车辆的自适应巡航系统的控制方法、装置和电子设备与流程

文档序号:33650413发布日期:2023-03-29 07:55阅读:143来源:国知局
车辆的自适应巡航系统的控制方法、装置和电子设备与流程

1.本发明涉及车辆控制技术领域,尤其是涉及一种车辆的自适应巡航系统的控制方法、装置和电子设备。


背景技术:

2.现有的车辆的acc(adaptive cruise control,自适应巡航)系统很少有考虑弯道来降低车速控制的方案,不能满足不同曲率道路对应极限车速的标准。现有的车辆一般采用靠摄像头来识别车道线曲率,在强光照射下、黑夜、雨雪恶劣天气以及摄像头失效无法正常工作时,无法保证车辆以安全车速通过弯道,也没有无冗余系统备份与校验。此外,现有的车辆的acc系统的弯道控制技术难以保证车辆的稳定性。因此,驾驶员的体验感较低。


技术实现要素:

3.有鉴于此,本发明的目的在于提供一种车辆的自适应巡航系统的控制方法、装置和电子设备,增强车辆在弯道中的操控稳定性,保证车辆以安全的车速通过弯道,提高驾驶员的体验感。
4.第一方面,本发明实施例提供了一种车辆的自适应巡航系统的控制方法,方法包括:基于车辆的前方的跟随目标确定车辆的跟随车速;基于车辆行驶的道路的曲率确定道路的车道线的第一曲率;基于车辆的运动状态信息确定车辆的车道线的第二曲率;基于第一曲率和第二曲率确定车辆的安全车速;基于车辆的跟随车速、安全车速和预先设置的巡航车速确定车辆的最终车速;通过车辆的自适应巡航系统控制车辆基于最终车速行驶。
5.在本技术可选的实施例中,上述基于车辆的前方的跟随目标确定车辆的跟随车速的步骤,包括:如果车辆的自适应巡航系统处于开启状态,确定车辆的前方是否有跟随目标;如果车辆的前方没有跟随目标,将预先设置的巡航车速作为车辆的跟随车速;如果车辆的前方有跟随目标,基于跟随目标的速度和跟随目标与车辆的距离确定车辆的跟随车速。
6.在本技术可选的实施例中,上述基于跟随目标的速度和跟随目标与车辆的距离确定车辆的跟随车速的步骤,包括:确定跟随目标的速度;如果跟随目标的速度大于巡航车速,将航车速作为车辆的跟随车速;如果跟随目标的速度小于或等于巡航车速,通过车辆的自适应巡航系统基于跟随目标的速度和跟随目标与车辆的距离确定车辆的跟随车速。
7.在本技术可选的实施例中,上述基于车辆行驶的道路的曲率确定道路的车道线的第一曲率的步骤,包括:如果车辆的自适应巡航系统处于开启状态,获取车辆行驶的道路的曲率;确定车辆的摄像头识别的道路的车道线的曲率;确定车辆的定位系统识别的道路的车道线的曲率;基于车辆的摄像头识别的道路的车道线的曲率和车辆的定位系统识别的道路的车道线的曲率确定道路的车道线的第一曲率。
8.在本技术可选的实施例中,上述确定车辆的摄像头识别的道路的车道线的曲率的步骤,包括:如果车辆的摄像头识别道路的车道线失败,车辆的摄像头识别的道路的车道线的曲率为0;如果车辆的摄像头识别道路的车道线成功,计算车辆的摄像头识别成功的道路
的车道线在预先设置的预瞄距离处的曲率。
9.在本技术可选的实施例中,上述确定车辆的定位系统识别的道路的车道线的曲率的步骤,包括:车辆的定位系统的识别精度小于预设的精度阈值,车辆的定位系统识别的道路的车道线的曲率为0;如果车辆的定位系统与车辆的地图匹配失败,车辆的定位系统识别的道路的车道线的曲率为0;车辆的定位系统的识别精度大于或等于精度阈值,并且,车辆的定位系统与车辆的地图匹配成功,基于车辆的地图确定车辆的定位系统识别的道路的车道线在预先设置的预瞄距离处的曲率。
10.在本技术可选的实施例中,上述基于车辆的摄像头识别的道路的车道线的曲率和车辆的定位系统识别的道路的车道线的曲率确定道路的车道线的第一曲率的步骤,包括:
11.将车辆的摄像头识别的道路的车道线的曲率和车辆的定位系统识别的道路的车道线的曲率的最大值,作为定道路的车道线的第一曲率。
