用于控制車輛速度的裝置和方法
【專利說明】用于控制車輛速度的裝置和方法
[0001]相關(guān)申請的交叉參考
[0002]本申請要求2013年11月29日提交的韓國專利申請?zhí)?0_2013_0147195的優(yōu)先權(quán)，其全文通過引用而結(jié)合于本文以為說明的目的。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及一種用于控制車輛速度的裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0004]總的來說，車輛通過向前或者向后移動或者向左或者向右轉(zhuǎn)彎而行駛，并且車輛的行駛速度是通過加速踏板和制動踏板的正確操作而進行控制。
[0005]當(dāng)以高于限速的速度行駛的車輛以大于預(yù)定角度的角度向左或者向右轉(zhuǎn)彎時，將會出現(xiàn)車輛在與車輛轉(zhuǎn)彎方向相反的方向上傾斜的翻滾現(xiàn)象。尤其是，當(dāng)車輛轉(zhuǎn)彎時，離心力施加到車身上，因此，絕對必要使車輛減速。如果駕駛員忽視該問題并且在彎曲道路上駕駛車輛，則車輛會處于翻滾的危險。
[0006]對于常規(guī)車輛，駕駛員通過根據(jù)路面條件操縱加速踏板和制動踏板來確定車輛速度。因此，在駕駛員由于其不良駕駛或者超速而未正確應(yīng)對彎曲道路上自然環(huán)境變化的情況下，例如雪或者雨，如果車輛經(jīng)過道路上的急彎而未減速，則車輛極可能沖出道路或者翻滾。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本申請已在解決與現(xiàn)有技術(shù)有關(guān)的上述問題方面做出努力。本發(fā)明的一方面是提供一種用于控制車輛速度的裝置和方法，其可在車輛被驅(qū)動時預(yù)先檢測前方轉(zhuǎn)角并且控制車輛速度，從而保持車輛穩(wěn)定性。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種用于控制車輛速度的裝置。該裝置包括:數(shù)字地圖(digital map),其確定車輛的當(dāng)前位置和前方路徑的曲率；安全速度確定單元,其基于前方路徑的曲率來確定車輛的安全速度；車輛速度傳感器，其測量車輛的行駛速度；和控制器，其控制車輛速度以使在車輛的行駛速度高于安全速度時車輛減速。
[0009]該裝置進一步包括獲取車輛外部天氣情況的天氣信息獲取單元，并且安全速度確定單元基于該天氣條件來確定車輛的安全速度。
[0010]數(shù)字地圖可基于車輛的當(dāng)前位置和前方路徑上至少兩個點的位置來確定前方路徑的曲率。
[0011]該安全速度確定單元基于前方路徑的曲率來計算容許的橫向加速度，并且基于該容許的橫向加速度來計算安全速度。
[0012]該裝置進一步包括獲取車輛外部天氣情況的天氣信息獲取單元，并且在該天氣信息獲取單元判斷下雪、下雨或者有霧或者前方路徑結(jié)冰時，安全速度確定單元使安全速度降低一預(yù)定值或者比率。此外，在天氣信息獲取單元判斷下雪、下雨或者有霧或者前方路徑結(jié)冰時，安全速度確定單元可通過使容許的橫向加速度降低一預(yù)定值或者比率來計算安全速度。
[0013]天氣信息獲取單元包括用于根據(jù)天氣情況感測駕駛員操作的駕駛員操作傳感器或者用于感測車輛外部狀態(tài)的檢測傳感器。駕駛員操作傳感器可以包括用于感測風(fēng)擋雨刷(wind shield wiper)操作的傳感器和用于感測霧燈操作的傳感器中的至少一個。檢測傳感器包括雨傳感器、霧傳感器或者溫度傳感器中的至少一個。
[0014]天氣信息獲取單元可以包括從外部接收天氣信息或者道路信息的通信單元。
[0015]控制器可通過控制發(fā)動機或者制動器來控制車輛速度。
[0016]控制器可根據(jù)車輛行駛速度和安全速度之間的差值以及車輛當(dāng)前位置和設(shè)置安全速度的區(qū)域之間的距離來控制車輛速度。
[0017]控制器可根據(jù)車輛平均行駛速度和安全速度之間的差值來控制車輛速度。
[0018]該裝置進一步包括將車輛保持在駕駛員設(shè)定的巡航速度(cruise speed)上的巡航控制器，并且該控制器可根據(jù)安全速度的下限值和巡航速度來控制車輛速度。
