CN102815300A - 巡航控制装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种巡航控制装置及其控制方法。该方法包括以司机输入的速度行驶车辆，从导航设备接收道路信息，确认所述道路信息中是否存在减速信息，如果存在减速信息，确认对应于所述减速信息的速度，以及如果所确认的速度大于所输入的速度，将所述车辆的速度控制为所确认的速度。如果车辆速度超过道路的速度限制，车辆速度自动降低到速度限制以下，并实施警告功能。所以，降低了超速引起事故的概率，并且可使司机遵守道路交通法且防止因超速被征收罚款。此外，在减速带或弯道处自动降低车辆速度，能够增加安全性及司机舒适感。

Description

巡航控制装置及其控制方法

技术领域

本发明的实施方式涉及控制车辆行驶速度的巡航控制装置及其控制方法。

背景技术

巡航控制装置用于在司机没有踩在油门踏板上的情况下，使车辆在由司机设置的速度下行驶，同时保持该车辆与车辆前方物体之间的安全距离。

更具体地说，如果司机通过操作相应的模式设置按钮设置了巡航控制模式，并且随后设置了车辆速度，则即使司机没有踩在油门踏板上，巡航控制装置也能够以司机设置的速度行驶车辆，同时保持该车辆与车辆前方物体之间的安全距离。

不论外部道路环境如何，都可以基于司机的意愿设置巡航控制装置的这种巡航控制模式，并且保持车辆的当前行驶速度，这使得司机即使在没有踩在油门/减速踏板上的情况下也能舒适地以期望的速度驾驶车辆。

然而，事实上，不同的道路具有不同的速度限制。

当基于巡航控制模式，车辆速度被预设为120km/h的车辆出现在速度限制100km/h的道路上时，司机可能没有意识到他/她忽视了道路速度限制为100km/h的事实而以预设的120km/h速度驾驶车辆，从而在无意间违反了道路交通法。当被速度传感摄像头拍下时，这会使得司机由于违反速度限制而受罚。

此外，为了在弯道或减速带处降低速度，即使不方便，司机也必须直接踩刹车或改变车辆速度。

发明内容

因此，本发明的一方面提供了一种巡航控制装置及其控制方法，该巡航控制装置可以从导航设备接收道路信息，并在所接收到的道路信息中包括减速信息时降低车辆速度。

本发明的另一方面提供了一种可以将减速信息通知车辆司机的巡航控制装置及其方法。

本发明的其它方面将部分地在以下的说明书中进行阐述，并且部分地根据本说明书而显而易见，或者可以从本实施方式的实践获知。

根据本发明的一方面，一种巡航控制装置包括：通信单元，该通信单元从导航设备接收道路信息；以及控制器，该控制器确认所述道路信息中是否存在减速信息，如果存在所述减速信息则确认对应于所述减速信息的速度，并且将所确认的速度与当前速度进行比较，以在所确认的速度大于所述当前速度时将车辆速度控制为所确认的速度。

所述减速信息可以包括弯道位置、车辆在弯道处的转弯半径、减速带的位置和速度限制这些中的至少其中之一。

巡航控制装置还可以包括轮速检测单元，该轮速检测单元检测所述车辆处提供的多个车轮中的每个车轮的速度，如果所述减速信息指示弯道的存在，则所述控制器可以基于多个车轮的速度计算车辆速度，并可以基于所述车辆速度和所述车辆在所述弯道处的所述转弯半径计算允许的车辆速度，以将所述车辆的所述速度控制为在所述弯道的所述位置处为所述允许的车辆速度。

巡航控制装置还可以包括速度输入单元，该速度输入单元从司机接收所述车辆的速度，所述控制器可以对所述司机输入的速度与所述允许的车辆速度进行比较，以基于比较结果将所述车辆的所述速度控制为所述两个速度中较低的速度。

