專利名稱：：車輛距離控制系統(tǒng)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種控制系統(tǒng)及其方法，且特別涉及一種車輛距離控制系統(tǒng)及其方法。
背景技術(shù)：
：車輛距離控制系統(tǒng)使用距離一目標(biāo)車輛的距離信息控制車輛與車輛之間的間距。所述車輛間距是一種距離控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)信息，并且當(dāng)車輛間距信息越準(zhǔn)確時(shí)，所述距離控制系統(tǒng)的功能性運(yùn)作(functionalactions)的執(zhí)行將更為正確。然而，若是所述目標(biāo)車輛(例如卡車)的長(zhǎng)度越長(zhǎng)或是高度越高時(shí)，距離控制系統(tǒng)的距離信息可能會(huì)指出(indicate)遠(yuǎn)大于所述目標(biāo)車輛的實(shí)際間距。換言之，如圖1所示，若是目標(biāo)車輛的高度h2較高，現(xiàn)有的距離控制系統(tǒng)可能會(huì)(從距離受控車輛)量測(cè)到目標(biāo)車輛后端部往前方更遠(yuǎn)的位置，使得量測(cè)到的車輛間距&大于實(shí)際的車輛間距隊(duì)。若是距離控制系統(tǒng)使用不正確的車輛間距信息，可能會(huì)對(duì)車輛駕駛者產(chǎn)生很嚴(yán)重的危險(xiǎn)狀況，因?yàn)榫嚯x受控車輛與目標(biāo)車輛之間的實(shí)際間距會(huì)比量測(cè)到的間距更加小。
發(fā)明內(nèi)容為了解決上述現(xiàn)有的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種車輛距離控制系統(tǒng)及其方法，以準(zhǔn)確地產(chǎn)生車輛間距信息。為了達(dá)到所述目的，本發(fā)明揭露一種車輛距離控制系統(tǒng)及其方法，其包括信號(hào)傳送器，用以從距離受控車輛向前方傳送若干無(wú)線信號(hào)；信號(hào)接收器，用以接收從目標(biāo)車輛反射與回傳回來(lái)的所述若干無(wú)線信號(hào)；相對(duì)速度量測(cè)單元，根據(jù)所述接收的若干無(wú)線信號(hào)，以量測(cè)所述目標(biāo)車輛相對(duì)于所述距離受控車輛之間的相對(duì)速度；車輛間距量測(cè)單元，用以量測(cè)所述距離受控車輛與所述目標(biāo)車輛兩者之間的第一車輛間距；以及車輛間距計(jì)算單元，根據(jù)所述第一車輛間距與計(jì)算所述相對(duì)速度所獲得的第二車輛間距，用以計(jì)算第三車輛間距。在一實(shí)施例中，所述相對(duì)速度量測(cè)單元用以量測(cè)所述回傳的若干無(wú)線信號(hào)之頻率與傳送所述若干無(wú)線信號(hào)之頻率兩者之頻率差值，以計(jì)算所述相對(duì)速度。在一實(shí)施例中，所述車輛間距計(jì)算單元對(duì)所述相對(duì)速度作積分，以計(jì)算所述第二車輛間距。在一實(shí)施例中，所述車輛間距計(jì)算單元利用如下的方程式計(jì)算所述第三車輛間距R_3rd=R_lst*G+R_2nd*(I-G)其中R_3rf為所述第三車輛間距，R_lst為所述第一車輛間距，R_2nd為所述第二車輛間距，G為所述第一車輛間距的增益值，以及(I-G)為所述第二車輛間距的增益值。在一實(shí)施例中，當(dāng)所述第二車輛間距小于所述第一車輛間距時(shí)，所述車輛間距計(jì)算單元減少所述第一車輛間距的增益值并且增加所述第二車輛間距的增益值，當(dāng)所述第二車輛間距大于所述第一車輛間距時(shí)，所述車輛間距計(jì)算單元增加所述第一車輛間距的增益值并且減少所述第二車輛間距的增益值。在一實(shí)施例中，所述第一車輛間距的增益值與所述第二車輛間距的增益值之總和為1。在一實(shí)施例中，當(dāng)所述第一車輛間距等于或是小于一參考車輛間距時(shí)，所述車輛間距計(jì)算單元根據(jù)所述第一車輛間距計(jì)算所述第三車輛間距，當(dāng)所述第一車輛間距大于所述參考車輛間距時(shí)，所述車輛間距計(jì)算單元決定以所述第一車輛間距作為所述第三車輛間距。