CN112758094B

CN112758094B - 一种驾驶辅助系统安全停车装置及方法

Info

Publication number: CN112758094B
Application number: CN202110004292.6A
Authority: CN
Inventors: 任传兵; 卢斌
Original assignee: Chongqing Changan Automobile Co Ltd
Current assignee: Chongqing Changan Automobile Co Ltd
Priority date: 2021-01-04
Filing date: 2021-01-04
Publication date: 2023-01-06
Anticipated expiration: 2041-01-04
Also published as: CN112758094A

Abstract

本发明提出一种驾驶辅助系统安全停车装置和方法，其通过在驾驶辅助系统激活后，首先对安全停车触发条件进行持续判定，触发后，系统控制车辆开始减速，并向周边车辆发出危险报警信号，同时对实时交通环境信息进行判定和处理，调整减速度和减速控制方法，持续进行横向控制，直到车辆安全刹停，并保持停车状态，直到外界干预，以完成安全停车。该装置和方法在驾驶员对车辆长时间不进行必要的干预，或者驾驶员不具备干预能力时，可主动控制车辆进行减速停车，避免驾驶员滥用，或者驾驶员突发疾病无法驾驶造成的安全事故。

Description

一种驾驶辅助系统安全停车装置及方法

技术领域

本发明涉及智能驾驶领域，具体涉及在驾驶员长时间无法进行车辆接管时，车辆安全停车技术。

背景技术

智能驾驶作为辅助控制系统，需要驾驶员对车辆进行必要的干预，当驾驶员不具备干预能力时，依靠驾驶辅助系统对车辆进行持续的控制是不安全，也不明智的，存在极大的安全风险。目前，在驾驶辅助系统判断驾驶员不具备接管能力，或者驾驶员故意不进行接管时，驾驶辅助系统会分两类进行处理，一种是系统直接退出控制，如沃尔沃，另一种则是控制车辆在本车道减速刹停，如特斯拉。直接退出控制类型，逻辑过于简单直接，安全风险大，减速刹车控制类，判定条件过于单一，并且存在无法刹停的风险。

专利文献CN106564505A公开了一种自主车辆的安全停车装置及安全停车方法，是针对电磁兼容问题，导致辅助驾驶系统无法自动进行控制时，系统的安全停车方法。专利文献CN109367544A公开了一种自动驾驶车辆控制方法、装置及存储介质，是哟中自动驾驶车辆的冗余装置，针对主控制模块故障时，采用辅助控制模块进行安全停车的方法。它们都仍然存在判定条件考虑不全面，或者控制逻辑比较复杂的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种驾驶辅助系统安全停车装置及方法，在驾驶辅助系统激活运行过程中，当驾驶员无法接管车辆时，通过对各种条件进行充分、合理的判断，并通过清晰的逻辑，完成车辆的安全停车策略，避免继续行驶造成的车祸风险。

本发明的技术方案如下：

本发明一方面提出一种驾驶辅助系统安全停车装置，其包括进入判定模块，车辆纵向控制模块，车辆横向控制模块，报警提示模块，停车处理模块以及退出判定模块。

本装置的进入判定模块，为驾驶辅助激活状态下，持续对整车状态，以及驾驶员接管能力进行判定的模块，用于在驾驶员长时间不在线，或者系统失效时，触发安全停车功能。

具体地，对于配置有驾驶员状态监测系统车型，当驾驶员疲劳状态超过设定第一疲劳阈值持续超过第一设定时间，或者驾驶员注意力不在行车方向持续超过第二设定时间，或者握力方向盘发出驾驶员脱手标志位为脱手状态，且持续时间超过第三设定时间，则进入判定模块将触发标志位置位。

对于无驾驶员状态监测系统，或者驾驶员状态监测系统失效的车辆，采用转向助力系统上驾驶员手力矩大小来监测驾驶员状态，当所述手力矩小于第一手力矩阈值持续超过第四设定时间，则进入判定模块将触发标志位置位。

