1.一种车辆自适应巡航系统,其特征在于,包括自适应巡航模式选择单元(1)、数据采集单元(2)、ECU中央控制单元(3)、执行单元(4);
所述自适应巡航模式选择单元(1)与所述ECU中央控制单元(3)连接,所述自适应巡航模式选择单元(1)用于选择不同的自适应巡航模式,在不同的模式下所述ECU中央控制单元(3)对自车的速度和车距进行控制;
所述数据采集单元(2)包括ESP的传感器(201)和车载雷达(202),所述ESP的传感器(201)包括车轮转动传感器、加速度传感器和车轮转速传感器,所述车轮转动传感器用于采集自车转向车轮转动的角度,所述加速度传感器用于采集自车的加速度,所述车轮转速传感器用于采集自车车轮的速度,所述ESP的传感器(201)与所述ECU中央控制单元(3)连接,所述ESP的传感器(201)将采集的自车状态变化数据传送到所述ECU中央控制单元(3);所述车载雷达(202)与所述ECU中央控制单元(3)连接,所述车载雷达(202)用于采集自车与前方目标障碍物的相对距离,所述车载雷达(202)将采集到的数据传送到所述ECU中央控制单元(3);
所述ECU中央控制单元(3)与所述执行单元(4)连接,所述ECU中央控制单元(3)能够实时对传递的数据进行计算和判断,并产生车辆的控制变化数据传送到所述执行单元(4);
所述执行单元(4)包括动力传动系统(401)和制动力控制系统(402),所述动力传动系统(401)控制自车加速度,所述制动力控制系统(402)控制自车制动力的大小。
2.根据权利要求1所述的一种车辆自适应巡航系统,其特征在于,所述自适应巡航模式包括定速巡航模式(101)和跟踪模式(102)。
3.根据权利要求1所述的一种车辆自适应巡航系统,其特征在于,所述数据采集单元(3)还包括雨刮传感器(303),所述雨刮传感器(303)与所述ECU中央控制单元(3)连接,所述雨刮传感器(303)将自车雨刮的开关状态传递给所述ECU中央控制单元(3)。
4.根据权利要求1所述的一种车辆自适应巡航系统,其特征在于,所述车载雷达(202)为车载毫米波雷达。
5.一种车辆自适应巡航系统的控制方法,其特征在于,包括所述定速巡航模式(101)的控制步骤:(1)选择进入所述定速巡航模式(101);
(2)通过所述车轮转动传感器检测自车转向轮转动的角度ψ,所述ECU中央控制单元(3)计算得出自车绕纵轴的旋转角度y;
(3)通过所述加速度传感器检测得到自车的行驶速度v,所述ECU中央控制单元(3)计算得出自车行驶的轨道曲率ky;
(4)设定巡航的速度为vset,设置完成之后所述ECU中央控制单元(3)自动计算出由当前的速度达到所述vset所需的最舒适的加速度;
(5)将步骤(4)计算的所述加速度传送到所述执行单元(4),所述动力传动系统(401)通过调节自车发动机电子节气门开度的大小来控制加速度,所述制动力控制系统(402)通过自车液压制动装置来控制自车制动力的大小来控制加速度。
(6)对前方障碍物是否与自车属于同一车道进行判定:所述车载雷达(202)监测到前方出现障碍物时,将数据传送到所述ECU中央控制单元(3),通过以下公式计算出被测障碍物与预测轨道之间的横向误差dyc:2
dyvcourse=ky*d/2
dyv=dsensor+d*sinα
dyc=dyvcourse-dyv
式中,d表示被测障碍物与车载雷达的直线距离,ky表示自车行驶的轨道曲率,dyvcourse表示预测轨道与自车纵轴的横向距离,dyv表示横向的补偿量,dsensor表示自车纵轴与车载雷达的距离,α表示被测障碍物与自车纵线的角度,如果dyc<D/2,D为路面宽度,则障碍物与自车在同一车道上,否则,不在同一车道上;
(7)对处于同一车道障碍物的速度进行判断:通过所述车载雷达(202)监测出前方障碍物的相对速度vrel,通过所述加速度传感器检测得到自车的行驶速度v,所述ECU中央控制单元(3)计算出前方障碍物的绝对速度vj,若vset-5km/h<vj<vset+5km/h,则保持一定的安全距离跟随前方障碍物前进,等前方障碍物消失之后再恢复到设定车速vset,若vj<vset-5km/h,则发出声音警报,提醒驾驶员进行超车。
6.根据权利要求5所述的一种车辆自适应巡航系统的控制方法,其特征在于,还包括所述跟踪模式(102)的控制步骤:①选择进入所述跟踪模式(102);
②通过所述车轮转动传感器检测自车转向轮转动的角度ψ,所述ECU中央控制单元计算得出自车绕纵轴的旋转角度y;
③通过所述加速度传感器检测得到自车的行驶速度v,所述ECU中央控制单元计算得出自车行驶的轨道曲率ky;
④设置跟踪距离d跟踪距离;
⑤所述雨刷传感器(203)检测自车雨刷的开关状态:
遇到雨雪天气变化时自车雨刷启动,所述雨刷传感器(203)检测到雨刷的状态变化并传送到所述ECU中央控制单元(3),所述ECU中央控制单元(3)根据自车设置的跟踪距离的不同相应的延长跟踪距离,所述跟踪距离d表示为:d跟踪距离=v*τ+d路面附着力修正系数
式中,τ为时间间隔,v为自车速度,
当雨刷关闭时,d路面附着力修正系数=0,不延长跟踪距离;
⑥对前方障碍物是否与自车属于同一车道进行判定:所述车载雷达(202)监测到前方出现障碍物时,将数据传送到所述ECU中央控制单元(3),通过以下公式计算出被测障碍物与预测轨道之间的横向误差dyc:2
dyvcourse=ky*d/2
dyv=dsensor+d*sinα
dyc=dyvcourse-dyv
式中,d表示被测障碍物与车载雷达的直线距离,ky表示自车行驶的轨道曲率,dyvcourse表示预测轨道与自车纵轴的横向距离,dyv表示横向的补偿量,dsensor表示自车纵轴与车载雷达的距离,α表示被测障碍物与自车纵线的角度,如果dyc<D/2,D为路面宽度,则障碍物与自车在同一车道上,否则,不在同一车道上;
⑦计算同一车道上障碍物的绝对速度vj,所述绝对速度vj>50km/h,自车按照设置的所述d跟踪距离进行跟踪行驶。
7.根据权利要求6所述的一种车辆自适应巡航系统的控制方法,其特征在于,所述d跟踪距离分为三个等级:短距离跟踪所保持的距离dsht、中等距离跟踪所保持的距离dmid和长距离跟踪所保持的距离dlong;根据所述d跟踪距离的等级不同,所述d路面附着力修正系数也发生变化:当所述d跟踪距离为所述dsht时,所述d路面附着力修正系数=6,当所述d跟踪距离为所述dmid时,所述d路面附着力修正系数=5,当所述d跟踪距离为所述dlong时,所述d路面附着力修正系数=4。