专利名称：：车辆距离控制系统及其方法
技术领域：
：本发明涉及一种控制系统及其方法，且特别涉及一种车辆距离控制系统及其方法。
背景技术：
：车辆距离控制系统使用距离一目标车辆的距离信息控制车辆与车辆之间的间距。所述车辆间距是一种距离控制系统的基础信息，并且当车辆间距信息越准确时，所述距离控制系统的功能性运作(functionalactions)的执行将更为正确。然而，若是所述目标车辆(例如卡车)的长度越长或是高度越高时，距离控制系统的距离信息可能会指出(indicate)远大于所述目标车辆的实际间距。换言之，如图1所示，若是目标车辆的高度h2较高，现有的距离控制系统可能会(从距离受控车辆)量测到目标车辆后端部往前方更远的位置，使得量测到的车辆间距&大于实际的车辆间距队。若是距离控制系统使用不正确的车辆间距信息，可能会对车辆驾驶者产生很严重的危险状况，因为距离受控车辆与目标车辆之间的实际间距会比量测到的间距更加小。
发明内容为了解决上述现有的问题，本发明的目的在于提供一种车辆距离控制系统及其方法，以准确地产生车辆间距信息。为了达到所述目的，本发明揭露一种车辆距离控制系统及其方法，其包括信号传送器，用以从距离受控车辆向前方传送若干无线信号；信号接收器，用以接收从目标车辆反射与回传回来的所述若干无线信号；相对速度量测单元，根据所述接收的若干无线信号，以量测所述目标车辆相对于所述距离受控车辆之间的相对速度；车辆间距量测单元，用以量测所述距离受控车辆与所述目标车辆两者之间的第一车辆间距；以及车辆间距计算单元，根据所述第一车辆间距与计算所述相对速度所获得的第二车辆间距，用以计算第三车辆间距。在一实施例中，所述相对速度量测单元用以量测所述回传的若干无线信号之频率与传送所述若干无线信号之频率两者之频率差值，以计算所述相对速度。在一实施例中，所述车辆间距计算单元对所述相对速度作积分，以计算所述第二车辆间距。在一实施例中，所述车辆间距计算单元利用如下的方程式计算所述第三车辆间距R_3rd=R_lst*G+R_2nd*(I-G)其中R_3rf为所述第三车辆间距，R_lst为所述第一车辆间距，R_2nd为所述第二车辆间距，G为所述第一车辆间距的增益值，以及(I-G)为所述第二车辆间距的增益值。在一实施例中，当所述第二车辆间距小于所述第一车辆间距时，所述车辆间距计算单元减少所述第一车辆间距的增益值并且增加所述第二车辆间距的增益值，当所述第二车辆间距大于所述第一车辆间距时，所述车辆间距计算单元增加所述第一车辆间距的增益值并且减少所述第二车辆间距的增益值。在一实施例中，所述第一车辆间距的增益值与所述第二车辆间距的增益值之总和为1。在一实施例中，当所述第一车辆间距等于或是小于一参考车辆间距时，所述车辆间距计算单元根据所述第一车辆间距计算所述第三车辆间距，当所述第一车辆间距大于所述参考车辆间距时，所述车辆间距计算单元决定以所述第一车辆间距作为所述第三车辆间距。根据上述，本发明之车辆距离控制系统及其方法可准确地计算车辆间距，以确保车辆驾驶者的安全。图1为现有的距离控制系统的问题之示意图2为根据本发明实施例中车辆距离控制统的示意图3为根据本发明图2中车辆间距计算单元的功能性运作的增益值变动的示意图；以及图4为根据本发明图2的距离控制系统中车辆间距计算单元的功能性运作的示意图。具体实施例方式以下，参照附图对根据本发明的具体实施例进行如下的详细说明。图2为根据本发明实施例中车辆距离控制统的示意图。如图2所示，车辆距离控制统包括信号传送器210、信号接收器220、相对速度量测单元230、车辆间距量测单元M0、车辆间距计算单元250以及电子控制单元(ElectronicControlUnit,ECU)260。