CN112722075A - 一种智能驾驶方向盘的接管方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种智能驾驶方向盘的接管方法，步骤包括：实时监测系电动助力转向系统是否处于激活状态；若处于激活，则根据施加在方向盘上的手力矩、方向盘转角和方向盘转角速度的变化趋势和持续时间来判断手力矩是否满足接管条件，若满足，则退出自动驾驶功能，同时电动助力转向系统跟随转向需求进行助力进而实现接管。通过本发明的智能驾驶方向盘的接管方法，对方向盘力矩值或引起方向盘转角或方向盘转角速度的变化趋势进行方向盘接管识别，不仅能够使系统保持稳定控制不误退，还能够准确且快速检测出驾驶员接管意图，并及时释放系统控制权，以提高安全性。

Description

一种智能驾驶方向盘的接管方法

技术领域

本发明涉及车辆智能驾驶技术领域，尤其涉及一种智能驾驶方向盘的接管方法。

背景技术

无人驾驶技术作为一项新技术，是汽车行业当前的热点，但由于现有的无人驾驶技术还未成熟，因此无人驾驶汽车配备安全员是必须的，训练有素的安全员会一直跟随汽车，能在出现现有无人驾驶技术还无法应对的场景下轻松且快速接管，确保人员和汽车安全。因此，无人驾驶系统算法能够快速且准确的识别驾驶员接管意图，并释放系统的控制权是尤为重要的。

目前比较常见的驾驶员接管的识别方法，主要通过方向盘转角阈值和方向盘手力矩的阈值来判断，但未结合手力矩的变化趋势，容易在道路颠簸的情况下，发生误判；且未结合驾驶员的行为预测，容易造成接管时方向盘抵抗力大的感受，体验较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种智能驾驶方向盘的接管方法，通过对方向盘力矩值或引起方向盘转角或方向盘转角速度的变化趋势进行方向盘接管识别，不仅能使系统保持稳定控制不误退，还能准确且快速检测出驾驶员接管意图，并及时释放系统控制权，以提高安全性。

为实现上述目的，本发明提供了一种智能驾驶方向盘的接管方法，包括以下步骤：

(S1)实时监测电动助力转向系统是否激活；若激活，则转至步骤(S2)，否则，则重复执行步骤(S1)；

(S2)根据施加在方向盘上的手力矩的变化趋势和持续时间来判断手力矩是否满足手力矩接管条件，若满足，则转至步骤(S5)，否则转至步骤(S3)；

(S3)根据方向盘转角的变化趋势和持续时间来判断方向盘转角是否满足转角接管条件，若满足，则转至步骤(S5)，否则，则转至步骤(S4)；

(S4)根据方向盘转角速度的变化趋势和持续时间来判断方向盘转角速度是否满足转角速度接管条件，若满足，则转至步骤(S5)；否则，维持自动驾驶，流程结束；

(S5)退出自动驾驶功能，同时电动助力转向系统跟随转向需求进行助力，进而实现接管，流程结束。

进一步，手力矩接管条件为：

连续N个周期的手力矩的绝对值均大于手力矩接管阈值，且N个周期内的各手力矩方向为同一个方向，N≥2且为整数；或者

连续M个周期的手力矩持续同向递增，且当前周期的手力矩绝对值大于手力矩接管阈值，M≥2且为整数。

进一步，N＝6，M＝8。

进一步，手力矩接管阈值根据不同工况下的驾驶员接管意图来确定。

进一步，所述手力矩接管阈值根据不同工况下的驾驶员接管意图来确定，具体步骤为：

当转向灯被打开时，认为接管控制意图高于未打开转向灯时的接管控制意图，因此当转向灯开关状态为Right Actived或Left Actived，且施加在方向盘上的手力矩方向与转向灯开关方向一致时，设定该工况下的手力矩接管阈值为第一手力矩接管阈值T_h1；