如果所述减速信息指示减速带的存在，则所述控制器可以获取预定恒速。

如果所述减速信息指示所述速度限制，则所述控制器可以确认最高速度限制，以将所述车辆的所述速度控制为所述最高速度限制。

巡航控制装置还可以包括速度输入单元，该速度输入单元从司机接收所述车辆的速度，所述控制器可以对所述司机输入的速度与所述最高速度限制进行比较，以基于比较结果将所述车辆的所述速度控制为所述两个速度中较低的速度。

根据本发明的另一方面，一种巡航控制方法包括以司机输入的速度行驶车辆，从导航设备接收道路信息，确认所述道路信息中是否存在减速信息，如果存在减速信息，确认对应于所述减速信息的速度，如果基于所确认的速度与所输入的速度的比较结果，所确认的速度大于所输入的速度，将所述车辆的速度控制为所确认的速度。

确认是否存在减速信息可以包括确认是否存在弯道位置、车辆在弯道处的转弯半径、减速带的位置和速度限制这四者中的至少其中之一。

所述控制所述车辆的速度可以包括检测所述车辆处提供的多个车轮中的每个车轮的速度，如果所述减速信息中存在弯道的位置和转弯半径，则基于所述多个车轮的速度计算所述车辆速度，基于所述车辆速度和所述车辆在所述弯道处的所述转弯半径计算侧向加速度，基于所述侧向加速度计算允许的车辆速度，以及将所述车辆的所述速度控制为在所述弯道的所述位置为所述允许的车辆速度。

控制所述车辆的速度可以包括对所输入的速度与所允许的车辆速度进行比较以将所述车辆的所述速度控制为较低的速度。

控制所述车辆的速度可以包括如果所述减速信息中存在所述减速带的位置，将所述车辆的所述速度控制为预定恒速。

所述控制所述车辆的速度可以包括如果所述减速信息中存在所述速度限制，则确认最高速度限制，以及将所述车辆的所述速度控制为所述最高速度限制。

可以对所输入的速度与所述最高速度限制进行比较以将所述车辆的速度控制为这两个速度中较低的速度。

附图说明

通过结合附图对实施方式的以下描述，本发明的这些和/或其它方面将显而易见且更易于理解，其中：

图1为示出了根据本发明实施方式的巡航控制装置和外部设备之间的关系的框图；

图2为根据本发明实施方式的巡航控制装置的详细框图；

图3为示出了根据本发明实施方式的巡航控制装置的控制方法的流程图；以及

图4为示出了根据本发明实施方式的巡航控制装置的控制方法的详细运行方式的流程图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的实施方式，在附图中例示出了本发明的示例，其中相同的参考编号用以标注相同的元件。

图1为示出了根据本发明实施方式的巡航控制装置和外部设备之间的关系的框图，图2为根据本发明实施方式的巡航控制装置的详细框图。

巡航控制装置100用于控制车辆行驶速度来帮助车辆以预设的速度或司机输入的速度行驶。巡航控制装置100包括速度输入单元110、轮速检测单元120、距离检测单元130、第一控制器140、第一通信单元150和第一显示单元160。

速度输入单元110接收由司机输入的所期望的车辆行驶速度，并将所输入的车辆行驶速度发送给第一控制器140。

轮速检测单元120设置在各车轮（左前轮FL和右前轮FR和左后轮RL和右后轮RR）处以检测轮速并向第一控制器140发送检测出的轮速。

距离检测单元130检测以巡航控制模式行驶的车辆与车辆前方物体之间的距离，并向第一控制器140发送检测到的距离。

距离检测单元130被安装于车辆的前表面，并用于检测车辆前方物体的位置以及该车辆与物体之间的距离。因此，距离检测单元130可以是雷达装置，其在预定角度内向车辆前方发射电磁波并接收来自车辆前方物体的反射波。

