汽车中的自适应巡航系统及方法
【专利摘要】本发明提供了一种汽车中的自适应巡航系统及方法，该汽车中的自适应巡航系统，包括汽车的CAN总线，与CAN总线电连接的雷达传感器、摄像头传感器、导航仪、轮速传感器、横摆角传感器、变速箱控制器、转向角传感器、发动机控制器、电子稳定程序、拨杆或按钮、仪表以及电控单元。由于电控单元能够从汽车CAN总线上获取导航仪和摄像头传感器的信息，电控单元能够控制ACC系统自动关闭。ACC系统通过电控单元提示驾驶员关闭ACC系统，若5秒内驾驶员没有反应，则电控单元控制自动关闭ACC系统并通过声音或图像提示驾驶员。从而防止汽车上人员或行人容易发生交通事故。
【专利说明】汽车中的自适应巡航系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车【技术领域】，特别涉及一种汽车中的自适应巡航系统。
【背景技术】
[0002]自适应巡航系统(Adaptive Cruise Control，ACC)以下简称ACC系统，安装在汽车中，该系统中的雷达传感器探测汽车前方目标的相对距离、速度等信息，该目标通常为正在行驶的车辆。ACC系统根据驾驶员设置的巡航速度或巡航距离，计算出汽车行驶所述需要的加减速度，再向汽车的控制局域网(Controller Area Network, CAN)总线发送控制指令，通过CAN控制汽车的发动机，从而控制汽车实现定速巡航或跟随巡航。
[0003]一般，驾驶员通过拨杆/按钮来操控ACC系统的开启或关闭。通常，所述拨杆/按钮上设有①ACC系统主开关、②取消或恢复ACC系统激活开关、③激活ACC系统并设置巡航速度为当前车速开关；④加减ACC系统巡航速度开关；⑤加减ACC系统车间距离开关。
[0004]驾驶员开启ACC系统主开关，并将ACC系统激活开关开启后，雷达传感器通过发射天线发送电子波并接收回波信号，利用多普勒效应计算出前方目标物体，通常为行驶中的汽车与本车相对关系，并通过CAN总线获取车身其它传感器信号并计算本车的状态信息和行驶轨迹的预测，来控制本车。当汽车前方探测范围内无目标车辆时，汽车按驾驶员设置的巡航速度行驶；当汽车前方探测范围内有目标车辆且速度小于本车时，汽车按驾驶员设置的车间距离行驶。本车按照设置的车速定速巡航或是跟随前车巡航，雷达传感器会计算出所需的加/减速度并发送给发动机控制单元和电子稳定程序来保持本车按照设置的巡航车速或巡航车距行驶。
[0005]但是，在现有技术中，驾驶员需要决定何时激活或退出ACC系统，当汽车行驶在限速道路时，驾驶员需要手动调整ACC系统的巡航速度，当驾驶员长时间使用ACC系统巡航时，会对系统产生依赖感。由于雷达传感器本身的硬件限制，ACC系统对行人和静止物体不会做出任何反应，当汽车驶入不适合开启ACC系统的复杂路况时，如果驾驶员依然依赖ACC系统自动巡航，可能会导致汽车上人员或行人容易发生交通事故。
【发明内容】
[0006]有鉴于此，本发明旨在提出一种汽车中的自适应巡航系统，以解决使用现有的自适应巡航系统容易导致汽车上人员或行人发生交通事故的问题。
[0007]为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的:
[0008]一种汽车中的自适应巡航系统，该系统包括汽车的CAN总线，与所述CAN总线电连接的雷达传感器、摄像头传感器、导航仪、轮速传感器、横摆角传感器、变速箱控制器、转向角传感器、发动机控制器、电子稳定程序、拨杆或按钮、仪表以及电控单元。
[0009]进一步地，所述电控单元中设有数字信号处理模块。
[0010]进一步地，所述摄像头传感器安装在汽车前挡风玻璃的上方。
[0011]其中，所述雷达传感器安装在汽车的头部。
[0012]一种应用上述的汽车中的自适应巡航系统的方法，该方法包括:
