CN113467412A - 一种车辆驾驶模式集成联动的系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种车辆驾驶模式集成联动控制系统及方法，包括整车控制器（BCM）、动力控制单元、电子转向助力单元（EPS）、制动系统单元（EPBI）、电控悬架系统单元、智能驾驶辅助控制单元（ADAS）和仪表单元（IP）。本发明驾驶模式切换集成了底盘电控系统，增加各系统单元对安全切换条件的判断，可规避极端驾驶条件下瞬态切换而引起执行机构的损坏，实现驾驶模式与各系统单元的联动，并在IP显示切换详细信息，提高驾驶者在不同场景下的驾驶体验。同时，增加智能辅助驾驶与驾驶模式在功能切换中优先级判断逻辑及模式转换，智能辅助驾驶作为各系统单元执行最高优先级，保障行车安全，增强驾驶者对智能辅助驾驶的信任感。

Description

一种车辆驾驶模式集成联动的系统及方法

技术领域

本发明属于车辆电子控制技术领域，具体涉及车辆驾驶模式的切换控制技术。

背景技术

随着科学技术的不断发展和用户生活水平的日益提高，电子电器元器件在车辆的应用越来越广泛，车辆智能化及愉悦驾驶配置越来越丰富。目前主流车型中，智能辅助驾驶及多种驾驶模式基本成为车辆标配。通过智能辅助驾驶，可以缓解驾驶者驾车疲劳，提升车辆科技感。通过多种驾驶模式，可以满足驾驶者在不同场景下驾驶需求，丰富车辆的驾驶功能，增强驾驶体验。同时，通过驾驶模式的选择，可以提高车辆的经济性、舒适性、操作性。

现有技术中，驾驶模式主要应用于对动力系统输出的模式选择，部分已实现驾驶模式同转向系统的关联，但关联条件缺少判断，切换条件简单，在极端驾驶条件下会导致瞬态切换而引起执行机构的损坏。同时，驾驶模式与整车影响驾驶体验的系统，如制动系统、电控悬架系统等未进行功能集成控制，导致驾驶者在应用驾驶模式功能时舒适性及体验感差。另外，智能辅助驾驶与驾驶模式在功能切换中无优先级判断，会导致智能辅助驾驶激活后，错误的调用当前驾驶模式对应参数，与最初智能辅助驾驶标定参数不符，导致控制偏移，影响行车安全。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提出一种车辆驾驶模式集成联动的系统及方法，主要目的：一是驾驶模式切换集成底盘电控系统，涉及电子助力转向系统、制动系统、电控悬架系统，增加切换条件判断，并进一步在仪表上显示切换状态详细信息；二是增加智能辅助驾驶与驾驶模式在功能切换中优先级判断及模式转换。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种车辆驾驶模式集成联动控制系统，该系统至少包括整车控制器（BCM）、动力控制单元、电子转向助力单元（EPS）、制动系统单元（EPBI）、电控悬架系统单元、智能驾驶辅助控制单元（ADAS）和仪表单元（IP）。

所述整车控制器（BCM）接收驾驶模式信号，判断智能驾驶辅助控制单元（ADAS）激活状态,发送驾驶模式确认信号给动力控制单元、电子转向助力单元（EPS）、制动系统单元（EPBI）、电控悬架系统单元，各系统单元（包括动力控制单元、电子转向助力单元（EPS）、制动系统单元（EPBI）、电控悬架系统单元）收到确认信号后判断是否符合切换条件，并反馈信号给BCM，当BCM收到各系统单元均满足切换条件信号，发送驾驶模式切换指令；

所述动力控制单元、电子转向助力单元（EPS）、制动系统单元（EPBI）、电控悬架系统单元在收到确认信号后对各自切换条件进行判断，在收到切换指令时进行模式切换，各系统单元针对不同的驾驶模式配置不同的参数，当切换条件满足时，进行预设的参数与驾驶模式对应，实现驾驶模式与各系统单元的联动。