[0019]該裝置進一步包括警報單元，其在車輛行駛速度高于安全速度時向駕駛員產(chǎn)生警告信號。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于控制車輛速度的方法。該方法包括:確定車輛的當(dāng)前位置和前方路徑的曲率；基于前方路徑的曲率來確定車輛的安全速度；測量車輛的行駛速度；和控制車輛速度以使車輛在車輛的行駛速度高于安全速度時減速。
[0021]如上所述，本發(fā)明提供一種用于控制車輛速度的裝置和方法，其可在車輛被驅(qū)動時預(yù)先檢測前方轉(zhuǎn)角并且控制車輛速度，從而保持車輛穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0022]圖1是說明根據(jù)本發(fā)明實施方案的車輛速度控制裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖；
[0023]圖2是用于解釋車輛的速度和橫向加速度的視圖；
[0024]圖3A和3B說明確定車輛路徑的曲率的方法的實例；
[0025]圖4說明確定車輛路徑的曲率的方法的另一個實例；
[0026]圖5說明確定車輛路徑的曲率的方法的再另一個實例；和
[0027]圖6是說明根據(jù)本發(fā)明實施方案的控制車輛速度的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0028]在下文中，將參考附圖詳細描述本發(fā)明的一些實施方案。在接下來的描述中，盡管圖示于不同附圖中，同一元件將以同一參考數(shù)字進行標(biāo)識。進一步地，在本發(fā)明的以下描述中，當(dāng)已知功能的詳細說明和在此包括的結(jié)構(gòu)使得本發(fā)明的主題不是十分清楚時將會省略這些詳細說明和結(jié)構(gòu)。
[0029]另外，例如第一、第二、A、B、(a)、(b)等等的術(shù)語可在描述本發(fā)明的部件時使用。這些術(shù)語僅僅用于區(qū)分一個結(jié)構(gòu)部件和另一個結(jié)構(gòu)部件，相應(yīng)結(jié)構(gòu)部件的性質(zhì)、順序、序列等等不受術(shù)語限制。應(yīng)當(dāng)注意到的是，如果在說明書中描述的是一個部件"連接"、"聯(lián)接〃或者〃結(jié)合〃到另一個部件上，第三部件可〃連接〃、〃聯(lián)接〃或者〃結(jié)合〃在第一和第二部件之間，盡管第一部件可以直接連接、聯(lián)接或者結(jié)合到第二部件上。
[0030]圖1是說明根據(jù)本發(fā)明實施方案的車輛速度控制裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。
[0031]參考圖1，車輛速度控制裝置100包括位置檢測單元102，數(shù)字地圖104，駕駛員操作傳感器106，外部傳感器108，通信單元110，安全速度確定單元112，車輛速度傳感器114，控制器116，發(fā)動機118，制動器120，巡航控制器122和警報單元124。
[0032]位置檢測單元102可檢測車輛的當(dāng)前位置，以及例如可以使用來自衛(wèi)星的信號，諸如全球定位系統(tǒng)(GPS)。
[0033]數(shù)字地圖104基于位置檢測單元102檢測到的車輛當(dāng)前位置獲取車輛沿其行駛的前方路徑的曲率(曲率半徑)。為了確定安全速度，安全速度確定單元112使用數(shù)字地圖104獲取的前方路徑的曲率。
[0034]圖2是用于解釋前方路徑的曲率以及車輛的速度和橫向加速度的視圖。
[0035]參考圖2，車輛在具有1/R曲率(或者曲率半徑R)的彎曲道路上以速度(V)行駛時，車輛可通過離心力以橫向加速度(a)進行加速。橫向加速度是由公式a = V2/R給出的，并且隨著車輛的速度增加，橫向加速度與速度(V)的平方成比例地增大。當(dāng)由于增加的橫向加速度離心力大于車輛的負(fù)載表面和車輪之間的阻力時，車輛可通過離心力滑到彎曲道路的外側(cè)。而且，當(dāng)車輛由于橫向加速度發(fā)生傾斜時，車輛可能翻滾。
[0036]因此，為了降低彎曲道路上車輛的橫向加速度(a)，車輛速度(V)必須降低，并且降低的車輛速度由彎曲路徑的曲率1/R確定。
[0037]因此，通過數(shù)字地圖104確定的前方路徑的曲率可用于確定安全速度。
[0038]圖3A和3B說明通過數(shù)字地圖1