車速控制裝置和包含該裝置的車速控制系統(tǒng)及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種車速控制裝置和包含該裝置的車速控制系統(tǒng)及其控制方法，該車速控制裝置包括：限速信息識(shí)別部，識(shí)別位于車輛前方的限速度地點(diǎn)的位置和限速；儲(chǔ)存部，儲(chǔ)存至少包含一個(gè)行駛特性的減速特性值；減速特性選擇部，從所述儲(chǔ)存部?jī)?chǔ)存的減速特性值中選擇與識(shí)別的所述限速度地點(diǎn)的位置和限速相對(duì)應(yīng)的減速特性值；目標(biāo)加速度計(jì)算部，基于所選的減速特性值計(jì)算控制車速至所述限速地點(diǎn)所需的目標(biāo)加速度。本發(fā)明的有益效果在于，以最佳速度將車速精密地控制至限速地點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】車速控制裝置和包含該裝置的車速控制系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車速控制裝置和包含該車速控制裝置的車速控制系統(tǒng)及其車速控制方法，具體是，響應(yīng)限速信息以控制車速的車速控制裝置、包含該車速控制系統(tǒng)及車速控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]智能巡航控制器(SCC: Smart Cruise Control,以下簡(jiǎn)稱SCC)是檢測(cè)前方車輛的距離、相對(duì)速度和前方道路信息等信息，并基于該信息自動(dòng)控制車速，不需駕駛者直接操作油門踏板或剎車踏板的控制裝置。
[0003]而實(shí)現(xiàn)所述SCC則必須有效實(shí)施車速的加速和減速控制。為此出現(xiàn)了各種響應(yīng)外部信息實(shí)施車速減速和加速控制的技術(shù)。其中韓國(guó)專利申請(qǐng)10-2010-0085932提出了一種響應(yīng)由導(dǎo)航儀檢測(cè)的限速控制剎車以實(shí)施車輛減速的技術(shù)。但該技術(shù)是在限速的檢測(cè)時(shí)刻立即實(shí)施剎車控制，在離限速地點(diǎn)較遠(yuǎn)的地點(diǎn)開(kāi)始實(shí)施減速而容易降低整體的行駛速度。而且該技術(shù)無(wú)法提供對(duì)車輛減速量的控制方案，無(wú)法解決隨著車輛減速量的增加駕駛感降低的問(wèn)題。
[0004]除了該技術(shù)之外，其他技術(shù)提出的通常利用的車輛加速及減速控制是除前方道路信息之外，一般考慮不到當(dāng)前該車輛的加速度。難以確保駕駛感且無(wú)法在所需的距離之內(nèi)以適當(dāng)速度精密地控制最佳車速。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種從車輛的SCC系統(tǒng)上應(yīng)對(duì)根據(jù)行駛狀況和駕駛特性精密地控制車速的車速控制裝置、車速控制系統(tǒng)及其控制方法，以解決所述問(wèn)題。
[0006]其目的在于提供一種在減速的過(guò)程中最小化駕駛者的駕駛感降低程度的車速控制裝置、車速控制系統(tǒng)及其控制方法。
[0007]其目的在于提供一種在設(shè)定的駕駛條件下，在剩余距離之內(nèi)無(wú)法保持適當(dāng)速度時(shí)對(duì)此進(jìn)行判斷且做出警告的車速控制裝置、車速控制系統(tǒng)及其方法。
[0008]本發(fā)明提供一種車速控制裝置，包括:限速信息識(shí)別部，識(shí)別位于車輛前方的限速度地點(diǎn)的位置和限速；儲(chǔ)存部，儲(chǔ)存至少包含一個(gè)行駛特性的減速特性值；減速特性選擇部，從所述儲(chǔ)存部?jī)?chǔ)存的減速特性值中選擇與識(shí)別的所述限速度地點(diǎn)的位置和限速相對(duì)應(yīng)的減速特性值；目標(biāo)加速度計(jì)算部，基于所選的減速特性值計(jì)算控制車速至所述限速地點(diǎn)所需的目標(biāo)加速度。
[0009]優(yōu)選地,所述限速識(shí)別部包括:導(dǎo)航部,從GPS (Global Positioning System)接收所述車輛的信息，并存有包含所述限速地點(diǎn)在內(nèi)的道路信息。
