CN116552522A - 基于前方道路工况的车辆巡航方法、装置及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于前方道路工况的车辆巡航方法、装置及车辆，属于辅助驾驶领域。基于前方道路工况的车辆巡航方法，包括：提前获取车辆前方的第一路段内的道路信息，所述道路信息为影响所述车辆行驶速度的信息；基于所述第一路段的道路信息确定车辆在所述第一路段内的巡航速度；控制车辆以所述巡航速度在所述第一路段行驶。本发明提供的基于前方道路工况的车辆巡航方法中，通过提前获取车辆前方一段第一路段的道路信息，之后在知晓第一路段的详细情况后，车辆在第一路段的巡航速度可提前规划，车辆在巡航模式下以不同巡航速度迅速应对道路的不同路况，减少车辆事故的发生。

Description

基于前方道路工况的车辆巡航方法、装置及车辆

技术领域

本发明涉及辅助驾驶领域，具体涉及基于前方道路工况的车辆巡航方法、装置及车辆。

背景技术

随着车辆的保有量增加及驾驶员对于驾驶舒适性的要求，车载辅助驾驶系统迅速发展，为降低驾驶员驾驶疲劳，车辆巡航系统越来越被驾驶员接受。定速巡航系统作为目前一种较为完善的巡航系统，在商用车领域已得到广泛的使用，目前出厂的商用车都带有完整的巡航辅助系统。

目前，商用车大部分配备定速巡航控制系统，市面上的定速巡航系统大多采用PID控制方式，采用当前车辆状态与车辆期望的运动状态进行对比从而进行调节。

PID算法是一种较为成熟的方案，但是，这种方法只考虑了当前车辆状态，巡航车速可能发生无法匹配实际道路条件的情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于前方道路工况的车辆巡航方法、装置及车辆，用于使巡航车速与实际道路条件相匹配。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于前方道路工况的车辆巡航方法，包括：

提前获取车辆前方的第一路段内的道路信息，所述道路信息为影响所述车辆行驶速度的信息；

基于所述第一路段的道路信息确定车辆在所述第一路段内的巡航速度；

控制车辆以所述巡航速度在所述第一路段行驶。

提前获取车辆前方的第一路段内的道路信息，包括：

提前获取车辆前方第一分路段的第一道路信息，提前获取与所述第一分路段连续的第二分路段的第二道路信息。

确定车辆在所述第一路段内的巡航速度，包括：

基于所述第一分路段确定车辆在所述第一分路段的第一巡航速度，基于所述第二分路段确定车辆在所述第二分路段的第二巡航速度，若第一巡航速度大于第二巡航速度，车辆在第一分路段行驶的过程中，提前改变行驶速度，以使车辆以第二巡航速度驶入第二分路段。

所述道路信息在获取时，首先定位车辆的绝对位置及方位，之后通过车内内置电子地图获取车辆前方道路信息和/或服务器下载获取车辆前方道路信息，其中，若未获得成功对车辆的位置进行定位，则车辆以用户设定巡航速度行驶。

所述道路信息包括路道限速信息、道路车流量信息、道路坡度信息及道路弯道信息的至少一种。

若所述第二分路段为坡路段，则根据所述车辆的车况信息及第二分路段的坡度确定进入所述坡路段的档位及入坡速度；

具体步骤如下：

步骤1，计算车辆当前档位下的车辆加速度，车辆加速度的具体计算如下：

式中：a为车辆加速度，T_tq为发动机转矩；α为道路坡度；g为重力加速度；f为摩擦阻力系数；C_D为空气阻力系数；A为迎风面积；δ为汽车旋转质量换算系数；i_g为变速器传动比；i₀为主减速器传动比；v为主车车速；η_T为传动系的机械效率；m为整车质量；r为车轮半径；ρ为空气密度；

步骤2，当车辆上坡时，通过车辆加速度与出坡速度反推入坡速度，其中，出坡速度为第二分路段的巡航速度；当车辆下坡时，通过车辆加速度与出坡速度反推入坡速度，出坡速度为第二分路段的巡航速度；

