CN105172673A - 一种转向灯自动控制方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转向灯自动控制方法，包括：在车辆行驶过程中，当方向盘发生旋转且旋转方向为朝向车道外侧时，获取当前车辆方向盘转角θ、内侧转向轮轮速v以及内侧转向轮与车道线的距离L₁的数据；基于方向盘转角θ和轮速v计算预定时长Δt之内所述内侧转向轮的横向位移L₂；如果L₂≥L₁，并且方向盘旋转方向为朝向车道外侧的持续时长大于等于Δt，则开启转向灯；如果L₂<L₁，或者方向盘旋转方向为朝向车道外侧的持续时长小于Δt，则不开启转向灯。利用本发明能够准确判断开启转向灯的时机。

Description

一种转向灯自动控制方法和系统

技术领域

本发明涉及汽车领域，具体涉及一种转向灯自动控制方法和系统。

背景技术

在汽车驾驶技术中，汽车行驶时如需换道或转弯，驾驶员应当提前开启转向灯，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。目前已有一种应对方案是对汽车的方向盘转角进行监测，将方向盘转角信号作为直接输入，当方向盘转角超过设定值时即自动开启转向灯，给外界以提示。这种方案在一定程度上实现了转向灯的自动控制。但是，本质上汽车方向盘转角与转向轮转角的关系在不同平台车型上存在诸多差异，上述方案仅考虑方向盘转角，而未考虑车速等因素，则即使操作人员只是原地打方向盘也会导致转向灯开启，显然是一种有欠缺的设计方案。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种转向灯自动控制方法和系统，基于转向轮侧向分量的行车轨迹预测算法，来判断转向灯开启条件是否触发，从而辅助自动控制转向灯。

本发明提供一种转向灯自动控制方法，包括：在车辆行驶过程中，当方向盘发生旋转且旋转方向为朝向车道外侧时，获取当前车辆方向盘转角θ、内侧转向轮轮速v以及内侧转向轮与车道线的距离L₁的数据；基于方向盘转角θ和轮速v计算预定时长Δt之内所述内侧转向轮的横向位移L₂；如果L₂≥L₁，并且方向盘旋转方向为朝向车道外侧的持续时长大于等于Δt，则开启转向灯；如果L₂<L₁，或者方向盘旋转方向为朝向车道外侧的持续时长小于Δt，则不开启转向灯。

优选地，基于公式L₂＝vsinδ·Δt计算预定时长Δt之内内侧转向轮的横向位移L₂；其中内侧转向轮的转向角δ由方向盘转角θ计算得到。

优选地，该方法还包括当检测到车辆制动时控制转向灯关闭。

优选地，该方法还包括当检测到方向盘无旋转时，控制转向灯关闭。

优选地，该方法还包括当检测到车辆已经完成转向或换道时，控制转向灯关闭。

本发明还提供一种转向灯自动控制装置，包括：数据接收模块，用于在方向盘发生旋转且旋转方向为朝向车道外侧时，接收车辆方向盘转角θ、内侧转向轮轮速v以及内侧转向轮与车道线的距离L₁的数据；计算处理模块，用于基于方向盘转角θ计算内侧转向轮转向角δ，并基于转向角δ和轮速v计算预定时长Δt之内内侧转向轮的横向位移L₂；判断处理模块，用于判断是否开启转向灯，如果L₂≥L₁，并且方向盘旋转方向为朝向车道外侧的持续时长大于等于Δt，则发出控制命令；如果L₂<L₁，或者方向盘旋转方向为朝向车道外侧的持续时长小于Δt，则不发出控制命令；转向灯控制模块，用于在接收到所述判断处理模块的控制命令时，控制转向灯开启。

本发明基于汽车发生转向时内侧转向轮轮速的侧向分量预测汽车的行车轨迹，可预测特定时间段后本车的位置，据此制定转向灯开启策略，一来要求车辆在行驶过程中执行该流程，避免了原地打方向盘使转向灯开启的情况，二来以驾驶员打方向盘超过一定时长为触发条件，通过预测算法判断是否需要开启转向灯，避免了一些无谓开启转向灯的情况。在驾驶员准备转向而忘记提前开启转向灯的情况下，本发明的方案可较好地辅助汽车系统自动开启转向灯，提高安全驾驶系数。