[0010]優(yōu)選地,所述減速特性選擇部是，依次反映所述減速特性值計(jì)算從當(dāng)前車速減速至所述限速所需的減速距離，對(duì)離所述限速地點(diǎn)的剩余距離和算出的所述減速距離進(jìn)行比較，如果判別所述剩余距離比所述減速距離長(zhǎng)，則選擇該減速特性值。[0011]優(yōu)選地，所述減速特性選擇部是基于當(dāng)前車輛加速度計(jì)算減速增加區(qū)段的包含于所述減速距離的第一減速距離。
[0012]優(yōu)選地，所述減速特性選擇部是計(jì)算減速恒定的區(qū)段的包含于所述減速距離的第
二減速距離。
[0013]優(yōu)選地，所述減速特性選擇部是計(jì)算減速減少的區(qū)段的包含于所述減速距離的第
三減速距離。
[0014]優(yōu)選地，所述行駛特性至少是所述目標(biāo)加速度的最大容許加速度、所述目標(biāo)加速度的最大變化率(Jerk)、速度控制增益、限速與目標(biāo)控制速度之差即容許速度中的一個(gè)。
[0015]另一方面，為實(shí)現(xiàn)所述目的另一發(fā)明提供一種車速控制方法，其實(shí)施步驟包括:a)識(shí)別位于車輛前方的限速地點(diǎn)的位置和限速；b)從至少包含一個(gè)行駛特性的減速特性值中選擇與所述限速地點(diǎn)的位置和限速相對(duì)應(yīng)的減速特性值；c)基于所選的減速特性值計(jì)算車速控制至所述限速地點(diǎn)所需的目標(biāo)加速度。
[0016]優(yōu)選地，所述車速控制方法的b)步驟包括以下步驟:b_l)反映所述減速特性值計(jì)算從當(dāng)前車速減速至所述限速所需的減速距離山-2)對(duì)至所述限速地點(diǎn)的剩余距離和算出的所述減速距離進(jìn)行比較；b_3)判別所述剩余距離比所述減速距離長(zhǎng)則選擇該減速特性值。
[0017]優(yōu)選地，所述車速控制方法的行駛特性至少是所述目標(biāo)加速度的最大容許加速度、所述目標(biāo)加速度的最大變化率(Jerk)、速度控制增益、限速與目標(biāo)控制速度之差即容限速度中的某一個(gè)。
[0018]另一方面，為實(shí)現(xiàn)所述目的，本發(fā)明提供一種車速控制系統(tǒng)，包括:第一車速控制裝置，識(shí)別位于車輛前方的限速地點(diǎn)的限速，從至少包含一個(gè)行駛特性的減速特性值中選擇與所述限速地點(diǎn)的位置和限速相對(duì)應(yīng)的減速特性值，基于所選的減速特性值計(jì)算車速控制至所述限速地點(diǎn)所需的第一目標(biāo)加速度；第二車速控制裝置，計(jì)算為用戶設(shè)定的車速控制或者保持與前方車輛的車距而控制車速所需的第二目標(biāo)加速度；目標(biāo)加速度決定部，基于計(jì)算的所述第一目標(biāo)加速度和所述第二目標(biāo)加速度，決定最終目標(biāo)加速度。
[0019]優(yōu)選地，還包括第一限速識(shí)別部，所述第一限速識(shí)別部包含從GPS(GlobalPositioning System)接收所述車輛的信息，存有包含所述限速地點(diǎn)在內(nèi)的道路信息的導(dǎo)航部。
[0020]優(yōu)選地，所述車速控制系統(tǒng)，還包括:激活判斷部，基于從所述第一車速控制裝置和所述第二車速控制裝置接收的激活信息，控制是否激活所述第一車速控制裝置。
[0021]優(yōu)選地，所述車速控制系統(tǒng)的所述激活信息至少是所述導(dǎo)航部接收的GPS(GlobalPositioning System)衛(wèi)星數(shù)量、所述導(dǎo)航部的信息有效性、是否激活駕駛者設(shè)定所述第一車速控制裝置以及是否激活當(dāng)前第二車速控制裝置中的某一個(gè)。
[0022]優(yōu)選地，所述車速控制系統(tǒng)還包括:減速特性選擇部，所述減速特性選擇部依次反映所述減速特性值計(jì)算從當(dāng)前車速減速至所述限速所需的減速距離，比較離所述限速地點(diǎn)的剩余距離和計(jì)算的所述減速距離，判別所述剩余距離比所述減速距離短，則選擇該減速特性值。
[0023]優(yōu)選地，所述車速控制系統(tǒng)的所述行駛特性至少是所述目標(biāo)加速度的最大容許加速度、所述目標(biāo)加速度的最大變化率(Jerk)、速度控制增益、限速與目標(biāo)控制速度之差即容限速度中的某一個(gè)。