反射波包括用于计算有关于车辆前方物体的角度、相对距离、相对速度等的信息。

第一控制器140接收由速度输入单元110输入的车辆速度并向驾驶设备300发送该输入速度。这使车辆能够以司机输入的速度行驶。

此外，第一控制器140可以直接控制驾驶设备300使车辆以由速度输入单元110输入的速度行驶。

第一控制器140基于距离检测单元130发送的、车辆与车辆前方物体之间的距离控制车辆速度。

更具体地说，第一控制器140首先基于轮速检测单元120发送的各轮速计算左右前轮与左右后轮之间的速度差，然后基于算出的轮速差以及左轮和右轮之间的距离计算前轮的偏航速度（yaw rate）和后轮的偏航速度。从而第一控制器140可以利用前轮的偏航速度和后轮的偏航速度，计算左后轮速度和右后轮速度中较慢的轮速。在这种情况下，基于算出的较慢的轮速计算车辆速度。

第一控制器140还通过分析距离检测单元130发送的关于反射波的信息以及车辆速度，通过预设算法，计算车辆和车辆前方物体之间的相对速度和相对距离。

控制器140基于相对速度和相对距离判断车辆是否安全。如果判定车辆是安全的，则第一控制器140则向驾驶设备300发送速度保持信号。另一方面，如果判定车辆处于危险中，则第一控制器140则向刹车设备400发送刹车信号，并控制第一显示单元160显示警告信号。

第一控制器140可以基于安全结果直接控制驾驶设备300和刹车设备400以控制车辆速度。

驾驶设备300控制驱动车辆的左前、右前、左后和右后轮，以保持第一控制器140发送的行驶速度。

如果车辆及车辆前方物体之间的相对距离小于预设的安全距离，则刹车设备400响应于从第一控制器140施加的控制信号操作以实施刹车来保持基准距离而防止车辆碰撞。

更具体地说，如果车辆与车辆前方的物体之间的距离小于安全距离，则操作刹车设备400的刹车（未示出）以降低车辆速度。在这种情况下，所降低的目标速度为第一控制器140发送的速度。

第一控制器140可以向导航设备200请求道路信息。如果导航设备200发送了道路信息，则第一控制器140接收该道路信息并判断所接收的道路信息是否包含减速信息。

如果道路信息不包含减速信息，则第一控制器140保持当前速度。另一方面，如果道路信息包含减速信息，则第一控制器140确认所包含的是哪种减速信息。

此处，道路信息的示例包括道路名称、道路位置、车道、交通灯、车道数量发生变化的地点、十字路口、收费站位置、弯道及减速带位置、速度限制、学区等。

减速信息的示例包括减速带、弯道、速度限制、学区等。

如果减速信息指示存在减速带，则第一控制器140先确认减速带的位置，并向刹车设备400发送预定恒速以使车辆在经确认的位置处以预定恒速行驶。然后，在车辆驶出减速带位置之后，第一控制器140向驾驶设备300发送司机输入的速度。在这种情况下，第一控制器140可以基于当前车辆速度、当前车辆位置和减速带位置判断以预定恒速行驶所需的时间。

此处，预定速度约为30km/h。

如果减速信息指示存在弯道，则第一控制器140确认该弯道的位置以及车辆在弯道处的转弯半径。因此，第一控制器140可以基于转弯半径和车辆速度估计车辆的侧向加速度，并可以基于所估计出的侧向加速度和预设的所允许的侧向加速度计算所允许的车辆速度，如下：

在这种情况下，必须控制车辆速度以使侧向加速度不超过预设值（0.3G），因此，所允许的车辆速度如下：

第一控制器140比较司机输入的速度与所允许的车辆速度以获得两个速度中较小的一个，以使得车辆以所获得的速度行驶。

如果减速信息指示速度限制，则第一控制器140确认当前道路的最高速度限制，并对所确认的最高速度限制与司机输入的速度进行比较。在这种情况下，如果最高速度大于司机输入的速度，则第一控制器140控制车辆以司机输入的速度行驶，如果最高速度小于司机输入的速度，则控制车辆以最高速度行驶。这可以阻止超速。