12.在本技术可选的实施例中,上述基于车辆的运动状态信息确定车辆的车道线的第二曲率的步骤,包括:如果车辆的自适应巡航系统处于开启状态,获取车辆的运动状态信息;其中,车辆的运动状态信息包括:纵向车速、前轮转角、车辆轴距、侧向加速度、右后轮车速、左后轮车速和后轮轮距;如果纵向车速小于或等于预设的第一速度阈值,基于前轮转角和车辆轴距确定车辆的车道线的第二曲率;如果纵向车速大于预设的第二速度阈值,基于右后轮车速、左后轮车速和后轮轮距、侧向加速度和纵向车速确定车辆的车道线的第二曲率;其中,第二速度阈值大于第一速度阈值;如果纵向车速大于第一速度阈值,并且,纵向车速小于或等于第二速度阈值,重新获取车辆的运动状态信息。
13.在本技术可选的实施例中,上述基于右后轮车速、左后轮车速和后轮轮距、侧向加速度和纵向车速确定车辆的车道线的第二曲率的步骤,包括:基于右后轮车速、左后轮车速和后轮轮距计算车辆的第一项横摆角速度;基于侧向加速度和纵向车速计算车辆的第二项横摆角速度;基于第一项横摆角速度和第二项横摆角速度计算车辆的最终横摆角速度;基于最终横摆角速度确定车辆的车道线的第二曲率。
14.在本技术可选的实施例中,上述基于第一曲率和第二曲率确定车辆的安全车速的步骤,包括:将第一曲率和第二曲率的最大值作为车辆的车道线的最终曲率;基于最终曲率与预先设置的曲率与安全车速的对应关系,确定车辆的安全车速。
15.在本技术可选的实施例中,上述基于车辆的跟随车速、安全车速和预先设置的巡航车速确定车辆的最终车速的步骤,包括:将车辆的期望车速、安全车速和预先设置的巡航车速的最小值作为车辆的最终车速。
16.在本技术可选的实施例中,上述通过车辆的自适应巡航系统控制车辆基于最终车速运行的步骤,包括:通过车辆的自适应巡航系统基于最终车速确定车辆的期望加速度,控制车辆基于期望加速度行驶。
17.第二方面,本发明实施例还提供一种车辆的自适应巡航系统的控制装置,装置包括:跟随车速确定模块,用于基于车辆的前方的跟随目标确定车辆的跟随车速;第一曲率确定模块,用于基于车辆行驶的道路的曲率确定道路的车道线的第一曲率;第二曲率确定模块,用于基于车辆的运动状态信息确定车辆的车道线的第二曲率;安全车速确定模块,用于基于第一曲率和第二曲率确定车辆的安全车速;最终车速确定模块,用于基于车辆的跟随车速、安全车速和预先设置的巡航车速确定车辆的最终车速;车辆行驶控制模块,用于通过
车辆的自适应巡航系统控制车辆基于最终车速行驶。
18.第三方面,本发明实施例还提供了一种电子设备,该电子设备包括处理器和存储器,该存储器存储有能够被该处理器执行的计算机可执行指令,该处理器执行该计算机可执行指令以实现上述车辆的自适应巡航系统的控制方法。
19.第四方面,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,该计算机可执行指令在被处理器调用和执行时,计算机可执行指令促使处理器实现上述车辆的自适应巡航系统的控制方法。
20.本发明实施例带来了以下有益效果:
21.本发明实施例提供了一种车辆的自适应巡航系统的控制方法、装置和电子设备,根据车辆的前方的跟随目标、车辆行驶的道路的曲率和车辆的运动状态信息综合确定车辆的最终车速,可以增强车辆在弯道中的操控稳定性,保证车辆以安全的车速通过弯道,提高驾驶员的体验感。
22.本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,或者,部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定,或者通过实施本公开的上述技术即可得知。
23.为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本发明实施例提供的一种车辆的自适应巡航系统的控制方法的流程图;
26.图2为本发明实施例提供的另一种车辆的自适应巡航系统的控制方法的流程图;
27.图3为本发明实施例提供的一种车辆的自适应巡航系统的控制方法的示意图;
28.图4为本发明实施例提供的一种车辆的自适应巡航系统的控制装置的结构示意图;
29.图5为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
30.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