入坡速度v₀的具体计算如下：

式中：v₀为入坡速度，v_t为出坡速度，x为道路长度，a为车辆加速度；

步骤3，若所选取的入坡速度及出坡速度均在第二巡航速度的范围内，则以当前档位正常行驶；若所选取的入坡速度及出坡速度中的至少一个不在第二巡航速度的范围内，则通过调整车辆的入坡速度、降档及升档中的至少一个操作重新计算确定出目标档位及入坡速度，以使车辆在第二分路段的入坡速度和出坡速度均在第二巡航速度的范围内。

在第一分路段行驶的过程中，通过滑行的方式，将车辆车速从第一巡航降低至第二巡航速度。

在提前获取车辆前方的第一路段内的道路信息之前还包括：获取用户设定的初始巡航速度；

在控制车辆以所述巡航速度在所述第一路段行驶时，若所述巡航速度在所述初始巡航速度的速度范围内，则车辆正常行驶；

若所述巡航速度不在所述初始巡航速度的速度范围内则提醒驾驶员手动操作或停车。

与现有技术相比，本发明提供的基于前方道路工况的车辆巡航方法中，通过提前获取车辆前方一段第一路段的道路信息，之后在知晓第一路段的详细情况后，车辆在第一路段的巡航速度可提前规划，车辆在巡航模式下以不同巡航速度迅速应对道路的不同路况，减少车辆事故的发生。

本发明还提供一种基于前方道路工况的车辆巡航装置，包括：

获取单元，用于提前获取车辆前方的第一路段内的道路信息，所述道路信息为影响所述车辆行驶速度的信息；

确定单元，用于基于所述第一路段的道路信息确定车辆在所述第一路段内的巡航速度；

控制单元，用于控制车辆以所述巡航速度在所述第一路段行驶。

与现有技术相比，本发明提供的基于前方道路工况的车辆巡航装置的有益效果与上述技术方案所述基于前方道路工况的车辆巡航方法的有益效果相同，此处不做赘述。

本发明还提供一种车辆，包括：

设置在所述车辆上的辅助驾驶系统，所述辅助驾驶系统用于执行上述基于前方道路工况的车辆巡航方法控制所述车辆行驶。

与现有技术相比，本发明提供的车辆的有益效果与上述技术方案所述基于前方道路工况的车辆巡航方法的有益效果相同，此处不做赘述。

附图说明

图1所示为本发明基于前方道路工况的车辆巡航方法的流程图；

图2所示为应用本发明基于前方道路工况的车辆巡航方法的车辆在实际行驶时的示意图；

图3所示为本发明基于前方道路工况的车辆巡航方法一实施例的流程示意图；

图4所示为本发明基于前方道路工况的车辆巡航方法另一实施例的流程示意图；

图5所示为本发明基于前方道路工况的车辆巡航方法一实施例的流程示意图；

图6所示为本发明基于前方道路工况的车辆巡航方法另一实施例的流程示意图；

图7所示为本发明基于前方道路工况的车辆巡航方法一实施例的流程示意图；

图8所示为本发明基于前方道路工况的车辆巡航装置的结构框图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。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。

申请概述

作为自动驾驶辅助功能，当前车辆以及普遍应用了车辆巡航技术。车辆配备有与之匹配的辅助驾驶系统。其按照功能可以分为定速巡航、自适应巡航以及全速自适应巡航。

目前定速巡航在使用时，需要设定好一个速度，定好某一速度后，车子就一直按照这个速度跑，只有驾驶员主动介入，它才会退出定速状态。自适应巡航一般是在车速30公里以上的时候开启，低于30公里时就会自动关闭，因此比较适用在良好的高速道路路况使用。车辆采用全速自适应巡航时，不受速度的影响，可以实现在城市道路自动排队、跟车功能，尤其在拥挤的道路上能够降低驾驶人的疲劳性。在行驶过程中会根据传感器传过来的信号来判断前方是否安全，如果系统反应过迟，那么就会发生意外事故。

