CN113968223B - 一种驾驶模式识别方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种驾驶模式识别方法及装置，包括，所述驾驶环境判断模块用于监测实时车速并根据车速变化区间及车速持续时间判断车辆的行驶环境，并输出环境判断信号；所述驾驶意图判断模块用于判断车辆行驶过程中驾驶员的驾驶意图，并输出驾驶意图判断信号；所述驾驶风格判断模块用于根据车辆的动态数据和驾驶员的行为数据判断车辆的驾驶风格，并输出驾驶风格判断信号；所述驾驶模式识别模块用于根据所述环境判断信号、所述驾驶意图判断信号及所述驾驶风格判断信号识别车辆适合切换的驾驶模式，并输出切换驾驶模式的指令。本发明实现更为准确的驾驶模式切换，提升驾驶主观感受。

Description

一种驾驶模式识别方法及装置

技术领域

本发明涉及车辆自动化技术领域，特别是涉及一种驾驶模式识别方法及装置。

背景技术

目前市场上销售的乘用车车型，大多提供多于一种的驾驶模式供客户选择，典型模式一般有三种，分别为普通模式(Normal)、经济模式(ECO)和运动模式(Sport)。部分车型结合配置的不同，可以提供更多的驾驶模式供使用，如越野模式(Off-road)、深雪模式(Deep snow)、全地形模式(ATS)和用户自定义模式(Individual)等，驾驶员通过手动切换，从而匹配消费者在不同使用场景下对车辆通过性、动力性、燃油经济性等性能的各方面不同需求。汽车主机厂在对驾驶模式进行开发时，会参照市场目标输入，确定不同驾驶模式的主要使用场景，量化使用场景下性能开发的目标，并在开发后做主客观评价，确保驾驶模式的性能水平达成既定的开发目标。然而消费者对每个驾驶模式的使用场景定义了解并不充分，可能出现驾驶行为与所选驾驶模式不相匹配，或者当驾驶行为由于交通环境变化，驾驶风格调整以及驾驶意图的波动发生变化时，驾驶员未及时调整当前驾驶模式，产生所选驾驶模式与驾驶意图不相符，造成驾驶体验感下降的情况。

现有的驾驶模式切换一般基于驾驶员的扭矩请求，即加速踏板的踩踏动作，如踩踏深度，踩踏的速率，从而判断驾驶员是否有迫切的动力，进而对加速踏板MAP，TCU换挡点及EMS扭矩输出进行切换，响应驾驶员的扭矩请求；仅依靠单一变量，识别的准确性受到限制，例如在蜿蜒山路行驶，表征驾驶员驾驶风格及当前驾驶环境的变量不仅只有驾驶员扭矩请求一项。因此必须更多的结合其他变量才能做到识别的准确性。

发明内容

本发明实施例所解决的技术问题是现有技术中依靠单一变量识别驾驶员的驾驶模式，准确度低的问题。

本发明的一方面，提供一种驾驶模式识别方法，包括：驾驶环境判断模块、驾驶意图判断模块、驾驶风格判断模块及驾驶模式识别模块；

所述驾驶环境判断模块用于监测实时车速并根据车速变化区间及车速持续时间判断车辆的行驶环境，并输出环境判断信号；

所述驾驶意图判断模块用于判断车辆行驶过程中驾驶员的驾驶意图，并输出驾驶意图判断信号；

所述驾驶风格判断模块用于根据车辆的动态数据和驾驶员的行为数据判断车辆的驾驶风格，并输出驾驶风格判断信号；

所述驾驶模式识别模块用于根据所述环境判断信号、所述驾驶意图判断信号及所述驾驶风格判断信号识别车辆适合切换的驾驶模式，并输出切换驾驶模式的指令。

进一步，还包括：异常判断模块和功能判断模块，所述异常判断模块用于根据CAN总线信号和驾驶模式按键信号，判断是否存在禁止进行驾驶模式识别的异常状况，并输出异常判断信号；所述功能判断模块用于根据CAN总线信号判断是否存在禁止进行驾驶模式切换的功能被激活，并输出功能判断信号；所述驾驶模式识别模块还用于根据所述异常判断信号、所述功能判断信号、所述环境判断信号、所述驾驶意图判断信号及所述驾驶风格判断信号识别车辆适合切换的驾驶模式，并输出切换驾驶模式的指令。

进一步，所述异常判断模块具体用于根据智能驾驶模式识别按键的启停信号及通过CAN总线发送的发动机、变速器以及四驱系统的状态信号判断发动机、变速器以及四驱系统是否存在故障，若不存在故障，则输出可以进入驾驶模式识别的异常判断信号，若存在故障，则输出不能进行驾驶模式识别的异常判断信号。