此处速度限制包括最低速度和最高速度。

如果减速信息指示存在学区，则第一控制器140可以控制车辆以预定速度或更低的速度（约30km/h或更低）行驶。

显示单元160显示必须降低司机输入的速度以帮助司机认识到车辆减速的必要性。此外，显示单元160可以在需要减速时输出警告音。

导航设备200利用全球定位系统（GPS）测量车辆的当前位置并显示当前位置的道路信息。

在司机输入目的地的情况下，导航设备200还基于路线搜索方法搜索从当前位置到司机输入的目的地的路线，并进行沿着搜索出的路线到达目的地的引导。

导航设备包括输入单元210、GPS单元220、第二控制器230、第二显示单元240、存储单元250、地图信息数据库260和第二通信单元270。

输入单元210包括多个按钮以进行目的地的输入、音量和声音开/关、及道路信息的发送。输入单元210向第二控制器230发送有关于由司机选出的按钮的信息。

比如，如果司机通过输入单元210输入了目的地信息，则输入单元210向第二控制器230发送所输入的目的地信息。并且，如果司机按下用于发送道路信息的按钮，则输入单元210向第二控制器230发送输入信号。

GPS单元220从多个GPS卫星接收位置信号以计算GPS单元220的位置并向第二控制器230发送计算出的GPS单元220的位置（即车辆位置）。GPS单元220包括从多个GPS卫星接收卫星信号的GPS天线、测量车辆加速度的加速传感器（未示出）以及感应车辆方向的方向传感器（未示出）。GPS单元220向第二控制器230发送车辆的当前位置、加速度数据和方向数据。

如果输入单元210发送了目的地信息，则第二控制器230搜索从当前位置到目的地的路线，并实施搜索出的路径的地图匹配，显示地图匹配数据并引导车辆从当前位置到达目的地。

如果由输入单元210发送了路线信息，则第二控制器230向巡航控制装置100发送车辆当前所处道路的信息。

此处，道路信息的示例包括道路名称、道路位置、车道、交通灯、车道数量发生变化的地点、十字路口、收费站位置、弯道及减速带位置、速度限制、学区等。

第二显示单元240基于第二控制器230的指令显示车辆的当前位置所匹配的地图、工作情况和其它信息。

第二显示单元240可以是液晶显示器（LCD）或触摸屏。在触摸屏的情况下，第二显示单元240可以显示多个按钮以控制导航设备200的操作。在这种情况下，当触摸了某一所显示的按钮或地图上的某一道路时，第二显示单元240向第二控制器230发送触摸点的位置值。

存储单元250可以存储控制程序以控制导航设备200的操作，并存储有关于搜索出的路线的信息。

存储单元250还存储道路信息将被发送到的巡航控制装置100的标识号。

地图信息数据库260存储地图数据，地图数据包含基于经度和纬度地理道路、道路名称、位置信息、车道信息和速度限制所匹配的地形，交通灯位置、减速带位置、速度限制、弯道位置、学区和道路变换地点。

道路变换地点指道路车道数量发生变化的地点、十字路口等地点。

第二通信单元270进行与巡航控制装置100的无线/有线通信，并基于第二控制器230的指令向巡航控制装置100发送道路信息。

导航设备200可以由提供道路信息的终端（如智能手机）替换。

图3和图4为示出了根据本发明实施方式的巡航控制装置的控制方法的流程图。

首先，如果司机选择了巡航控制模式，并且由输入单元110输入了所期望的车辆行驶速度（501），则巡航控制装置100将输入速度设置到车辆速度。

然后，巡航控制装置100控制车辆以输入速度行驶（502）。

在这种情况下，巡航控制装置100的距离检测单元130检测车辆前方的物体的位置并测量车辆与该物体间的距离。由此，巡航控制装置100基于测量结果控制车辆速度。

也就是说，如果车辆和车辆前方的物体之间的距离大于安全距离，则车辆速度保持为所输入的速度。而且，如果车辆和车辆前方的物体之间的距离小于安全距离，则进行刹车控制以使车辆以降低了的速度行驶。