所述信号传送器210用以从距离受控车辆向前方传送若干无线信号，例如雷射讯号，但是不限于此，亦可使用各种无线信号。所述信号接收器220用以接收从目标车辆反射与回传回来的所述若干无线信号。所述相对速度量测单元230根据所述接收的若干无线信号，以量测所述目标车辆相对于所述距离受控车辆之间的相对速度。例如，所述相对速度量测单元230可利用多普勒(Dopplermethod)量测所述相对速度。亦即，若是具有特定频率的无线信号发射至一目标车辆并且由所述目标车辆反射时，回传的反射信号的频率与发射当时的信号频率不相同。所述相对速度量测单元230量测无所述线信号的频率变化，以计算所述目标车辆相对于所述距离受控车辆之间的相对速度。即使目标车辆的部分位置已经改变，所述相对速度仍然可以提供一致性(consistent)的信息。举例来说，即使目标车辆的高度较高，如图1所示，从目标车辆后端部反射回来的无线信号频率，或是从目标车辆后端部往前方更远位置反射回来的无线信号频率，上述两种频率实质上是相同的。因此，即使感测到目标车辆的位置已经改变，所述相对速度量测单元230仍然可以量测出目标车辆与距离受控车辆之间的相对速度。所述车辆间距量测单元240用以量测所述距离受控车辆与所述目标车辆两者之间的第一车辆间距R_lst。当若干无线信号朝向目标车辆传送之后，车辆间距量测单元240量测的时间长度一直持续到无线信号从目标车辆反射且回传回来，以便于量测出第一车辆间距R_lst。例如，车辆间距量测单元240可从定时器270获得时间信息。所述车辆间距计算单元250根据所述第一车辆间距R_lst与计算所述相对速度所获得的第二车辆间距R_2nd，用以计算第三车辆间距R_3rf。其中第一车辆间距R_lst来自车辆间距量测单元240；第二车辆间距丄？“来自相对速度量测单元230；以及第三车辆间距R_3rd相对应于实际的车辆间距。所述车辆间距计算单元250对所述相对速度作积分，以计算所述第二车辆间距R_2nd。因此，车辆间距计算单元250包括积分器(integrator)，以计算第二车辆间距R_2nd。所述车辆间距计算单元250可利用定时器270，以获得计算第二车辆间距R_2nd所需要的时间信息。所述车辆间距计算单元250根据第一车辆间距R_lst与第二车辆间距R_2nd选取一增益值(gain)，以计算第三车辆间距R_3rf。亦即，如图3所示，当所述第二车辆间距小于所述第一车辆间距时，所述车辆间距计算单元250确定车辆间距量测单元240感测目标车辆后端部往前方更远的位置。因此，所述车辆间距计算单元250减少所述第一车辆间距的增益值并且增加所述第二车辆间距的增益值。此外，当所述第二车辆间距大于所述第一车辆间距时，所述车辆间距计算单元250确定在对所述相对速度作积分的过程中产生积分误差(integrationerror)，此时，所述车辆间距计算单元250增加所述第一车辆间距的增益值并且减少所述第二车辆间距的增益值。当对相对速度作积分的时间长度增加，所以积分误差(integrationerror)可能增加。所述第一车辆间距R_lst的增益值与所述第二车辆间距R_2nd的增益值之总和为1。当以上述方式选取增益值，所述车辆间距计算单元250利用如下的方程式计算所述第三车辆间距R_3rd=R_lst*G+R_2nd*(I-G)其中R_3rf为所述第三车辆间距，R_lst为所述第一车辆间距，R_2nd为所述第二车辆间距，G为所述第一车辆间距的增益值，以及(I-G)为所述第二车辆间距的增益值。图4为根据本发明图2的距离控制系统中车辆间距计算单元的功能性运作的示意图。