CN105270407A - 一种自动驾驶汽车行驶模式切换方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动驾驶汽车行驶模式切换方法及系统，方法包括：根据检测到的启动信号，启动汽车并进入对应的驾驶模式；根据当前驾驶模式和检测到的切换信号，并判断当前是否满足切换至对应的驾驶模式的必要条件，若是，则将当前驾驶模式切换为对应的驾驶模式；反之，则当前驾驶模式保持不变。系统包括：启动单元和模式切换单元。本发明通过多种触发方式实现手动模式、自动模式和遥控模式三种驾驶模式之间的相互切换，以便驾驶员快速夺回车辆控制权，也能有效避免因模式开放的权限带来混乱情况，当程序出现错误或跑飞时，驾驶员可通过手动操作切换到手动模式，夺回车辆控制权，大大提高安全性。本发明可广泛应用于汽车产品中。
Description
技术领域
本发明涉及汽车控制技术领域，尤其涉及一种自动驾驶汽车行驶模式切换方法及系统。
背景技术
目前自动驾驶技术迅猛发展，除了谷歌最新款自动驾驶汽车，还没有专门针对自动驾驶技术开发的专用汽车平台。绝大多数科研院所和整车厂开发自动驾驶技术都保留传统的驾驶部件，即保留方向盘、油门踏板、刹车踏板和档位等执行机构，汽车外观上跟传统汽车差别不大，以便既能够实现自动驾驶又可以手动驾驶汽车。除此之外出于安全和研发考虑，还会增加遥控功能。所以自动驾驶汽车实际上存在三种行驶模式：自动驾驶模式、手动驾驶模式和遥控模式。
但是，现有的自动驾驶汽车一般只有手动与自动两种行驶模式，它们之间的切换只是简单的通过特定按钮实现，除此之外两种模式并不会发生联系，逻辑关系简单。并且人为规定自动模式下，禁止手动打方向盘、踩油门、踩刹车踏板或换挡等异常动作。因此当系统出现错误时，只能通过特定按钮这单一切换方式进行切换时，很容易出现不能及时切换驾驶模式的情况，导致车辆不受控的危险情况发生，安全性较低。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种能丰富切换方式，且提高安全性能的一种自动驾驶汽车行驶模式切换方法及系统。
本发明所采用的技术方案是：
一种自动驾驶汽车行驶模式切换方法，包括以下步骤：
A、根据检测到的启动信号，启动汽车并进入对应的驾驶模式；
B、根据当前驾驶模式和检测到的切换信号，并判断当前是否满足切换至对应的驾驶模式的必要条件，若是，则将当前驾驶模式切换为对应的驾驶模式；反之，则当前驾驶模式保持不变。
作为所述的一种自动驾驶汽车行驶模式切换方法的进一步改进，所述步骤A包括：
A1、若检测到的启动信号为手动操作启动信号，则启动汽车并将驾驶模式设为手动模式；
A2、若检测到的启动信号为遥控启动信号，则启动汽车并将驾驶模式设为遥控模式。
作为所述的一种自动驾驶汽车行驶模式切换方法的进一步改进，所述步骤B包括：
B1、若当前驾驶模式为自动模式，当检测到切换按钮或手动操作发出的手动模式信号时，则将当前驾驶模式切换为手动模式，并将切换按钮灯熄灭；
B2、若当前驾驶模式为自动模式，当检测到遥控进入按钮发出的遥控进入信号时，则将汽车停止并将当前驾驶模式切换为遥控模式；
B3、若当前驾驶模式为手动模式，当检测到切换按钮发出的自动模式信号时，则检测当前的机械档位是否为空挡，若是，则将当前驾驶模式切换为自动模式，并将切换按钮灯亮起；反之，则保持当前驾驶模式不变；
B4、若当前驾驶模式为手动模式，当检测到遥控进入按钮发出的遥控进入信号时，则检测是否满足当前的机械档位为空挡且汽车处于停止状态，若是，则将当前驾驶模式切换为遥控模式；反之，则保持当前驾驶模式不变；
B5、若当前驾驶模式为遥控模式，当检测到遥控退出按钮发出的遥控退出信号时，则检测汽车当前是否处于停止状态，若是，则当切换按钮灯为亮起时将当前驾驶模式切换为自动模式，当切换按钮灯为熄灭时将当前驾驶模式切换为手动模式；反之，则保持当前驾驶模式不变；