31.目前,现有的车辆的acc系统很少有考虑弯道来降低车速控制的方案,不能满足不同曲率道路对应极限车速的标准。现有的车辆一般采用靠摄像头来识别车道线曲率,在强光照射下、黑夜、雨雪恶劣天气以及摄像头失效无法正常工作时,无法保证车辆以安全车速通过弯道,也没有无冗余系统备份与校验。此外,现有的车辆的acc系统的弯道控制技术难以保证车辆的稳定性。因此,驾驶员的体验感较低。
32.基于此,本发明实施例提供的一种车辆的自适应巡航系统的控制方法、装置和电子设备,具体提供了一种车辆的自适应巡航系统的弯道控制方法的冗余设计与实现方案,可以增强车辆在弯道中的操控稳定性,保证车辆以安全的车速通过弯道,提高驾驶员的体验感。
33.本实施例为了克服单一摄像头受外界因素影响失效和解决弥补现有车辆自适应巡航系统弯道控制技术的不足,提供了一种车辆自适应系统的弯道控制方法,可以准确地计算并决策出弯道中安全的目标车速,提高车辆在弯道行驶过程中的安全性和操纵稳定性。
34.为便于对本实施例进行理解,首先对本发明实施例所公开的一种车辆的自适应巡航系统的控制方法进行详细介绍。
35.实施例一:
36.本发明实施例提供一种车辆的自适应巡航系统的控制方法,参见图1所示的一种车辆的自适应巡航系统的控制方法的流程图,该车辆的自适应巡航系统的控制方法包括如下步骤:
37.步骤s102,基于车辆的前方的跟随目标确定车辆的跟随车速。
38.当车辆的自适应巡航系统处于运行状态时,本实施例可以根据前方的跟随目标计算车辆的跟随车速。其中,车辆的前方的跟随目标可以为该车辆前方的其他车辆。其中,本实施例可以根据前向毫米波雷达和前向摄像头融合系统识别车辆前方是否有跟随目标,通过自适应巡航系统计算车辆的跟随车速。
39.步骤s104,基于车辆行驶的道路的曲率确定道路的车道线的第一曲率。
40.当车辆的自适应巡航系统处于运行状态时,本实施例可以根据车辆的前向摄像头、差分全球定位导航系统(rtk-gnss,real-time kinematic global navigation satellite system)与高阶自动驾驶地图(had map,highly automotive drive map)匹配获取车辆行驶的道路,获取车辆行驶的道路,并计算道路的车道线的第一曲率。
41.步骤s106,基于车辆的运动状态信息确定车辆的车道线的第二曲率。
42.本实施例后中的车辆的运动状态信息可以包括纵向车速、前轮转角、车辆轴距、侧向加速度、右后轮车速、左后轮车速、后轮轮距和方向盘转角等内容,本实施例可以基于上述车辆的运动状态信息计算车辆的车道线的第二曲率。
43.步骤s108,基于第一曲率和第二曲率确定车辆的安全车速。
44.在计算得到第一曲率和第二曲率之后,本实施例可以综合考虑第一曲率和第二曲率计算车辆的安全车速。
45.步骤s110,基于车辆的期望车速、安全车速和预先设置的巡航车速确定车辆的最终车速。
46.在计算得到车辆的期望车速和安全车速之后,本实施例可以根据车辆的期望车速、安全车速和预先设置的巡航车速确定车辆的最终车速。
47.步骤s112,通过车辆的自适应巡航系统控制车辆基于最终车速行驶。
48.在确定最终车速之后,车辆的自适应巡航系统可以基于该最终车速确定车辆行驶的参数(包括速度和加速度等),从而控制车辆基于最终车速行驶。
49.本发明实施例提供的上述方法,综合考虑了车辆在弯道中的车辆运动状态信号,
结合本车在弯道中的操纵稳定性,保证车辆以安全的目标车速通过弯道。不增加任何传感器成本,充分利用了量产车上前装的传感器:camera(摄像头)、radar(雷达)、rtk-gnss、had-map等,提高了前装传感器的收益价值和降低了仅靠摄像头单一传感器受外界天气及光照条件或本身故障失效时,无法保证车辆以安全速度经过弯道。通过多传感器信息的反复校验和冗余备份以及考虑保证车辆运动状态的操纵稳定性信息,可以减少仅靠单一摄像头传感器识别车道线带来的曲率值波动,不需要车辆频繁的加减速,也不会影响驾乘人员的舒适性感受,从而提高驾驶员的体验感。
50.本发明实施例提供了一种车辆的自适应巡航系统的控制方法、装置和电子设备,根据车辆的前方的跟随目标、车辆行驶的道路的曲率和车辆的运动状态信息综合确定车辆的最终车速,可以增强车辆在弯道中的操控稳定性,保证车辆以安全的车速通过弯道,提高驾驶员的体验感。