进一步，所述功能判断模块具体用于根据实时接收的CAN总线信号中是否存在激活时切换驾驶模式会导致车辆不稳定的功能的激活信号，若存在所述激活信号，则输出禁止执行驾驶模式切换的功能判断信号，若不存在所述激活信号，则输出允许执行驾驶模式切换的功能判断信号。

进一步，所述驾驶环境判断模块根据车辆实时车速并根据车速变化区间及车速持续时间判断车辆的行驶环境的方式具体为：

判断车速是否低于车辆停止阈值，若车速低于车辆停止阈值，则记录车速低于车辆停止阈值的第一持续时间和第一发生次数；当第一持续时间大于停止时间阈值，则判定为车辆停止；当第一持续时间不大于停止时间阈值且第一发生次数不大于车辆拥堵次数阈值，则判定为车辆在等待红路灯；当第一持续时间不大于停止时间阈值且第一发生次数大于车辆拥堵次数阈值时，则判定车辆处于拥堵状态；

当车辆未处于等待红路灯或拥堵时，判断车速是否低于近郊快速路速度阈值，若车速低于近郊快速路速度阈值，则记录第二持续时间；当第二持续时间大于城市道路的时间阈值时，则判定车辆进入城市道路行驶，若第二持续时间不大于城市道路的时间阈值时，则判定车辆向城市道路过渡；

当车辆未处于等待红路灯或拥堵时，判断车速是否低于高速公路速度阈值，若车速低于高速公路速度阈值，则记录第三持续时间；当第三持续时间大于近郊快速路时间阈值，则判定车辆进入近郊快速路行驶，若第三持续时间不大于近郊快速路时间阈值，则判定车辆向近郊快速路过渡；

当车辆未处于等待红路灯或拥堵时，判断车速是否高于高速公路速度阈值，若车速高于高速公路速度阈值，则记录第四持续时间；当第四持续时间大于高速公路的时间阈值，则判定车辆进入高速公路行驶，若第四持续时间不大于高速公路的时间阈值，则判定车辆向高速公路过渡。

进一步，所述驾驶意图判断模块判断车辆行驶过程中驾驶员的驾驶意图的方式具体为：

判断车辆转向灯是否激活，若车辆转向灯激活，则判断此时制动灯是否激活，若制动灯激活，则判定驾驶员无超车意图；若制动灯未激活，则判断车速是否超过超车速度阈值的同时，判断加速踏板开度及转向角度是否分别超过开度阈值和角度阈值，当车速超过超车速度阈值、加速踏板开度超过开度阈值、转向角度超过角度阈值，且加速踏板开度的维持时间大于超车加速踏板开度时间阈值，则判定驾驶员此时有超车意图。

进一步，所述驾驶风格判断模块根据车辆的动态数据和驾驶员的行为数据判断车辆的驾驶风格的方式具体为：

根据所述环境判断模块的输出信号判断车辆所处行驶环境，若车辆处于城市道路行驶或近郊快速路行驶，则记录车辆当时驾驶状态的持续时间，判断方向盘转角的数值、方向盘转速的数值、制动主缸压力的数值、主缸压力加速度的数值、加速踏板开度的数值、加速踏板加速度的数值是否超过各自对应的门限值，对超过相应的门限值的次数进行计数，输出相应的计数结果；

判断方向盘转角计数、制动主缸计数及加速踏板计数是否都超过相应的计数阈值，若都超过各自相应的计数阈值，则计算这三项的总计数值并与总的计数阈值比较；

若这三项的总计数值大于总的计数阈值，则根据方向盘转速计数、压力加速度计数及加速踏板加速度对驾驶指数进行计算，并判断所述驾驶指数是否高于运动驾驶阈值，若所述驾驶指数高于运动驾驶阈值，则判定驾驶风格为运动驾驶风格，若所述驾驶指数不高于运动驾驶阈值，则判定驾驶风格为普通驾驶风格。

进一步，所述驾驶模式识别模块进一步包括依次连接的驾驶模式预判断模块、驾驶模式切换判断模块、驾驶模式切换延迟模块、驾驶模式最终切换模块；

所述驾驶模式预判断模块用以根据所述驾驶环境判断模块、所述驾驶意图判断模块及所述驾驶风格判断模块的判断结果对驾驶模式进行预判，选定车辆将要进入的驾驶模式；

所述驾驶模式切换判断模块用以根据所述环境判断模块和所述驾驶模式预判断模块的结果，判断当前车辆状态下是否可以进行驾驶模式的切换；

所述驾驶模式切换延迟模块用以对频繁的模式切换请求进行过滤，拦截其中与所述驾驶意图判断模块输出结果不同的模式切换请求；

所述驾驶模式最终切换模块用以根据所述驾驶环境判断模块、所述驾驶模式预判断模块、所述驾驶模式切换判断模块、所述驾驶模式切换延迟模块的输出结果，形成驾驶模式切换的指令，执行驾驶模式的切换。