B6、若当前驾驶模式为遥控模式，当检测到手动操作发出的手动模式信号时，检测是否满足当前汽车处于停止状态且切换按钮灯为熄灭状态，若是，则将当前驾驶模式切换为手动模式；反之，则保持当前驾驶模式不变。
作为所述的一种自动驾驶汽车行驶模式切换方法的进一步改进，所述手动操作包括手打方向盘、踩油门、踩刹车踏板和挂档位。
本发明所采用的另一技术方案是：
一种自动驾驶汽车行驶模式切换系统，包括：
启动单元，用于根据检测到的启动信号，启动汽车并进入对应的驾驶模式；
模式切换单元，用于根据当前驾驶模式和检测到的切换信号，并判断当前是否满足切换至对应的驾驶模式的必要条件，若是，则将当前驾驶模式切换为对应的驾驶模式；反之，则当前驾驶模式保持不变。
作为所述的一种自动驾驶汽车行驶模式切换系统的进一步改进，所述启动单元包括：
手动启动单元，用于若检测到的启动信号为手动操作启动信号，则启动汽车并将驾驶模式设为手动模式；
遥控启动单元，用于若检测到的启动信号为遥控启动信号，则启动汽车并将驾驶模式设为遥控模式。
作为所述的一种自动驾驶汽车行驶模式切换系统的进一步改进，所述模式切换单元包括：
自动转手动单元，用于若当前驾驶模式为自动模式，当检测到切换按钮或手动操作发出的手动模式信号时，则将当前驾驶模式切换为手动模式，并将切换按钮灯熄灭；
自动转遥控单元，用于若当前驾驶模式为自动模式，当检测到遥控进入按钮发出的遥控进入信号时，则将汽车停止并将当前驾驶模式切换为遥控模式；
手动转自动单元，用于若当前驾驶模式为手动模式，当检测到切换按钮发出的自动模式信号时，则检测当前的机械档位是否为空挡，若是，则将当前驾驶模式切换为自动模式，并将切换按钮灯亮起；反之，则保持当前驾驶模式不变；
手动转遥控单元，用于若当前驾驶模式为手动模式，当检测到遥控进入按钮发出的遥控进入信号时，则检测是否满足当前的机械档位为空挡且汽车处于停止状态，若是，则将当前驾驶模式切换为遥控模式；反之，则保持当前驾驶模式不变；
遥控退出单元，用于若当前驾驶模式为遥控模式，当检测到遥控退出按钮发出的遥控退出信号时，则检测汽车当前是否处于停止状态，若是，则当切换按钮灯为亮起时将当前驾驶模式切换为自动模式，当切换按钮灯为熄灭时将当前驾驶模式切换为手动模式；反之，则保持当前驾驶模式不变；
遥控转手动单元，用于若当前驾驶模式为遥控模式，当检测到手动操作发出的手动模式信号时，检测是否满足当前汽车处于停止状态且切换按钮灯为熄灭状态，若是，则将当前驾驶模式切换为手动模式；反之，则保持当前驾驶模式不变。
作为所述的一种自动驾驶汽车行驶模式切换系统的进一步改进，所述手动操作包括手打方向盘、踩油门、踩刹车踏板和挂档位。
本发明的有益效果是：
本发明一种自动驾驶汽车行驶模式切换方法能通过多种触发方式实现手动模式、自动模式和遥控模式三种驾驶模式之间的相互切换，以便驾驶员以更直接最快速的方式夺回车辆控制权，也能有效避免因模式开放的权限带来混乱情况，如在自动模式或遥控模式下，当程序出现错误或跑飞时，驾驶员可通过手动操作切换到手动模式，夺回车辆控制权，大大提高安全性；而且在自动驾驶模式下，当驾驶位没驾驶员时，车外人员可以通过遥控器随时让车辆切换到遥控模式，避免自动驾驶时车辆不受控的情况。
本发明的另一个有益效果是：
本发明一种自动驾驶汽车行驶模式切换系统通过启动单元和模式切换单元能利用多种触发方式实现手动模式、自动模式和遥控模式三种驾驶模式之间的相互切换，以便驾驶员以更直接最快速的方式夺回车辆控制权，也能有效避免因模式开放的权限带来混乱情况，如在自动模式或遥控模式下，当程序出现错误或跑飞时，驾驶员可通过手动操作切换到手动模式，夺回车辆控制权，大大提高安全性；而且在自动驾驶模式下，当驾驶位没驾驶员时，车外人员可以通过遥控器随时让车辆切换到遥控模式，避免自动驾驶时车辆不受控的情况。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
图1是本发明一种自动驾驶汽车行驶模式切换方法的步骤流程图；
图2是本发明一种自动驾驶汽车行驶模式切换系统的系统方框图。
具体实施方式