当来自车辆间距量测单元MO的第一车辆间距R_lst等于或是小于一参考车辆间距Rref时，所述车辆间距计算单元250根据上述方程式计算所述第三车辆间距R_3rf。当所述第一车辆间距R_lst大于所述参考车辆间距Rref时，所述第一车辆间距R_lst的误差减少到可以忽略的准位(negligiblelevel)，因为大部分的无线信号从目标车辆的后端部反射回来，并且使得所述目标车辆被定位(Positioned)。亦即所述车辆间距计算单元250决定以所述第一车辆间距R_lst作为所述第三车辆间距R_3rf。本发明利用上述功能性运作，所述车辆间距计算单元250可视情况有效减少取得实际的车辆间距之步骤。在一实施例中，本发明使用图1所示的可视范围(FieldofView，F0V)(弧度，radian)以及目标车辆的高度h2计算所述参考车辆间距Rref。换言之，参考车辆间距Rref等于2*(h2-hl)/F0V，其中h2为目标车辆的高度，hi为固定于距离受控车辆上的信号传送器210之高度。弧度(radian)为环形弧线与弧线半径之间的比值，若是环形弧线远小于弧线半径时，则环形弧线几乎为直线而不是曲线。此时，参考车辆间距Rref对应于弧线半径，且目标车辆的高度h2对应于环形弧线的一半与信号传送件的固定高度hi之总和。在本发明之实施例中，将上述之2*(h2-hl)/FOV加上一边限距离(marginaldistance)视为参考车辆间距Rref。当所述距离受控车辆与目标车辆之间的距离达到2*(h2-hl)/FOV之前，通过加入边限距离(marginaldistance)作总和的方式，使得考虑相对速度来计算所述第三车辆间距[3、藉以提高所述第三车辆间距的可靠度。所述可视范围(FOV)为信号传送器210的无线信号传输范围且可预先作设定。此外，目标车辆的高度h2可预先设定为一特定值而不需要做实时(realtime)运算。如图4所示，若是所述距离受控车辆与目标车辆之间的距离小于参考车辆间距Rref时，第一车辆间距R_lst变得不稳定(unstable)；当降低所述距离受控车辆与目标车辆之间的间距时，离目标车辆后端部往前方更远的位置会被感测，使得所述距离受控车辆与目标车辆之间的量测间距会大于实际的车辆间距。因此在本发明之实施例中，根据车辆间距计算单元250的功能性运作来计算第三车辆间距R_3rf，且第三车辆间距R_3rf非常接近实际的车辆间距。电子控制单元(ECU)260接收来自车辆间距计算单元250的计算第三车辆间距R_3rf之输入，以控制加速单元300例如节流阀(throttlevalve)或加速踏板致动器(accelerationpedalactuator)、制动单元310例如煞车器、或是传动装置320，以改变或是控制所述距离受控车辆与目标车辆之间的间距。根据上述，本发明之车辆距离控制系统准确地计算车辆间距，以确保驾驶车辆的安全性。如上所述，本发明的说明书中对本发明优选的实施例进行说明，但本发明所属的
技术领域：
的技术人员在不超出本发明的范畴的范围内会有多种变换。从而，本发明的权利要求范围并不只限于进行说明的实施例，应该根据后述的权利要求及与其同等的范围而决定。权利要求1.一种车辆距离控制系统，其特征在于，所述车辆距离控制系统还包括一信号传送器，用以从一距离受控车辆向前方传送若干无线信号；一信号接收器，用以接收从一目标车辆反射与回传回来的所述若干无线信号；一相对速度量测单元，根据所述接收的若干无线信号，以量测所述目标车辆相对于所述距离受控车辆之间的相对速度；一车辆间距量测单元，用以量测所述距离受控车辆与所述目标车辆两者之间的一第一车辆间距；以及一车辆间距计算单元，根据所述第一车辆间距与计算所述相对速度所获得的一第二车辆间距，用以计算一第三车辆间距。2.