CN104999958B - 一种转向灯自动控制系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转向灯自动控制方法，其包括如果本车当前行驶道路为非单行道，当本车需要换道时，基于当前路况判断是否满足换道条件，当满足换道条件时开启转向灯，换道完毕后关闭转向灯。本发明还公开了一种转向灯自动控制系统。利用本发明能够在车辆换道过程中辅助控制转向灯的开启和关闭。

Description

一种转向灯自动控制系统和方法

技术领域

本发明涉及车辆领域，具体涉及一种转向灯自动控制系统和方法。

背景技术

在汽车行驶过程中，如果需要换道或转弯，驾驶员应当开启转向灯，给周围车辆和行人以提醒。然而现实中经常发生驾驶员忘记开启转向灯的情况，容易引发交通事故；推及到无人驾驶技术中，在对道路识别进行控制的同时，还需要根据路况对转向灯的自动开启和熄灭进行控制。已有的解决方案大多是考虑车辆转向时的转向灯控制，缺乏对车辆换道过程中的转向灯控制策略。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种转向灯自动控制系统和方法，给出了在非单行道上车辆在换道过程中的转向灯开启策略。

本发明提供一种转向灯自动控制方法，包括：如果本车当前行驶道路为非单行道，当本车需要换道时，基于当前路况判断是否满足换道条件，当满足换道条件时开启转向灯，换道完毕后关闭转向灯。

优选地，换道条件包括条件A：非目标车道上的车辆无驶入目标车道的意图，或者非目标车道上有车辆要驶入目标车道但其驶入时间小于本车换道时间且其位置与本车换道后的目标位置无冲突。

优选地，换道条件包括条件B：目标车道上后方无车，或者目标车道上后方有车但其到达本车车尾所需时间小于等于本车换道所需时间。

优选地，换道条件还包括条件C：目标车道上前方无车，或者目标车道上前方有车但其行驶状态对条件A和/或B的实现无影响。

优选地，当本车需要在前方路口转向时判断本车是否需要换道。

优选地，当本车需要在前方路口转向并且已经完成换道时，计算本车到达前方路口的时刻T1，并在时刻T2开启转向灯，转向完毕后关闭转向灯，其中时刻T2早于时刻T1。

优选地，当本车前方车辆的行驶速度小于预定阈值时本车需要换道。

优选地，在满足换道条件时发出换道提示。

本发明还提供一种转向灯自动控制系统，包括：导航模块，用于规划行驶路线；环境探测模块，用于获取行车路况；主控模块，用于基于来自导航模块和环境探测模块的数据判断本车是否需要换道，当需要换道时判断是否满足换道条件，当满足换道条件时发出转向灯开启命令，换道完毕后发出转向灯关闭命令。

有益效果：本发明的实施例利用摄像头和/或雷达探测器等设备采集的环境信息分析车辆的行车路况，建立了允许车辆换道的约束条件，只有在满足换道条件时才开启转向灯，提高行车安全系数。将本发明的转向灯自动控制策略应用于车辆行驶的整体控制流程中，可在道路识别控制的同时，实现对车辆换道和转向过程中转向灯的自动开启和熄灭。

附图说明

图1是本发明实施例的转向灯自动控制系统结构框图。

图2是本发明实施例的以BCM为核心的控制系统架构。

图3是本发明实施例的以BCM为核心的控制系统结构图。

图4是本发明的一个应用实施例控制流程图。

图5是本发明的另一应用实施例控制流程图。

具体实施方式

以下结合附图以及具体实施例，对本发明的技术方案进行详细描述。

在本发明的实施例中，如果本车当前行驶道路为非单行道，则某些情况下存在换道需求，例如在下一路口需要左转弯时，需要提前换道靠左行驶，又如前车行驶速度过慢时可换道超车。对于搭载有导航模块的车辆(包括有人驾驶车辆和无人驾驶车辆)来说，当检测到本车需要换道时，首先基于当前路况判断是否满足预设的换道条件，当满足换道条件时允许换道，控制转向灯开启，车辆换道完毕后关闭转向灯；在不满足换道条件的情况下，应减速等待直至允许换道。

