通过道路形状识别的预测变速控制方法与流程

一方面，本发明涉及一种通过道路形状识别的预测变速控制方法(controlmethodforshifting)，更详细地，涉及一种活用高精度地图信息来识别前方道路的形状，从而执行预测变速的控制方法。

背景技术：

本部分内容只是单纯的用于提供本发明实施例的背景信息，并不一定是现有技术。

最近，整车企业正努力实现自动驾驶汽车，其中，自动驾驶汽车进一步提升了高级驾驶辅助系统(adas)的水平。

但是，只依赖相机(camera)、雷达、激光雷达等传感器的系统目前为遇到瓶颈的状况。即传感器存在很多目前没有解决的技术问题，且传感器的硬件性能越高价格也会越高。

目前，通过传感器技术难以识别在交叉路突然进入的车辆或者前方车辆的前面的状况等。并且，传感器不能保障完美的准确度。例如，相机对天气敏感，雷达难以识别步行者。

为了克服这些瓶颈，整车企业正将附加信息系统用于实现自动驾驶汽车的过程，代表性的附加信息系统为v2x、高精度地图等。

v2x是连接车辆和外部环境的技术，具体为使得车辆在行驶时自动识别行驶环境、道路环境等，并提供给驾驶员等的技术。对于自动驾驶汽车，v2x的主要作用是提供传感器的死角区域的信息。车辆通过v2x可以接收无法通过传感器感知的其他车辆的行进方向信息、前方道路的交通事故信息等。

高精度地图是指包括道路内的所有固定物的位置和形态信息的地图。高精度地图在传感器的正常运作困难的情况下，起到弥补传感器性能的作用。车辆在由于障碍物或恶劣气候等原因导致传感器的信息不正确的情况下，可以活用高精度地图的信息来对其进行弥补。并且，与以往的导航地图不同，高精度地图还包括道路高低、车道宽度、信号灯位置等的信息，使得车辆可以预测前方道路环境。

另一方面，自动变速器中的变速控制是利用从传感器接收的目前的车速值和加速踏板位置传感器(accelatorpedalsensor，aps)值，来反映目前车辆的状态和驾驶员的意图，由此执行变速。但是，即使前方有转弯、斜坡等，目前的变速控制方式在进入之前是不能通过所安装的传感器识别前方道路的形状，从而无法实现预测变速控制。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题

一方面，本发明是为解决上述问题而提出的，即本发明的目的在于，提供一种基于全球定位系统(globalpositioningsystem，gps)来识别前方道路的形状，从而可以使得准确地预测变速成为可能的变速控制方法。

本发明所要解决的技术问题并不局限于以上所提及的问题，本发明所属技术领域的普通技术人员能够从以下记载内容中明确地理解未提及的其他问题。

技术方案

为了实现如上所述的技术问题，本发明提的一方面供用于预测变速的前方道路形状识别方法，其包括：收集车辆位置信息的位置信息收集步骤；基于上述车辆位置信息收集用于识别车辆的前方道路的形状的道路形状信息的道路形状信息收集步骤；使用车速信息、上述车辆位置信息更新上述道路形状信息的信息更新步骤；以及以上述车辆的前方距离为基础划分多个区间，并且以上述道路形状信息为基础来表示上述各个区间的道路形状水平的道路形状表示步骤。

根据实施例，本发明的特征可以为上述车辆位置信息通过gps信息进行收集；上述道路形状的特征可以为包括上述车辆行驶的道路的坡度信息、上述道路的曲率信息。并且，上述道路形状信息的特征可以为通过位于上述车辆的内部和外部的高精度地图数据数据库(db)进行收集。