附图说明

图1是本发明实施例中不需要开启转向灯的情况示意图。

图2是本发明实施例中需要开启转向灯的极限情况示意图。

图3是本发明实施例中基于内侧转向轮轮速分量的预测设计示意图。

图4是本发明实施例的转向灯自动控制方法的流程框图。

图5是本发明实施例的转向灯自动控制系统的结构框图。

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。

车辆在路面行驶过程中，根据路面车道总数、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)、路面交通状况(如正常、拥堵等)，某些情况下存在换道需求，例如在进出匝道时、下一路口左转弯需提前换道靠左行驶时以及前车行驶速度过慢希望换道超车时等，换道或转弯应提前开启转向灯。

图1示出了一种车辆发生转向但可以不开启转向灯的情况，图中示出一条车道，两侧为车道分割线，车辆大致沿虚线箭头方向行驶。虽然车辆有轻微的转向动作，但其行车轨迹不会超出本车道，因而不会对周边车辆的行车安全带来影响，这种情况下允许不开启转向灯。

图2示出了一种需要开启转向灯的极限情况，车辆的转向引起其本体超出本车道，存在与其它车道上车辆相撞的可能，将给本车周边的车辆带来安全隐患，这种情况下需要主动开启转向灯。

图3示出了本发明实施例的转向灯自动控制算法的设计原理，基于车辆内侧转向轮轮速分量来预测转向灯的开启时机。本发明实施例的转向灯开启策略为：如图3，假定t₀时刻车辆直行，在t₁时刻发生了转向动作，此时内侧转向轮(朝向哪边转向，则该边的转向轮即为内侧转向轮，图3中右前轮为内侧转向轮)的轮速为v。基于当前的轮速可估算时间Δt之后内侧转向轮的横向位移，如果估算出时间Δt(可根据实际需求预先标定)之后内侧转向轮的位置将会超出车道线，则自动开启转向灯，如果不会超出则不开启。如此，当内侧转向轮压过车道线时，转向灯已自动开启。

参考图4，在本发明的实施例中，通过以下步骤实施转向灯开启策略。

S101，在车辆行驶过程中，当方向盘发生旋转且旋转方向为朝向车道外侧时，获取当前车辆方向盘转角θ、内侧转向轮轮速v以及内侧转向轮与车道线的距离L₁的数据；

S102，基于方向盘转角θ和轮速v计算预定时长Δt之内所述内侧转向轮的横向位移L₂；

S103，判断是否开启转向灯，如果L₂≥L₁，并且方向盘旋转方向为朝向车道外侧的持续时长大于等于Δt，则开启转向灯；如果L₂<L₁，或者方向盘旋转方向为朝向车道外侧的持续时长小于Δt，则不开启转向灯。

其中，可基于内侧转向轮轮速分量预测内侧转向轮的位置，即按照以下公式计算时间Δt之后内侧转向轮的横向位移L₂：

L₂＝vsinδ·Δt

其中，内侧转向轮的轮速v可以通过汽车总线从行车电脑ECU的数据中获得。内侧转向轮的转向角δ与方向盘转角θ之间存在函数关系，通过汽车底盘仿真及测试数据可得出两者的关系式δ＝f(θ)，因此由方向盘转角传感器测得的方向盘转角θ可以得到内侧转向轮的转向角δ。

关于车道线的位置，可利用前摄像头(一般装于前风挡玻璃下侧、内后视镜处)采集前方道路环境信息，通过图像分析检测出路面上一侧或两侧的车道线位置(多应用于车道偏离报警系统、车道保持系统等)，可获得内侧转向轮与车道线的距离。

为避免图1情形下频繁开启转向灯，在本发明的上述方案中，方向盘短时间轻微旋转不会使车辆超出车道线，这是因为，当方向盘的旋转方向为朝向车道外侧，且朝向车道外侧的状态维持了一定的时长(可预先设定)，认为车辆有换道(或转向)意图，才有可能触发转向灯开启动作。