图1示出了本发明实施例的转向灯自动控制系统100，其包括：

导航模块101，用于规划行驶路线；

环境探测模块102，用于获取行车路况；

主控模块103，用于基于来自导航模块和环境探测模块的数据判断本车是否需要换道，当需要换道时判断是否满足换道条件，当满足换道条件时发出转向灯开启命令，换道完毕后发出转向灯关闭命令。

在实际应用中，可采用车载导航仪规划行驶线路，利用如GPS导航仪和/或摄像头等设备可获取道路特征(如直线类型、弯道类型)；可单独地或结合地采用摄像头、雷达探测器、车间通信V2V设备和/或车与其他设备通信V2X设备等获取行车路况，如路面车道总数、车道类型(如单行道、多行道等)、车道方向(如直行车道、转弯车道等)、弯道曲率、路面交通信息(如正常、拥堵等)、本车位置及车速信息、各车道上车辆的速度及其与本车的距离信息等。

基于综合路况可判断当前是否允许车辆换道，基于雷达、摄像头等的数据对当前是否能进行左右转向做出综合判定，例如当右方相邻车道上有车高速驶近，则评估该车与本车的距离和本车换道所需时间，如果存在换道相撞风险，则不允许向右换道，直至相撞风险解除时才允许向右换道。

具体地，可选择性地采用以下换道条件A、B和/或C，其中条件A针对非目标车道，条件B和C针对目标车道，三者不互斥：

条件A：非目标车道上的车辆无驶入目标车道的意图，或者非目标车道上有车辆要驶入目标车道但其驶入时间小于本车换道时间且其位置与本车换道后的目标位置无冲突。

举例来讲，采用摄像头技术和/或雷达技术检测非目标车道上的车辆相对于本车的位置、速度和加速度信息，据此计算该车行驶一段时间后的位置和路径，再将该位置与本车换道后的目标位置对比，如果两个位置无重叠，说明两车无冲突，可以换道，如果两个位置有重叠，说明有冲突，不可换道。

条件B：目标车道上后方无车，或者目标车道上后方有车但其到达本车车尾所需时间小于等于本车换道所需时间。

条件C：目标车道上前方无车，或者目标车道上前方有车但其行驶状态对条件A和/或B的实现无影响(也就是即使目标车道上有前车，条件A和/或B仍可满足)。

在实际应用中，对于路况较为简单的区域(如仅有两个车道)，可单独设置B或B+C为换道条件，满足基本使用需求；对于路况较为复杂的区域，可以设置A+B或者A+B+C为换道条件，确保判断和控制精度。

在本发明的实施例中，主控模块103可采用车身控制模块BCM(Body ControlModule)来实现，作为转向灯自动开启系统的控制核心，它接收来自导航模块和环境探测模块的信息，并结合整车网络上其他信息，对是否开启转向灯做出判断和驱动。图2示出了一种以BCM为核心的控制系统架构，基于导航路径规划信息、本车所处环境信息以及辅助信息如车速等，BCM对转向灯进行驱动控制。

具体地，图3示例性地示出了一种以BCM为核心的控制系统框图，BCM接收导航模块发出的转向信息①、当前车道信息②和目标车道信息③，还接收摄像头和雷达探头采集的路面交通信息④和本车位置信息⑤，并结合车速信息⑥和其他辅助信号⑦，在车辆换道或转弯时控制相应的转向灯提前开启。

