CN112622897B

CN112622897B - 一种车道保持方法及装置

Info

Publication number: CN112622897B
Application number: CN201910906902.4A
Authority: CN
Inventors: 张平; 刘飞; 郑虎; 张成宝; 周中坚; 李晓迪; 丰烨; 顾頔; 朱文勃; 古凌瑞
Original assignee: SAIC Motor Corp Ltd
Current assignee: SAIC Motor Corp Ltd
Priority date: 2019-09-24
Filing date: 2019-09-24
Publication date: 2021-12-21
Anticipated expiration: 2039-09-24
Also published as: CN112622897A

Abstract

本发明公开了一种车道保持方法，包括：在接收到车道保持虚拟转向扭矩指令的情况下，获取所述目标车辆的转向手感模式；判断所述转向手感模式是否为目标转向手感模式；若否，将所述转向手感模式切换为目标转向手感模式；获取与所述目标转向手感模式对应的目标助力曲线；依据所述目标助力曲线对所述目标车辆行驶方向进行控制。上述的保持方法，在接收到车道保持虚拟转向扭矩指令的情况下，无论目标车辆当前处于何种转向手感模式，都会切换到目标转向手感模式，只需要针对目标转向手感模式进行标定即可，不需要多次标定。

Description

一种车道保持方法及装置

技术领域

本发明涉及汽车转向技术领域，尤其涉及一种车道保持方法及装置。

背景技术

车道保持功能LKA(Lane Keeping Assist)在车辆上的应用也越来越广泛，而LKA功能需要电动助力转向系统EPS(Electric Power Steering)帮助其保持或调整车辆的方向，EPS就要响应LKA控制器发来的控制指令(方向盘力矩指令)，将此方向盘力矩指令转换为EPS助力电机的扭矩，用于控制车辆的方向。

如果车辆具有转向驾驶模式切换功能，比如该车辆具有三种不同的转向手感模式，分别是标准(EPS助力中等，方向盘手力适中)、轻盈(EPS助力加大，方向盘手力很轻)、沉稳(EPS助力变小，方向盘手力沉稳)，目前在开发LKA功能时，是要在EPS的三种转向驾驶模式下，分别进行LKA功能参数的标定，且多种转向手感模式和多种LKA标定参数一定要一一对应，在LKA功能起作用时，如果驾驶员切换了转向驾驶模式，例如从标准模式切换至沉稳模式，那么LKA的标定参数也要切换至与转向的沉稳模式对应的标定参数中去，

发明人对现有的车道保持方法进行研究发现，在具有多种转向手感模式的车型中，LKA功能需多次标定，费时，费力，而且在LKA正常工作时，转向驾驶模式跳转后，LKA标定参数也需要跳转，不利于车辆方向控制的稳定性。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种车道保持方法及装置，用以解决现有技术中多种转向手感模式的车型中，LKA功能需多次标定，费时，费力，而且在LKA正常工作时，转向驾驶模式跳转后，LKA标定参数也需要跳转，不利于车辆方向控制的稳定性的问题。具体方案如下：