当转向灯未被打开时，则认为接管控制意图低于打开转向灯时的接管控制意图，设定该工况下的手力矩接管阈值为第二手力矩接管阈值T_h2；

其中，T_h1＜T_h2。

进一步，第一手力矩接管阈值T_h1和第二手力矩接管阈值T_h2均为标定值。

进一步，所述转角接管条件为：

连续P个周期的方向盘转角的绝对值均大于方向盘转角接管阈值SAh，且方向盘转角的方向为同一方向，P≥2且为整数。

进一步，P＝6。

进一步，所述转角速度接管条件为：

连续Q个周期的方向盘转角速度绝对值均大于方向盘转角速度阈值SAVh，且方向盘转角速度的方向为同一方向，Q≥2且为整数。

进一步，Q＝6。

本发明与现有技术相比较具有以下优点：

本发明的智能驾驶方向盘的接管方法，综合两路传感器信息，能够在无人驾驶算法控制系统转向时，通过对方向盘力矩值或引起方向盘转角或方向盘转角速度的变化趋势进行方向盘接管识别，不仅能够使系统保持稳定控制不误退，还能够准确且快速检测出驾驶员接管意图，并及时释放系统控制权，故安全性较高，避免了在某些影响控制安全的工况下引起方向盘力矩值或引起方向盘转角或方向盘转角速度快速波动时，由于方向盘力矩值或引起方向盘转角或方向盘转角速度达到阈值误判为驾驶员接管，导致系统误退出，进而引起安全风险；同时在某些影响控制安全的工况下，还能够通过对驾驶员拨转向灯的行为和手力矩的变化趋势准确且快速识别驾驶员对方向盘的接管意图，进一步快速且准确响应驾驶员的接管请求，主动交出控制权，避免了系统在驾驶员主动接管时产生方向盘对抗力导致驾驶员接管困难从而产生安全风险，实现了驾驶员轻松接管。上述影响控制安全的工况例如道路颠簸工况下。

附图说明

图1为本发明智能驾驶方向盘的接管方法的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。

参见图1所示，本实施例公开了一种智能驾驶方向盘的接管方法，包括以下步骤：

(S1)实时监测电动助力转向系统(EPS)是否激活状态；若激活，则转至步骤(S2)，否则，则重复执行步骤(S1)；

(S2)根据施加在方向盘上的手力矩的变化趋势和持续时间来判断手力矩是否满足手力矩接管条件，若满足，则转至步骤(S5)，否则转至步骤(S3)；

(S3)根据方向盘转角的变化趋势和持续时间来判断方向盘转角是否满足转角接管条件，若满足，则转至步骤(S5)，否则，则转至步骤(S4)；

(S4)根据方向盘转角速度的变化趋势和持续时间来判断方向盘转角速度是否满足转角速度接管条件，若满足，则转至步骤(S5)；否则，维持自动驾驶，流程结束；

(S5)退出自动驾驶功能，同时电动助力转向系统跟随转向需求进行助力，进而实现接管，流程结束。

在本实施例中，手力矩接管条件为：

连续N个周期的手力矩的绝对值均大于手力矩接管阈值，且N个周期内的各手力矩方向为同一个方向，N≥2且为整数；或者

连续M个周期的手力矩持续同向递增，且当前周期的手力矩绝对值大于手力矩接管阈值，M≥2且为整数。可选的，N＝6，M＝8；在某些实施例中，M和N也可以为其他数值，在此不作限定。连续N个周期的手力矩即为T_now-N、···、T_now-1和T_now，T_now为当前周期的手力矩，T_now-N、···、T_now-1为当前周期之前与其连续的N-1个周期的手力矩。

连续M个周期的手力矩即为T_now-M、···、T_now-1和T_now，T_now为当前周期的手力矩，T_now-M、···、T_now-1为当前周期之前与其连续的M-1个周期的手力矩。

在本实施例中，手力矩接管阈值根据不同工况下的驾驶员接管意图来确定。

在本实施例中，所述手力矩接管阈值根据不同工况下的驾驶员接管意图来确定，具体步骤为：

当转向灯被打开时，认为接管控制意图高于未打开转向灯时的接管控制意图，因此当转向灯开关状态为Right Actived或Left Actived，且施加在方向盘上的手力矩方向与转向灯开关方向一致时，设定该工况下的手力矩接管阈值为第一手力矩接管阈值T_h1；

当转向灯未被打开时，则认为接管控制意图低于打开转向灯时的接管控制意图，设定该工况下的手力矩接管阈值为第二手力矩接管阈值T_h2；

其中，T_h1＜T_h2。第一手力矩接管阈值T_h1和第二手力矩接管阈值T_h2均为标定值。具体的，根据实车驾驶过程中的体验来进行设定。

在本实施例中，所述转角接管条件为：

持续P个周期的方向盘转角的绝对值均大于方向盘转角接管阈值SAh，且方向盘转角的方向为同一方向，P≥2且为整数。可选的，P＝6；在某些实施例中，P也可以为其他数值，在此不作限定。连续P个周期的方向盘转角即为SAf_now-P、···、SAf_now-1和SAf_now，SAf_now为当前周期的方向盘转角，SAf_now-P、···、SAf_now-1为当前周期之前与其连续的P-1个周期的方向盘转角。