51.实施例二:
52.本实施例提供了另一种车辆的自适应巡航系统的控制方法,该方法在上述实施例的基础上实现,参见图2所示的另一种车辆的自适应巡航系统的控制方法的流程图,该车辆的自适应巡航系统的控制方法包括如下步骤:
53.步骤s202,基于车辆的前方的跟随目标确定车辆的跟随车速。
54.首先,本实施例可以判断acc系统功能是否已经正常开启,如果acc系统已经开启正常,处于开启状态,则分别进行前向毫米波雷达和前向摄像头融合系统识别车辆前方是否有跟随目标,前向摄像头以及差分全球当行定位系统与高精度地图匹配获取车辆前方道路的曲率,车身传感器获取车辆实时的运动状态信息;如果系统没有正常开启或未开启,则重新开始系统检测。
55.具体地,本实施例中如果车辆的自适应巡航系统处于开启状态,确定车辆的前方是否有跟随目标;如果车辆的前方没有跟随目标,将预先设置的巡航车速作为车辆的跟随车速;如果车辆的前方有跟随目标,基于跟随目标的速度和跟随目标与车辆的距离确定车辆的跟随车速。
56.参见图3所示的一种车辆的自适应巡航系统的控制方法的示意图,若acc系统处于开启状态时,通过前向毫米波雷达系统和前向摄像头传感器识别车辆前方是否有跟随的目标。
57.具体地,本实施例可以确定跟随目标的速度;如果跟随目标的速度大于巡航车速,将航车速作为车辆的跟随车速;如果跟随目标的速度小于或等于巡航车速,通过车辆的自适应巡航系统基于跟随目标的速度和跟随目标与车辆的距离确定车辆的跟随车速。
58.如图3所示,如果本车道前方有跟随的目标,若前车的速度大于等于本车的acc系统设定的巡航车速,则本车期望的跟随车速v
follow
=巡航车速v
set
;若前车的车速小于本车的acc系统设定的巡航车速,则可以通过acc系统的距离pid控制与速度pid控制的串并联式双环pid控制器模块实时计算出本车期望的跟随车速v
follow
=计算的车速v
target
,进行控制车辆行驶;如果本车道前方没有跟随的目标,本车将进行巡航模式,也可以按照acc设定的巡航车速为期望的跟随车速v
follow
=巡航车速v
set
进行控制车辆行驶。
59.步骤s204,基于车辆行驶的道路的曲率确定道路的车道线的第一曲率。
60.具体地,本实施例中如果车辆的自适应巡航系统处于开启状态,获取车辆行驶的
道路的曲率;确定车辆的摄像头识别的道路的车道线的曲率;确定车辆的定位系统识别的道路的车道线的曲率;基于车辆的摄像头识别的道路的车道线的曲率和车辆的定位系统识别的道路的车道线的曲率确定道路的车道线的第一曲率。
61.如图3所示,如果车辆的自适应巡航系统处于开启状态,分别通过前向摄像头识别车道线获取当前车辆所在道路的实时道路曲率,通过rtk-gnss系统与had map进行地图匹配,获取当前车辆所在道路的实时道路的第一曲率。
62.其中,如果车辆的摄像头识别道路的车道线失败,车辆的摄像头识别的道路的车道线的曲率为0;如果车辆的摄像头识别道路的车道线成功,计算车辆的摄像头识别成功的道路的车道线在预先设置的预瞄距离处的曲率。
63.如图3所示,若前向摄像头识别到有效车道线,则实时输出曲率绝对值c
ur
和曲率变化率绝对值dcur,计算前方预瞄距离处车道的曲率ρc=2
×cur
+6
×
dcur
×vx
×
t
preview
,其中,v
x
为车辆纵向车速,t
preview
为模拟驾驶员的前向预瞄时间[0.8s,1.5s]之间,v
x
×
t
preview
为预瞄距离;若前向摄像头未识别到有效车道线或者车道线丢失,则将道路的曲率设定为ρc=0。
[0064]
其中,如果车辆的定位系统的识别精度小于预设的精度阈值,车辆的定位系统识别的道路的车道线的曲率为0;如果车辆的定位系统与车辆的地图匹配失败,车辆的定位系统识别的道路的车道线的曲率为0;车辆的定位系统的识别精度大于或等于精度阈值,并且,车辆的定位系统与车辆的地图匹配成功,基于车辆的地图确定车辆的定位系统识别的道路的车道线在预先设置的预瞄距离处的曲率。
[0065]