相对于定速巡航的单一功能。自适应巡航和全速自适应巡航也初具智能型，但车辆对于道路信息的采集也仅限于车辆自身传感器对道路的探测。系统对于突然改变的道路情况常常反应不及。以上有两个方面的原因，其一是，车辆传感器只能采集道路前方很短距离的道路信息。其二是车辆在行驶的过程中由于自身惯性原因，遇到突然改变的道路状况，调整速度需要一定时间。例如车辆在过大弯道时，弯道的长度需要车辆开完大弯道才能确定，而如果过大弯道时，车辆降速太快很可能导致车辆打滑偏离轨道。而如果过大弯道时，车辆降速太慢，很可能导致车辆拐弯不急与侧边栏发生碰撞。

为了解决上述问题，通过提前获取车辆1前方的第一路段内的道路信息，提前规划车辆1在第一路段内的巡航速度，应对上述大弯道等路段时，能够对车辆1在第一路段的未来的行驶状态进行了预测，可以提前调整巡航速度，车辆在巡航模式下以不同巡航速度迅速应对道路的不同路况，减少车辆事故的发生。

在介绍完本发明的基本原理后，下面将参考附图来具体介绍本发明各种非限制性实施例。

示例性方法

请参考图1，其示出了本发明基于前方道路工况的车辆巡航方法的流程图。该基于前方道路工况的车辆巡航方法，包括：

步骤101，提前获取车辆1前方的第一路段内的道路信息。

其中，道路信息具体为影响车辆1行驶速度的信息。例如，天气状况、道路状况信息、路道限速信息、道路车流量信息、道路坡度信息及道路弯道信息均会影响车辆1的行驶速度，车辆1需要根据道路信息对车辆的巡航速度进行调整，以便车辆1能安全进通过。

若未成功对车辆的位置进行定位时，车辆以用户设定巡航速度行驶。在通过如gps技术定位车辆1的绝对位置及方位后，通过车内内置电子地图获取车辆1前方道路信息和/或服务器下载获取车辆1前方道路信息。内置电子地图(离线地图)可采用如ADAS地图，也可采用高清地图。内置地图可获取路道限速信息、道路坡度信息及道路弯道信息。通过车联网、导航、V2X等获取前方道路车流量信息。车辆通过连接专用服务器，给车辆提供实时更新的天气状况以及道路状况信息，主要用于给车辆提供特定路段的大雾天气以及路面结冰状况。

步骤102，基于第一路段的道路信息确定车辆1在第一路段内的巡航速度。

在提前获得车辆前方第一路段的道路信息后，便可以根据不同路况调整车辆1的巡航速度。

在一示例中，如图2所示，道路可根据不同路况被分为不同路段，图2中包括第一分路段21、第二分路段22、第三分路段23、第四分路段24和第五分路段25。图2示例中，第一分路段21和第三分路段23为平直路段，第二分路段22为上坡且连续弯道路段，第四分路段24为大弯道路段，第五分路段25为上坡路段。车辆在针对不同路况时，可以提前选择不同巡航速度进行行驶，以不同巡航速度应对复杂路段。在快速通过道路的同时，还能提高车辆安全性。

车辆1在第一分路段21和第三分路段23行驶时，由于其为平直路段，车辆1可以以用户设定的最高巡航速度行驶。车辆1在第二分路段22和第四分路段24行驶时，需要对车辆速度进行减速，车辆1可以以用户设定的最低巡航速度行驶，继而避免车辆1过弯速度过快，与护栏发生剐蹭事故。

具体示例，车辆1在无横向侧坡的路面上行驶，车辆1的车速需要小于翻车临界速度v_max，车辆1翻车临界速度v_max计算如下：

其中，h--汽车的重心高度；

R--道路弯道半径(或汽车转弯半径)；

B--汽车轮距；

g--为重力加速度。

车辆1在第五分路段25行驶时，由于为上坡路段，车辆1入坡时需要在用户设定的最高巡航速度的范围内，以尽可能高的速度冲入上坡路段，并且在上坡路段以低档位爬坡，以使车辆1能够正常通行第五分路段25。