根據(jù)上述，本發(fā)明之車輛距離控制系統(tǒng)及其方法可準(zhǔn)確地計(jì)算車輛間距，以確保車輛駕駛者的安全。圖1為現(xiàn)有的距離控制系統(tǒng)的問(wèn)題之示意圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例中車輛距離控制統(tǒng)的示意圖3為根據(jù)本發(fā)明圖2中車輛間距計(jì)算單元的功能性運(yùn)作的增益值變動(dòng)的示意圖；以及圖4為根據(jù)本發(fā)明圖2的距離控制系統(tǒng)中車輛間距計(jì)算單元的功能性運(yùn)作的示意圖。具體實(shí)施例方式以下，參照附圖對(duì)根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行如下的詳細(xì)說(shuō)明。圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例中車輛距離控制統(tǒng)的示意圖。如圖2所示，車輛距離控制統(tǒng)包括信號(hào)傳送器210、信號(hào)接收器220、相對(duì)速度量測(cè)單元230、車輛間距量測(cè)單元M0、車輛間距計(jì)算單元250以及電子控制單元(ElectronicControlUnit,ECU)260。所述信號(hào)傳送器210用以從距離受控車輛向前方傳送若干無(wú)線信號(hào)，例如雷射訊號(hào)，但是不限于此，亦可使用各種無(wú)線信號(hào)。所述信號(hào)接收器220用以接收從目標(biāo)車輛反射與回傳回來(lái)的所述若干無(wú)線信號(hào)。所述相對(duì)速度量測(cè)單元230根據(jù)所述接收的若干無(wú)線信號(hào)，以量測(cè)所述目標(biāo)車輛相對(duì)于所述距離受控車輛之間的相對(duì)速度。例如，所述相對(duì)速度量測(cè)單元230可利用多普勒(Dopplermethod)量測(cè)所述相對(duì)速度。亦即，若是具有特定頻率的無(wú)線信號(hào)發(fā)射至一目標(biāo)車輛并且由所述目標(biāo)車輛反射時(shí)，回傳的反射信號(hào)的頻率與發(fā)射當(dāng)時(shí)的信號(hào)頻率不相同。所述相對(duì)速度量測(cè)單元230量測(cè)無(wú)所述線信號(hào)的頻率變化，以計(jì)算所述目標(biāo)車輛相對(duì)于所述距離受控車輛之間的相對(duì)速度。即使目標(biāo)車輛的部分位置已經(jīng)改變，所述相對(duì)速度仍然可以提供一致性(consistent)的信息。舉例來(lái)說(shuō)，即使目標(biāo)車輛的高度較高，如圖1所示，從目標(biāo)車輛后端部反射回來(lái)的無(wú)線信號(hào)頻率，或是從目標(biāo)車輛后端部往前方更遠(yuǎn)位置反射回來(lái)的無(wú)線信號(hào)頻率，上述兩種頻率實(shí)質(zhì)上是相同的。因此，即使感測(cè)到目標(biāo)車輛的位置已經(jīng)改變，所述相對(duì)速度量測(cè)單元230仍然可以量測(cè)出目標(biāo)車輛與距離受控車輛之間的相對(duì)速度。所述車輛間距量測(cè)單元240用以量測(cè)所述距離受控車輛與所述目標(biāo)車輛兩者之間的第一車輛間距R_lst。當(dāng)若干無(wú)線信號(hào)朝向目標(biāo)車輛傳送之后，車輛間距量測(cè)單元240量測(cè)的時(shí)間長(zhǎng)度一直持續(xù)到無(wú)線信號(hào)從目標(biāo)車輛反射且回傳回來(lái)，以便于量測(cè)出第一車輛間距R_lst。例如，車輛間距量測(cè)單元240可從定時(shí)器270獲得時(shí)間信息。所述車輛間距計(jì)算單元250根據(jù)所述第一車輛間距R_lst與計(jì)算所述相對(duì)速度所獲得的第二車輛間距R_2nd，用以計(jì)算第三車輛間距R_3rf。