本发明另一方面，还提供一种驾驶模式识别方法，依靠所述的智能驾驶模式识别装置进行实现，包括：

步骤S1，所述驾驶环境判断模块通过车辆的实时车速和车速变化情况与相关判断参数阈值进行比对判断车辆的行驶环境，并输出环境判断信号；

步骤S2，所述驾驶意图判断模块判断车辆行驶过程中驾驶员的驾驶意图，并输出驾驶意图判断信号；

步骤S3，所述驾驶风格判断模块根据车辆的动态数据和驾驶员的行为数据判断车辆的驾驶风格，并输出驾驶风格判断信号；

步骤S4，所述驾驶模式识别模块根据所述环境判断信号、所述驾驶意图判断信号及所述驾驶风格判断信号判断车辆适合切换的驾驶模式，并输出切换驾驶模式的指令。

进一步，在步骤S4中，所述判定车辆需要进入的驾驶模式的具体过程包括：

所述驾驶模式切换判断模块获取所述驾驶风格判断模块的输出信号和所述驾驶模式预判断模块的输出信号；

将所述驾驶风格判断模块的输出信号和所述驾驶模式预判断模块的输出信号进行比较，若两者输出的信号一致时，则判定允许进行模式切换，若两者输出的信号不一致时，则判定不允许进行模式切换。

综上，实施本发明的实施例，具有如下的有益效果：

本发明提供的驾驶模式识别方法及装置，通过引入CAN网络传输的表征驾驶员意图及车辆动态表现的相关信号，通过相应的判断策略，可以识别当前的驾驶交通环境及驾驶员风格，实现更为准确的驾驶模式切换，提升驾驶主观感受。

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性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。

图1为本发明提供的驾驶模式识别装置的结构示意图。

图2为本发明提供的驾驶模式识别方法的主流程示意图。

图3为本发明提供的驾驶环境判断模块的等待红绿灯判断逻辑示意图。

图4为本发明提供的驾驶环境判断模块的交通拥堵判断逻辑示意图。

图5为本发明提供的驾驶环境判断模块的城市道路行驶判断逻辑示意图。

图6为本发明提供的驾驶环境判断模块的近郊快速路行驶判断示意图。

图7为本发明提供的驾驶环境判断模块的高速公路行驶判断示意图。

图8为本发明提供的驾驶意图判断模块的城市道路超车判断逻辑示意图。

图9为本发明提供的驾驶意图判断模块的高速公路超车判断逻辑示意图。

图10为本发明提供的驾驶风格判断模块的判断逻辑示意图。

图11为本发明提供的驾驶风格判断模块的判断逻辑示意图。

图12为本发明提供的驾驶模式预判断模块的判断逻辑示意图。

图13为本发明提供的驾驶模式切换延迟模块的判断逻辑示意图。

图14为本发明提供的驾驶模式最终切换模块的判断逻辑示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

如图1所示，为本发明提供的一种驾驶模式识别装置的一个实施例的示意图。在该实施例中，所述装置包括：分别连接到CAN总线的驾驶环境判断模块13、驾驶意图判断模块14、驾驶风格判断模块15及驾驶模式识别模块16；所述异常判断模块11接收CAN总线信号和驾驶模式按键信号；所述功能判断模块12接收CAN总线信号；所述驾驶环境判断模块13、所述驾驶意图判断模块14、所述驾驶风格判断模块15及所述驾驶模式识别模块16接收CAN总线信号、异常判断模块11输出信号及功能判断模块12输出信号；所述驾驶环境判断模块13分别输出信号给所述驾驶意图判断模块14、驾驶模式识别模块16；所述驾驶意图判断模块14输出信号给驾驶风格判断模块15；所述驾驶风格判断模块15输出信号给所述驾驶模式识别模块16；

所述驾驶环境判断模块13用于监测实时车速并根据车速变化区间及车速持续时间判断车辆的行驶环境，并输出环境判断信号；包含四个逻辑策略，通过对车速设定不同的标定阈值具体判断车辆处于的环境情况。

