实时预期速度控制制造技术

本发明专利技术涉及实时预期速度控制。具体而言，本发明专利技术涉及用于通过如下方式来实时生成速度分布的预期速度控制系统和方法，即：迭代地计算与电子识别的目标弯道相关联的建议的降低的速度，直到所建议的速度符合基于横向加速度的舒适性度量和基于转向角的安全性度量，并且根据纵向舒适性度量来实施速度分布，并给用户提供覆盖选择。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及用于车辆巡航控制的预期速度规划，并且具体而言，涉及响应于变化的道路属性的实时的速度分布（speed-profile）生成。
技术实现思路
本专利技术包括下述方案：方案1. 一种车辆预期速度控制系统，包括：车辆速度分布生成器，其配置成根据至少部分地从地图数据识别的目标弯道的预测的横向加速度，来生成速度分布；以及速度控制器，其配置成根据所述速度分布来促动车辆减速，其中，根据下式来计算所述预测的横向加速度，即：其中，是预测的横向加速度，ypred是车辆的预测的横向位置，是与以车辆为中心的车道的预测的横向偏差的时间微分，pred是预测的车辆方位角，是所述预测的车辆方位角的时间微分，rpred是预测的车辆横摆角速度，pred是所述预测的车辆横摆角速度rpred的时间微分，δpred是预测的转向角，m是车辆质量，I是车辆惯量，Cf和Cr分别是车辆的前后侧偏刚度，并且θ是倾斜角。方案2. 如方案1所述的车辆预期速度控制系统，其特征在于，所述车辆速度分布生成器还被配置成根据所述目标弯道处的预测的横向加速度来生成所述速度分布。方案3. 如方案2所述的车辆预期速度控制系统，其特征在于，所述车辆速度分布生成器还被配置成根据转向角的变化来生成所述速度分布。方案4. 如方案1所述的车辆预期速度控制系统，其特征在于，所述车辆速度分布生成器还被配置成根据5阶多项式方程将行驶路径建模为以车辆为中心的路径（VCP）。方案5. 如方案2所述的车辆预期速度控制系统，其特征在于，所述速度分布生成器还被配置成根据“scurve“ =(vx,pred2-vx,current2)/ 2ax,lim来计算减速位置“scurve”，其中，“scurve”是当前车辆位置和所述目标弯道跨越的距离，并且“ax,lim”是纵向减速限制，“vx,pred”是预测的纵向速度，并且“vx,current2”是当前纵向速度。方案6. 如方案5所述的车辆预期速度控制系统，其特征在于，位置追踪单元包括全球定位系统（GPS）接收器。方案7. 如方案5所述的车辆预期速度控制系统，其特征在于，位置追踪单元被配置成，响应于失去GPS信号，根据航位推算算法来追踪车辆位置，所述航位推算算法包括卡尔曼滤波。方案8. 如方案2所述的车辆预期速度控制系统，还包括配置成通知驾驶员计划的减速的人机接口（HMI）。方案9. 如方案8所述的车辆预期速度控制系统，其特征在于，所述HMI还被配置成提示驾驶员覆盖所述计划的减速。方案10. 一种用于预期速度控制的方法，包括：提供车辆速度命令生成器，其配置成根据通过至少部分地从地图数据识别的目标弯道的预测的横向加速度来生成速度分布；以及响应于根据所述速度分布的减速使车辆减速，其中，根据下式来计算所述预测的横向加速度pred，即：其中，是预测的横向加速度，ypred是所述车辆的预测的横向位置，是与车道中心的预测的横向偏差的时间微分，pred是预测的车辆方位角，是所述预测的车辆方位角的时间微分，rpred是预测的车辆横摆角速度，pred是所述预测的车辆横摆角速度rpred的时间微分，δpred是预测的转向角，m是车辆质量，I是车辆惯量，Cf和Cr分别是车辆的前后侧偏刚度，并且θ是倾斜角。方案11. 如方案10所述的方法，其特征在于，速度分布生成器还被配置成根据“scurve“ =(vx,pred2-vx,current2)/ 2ax,lim来计算减速位置“scurve”，其中，“scurve”是当前车辆位置和所述目标弯道跨越的距离，并且“ax,lim”是纵向减速限制，“vx,pred”是预测的纵向速度，且“vx,current2”是当前纵向速度。方案12. 如方案10所述的方法，其特征在于，所述纵向减速限制“ax,lim”以小于或等于0.15g的值来实施。方案13. 如方案10所述的方法，其特征在于，所述车辆速度命令生成器还被配置成根据与所述目标弯道相关联的预测的转向角来生成所述速度分布。方案14. 如方案13所述的方法，其特征在于，所述车辆速度命令生成器还被配置成根据与所述目标弯道相关联的预测的转向角变化来生成所述速度分布。方案15. 如方案14所述的方法，其特征在于，所述速度分布生成器包括配置成追踪车辆位置的位置追踪单元。方案16. 如方案15所述的方法，其特征在于，所述位置追踪单元包括全球定位系统（GPS）接收器。方案17. 如方案15所述的方法，其特征在于，追踪模块被配置成，响应于失去GPS信号，根据航位推算算法来追踪车辆位置，所述航位推算算法包括卡尔曼滤波。方案18. 如方案10所述的方法，还包括通知驾驶员建议的减速。方案19. 如方案10所述的方法，还包括提供请求驾驶员覆盖所述建议的减速的提示。方案20. 如方案18所述的方法，还包括提供请求驾驶员覆盖所述建议的减速的提示。方案21. 如方案14所述的方法，其特征在于，所述速度分布生成器包括配置成追踪车辆位置的位置追踪单元,其中，所述位置追踪单元包括全球定位系统（GPS）接收器。附图说明视为本专利技术的主题在说明书的结尾部分中具体地指出并明确地要求权利。根据下面的详细描述和附图，最佳地理解特征以及它们的相互作用、操作和优点，在附图中：图1为根据一个示例的配备有预期速度控制装置的车辆的示意性透视图；图2为根据一个示例的预期速度控制系统的示意性框图；图3为根据一个示例的图1的车辆在预计到电子检测到的即将到来的弯道而自动减速期间的示意性顶视图；图4为根据一个示例的讨论图3的弯道的图1的车辆的矢量图；以及图5为根据一个示例描绘了预期速度控制中所涉及的操作步骤的流程图。将理解的是，为了清楚起见，附图元件可能未按比例绘制，并且类似的元件可以共用相同的附图标记。具体实施方式下面的描述包括提供本专利技术的彻底理解所需的细节，并且应当理解的是，示例可以在没有这些具体细节的情况下来实施。此外，已省略了公知的方法、过程和部件，以便突出这些示例的特征。目前的示例一般涉及用于车辆巡航控制的预期速度控制，并且具体而言，涉及响应于变化的道路属性的实时的速度分布生成，如上所述。贯穿本文件将使用以下术语。“道路属性”指的是道路的相关性质，尤其是如曲率、斜率和倾斜角。“车辆参数”指的是车辆相关的性质，尤其是如车辆质量、车辆惯性、重心至每个轮轴跨越的距离外加前后侧偏刚度。“动态车辆变量”指的是变化的状态变量，尤其是如车辆位置、纵向和横向速度、纵向和横向加速度、转向角、转向角的变化以及角方位（angular heading）。根据一个示例，“弯道”指的是路段中具有基本上相同的曲率半径的一组点。现在转到图1和图2，图1为根据一个示例的汽车5的一般示意性透视图，所述汽车5配备有操作性地联接到一个或多个全球定位系统（GPS）接收器9的预期速度控制系统1、前向的摄像机11、用于检测即将到来的物体和车辆的物体检测传感器13。图2为根据一个示例描绘了图1的预期速度控制系统1的部件的示意性框图。一般而言，根据一个示例，预期速度控制系统1包括：速度分布生成器12，其配置成结合摄像机和物体传感器的数据一起处理地图数据，以生成速度分布；位置追踪单元2，其配置成识别车辆位置；以及速度控制器8，其配置成根据速度分布通过到车辆发动机的联接实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆预期速度控制系统，包括：车辆速度分布生成器，其配置成根据至少部分地从地图数据识别的目标弯道的预测的横向加速度，来生成速度分布；以及速度控制器，其配置成根据所述速度分布来促动车辆减速，其中，根据下式来计算所述预测的横向加速度，即：其中，是预测的横向加速度，ypred是车辆的预测的横向位置，是与以车辆为中心的车道的预测的横向偏差的时间微分，pred是预测的车辆方位角，是所述预测的车辆方位角的时间微分，rpred是预测的车辆横摆角速度，pred是所述预测的车辆横摆角速度rpred的时间微分，δpred是预测的转向角，m是车辆质量，I是车辆惯量，Cf和Cr分别是车辆的前后侧偏刚度，并且θ是倾斜角。