所述仪表单元（IP）在进行驾驶模式各系统单元集成联动时，显示当前切换状态，具体可以显示驾驶模式切换过程状态及切换完成状态，帮助驾驶者直观感受切换状态。

具体地，所述智能驾驶辅助控制单元（ADAS）用于驾驶模式切换的先决条件判断，在任一时刻，BCM接收到ADAS激活信号处于激活状态时，各系统单元不再响应驾驶模式指令，按照Normal模式下配置参数输出，同时，仪表单元IP上显示Normal模式状态；而在智能驾驶辅助控制单元（ADAS）未激活时，各系统单元保持默认模式或上一次驾驶模式设置状态对应参数输出。

具体地，当收到新的驾驶模式信号时，各系统单元收到BCM发送的驾驶模式确认信号后，判断是否满足切换条件，并将确认结果反馈给BCM，当任一系统单元不满足切换条件时，BCM不发送驾驶模式切换指令，仪表单元IP显示对应驾驶模式状态灯为橙黄色。

具体地，所述各系统单元的切换条件，是以各系统单元保证平稳运行状态下进行切换条件设定。

具体地，任一时刻，当BCM收到ADAS激活指令或在ADAS执行期间时，各系统单元自行切换至Normal模式，响应ADAS指令，不再响应驾驶模式；当ADAS激活指令关闭时，各系统单元对激活前驾驶模式判定并在满足条件时输出相对应的驾驶模式。

具体地，各系统单元出厂应用默认模式即Normal模式，在BCM收到驾驶模式切换前，智能驾驶辅助控制单元（ADAS）未激活时，各系统单元保持默认模式或上一次驾驶模式设置状态对应参数输出。每次休眠唤醒后，整车控制器记忆上一次选择模式，蓄电池掉电重新上电，整车控制器记忆上一次选择模式。

本发明进一步提供一种车辆驾驶模式集成联动控制方法，其包括以下步骤：

步骤1，驾驶模式选择开关触发目标驾驶模式信号S110并发送给整车控制器；

步骤2，所述整车控制器将目标驾驶模式信号S110发送到各系统单元，同时判断智能驾驶辅助控制单元（ADAS）激活状态信号S310。

步骤3，当ADAS激活状态信号Flag=0时，BCM发送切换确认信号S210到各系统单元，各系统单元根据车辆所处状态检测判定系统自身是否满足切换条件，并将检测判断信号S220反馈给BCM，BCM根据接收的检测判断信号判断各系统单元是否符合切换条件。

步骤4，当各系统单元均切换条件满足，BCM发送切换指令S230到各系统单元及IP，IP显示目标驾驶模式，背景为绿色。

步骤5，当各系统单元中任意一个系统不满足切换条件，BCM持续发送切换确认信号S210，持续接收各系统单元检测判断信号S220；

步骤6，当ADAS激活状态信号Flag=1时，不执行目标驾驶模式切换判定，IP显示Normal模式。

进一步，所述步骤5还包括，BCM判定持续时间内是否符合切换条件，若不符合，不进行切换，IP显示切换不成功；若符合，发送切换指令S230到各系统单元及IP，IP显示目标驾驶模式；持续时间内，IP显示目标驾驶模式。

进一步，所述步骤3中，各系统单元的切换条件为各系统单元不存在自身故障，并以各系统单元保证平稳运行状态下进行切换条件设定。

本发明的有益效果在于：本发明驾驶模式切换集成了底盘电控系统，增加各系统单元对安全切换条件的判断，可规避极端驾驶条件下瞬态切换而引起执行机构的损坏，实现了驾驶模式与各系统单元的联动，并在IP显示切换详细信息，提高了驾驶者在不同场景下的驾驶体验。同时，增加智能辅助驾驶与驾驶模式在功能切换中优先级判断逻辑及模式转换，智能辅助驾驶作为各系统单元执行最高优先级，保障行车安全，增强驾驶者对智能辅助驾驶的信任感。