[0024]優(yōu)選地，所述目標(biāo)加速度控制部是從計(jì)算的所述第一目標(biāo)加速度和所述第二目標(biāo)加速度中將值小的決定為最終目標(biāo)加速度。
[0025]本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)在于:
根據(jù)本發(fā)明提出的車速控制裝置和包含該裝置的車速控制系統(tǒng)及其控制方法，可以根據(jù)行駛狀況或者行駛特性，反映減速特性，以最佳速度精密地控制車速至限速地點(diǎn)。
[0026]根據(jù)本發(fā)明提出的車速控制裝置和包含該裝置的車速控制系統(tǒng)及其控制方法，從其構(gòu)成上，可以將最大容許加速度、最大變化率等行駛特性反映到車速控制上而最小化隨著減速降低的駕駛者的駕駛感。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1是本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的車速控制裝置圖。
[0028]圖2是與各減速特性值對(duì)應(yīng)的行駛特性的圖示表格。
[0029]圖3是減速距離與各減速距離區(qū)段的減速狀態(tài)圖。
[0030]圖4是本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的車速控制方法的順序圖。
[0031]圖5是減速特性值選擇方法的順序圖。
[0032]圖6是本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的車速控制系統(tǒng)圖。
[0033]圖中:
100:第一車速控制裝置；
110:限速信息識(shí)別部；
120:儲(chǔ)存部；
130:速度選擇部；
140:目標(biāo)加速度計(jì)算部；
200:第二車速控制裝置；
300:目標(biāo)加速度決定部；
400:激活判斷部。
【具體實(shí)施方式】
[0034]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。首先各附圖中的同一參照符號(hào)一般指的是同一個(gè)構(gòu)件?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0035]以下說(shuō)明的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例基于車輛通過(guò)SCC系統(tǒng)行駛中反映通過(guò)導(dǎo)航儀獲取的限速控制車速至限速地點(diǎn)的技術(shù)。
[0036]圖1是本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的車速控制裝置100圖。參照?qǐng)D1，本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的車速控制裝置100包括限速信息識(shí)別部110、儲(chǔ)存減速特性值的儲(chǔ)存部120、減速特性選擇部130和目標(biāo)加速度計(jì)算部140。
[0037]首先，限速信息識(shí)別部100的作用是識(shí)別位于車輛前方的限速地點(diǎn)，識(shí)別離檢測(cè)到限速地點(diǎn)的位置和限速。一個(gè)實(shí)施例中，所述限速信息識(shí)別部100可以包含導(dǎo)航部111。導(dǎo)航部111是從GPS (Global Positioning System)接收當(dāng)前車輛的位置信息。而且導(dǎo)航部111儲(chǔ)存包含限速地點(diǎn)在內(nèi)的道路信息。
[0038]儲(chǔ)存部120儲(chǔ)存至少包含一個(gè)行駛特性的減速特性值。圖2是與各個(gè)減速特性值對(duì)應(yīng)的行駛特性的圖示表格。參照?qǐng)D2，一個(gè)實(shí)施例中所謂行駛特性可以指目標(biāo)加速度的最大容許加速度、目標(biāo)加速度的最大變化率(Jerk)、速度控制增益、限速與目標(biāo)控制速度之差即容限速度等。目標(biāo)加速度是指根據(jù)當(dāng)前行駛地點(diǎn)至限速地點(diǎn)的距離，為該車輛在限速地點(diǎn)遵守限速而所需的加速度。圖2和上述說(shuō)明中對(duì)四種行駛特性進(jìn)行說(shuō)明，但并不限于本發(fā)明，可以由決定行駛特性的各種因素變更實(shí)施。