参考图1，本发明一种自动驾驶汽车行驶模式切换方法，包括以下步骤：
A、根据检测到的启动信号，启动汽车并进入对应的驾驶模式；
B、根据当前驾驶模式和检测到的切换信号，并判断当前是否满足切换至对应的驾驶模式的必要条件，若是，则将当前驾驶模式切换为对应的驾驶模式；反之，则当前驾驶模式保持不变。
进一步作为优选的实施方式，所述步骤A包括：
A1、若检测到的启动信号为手动操作启动信号，则启动汽车并将驾驶模式设为手动模式；
A2、若检测到的启动信号为遥控启动信号，则启动汽车并将驾驶模式设为遥控模式。
进一步作为优选的实施方式，所述步骤B包括：
B1、若当前驾驶模式为自动模式，当检测到切换按钮或手动操作发出的手动模式信号时，则将当前驾驶模式切换为手动模式，并将切换按钮灯熄灭；
B2、若当前驾驶模式为自动模式，当检测到遥控进入按钮发出的遥控进入信号时，则将汽车停止并将当前驾驶模式切换为遥控模式；
B3、若当前驾驶模式为手动模式，当检测到切换按钮发出的自动模式信号时，则检测当前的机械档位是否为空挡，若是，则将当前驾驶模式切换为自动模式，并将切换按钮灯亮起；反之，则保持当前驾驶模式不变；
B4、若当前驾驶模式为手动模式，当检测到遥控进入按钮发出的遥控进入信号时，则检测是否满足当前的机械档位为空挡且汽车处于停止状态，若是，则将当前驾驶模式切换为遥控模式；反之，则保持当前驾驶模式不变；
B5、若当前驾驶模式为遥控模式，当检测到遥控退出按钮发出的遥控退出信号时，则检测汽车当前是否处于停止状态，若是，则当切换按钮灯为亮起时将当前驾驶模式切换为自动模式，当切换按钮灯为熄灭时将当前驾驶模式切换为手动模式；反之，则保持当前驾驶模式不变；
B6、若当前驾驶模式为遥控模式，当检测到手动操作发出的手动模式信号时，检测是否满足当前汽车处于停止状态且切换按钮灯为熄灭状态，若是，则将当前驾驶模式切换为手动模式；反之，则保持当前驾驶模式不变。
进一步作为优选的实施方式，所述手动操作包括手打方向盘、踩油门、踩刹车踏板和挂档位。
参考图2，本发明一种自动驾驶汽车行驶模式切换系统，包括：
启动单元，用于根据检测到的启动信号，启动汽车并进入对应的驾驶模式；
模式切换单元，用于根据当前驾驶模式和检测到的切换信号，并判断当前是否满足切换至对应的驾驶模式的必要条件，若是，则将当前驾驶模式切换为对应的驾驶模式；反之，则当前驾驶模式保持不变。
进一步作为优选的实施方式，所述启动单元包括：
手动启动单元，用于若检测到的启动信号为手动操作启动信号，则启动汽车并将驾驶模式设为手动模式；
遥控启动单元，用于若检测到的启动信号为遥控启动信号，则启动汽车并将驾驶模式设为遥控模式。
进一步作为优选的实施方式，所述模式切换单元包括：
自动转手动单元，用于若当前驾驶模式为自动模式，当检测到切换按钮或手动操作发出的手动模式信号时，则将当前驾驶模式切换为手动模式，并将切换按钮灯熄灭；
自动转遥控单元，用于若当前驾驶模式为自动模式，当检测到遥控进入按钮发出的遥控进入信号时，则将汽车停止并将当前驾驶模式切换为遥控模式；
手动转自动单元，用于若当前驾驶模式为手动模式，当检测到切换按钮发出的自动模式信号时，则检测当前的机械档位是否为空挡，若是，则将当前驾驶模式切换为自动模式，并将切换按钮灯亮起；反之，则保持当前驾驶模式不变；
手动转遥控单元，用于若当前驾驶模式为手动模式，当检测到遥控进入按钮发出的遥控进入信号时，则检测是否满足当前的机械档位为空挡且汽车处于停止状态，若是，则将当前驾驶模式切换为遥控模式；反之，则保持当前驾驶模式不变；
遥控退出单元，用于若当前驾驶模式为遥控模式，当检测到遥控退出按钮发出的遥控退出信号时，则检测汽车当前是否处于停止状态，若是，则当切换按钮灯为亮起时将当前驾驶模式切换为自动模式，当切换按钮灯为熄灭时将当前驾驶模式切换为手动模式；反之，则保持当前驾驶模式不变；
遥控转手动单元，用于若当前驾驶模式为遥控模式，当检测到手动操作发出的手动模式信号时，检测是否满足当前汽车处于停止状态且切换按钮灯为熄灭状态，若是，则将当前驾驶模式切换为手动模式；反之，则保持当前驾驶模式不变。