附图说明

图1本发明的车辆驾驶模式集成联动控制方法流程图；

图2本发明的车辆驾驶模式集成联动控制逻辑时序1；

图3本发明的车辆驾驶模式集成联动控制逻辑时序2；

图4本发明的车辆驾驶模式与ADAS控制系统优先级判断逻辑时序。

图中：001-驾驶模式选择开关、002-整车控制器（BCM）、003-智能驾驶辅助系统（ADAS）、004-动力控制单元、005-电子助力转向系统（EPS）、006-制动系统、007-电控悬架系统、008-仪表单元（IP）。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明专利作进一步说明。

实施例1是一种驾驶模式切换集成底盘电控系统，该包括：驾驶模式选择开关、整车控制器（BCM）、动力控制单元、电子转向助力单元（EPS）、制动系统单元（EPBI）、电控悬架系统单元、智能驾驶辅助控制单元（ADAS）、仪表单元（IP）。

该系统的整车控制器（BCM）被设置为接收驾驶模式信号，判断智能驾驶辅助控制单元（ADAS）激活状态，发送驾驶模式确认信号给动力控制单元、电子转向助力单元（EPS）、制动系统单元（EPBI）、电控悬架系统单元，各系统单元收到确认信号后判断是否符合切换条件，并反馈信号给BCM，当BCM收到各系统单元均满足切换条件信号，发送驾驶模式切换信号，实现驾驶模式各系统单元集成联动，同时IP显示当前切换状态。

该系统的动力控制单元、电子转向助力单元（EPS）、制动系统单元（EPBI）、电控悬架系统单元对各自切换条件进行判断，在收到切换指令时进行模式切换，各系统单元针对不同的驾驶模式配置不同的参数，当切换条件满足时，进行预设的参数与驾驶模式对应，实现驾驶模式与各系统单元的联动。

该系统的智能驾驶辅助控制单元（ADAS）用于驾驶模式切换的先决条件判断，在任一时刻，BCM接收到ADAS激活信号处于激活状态时，各系统单元不再响应驾驶模式指令，按照Normal模式下配置参数输出，同时，IP上显示Normal模式状态。

该系统的仪表单元（IP）用于显示驾驶模式切换过程状态及切换完成状态，帮助驾驶者直观感受切换状态。

以上各系统单元出厂应用默认模式（Normal模式），在BCM收到驾驶模式切换前，智能驾驶辅助控制单元（ADAS）未激活时，各系统单元保持默认模式或上一次驾驶模式设置状态对应参数输出。

进一步的，当收到新的驾驶模式信号时，BCM发送驾驶模式确认信号，各系统单元判断是否满足切换条件，并将确认结果反馈给BCM，当任一系统单元不满足切换条件时，BCM不发送驾驶模式切换信号，IP显示对应驾驶模式状态灯为橙黄色。

进一步的，各系统单元的切换条件，以各系统单元保证平稳运行状态下进行切换条件设定。

进一步的，任一时刻，收到ADAS激活指令或ADAS执行期间时，各系统单元自行切换至Normal模式，响应ADAS指令，不再响应驾驶模式。当ADAS激活指令关闭时，各系统单元对激活前驾驶模式判定输出。

实施例2：如图1是利用上述系统实现车辆驾驶模式集成联动控制的流程图，该车辆驾驶模式集成联动控制方法包括以下步骤：

所述的驾驶模式选择开关001（可以是物理按键或虚拟按键），用于触发目标驾驶模式信号S110并发送给整车控制器002。

所述整车控制器002，将接收到的目标驾驶模式信号S110发送到各系统单元，以使车辆进入目标驾驶模式，实现各系统单元集成联动切换。

进一步的，驾驶模式出厂默认为Normal模式，每次休眠唤醒后，整车控制器002记忆上一次选择模式，蓄电池掉电重新上电，整车控制器002记忆上一次选择模式。

进一步的，整车控制器002接收目标驾驶模式信号S110, 判断智能驾驶辅助控制单元（ADAS）激活状态信号S310。

当ADAS激活状态信号Flag=0时，如图2，BCM发送切换确认信号S210到各系统单元，各系统单元根据车辆所处状态检测判定各系统单元自身是否满足切换条件，并将检测判断信号S220反馈给BCM，BCM根据接收的检测判断信号判断各系统单元是否符合切换条件。