[0039]具有限定值的行駛特性被分組形成集合。行駛特性的集合與各個(gè)減速特性(圖2的1，2，3...12)相對(duì)應(yīng)。根據(jù)各個(gè)減速特性值，從減速控制的形式上會(huì)發(fā)生變化。行駛特性值應(yīng)用該減速特性計(jì)算減速距離時(shí)用于輸入的值。例如，參照?qǐng)D2，減速特性被選為“2”，并計(jì)算至限速地點(diǎn)的車輛目標(biāo)加速度時(shí)，目標(biāo)加速度的最大容許加速度限制在0.75m/s2以內(nèi)，目標(biāo)加速度的最大變化率(jerk)限制在0.40/s3以內(nèi)，速度控制增益是0.4s—1，容限速度輸入為0.4m/s。這里的減速距離是指從當(dāng)前的車速減速至限速所需的距離。容限速度(VJ是指限速(Vt)與目標(biāo)控制速度(Vmap)之差。
[0040]減速特性選擇部130是與上述限速信息識(shí)別部110識(shí)別的限速地點(diǎn)位置和限速，從儲(chǔ)存部120中儲(chǔ)存的減速特性值中選擇其中某一個(gè)。圖3是減速距離和減速距離區(qū)段類別減速狀態(tài)圖。一個(gè)實(shí)施例中，減速特性選擇部130是第一個(gè)反映限定的減速特性值(例如“2”)而算出減速距離(X)。減速距離可以用三種形態(tài)的減速區(qū)段距離表示。
[0041]第一、減速距離(X)可以包含減速增加區(qū)段的第一減速距離(Xl)。減速特性選擇部130接收車速傳感器輸入的當(dāng)前車輛的加速度，在此基礎(chǔ)上計(jì)算第一減速距離(χΡ。首先，利用以下公式(1)判別目標(biāo)加速度不受限時(shí)是否存在比例控制減速區(qū)段。
[0042]
【權(quán)利要求】
1.一種車速控制裝置，其特征在于，包括: 限速信息識(shí)別部，識(shí)別位于車輛前方的限速度地點(diǎn)的位置和限速； 儲(chǔ)存部，儲(chǔ)存至少包含一個(gè)行駛特性的減速特性值； 減速特性選擇部，從所述儲(chǔ)存部?jī)?chǔ)存的減速特性值中選擇與識(shí)別的所述限速度地點(diǎn)的位置和限速相對(duì)應(yīng)的減速特性值； 目標(biāo)加速度計(jì)算部，基于所選的減速特性值計(jì)算控制車速至所述限速地點(diǎn)所需的目標(biāo)加速度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車速控制裝置，其特征在于， 所述限速識(shí)別部包括:導(dǎo)航部，從GPS接收所述車輛的信息，并存有包含所述限速地點(diǎn)在內(nèi)的道路信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車速控制裝置，其特征在于， 所述減速特性選擇部是，依次反映所述減速特性值計(jì)算從當(dāng)前車速減速至所述限速所需的減速距離，對(duì)離所述限速地點(diǎn)的剩余距離和算出的所述減速距離進(jìn)行比較，如果判別所述剩余距離比所述減速距離長(zhǎng)，則選擇該減速特性值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車速控制裝置，其特征在于， 所述減速特性選擇部基于當(dāng)前車輛加速度計(jì)算減速增加區(qū)段的包含于所述減速距離的第一減速距離。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車速控制裝置，其特征在于， 所述減速特性選擇部計(jì)算減速恒定的區(qū)段的包含于所述減速距離的第二減速距離。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的車速控制裝置，其特征在于， 所述減速特性選擇部計(jì)算減速減少的區(qū)段的包含于所述減速距離的第三減速距離。
7.根據(jù)權(quán)利要求1~6中任意一項(xiàng)所述的車速控制裝置，其特征在于， 所述行駛特性至少是所述目標(biāo)加速度的最大容許加速度、所述目標(biāo)加速度的最大變化率、速度控制增益、限速與目標(biāo)控制速度之差的容許速度中的一個(gè)。