一种车道保持方法，包括：

在接收到车道保持虚拟转向扭矩指令的情况下，获取所述目标车辆的转向手感模式；

判断所述转向手感模式是否为目标转向手感模式；

若否，将所述转向手感模式切换为目标转向手感模式；

获取与所述目标转向手感模式对应的目标助力曲线；

依据所述目标助力曲线对所述目标车辆行驶方向进行控制。

上述的方法，可选的，还包括：

若是，将所述转向手感模式作为目标转向手感模式；

获取与所述目标转向手感模式对应的目标助力曲线；

依据所述目标助力曲线对所述目标车辆行驶方向进行控制。

上述的方法，可选的，还包括：

在检测到所述目标车辆的转向手感模式切换的情况下，继续依据所述目标助力曲线对所述目标车辆的行驶方向进行控制。

上述的方法，可选的，还包括：

在接收到退出车道保持指令的情况下，获取所述目标车辆的转向手感模式及实际转向扭矩指令；

依据所述转向手感模式和实际转向扭矩指令对所述目标车辆的行驶方向进行控制。

上述的方法，可选的，依据所述目标助力曲线对所述目标车辆行驶方向进行控制，包括：

获取所述目标车辆的当前车速和实际转向扭矩指令；

依据所述当前车速、所述实际转向扭矩指令，所述虚拟转向扭矩指令确定所述目标助力曲线中的目标助力扭矩值；

依据所述目标助力扭矩值对所述目标车辆的行驶方向进行控制。

一种车道保持装置，包括：

第一获取模块，用于在接收到车道保持虚拟转向扭矩指令的情况下，获取所述目标车辆的转向手感模式；

判断模块，用于判断所述转向手感模式是否为目标转向手感模式；

切换模块，若否，将所述转向手感模式切换为目标转向手感模式；

第二获取模块，用于获取与所述目标转向手感模式对应的目标助力曲线；

第一控制模块，用于依据所述目标助力曲线对所述目标车辆行驶方向进行控制。

上述的装置，可选的，还包括：

第三获取模块，用于在接收到退出车道保持指令的情况下，获取所述目标车辆的转向手感模式及实际转向扭矩指令；

第二控制模块，用于依据所述转向手感模式和实际转向扭矩指令对所述目标车辆的行驶方向进行控制。

上述的装置，可选的，所述第一控制模块包括：

获取单元，用于获取所述目标车辆的当前车速和实际转向扭矩指令；

确定单元，用于依据所述当前车速、所述实际转向扭矩指令，所述虚拟转向扭矩指令确定所述目标助力曲线中的目标助力扭矩值；

计算单元，用于依据所述目标助力扭矩值对所述目标车辆的行驶方向进行控制。

一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，所述程序执行上述的车道保持方法。

一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行上述的车道保持方法。

与现有技术相比，本发明包括以下优点：

本发明公开了一种车道保持方法，包括：在接收到车道保持虚拟转向扭矩指令的情况下，获取所述目标车辆的当前转向手感模式；判断当前转向手感模式是否为目标转向手感模式，若否，将所述转向手感模式切换为目标转向手感模式，获取与所述目标转向手感模式对应的目标助力曲线，依据所述目标助力曲线对所述目标车辆行驶方向进行控制。上述的保持方法，在接收到车道保持虚拟转向扭矩指令的情况下，无论目标车辆当前处于何种转向手感模式，都会切换到目标转向手感模式，只需要针对目标转向手感模式进行标定即可，不需要多次标定。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种车道保持方法流程图；

图2为本发明实施例公开的一种车道保持方法执行示意图；

图3为本发明提供的一种车道保持装置结构框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明公开了一种车道保持方法，应用在车道保持过程中，车道保持功能LKA在车辆上的应用也越来越广泛，而LKA功能需要EPS帮助其保持或调整车辆的方向，EPS就要响应LKA控制器发来的车道保持虚拟转向扭矩指令(方向盘力矩指令)，将此方向盘力矩指令转换为EPS助力电机的扭矩，用于控制车辆的方向。目前的EPS不仅可以实现低速行驶时车辆方向控制的轻便性，高速行驶时车辆方向的稳定性，而且可以为驾驶员提供轻盈、标准、沉稳三种不用的驾驶手感，该功能被称为转向手感模式切换功能DMS。DMS功能的优先级一直高于LKA功能，即使LKA功能已经处于工作中了，此时如果DMS切换了转向手感模式，那么LKA功能也得马上切换成与之对应的那版LKA的标定，才能给EPS发送最佳的扭矩控制指令，获得最佳的车辆方向控制效果，否则，EPS手感切换了，而LKA的标定没切换成与之对应的，那么车辆方向将处于蛇形行驶状态或者不能完成车道保持，上述的过程中存在如下缺点：目前LKA的标定工作量是跟着转向系统走的：转向系统有几种转向手感模式，LKA就需要几种标定参数，LKA的标定周期很长，仅一种标定参数的完全锁定，就需要2至3个月，那么当转向系统有多种转向手感时，LKA功能的标定也需要标定多次，标定时间就需要长达半年以上的时间，同时带来了人力、物力、财力的成倍增加。且多种转向手感和多种LKA标定参数一定要一一对应，在LKA功能起作用时，如果驾驶员切换了转向驾驶模式，例如从标准模式切换至沉稳模式，那么LKA的标定参数也要切换至与转向的沉稳模式对应的那种标定参数中去，在LKA正常工作之时，LKA的标定参数却发生了跳转，从车辆方向控制的稳定性上来看，也不是我们希望的。