具体实施例中，如图3和图4所示，红绿灯等待及拥堵识别策略，该策略输出三个状态：等待红绿灯，停止，拥堵；判断车速是否低于车辆停止阈值(车辆停止的速度门限)，若车速低于车辆停止阈值，则记录车速低于车辆停止阈值的第一持续时间和第一发生次数；当第一持续时间大于停止时间阈值(车辆长时间停止的时间阈值)，则判定为车辆停止；当第一持续时间不大于停止时间阈值且第一发生次数不大于车辆拥堵次数阈值，则判定为车辆在等待红路灯，一般来说，车辆停止的速度门限设定范围0-5m/s，初始值0.5m/s，车辆长时间停止的时间阈值设定范围0-3000s，初始值60s；当第一持续时间不大于停止时间阈值且第一发生次数大于车辆拥堵次数阈值时，则判定车辆处于拥堵状态；车辆进入拥堵行驶的停止次数门限值设定范围1-100，初始值2。该策略输出三个状态位，相互互斥，即不能同时进入两个及以上状态，例如进入停止状态不能与进入拥堵状态同时激活。

如图5所示，城市道路行驶识别策略，该策略输出两个状态：城市道路，城市道路过渡；当车辆未处于等待红路灯或拥堵时，判断车速是否低于近郊快速路速度阈值(近郊快速路速度门限，设定范围0-56m/s，初始值16m/s)，若车速低于近郊快速路速度阈值，则记录第二持续时间；当第二持续时间大于城市道路的时间阈值(城市道路的时间门限，设定范围0-3000s，初始值60s)时，则判定车辆进入城市道路行驶，若第二持续时间不大于城市道路的时间阈值时，则判定车辆向城市道路过渡。

如图6所示，近郊快速路行驶识别策略，该策略输出两个状态：近郊快速路，近郊快速路过渡；当车辆未处于等待红路灯或拥堵时，判断车速是否低于高速公路速度阈值(高速公路速度门限，设定范围0-56m/s，初始值25m/s)，若车速低于高速公路速度阈值，则记录第三持续时间；当第三持续时间大于近郊快速路时间阈值(判断为近郊快速路的时间门限，设定范围0-3000s，初始值40s)，则判定车辆进入近郊快速路行驶，若第三持续时间不大于近郊快速路时间阈值，则判定车辆向近郊快速路过渡。

如图7所示，高速公路行驶识别策略，该策略输出两个状态：高速路，高速路过渡；当车辆未处于等待红路灯或拥堵时，判断车速是否高于高速公路速度阈值(高速公路速度门限，设定范围0-56m/s，初始值25m/s)，若车速高于高速公路速度阈值，则记录第四持续时间；当第四持续时间大于高速公路的时间阈值(判断为高速公路的时间门限，设定范围0-3000s，初始值40s)，则判定车辆进入高速公路行驶，若第四持续时间不大于高速公路的时间阈值，则判定车辆向高速公路过渡。

所述驾驶意图判断模块14，用于判断车辆行驶过程中驾驶员的驾驶意图，并输出驾驶意图判断信号，主要对超车意图进行识别；

具体实施例中，如图8和图9所示，具体的超车识别策略为，结合驾驶员在实际超车中的行为，判断车辆转向灯是否激活，若车辆转向灯激活，则判断此时制动灯是否激活，若制动灯激活，则判定驾驶员无超车意图，可能准备拐弯；若制动灯未激活，则判断车速是否超过超车速度阈值(超车速度门限设定范围：0-56m/s，初始值7m/s)，避免低速工况下，误将部分车型为避免起步顿挫，弱化低速加速踏板map动力输出灵敏度，导致驾驶员深踩加速踏板的行为认为是在超车；同时判断加速踏板开度及转向角度是否分别超过开度阈值和角度阈值，当车速超过超车速度阈值、加速踏板开度超过开度阈值、转向角度超过角度阈值，且加速踏板开度的维持时间大于超车加速踏板开度时间阈值(判断为超车工况时节气门开度大于门限值所需要维持的时间门限设定范围：0.5-2.5s，初始值1s)，则判定驾驶员此时有超车意图，将输出超车的状态位信号。

所述驾驶风格判断模块15，用于根据车辆的动态数据和驾驶员的行为数据判断车辆的驾驶风格，并输出驾驶风格判断信号；该模块主要包含两项判断策略，基于车辆动态的驾驶风格判断策略以及基于驾驶员行为的驾驶风格判断策略。基于车辆的动态包括如速度，侧向加速度，纵向加速度等，以及驾驶员行为；驾驶员行为包括如转向次数，踩下制动踏板次数等，对驾驶风格进行判断。