对于有冗余控制系统的车型，当关键传感器或者控制器失效，导致车辆的纵向和横向控制由冗余系统接管，并且持续超过第五设定时间，进入判定模块将触发标志位置位。

本装置的车辆纵向控制模块，用于在判定模块触发标志位置位后，系统安全停车计时器开始计时，系统限制动力系统在驾驶员油门踏板请求小于第一设定油门开度阈值时，不响应驾驶员油门请求，并按照实际工况中系统计算的各目标减速度中的最小减速度控制动力系统和制动系统进行减速。

系统安全停车的基础减速度为a₁，该减速度根据车辆实际车速分段标定，并且最小不超过第一设定减速度阈值。

系统收到设置目标巡航车速小于当前实际车速时，系统的目标巡航车速减速度为a₂。

如果自车前方有低速前车，或者有低速车辆切入时，系统根据预先设定的跟车距离阈值计算的巡航跟车减速度为a₃。

如果自车横向控制模块失效，或者无横向控制目标，则系统增大减速度，即在Min（a₁，a₂，a₃）基础上增加第一减速度偏置，得到安全停车的增强减速度a₄；自车横向正常控制时，a₄默认为0。

如果安全停车计时器超过第六设定时间，在Min（a₁，a₂，a₃）基础上增加第二设定减速度偏置，得到安全停车超时减速度a₅= Min（a₁，a₂，a₃）+第二设定减速度偏差；安全停车计时器未超过第六设定时间时，a₅默认为0。

如果本车前方存在危险目标时，系统计算出自动紧急制动减速度为a₆。

安全停车过程中的最终减速度取Min（a₁、a₂、a_3、a₄、a₅、a₆），即系统取a₁，a₂，a₃，a₄，a₅，a₆的最小值进行减速度控制。

本装置的车辆横向控制模块，用于在判定模块触发标志位置位后，控制车辆转向系统按照地面车道线或者车流进行横向控制，保证车辆与两侧目标物碰撞风险。其具体是：

系统车道线置信度大于或等于第一可信度阈值时，系统根据两侧车道线控制车辆在车道内对中行驶。

如果车道线置信度小于第一置信度阈值，且自车两侧有车流，或者前方有引导车时，系统根据车流或引导车拟合出参考的行驶车道线，进行横向控制。

如果车道线置信度小于第一置信度阈值，且自车两侧无车流，前方也无引导车时，系统横向控制进入临时退出状态，即无横向控制目标，系统不进行转向请求。

如果系统横向控制模块失效，则系统横向控制进入临时退出状态，即系统不进行转向请求。

如果系统横向控制进入临时退出状态后，系统横向控制模块恢复正常，并且车道线置信度大于第二置信度阈值时，系统恢复横向控制。

本装置的报警提示模块，用于在判定模块触发标志位置位后，系统通过人机交互增强对车内成员，以及车外交通参与者的提示，其具体是：

系统请求车身控制器点亮危险警示灯，车内氛围灯配合闪烁，并启动空调系统进行车内吹风；

如果所述横向控制模块失效，或横向控制目标丢失，则请求制动系统按照第一设定频率进行点刹提醒，同时，系统请求车身控制器持续鸣喇叭；

如果所述报警提示模块激活后，系统不会自动请求其结束，直到驾驶员操作关闭所述报警提示模块。

本装置的停车处理模块，用于在车辆纵向速度为零，进入静止状态后，系统分阶段对车辆进行控制，其具体是：

如果车辆安全刹停，则系统在第六设定时间内通过车载自主救援系统，自动进行紧急救助报警；

如果车辆安全刹停，则系统在第七设定时间内，请求拉起手刹，并进入驻车挡。

本装置的退出判定模块，用于判定模块触发标志位置位后，即开始对退出的条件进行监测，当退出条件满足时，系统会立刻退出安全停车控制，其具体是：

在系统进入停车处理模块之前，如果驾驶员油门踏板请求大于或者等于第二设定油门开度阈值，则判定满足退出条件，并将判定模块触发标志位复位；

如果自车配置有握力方向盘，在整个判定模块触发标志位置位期间，当握力方向盘发出驾驶员脱手标志位为接管状态，且持续时间超过第八设定时间，则判定满足退出条件，并将判定模块触发标志位复位；

