[發(fā)明專利]一種汽車智能自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)及其控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110309478.2
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN113044030A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉衛(wèi)東;李甜甜;王愛春;黃少堂;劉爍
• 申請（專利權(quán)）人: 江鈴汽車股份有限公司
• 主分類號: B60W30/14
• 分類號: B60W30/14;B60W40/072;B60W40/076;B60W40/06
• 代理公司: 南昌青遠專利代理事務(wù)所(普通合伙) 36123
• 代理人: 劉愛芳

1.一種汽車智能自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)，包括攝像頭模塊、高精度地圖和定位模塊、巡航控制模塊、執(zhí)行模塊，其特征在于：所述巡航控制模塊分別與高精度地圖和定位模塊、攝像頭模塊以及執(zhí)行模塊相連；所述攝像頭模塊用于探測前方道路情況，以獲得車輛前方一定距離內(nèi)的車輛及車道線信息，并將獲得的車輛和車道線信息發(fā)送至高精度地圖和定位模塊，高精度地圖和定位模塊根據(jù)其確定的車輛定位信息，匹配車輛在高精度地圖中的精確位置，并將車輛前方一定范圍內(nèi)的車道信息以及限速信息發(fā)給巡航控制模塊；所述執(zhí)行模塊包括電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、車身穩(wěn)定系統(tǒng)、發(fā)動機控制系統(tǒng)和變速箱控制系統(tǒng)，巡航控制模塊根據(jù)攝像頭識別的前方車輛和車道線信息以及高精度地圖模塊輸入的前方車輛及車道線信息，結(jié)合駕駛員設(shè)定的巡航車速及跟車時距，確定車輛目標(biāo)車速，并根據(jù)確定的目標(biāo)車速并結(jié)合車輛當(dāng)前車速以及與彎道起始位置的距離，計算出車輛減速時刻與目標(biāo)減速度，并將目標(biāo)減速度發(fā)送給車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)，計算出車輛目標(biāo)轉(zhuǎn)矩，發(fā)送給電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車智能自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)，其特征在于：所述高精度地圖和定位模塊包括高精度定位系統(tǒng)和高精度地圖數(shù)據(jù)包；所述高精度定位系統(tǒng)根據(jù)人造地球衛(wèi)星信號，融合攝像頭識別的車道線信息，并利用載波相位差分技術(shù)，以實時得到精準(zhǔn)的車輛定位信息；所述高精度地圖數(shù)據(jù)包包含道路級別的車道信息，車道信息包括道路的曲率、道路類型、道路坡度、道路車道線以及道路限速信息。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車智能自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1.駕駛員設(shè)定巡航速度及跟車距離，并激活自適應(yīng)巡航控制開關(guān)后，巡航開始；

S2.攝像頭模塊探測前方道路情況，獲得車輛前方一定距離內(nèi)的車輛及車道線信息，并將獲得的車輛和車道線信息發(fā)送至高精度地圖和定位模塊；

S3.高精度地圖和定位模塊根據(jù)其確定的車輛定位信息，匹配車輛在高精度地圖中的精確位置，并將車輛前方一定范圍內(nèi)的車道信息以及限速信息發(fā)給巡航控制模塊；

S4.巡航控制模塊根據(jù)攝像頭識別的前方車輛和車道線信息以及高精度地圖模塊輸入的前方車輛及車道線信息，結(jié)合駕駛員設(shè)定的巡航車速及跟車時距，確定車輛目標(biāo)車速，并根據(jù)確定的目標(biāo)車速并結(jié)合車輛當(dāng)前車速以及與彎道起始位置的距離，計算出車輛減速時刻與目標(biāo)減速度，并將目標(biāo)減速度發(fā)送給車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)，計算出車輛目標(biāo)轉(zhuǎn)矩，發(fā)送給電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)；車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)根據(jù)目標(biāo)減速度對車輛進行減速制動，電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)根據(jù)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩控制車輛保持在當(dāng)前車道內(nèi)行駛；當(dāng)車輛通過彎道后，系統(tǒng)根據(jù)駕駛員設(shè)定的巡航車速、道路前方車輛信息、道路信息等條件判斷需要加速時，巡航控制系統(tǒng)發(fā)送目標(biāo)加速度請求給車身穩(wěn)定系統(tǒng)，車身穩(wěn)定系統(tǒng)根據(jù)目標(biāo)加速度，將扭矩請求發(fā)送給發(fā)動機管理系統(tǒng)，發(fā)動機管理系統(tǒng)根據(jù)扭矩請求對車輛進行加速控制。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種汽車智能自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括如下步驟：在所述步驟S4中，車輛目標(biāo)車速為根據(jù)道路限速信息和駕駛員設(shè)定的巡航車速確定目標(biāo)車速的較低值。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種汽車智能自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于：當(dāng)目標(biāo)車速大于20m/s時，系統(tǒng)控制車輛的最大的加/減速度小于2m/s²，加/減速度變化率小于2.5m/m³,當(dāng)車速小于5m/s時，系統(tǒng)控制車輛的最大的加/減速度小于4m/s²，加/減速度變化率小于4.5m/m³。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種汽車智能自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括如下步驟：當(dāng)未獲取到道路限速信息，巡航控制模塊會根據(jù)道路曲率、道路類型、道路坡度計算出安全車速，所計算出的安全車速與駕駛員設(shè)定的巡航車速進行對比，取兩者中的較低值作為目標(biāo)車速。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種汽車智能自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于：

當(dāng)?shù)缆窙]有限速信息時，車輛不發(fā)生側(cè)滑的安全車速：

其中，μ₀為車輛與地面的間的靜摩擦系數(shù)；R為道路曲率半徑；m為汽車質(zhì)量；

不發(fā)生側(cè)翻的安全車速，

其中，F(xiàn)'為慣性離心力，L為車輛寬度，R為彎道曲率半徑，h_g為車輛質(zhì)心的高度，g為重力加速度，α為道路坡度。