如图3所示,本实施例可以利用rtk-gnss系统与hadmap进行地图匹配,识别前方道路的曲率,首先判断rtk-gnss系统的定位精度是否大于或等于精度阈值(以精度阈值=3为例),即处于rtkfloat或者rtkinteger模式;如果rtk-gnss系统定位精度小于3,则将获取的当前道路曲率绝对值设为ρg=0;
[0066]
如果rtk-gnss系统定位精度大于等于3,则进行rtk-gnss系统与高精度地图hadmap进行地图匹配,若rtk-gnss系统与高精度地图hadmap匹配未成功,则将获取的当前道路曲率绝对值设为ρg=0;
[0067]
若rtk-gnss系统与高精度地图hadmap地图匹配成功,则可以将经纬度坐标系转化为大地东北天坐标系,再计算出前方预瞄距离d
preview
=v
x
×
t
preview
处的道路曲率ρg。
[0068]
其中,本实施例可以将车辆的摄像头识别的道路的车道线的曲率和车辆的定位系统识别的道路的车道线的曲率的最大值,作为道路的车道线的第一曲率。
[0069]
如图3所示,本实施例可以通过比较两种方式获取到的车道线曲率,决策出车辆当前所在车道前视预瞄点处的车道的第一曲率ρ
p
=max(ρc,ρg)。
[0070]
步骤s206,基于车辆的运动状态信息确定车辆的车道线的第二曲率。
[0071]
具体地,如果车辆的自适应巡航系统处于开启状态,获取车辆的运动状态信息;其中,车辆的运动状态信息包括:纵向车速、前轮转角、车辆轴距、侧向加速度、右后轮车速、左后轮车速和后轮轮距;如果纵向车速小于或等于预设的第一速度阈值,基于前轮转角和车辆轴距确定车辆的车道线的第二曲率;如果纵向车速大于预设的第二速度阈值,基于右后轮车速、左后轮车速和后轮轮距、侧向加速度和纵向车速确定车辆的车道线的第二曲率;其中,第二速度阈值大于第一速度阈值;如果纵向车速大于第一速度阈值,并且,纵向车速小
于或等于第二速度阈值,重新获取车辆的运动状态信息。
[0072]
如图3所示,若acc系统开启工作正常时,利用车辆车身部品传感器输出车辆实时的运动状态信息,车辆运行状态信息包括纵向车速、前轮转角、车辆轴距、侧向加速度、右后轮车速、左后轮车速、后轮轮距和方向盘转角等:
[0073]
首先判断车辆纵向车速vx是否大于预设的第一速度阈值v1=2m/s,若车辆的纵向车速小于等于预设的速度阈值v1时,则根据前轮转角θ和车辆的前后轮轴距l,估算出车辆当前所在车道的第二曲率ρv=θ/l;
[0074]
若车辆的纵向车速大于预设的第一速度阈值v1时,判断车辆的纵向车速是否大于预设的第二速度阈值v2=3m/s;如果车辆的纵向车速小于等于预设的第二速度阈值v2,则重新获取车辆的运动状态信息;
[0075]
具体地,本实施例可以基于右后轮车速、左后轮车速和后轮轮距计算车辆的第一项横摆角速度;基于侧向加速度和纵向车速计算车辆的第二项横摆角速度;基于第一项横摆角速度和第二项横摆角速度计算车辆的最终横摆角速度;基于最终横摆角速度确定车辆的车道线的第二曲率。
[0076]
如图3所示,若车辆的纵向车速大于预设的速度阈值第二速度阈值v2时,根据右后轮车速、左后轮车速和后轮轮距计算出第一项横摆角速度再根据侧向加速度和纵向车速计算出第二项横摆角速度根据第一项横摆角速度和第二项横摆角速度分别乘以对应的比例值计估算出横摆角速度可以降低直接读取车辆的横摆角速度波动值对道路曲率估计的影响,进而使得估计出的道路的第二曲率值无波动更平滑。
[0077]
具体的计算公式可以为:具体的计算公式可以为:其中,β为系数,取值范围可以是0.2-0.8;vrr为车辆右后轮车速;vrl为车辆左后轮车速;br为车辆后轮轮距;ay为车辆侧向加速度;ρv为第二曲率。
[0078]
另外需要说明的是,本实施例可以通过其他方式计算道路的曲率,例如:通过毫米波雷达识别前车的运动轨迹来判断道路的曲率;通过增加车辆的运动信息或者减少车辆的运动信息估算道路的曲率;通过v2x设备实现车辆与道路设施的通信来获取前方道路的曲率。
[0079]
步骤s208,基于第一曲率和第二曲率确定车辆的安全车速。
[0080]