根据实施例，本发明的特征可以为上述道路形状收集步骤或上述信息更新步骤中，在上述车辆位置信息或上述道路形状信息存在错误的情况下，通过使用已存储的其他信息进行修改。

并且，根据实施例，本发明的特征可以为在上述道路形状信息收集步骤中，上述道路形状信息在地图数据db中，以上述车辆位置信息为基础被选择并被收集。

并且，用于达成如上所述目的的本发明的另一方面，可以提供预测变速控制方法，其包括：收集车辆行驶的道路的道路形状信息的道路信息收集步骤；以上述车辆的前方距离为基础划分多个区间，并且以上述道路形状信息为基础，来表示上述各个区间的道路形状水平的水平表示步骤；以及以上述道路形状的上述水平为基础，设置预测变速的目标变速挡位的目标变速挡位设置步骤。

根据本发明的实施例，本发明的特征可以为上述道路形状包括道路的坡度信息、上述道路的曲率信息。并且，本发明的特征可以为在上述道路形状的上述水平为已设置的临界值以上的情况下，设置上述预测变速的上述目标变速挡位。

根据实施例，本发明的特征可以为在上述道路形状的上述水平为预测变速控制对象的情况下，以对应于上述水平的道路形状值和前方距离值为基础，设置预测变速的目标变速挡位。

根据实施例，本发明的特征可以为在目标变速挡位设置步骤之后，包括以上述设置的目标设置挡位为基础，制定预测变速的变速计划的变速计划制定步骤，并且根据上述变速计划控制预测变速。

并且，用于达成如上所述的本发明的另一方面，可以提供用于预测变速的前方道路形状识别装置，位置信息收集部，收集车辆位置信息；距离信息收集部，收集车辆的前方距离信息；以及道路形状信息生成部，以上述车辆位置信息为基础，收集用于识别上述车辆的前方道路的道路形状信息，以上述前方距离信息为基础划分多个区间，并且以上述道路形状信息为基础来表示上述各个区间的道路形状的水平。

有益效果

如上所述，根据本发明的一实施例可基于gps和高精度地图来识别前方道路的形状，从而提供能够实现准确地预测变速的变速控制方法。

并且，通过活用gps和高精度地图的预测变速控制，能够实现根据前方道路形状的预测变速及最佳的挡位变速(gear-shifting)，由此可以减少不必要的变速，并预先识别前方道路状况，从而可对于危险预先进行应对。

除此之外，本发明的效果根据实施例具有优选地泛用性等多种效果，通过后述的实施例的说明部分可以明确这些效果。

附图说明

图1表示根据本发明的用于预测变速的前方道路形状识别方法的一实施例。

图2表示根据本发明的预测变速控制方法的一实施例。

图3表示根据本发明的预测变速的变速点和道路形状的水平。

图4表示根据本发明的预测变速控制装置的一实施例。

附图标记的说明

100：前方道路形状识别装置

110：位置信息收集部

120：距离信息收集部

130：道路形状信息生成部。

具体实施方式

以下，通过例示图详细地说明本发明的一实施例。

在给各附图的结构要素附加附图标记时，要注意即使表示在不同附图，对于相同的结构要素使其具有相同的符号。并且，说明本发明时，在判断为对于相关公知结构或功能的具体说明，可能模糊本发明的要点的情况下，将省略对其的详细说明。

并且，为了说明的清楚和方便性，附图中图示的结构要素的大小或形状等可以有所扩张。并且，考虑到本发明的结构和作用而特别定义的术语仅用于说明本发明的实施例，其并不限定本发明的范围。

图1表示根据本发明的用于预测变速的前方道路形状识别方法的一实施例。

根据本发明的实施例，用于预测变速的前方道路形状识别方法，可以包括：收集车辆位置信息的位置信息收集步骤(s100)；基于上述车辆位置信息收集道路形状信息(用于识别车辆的前方道路的形状)的道路形状信息收集步骤(s110)；使用车速信息、上述车辆位置信息来更新上述道路形状信息的信息更新步骤(s120)；以及以上述车辆的前方距离为基础划分多个区间，并以上述道路形状信息为基础来表示上述各个区间的道路形状水平的道路形状表示步骤(s130)。