在本实施例中，所述转角速度接管条件为：

持续Q个周期的方向盘转角速度绝对值均大于方向盘转角速度阈值SAVh，且方向盘转角速度的方向为同一方向，Q≥2且为整数。可选的，Q＝6；在某些实施例中，Q也可以为其他数值，在此不作限定。连续Q个周期的方向盘转角速度即为SAV_now-Q、···、SAV_now-1和SAV_now，SAV_now为当前周期的方向盘转角速度，SAV_now-Q、···、SAV_now-1为当前周期之前与其连续的Q-1个周期的方向盘转角速度。

本发明的智能驾驶方向盘的接管方法，综合两路传感器信息，能够在无人驾驶算法控制系统转向时，不仅能够使系统保持稳定控制不误退，还能够准确且快速检测出驾驶员接管意图，并及时释放系统控制权，安全性高，避免了在某些影响控制安全的工况下引起方向盘力矩值或引起方向盘转角或方向盘转角速度快速波动时，由于方向盘力矩值或引起方向盘转角或方向盘转角速度达到阈值误判为驾驶员接管，导致系统误退出，进而引起安全风险；同时在某些影响控制安全的工况下，还能够通过对驾驶员拨转向灯的行为和手力矩的变化趋势准确且快速识别驾驶员对方向盘的接管意图，进一步快速且准确响应驾驶员的接管请求，主动交出控制权，避免了系统在驾驶员主动接管时产生方向盘对抗力导致驾驶员接管困难从而产生安全风险，实现了驾驶员轻松接管。上述影响控制安全的工况例如道路颠簸工况下。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种智能驾驶方向盘的接管方法，其特征在于，包括以下步骤：

(S1)实时监测电动助力转向系统是否激活；若激活，则转至步骤(S2)，否则，则重复执行步骤(S1)；

(S2)根据施加在方向盘上的手力矩的变化趋势和持续时间来判断手力矩是否满足手力矩接管条件，若满足，则转至步骤(S5)，否则转至步骤(S3)；

(S3)根据方向盘转角的变化趋势和持续时间来判断方向盘转角是否满足转角接管条件，若满足，则转至步骤(S5)，否则，则转至步骤(S4)；

(S4)根据方向盘转角速度的变化趋势和持续时间来判断方向盘转角速度是否满足转角速度接管条件，若满足，则转至步骤(S5)；否则，维持自动驾驶，流程结束；

(S5)退出自动驾驶功能，同时电动助力转向系统跟随转向需求进行助力，进而实现接管，流程结束。

2.根据权利要求1所述的智能驾驶方向盘的接管方法，其特征在于，手力矩接管条件为：

连续N个周期的手力矩的绝对值均大于手力矩接管阈值，且N个周期内的各手力矩方向为同一个方向，N≥2且为整数；或者

连续M个周期的手力矩持续同向递增，且当前周期的手力矩绝对值大于手力矩接管阈值，M≥2且为整数。

3.根据权利要求2所述的智能驾驶方向盘的接管方法，其特征在于，N＝6，M＝8。

4.根据权利要求2或3所述的智能驾驶方向盘的接管方法，其特征在于，手力矩接管阈值根据不同工况下的驾驶员接管意图来确定。

5.根据权利要求4所述的智能驾驶方向盘的接管方法，其特征在于，所述手力矩接管阈值根据不同工况下的驾驶员接管意图来确定，具体步骤为：

当转向灯被打开时，认为接管控制意图高于未打开转向灯时的接管控制意图，因此当转向灯开关状态为Right Actived或Left Actived，且施加在方向盘上的手力矩方向与转向灯开关方向一致时，设定该工况下的手力矩接管阈值为第一手力矩接管阈值T_h1；

当转向灯未被打开时，则认为接管控制意图低于打开转向灯时的接管控制意图，设定该工况下的手力矩接管阈值为第二手力矩接管阈值T_h2；

其中，T_h1＜T_h2。

6.根据权利要求5所述的智能驾驶方向盘的接管方法，其特征在于，第一手力矩接管阈值T_h1和第二手力矩接管阈值T_h2均为标定值。

7.根据权利要求1或2或3或5或6所述的智能驾驶方向盘的接管方法，其特征在于，所述转角接管条件为：

连续P个周期的方向盘转角的绝对值均大于方向盘转角接管阈值SAh，且方向盘转角的方向为同一方向，P≥2且为整数。

8.根据权利要求7所述的智能驾驶方向盘的接管方法，其特征在于，P＝6。

9.根据权利要求1或2或3或5或6或8所述的智能驾驶方向盘的接管方法，其特征在于，所述转角速度接管条件为：

连续Q个周期的方向盘转角速度绝对值均大于方向盘转角速度阈值SAVh，且方向盘转角速度的方向为同一方向，Q≥2且为整数。

10.根据权利要求7所述的智能驾驶方向盘的接管方法，其特征在于，Q＝6。

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