其中，图3中注释的含义如下：

1.转向特征信息：根据导航模块的路径规划，表示当前路径上是否有转向需求，如当车辆进出匝道时，应开启转向灯；

2.当前车道信息：表示当前所处的车道信息，包含车道特征(如转弯车道、直行车道等)和车道类型(如单行道、双行道等)；

3.目标车道信息：在需要换车道时表示换道后的目标车道信息，含车道特征(如转弯车道、直行车道等)和车道类型(如单行道、双行道等)；

4.路面交通信息：包含当前所行车道的交通情况，如正常、堵车等；

5.本车位置信息：包含本车相对其他车辆(如前、后、左、右四个方位的车辆)所处相对位置；

6.车速信息：为当前本车前行速度；

7.其他辅助信号：如表征1～6是否有效的信号；

8.多个转向灯；

9.开启指示信息：如左\右转向灯开启时仪表上相应的开启指示灯；

10.提醒信息：如在转向灯未开启状态下若满足换道条件而即将发生换道动作时，提醒驾驶员开启转向灯。

根据本发明的实施例，在导航开启状态下，若为手动驾驶，系统可提前一定时间提示司机进行换道(或转向)，开启转向灯；若车辆处于自动(无人)驾驶状态，则系统可根据路线规划提前一定时间自动开启转向灯，然后自动转向，实现了基于路径规划的转向灯超前控制。

图4示出了本发明一个应用实施例的控制流程图，先判断车道类型，具体步骤如下：

S101，判断当前行驶道路是否为单行道，如果是单行道，进入S102，如果不是单行道，进入S104；

S102，判断前方路口是否需要转向，如果需要转向，进入S103，如果不需要转向，返回S101；

S103，计算本车到达前方路口的时刻T1，并在时刻T2到来时开启转向灯，转向完毕后关闭转向灯，返回S101，其中时刻T2早于时刻T1；

S104，判断前方路口是否需要转向，如果需要转向，进入S105，如果不需要转向，进入S106；

S105，判断当前是否需要换道，如果需要换道，进入S107，如果不需要换道，进入S103；

S106，判断当前是否需要换道，如果需要换道，进入S107，如果不需要换道，返回S101；

S107，判断当前是否允许换道，如果允许换道，进入S108，如果不允许换道，重新判断当前是否允许换道，直至允许换道为止；其中，满足预设换道条件时允许换道；

S108，开启转向灯，换道完毕后关闭转向灯，返回S101。

其中对于非自动驾驶的车辆，可设置一个提示模块，在开启转向灯之前发出语音提示，提醒驾驶员开始换道操作，如图5中虚线框所示。对于自动驾驶的车辆无需提示，车辆将自动开始换道。

图5示出了本发明另一应用实施例的控制流程图，先判断是否需要转向，具体步骤如下：

S201，判断前方路口是否需要转向，如果需要转向，进入S202，如果不需要转向，进入S207；

S202，判断当前行驶道路是否为单行道，如果是单行道，进入S203，如果不是单行道，进入S204；

S203，计算本车到达前方路口的时刻T1，并在时刻T2到来时开启转向灯，转向完毕后关闭转向灯，返回201，其中时刻T2早于时刻T1；

S204，判断当前是否需要换道，如果需要换道，进入S205，如果不需要换道，进入S203；

S205，判断当前是否允许换道，如果允许换道，进入S206，如果不允许换道，重新判断当前是否允许换道，直至允许换道为止；其中，满足预设换道条件时允许换道；

S206，开启转向灯，换道完毕后关闭转向灯，返回S201；

S207，判断当前行驶道路是否为单行道，如果是单行道，返回S201；如果不是单行道，进入S208；

S208，判断当前是否需要换道，如果不需要换道，返回S201；如果需要换道，进入S205。

在图4和图5实施例中的预设换道条件可根据路面情况采用前文介绍的换道条件A、B和/或C。

基于图4和图5实施例可以理解，本发明的转向灯自动控制策略可应用于各类驾驶控制流程中，在对道路识别进行控制的同时，对换道、转向过程中转向灯的自动开启和熄灭进行控制。

