專利名稱：車輛的曲率半徑估算方法及其裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及車輛的曲率半徑估算方法及其裝置，具體為估算智能定速巡航系統(tǒng)的目標車輛選定所需的行駛方向而估算車輛的曲率半徑的方法及其裝置。
背景技術：
車輛安裝的智能定速巡航系統(tǒng)作為一種駕駛員輔助(Driver Assist)系統(tǒng),有助于提聞駕駛員的便利。智能定速巡航系統(tǒng)是對前方車輛實施監(jiān)測，測定與之距離和相對速度，使車輛與前方車輛保持一定距離的便利裝置，不需操縱加速踏板或殺車踏板。但在行駛彎道或者駕駛員做轉向操作時需要對車輛的曲率半徑進行估算。韓國專利申請10-2006-97798號或者韓國專利申請10_1999_66446號等為估算曲·率半徑的傳統(tǒng)技術。所述傳統(tǒng)技術一般都采用響應性單一的一個濾波器處理橫擺角速度信號，應對路面狀態(tài)、駕駛員轉向操作等各種行駛狀況存在一定的極限。因此在設計濾波器時予以考慮，可以提高估算曲率的準確性，否則曲率準確性會降低，用于智能定速巡航系統(tǒng)目標選擇，容易導致系統(tǒng)選擇目標的性能下降。為解決所述問題，現(xiàn)有技術中提出了一種將轉向角和橫擺角速度信號同時應用估算曲率半徑或曲率的方法。但該方法是利用相互不同的信號，各估算結果值之間存有差異，存在不連續(xù)的部分而導致估算曲率(或者曲率半徑)的準確性低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對現(xiàn)有技術背景下創(chuàng)造的，其目的在于提供一種在任何狀況下都可以提高曲率估算準確性的車輛的曲率半徑估算方法及其裝置。本發(fā)明的另一目的在于，提供一種在智能定速巡航系統(tǒng)中不需要車道信息也可以穩(wěn)定估算曲率的方法。為解決所述問題，本發(fā)明所采用的技術方案是，對橫擺角速度使用兩個不同特性的濾波器，根據(jù)駕駛者轉向角應用加權值，并用此估算曲率半徑。本發(fā)明一方面涉及的車輛的曲率半徑估算方法，其實施步驟包括車輛橫擺角速度、駕駛者轉向角和車速輸入；所述駕駛者轉向角不為O時，用第一信號處理濾波器對所述車輛的橫擺角速度實施濾波；所述駕駛者轉向角為O時，用比所述第一信號處理濾波器響應性較慢的第二信號濾波器對所述車輛橫擺角速度實施濾波；對通過所述第一和第二信號處理濾波器濾波的第一橫擺角速度和第二橫擺角速度應用加權值；利用應用所述加權值的最終橫擺角速度和所述車速，估算所述車輛的曲率半徑。在這里通過設定，所述加權值可以隨所述駕駛者的轉向角變大而變小，所述第一和第二信號處理濾波器是具有不同更新增益(K)的卡爾曼濾波器，所述第二信號處理濾波器的更新增益小于所述第一信號處理濾波器的更新增益。本發(fā)明另一方面涉及的車輛的曲率半徑估算裝置為，作為通過CAN接收車輛的橫擺角速度、駕駛者的轉向角以及車速而估算車輛曲率半徑的裝置，包括第一信號處理濾波器，有駕駛者轉向輸入時，對所述橫擺角速度實施濾波；第二信號處理濾波器，沒有駕駛者轉向輸入時，對所述橫擺角速度實施濾波，與所述第一信號處理濾波器相比響應性較慢；力口權值之和計算部，通過所述第一和第二信號處理濾波器，對第一橫擺角速度和第二橫擺角速度應用加權值；車輛的曲率半徑估算裝置，包括利用通過所述加權值之和計算部決定的最終橫擺角速度和所述車速估算所述曲率半徑的曲率半徑計算部。本發(fā)明具有的優(yōu)點在于根據(jù)本發(fā)明估算曲率半徑的準確性可以比現(xiàn)有的方法提高11%至16%，曲率半徑估算性能向上，智能定速巡航系統(tǒng)的目標選擇性能也隨之得到提升。


圖I是依照本發(fā)明實施例的車輛的曲率半徑估算方法塊圖；圖2是依照本發(fā)明實施例的車輛的曲率半徑估算方法中隨駕駛者轉向角變化的加權值圖表；圖3是依照本發(fā)明實施例的車輛的曲率半徑估算方法的線性化(linearization)圖示；圖4是利用實際道路行駛數(shù)據(jù)對依照本發(fā)明實施例的車輛的曲率半徑估算方法的估算值和利用GPS設備的實際值進行比較的圖表。