如果自车无握力方向盘配置，或者握力方向盘失效的车辆，在整个判定模块触发标志位置位期间，当转向助力系统检测到方向盘上驾驶员手力矩大于第一手力矩阈值持续超过第九设定时间，则判定满足退出条件，并将判定模块触发标志位复位。

在系统进入停车处理模块之前，安全停车计时器超过第十设定时间，如果驾驶员油门踏板请求大于或者等于第三设定油门开度阈值，则判定满足退出条件，并将判定模块触发标志位复位；

在整个判定模块触发标志位置位期间，如果驾驶员操作按键取消巡航系统，或者主动踩刹车、拉手刹、解安全带、开主驾车门，则判定满足退出条件，并将判定模块触发标志位复位；

如果车辆安全刹停，并拉起手刹，进入驻车挡后，系统判定满足退出条件，并将判定模块触发标志位复位。

本发明进一步提出一种驾驶辅助系统安全停车方法，包含以下步骤：

（1）进入判断：通过进入判断模块对安全停车进入条件进行判定，在满足条件时，发安全停车功能；

（2）对车辆纵向进行减速控制：通过纵向控制模块在安全停车基础减速度a₁，安全停车超时减速度a₅，按目标巡航车速的减速度a₂，应对前方危险目标的减速度a₆，应对前方非危险低速目标的减速度a₃，横向控制失效或者丢失横向控制目标时减速度a₄，中取最小值进行减速控制；

（3）对车辆进行横向控制：

首先判断车道线可信度是否大于或等于T1；

如果车道线可信度超过T1，则根据车道线进行横向控制，如果车道线可信度小于T1，则判断本车两侧是否有车流；

如果本车两侧有车流，则根据车流进行横向控制，如果本车两侧无车流，则判断本车前方是否有引导车；

如果本车前方有引导车，则根据引导车进行横向控制，如果本车前方无引导车，则丢失横向控制目标，横向进入临时退出状态；

在临时退出状态下，持续对车道线可信度进行判定，如果车道线可信度大于或等于T2，则根据车道线进行横向控制，若车道线可信度小于T2，则继续保持临时退出状态；

（4）报警提示：在安全停车功能触发后，通过车内外的声光报警，以及点刹等提示本车驾驶员，以及周边车辆；

（5）停车处理：在车辆纵向速度为零，进入静止状态后，系统分阶段对车辆进行控制；

（6）退出判定：在整个安全停车过程中，实时监控驾驶员和系统状态，判定驾驶员是否恢复，或者系统已完成安全停车，当满足退出条件时，退出安全停车控制。

本发明提出的装置和方法通过在驾驶辅助系统激活后，首先对安全停车触发条件进行持续判定，触发后，系统控制车辆开始减速，并向周边车辆发出危险报警信号，同时对实时交通环境信息进行判定和处理，调整减速度和减速控制方法，持续进行横向控制，直到车辆安全刹停，并保持停车状态，直到外界干预，以完成安全停车。该方法在驾驶员对车辆长时间不进行必要的干预，或者驾驶员不具备干预能力时，可主动控制车辆进行减速停车，避免驾驶员滥用，或者驾驶员突发疾病无法驾驶造成的安全事故。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1示出了根据本发明一实施例的驾驶辅助系统安全停车装置的框架结构图。

图2示出了根据本发明一实施例的驾驶辅助系统安全停车方法的流程图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明进行进一步的描述：