其中，可以通过gps信息收集车辆位置信息。根据实施例，gps信息可以通过gps接收器、dr传感器部及gps/dr滤波器而实现收集。

gps接收器从多个人造卫星接收电波，利用电波的行驶速度确认从人造卫星到车辆之间的距离，并且由此可以掌握对于车辆的位置及时间的信息。

dr传感器部可以掌握车辆行驶方向或速度信息。上述dr传感器部可以由用于测定行驶距离的传感器和用于测定旋转角的传感器构成。上述用于测定行驶距离的传感器至少包括车速计、里程计或加速计中的一种。并且，上述用于测定旋转角的传感器至少包括地磁传感器、陀螺仪传感器中的一种。上述dr传感器部可以由上述用于测定行驶距离的传感器和上述用于测定旋转角的传感器中的至少一种或它们的组合构成。

gps/dr滤波器能够以从gps接收器和dr传感器部传达的数据为基础计算车辆的位置及行进方向。

根据实施例，上述gps/dr滤波器可以利用卡尔曼滤波器(kalmanfilter)执行这些功能。

上述道路形状信息可以通过位于上述车辆内部或外部的高精度地图数据数据库(database，db)收集。

高精度地图数据db可以存储在车辆内部；也可以存储在车辆外部，并通过无线通信从远程向车辆传送。根据实施例，高精度地图数据db的一部分存储在车辆内部，另一部分可以通过无线通信从远程传送到车辆。

导航仪(navigation)可以起到上述高精度地图数据db的作用。导航仪能够以每实时单位向控制器传送行驶的车辆的前方道路的道路形状信息。例如，道路形状信息能够以车辆前方10米单位、50米单位或100单位等方式传送到控制器。具体地，可以传送车辆的前方几米地点的道路的坡度信息或曲线区间的曲率信息。

在上述道路形状信息收集步骤(s110)中，上述道路形状信息能够在地图数据db上，以上述车辆位置信息为基础被选择并收集。

由于这些道路形状信息的容量非常大，因此车辆的控制器只存储并使用在这些道路形状信息中的、可对预测变速产生影响的范围的信息值。即只接收与开始进行变速的点相关的信息、与道路的坡度程度相关的信息、与道路的曲率相关的信息等一部分需要的信息进行存储和使用。这样的功能减少控制器的存储空间。

根据实施例，导航仪可以通过控制器局域网络(controllerareanetwork,can)通信之类的车辆网络传送道路形状信息。根据实施例，车辆的控制器根据adasis协议通信协定接收上述信息。尤其，上述adasis协议在传送大容量的高精度地图数据时有用。

为了识别前方道路的形状而收集道路形状信息时，不能收集车辆前方的所有道路形状信息，例如，可以以车辆前方10米单位、100米单位、200米单位、400米单位等间隔的方式进行收集。

由于收集道路形状信息的同时，车辆继续行驶，因此对应于车俩移动距离，要继续更新收集的道路形状信息。例如，变速点原来在车辆的前方100米，但是若超过1秒(其为设定时间)，且车辆移动30米，则要对这些进行考虑，从而应将其修改为位于前方70米。即要更新收集的道路形状信息。

需要设置以什么程度的间隔收集道路形状信息的识别设置。并且，可以以如下方式控制预测变速：即将各个以设置的间隔收集的多个道路形状信息适用设置的时间或设置的距离后，再次对其进行更新并使用设置的时间或设置的距离。

例如，可以以如下方式控制预测变速：接收以10米单位设置的各个区间的道路形状信息后，使用20秒的所接收的道路形状信息，接着，再次接收以10米单位设置的各个区间道路形状信息，并且，使用20秒的所接收的道路形状信息。

根据实施例，上述道路形状收集步骤(s110)或上述信息更新步骤(s120)中，在上述车辆位置信息或上述道路形状信息中存在错误的情况下，可以通过使用已存储的其他信息来进行修改。