具体示例，车辆1在上坡路段的第二分路段22行驶，车辆1根据自身车况信息及第二分路段22的坡度确定进入第二分路段22的档位及入坡速度。

具体步骤如下：

步骤1，计算车辆1当前档位下的加速度a，加速度a的具体计算如下：

式中：a为车辆加速度，T_tq为发动机转矩；α为道路坡度；g为重力加速度；f为摩擦阻力系数；C_D为空气阻力系数；A为迎风面积；δ为汽车旋转质量换算系数；i_g为变速器传动比；i₀为主减速器传动比；v为主车车速；η_T为传动系的机械效率；m为整车质量；r为车轮半径；ρ为空气密度；

步骤2，当车辆1上坡时，通过加速度a与出坡速度v_t反推入坡速度v₀，其中，出坡速度v_t为第二分路段的巡航速度；当车辆1下坡时，通过加速度a与出坡速度v_t反推入坡速度v_0t，出坡速度v_t为第二分路段的巡航速度；

入坡速度v₀的具体计算如下：

为了减少计算量，在一可选方案中，在所述步骤2中，当车辆上坡时，出坡速度选取用户设定的最低巡航速度，车辆加速度a选用最大加速度，发动机转矩T_tq选最大值计算。当车辆下坡时，出坡速度选取第二分路段的最大巡航速度，车辆加速度a选用最小加速度，发动机转矩T_tq选最小值计算。其中，关于T_tq的计算如下：

式中：a为车辆加速度，T_tq为发动机转矩；α为道路坡度；g为重力加速度；f为摩擦阻力系数；C_D为空气阻力系数；A为迎风面积；δ为汽车旋转质量换算系数；i_g为变速器传动比；i₀为主减速器传动比；v为主车车速；η_T为传动系的机械效率；m为整车质量；r为车轮半径；ρ为空气密度。

步骤3，若所选取的入坡速度及出坡速度均在第二巡航速度的范围内，则以当前档位正常行驶；若所选取的入坡速度及出坡速度中的至少一个不在第二巡航速度的范围内，则通过调整车辆的入坡速度、降档及升档中的至少一个操作重新计算确定出目标档位及入坡速度，以使车辆在第二分路段的入坡速度和出坡速度均在第二巡航速度的范围内。

具体实施例如下：

情况一：s1、若前方道路为上坡，计算以第四车速作为入坡速度，车辆1到达坡顶末时车辆的出坡速度，如果出坡速度小于“第四速度减去20km/h”，判定为无法正常通过。

通常规定，定速巡航或者其他巡航系统依据设定的初始巡航速度确定巡航速度上下限。

v_max＝v_set+Δv_up

v_min＝v_set+Δv_dw；

其中v_set为设定的初始巡航车速，Δv_up与Δv_dw分别为允许上下浮动值，考虑驾驶员接受程度，通常规定定速巡航或者其他巡航系统一般将Δv_up与Δv_dw分别设定为10km/h与-10km/h，本发明考虑传统定速巡航或者其他巡航系统，将出坡速度(即坡顶末速度下限)设定为：速度上限(即第四速度)-(Δv_up+Δv_dw)。

s2、步骤a.计算以“第一车速减去10km/h”作为出坡速度时，当前档位下车辆1的入坡速度。步骤b.计算以第四车速的最小值作为出坡速度时，当前档位下车辆1的入坡速度。

注：-10km/h一般为巡航系统设定的车速可浮动下限范围。

s3、若步骤a或步骤b中的入坡速度没有超过第二车速或第三车速，选取该入坡速度作为第五速度。

s4、若步骤a或步骤b中的入坡速度超过第二车速或第三车速，则手动挡车辆提醒驾驶员接管(车速过大)；若步骤a或步骤b中的入坡速度超过第二车速或第三车速，自动挡车辆降挡后重新计算步骤s2，若依旧无法满足，再次降挡计算，直至挡位小于N，N可设置为1到最高档之一。