参见图1，本发明所述的驾驶辅助系统安全停车装置主要包含以下几大模块：

进入判定模块1，用于在驾驶员长时间不在线，或者系统失效时，触发安全停车功能。

车辆纵向控制模块2，是在安全停车功触发后，根据本车所在道路实际交通状况，对车辆纵向减速度进行实时控制。

车辆横向控制模块3，是在安全停车功能触发后，根据道路车道线和车流信息进行横向控制，以在本车道，或应急车道，或服务器内进行停车。

报警提示模4，是在安全停车功能触发后，通过车内外的声光报警，以及点刹等提示本车驾驶员，以及周边车辆。

停车处理模块5，用于处理车辆完全刹停后，系统的分步退出。

退出判定模块6，是在整个安全停车过程中，实时监控驾驶员和系统状态，判定驾驶员是否恢复，或者系统已完成安全停车。

参见图2，本发明所述的驾驶辅助系统安全停车方法，其主要包含以下步骤：

S1，进入判定

S11,系统对安全停车进入条件进行判定，首先判定是否触发冗余系统接管；

S12如果未触发冗余系统接管，则判断驾驶员长时间疲劳；

S13如果驾驶员未出现长时间疲劳，则判断驾驶员长时间注意力不集中；

S14如果无驾驶员长时间注意力不集中，则判断驾驶员长时间脱手；

如果驾驶员未长时间脱手，则系统回到冗余系统接管判断S11进行循环判定；

S15如果冗余系统接管，或者驾驶员长时间疲劳，或者驾驶员长时间注意力不集中，或者驶员长时间脱手，则认为满足进入判定条件，将触发标志位置位，并启动安全停车计时器.

触发标志为置位后，系统分别通过纵向控制模块和横向控制模块，控制车辆运动，并通过报警显示模块持续对本车驾驶员和周边交通参与者进行提示。

S2纵向控制

同步计算以下6个目标减速度，包括：安全停车基础减速度a₁-S21，安全停车超时减速度a₅-S25，按目标巡航车速的减速度a₂-S22，应对前方危险目标的减速度a₆-S26，应对前方非危险低速目标的减速度a₃-S23，横向控制失效或者丢失横向控制目标时减速度a₄-S24，在这个6个减速度中取最小值进行减速控制-S27；

S3横向控制

S31首先判断车道线可信度是否大于或等于T1；

S32如果车道线可信度超过T1，则系统根据车道线进行横向控制;

S33如果车道线可信度小于T1，则判断本车两侧是否有车流；

S34如果本车两侧有车流，则系统根据车流进行横向控制;

S35如果本车两侧无车流，则判断本车前方是否有引导车；

S36如果本车前方有引导车，则系统根据引导车进行横向控制;

S37如果本车前方无引导车，则系统丢失横向控制目标，系统横向进入临时退出状态；

S38系统在临时退出状态下，持续对车道线可信度进行判定,如果车道线可信度大于或等于T2，则返回S32系统根据车道线进行横向控制，若车道线可信度小于T2，则回到S37系统继续保持临时退出状态。

S4在触发标志位置位后，报警显示

S41点亮危险警示灯，和/或

S42氛围灯配合进行闪烁报警，和/或

S43空调自动打开吹风模式;

S44同时判断横向控制模块是否失效，

S45如果横向控制模块失效，则系统控制车辆进行点刹报警且鸣笛.如果横向控制模块未失效，则持续判断横向控制模块是否失效.

在控制车辆的过程中，系统持续判断退出条件和停车状态:

S5 停车处理

S51如果本车不处于静止状态，则系统持续判断本车是否处于静止状态;

S52如果车本车处于静止，则系统通过车载SOS进行紧急呼救;

S53同时并请求EPB拉起手刹，并将触发标志位复位；

S6 系统判断车辆不处于静止状态过程时，持续进行退出判断

S61判断驾驶员是否按取消按键或踩刹车或拉手刹或解安全带或开主驾车门；

S62如果系统判断驾驶员未按取消按键且未踩刹车且未拉手刹且未解安全带且未开主驾车门，则判断驾驶员油门踏板请求是否小于或等于p₂；

S63如果驾驶员油门踏板请求小于或等于p₂，则系统判断驾驶员双手是否在方向盘上；

S64如果驾驶员双手不在方向盘上，则系统判断安全停车计时器时间是否小于或等于t；如果安全停车计时器时间小于或等于t，则系统回到驾驶员按键判断进行循环判定；

S65如果安全停车计时器时间大于t，则系统判断驾驶员油门踏板请求是否大于p₃-39；

如果驾驶员油门踏板请求小于或等于p₃，则系统回到驾驶员按键判断进行循环判定；

S66如果判断驾驶员有按取消按键或踩刹车或拉手刹或解安全带或开主驾车门，或者驾驶员双手在方向盘上，或者驾驶员油门踏板请求大于p₂，或者驾驶员油门踏板请求大于p₃，则系统将触发标志位复位；