因此，本发明提供了一种车道保持方法，所述车道保持方法的执行流程如图1所示，包括步骤：

S101、在接收到车道保持虚拟转向扭矩指令的情况下，获取所述目标车辆的转向手感模式；

本发明实施例中，所述车道保持虚拟转向扭矩指令是根据路况、车道偏离情况，车速等确定的，所述车道保持虚拟转向扭矩指令用于确定LKA需要发送多大的扭矩信号给EPS，来实现将车辆保持在车道内。本发明中所述转向手感模式可以包括轻盈、标准、沉稳三种，转向手感模式由DMS功能进行确定，在DMS功能模块中获取转向手感模式。

S102、判断所述转向手感模式是否为目标转向手感模式；

本发明实施例中，所述目标转向手感模式为预先设定的转向手感模式，其可以为轻盈、标准、沉稳中的任意一种，将所述转向手感模式与目标转向手感模式进行对比，判断所述转向手感模式是否为目标转向手感模式。

S103、若否，将所述转向手感模式切换为目标转向手感模式；

本发明实施例中，若所述转向手感模式与目标转向手感模式相同，继续保持，不进行切换，若所述转向手感模式与目标转向手感模式不相同，将所述转向手感模式切换为目标转向手感模式。

S104、获取与所述目标转向手感模式对应的目标助力曲线；

本发明实施例中，所述目标助力曲线是通过标定得到，其中，所述目标助力特性曲线表征方向盘手力(包含方向盘的实际转向扭矩指令及车道保持虚拟转向扭矩指令)、车速、助力扭矩值三个参数的关系。

S105、依据所述目标助力曲线对所述目标车辆行驶方向进行控制。

本发明实施例中，获取方向盘的实际转向扭矩和当前车速，依据方向盘实际转向扭矩、当前车速和车道保持虚拟转向扭矩指令在所述目标助力曲线中查找与其对应的目标助力扭矩值，依据所述目标助力扭矩值，对目标车辆的行驶方向进行控制，令所述目标车辆保持在原有行驶车道中。

本发明实施例中，还包括：在检测到所述目标车辆的DMS功能中的转向手感模式由当前模式切换到另一转向手感模式时，继续依据所述目标助力曲线对所述目标车辆的行驶方向进行控制，不需要对目标转向手感模式进行切换。

本发明实施例中，在接收到退出车道保持指令的情况下，获取所述目标车辆的DMS功能的当前转向手感模式和对应的实际转向扭矩指令，在与所述当前转向手感模式对应的助力曲线中依据当前车速，确定对应的虚拟转向扭矩指令，依据所述虚拟转向扭矩指令和所述实际转向扭矩指令对所述目标车辆的行驶方向进行控制。

其中，以图2所示示意图对车道保持方法进行说明，其中，主要包括：方向盘1、扭矩传感器2、转向手力3、转向手力信号4、LKA控制器5、车道保持虚拟转向扭矩指令6、目标助力曲线7、LKA-DMS功能判断模块8、电流环9、转向助力机构(含助力电机)10、EPS控制器11、转向机12、转向车轮13等。

方向盘1用于接收驾驶员的转向手力，扭矩传感器2用来感应驾驶员转向手力的大小，转向手力3经过转向管柱(图中未画出)可以直接传递到转向机12上，由扭矩传感器2感应到的驾驶员的转向手力信号4可以输入给EPS控制器11，根据车道保持功能起作用时的实际需要，LKA控制器5可以输入给EPS控制器11车道保持虚拟转向扭矩指令6，EPS控制器11内有目标助力曲线7、LKA-DMS功能判断模块8及电流环9，EPS控制器11内的其余模块未画出，电流环9可以输送电流给转向助力机构10内的助力电机，转向机12与转向助力机构10连接，转向车轮13又与转向机12连接。