注：自动挡车辆可通过CAN总线信号实现换挡功能，当入坡车速超过第二车速或第三车速时，说明在该挡位下车辆动力较小，需要的入坡动能较大，那么可以选择更低的挡位，使车辆有更大的动力爬坡。

情况二：ss1、若前方道路为下坡，计算以第四车速作为入坡车速时，车辆行驶完下坡道路后的出坡速度，如果出坡速度大于第二车速或第三车速，判定为无法正常通过。

ss2、步骤c.计算以第二车速作为出坡速度时，当前档位下车辆1的入坡速度。步骤d.计算以第三车速作为出坡速度时，当前档位下车辆1的入坡速度。

ss3、判断以当前车辆1的巡航速度行驶至入坡点时，车速是否可以修正为步骤c中的入坡速度或步骤d中的入坡速度。如果可以，则修正当前车辆1的巡航速度，使车辆以修改正后的速度驶入入坡点。

ss4、判断以当前车辆1的巡航速度行驶至入坡点时，车速是否可以修正为步骤c中的入坡速度或步骤d中的入坡速度。如果不可以，则提醒驾驶员接管车辆1。

在另一示例中，如图2所示，由于该处路况复杂，既有上坡段还有复杂弯道段，并且不同路况的各分路段为短距离路段。因此，应对该路段时，可以将第一分路段21、第二分路段22、第三分路段23、第四分路段24和第五分路段25作为一个整体路段，通过降档方式增加汽车的爬坡能力，将车辆1的巡航速度设定为一个较低的固定速度，以此平稳的通过该路段，可以减少车辆频繁的加速及减速，使车辆在行驶时更加省油。

步骤103，控制车辆1以所述巡航速度在所述第一路段行驶。

在确定好在第一路段的巡航速度后，车辆通过GPS定位技术定位自身实际所在位置，以预先确定好的巡航速度在第一路段行驶。

应该了解，上述确定好的巡航速度可以是一个固定巡航速度，也可以是一个随着车辆1处于第一路段的不同位置而不断变化的巡航速度。

在一实施中，用于将车辆1的巡航速度设定为30km/h-50km/h，车辆分别行驶在第一分路段21和第二分路段22上时，在平直道路的第一分路段21以50km/h的巡航速度行驶。在连续弯道路段的第二分路段22以30km/h的巡航速度行驶

具体实施时，以行驶一段具有坡路段的路况作为示例，具体步骤如下：

(1)请参考图3，接收驾驶员开启巡航请求，确认巡航功能开启，接收驾驶员设定的初始巡航速度信号，将驾驶员设定初始巡航速度标为第一车速。

(2)请参考图4，利用GPS等技术确定车辆所处位置的定位信息，若存在定位信息，获取车辆位置；若不存在定位信息，保持定速巡航。

(3)请参考图5，通过车辆所处位置，利用ADAS地图获取前方道路限速信息，若不存在限速信息，保持原有巡航速度正常行驶，若存在限速信息，选取该限速为第二车速。

(4)请参考图6，通过车联网、导航、V2X等获取前方道路车流量，若无拥堵状况，保持正常巡航，若存在拥堵状况，确定道路通行上限车速，选取该车速为第三车速。

(5)判断第一车速、第二车速、第三车速大小，取其中最小值，设定为第四车速。若第四车速在所述初始巡航速度的速度范围内，则车辆1正常行驶，并转到步骤(6)；若第四车速不在所述初始巡航速度的速度范围内则提醒驾驶员手动操作或停车。

(6)通过车辆所处位置，利用ADAS地图获取前方道路坡度，若存在路网信息，获取前方道路路网信息。若不存在，保持第四车速为目标车速定速巡航。上述路网信息指的是地图中储存有该路段的坡度、曲率、道路限速等描述道路情况的信息。