在触发标志位复位后，系统结束安全停车。

上述的p₂、p₃为设定的油门开度阈值，t为设定时间。

本领域技术人员应该理解，结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法或模块，可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施，通过程序指令相关的硬件来完成，这些程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法的步骤；存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

Claims

1.一种驾驶辅助系统安全停车装置，其特征在于包含如下模块：

进入判定模块，用于在驾驶员长时间不在线，或者系统失效时，触发安全停车功能；

车辆纵向控制模块，用于在安全停车功触发后，根据本车所在道路实际交通状况，对车辆纵向减速度进行实时控制；其是在判定模块触发标志位置位后，安全停车计时器开始计时，限制动力系统在驾驶员油门踏板请求小于第一设定油门开度阈值时，不响应驾驶员油门请求，并按照实际工况中系统计算的各目标减速度中的最小减速度控制动力系统和制动系统进行减速；根据实际工况计算的减速度包括：系统的基础减速度a₁、目标巡航车速减速度为a₂、巡航跟车减速度为a₃、横向失效或丢失横向控制目标减速度a₄、安全停车超时减速度a₅、危险目标减速度a₆，安全停车过程中的最终减速度取Min（a₁、a₂、a_3、a₄、a₅、a₆）；

车辆横向控制模块，用于在安全停车功能触发后，根据道路车道线和车流信息进行横向控制，以在本车道，或应急车道，或服务区内进行停车；控制方法是：

在车道线置信度大于或等于第一置信度阈值时，根据两侧车道线控制车辆在车道内对中行驶；

如果车道线置信度小于第一置信度阈值，且自车两侧有车流，或者前方有引导车时，根据车流或引导车拟合出参考的行驶车道线，进行横向控制；

如果车道线置信度小于第一置信度阈值，且自车两侧无车流，前方也无引导车时，横向控制进入临时退出状态，即无横向控制目标，系统不进行转向请求；

如果横向控制模块失效，则横向控制进入临时退出状态，即系统不进行转向请求；

如果横向控制进入临时退出状态后，横向控制模块恢复正常，并且车道线置信度大于第二置信度阈值时，则恢复横向控制；

报警提示模块，用于在安全停车功能触发后，通过车内外报警提示本车驾驶员，以及周边车辆；

停车处理模块，用于在车辆纵向速度为零，进入静止状态后，系统分阶段对车辆进行控制；

退出判定模块，用于在整个安全停车过程中，实时监控驾驶员和系统状态，判定驾驶员是否恢复，或者系统已完成安全停车，当满足退出条件时，退出安全停车控制。

2.根据权利要求1所述的驾驶辅助系统安全停车装置，其特征在于所述进入判定模块：

对于配置有驾驶员状态监测系统车型，当监测到驾驶员疲劳状态超过设定第一疲劳阈值持续超过第一设定时间，或者驾驶员注意力不在行车方向持续超过第二设定时间，或者握力方向盘发出驾驶员脱手标志位为脱手状态，且持续时间超过第三设定时间，则进入判定模块将触发标志位置位；

对于无驾驶员状态监测系统车型，或者驾驶员状态监测系统失效的车辆，采用转向助力系统上驾驶员手力矩大小来监测驾驶员状态，当所述手力矩小于第一手力矩阈值持续超过第四设定时间，则进入判定模块将触发标志位置位；