8.一種車速控制方法，其特征在于，其實(shí)施步驟包括: A:識(shí)別位于車輛前方的限速地點(diǎn)的位置和限速； b:從至少包含一個(gè)行駛特性的減速特性值中選擇與所述限速地點(diǎn)的位置和限速相對(duì)應(yīng)的減速特性值； c:基于所選的減速特性值計(jì)算車速控制至所述限速地點(diǎn)所需的目標(biāo)加速度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的車速控制方法，其特征在于，所述的b步驟中包括以下步驟: b-1:反映所述減速特性值計(jì)算從當(dāng)前車速減速至所述限速所需的減速距離； b-2:對(duì)離所述限速地點(diǎn)的剩余距離和算出的所述減速距離進(jìn)行比較； b-3:判別所述剩余距離比所述減速距離長(zhǎng)，則選擇該減速特性值。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的車速控制方法，其特征在于， 所述行駛特性至少是所述目標(biāo)加速度的最大容許加速度、所述目標(biāo)加速度的最大變化率、速度控制增益、限速與目標(biāo)控制速度之差的容限速度中的某一個(gè)。
11.一種車速控制系統(tǒng)，其特征在于，包括: 第一車速控制裝置，識(shí)別位于車輛前方的限速地點(diǎn)的限速，從至少包含一個(gè)行駛特性的減速特性值中選擇與所述限速地點(diǎn)的位置和限速相對(duì)應(yīng)的減速特性值，基于所選的減速特性值計(jì)算車速控制至所述限速地點(diǎn)所需的第一目標(biāo)加速度；第二車速控制裝置，計(jì)算為用戶設(shè)定的車速控制或者保持與前方車輛的車距而控制車速所需的第二目標(biāo)加速度；目標(biāo)加速度決定部，基于計(jì)算的所述第一目標(biāo)加速度和所述第二目標(biāo)加速度，決定最終目標(biāo)加速度。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的車速控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括:第一限速識(shí)別部，所述第一限速識(shí)別部包含從GPS接收所述車輛的信息，存有所述限速地點(diǎn)在內(nèi)的道路信息的導(dǎo)航部。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的車速控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括:激活判斷部，基于從所述第一車速控制裝置和所述第二車速控制裝置接收的激活信息，控制是否激活所述第一車速控制裝置。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的車速控制系統(tǒng)，其特征在于，所述激活信息至少是所述導(dǎo)航部接收的GPS衛(wèi)星數(shù)量、所述導(dǎo)航部的信息有效性、是否激活駕駛者設(shè)定所述第一車速控制裝置以及是否激活當(dāng)前第二車速控制裝置中的某一個(gè)。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的車速控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括:減速特性選擇部，所述減速特性選擇部依次反映所述減速特性值計(jì)算從當(dāng)前車速減速至所述限速所需的減速距離，比較離所述限速地點(diǎn)的剩余距離和計(jì)算的所述減速距離，判別所述剩余距離比所述減速距離短，則選擇該減速特性值。
16.根據(jù)權(quán)利要求11~15中任意一項(xiàng)所述的車速控制系統(tǒng)，其特征在于，所述行駛特性至少是所述目標(biāo)加速度的最大容許加速度、所述目標(biāo)加速度的最大變化率、速度控制增益、限速與目標(biāo)控制速度之差的容限速度中的某一個(gè)。
17.根據(jù)權(quán)利要求11~15中任意一頂所述的車速控制系統(tǒng)，其特征在于，所述目標(biāo)加速度決定部是從計(jì)算的所述第一目標(biāo)加速度和所述第二目標(biāo)加速度中將值小的決定為最終目標(biāo)加速度。
【文檔編號(hào)】B60W30/14GK103661376SQ201210456387
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2012年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月26日
【發(fā)明者】咸俊豪 申請(qǐng)人:現(xiàn)代摩比斯株式會(huì)社