所述的各系统单元中任意一个系统单元不满足切换条件，BCM都不会发送切换指令S230到各系统单元。

进一步的，切换条件满足，BCM发送切换指令S230到各系统单元及IP008，IP显示目标驾驶模式，背景为绿色。

进一步的，切换条件不满足，BCM持续发送切换确认信号S210，持续接收各系统单元检测判断信号S220，持续时间200ms（自定义），判定持续时间内是否符合切换条件，不符合，不进行切换，IP008显示切换不成功；符合，发送切换指令S230到各系统单元及IP008，IP008显示目标驾驶模式，背景为绿色，持续时间内，IP显示目标驾驶模式，背景为黄色。

当ADAS激活状态信号Flag=1时，如图3，不执行目标驾驶模式切换判定，IP显示Normal模式。

所述的动力控制单元004、电子转向助力单元（EPS）005、制动系统单元（EPBI）006、电控悬架系统单元007，对各自切换条件进行判断并执行，各系统单元的切换的基本条件为各系统单元不存在自身故障，其次，以各系统单元保证平稳运行状态下进行切换条件设定，以EPS005为例，EPS005平稳输出主要评价指标为输出电流，根据EPS工作特性，切换条件应考虑驾驶员手力、方向盘转速等，各系统单元切换条件由厂家根据车辆的具体情况设计。

进一步的，各系统单元针对不同的驾驶模式配置不同的参数，当切换条件满足时，进行预设的参数与目标驾驶模式对应，实现驾驶模式与各系统单元的联动。

所述的智能驾驶辅助控制单元（ADAS）003用于驾驶模式切换的先决条件判断，如图4，在任一时刻，所述的动力控制单元004、所述的电子转向助力单元（EPS）005、所述的制动系统单元（EPBI）006、所述的电控悬架系统单元007接受到ADAS003激活信号处于激活状态Flag=1时，不执行当前驾驶模式，所述的动力控制单元004、所述的电子转向助力单元（EPS）005、所述的制动系统单元（EPBI）006、所述的电控悬架系统单元007按照Normal模式下配置参数输出，同时，仪表单元（IP）008显示Normal模式状态，所述的整车控制器002持续发出目标驾驶模式信号S230，各系统单元不响应。

进一步的，当ADAS003激活信号处于关闭状态Flag=0时，整车控制器002按照激活前目标驾驶模式输出，各系统单元对激活前目标驾驶模式判定输出。

上述实施例中，所有信号均为CAN信号收发，所述的动力控制单元004、所述的电子转向助力单元（EPS）005、所述的制动系统单元（EPBI）006、所述的电控悬架系统单元007同整车控制器002、ADAS003信号交互周期相同，各系统单元对切换确认信号S210的处理时间为2个发送周期内反馈检测判断信号S220，符合切换条件，整车控制器在1帧内发送切换指令到各系统单元进行目标驾驶模式切换。

Claims (10)

1.一种车辆驾驶模式集成联动控制系统，其特征在于，包括整车控制器（BCM）、动力控制单元、电子转向助力单元（EPS）、制动系统单元（EPBI）、电控悬架系统单元、智能驾驶辅助控制单元（ADAS）和仪表单元（IP）；

所述整车控制器（BCM）接收驾驶模式信号，判断智能驾驶辅助控制单元（ADAS）激活状态,发送驾驶模式确认信号给各系统单元，包括动力控制单元、电子转向助力单元（EPS）、制动系统单元（EPBI）、电控悬架系统单元，各系统单元收到确认信号后判断是否符合切换条件，并反馈信号给BCM，当BCM收到各系统单元均满足切换条件信号，发送驾驶模式切换指令；