3.根据权利要求1所述的驾驶辅助系统安全停车装置，其特征在于所述报警提示模块：

请求车身控制器点亮危险警示灯，车内氛围灯配合闪烁，并启动空调系统进行车内吹风；

如果所述横向控制模块失效，或横向控制目标丢失，则请求制动系统按照第一设定频率进行点刹提醒，同时，系统请求车身控制器持续鸣喇叭。

4.根据权利要求1所述的驾驶辅助系统安全停车装置，其特征在于所述停车处理模块：

如果车辆安全刹停，则在第六设定时间内通过车载自主救援系统，自动进行紧急救助报警；

如果车辆安全刹停，则在第七设定时间内，请求拉起手刹，并进入驻车挡。

5.根据权利要求1所述的驾驶辅助系统安全停车装置，其特征在于所述退出判定模块：

如果自车无握力方向盘配置，或者握力方向盘失效的车辆，在整个判定模块触发标志位置位期间，当转向助力系统检测到方向盘上驾驶员手力矩大于第一手力矩阈值持续超过第九设定时间，则判定满足退出条件，并将判定模块触发标志位复位；

在整个判定模块触发标志位置位期间，如果驾驶员操作按键取消巡航系统，或者主动踩刹车、拉手刹、解安全带、开主驾车门，则判定满足退出条件，并将判定模块触发标志位复位。

6.一种驾驶辅助系统安全停车方法，其特征在于，包含以下步骤：

（2）对车辆纵向进行减速控制：通过纵向控制模块在安全停车基础减速度a₁，安全停车超时减速度a₅，按目标巡航车速的减速度a₂，应对前方危险目标的减速度a₆，应对前方非危险低速目标的巡航跟车减速度a₃，横向控制失效或者丢失横向控制目标时减速度a₄，中取最小值进行减速控制；

（3）对车辆进行横向控制：

首先判断车道线可信度是否大于或等于T1；

（4）报警提示：在安全停车功能触发后，通过车内外报警提示本车驾驶员，以及周边车辆；

7.根据权利要求6所述的驾驶辅助系统安全停车方法，其特征在于，所述步骤（1）进入判断具体包括：

对安全停车进入条件进行判定，首先判定是否触发冗余系统接管；

如果未触发冗余系统接管，则判断驾驶员长时间疲劳；

如果驾驶员未出现长时间疲劳，则判断驾驶员长时间注意力不集中；

如果无驾驶员长时间注意力不集中，则判断驾驶员长时间脱手；

如果驾驶员未长时间脱手，则系统回到冗余系统接管判断进行循环判定；

如果触发冗余系统接管，或者驾驶员长时间疲劳，或者驾驶员长时间注意力不集中，或者驶员长时间脱手，则认为满足进入判定条件，将触发标志位置位，并启动安全停车计时器。

8.根据权利要求6所述的驾驶辅助系统安全停车方法，其特征在于，所述步骤（5）停车处理的方法是：

如果本车不处于静止状态，则持续判断本车是否处于静止状态；

如果车本车处于静止，则通过车载SOS进行紧急呼救，并请求EPB拉起手刹，并将触发标志位复位；

在触发标志位复位后，系统结束安全停车。

9.根据权利要求6所述的驾驶辅助系统安全停车方法，其特征在于，所述步骤退出判定的方法是：

判断车辆不处于静止状态过程时，判断驾驶员是否按取消按键或踩刹车或拉手刹或解安全带或开主驾车门；

如果判断驾驶员有按取消按键或踩刹车或拉手刹或解安全带或开主驾车门，则将触发标志位复位；

如果判断驾驶员未按取消按键且未踩刹车且未拉手刹且未解安全带且未开主驾车门，则判断驾驶员油门踏板请求是否小于或等于p₂；

如果驾驶员油门踏板请求大于p₂，则系统将触发标志位复位；

如果驾驶员油门踏板请求小于或等于p₂，则系统判断驾驶员双手是否在方向盘上；

如果驾驶员双手在方向盘上，则系统将触发标志位复位；

如果驾驶员双手不在方向盘上，则判断安全停车计时器时间是否小于或等于t；

如果安全停车计时器时间大于t，则判断驾驶员油门踏板请求是否大于p₃；

如果安全停车计时器时间是否小于或等于t，则回到驾驶员按键判断进行循环判定；

如果驾驶员油门踏板请求大于p₃，则系统将触发标志位复位；

在触发标志位复位后，系统结束安全停车。