其中第一車輛間距R_lst來(lái)自車輛間距量測(cè)單元240；第二車輛間距丄？“來(lái)自相對(duì)速度量測(cè)單元230；以及第三車輛間距R_3rd相對(duì)應(yīng)于實(shí)際的車輛間距。所述車輛間距計(jì)算單元250對(duì)所述相對(duì)速度作積分，以計(jì)算所述第二車輛間距R_2nd。因此，車輛間距計(jì)算單元250包括積分器(integrator)，以計(jì)算第二車輛間距R_2nd。所述車輛間距計(jì)算單元250可利用定時(shí)器270，以獲得計(jì)算第二車輛間距R_2nd所需要的時(shí)間信息。所述車輛間距計(jì)算單元250根據(jù)第一車輛間距R_lst與第二車輛間距R_2nd選取一增益值(gain)，以計(jì)算第三車輛間距R_3rf。亦即，如圖3所示，當(dāng)所述第二車輛間距小于所述第一車輛間距時(shí)，所述車輛間距計(jì)算單元250確定車輛間距量測(cè)單元240感測(cè)目標(biāo)車輛后端部往前方更遠(yuǎn)的位置。因此，所述車輛間距計(jì)算單元250減少所述第一車輛間距的增益值并且增加所述第二車輛間距的增益值。此外，當(dāng)所述第二車輛間距大于所述第一車輛間距時(shí)，所述車輛間距計(jì)算單元250確定在對(duì)所述相對(duì)速度作積分的過(guò)程中產(chǎn)生積分誤差(integrationerror)，此時(shí)，所述車輛間距計(jì)算單元250增加所述第一車輛間距的增益值并且減少所述第二車輛間距的增益值。當(dāng)對(duì)相對(duì)速度作積分的時(shí)間長(zhǎng)度增加，所以積分誤差(integrationerror)可能增加。所述第一車輛間距R_lst的增益值與所述第二車輛間距R_2nd的增益值之總和為1。當(dāng)以上述方式選取增益值，所述車輛間距計(jì)算單元250利用如下的方程式計(jì)算所述第三車輛間距R_3rd=R_lst*G+R_2nd*(I-G)其中R_3rf為所述第三車輛間距，R_lst為所述第一車輛間距，R_2nd為所述第二車輛間距，G為所述第一車輛間距的增益值，以及(I-G)為所述第二車輛間距的增益值。圖4為根據(jù)本發(fā)明圖2的距離控制系統(tǒng)中車輛間距計(jì)算單元的功能性運(yùn)作的示意圖。當(dāng)來(lái)自車輛間距量測(cè)單元MO的第一車輛間距R_lst等于或是小于一參考車輛間距Rref時(shí)，所述車輛間距計(jì)算單元250根據(jù)上述方程式計(jì)算所述第三車輛間距R_3rf。當(dāng)所述第一車輛間距R_lst大于所述參考車輛間距Rref時(shí)，所述第一車輛間距R_lst的誤差減少到可以忽略的準(zhǔn)位(negligiblelevel)，因?yàn)榇蟛糠值臒o(wú)線信號(hào)從目標(biāo)車輛的后端部反射回來(lái)，并且使得所述目標(biāo)車輛被定位(Positioned)。亦即所述車輛間距計(jì)算單元250決定以所述第一車輛間距R_lst作為所述第三車輛間距R_3rf。本發(fā)明利用上述功能性運(yùn)作，所述車輛間距計(jì)算單元250可視情況有效減少取得實(shí)際的車輛間距之步驟。在一實(shí)施例中，本發(fā)明使用圖1所示的可視范圍(FieldofView，F(xiàn)0V)(弧度，radian)以及目標(biāo)車輛的高度h2計(jì)算所述參考車輛間距Rref。換言之，參考車輛間距Rref等于2*(h2-hl)/F0V，其中h2為目標(biāo)車輛的高度，hi為固定于距離受控車輛上的信號(hào)傳送器210之高度?；《?radian)為環(huán)形弧線與弧線半徑之間的比值，若是環(huán)形弧線遠(yuǎn)小于弧線半徑時(shí)，則環(huán)形弧線幾乎為直線而不是曲線。此時(shí)，參考車輛間距Rref對(duì)應(yīng)于弧線半徑，且目標(biāo)車輛的高度h2對(duì)應(yīng)于環(huán)形弧線的一半與信號(hào)傳送件的固定高度hi之總和。在本發(fā)明之實(shí)施例中，將上述之2*(h2-hl)/FOV加上一邊限距離(marginaldistance)視為參考車輛間距Rref。