【技术特征摘要】
2015.04.30 US 14/7004261.一种车辆预期速度控制系统，包括：车辆速度分布生成器，其配置成根据至少部分地从地图数据识别的目标弯道的预测的横向加速度，来生成速度分布；以及速度控制器，其配置成根据所述速度分布来促动车辆减速，其中，根据下式来计算所述预测的横向加速度，即：其中，是预测的横向加速度，ypred是车辆的预测的横向位置，是与以车辆为中心的车道的预测的横向偏差的时间微分，pred是预测的车辆方位角，是所述预测的车辆方位角的时间微分，rpred是预测的车辆横摆角速度，pred是所述预测的车辆横摆角速度rpred的时间微分，δpred是预测的转向角，m是车辆质量，I是车辆惯量，Cf和Cr分别是车辆的前后侧偏刚度，并且θ是倾斜角。2.如权利要求1所述的车辆预期速度控制系统，其特征在于，所述车辆速度分布生成器还被配置成根据所述目标弯道处的预测的横向加速度来生成所述速度分布。3.如权利要求2所述的车辆预期速度控制系统，其特征在于，所述车辆速度分布生成器还被配置成根据转向角的变化来生成所述速度分布。4.如权利要求1所述的车辆预期速度控制系统，其特征在于，所述车辆速度分布生成器还被配置成根据5阶多项式方程将行驶路径建模为以车辆为中心的路径（VCP）。5.如权利要求2所述的车辆预期速度控制系统，其特征在于，所述速度分布生成器还被配置成根据“scurve“ =(vx,pred2-vx,current2)/ 2ax,li...

【专利技术属性】
技术研发人员：JW李，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US