以这种方式，可以防止车辆碰撞并提高行驶的稳定性和可靠性。

接着，巡航控制装置100进行与导航设备200的通信，并从导航设备200接收有关车辆当前所处道路的信息。

也就是说，如果导航设备200发送了有关当前的道路的信息（503），则巡航控制装置100确认所发送的道路信息（504）以判断道路信息是否包含减速信息（505）。

在这种情况下，如果道路信息不包含减速信息，则巡航控制装置100控制车辆以司机输入的速度行驶。另一方面，如果道路信息包含减速信息，则巡航控制装置100获取相应于减速信息的速度（506）。

接着，巡航控制装置100控制驾驶设备300和刹车设备400的操作以使得车辆以所获取的速度行驶（507）。

以下，将参照图4对减速控制详细描述。

巡航控制装置100判断减速信息是否指示了前方存在弯道（506-1）。在这种情况下，如果减速信息指示存在弯道，则巡航控制装置100确认该弯道的位置以及车辆在弯道处的转弯半径。

接着，巡航控制装置先基于轮速检测单元120发送的各轮速计算左右前轮与左右后轮之间的速度差，然后基于算出的轮速差以及左轮和右轮之间的距离计算前轮的偏航速度和后轮的偏航速度，并且还利用前轮的偏航速度和后轮的偏航速度，计算左后轮速度和右后轮速度中较慢的车轮速度。在这种情况下，基于算出的较慢的轮速计算车辆速度。

接着，巡航控制装置100基于转弯半径和车辆速度估计车辆的侧向加速度（506-2），并基于所估计出的侧向加速度和预设的所允许的侧向加速度计算所允许的车辆速度。

由于必须控制车辆速度以使侧向加速度不超过预设值（0.3G），因此，所允许的车辆速度如下：

接着，巡航控制装置100比较司机输入的速度与所允许的车辆速度以获得两个速度中较小的一个（506-3），以使得车辆以所获得的速度行驶。

巡航控制装置100判断减速信息是否指示了前方存在减速带（506-4）。如果判定减速信息指示存在减速带，则巡航控制装置100获取预定恒速（506-5）。

接着，巡航控制装置100确认减速带的位置，并控制车辆在通过减速带时以预定速度行驶。在这种情况下，可以基于当前车辆速度、当前车辆位置和减速带位置判断以预定速度行驶所需的时间。此处，预定速度约为30km/h。

接着，在车辆驶出减速带的位置之后，巡航控制装置100控制车辆以司机输入的速度行驶。

巡航控制装置100判断减速信息是否指示速度限制（506-6）。如果判定减速信息指示速度限制，则巡航控制装置100确认当前道路的最高速度限制，并对所确认的最高速度限制与司机输入的速度进行比较（506-7）。

接着，如果最高速度大于司机输入的速度，则巡航控制装置100控制车辆保持司机输入的速度（506-8），如果最高速度小于司机输入的速度，则获取最高速度（506-9）以控制车辆以所获取的最高速度行驶。这可以阻止超速。

此处速度限制包括最低速度和最高速度。

接着，如果道路信息不包括弯道、减速带和速度限制三者，则巡航控制装置100再次确认减速信息的存在（506-10）。

如果车辆速度超过道路的速度限制，则车辆速度自动降低到速度限制以下，并进行警告操作。所以，降低了超速引起事故的概率，并且，使司机遵守道路交通法且可防止因超速被征收罚款。

此外，在减速带或弯道处自动降低车辆速度，能够增加安全性及司机舒适感。

基于来自导航设备的道路信息控制车辆速度的巡航控制装置的配置可以被应用于自适应巡航控制装置和智能巡航控制装置。

尽管已示出并描述了本发明的实施方式，本领域的技术人员将理解的是，可以在不背离本发明的原理和精神的情况下对实施方式进行修改，本发明的范围由权利要求及其等同方式限定。

Claims (14)

1.一种巡航控制装置，所述巡航控制装置包括：

通信单元，所述通信单元从导航设备接收道路信息；以及

控制器，所述控制器确认所述道路信息中是否存在减速信息，如果存在所述减速信息则确认对应于所述减速信息的速度，并且将所确认的速度与当前速度进行比较，以在所确认的速度大于所述当前速度时将车辆的速度控制到所确认的速度。