工作原理:当LKA工作时，转向手力3及转向手力信号4很小，一般在分析时不予以考虑，那么，LKA系统工作情况描述如下：LKA控制器5根据车道保持的实际需要，可以输入给EPS控制器11输入一个车道保持虚拟转向扭矩指令6，EPS控制器11内部的LKA-DMS功能判断模块8立即判断EPS的转向手感模式是否处在LKA目标转向手感模式中，如果不是，那么其立即让目标助力曲线7将转向手感模式平滑切换至LKA目标转向手感模式(例如标准模式)，

目标助力曲线7立即根据车速、车道保持扭矩指令及LKA目标转向手感模式，调取合适的目标助力曲线，然后经电流环9向转向助力机构10内的助力电机输送合适的电机控制电流，进而由工作的助力电机推动转向机工作，最后推动车轮动作，控制车辆方向。其中，LKA对EPS的是希望EPS在收到LKA的指令力矩信号后，EPS能够输出合适的EPS助力扭矩，达到调整车辆方向的目的。那么LKA相当于第二个驾驶员，它向EPS输入一个虚拟的方向盘手力(该手力仅仅是一个信号，并不能让方向盘转动)，该虚拟的手力和驾驶员的转向力矩一起输入给EPS ECU，EPS ECU将这两个扭矩叠加，同时结合当前的车速信号、转向手感模式，调用目标助力特性曲线上对应的转向助力扭矩的值，然后EPS根据助力扭矩需求向EPS电机发出控制电流，然后电输出机扭矩，再经过减速机构，将此电机扭矩转换为EPS助力扭矩，最终实现了调整车辆方向，实现了LKA功能对EPS横向控制车辆方向的要求。

由上述的基于EPS的LKA功能模块的功能车道保持方法可以看出：由于在EPS的功能模块中，引入了LKA-DMS功能判断模块，该判断模块会根据LKA功能的打开情况，调整LKA和DMS两个功能优先级，确保了当LKA功能打开时，DMS功能要为LKA功能让路，EPS此时已经暂时不管DMS的模式指令了，LKA-DMS功能判断模块会让EPS的转向手感模式强行切换至LKA需要的那个专用的转向手感模式中去。当LKA功能退出后，LKA-DMS功能判断模块才允许EPS手感跟着DMS指令进行切换。

本发明所描述的电动助力转向系统的LKA功能开发策略，对于LKA功能来说，再也不用去管EPS有多少种转向手感模式，只要去按照约定好的EPS内部的LKA目标转向手感模式曲线(例如标准模式)去标定一种LKA参数即可，不用再去根据EPS的轻盈和沉稳手感来标定了，这样就大大消减了LKA标定的工作量，节省了大量的人力、物力、时间等。

本发明实施例中，如图2所示，EPS内部植入LKA-DMS功能判断模块，使EPS在LKA功能打开之时，LKA-DMS功能判断模块让EPS的转向手感立即从任意一种模式切换至目标转向手感模式中，而当LKA功能退出后，LKA-DMS功能判断模块可以自动让EPS的转向手感及时回到DMS设置的手感目标上去。这样，大大缩短了原来十分庞杂的LKA标定工作量(比如有三种EPS手感的车型，采用新的EPS策略，可以将LKA的标定时间由6个月消减至2个月)。同时，由于自始至终，LKA只根据一种转向手感来对车辆方向进行控制。

进一步的，也避免了原来LKA的标定参数需要根据转向驾驶模式的变化而变化带来的方向控制的不稳定性问题的出现。

其中，参考图2，LKA-DMS功能判断模块还可以设置在在DMS功能的控制器中(如整车网关等控制器中)，由DMS的控制器来判断及指挥何时让EPS进入及退出LKA目标转向手感模式或者设置在LKA功能的控制器中，由LKA的控制器来判断及指挥何时让EPS进入及退出LKA目标转向手感模式。