當(dāng)所述距離受控車輛與目標(biāo)車輛之間的距離達(dá)到2*(h2-hl)/FOV之前，通過(guò)加入邊限距離(marginaldistance)作總和的方式，使得考慮相對(duì)速度來(lái)計(jì)算所述第三車輛間距[3、藉以提高所述第三車輛間距的可靠度。所述可視范圍(FOV)為信號(hào)傳送器210的無(wú)線信號(hào)傳輸范圍且可預(yù)先作設(shè)定。此外，目標(biāo)車輛的高度h2可預(yù)先設(shè)定為一特定值而不需要做實(shí)時(shí)(realtime)運(yùn)算。如圖4所示，若是所述距離受控車輛與目標(biāo)車輛之間的距離小于參考車輛間距Rref時(shí)，第一車輛間距R_lst變得不穩(wěn)定(unstable)；當(dāng)降低所述距離受控車輛與目標(biāo)車輛之間的間距時(shí)，離目標(biāo)車輛后端部往前方更遠(yuǎn)的位置會(huì)被感測(cè)，使得所述距離受控車輛與目標(biāo)車輛之間的量測(cè)間距會(huì)大于實(shí)際的車輛間距。因此在本發(fā)明之實(shí)施例中，根據(jù)車輛間距計(jì)算單元250的功能性運(yùn)作來(lái)計(jì)算第三車輛間距R_3rf，且第三車輛間距R_3rf非常接近實(shí)際的車輛間距。電子控制單元(ECU)260接收來(lái)自車輛間距計(jì)算單元250的計(jì)算第三車輛間距R_3rf之輸入，以控制加速單元300例如節(jié)流閥(throttlevalve)或加速踏板致動(dòng)器(accelerationpedalactuator)、制動(dòng)單元310例如煞車器、或是傳動(dòng)裝置320，以改變或是控制所述距離受控車輛與目標(biāo)車輛之間的間距。根據(jù)上述，本發(fā)明之車輛距離控制系統(tǒng)準(zhǔn)確地計(jì)算車輛間距，以確保駕駛車輛的安全性。如上所述，本發(fā)明的說(shuō)明書中對(duì)本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，但本發(fā)明所屬的
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員在不超出本發(fā)明的范疇的范圍內(nèi)會(huì)有多種變換。從而，本發(fā)明的權(quán)利要求范圍并不只限于進(jìn)行說(shuō)明的實(shí)施例，應(yīng)該根據(jù)后述的權(quán)利要求及與其同等的范圍而決定。權(quán)利要求1.一種車輛距離控制系統(tǒng)，其特征在于，所述車輛距離控制系統(tǒng)還包括一信號(hào)傳送器，用以從一距離受控車輛向前方傳送若干無(wú)線信號(hào)；一信號(hào)接收器，用以接收從一目標(biāo)車輛反射與回傳回來(lái)的所述若干無(wú)線信號(hào)；一相對(duì)速度量測(cè)單元，根據(jù)所述接收的若干無(wú)線信號(hào)，以量測(cè)所述目標(biāo)車輛相對(duì)于所述距離受控車輛之間的相對(duì)速度；一車輛間距量測(cè)單元，用以量測(cè)所述距離受控車輛與所述目標(biāo)車輛兩者之間的一第一車輛間距；以及一車輛間距計(jì)算單元，根據(jù)所述第一車輛間距與計(jì)算所述相對(duì)速度所獲得的一第二車輛間距，用以計(jì)算一第三車輛間距。2.如權(quán)利要求1所述的車輛距離控制系統(tǒng)，其特征在于，所述相對(duì)速度量測(cè)單元用以量測(cè)所述回傳的若干無(wú)線信號(hào)之頻率與傳送所述若干無(wú)線信號(hào)之頻率兩者之頻率差值，以計(jì)算所述相對(duì)速度。3.如權(quán)利要求1所述的車輛距離控制系統(tǒng)，其特征在于，所述車輛間距計(jì)算單元對(duì)所述相對(duì)速度作積分，以計(jì)算所述第二車輛間距。4.如權(quán)利要求1所述的車輛距離控制系統(tǒng)，其特征在于，所述車輛間距計(jì)算單元利用如下的方程式計(jì)算所述第三車輛間距R_3rd=R_lst*G+R_2nd*(I-G)其中R_3rf為所述第三車輛間距，R_lst為所述第一車輛間距，R_2nd為所述第二車輛間距，G為所述第一車輛間距的增益值，以及(I-G)為所述第二車輛間距的增益值。