2.根据权利要求1所述的巡航控制装置，其中，所述减速信息包括弯道位置、车辆在弯道处的转弯半径、减速带的位置和速度限制这四者中的至少其中之一。

3.根据权利要求2所述的巡航控制装置，所述巡航控制装置还包括轮速检测单元，所述轮速检测单元检测设置在所述车辆上的多个车轮中的各车轮的速度，

其中，如果所述减速信息指示弯道的存在，则所述控制器基于所述多个车轮的速度计算所述车辆的速度，并基于所述车辆的速度和所述车辆在所述弯道处的所述转弯半径计算允许的车辆速度，以将所述车辆的所述速度控制为在所述弯道的位置为所述允许的车辆速度。

4.根据权利要求3所述的巡航控制装置，所述巡航控制装置还包括速度输入单元，所述速度输入单元从司机接收所述车辆的速度，

其中，所述控制器对所述司机输入的速度与所述允许的车辆速度进行比较，基于比较结果将所述车辆的所述速度控制为所述司机输入的速度和所述允许的车辆速度这两个速度中较低的速度。

5.根据权利要求2所述的巡航控制装置，其中，如果所述减速信息指示减速带的存在，则所述控制器获取预定恒速。

6.根据权利要求2所述的巡航控制装置，其中，如果所述减速信息指示所述速度限制，则所述控制器确认最高速度限制，以将所述车辆的所述速度控制到所述最高速度限制。

7.根据权利要求6所述的巡航控制装置，所述巡航控制装置还包括速度输入单元，所述速度输入单元从司机接收所述车辆的速度，

其中，所述控制器对所述司机输入的速度与所述最高速度限制进行比较，以基于比较结果将所述车辆控制为所述司机输入的速度与所述最高速度限制这两个速度中较低的速度。

8.一种巡航控制方法，所述巡航控制方法包括以下步骤：

以司机输入的速度行驶车辆；

从导航设备接收道路信息；

确认所述道路信息中是否存在减速信息；

如果存在减速信息，则确认对应于所述减速信息的速度；以及

如果基于所确认的速度与所输入的速度的比较结果，所确认的速度大于所输入的速度，则将所述车辆的速度控制为所确认的速度。

9.根据权利要求8所述的巡航控制方法，其中，确认是否存在减速信息包括确认是否存在弯道位置、车辆在弯道处的转弯半径、减速带的位置和速度限制这四者中的至少其中之一。

10.根据权利要求9所述的巡航控制方法，其中，所述控制所述车辆的速度包括：

如果所述减速信息中存在弯道的位置和转弯半径，则检测设置在所述车辆上的多个车轮中的各车轮的速度；

基于所述多个车轮的速度计算所述车辆的速度；

基于所述车辆的速度和所述车辆在所述弯道处的所述转弯半径计算侧向加速度；

基于所述侧向加速度计算允许的车辆速度；以及

将所述车辆的所述速度控制为在所述弯道的位置处为所述允许的车辆速度。

11.根据权利要求10所述的巡航控制方法，其中，控制所述车辆的所述速度包括将所输入的速度与所述允许的车辆速度进行比较以将所述车辆的速度控制为较低的速度。

12.根据权利要求9所述的巡航控制方法，其中，控制所述车辆的速度包括如果所述减速信息中存在所述减速带的位置，则将所述车辆的速度控制为预定恒速。

13.根据权利要求9所述的巡航控制方法，其中，所述控制所述车辆的速度包括：

如果所述减速信息中存在所述速度限制，则确认最高速度限制；以及

将所述车辆的所述速度控制为所述最高速度限制。

14.根据权利要求13所述的巡航控制方法，其中，对所输入的速度与所述最高速度限制进行比较以将所述车辆的速度控制为所输入的速度与所述最高速度限制这两个速度中较低的速度。

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