基于上述的一种车辆保持方法，本发明实施例中，还提供了以中车辆保持装置，所述保持装置的结构框图如图3所示，包括：

第一获取模块201、判断模块202、切换模块203、第二获取模块204和第一控制模块205。

其中，

所述第一获取模块201，用于在接收到车道保持虚拟转向扭矩指令的情况下，获取所述目标车辆的转向手感模式；

所述判断模块202，用于判断所述转向手感模式是否为目标转向手感模式；

所述切换模块203，若否，将所述转向手感模式切换为目标转向手感模式；

所述第二获取模块204，用于获取与所述目标转向手感模式对应的目标助力曲线；

所述第一控制模块205，用于依据所述目标助力曲线对所述目标车辆行驶方向进行控制。

本发明实施例中，所述保持装置还包括：

第三获取模块和第二控制模块。

其中，

所述第三获取模块，用于在接收到退出车道保持指令的情况下，获取所述目标车辆的转向手感模式及实际转向扭矩指令；

所述第二控制模块，用于依据所述转向手感模式和实际转向扭矩指令对所述目标车辆的行驶方向进行控制。

本发明实施例中，所述第一控制模块205包括：

获取单元、确定单元和计算单元。

其中，

所述获取单元，用于获取所述目标车辆的当前车速和实际转向扭矩指令；

所述确定单元，用于依据所述当前车速、所述实际转向扭矩指令，所述虚拟转向扭矩指令确定所述目标助力曲线中的目标助力扭矩值；

所述计算单元，用于依据所述目标助力扭矩值对所述目标车辆的行驶方向进行控制。

所述故障诊断装置包括处理器和存储器，上述第一获取模块201、判断模块202、切换模块203、第二获取模块204和第一控制模块205。等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。

处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来提高诊断方法的复用性

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。

本发明实施例提供了一种存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现所述车道保持方法。

本发明实施例提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行所述车保保持方法。

本发明实施例提供了一种设备，设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，处理器执行程序时实现以下步骤：

判断所述转向手感模式是否为目标转向手感模式；

若否，将所述转向手感模式切换为目标转向手感模式；

获取与所述目标转向手感模式对应的目标助力曲线；

依据所述目标助力曲线对所述目标车辆行驶方向进行控制。

本文中的设备可以是服务器、PC、PAD、手机等。

本申请还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有如下方法步骤的程序：

判断所述转向手感模式是否为目标转向手感模式；

若否，将所述转向手感模式切换为目标转向手感模式；

获取与所述目标转向手感模式对应的目标助力曲线；

依据所述目标助力曲线对所述目标车辆行驶方向进行控制。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种车道保持方法及装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

1.一种车道保持方法，其特征在于，包括：

在接收到车道保持虚拟转向扭矩指令的情况下，通过转向手感模式切换功能获取目标车辆的转向手感模式，所述转向手感模式为轻盈、标准与沉稳中的任一种；

判断所述转向手感模式是否为目标转向手感模式，所述目标转向手感模式为预先设定的轻盈、标准与沉稳中的任一种；

若否，将所述转向手感模式切换为目标转向手感模式；

获取与所述目标转向手感模式对应的目标助力曲线；

依据所述目标助力曲线对所述目标车辆行驶方向进行控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

若是，将所述转向手感模式作为目标转向手感模式；

获取与所述目标转向手感模式对应的目标助力曲线；

依据所述目标助力曲线对所述目标车辆行驶方向进行控制。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，依据所述目标助力曲线对所述目标车辆行驶方向进行控制，包括：

获取所述目标车辆的当前车速和实际的转向扭矩指令；

6.一种车道保持装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于在接收到车道保持虚拟转向扭矩指令的情况下，通过转向手感模式切换功能获取目标车辆的转向手感模式，所述转向手感模式为轻盈、标准与沉稳中的任一种;

判断模块，用于判断所述转向手感模式是否为目标转向手感模式，所述目标转向手感模式为预先设定的轻盈、标准与沉稳中的任一种；

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一控制模块包括：

9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，所述程序执行权利要求1-5所述的车道保持方法。

10.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1-5所述的车道保持方法。