各系统单元在收到确认信号后对各自切换条件进行判断，在收到切换指令时进行模式切换，各系统单元针对不同的驾驶模式配置不同的参数，当切换条件满足时，进行预设的参数与驾驶模式对应，实现驾驶模式与各系统单元的联动控制；

所述仪表单元（IP）在进行驾驶模式各系统单元集成联动时，显示当前切换状态；

根据权利要求1所述的车辆驾驶模式集成联动控制系统，其特征在于，所述智能驾驶辅助控制单元（ADAS）用于驾驶模式切换的先决条件判断，在任一时刻，BCM接收到ADAS激活信号处于激活状态时，各系统单元不再响应驾驶模式指令，按照Normal模式下配置参数输出，同时，IP上显示Normal模式状态；智能驾驶辅助控制单元（ADAS）未激活时，各系统单元保持默认模式或上一次驾驶模式设置状态对应参数输出。

2.根据权利要求1所述的车辆驾驶模式集成联动控制系统，其特征在于，各系统单元收到BCM发送的驾驶模式确认信号后，判断是否满足切换条件，并将确认结果反馈给BCM，当任一系统单元不满足切换条件时，BCM不发送驾驶模式切换指令，IP显示对应驾驶模式状态灯为橙黄色。

3.根据权利要求1、2或3所述的车辆驾驶模式集成联动控制系统，其特征在于，所述各系统单元的切换条件，是以各系统单元保证平稳运行状态下进行切换条件设定。

4.根据权利要求1所述的车辆驾驶模式集成联动控制系统，其特征在于，任一时刻，当BCM收到ADAS激活指令或在ADAS执行期间时，各系统单元自行切换至Normal模式，响应ADAS指令，不再响应驾驶模式；当ADAS激活指令关闭时，各系统单元对激活前驾驶模式判定并在满足条件时输出相对应的驾驶模式。

5.根据权利要求1所述的车辆驾驶模式集成联动控制系统，其特征在于，各系统单元出厂应用默认模式即Normal模式，在BCM收到驾驶模式切换前，智能驾驶辅助控制单元（ADAS）未激活时，各系统单元保持默认模式或上一次驾驶模式设置状态对应参数输出。

6.一种车辆驾驶模式集成联动控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，驾驶模式选择开关001触发目标驾驶模式信号S110并发送给整车控制器002；

步骤2，所述整车控制器002将目标驾驶模式信号S110发送到各系统单元，同时判断智能驾驶辅助控制单元（ADAS）激活状态信号S310；

步骤3，当ADAS激活状态信号Flag=0时，BCM发送切换确认信号S210到各系统单元，各系统单元根据车辆所处状态检测判定系统自身是否满足切换条件，并将检测判断信号S220反馈给BCM，BCM根据接收的检测判断信号判断各系统单元是否符合切换条件；

步骤4，当各系统单元均切换条件满足，BCM发送切换指令S230到各系统单元及IP008，IP显示目标驾驶模式，背景为绿色。

7.步骤5，当各系统单元中任意一个系统不满足切换条件，BCM持续发送切换确认信号S210，持续接收各系统单元检测判断信号S220；

步骤6，当ADAS激活状态信号Flag=1时，不执行目标驾驶模式切换判定，IP显示Normal模式。

8.根据权利要求7所述的车辆驾驶模式集成联动控制方法，其特征在于，所述步骤5还包括，BCM判定持续时间内是否符合切换条件，若不符合，不进行切换，IP008显示切换不成功；若符合，发送切换指令S230到各系统单元及IP008，IP008显示目标驾驶模式；持续时间内，IP显示目标驾驶模式。

9.根据权利要求7所述的车辆驾驶模式集成联动控制方法，其特征在于，所述步骤3中，各系统单元的切换条件为各系统单元不存在自身故障，并以各系统单元保证平稳运行状态下进行切换条件设定。

10.根据权利要求7所述的车辆驾驶模式集成联动控制方法，其特征在于，所述各系统单元针对不同的驾驶模式配置不同的参数，当切换条件满足时，进行预设的参数与目标驾驶模式对应，实现驾驶模式与各系统单元的联动。

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