[0013]所述电控单元判断是否有限速信息，当所述电控单元判断有限速信息时，所述电控单元设置所述汽车的巡航速度为限制速度；当所述电控单元判断无限速信息时，所述电控单元设置所述汽车的巡航速度为适合路况的速度。
[0014]进一步地，所述的汽车中的自适应巡航系统的方法，还包括:
[0015]所述电控单元判断汽车与目标之间的距离是否符合路况，当所述电控单元判断汽车与目标之间的距离符合路况时，所述自适应巡航系统正常运行；当所述电控单元判断汽车与目标之间的距离不符合路况时，所述电控单元根据路况设置一定的汽车与目标之间的距离。
[0016]其中，所述的汽车中的自适应巡航系统的方法，还包括:
[0017]所述电控单元判断汽车是否进入学校或商业区的路况，当汽车未驶入学校或商业区的路况时，所述汽车中的自适应巡航系统正常运行；当汽车驶入学校或商业区的路况时，所述电控单元提示驾驶员退出所述自适应巡航系统；所述电控单元判断5秒内驾驶员是否无操作，当5秒内驾驶员无操作时，所述电控单元控制所述汽车中的自适应巡航系统关闭，当5秒内驾驶员有操作时，所述汽车中的自适应巡航系统正常运行。
[0018]本发明实施例提供的自适应巡航系统中，由于电控单元能够从汽车CAN总线上获取导航仪和摄像头传感器的信息，当发生以下任何一种情况时，电控单元控制ACC系统自动关闭。第一种情况:摄像头传感器获取到学校或者事故多发地段等提示牌信息；第二种情况:摄像头传感器获取到限速30km/h以下的提示牌信息；第三种情况:导航仪检测到汽车行驶在如小区或商业区等拥堵路段等路况时。ACC系统通过电控单元提示驾驶员关闭ACC系统，若5秒内驾驶员没有反应，则电控单元控制自动关闭ACC系统并通过声音或图像提示驾驶员。从而防止汽车上人员或行人容易发生交通事故。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0020]图1为本发明实施例所述的汽车中的自适应巡航系统的方框图；
[0021]图2为应用本发明实施例所述的汽车中的自适应巡航系统的方法流程图。
[0022]附图标记说明:
[0023]11-转向角传感器，12-横摆角传感器，13-拨杆或按钮，14-变速箱控制器，15-发动机控制器，16-轮速传感器，17-仪表，18-导航仪，19-控制单元，20-CAN总线，21-雷达传感器，22-电子稳定程序，23-摄像头传感器。
【具体实施方式】
[0024]需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0025]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0026]参见图1和图2，本发明实施例提供了一种汽车中的自适应巡航系统，该系统包括汽车的CAN总线20，与CAN总线20电连接的雷达传感器21、摄像头传感器23、导航仪18、轮速传感器16、横摆角传感器12、变速箱控制器14、转向角传感器11、发动机控制器15、电子稳定程序22、拨杆或按钮13、仪表17以及电控单元19。
[0027]上述的汽车中的自适应巡航系统，简称ACC系统，具体工作原理:
[0028]通过应用转向角传感器11、横摆角传感器12、变速箱控制器14、发动机控制器15和轮速传感器16、摄像头传感器23、雷达传感器21，导航仪18、拨杆或按钮13、电子稳定程序22和电控单元19共同协调工作。ACC系统主要借助汽车中的CAN总线20，电控单元19实时地从CAN总线20上获得汽车上各传感器的信号，电控单元19采集到相关信息后，对数据进行智能处理和判断，具体可以通过数字信息处理模块对数据进行智能处理和判断，并根据判断结果发出控制指令来自动控制ACC系统的巡航速度、汽车与目标之间的距离及ACC系统向驾驶员发出关闭提示。