图2表示根据本发明的预测变速控制方法的一实施例。

根据实施例的预测变速控制方法，包括：收集车辆行驶的道路的道路形状信息的道路信息收集步骤(s200)；以上述车辆的前方距离为基础划分多个区间，并以上述道路形状信息为基础来表示上述各个区间的道路形状水平的水平表示步骤(s210)；以及以上述道路形状的上述水平为基础，设置预测变速的目标变速挡位的目标变速挡位设置步骤(s220)。

其中，上述道路形状可以包括道路的坡度信息、上述道路的曲率信息。并且，在上述道路形状的上述水平为已设置的临界值以上的情况时，可以设置上述预测变速的上述目标变速挡位。在上述道路形状的上述水平为预测变速控制对象的情况下，能够以对应于上述水平的道路形状值和前方距离值为基础，设置预测变速的目标变速挡位。

在目标变速挡位设置步骤(s220)之后，还包括以上述设置的目标设置挡位为基础，制定预测变速的变速计划的变速计划制定步骤(s230)，并且能够根据上述变速计划来控制预测变速。

图3表示根据本发明的预测变速的变速点和道路形状的水平。图3表示对于车辆的前方道路(r)，转弯区间分别向右侧和左侧形成的形状，图3的右侧的多个区间表示以10米单位进行划分(a)的形状。

并且，图3中a点表示车辆的位置，c至f点表示变速点。

参照图3，可以将车辆的前方距离以10米单位、50米单位等划分(a)出多个区间。并且，与道路(r)的形状相关地，可以根据各个区间来判定道路形状的水平为何种程度。其中，道路形状的水平可以指以道路形状信息为基础的道路(r)的坡度或曲率的程度，其可以评价道路形状的各个区间在设置为几个不同层次的水平中对应于何种水平后被表示出来。

对于道路(r)的形状，按照各个区间确定水平之后，对于出现临界值以上的水平的坡度或曲率的区间(c点至f点)，可以设置与其对应的目标变速挡位。

例如，将临界值设置为三个层次时，对于第一层次至第二层次水平的坡度或曲率(b点)，可以不设置目标变速挡位，对于临界值超过第三层次水平的坡度或曲率(c点至f点)可以设置对应的目标变速挡位。对应于坡度或曲率的程度更加严重的第四层次或第五层次水平的坡度或曲率的目标变速挡位比第三层次更低。其中，目标变速挡位与向目标变速挡位实现变速的变速点一同被设置。即，可以设置作为从车辆的目前位置点相隔规定距离的地点的变速点及与此变速点对应的目标变速挡位。

例如，控制器以包括500数值以上的曲率信息的道路形状值、以及前方150米的前方距离值为基础，判定具有500数值的曲率在车辆的前方150米，并且以此作为基础设置预测变速的目标变速挡位。

若确定道路形状的水平，则可以将相应坡度或曲率开始的点(c点)或离相应坡度或曲率的开始点靠前规定距离的点(b点)设置为变速点。对以这种方式设置的预测变速开始的变速点(b或c点)、多个目标变速挡位、及变速为目标变速挡位的变速点(d至f点)进行组合，来制定预测变速的变速计划，并可以根据上述变速计划控制预测变速。

图4表示根据本发明的预测变速控制装置的一实施例。

根据本实施例的前方道路形状识别装置100包括：位置信息收集部110，收集车辆位置信息；距离信息收集部120，收集车辆的前方距离信息；以及道路形状信息生成部130，以上述车辆位置信息为基础，收集用于识别上述车辆的前方道路的道路形状信息，并以上述前方距离信息为基础划分多个区间，并且以上述道路形状信息为基础而表示上述各个区间的道路形状的水平。其中，道路形状信息生成部130可以是对应于上述控制器的结构。

以上只不过是例示性地说明了本发明的技术思想，本发明所属技术领域的普通技术人员能够在不超过本发明的本质特性的范围内进行多种修改及变形。

本发明公开的实施例不是为了限定本发明的技术思想，而是仅用于说明本发明，本发明的技术思想的范围不能由这种实施例所限定。

本发明的保护范围应当通过权利要求书而解释，在与其等同的范围内的所有技术思想，应当解释为包括于本发明的保护范围内。