具体地,本实施例可以将第一曲率和第二曲率的最大值作为车辆的车道线的最终曲率;基于最终曲率与预先设置的曲率与安全车速的对应关系,确定车辆的安全车速。
[0081]
如图3所示,可以通过比较和综合考虑车道线曲率ρ
p
和ρv,决策出车辆当前所在车道的车道曲率ρ
l
=max(ρ
p
,ρv)。然后,根据决策出的车辆当前所在车道的车道曲率ρ
l
通过车道线曲率-期望车速对应表,计算出车辆的安全车速v
safety

[0082]
步骤s210,基于车辆的期望车速、安全车速和预先设置的巡航车速确定车辆的最终车速。
[0083]
如图3所示,可以综合考虑有目标的跟随车速v
follow
,无目标的巡航车速v
set
和决策出的车辆的安全车速v
safety
,确定弯道中车辆行驶期望的最终车速v
desire
=min(v
follow
,v
set
,v
safety
)。
[0084]
步骤s212,通过车辆的自适应巡航系统基于最终车速确定车辆的期望加速度,控制车辆基于期望加速度行驶。
[0085]
如图3所示,可以将最终车速输入到车辆自适应巡航系统的速度-加速度舒适带控制仲裁模块中,计算出期望加速度a
desire
控制指令发送给车辆底层执行机构控制单元(ecu),进而实现车辆的安全精准控制。
[0086]
本发明实施例提供的上述方法,车辆自适应巡航系统的弯道控制方法中增加了通过车辆运动信息估计道路曲率,防止了传感器失效、无车道线、车道线质量差无法识别以及摄像头识别车道线曲率波动大导致车辆在弯道频繁加速造成乘坐不舒适或者在弯道中车速过快导致车辆失稳。
[0087]
本实施例可以利用rtk-gnss系统和had map来获取前方车道的曲率,一方面充分发挥了目前搭载l3级别自动驾驶系统德车辆前装传感器的价值,另一方面也与仅靠摄像头识别道路的曲率做了相互校验和当摄像头失效时或者无车道线时发挥冗余作用,进一步提高了车辆的行驶安全。
[0088]
本实施例可以综合车辆运动状态估计状态曲率、摄像头识别道路曲率、高精度定位与高精度地图匹配获取道路曲率等方式计算出的道路曲率出现波动性很小,更加能保证道路曲率平滑更加接近于道路曲率真值,并且本发明专利通过道路曲率计算出车辆车辆在弯道中期望的安全车速完全符合国家道路车速国标标准,进而保证车辆车辆在弯道中行驶的安全性和稳定性。
[0089]
本实施例充分利用了车辆前装的传感器,一方面提高了传感器的经济价值,另一方面避免可抑制由于摄像头受外界影响,或者车道线缺失以及无车道线,导致摄像头识别出的曲率波动性很大引起车速大幅突变,抑制车辆的反复加减速,提高乘坐的舒适性,提升稳定性,加强安全性,还可以保证决策出的车速满足道路对车速的国标要求。
[0090]
本实施例可以增加通过车辆状态估计道路曲率,一方面可以抑制传感器识别出的道路曲率波动性过大引起的速度突变,另一方面可以作为传感器系统失效时的冗余系统,保证车辆在弯道中安全稳定的行驶。
[0091]
此外,经过仿真和实车的测试,相对于仅依靠摄像头传感器来识别车道线曲率控制车速,本实施例提供的方法在弯道中速度波动性小,没有反复的加减速,加速度的变化率值接近于零,速度曲线很平滑,明显提高了驾驶员乘坐舒适性的主观评价。
[0092]
实施例三:
[0093]
对应于上述方法实施例,本发明实施例提供了一种车辆的自适应巡航系统的控制装置,参见图4所示的一种车辆的自适应巡航系统的控制装置的结构示意图,该车辆的自适应巡航系统的控制装置包括:
[0094]
跟随车速确定模块41,用于基于车辆的前方的跟随目标确定车辆的跟随车速;
[0095]
第一曲率确定模块42,用于基于车辆行驶的道路的曲率确定道路的车道线的第一曲率;
[0096]
第二曲率确定模块43,用于基于车辆的运动状态信息确定车辆的车道线的第二曲率;
[0097]
安全车速确定模块44,用于基于第一曲率和第二曲率确定车辆的安全车速;
[0098]
最终车速确定模块45,用于基于车辆的跟随车速、安全车速和预先设置的巡航车
速确定车辆的最终车速;
[0099]
车辆行驶控制模块46,用于通过车辆的自适应巡航系统控制车辆基于最终车速行驶。
[0100]
