质包括若干信息用以使得ACC系统执行本发明各个实施例所述的方法。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种弯道行驶加速度控制方法,其特征在于,包括步骤:
根据车辆的当前横向加速度和当前横摆角速度或根据道路图像判断当前车辆所处驾驶场景是否为弯道场景;
当确定为弯道场景时,确定当前转弯半径;
根据车辆的当前横向加速度和当前横摆角速度、当前车速和当前转弯半径,确定第一目标加速度,将第一目标加速度作为车辆当前加速度;
所述根据车辆的当前横向加速度和当前横摆角速度、当前车速和当前转弯半径,确定第一目标加速度的步骤还包括:
从预设的第一系数表中查询获得当前横摆角速度对应的第一系数;
2.根据权利要求1所述的弯道行驶加速度控制方法,其特征在于,所述确定当前转弯半径的步骤还包括:
根据车辆固有参数、当前车速、当前横摆角速度和当前横摆角速度,确定当前转弯半径;
或,根据道路图像确定车辆当前所处道路的曲率半径,作为当前转弯半径。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的弯道行驶加速度控制方法,其特征在于,所述根据车辆的当前横向加速度和当前横摆角速度判断当前车辆所处驾驶场景是否为弯道场景的步骤包括:
获取车辆的当前横向加速度和当前横摆角速度;
判断当前车辆的横向加速度和横摆角速度是否满足弯道场景的预设范围;
若是,则确定当前车辆所处驾驶场景为弯道场景;
若否,则确定当前车辆所处驾驶场景不为弯道场景。
4.根据权利要求3所述的弯道行驶加速度控制方法,其特征在于,所述获取车辆的当前横向加速度和当前横摆角速度的步骤包括:
通过车载雷达传感器计算获得第一横向加速度和第一横摆角速度;
通过车身电子稳定系统ESP的传感器采集第二横向加速度与第二横摆角速度;
根据第一横向加速度和第二横向加速度,获得车辆的当前横向加速度;
根据第一横摆角速度和第二横摆角速度,获得车辆的当前横摆角速度。
5.根据权利要求4所述的弯道行驶加速度控制方法,其特征在于,所述根据车辆当前的横向状态参数判断当前车辆所处驾驶场景是否为弯道场景的步骤之后还包括:
当确定不为弯道场景时,根据预设的自适应巡航控制模式控制车辆的车速达到预设的巡航目标车速。
6.根据权利要求1至2中任一项所述的弯道行驶加速度控制方法,其特征在于,所述根据道路图像判断当前车辆所处驾驶场景是否为弯道场景的步骤之后还包括:
当确定不为弯道场景时,根据道路图像判断车辆前方是否存在弯道;
若存在,则根据道路图像确定当前与弯道入口的距离以及弯道的曲率半径;
根据弯道的曲率半径和车辆固有参数,确定安全过弯速度阈值;
根据安全过弯速度阈值、弯道的曲率半径、当前车速和当前与弯道入口的距离,确定第二目标加速度,将第二目标加速度作为车辆当前加速度。
7.根据权利要求6所述的弯道行驶加速度控制方法,其特征在于,所述根据安全过弯速度阈值、弯道的曲率半径、当前车速和当前与弯道入口的距离,确定第二目标加速度的步骤包括:
从预设的第二系数表中查询获得弯道的曲率半径和当前与弯道入口的距离对应的第二系数;
将安全过弯速度阈值、所述第二系数、当前车速和弯道的曲率半径输入至预设的入弯加速度计算模型a2=(Kbv安-v实)2/r2中,获得第二目标加速度,其中,a2为第二目标加速度,v安为安全过弯速度阈值,kb为第二系数,v实为当前车速,r2为弯道的曲率半径。
8.一种自适应巡航控制ACC系统,其特征在于,所述ACC系统包括存储器、处理器和存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的弯道行驶加速度控制方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的弯道行驶加速度控制方法的步骤。
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