(7)请参考图7，将道路坡度长度重新整合，依据道路坡度、坡的长度、车辆初始速度及车辆档位判断车辆是否可以正常通过，若可以正常通过，保持原有巡航，若无法正常通过，计算车辆可正常通过的入坡速度及档位，选取该车速为第五车速。最终，车辆以第五车速为巡航速度通过坡路。

(8)判断第四车速、第五车速大小，取其中最小值，设定为目标车速。

(9)系统依据目标车速控制车辆以该车速巡航行驶。

(10)当车辆通过当前坡度段时，重新预测目标车速。

综上，本发明提供的基于前方道路工况的车辆巡航方法中，通过提前获取车辆前方一段第一路段的道路信息，之后在知晓第一路段的详细情况后，车辆在第一路段的巡航速度可提前规划，车辆在巡航模式下以不同巡航速度迅速应对道路的不同路况，减少车辆事故的发生。

进一步的，请参考图2，本发明基于前方道路工况的车辆巡航方法的另一实施例，包括：

步骤111，提前获取车辆1前方第一分路段21的第一道路信息，提前获取与所述第一分路段21连续的第二分路段22的第二道路信息。

步骤112，基于所述第一分路段21确定车辆1在所述第一分路段21的第一巡航速度，基于所述第二分路段22确定车辆1在所述第二分路段22的第二巡航速度，若第一巡航速度大于第二巡航速度，车辆1在第一分路段21行驶的过程中，提前改变行驶速度，以使车辆1以第二巡航速度驶入第二分路段22。

上述实施例中，如图2所示，第一分路段21为一条平直路段，车辆1在平直路段行驶时，通常是以用户设定的巡航速度中的最高速度行驶的。但是，第一分路段21之后的第二分路段22为一条上坡且连续弯道路段，通过第二分路段22的速度通常为用户设定的巡航速度中的最底速度，以避免发生事故。

现有车辆对于弯道或者限速的识别，仅限于车辆1上的传感器，对前方可视范围内的道路进行识别。现有车辆在从第一分路段21末端驶入第二分路段22时，由于车辆1探测到弯道的时机较晚，留给车辆的制动时间较短，车辆1通常需要强制动，影响乘客乘车体验。以及往往不能及时制动，造成事故。

而本发明中，在提前获取第一道路信息和第二道路信息后，车辆1在驶入第一分路段21的时刻即可知晓下一路段的第二分路段22的路况。车辆1在第一分路段21行驶的末端，可以提前制动，在驶出第一分路段21前将速度降低至能够安全通行第二分路段22的安全速度。车辆1最终以不高于安全速度(第二巡航速度)行驶完第二分路段22。通过提前对车辆1进行降速避免车辆1驶入复杂道路时，减速不及时造成的事故。提前提前对车辆1进行降速也可以增加乘客的乘车体验。

优选的，在第一分路段21行驶的过程中，通过滑行的方式，将车辆1车速从第一巡航速度降低至第二巡航速度。车辆1如果采取制动减速时，势必会增加车辆1油耗。因此，通过滑行的方式，对车辆1进行降速，可以减少车辆1在道路上的油耗。

当然，在另一情况中，第三巡航速度大于第四巡航速度，则通过加速的方式将车速提起来，计算合适的加速度，计算合适的转矩，可参考下面两个公式：

式中：v₀为入坡速度，v_t为出坡速度，x为道路长度，a为车辆加速度；

式中：a为车辆加速度，T_tq为发动机转矩；α为道路坡度；g为重力加速度；f为摩擦阻力系数；C_D为空气阻力系数；A为迎风面积；δ为汽车旋转质量换算系数；i_g为变速器传动比；i₀为主减速器传动比；v为主车车速；η_T为传动系的机械效率；m为整车质量；r为车轮半径；ρ为空气密度。