进一步作为优选的实施方式，所述手动操作包括手打方向盘、踩油门、踩刹车踏板和挂档位。
本发明实施例中三种驾驶模式中，包括：手动模式，此模式下可以手动启停、控制方向盘、脚刹、手刹、档位和车灯等，与驾驶传统车没有差别，机械档位即为汽车执行档位；自动模式，此模式下智能算法程序可以控制方向盘转向、制动、电子驻车、档位以及车灯，执行档位由程序控制；遥控模式，此模式下可以遥控控制启停、方向盘转向、制动，执行档位由遥控器决定。
本发明的具体实施例如下：
启动汽车时，若通过手动启动汽车，则进入手动模式；若通过遥控启动汽车，则进入遥控模式。
当需要由自动模式切换到手动模式时，有两种触发方式：按切换按钮和手动操作。所谓手动操作为手打方向盘、踩油门和刹车踏板或挂档位。切换过程中执行切换按钮灯灭。
当需要由手动模式切换到自动模式时，触发方式为按切换按钮。此时要求机械档位必须是空档。切换过程中执行切换按钮亮起。
当需要由手动模式切换到遥控模式时，触发方式为按遥控进入按钮。此时要求机械档位必须是空档且汽车处于停止状态。
当需要由遥控模式切换到手动模式时，触发方式有两种：遥控退出按钮和手动操作。所谓手动操作为手打方向盘、踩油门和刹车踏板或挂档位。此时要求汽车停止且切换按钮灯为熄灭状态。
当需要由自动模式切换到遥控模式时，触发方式为按遥控进入按钮。切换过程中将汽车停止。
当需要由遥控模式切换到自动模式时，触发方式是按遥控退出按钮。此时要求汽车处于停止状态且切换按钮灯为亮起状态。
其中，在模式切换时可能会出现机械档位与执行档位不一致的情况，因此采用只有空档情况才能由手动模式切换到其他模式方式，有利于安全的切换至手动模式。驾驶员正常驾驶行驶时，即机械档为前进挡或后退档时，遥控无法介入，保证手动模式优先级最高。
从上述内容可知，在三种驾驶模式中存在安全优先级，即手动模式>遥控模式>自动模式，而在满足一定条件下三种驾驶模式之间又能实现两两相互转换。所述手动模式进入的方式除了普通按钮模式外，还有更安全、快捷的由驾驶员直接操作介入触发，即手打方向盘、脚踩油门、刹车板、挂挡等，只要满足以上两种触发情况不论当前汽车所选的模式以及运动方式，立即切换到手动模式以体现其最高安全优先级。所述自动模式切换到遥控模式时会触发车辆紧急停车，即除了一般的模式切换功能外，还可以作为自动模式发生故障、失控等情况的紧急处理手段。所述遥控模式切换到自动模式的安全机制条件为：汽车处于停止状态；此外，如果汽车未从遥控模式中退出时，自动模式被屏蔽。所述手动模式下，汽车在行驶过程中，自动模式与遥控模式均被屏蔽。
由此可见，本发明一种自动驾驶汽车行驶模式切换方法及系统通过利用多种触发方式实现手动模式、自动模式和遥控模式三种驾驶模式之间的相互切换，以便驾驶员以更直接最快速的方式夺回车辆控制权，也能有效避免因模式开放的权限带来混乱情况，如在自动模式或遥控模式下，当程序出现错误或跑飞时，驾驶员可通过手动操作切换到手动模式，夺回车辆控制权，大大提高安全性；而且在自动驾驶模式下，当驾驶位没驾驶员时，车外人员可以通过遥控器随时让车辆切换到遥控模式，从而能有效避免自动驾驶时车辆不受控的情况。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (8)
1.一种自动驾驶汽车行驶模式切换方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、根据检测到的启动信号，启动汽车并进入对应的驾驶模式；
B、根据当前驾驶模式和检测到的切换信号，并判断当前是否满足切换至对应的驾驶模式的必要条件，若是，则将当前驾驶模式切换为对应的驾驶模式；反之，则当前驾驶模式保持不变。
2.根据权利要求1所述的一种自动驾驶汽车行驶模式切换方法，其特征在于：所述步骤A包括：
A1、若检测到的启动信号为手动操作启动信号，则启动汽车并将驾驶模式设为手动模式；
A2、若检测到的启动信号为遥控启动信号，则启动汽车并将驾驶模式设为遥控模式。