如权利要求1所述的车辆距离控制系统，其特征在于，所述相对速度量测单元用以量测所述回传的若干无线信号之频率与传送所述若干无线信号之频率两者之频率差值，以计算所述相对速度。3.如权利要求1所述的车辆距离控制系统，其特征在于，所述车辆间距计算单元对所述相对速度作积分，以计算所述第二车辆间距。4.如权利要求1所述的车辆距离控制系统，其特征在于，所述车辆间距计算单元利用如下的方程式计算所述第三车辆间距R_3rd=R_lst*G+R_2nd*(I-G)其中R_3rf为所述第三车辆间距，R_lst为所述第一车辆间距，R_2nd为所述第二车辆间距，G为所述第一车辆间距的增益值，以及(I-G)为所述第二车辆间距的增益值。5.如权利要求4所述的车辆距离控制系统，其特征在于，所述第一车辆间距的增益值与所述第二车辆间距的增益值之总和为1。6.如权利要求4所述的车辆距离控制系统，其特征在于，当所述第二车辆间距小于所述第一车辆间距时，所述车辆间距计算单元减少所述第一车辆间距的增益值并且增加所述第二车辆间距的增益值，当所述第二车辆间距大于所述第一车辆间距时，所述车辆间距计算单元增加所述第一车辆间距的增益值并且减少所述第二车辆间距的增益值。7.如权利要求1所述的车辆距离控制系统，其特征在于，当所述第一车辆间距等于或是小于一参考车辆间距时，所述车辆间距计算单元根据所述第一车辆间距计算所述第三车辆间距，当所述第一车辆间距大于所述参考车辆间距时，所述车辆间距计算单元决定以所述第一车辆间距作为所述第三车辆间距。8.—种车辆距离控制方法，其特征在于，所述车辆距离控制方法包括下列步骤从一距离受控车辆向前方传送若干无线信号；接收从一目标车辆反射与回传回来的所述若干无线信号；根据所述接收的若干无线信号，以量测所述目标车辆相对于所述距离受控车辆之间的相对速度；量测所述距离受控车辆与所述目标车辆两者之间的一第一车辆间距；以及根据所述第一车辆间距与计算所述相对速度所获得的一第二车辆间距，用以计算一第三车辆间距。9.如权利要求8所述的车辆距离控制方法，其特征在于，所述第三车辆间距利用如下列的方程式计算获得R_3rd=R_lst*G+R_2nd*(I-G)其中R_3rf为所述第三车辆间距，R_lst为所述第一车辆间距，R_2nd为所述第二车辆间距，G为所述第一车辆间距的增益值，以及(I-G)为所述第二车辆间距的增益值。10.如权利要求9所述的车辆距离控制方法，其特征在于，当所述第二车辆间距小于所述第一车辆间距时，减少所述第一车辆间距的增益值并且增加所述第二车辆间距的增益值，当所述第二车辆间距大于所述第一车辆间距时，增加所述第一车辆间距的增益值并且减少所述第二车辆间距的增益值。11.如权利要求8所述的车辆距离控制方法，其特征在于，当所述第一车辆间距等于或是小于一参考车辆间距时，根据所述第一车辆间距计算所述第三车辆间距，当所述第一车辆间距大于所述参考车辆间距时，决定以所述第一车辆间距作为所述第三车辆间距。全文摘要本发明涉及一种车辆距离控制系统及其方法，其包括信号传送器，用以从距离受控车辆向前方传送若干无线信号；信号接收器，用以接收从一目标车辆反射与回传回来的所述若干无线信号；相对速度量测单元，根据所述接收的若干无线信号，以量测所述目标车辆相对于所述距离受控车辆之间的相对速度；车辆间距量测单元，用以量测所述距离受控车辆与所述目标车辆两者之间的第一车辆间距；以及车辆间距计算单元，根据所述第一车辆间距与计算所述相对速度所获得的第二车辆间距，用以计算第三车辆间距。文档编号B60W40/02GK102398597SQ20111026545公开日2012年4月4日申请日期2011年9月8日优先权日2010年9月8日发明者金炫昱申请人:万都株式会社