实际中出现以下情况时应关闭转向灯，因此可设置以下条件作为转向灯关闭条件，触发其中任一条时关闭转向灯：

■汽车制动；

■方向盘无旋转；

■已完成转向或换道。

根据本发明的方案，可设计如图5所示的转向灯控制装置100，其中数据接收模块10接收车辆方向盘转角θ、内侧转向轮轮速v以及内侧转向轮与车道线的距离L₁的数据。计算处理模块12可根据接收到的数据计算预定时长内内侧转向轮的横向位移。判断处理模块14可判断是否开启转向灯，如果L₂≥L₁，并且方向盘旋转方向为朝向车道外侧的持续时长大于等于Δt，则发出控制命令；如果L₂<L₁，或者方向盘旋转方向为朝向车道外侧的持续时长小于Δt，则不发出控制命令。转向灯控制模块16接收到控制命令时控制转向灯开启。

其中，车身控制模块BCM是转向灯开启的控制核心，可将转向灯控制模块16集成在BCM中。

在实际应用中，某车型方向盘转角与转向轮转角之间的传动比为14.5，设标定时间Δt为1.8s，该车在某次行驶过程中轮速为72km/h，驾驶员向右打方向盘(维持时间为0.2s)，即加速朝向为右侧车道，右前轮为内侧转向轮，其与车道线的距离L₁为0.3m，则当方向盘转角θ≥19.25°(即δ≥1.3°)时，可使vsinδ·1.8≥0.3，则转向灯开启条件满足，触发右转向灯自动开启。

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 (10)

1.一种转向灯自动控制方法，其特征在于，包括：

在车辆行驶过程中，当方向盘发生旋转且旋转方向为朝向车道外侧时，获取当前车辆方向盘转角θ、内侧转向轮轮速v以及内侧转向轮与车道线的距离L₁的数据；

基于方向盘转角θ和轮速v计算预定时长Δt之内所述内侧转向轮的横向位移L₂；

如果L₂≥L₁，并且方向盘旋转方向为朝向车道外侧的持续时长大于等于Δt，则开启转向灯；

如果L₂<L₁，或者方向盘旋转方向为朝向车道外侧的持续时长小于Δt，则不开启转向灯。

2.如权利要求1所述的转向灯自动控制方法，其特征在于，其中，基于公式L₂＝vsinδ·Δt计算预定时长Δt之内内侧转向轮的横向位移L₂；其中内侧转向轮的转向角δ由方向盘转角θ计算得到。

3.如权利要求1或2所述的转向灯自动控制方法，其特征在于，还包括：当检测到车辆制动时，控制转向灯关闭。

4.如权利要求1或2所述的转向灯自动控制方法，其特征在于，还包括：当检测到方向盘无旋转时，控制转向灯关闭。

5.如权利要求1或2所述的转向灯自动控制方法，其特征在于，还包括：当检测到车辆已经完成转向或换道时，控制转向灯关闭。

6.一种转向灯自动控制装置，其特征在于，包括：

数据接收模块，用于在方向盘发生旋转且旋转方向为朝向车道外侧时，接收车辆方向盘转角θ、内侧转向轮轮速v以及内侧转向轮与车道线的距离L₁的数据；

计算处理模块，用于基于方向盘转角θ计算内侧转向轮转向角δ，并基于转向角δ和轮速v计算预定时长Δt之内内侧转向轮的横向位移L₂；

判断处理模块，用于判断是否开启转向灯，如果L₂≥L₁，并且方向盘旋转方向为朝向车道外侧的持续时长大于等于Δt，则发出控制命令；如果L₂<L₁，或者方向盘旋转方向为朝向车道外侧的持续时长小于Δt，则不发出控制命令；

转向灯控制模块，用于在接收到所述判断处理模块的控制命令时，控制转向灯开启。

7.如权利要求6所述的转向灯自动控制装置，其特征在于，其中，所述计算处理模块基于公式L₂＝vsinδ·Δt计算预定时长Δt之内内侧转向轮的横向位移L₂。

8.如权利要求6或7所述的转向灯自动控制装置，其特征在于，其中，所述转向灯控制模块还用于在车辆制动时控制转向灯关闭。

9.如权利要求6或7所述的转向灯自动控制装置，其特征在于，其中，所述转向灯控制模块还用于当方向盘无旋转时控制转向灯关闭。

10.如权利要求6或7所述的转向灯自动控制装置，其特征在于，其中，所述转向灯控制模块还用于当车辆完成转向或换道时控制转向灯关闭。