具体实施例中，如图10和图11所示，所述驾驶风格判断模块15根据驾驶环境判断模块13的输出结果判断车辆处于行驶环境，若车辆处于城市道路行驶或近郊快速路行驶，则记录车辆当时驾驶状态的持续时间，判断方向盘转角的数值、方向盘转速的数值、制动主缸压力的数值、主缸压力加速度的数值、加速踏板开度的数值、加速踏板加速度的数值是否超过各自对应的门限值次数，对超过相应的门限值的参数进行计数，输出相应的计数结果；举例说明：若t时刻的方向盘转角的数值超过转角阈值方向盘转角的门限值，则计数器记录t时刻的方向盘转角计数值在上一时刻t-1的计数值的基础上增加1，以此达到计算在一定时间内，方向盘转角超过转角阈值次数的目的，其余信号计数方式以此类推，并输出方向盘转角计数，方向盘转速计数，制动主缸计数，主缸压力加速度计数，加速踏板计数，加速踏板加速度计数以及运行驱动状态。

判断方向盘转角计数、制动主缸计数及加速踏板计数是否都超过相应的计数阈值，若都超过各自相应的计数阈值，则计算这三项的总计数值(方向盘转角计数+制动主缸计数+加速踏板计数)并与总的计数阈值比较；

若这三项的总计数值大于总的计数阈值，则根据对方向盘转速计数、压力加速度计数及加速踏板加速度对驾驶指数进行计算，并判断驾驶指数是否高于运动驾驶阈值，若驾驶指数高于运动驾驶阈值，则判定驾驶风格为运动驾驶风格，若驾驶指数不高于运动驾驶阈值，则判定驾驶风格为普通驾驶风格。

所述驾驶模式识别模块16，用于根据所述异常判断信号、所述功能判断信号、所述环境判断信号、所述驾驶意图判断信号及所述驾驶风格判断信号识别车辆适合切换的驾驶模式，并输出切换驾驶模式的指令。

具体实施例中，所述驾驶模式识别模块16进一步包括依次连接的驾驶模式预判断模块161、驾驶模式切换判断模块162、驾驶模式切换延迟模块163、驾驶模式最终切换模块164；

所述驾驶模式预判断模块161用以根据所述驾驶环境判断模块13，所述驾驶意图判断模块14及驾驶风格判断模块15的判断结果对驾驶模式进行预判，选定车辆将要进入的驾驶模式；

具体实施例中，如图12所示，判断所述驾驶风格判断模块15的输出结果是否为运动驾驶风格，如果输出结果是运动驾驶风格，则所述驾驶模式预判断模块161直接输出运动驾驶模式；如果所述驾驶风格判断模块15输出结果非运动驾驶模式，则计时器开始计算第一预判时间，当第一预判时间小于模式切换时间延迟阈值时(模式切换时间延迟门限，标定范围0-3000s，初始值60s)，则所述驾驶模式预判断模块161输出运动驾驶模式，当第一预判时间大于模式切换时间延迟阈值且所述驾驶风格判断模块15的输出结果为普通驾驶风格时，则所述驾驶模式预判断模块161输出普通驾驶模式；

当第一预判时间大于模式切换时间延迟阈值且所述驾驶风格判断模块15的输出结果为非普通驾驶风格时，则计时器记录第二预判时间，当第二预判时间小于模式切换时间延迟阈值时，则所述驾驶风格判断模块15输出普通驾驶风格，当第二预判时间大于模式切换时间延迟阈值时，则驾驶模式预判断模块161输出经济模式。

所述驾驶模式切换判断模块162用以根据所述驾驶环境判断模块13和所述驾驶模式预判断模块161的结果，判断当前车辆状态下是否可以进行驾驶模式的切换；将所述驾驶风格判断模块15的输出结果和所述驾驶模式预判断模块161的输出结果进行比较，若两者输出的信号一致时，则判定允许进行模式切换，若两者输出的信号不一致时，则判定不允许进行模式切换。

具体实施例中，如果所述驾驶意图判断模块14及所述驾驶风格判断模块15的输出运动驾驶风格，且所述驾驶模式预判断模块161输出运动驾驶模式，允许模式切换；如果所述驾驶意图判断模块14及所述驾驶风格判断模块15的输出普通驾驶模式，所述驾驶模式预判断模块161输出普通驾驶模式，允许模式切换；如果所述驾驶意图判断模块14及所述驾驶风格判断模块15的输出经济驾驶模式，且所述驾驶模式预判断模块161输出经济驾驶模式，允许模式切换；其他情况不允许模式切换。

如图13所示，所述驾驶模式切换延迟模块163用以对频繁的模式切换请求进行过滤，拦截其中与所述驾驶意图判断模块14输出结果不同的模式切换请求，保证驾驶主观感的相对一致。