[0029]具体地，针对汽车日常行驶过程中驾驶员驾车的舒适性和便利性以及汽车处于危险状态下，例如，汽车行驶在限速道路时，通过本发明实施提供的ACC系统中能够实现三种功能:自动调节巡航速度，自动调整汽车目标之间的距离，提示并自动关闭ACC系统。
[0030]本发明实施例提供的自适应巡航系统中，由于电控单元19能够从汽车CAN总线20上获取导航仪18和摄像头传感器23的信息，当发生以下任何一种情况时，电控单元19控制ACC系统自动关闭。第一种情况:摄像头传感器23获取到学校或者事故多发地段等提示牌信息；第二种情况:摄像头传感器23获取到限速30km/h以下的提示牌信息；第三种情况:导航仪18检测到汽车行驶在如小区或商业区等拥堵路段等路况时。ACC系统通过电控单元19提示驾驶员关闭ACC系统，若5秒内驾驶员没有反应，则电控单元19控制自动关闭ACC系统并通过声音或图像提示驾驶员。从而防止汽车上人员或行人容易发生交通事故。
[0031]上述实施例中，ACC系统还具有以下功能:
[0032]功能一:自动调节巡航速度
[0033]现有技术中，驾驶员驾驶过程中开启ACC系统后，需要操作设置键以激活ACC系统，使巡航速度等于当前车速，再通过增加或减少巡航速度按钮来调节一个合适的值，当汽车驶入不同的限速区域，如高架、隧道、市区时需要频繁地手动操作来设置巡航速度。
[0034]采用本发明实施例提供的ACC系统，由于电控单元19可以从汽车CAN总线20上获取摄像头传感器23所识别到的限速牌信息，无需驾驶员将限速牌信息发送给ACC系统，ACC系统中的电控单元19自动控制汽车把当前速度作为巡航速度。若路面没有限速信息，则ACC系统从汽车CAN总线20上获取导航仪18提供的路况信息而自动设置合理的巡航速度。例如，该ACC系统按所识别的路况信息可以自动设置巡航速度如下:高速公路(120km/h)，高架道路(80km/h)，省道或国道(70km/h)，隧道(60km/h)，市区道路(50km/h)。
[0035]功能二:ACC系统可以把汽车与目标之间的距离设置为四档:最远，远，中，近。驾驶员在开启ACC后默认的距离为最远。但是，汽车在实际行驶过程中通常会经过不同的路况，驾驶员需要手动增加或减少汽车与目标之间的距离来调节合适的值，如果汽车与目标之间的距离过远会造成其它车辆不断切入而影响驾车体验，如果汽车与目标之间的距离过近会造成安全隐患。本发明实施例提供的ACC系统中，电控单元19可以从汽车CAN总线20上获取导航仪18提供的路况信息而自动设置合理的巡航速度，按所识别的路况自动设置汽车与目标之间的距离如下:高速公路(最远)，高架道路(远)，省道/国道(远)，隧道(中)，市区道路(中)，拥堵路段(近)。
[0036]本发明实施例提供的汽车中的自适应巡航系统中，通过电控单元19能够实现自动控制ACC的巡航速度和汽车与目标之间的距离。并且，能够控制ACC系统发出关闭提示，以提示驾驶员退出ACC系统。从而减少驾驶员频繁地手动操作步骤，提升ACC系统的舒适性。最重要的是当汽车行驶在路况发生变化的情况下，ACC系统通过电控单元19能够实现自动控制。即使驾驶员疏忽，该ACC系统仍然能够通过电控单元19自动关闭ACC系统并提示驾驶员，以此提高汽车的安全性，汽车安全性的优先级高于舒适性的优先级。
[0037]上述实施例中，电控单元19中可设有数字信号处理模块，以增加电控单元19对数字信号处理的准确度。
[0038]其中，摄像头传感器23可安装在汽车前挡风玻璃的上方。便于摄像头传感器23采集信息。雷达传感器可安装在汽车的头部，也可以安装在汽车的其他位置。
[0039]本发明实施例还提供了一种应用上述的汽车中的自适应巡航系统的方法，该方法包括:
[0040]该方法包括:所述电控单元19判断是否有限速信息，当电控单元19判断有限速信息时，所述电控单元19设置所述汽车的巡航速度为限制速度；当电控单元19判断无限速信息时，所述电控单元19设置所述汽车的巡航速度为适合路况的速度。
[0041]该方法还包括:所述电控单元19判断汽车与目标之间的距离是否符合路况，当所述电控单元19判断汽车与目标之间的距离符合路况时，所述自适应巡航系统正常运行；当所述电控单元19判断汽车与目标之间的距离不符合路况时，所述电控单元19根据路况设置一定的汽车与目标之间的距离。
[0042]该方法还包括:所述电控单元19判断汽车是否进入学校或商业区的路况，当汽车未驶入学校或商业区的路况时，所述自适应巡航系统正常运行；当汽车驶入学校或商业区的路况时，所述电控单元19提示驾驶员退出所述自适应巡航系统；所述电控单元19判断5秒内驾驶员是否无操作，当5秒内驾驶员无操作时，所述电控单元19控制所述自适应巡航系统关闭，当5秒内驾驶员有操作时，所述ACC系统正常运行。
[0043]上述方法实施例的实施过程与上述ACC系统实施例的实施过程相同，有益效果相同，在此不再赘述。
[0044]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种汽车中的自适应巡航系统，其特征在于，该系统包括汽车的CAN总线(20)，与所述CAN总线(20)电连接的雷达传感器(21)、摄像头传感器(23)、导航仪(18)、轮速传感器(16)、横摆角传感器(12)、变速箱控制器(14)、转向角传感器(11)、发动机控制器(15)、电子稳定程序(22)、拨杆或按钮(13)、仪表(17)以及电控单元(19)。
2.根据权利要求1所述的汽车中的自适应巡航系统，其特征在于，所述电控单元(19)中设有数字信号处理模块。
3.根据权利要求1或2所述的汽车中的自适应巡航系统，其特征在于，所述摄像头传感器(23)安装在汽车前挡风玻璃的上方。
4.根据权利要求1或2所述的汽车中的自适应巡航系统，其特征在于，所述雷达传感器(21)安装在所述汽车的头部。
5.—种应用权利要求1-4任一项所述的汽车中的自适应巡航系统的方法，其特征在于，该方法包括: 所述电控单元(19)判断是否有限速信息，当电控单元(19)判断有限速信息时，所述电控单元(19)设置所述汽车的巡航速度为限制速度；当电控单元(19)判断无限速信息时，所述电控单元(19)设置所述汽车的巡航速度为适合路况的速度。
6.根据权利要求5所述的汽车中的自适应巡航系统的方法，其特征在于，该方法还包括: 所述电控单元(19)判断汽车与目标之间的距离是否符合路况，当所述电控单元(19)判断汽车与目标之间的距离符合路况时，所述汽车中的自适应巡航系统正常运行；当所述电控单元(19)判断汽车与目标之间的距离不符合路况时，所述电控单元(19)根据路况设置一定的汽车与目标之间的距离。
7.根据权利要求6所述的汽车中的自适应巡航系统的方法，其特征在于，该方法还包括: 所述电控单元(19)判断汽车是否进入学校或商业区的路况，当汽车未驶入学校或商业区的路况时，所述汽车中的自适应巡航系统正常运行；当汽车驶入学校或商业区的路况时，所述电控单元(19)提示驾驶员退出所述自适应巡航系统；所述电控单元(19)判断5秒内驾驶员是否无操作，当5秒内驾驶员无操作时，所述电控单元(19)控制所述自适应巡航系统关闭，当5秒内驾驶员有操作时，所述汽车中的自适应巡航系统正常运行。
【文档编号】B60W30/14GK104477168SQ201410707356
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年11月28日 优先权日:2014年11月28日
【发明者】樊啸, 甄龙豹, 岳国辉, 陈现岭, 张凯 申请人:长城汽车股份有限公司