本发明实施例提供了一种车辆的自适应巡航系统的控制装置,根据车辆的前方的跟随目标、车辆行驶的道路的曲率和车辆的运动状态信息综合确定车辆的最终车速,可以增强车辆在弯道中的操控稳定性,保证车辆以安全的车速通过弯道,提高驾驶员的体验感。
[0101]
上述跟随车速确定模块,用于如果车辆的自适应巡航系统处于开启状态,确定车辆的前方是否有跟随目标;如果车辆的前方没有跟随目标,将预先设置的巡航车速作为车辆的跟随车速;如果车辆的前方有跟随目标,基于跟随目标的速度和跟随目标与车辆的距离确定车辆的跟随车速。
[0102]
上述跟随车速确定模块,用于确定跟随目标的速度;如果跟随目标的速度大于巡航车速,将航车速作为车辆的跟随车速;如果跟随目标的速度小于或等于巡航车速,通过车辆的自适应巡航系统基于跟随目标的速度和跟随目标与车辆的距离确定车辆的跟随车速。
[0103]
上述第一曲率确定模块,用于如果车辆的自适应巡航系统处于开启状态,获取车辆行驶的道路的曲率;确定车辆的摄像头识别的道路的车道线的曲率;确定车辆的定位系统识别的道路的车道线的曲率;基于车辆的摄像头识别的道路的车道线的曲率和车辆的定位系统识别的道路的车道线的曲率确定道路的车道线的第一曲率。
[0104]
上述第一曲率确定模块,用于如果车辆的摄像头识别道路的车道线失败,车辆的摄像头识别的道路的车道线的曲率为0;如果车辆的摄像头识别道路的车道线成功,计算车辆的摄像头识别成功的道路的车道线在预先设置的预瞄距离处的曲率。
[0105]
上述第一曲率确定模块,用于车辆的定位系统的识别精度小于预设的精度阈值,车辆的定位系统识别的道路的车道线的曲率为0;如果车辆的定位系统与车辆的地图匹配失败,车辆的定位系统识别的道路的车道线的曲率为0;车辆的定位系统的识别精度大于或等于精度阈值,并且,车辆的定位系统与车辆的地图匹配成功,基于车辆的地图确定车辆的定位系统识别的道路的车道线在预先设置的预瞄距离处的曲率。
[0106]
上述第一曲率确定模块,用于将车辆的摄像头识别的道路的车道线的曲率和车辆的定位系统识别的道路的车道线的曲率的最大值,作为定道路的车道线的第一曲率。
[0107]
上述第二曲率确定模块,用于如果车辆的自适应巡航系统处于开启状态,获取车辆的运动状态信息;其中,车辆的运动状态信息包括:纵向车速、前轮转角、车辆轴距、侧向加速度、右后轮车速、左后轮车速和后轮轮距;如果纵向车速小于或等于预设的第一速度阈值,基于前轮转角和车辆轴距确定车辆的车道线的第二曲率;如果纵向车速大于预设的第二速度阈值,基于右后轮车速、左后轮车速和后轮轮距、侧向加速度和纵向车速确定车辆的车道线的第二曲率;其中,第二速度阈值大于第一速度阈值;如果纵向车速大于第一速度阈值,并且,纵向车速小于或等于第二速度阈值,重新获取车辆的运动状态信息。
[0108]
上述第二曲率确定模块,用于基于右后轮车速、左后轮车速和后轮轮距计算车辆的第一项横摆角速度;基于侧向加速度和纵向车速计算车辆的第二项横摆角速度;基于第一项横摆角速度和第二项横摆角速度计算车辆的最终横摆角速度;基于最终横摆角速度确定车辆的车道线的第二曲率。
[0109]
上述安全车速确定模块,用于将第一曲率和第二曲率的最大值作为车辆的车道线
的最终曲率;基于最终曲率与预先设置的曲率与安全车速的对应关系,确定车辆的安全车速。
[0110]
上述最终车速确定模块,用于将车辆的期望车速、安全车速和预先设置的巡航车速的最小值作为车辆的最终车速。
[0111]
上述车辆行驶控制模块,用于通过车辆的自适应巡航系统基于最终车速确定车辆的期望加速度,控制车辆基于期望加速度行驶。
[0112]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的车辆的自适应巡航系统的控制装置的具体工作过程,可以参考前述的车辆的自适应巡航系统的控制方法的实施例中的对应过程,在此不再赘述。
[0113]
实施例四:
[0114]
本发明实施例还提供了一种电子设备,用于运行上述车辆的自适应巡航系统的控制方法;参见图5所示的一种电子设备的结构示意图,该电子设备包括存储器100和处理器101,其中,存储器100用于存储一条或多条计算机指令,一条或多条计算机指令被处理器101执行,以实现上述车辆的自适应巡航系统的控制方法。