具體實施例方式為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例為本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。本發(fā)明中使用的術語僅用以說明實施例，并不是對本發(fā)明進行限制。本說明書中的單數(shù)形式，在文句中沒有特別提示的前提下，也包含復數(shù)形式。說明書中使用的“包括(comprises)”或者“包括的(comprising) ”不排除所涉及的構件、步驟、動作以及/或元件以外的一個以上的其它構件、步驟、動作以及/或元件的存在或者補充下面結合附圖對依照本發(fā)明實施例的曲率半徑估算方法詳細進行描述。圖I是依照本發(fā)明實施例的車輛的曲率半徑估算方法塊圖。如圖I所示，依照本發(fā)明實施例的車輛的曲率半徑估算方法中，為估算曲率半徑，利用橫擺角速度(Y)、車速(Vs)以及駕駛者的轉向角(δ)。橫擺角速度是根據(jù)情況使用經(jīng)過響應性相互不同的兩個濾波器即信號處理濾波器(#1)110和信號處理濾波器(#2) 120濾波的橫擺角速度。因為在實際道路上，橫擺角速度信號對行駛狀況(路面狀態(tài)和粗糙度、駕駛者轉向操作等)非常敏感。就是說，有駕駛者轉向輸入時，利用響應性較快的濾波器(信號處理濾波器#1) 110處理橫擺角速度信號而使其對曲線線路等曲率變化敏感。相反沒有駕駛者轉向輸入時，利用經(jīng)過響應性較慢的濾波器(信號處理濾波器#2) 120處理對路面等外部環(huán)境較遲鈍的信號來估算曲率半徑。依照本發(fā)明實施例的車輛的曲率半徑估算方法中使用的濾波器以如下公式(I)的卡爾曼濾波器為基礎。在這里，利用車輛橫擺角速度信號和橫擺角速度信號的概率特性決定估算值，響應性較快的濾波器110具有的更新增益(K)值較大，響應性慢的濾波器120具有相對較小的更新增益(K)。
權利要求
1.一種車輛的曲率半徑估算方法，其特征在于，其包括以下步驟 車輛橫擺角速度、駕駛者轉向角和車速輸入； 所述駕駛者轉向角不為O時，用第一信號處理濾波器對所述車輛的橫擺角速度實施濾波； 所述駕駛者轉向角為O時，用比所述第一信號處理濾波器響應性較慢的第二信號濾波器對所述車輛橫擺角速度實施濾波； 對通過所述第一和第二信號處理濾波器濾波的第一橫擺角速度和第二橫擺角速度應用加權值； 利用應用所述加權值的最終橫擺角速度和所述車速估算所述車輛的曲率半徑。
2.根據(jù)權利要求I所述的車輛的曲率半徑估算方法，其特征在于， 通過設定，所述加權值隨所述駕駛者的轉向角變大而變小。
3.根據(jù)權利要求I所述的車輛的曲率半徑估算方法，其特征在于， 所述第一和第二信號處理濾波器是具有不同更新增益的卡爾曼濾波器，所述第二信號處理濾波器的更新增益小于所述第一信號處理濾波器的更新增益。
4.一種車輛的曲率半徑估算裝置，作為通過CAN接收車輛的橫擺角速度、駕駛者的轉向角以及車速而估算車輛曲率半徑的裝置，其特征在于，包括 第一信號處理濾波器，有駕駛者轉向輸入時，對所述橫擺角速度實施濾波； 第二信號處理濾波器，沒有駕駛者轉向輸入時，對所述橫擺角速度實施濾波，與所述第一信號處理濾波器相比響應性較慢； 加權值之和計算部，通過所述第一和第二信號處理濾波器，對第一橫擺角速度和第二橫擺角速度應用加權值； 曲率半徑計算部，利用通過所述加權值之和計算部決定的最終橫擺角速度和所述車速估算所述曲率半徑。
5.根據(jù)權利要求4所述的車輛的曲率半徑估算裝置，其特征在于，通過設定，所述加權值隨所述駕駛者的轉向角變大而變小。
6.根據(jù)權利要求4所述的車輛的曲率半徑估算裝置，其特征在于，所述第一和第二信號濾波器作為具有相互不同更新增益的濾波器，所述第二信號處理濾波器的更新增益小于所述第一信號處理濾波器的更新增益。
全文摘要
本發(fā)明提出一種車輛的曲率半徑估算方法及其裝置，對橫擺角速度使用兩個不同特性的濾波器，根據(jù)駕駛者的轉向角應用加權值，并用此估算曲率半徑。本發(fā)明的車輛的曲率半徑估算方法的實施步驟包括車輛橫擺角速度、駕駛者轉向角和車速輸入；所述駕駛者轉向角不為0時，用第一信號處理濾波器對所述車輛的橫擺角速度實施濾波；所述駕駛者轉向角為0時，用比所述第一信號處理濾波器響應性較慢的第二信號濾波器對所述車輛橫擺角速度實施濾波；對通過所述第一和第二信號處理濾波器濾波的第一橫擺角速度和第二橫擺角速度應用加權值；利用應用所述加權值的最終橫擺角速度和所述車速估算所述車輛的曲率半徑。
文檔編號B60W40/10GK102951157SQ20121030663
公開日2013年3月6日 申請日期2012年8月24日 優(yōu)先權日2011年8月24日
發(fā)明者文昇旭 申請人:現(xiàn)代摩比斯株式會社