5.如權(quán)利要求4所述的車輛距離控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一車輛間距的增益值與所述第二車輛間距的增益值之總和為1。6.如權(quán)利要求4所述的車輛距離控制系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述第二車輛間距小于所述第一車輛間距時(shí)，所述車輛間距計(jì)算單元減少所述第一車輛間距的增益值并且增加所述第二車輛間距的增益值，當(dāng)所述第二車輛間距大于所述第一車輛間距時(shí)，所述車輛間距計(jì)算單元增加所述第一車輛間距的增益值并且減少所述第二車輛間距的增益值。7.如權(quán)利要求1所述的車輛距離控制系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述第一車輛間距等于或是小于一參考車輛間距時(shí)，所述車輛間距計(jì)算單元根據(jù)所述第一車輛間距計(jì)算所述第三車輛間距，當(dāng)所述第一車輛間距大于所述參考車輛間距時(shí)，所述車輛間距計(jì)算單元決定以所述第一車輛間距作為所述第三車輛間距。8.—種車輛距離控制方法，其特征在于，所述車輛距離控制方法包括下列步驟從一距離受控車輛向前方傳送若干無(wú)線信號(hào)；接收從一目標(biāo)車輛反射與回傳回來(lái)的所述若干無(wú)線信號(hào)；根據(jù)所述接收的若干無(wú)線信號(hào)，以量測(cè)所述目標(biāo)車輛相對(duì)于所述距離受控車輛之間的相對(duì)速度；量測(cè)所述距離受控車輛與所述目標(biāo)車輛兩者之間的一第一車輛間距；以及根據(jù)所述第一車輛間距與計(jì)算所述相對(duì)速度所獲得的一第二車輛間距，用以計(jì)算一第三車輛間距。9.如權(quán)利要求8所述的車輛距離控制方法，其特征在于，所述第三車輛間距利用如下列的方程式計(jì)算獲得R_3rd=R_lst*G+R_2nd*(I-G)其中R_3rf為所述第三車輛間距，R_lst為所述第一車輛間距，R_2nd為所述第二車輛間距，G為所述第一車輛間距的增益值，以及(I-G)為所述第二車輛間距的增益值。10.如權(quán)利要求9所述的車輛距離控制方法，其特征在于，當(dāng)所述第二車輛間距小于所述第一車輛間距時(shí)，減少所述第一車輛間距的增益值并且增加所述第二車輛間距的增益值，當(dāng)所述第二車輛間距大于所述第一車輛間距時(shí)，增加所述第一車輛間距的增益值并且減少所述第二車輛間距的增益值。11.如權(quán)利要求8所述的車輛距離控制方法，其特征在于，當(dāng)所述第一車輛間距等于或是小于一參考車輛間距時(shí)，根據(jù)所述第一車輛間距計(jì)算所述第三車輛間距，當(dāng)所述第一車輛間距大于所述參考車輛間距時(shí)，決定以所述第一車輛間距作為所述第三車輛間距。全文摘要本發(fā)明涉及一種車輛距離控制系統(tǒng)及其方法，其包括信號(hào)傳送器，用以從距離受控車輛向前方傳送若干無(wú)線信號(hào)；信號(hào)接收器，用以接收從一目標(biāo)車輛反射與回傳回來(lái)的所述若干無(wú)線信號(hào)；相對(duì)速度量測(cè)單元，根據(jù)所述接收的若干無(wú)線信號(hào)，以量測(cè)所述目標(biāo)車輛相對(duì)于所述距離受控車輛之間的相對(duì)速度；車輛間距量測(cè)單元，用以量測(cè)所述距離受控車輛與所述目標(biāo)車輛兩者之間的第一車輛間距；以及車輛間距計(jì)算單元，根據(jù)所述第一車輛間距與計(jì)算所述相對(duì)速度所獲得的第二車輛間距，用以計(jì)算第三車輛間距。文檔編號(hào)B60W40/02GK102398597SQ20111026545公開日2012年4月4日申請(qǐng)日期2011年9月8日優(yōu)先權(quán)日2010年9月8日發(fā)明者金炫昱申請(qǐng)人:萬(wàn)都株式會(huì)社