具体实施例中，所述驾驶模式切换延迟模块163根据所述驾驶模式预判断模块162的输出结果，输出结果具体包括：运动模式、普通模式、经济模式，其中，所述运动模式的等级高于所述普通模式，所述普通模式的等级高于所述经济模式；判断具体结果是从高等级模式向低等级模式切换还是从低等级模式向高等级切换，若从低等级模式向高等级切换，则判断是否存在频繁模式切换，若无频繁切换，则进一步判断模式切换时间是否小于高等级模式向低等级模式切换的时间延迟阈值，若小于则所述驾驶模式切换延迟模块163输出低等级模式，若不小于则所述驾驶模式切换延迟模块163输出高等级模式；若从高等级模式向低等级切换，则判断是否存在频繁模式切换，若无频繁切换，则进一步判断模式切换时间是否小于低等级模式向高等级模式切换的时间延迟阈值，若小于则所述驾驶模式切换延迟模块163输出低等级模式，若不小于则所述驾驶模式切换延迟模块163输出高等级模式。

如图14所示，所述驾驶模式最终切换模块164用以执行驾驶模式的切换，根据装置内其他模块的判断结果，根据上述模块及所述驾驶模式识别模块16内其他模块的判断逻辑策略，结合特定行驶场景对驾驶模式的要求，发出驾驶模式切换的指令；所述驾驶意图判断模块14输出结果是否为驾驶员此时有超车意图，若驾驶员此时有超车意图，所述驾驶模式最终切换模块164将忽略所述驾驶模式切换延迟模块163的输出结果，则所述驾驶模式最终切换模块164输出运动驾驶模式指令，若驾驶员此时无超车意图，则所述驾驶模式最终切换模块164将所述驾驶模式切换延迟模块163的输出结果作为驾驶模式指令进行输出。

所述异常判断模块11用于根据CAN总线信号和驾驶模式按键信号，判断是否存在禁止进行驾驶模式识别的异常状况，并输出异常判断信号；

具体实施例中，如下表中列举的CAN总线信号的释义，

所述异常判断模块11根据智能驾驶模式识别按键的启停信号及CAN总线信号(发动机，变速器以及四驱系统等子系统的总线状态信号)判断是否存在子系统异常信号，包括系统发出报警或系统降级等信号，若不存在子系统异常信号，则判定可以进入智能驾驶模式识别模式，也可称为自动模式(Auto)，若存在子系统异常信号，也就是出现相关系统故障，如TCU报过热保护，或ESC报系统降级等故障，则判定车辆维持现有驾驶模式。

所述功能判断模块12用于根据CAN总线信号判断是否存在禁止进行驾驶模式切换的功能被激活，并输出功能判断信号；；

具体实施例中，所述功能判断模块12判断实时接受的CAN总线信号中是否存在激活时切换驾驶模式会导致车辆不稳定的功能的激活信号，若存在激活时切换驾驶模式会导致车辆不稳定的功能，则判定为禁止执行驾驶模式切换，若不存在激活时切换驾驶模式会导致车辆不稳定的功能，则判定为允许执行驾驶模式切换；具体的，例如当AEB(Automaticemergency brake)，VDC(Vehicle dynamic control)等功能激活时，进行驾驶模式的切换可能造成车辆的失稳，或驾驶体验的下降。当TCS(Traction control system)功能激活时，进行驾驶模式切换，可能导致动力响应特性(扭矩上升斜率、扭矩限值等)发生改变，影响TCS的控制逻辑。因此在这种情况下将禁止执行驾驶模式切换，车辆维持在相关功能激活前的驾驶模式不变。

如图2所示，为本发明提供的一种驾驶模式识别方法的一个实施例的示意图。在该实施例中，所述方法包括以下步骤：

步骤S1，所述异常判断模块11根据CAN总线信号和驾驶模式按键信号，判断是否存在禁止进行驾驶模式识别的异常状况，若不存在故障，则输出可以进入驾驶模式识别的异常判断信号，若存在故障，则输出不能进行驾驶模式识别的异常判断信号，同时所述功能判断模块12根据CAN总线信号判断是否存在禁止进行驾驶模式切换的功能被激活，并输出功能判断信号；

具体实施例中，所述异常判断模块11具体用于根据智能驾驶模式识别按键的启停信号及通过CAN总线发送的发动机、变速器以及四驱系统的状态信号判断发动机、变速器以及四驱系统是否存在故障，若不存在故障，则输出可以进入驾驶模式识别的异常判断信号，若存在故障，则输出不能进行驾驶模式识别的异常判断信号。

所述功能判断模块12具体用于根据实时接收的CAN总线信号中是否存在激活时切换驾驶模式会导致车辆不稳定的功能的激活信号，若存在所述激活信号，则输出禁止执行驾驶模式切换的功能判断信号，若不存在所述激活信号，则输出允许执行驾驶模式切换的功能判断信号。