[0115]
进一步地,图5所示的电子设备还包括总线102和通信接口103,处理器101、通信接口103和存储器100通过总线102连接。
[0116]
其中,存储器100可能包含高速随机存取存储器(ram,random access memory),也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口103(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接,可以使用互联网,广域网,本地网,城域网等。总线102可以是isa总线、pci总线或eisa总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图5中仅用一个双向箭头表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
[0117]
处理器101可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法的各步骤可以通过处理器101中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器101可以是通用处理器,包括中央处理器(central processing unit,简称cpu)、网络处理器(network processor,简称np)等;还可以是数字信号处理器(digital signal processor,简称dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit,简称asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array,简称fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器100,处理器101读取存储器100中的信息,结合其硬件完成前述实施例的方法的步骤。
[0118]
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,该计算机可执行指令在被处理器调用和执行时,计算机可执行指令促使处理器实现上述车辆的自适应巡航系统的控制方法,具体实现可参见方法实施例,在此不再赘述。
[0119]
本发明实施例所提供的车辆的自适应巡航系统的控制方法、装置和电子设备的计算机程序产品,包括存储了程序代码的计算机可读存储介质,程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中的方法,具体实现可参见方法实施例,在此不再赘述。
[0120]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统和/或装置的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
[0121]
另外,在本发明实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0122]
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(rom,read-only memory)、随机存取存储器(ram,random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0123]
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0124]
最后应说明的是:以上所述实施例,仅为本发明的具体实施方式,用以说明本发明的技术方案,而非对其限制,本发明的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
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