示例性装置

请参考图8，其示意了本发明基于前方道路工况的车辆巡航装置的结构框图，该基于前方道路工况的车辆巡航装置，包括：

获取单元11，用于提前获取车辆1前方的第一路段内的道路信息，所述道路信息为影响所述车辆1行驶速度的信息；

确定单元12，用于基于所述第一路段的道路信息确定车辆1在所述第一路段内的巡航速度；

控制单元13，用于控制车辆1以所述巡航速度在所述第一路段行驶。

在一些实施例中，

获取单元11具体包括提前获取车辆1前方第一分路段21的第一道路信息，提前获取与所述第一分路段21连续的第二分路段22的第二道路信息；

确定单元12具体包括基于所述第一分路段21确定车辆1在所述第一分路段21的第一巡航速度，基于所述第二分路段22确定车辆1在所述第二分路段22的第二巡航速度，并且车辆1在第一分路段21行驶的过程中，提前改变行驶速度，以使车辆1以第二巡航速度驶入第二分路段22。

在一些实施例中，所述道路信息在获取时，首先定位车辆1的绝对位置及方位，之后通过车内内置电子地图获取车辆1前方道路信息和/或服务器下载获取车辆1前方道路信息，其中，若未获得成功对车辆的位置进行定位，则车辆以用户设定巡航速度行驶。

在一些实施例中，所述道路信息包括路道限速信息、道路车流量信息、道路坡度信息及道路弯道信息的至少一种。

在一些实施例中，若所述第二分路段22为坡路段，则根据所述车辆1的车况信息及第二分路段22的坡度，通过入坡速度及入坡档位确定单元确定进入所述坡路段的档位及入坡速度；

入坡速度及入坡档位确定单元，用于执行下述步骤1至步骤3，计算步骤如下：

步骤1，计算车辆1当前档位下的加速度a，加速度a的具体计算如下：

式中：a为车辆加速度，T_tq为发动机转矩；α为道路坡度；g为重力加速度；f为摩擦阻力系数；C_D为空气阻力系数；A为迎风面积；δ为汽车旋转质量换算系数；i_g为变速器传动比；i₀为主减速器传动比；v为主车车速；η_T为传动系的机械效率；m为整车质量；r为车轮半径；ρ为空气密度；

步骤2，当车辆上坡时，通过车辆加速度与出坡速度反推入坡速度，其中，出坡速度为第二分路段的巡航速度；当车辆下坡时，通过车辆加速度与出坡速度反推入坡速度，出坡速度为第二分路段的巡航速度；

入坡速度v₀的具体计算如下：

式中：v₀为入坡，v_t为出坡速度，x为道路长度，a为车辆加速度；

步骤3，若所选取的入坡速度及出坡速度均在第二巡航速度的范围内，则以当前档位正常行驶；若所选取的入坡速度及出坡速度中的至少一个不在第二巡航速度的范围内，则通过调整车辆的入坡速度、降档及升档中的至少一个操作重新计算确定出目标档位及入坡速度，以使车辆在第二分路段的入坡速度和出坡速度均在第二巡航速度的范围内。

在一些实施例中，在第一分路段21行驶的过程中，通过滑行的方式，将车辆1车速从第一巡航降低至第二巡航速度。

示例性车辆

本发明提供一种车辆，包括：

设置在所述车辆上的辅助驾驶系统，所述辅助驾驶系统用于执行上述基于前方道路工况的车辆巡航方法控制所述车辆行驶。

具体的，驾驶辅助系统为现有技术中车辆内置的用于通过电脑系统控制车辆行驶的系统，其至少具有行车辅助系统，以便控制车辆巡航速度。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种基于前方道路工况的车辆巡航方法，其特征在于，包括：