步骤S2，所述驾驶环境判断模块13通过车辆的实时车速和车速变化情况与相关判断参数阈值进行比对判断车辆的行驶环境，并输出环境判断信号；

具体实施例中，判断车速是否低于车辆停止阈值，若车速低于车辆停止阈值，则记录车速低于车辆停止阈值的第一持续时间和第一发生次数；当第一持续时间大于停止时间阈值，则判定为车辆停止；当第一持续时间不大于停止时间阈值且第一发生次数不大于车辆拥堵次数阈值，则判定为车辆在等待红路灯；当第一持续时间不大于停止时间阈值且第一发生次数大于车辆拥堵次数阈值时，则判定车辆处于拥堵状态；

当车辆未处于等待红路灯或拥堵时，判断车速是否低于近郊快速路速度阈值，若车速低于近郊快速路速度阈值，则记录第二持续时间；当第二持续时间大于城市道路的时间阈值时，则判定车辆进入城市道路行驶，若第二持续时间不大于城市道路的时间阈值时，则判定车辆向城市道路过渡；

当车辆未处于等待红路灯或拥堵时，判断车速是否低于高速公路速度阈值，若车速低于高速公路速度阈值，则记录第三持续时间；当第三持续时间大于近郊快速路时间阈值，则判定车辆进入近郊快速路行驶，若第三持续时间不大于近郊快速路时间阈值，则判定车辆向近郊快速路过渡；

当车辆未处于等待红路灯或拥堵时，判断车速是否高于高速公路速度阈值，若车速高于高速公路速度阈值，则记录第四持续时间；当第四持续时间大于高速公路的时间阈值，则判定车辆进入高速公路行驶，若第四持续时间不大于高速公路的时间阈值，则判定车辆向高速公路过渡。

步骤S3，所述驾驶意图判断模块14和所述驾驶风格判断模块15分别对车辆行驶过程中驾驶员的意图和驾驶风格进行判断，并输出驾驶意图判断信号和驾驶风格判断信号；

具体实施例中，所述驾驶意图判断模块14判断车辆转向灯是否激活，若车辆转向灯激活，则判断此时制动灯是否激活，若制动灯激活，则判定驾驶员无超车意图；若制动灯未激活，则判断车速是否超过超车速度阈值，同时判断加速踏板开度及转向角度是否分别超过开度阈值和角度阈值，当车速超过超车速度阈值、加速踏板开度超过开度阈值、转向角度超过角度阈值，且加速踏板开度的维持时间大于超车加速踏板开度时间阈值，则判定驾驶员此时有超车意图。

所述驾驶风格判断模块15根据驾驶环境判断模块13的输出结果判断车辆处于行驶环境，若车辆处于城市道路行驶或近郊快速路行驶，则记录车辆当时驾驶状态的持续时间，判断方向盘转角的数值、方向盘转速的数值、制动主缸压力的数值、主缸压力加速度的数值、加速踏板开度的数值、加速踏板加速度的数值是否超过各自对应的门限值次数，对超过相应的门限值的参数进行计数，输出相应的计数结果；

判断方向盘转角计数、制动主缸计数及加速踏板计数是否都超过相应的计数阈值，若都超过各自相应的计数阈值，则计算这三项的总计数值并与总的计数阈值比较；

若这三项的总计数值大于总的计数阈值，则根据对方向盘转速计数、压力加速度计数及加速踏板加速度对驾驶指数进行计算，并判断驾驶指数是否高于运动驾驶阈值，若驾驶指数高于运动驾驶阈值，则判定驾驶风格为运动驾驶风格，若驾驶指数不高于运动驾驶阈值，则判定驾驶风格为普通驾驶风格。

步骤S4，所述驾驶模式识别模块16根据系统异常情况、特定功能情况、车辆行驶模式、驾驶员的意图以及驾驶风格判定车辆需要进入的驾驶模式，并发出切换指令。

具体实施例中，所述驾驶模式预判断模块161用以根据所述驾驶环境判断模块13，所述驾驶意图判断模块14及驾驶风格判断模块15的判断结果对驾驶模式进行预判，选定车辆将要进入的驾驶模式；

具体实施例中，判断所述驾驶风格判断模块15的输出结果是否为运动驾驶风格，如果输出结果是运动驾驶风格，则所述驾驶模式预判断模块161直接输出运动驾驶模式；如果所述驾驶风格判断模块15输出结果非运动驾驶模式，则计时器开始计算第一预判时间，当第一预判时间小于模式切换时间延迟阈值时(模式切换时间延迟门限，标定范围0-3000s，初始值60s)，则所述驾驶模式预判断模块161输出运动驾驶模式，当第一预判时间大于模式切换时间延迟阈值且所述驾驶风格判断模块15的输出结果为普通驾驶风格时，则所述驾驶模式预判断模块161输出普通驾驶模式；