在实际应用中，采用导航的车型上都配备有导航模块，在使用导航时(不管是自动驾驶还是手动驾驶)，用户输入目的地，导航模块进行路径规划，车辆遵照规划行驶。导航模块实时分析本车当前所处道路的情况和下一目标道路的情况，并结合当前车速，提前一段时间(或距离)发出“下一路口左(或右)转”的信息给BCM。如本车当前所行驶的道路仅为单行道，则不存在换道需求，提前发送“下一路口左(或右)转”信息的时间相对较短；如本车当前所行驶的道路为非单行道，则可能存在换道需求，提前发送“下一路口左(或右)转”信息的时间相对较长。根据当前车速，导航模块发送到达下一“转向路口”的倒计时给BCM。

在实际应用中，本发明实施例的环境探测模块主要用于实时探测本车所处环境，包括摄像头、雷达探测器等；在硬件上可考虑采用现有电子系统的部件或在当前已有技术上做出改善。

在实际应用中，当前路面车道总数既可以从导航模块(如GPS设备)得到，又可以用环境探测相关装置(如前方摄像头)探测出。

在实际应用中，当前所处道路的类型，如是直线类型还是弯道类型，及所处道路的曲率情况，既可以通过导航模块得到，又可以通过传感器和摄像头等探测出。

以上，结合具体实施例对本发明的技术方案进行了详细介绍，所描述的具体实施例用于帮助理解本发明的思想。本领域技术人员在本发明具体实施例的基础上做出的推导和变型也属于本发明保护范围之内。

Claims (17)

1.一种转向灯自动控制方法，其特征在于，包括：

如果本车当前行驶道路为非单行道，当本车需要换道时，基于当前路况判断是否满足换道条件，当满足换道条件时开启转向灯，换道完毕后关闭转向灯；

其中所述换道条件包括条件A：非目标车道上有车辆要驶入目标车道但其驶入时间小于本车换道时间且其位置与本车换道后的目标位置无冲突。

2.根据权利要求1所述的转向灯自动控制方法，其特征在于，其中所述换道条件包括条件B：目标车道上后方无车，或者目标车道上后方有车但其到达本车车尾所需时间小于等于本车换道所需时间。

3.根据权利要求2所述的转向灯自动控制方法，其特征在于，其中所述换道条件还包括条件C：目标车道上前方无车，或者目标车道上前方有车但其行驶状态对条件A和/或B的实现无影响。

4.根据权利要求1所述的转向灯自动控制方法，其特征在于，其中当本车需要在前方路口转向时判断本车是否需要换道。

5.根据权利要求4所述的转向灯自动控制方法，其特征在于，其中当本车需要在前方路口转向并且已经完成换道时，所述方法还包括：计算本车到达前方路口的时刻T1，并在时刻T2开启转向灯，转向完毕后关闭转向灯，其中时刻T2早于时刻T1。

6.根据权利要求1所述的转向灯自动控制方法，其特征在于，其中当本车前方车辆的行驶速度小于预定阈值时本车需要换道。

7.根据权利要求1所述的转向灯自动控制方法，其特征在于，其中在满足换道条件时，所述方法还包括发出换道提示。

8.一种转向灯自动控制系统，其特征在于，包括：

导航模块，用于规划行驶路线；

环境探测模块，用于获取行车路况；

主控模块，用于基于来自导航模块和环境探测模块的数据判断本车是否需要换道，当需要换道时判断是否满足换道条件，当满足换道条件时发出转向灯开启命令，换道完毕后发出转向灯关闭命令；

其中所述换道条件包括条件A：非目标车道上有车辆要驶入目标车道但其驶入时间小于本车换道时间且其位置与本车换道后的目标位置无冲突；并且

所述主控模块包括：第一判断子模块，用于基于来自环境探测模块的数据判断是否满足换道条件A；

换道处理子模块，用于在满足换道条件时发出转向灯开启命令，换道完毕后发出转向灯关闭命令。

9.根据权利要求8所述的转向灯自动控制系统，其特征在于，其中环境探测模块包括以下设备中的至少一种：摄像头、雷达探测器、车间通信V2V设备、车与其他设备通信V2X设备。