提前获取车辆前方的第一路段内的道路信息，所述道路信息为影响所述车辆行驶速度的信息；

基于所述第一路段的道路信息确定车辆在所述第一路段内的巡航速度；

控制车辆以所述巡航速度在所述第一路段行驶。

2.根据权利要求1所述的基于前方道路工况的车辆巡航方法，其特征在于，提前获取车辆前方的第一路段内的道路信息，包括：

提前获取车辆前方第一分路段的第一道路信息，提前获取与所述第一分路段连续的第二分路段的第二道路信息。

3.根据权利要求2所述的基于前方道路工况的车辆巡航方法，其特征在于，确定车辆在所述第一路段内的巡航速度，包括：

基于所述第一分路段确定车辆在所述第一分路段的第一巡航速度，基于所述第二分路段确定车辆在所述第二分路段的第二巡航速度，若第一巡航速度大于第二巡航速度，车辆在第一分路段行驶的过程中，提前改变行驶速度，以使车辆以第二巡航速度驶入第二分路段。

4.根据权利要求1或2所述的基于前方道路工况的车辆巡航方法，其特征在于，所述道路信息在获取时，首先定位车辆的绝对位置及方位，之后通过车内内置电子地图获取车辆前方道路信息和/或服务器下载获取车辆前方道路信息，其中，若未获得成功对车辆的位置进行定位，则车辆以用户设定巡航速度行驶。

5.根据权利要求4所述的基于前方道路工况的车辆巡航方法，其特征在于，所述道路信息包括路道限速信息、道路车流量信息、道路坡度信息及道路弯道信息的至少一种。

6.根据权利要求3所述的基于前方道路工况的车辆巡航方法，其特征在于，若所述第二分路段为坡路段，则根据所述车辆的车况信息及第二分路段的坡度确定进入所述坡路段的档位及入坡速度；

具体步骤如下：

步骤1，计算车辆当前档位下的车辆加速度，车辆加速度的具体计算如下：

式中：a为车辆加速度，T_tq为发动机转矩；α为道路坡度；g为重力加速度；f为摩擦阻力系数；C_D为空气阻力系数；A为迎风面积；δ为汽车旋转质量换算系数；i_g为变速器传动比；i₀为主减速器传动比；v为主车车速；η_T为传动系的机械效率；m为整车质量；r为车轮半径；ρ为空气密度；

步骤2，当车辆上坡时，通过车辆加速度与出坡速度反推入坡速度，其中，出坡速度为第二分路段的巡航速度；当车辆下坡时，通过车辆加速度与出坡速度反推入坡速度，出坡速度为第二分路段的巡航速度；

入坡速度v₀的具体计算如下：

式中：v₀为入坡速度，v_t为出坡速度，x为道路长度，a为车辆加速度；

步骤3，若所选取的入坡速度及出坡速度均在第二巡航速度的范围内，则以当前档位正常行驶；若所选取的入坡速度及出坡速度中的至少一个不在第二巡航速度的范围内，则通过调整车辆的入坡速度、降档及升档中的至少一个操作重新计算确定出目标档位及入坡速度，以使车辆在第二分路段的入坡速度和出坡速度均在第二巡航速度的范围内。

7.根据权利要求3所述的基于前方道路工况的车辆巡航方法，其特征在于，在第一分路段行驶的过程中，通过滑行的方式，将车辆车速从第一巡航降低至第二巡航速度。

8.根据权利要求1所述的基于前方道路工况的车辆巡航方法，其特征在于，在提前获取车辆前方的第一路段内的道路信息之前还包括：获取用户设定的初始巡航速度；

在控制车辆以所述巡航速度在所述第一路段行驶时，若所述巡航速度在所述初始巡航速度的速度范围内，则车辆正常行驶；

若所述巡航速度不在所述初始巡航速度的速度范围内则提醒驾驶员手动操作或停车。

9.一种基于前方道路工况的车辆巡航装置，其特征在于，包括：

获取单元，用于提前获取车辆前方的第一路段内的道路信息，所述道路信息为影响所述车辆行驶速度的信息；

确定单元，用于基于所述第一路段的道路信息确定车辆在所述第一路段内的巡航速度；

控制单元，用于控制车辆以所述巡航速度在所述第一路段行驶。

10.一种车辆，包括：

设置在所述车辆上的辅助驾驶系统，所述辅助驾驶系统用于执行权力要求1-8任意一项所述基于前方道路工况的车辆巡航方法控制所述车辆行驶。