3.根据权利要求1所述的一种自动驾驶汽车行驶模式切换方法，其特征在于：所述步骤B包括：
B1、若当前驾驶模式为自动模式，当检测到切换按钮或手动操作发出的手动模式信号时，则将当前驾驶模式切换为手动模式，并将切换按钮灯熄灭；
B2、若当前驾驶模式为自动模式，当检测到遥控进入按钮发出的遥控进入信号时，则将汽车停止并将当前驾驶模式切换为遥控模式；
B3、若当前驾驶模式为手动模式，当检测到切换按钮发出的自动模式信号时，则检测当前的机械档位是否为空挡，若是，则将当前驾驶模式切换为自动模式，并将切换按钮灯亮起；反之，则保持当前驾驶模式不变；
B4、若当前驾驶模式为手动模式，当检测到遥控进入按钮发出的遥控进入信号时，则检测是否满足当前的机械档位为空挡且汽车处于停止状态，若是，则将当前驾驶模式切换为遥控模式；反之，则保持当前驾驶模式不变；
B5、若当前驾驶模式为遥控模式，当检测到遥控退出按钮发出的遥控退出信号时，则检测汽车当前是否处于停止状态，若是，则当切换按钮灯为亮起时将当前驾驶模式切换为自动模式，当切换按钮灯为熄灭时将当前驾驶模式切换为手动模式；反之，则保持当前驾驶模式不变；
B6、若当前驾驶模式为遥控模式，当检测到手动操作发出的手动模式信号时，检测是否满足当前汽车处于停止状态且切换按钮灯为熄灭状态，若是，则将当前驾驶模式切换为手动模式；反之，则保持当前驾驶模式不变。
4.根据权利要求3所述的一种自动驾驶汽车行驶模式切换方法，其特征在于：所述手动操作包括手打方向盘、踩油门、踩刹车踏板和挂档位。
5.一种自动驾驶汽车行驶模式切换系统，其特征在于，包括：
启动单元，用于根据检测到的启动信号，启动汽车并进入对应的驾驶模式；
模式切换单元，用于根据当前驾驶模式和检测到的切换信号，并判断当前是否满足切换至对应的驾驶模式的必要条件，若是，则将当前驾驶模式切换为对应的驾驶模式；反之，则当前驾驶模式保持不变。
6.根据权利要求5所述的一种自动驾驶汽车行驶模式切换系统，其特征在于：所述启动单元包括：
手动启动单元，用于若检测到的启动信号为手动操作启动信号，则启动汽车并将驾驶模式设为手动模式；
遥控启动单元，用于若检测到的启动信号为遥控启动信号，则启动汽车并将驾驶模式设为遥控模式。
7.根据权利要求5所述的一种自动驾驶汽车行驶模式切换系统，其特征在于：所述模式切换单元包括：
自动转手动单元，用于若当前驾驶模式为自动模式，当检测到切换按钮或手动操作发出的手动模式信号时，则将当前驾驶模式切换为手动模式，并将切换按钮灯熄灭；
自动转遥控单元，用于若当前驾驶模式为自动模式，当检测到遥控进入按钮发出的遥控进入信号时，则将汽车停止并将当前驾驶模式切换为遥控模式；
手动转自动单元，用于若当前驾驶模式为手动模式，当检测到切换按钮发出的自动模式信号时，则检测当前的机械档位是否为空挡，若是，则将当前驾驶模式切换为自动模式，并将切换按钮灯亮起；反之，则保持当前驾驶模式不变；
手动转遥控单元，用于若当前驾驶模式为手动模式，当检测到遥控进入按钮发出的遥控进入信号时，则检测是否满足当前的机械档位为空挡且汽车处于停止状态，若是，则将当前驾驶模式切换为遥控模式；反之，则保持当前驾驶模式不变；
遥控退出单元，用于若当前驾驶模式为遥控模式，当检测到遥控退出按钮发出的遥控退出信号时，则检测汽车当前是否处于停止状态，若是，则当切换按钮灯为亮起时将当前驾驶模式切换为自动模式，当切换按钮灯为熄灭时将当前驾驶模式切换为手动模式；反之，则保持当前驾驶模式不变；
遥控转手动单元，用于若当前驾驶模式为遥控模式，当检测到手动操作发出的手动模式信号时，检测是否满足当前汽车处于停止状态且切换按钮灯为熄灭状态，若是，则将当前驾驶模式切换为手动模式；反之，则保持当前驾驶模式不变。
8.根据权利要求7所述的一种自动驾驶汽车行驶模式切换系统，其特征在于：所述手动操作包括手打方向盘、踩油门、踩刹车踏板和挂档位。
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