10.根据权利要求8所述的转向灯自动控制系统，其特征在于，其中所述换道条件包括条件B：目标车道上后方无车，或者目标车道上后方有车但其到达本车车尾所需时间小于等于本车换道所需时间；并且

所述主控模块还包括：第二判断子模块，用于基于来自环境探测模块的数据判断是否满足换道条件B。

11.根据权利要求10所述的转向灯自动控制系统，其特征在于，其中所述换道条件还包括条件C：目标车道上前方无车，或者目标车道上前方有车但其行驶状态对条件A和/或B的实现无影响；并且

所述主控模块还包括：第三判断子模块，用于基于环境探测模块的探测数据判断是否满足换道条件C。

12.根据权利要求8所述的转向灯自动控制系统，其特征在于，其中所述主控模块还包括：

计算子模块，用于当本车需要在前方路口转向时计算本车到达前方路口的时刻T1；

转向处理子模块，用于在时刻T2发出转向灯开启命令，转向完毕后发出转向灯关闭命令，其中T2早于T1。

13.根据权利要求8所述的转向灯自动控制系统，其特征在于，该系统还包括辅助判断模块，用于当本车前方车辆的行驶速度小于预定阈值时判断是否满足换道条件。

14.根据权利要求8所述的转向灯自动控制系统，其特征在于，该系统还包括换道提示模块，用于在满足换道条件时发出换道提示。

15.根据权利要求8所述的转向灯自动控制系统，其特征在于，其中所述行车路况包括以下各项中的至少一项：路面车道总数、车道类型、车道方向、弯道曲率、路面交通信息、本车位置及车速信息、各车道上车辆的速度及其与本车的距离信息。

16.一种转向灯自动控制方法，其特征在于，包括：

S101，判断当前行驶道路是否为单行道，如果是单行道，进入S102，如果不是单行道，进入S104；

S102，判断前方路口是否需要转向，如果需要转向，进入S103，如果不需要转向，返回S101；

S103，计算本车到达前方路口的时刻T1，并在时刻T2到来时开启转向灯，转向完毕后关闭转向灯，返回S101，其中时刻T2早于时刻T1；

S104，判断前方路口是否需要转向，如果需要转向，进入S105，如果不需要转向，进入S106；

S105，判断当前是否需要换道，如果需要换道，进入S107，如果不需要换道，进入S103；

S106，判断当前是否需要换道，如果需要换道，进入S107，如果不需要换道，返回S101；

S107，判断当前是否允许换道，如果允许换道，进入S108，如果不允许换道，重新判断当前是否允许换道，直至允许换道为止；其中，满足预设换道条件时允许换道，其中所述预设换道条件包括条件A：非目标车道上有车辆要驶入目标车道但其驶入时间小于本车换道时间且其位置与本车换道后的目标位置无冲突；

S108，开启转向灯，换道完毕后关闭转向灯，返回S101。

17.一种转向灯自动控制方法，其特征在于，包括：

S201，判断前方路口是否需要转向，如果需要转向，进入S202，如果不需要转向，进入S207；

S202，判断当前行驶道路是否为单行道，如果是单行道，进入S203，如果不是单行道，进入S204；

S203，计算本车到达前方路口的时刻T1，并在时刻T2到来时开启转向灯，转向完毕后关闭转向灯，返回201，其中时刻T2早于时刻T1；

S204，判断当前是否需要换道，如果需要换道，进入S205，如果不需要换道，进入S203；

S205，判断当前是否允许换道，如果允许换道，进入S206，如果不允许换道，重新判断当前是否允许换道，直至允许换道为止；其中，满足预设换道条件时允许换道，其中所述预设换道条件包括条件A：非目标车道上有车辆要驶入目标车道但其驶入时间小于本车换道时间且其位置与本车换道后的目标位置无冲突；

S206，开启转向灯，换道完毕后关闭转向灯，返回S201；

S207，判断当前行驶道路是否为单行道，如果是单行道，返回S201；如果不是单行道，进入S208；

S208，判断当前是否需要换道，如果不需要换道，返回S201；如果需要换道，进入S205。