当第一预判时间大于模式切换时间延迟阈值且所述驾驶风格判断模块15的输出结果为非普通驾驶风格时，则计时器记录第二预判时间，当第二预判时间小于模式切换时间延迟阈值时，则所述驾驶风格判断模块15输出普通驾驶风格，当第二预判时间大于模式切换时间延迟阈值时，则驾驶模式预判断模块161输出经济模式。

所述驾驶模式切换判断模块162用以根据所述驾驶风格判断模块15和所述驾驶模式预判断模块161的结果，判断当前车辆状态下是否可以进行驾驶模式的切换；将所述驾驶风格判断模块15的输出结果和所述驾驶模式预判断模块161的输出结果进行比较，若两者输出的信号一致时，则判定允许进行模式切换，若两者输出的信号不一致时，则判定不允许进行模式切换。

具体实施例中，如果所述驾驶意图判断模块14及所述驾驶风格判断模块15的输出运动驾驶风格，且所述驾驶模式预判断模块161输出运动驾驶模式，允许模式切换；如果所述驾驶意图判断模块14及所述驾驶风格判断模块15的输出普通驾驶模式，所述驾驶模式预判断模块161输出普通驾驶模式，允许模式切换；如果所述驾驶意图判断模块14及所述驾驶风格判断模块15的输出经济驾驶模式，且所述驾驶模式预判断模块161输出经济驾驶模式，允许模式切换；其他情况不允许模式切换。

所述驾驶模式切换延迟模块163用以对频繁的模式切换请求进行过滤，拦截其中与所述驾驶意图判断模块14输出结果不同的模式切换请求，保证驾驶主观感的相对一致。

所述驾驶模式最终切换模块164用以执行驾驶模式的切换，根据装置内其他模块的判断结果，根据上述模块及所述驾驶模式识别模块16内其他模块的判断逻辑策略，结合特定行驶场景对驾驶模式的要求，发出驾驶模式切换的指令；所述驾驶意图判断模块14输出结果是否为驾驶员此时有超车意图，若驾驶员此时有超车意图，所述驾驶模式最终切换模块164将忽略所述驾驶模式切换延迟模块163的输出结果，则所述驾驶模式最终切换模块164输出运动驾驶模式指令，若驾驶员此时无超车意图，则所述驾驶模式最终切换模块164将所述驾驶模式切换延迟模块163的输出结果作为驾驶模式指令进行输出。

综上，实施本发明的实施例，具有如下的有益效果：

本发明提供的驾驶模式识别方法，通过引入CAN网络传输的表征驾驶员意图及车辆动态表现的相关信号，通过相应的判断策略，可以识别当前的驾驶交通环境及驾驶员风格，实现更为准确的驾驶模式切换，提升驾驶主观感受。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种驾驶模式识别装置，其特征在于，包括：驾驶环境判断模块、驾驶意图判断模块、驾驶风格判断模块、驾驶模式识别模块、异常判断模块和功能判断模块；

所述驾驶环境判断模块用于监测实时车速并根据车速变化区间及车速持续时间判断车辆的行驶环境，并输出环境判断信号；

所述驾驶意图判断模块用于判断车辆行驶过程中驾驶员的驾驶意图，并输出驾驶意图判断信号；

所述驾驶风格判断模块用于根据车辆的动态数据和驾驶员的行为数据判断车辆的驾驶风格，并输出驾驶风格判断信号；

所述驾驶模式识别模块用于根据所述环境判断信号、所述驾驶意图判断信号及所述驾驶风格判断信号识别车辆适合切换的驾驶模式，并输出切换驾驶模式的指令；

所述异常判断模块用于根据CAN总线信号和驾驶模式按键信号，判断是否存在禁止进行驾驶模式识别的异常状况，并输出异常判断信号；

所述功能判断模块用于根据CAN总线信号判断是否存在禁止进行驾驶模式切换的功能被激活，并输出功能判断信号；

所述驾驶模式识别模块还用于根据所述异常判断信号、所述功能判断信号、所述环境判断信号、所述驾驶意图判断信号及所述驾驶风格判断信号识别车辆适合切换的驾驶模式，并输出切换驾驶模式的指令。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述异常判断模块具体用于根据智能驾驶模式识别按键的启停信号及通过CAN总线发送的发动机、变速器以及四驱系统的状态信号判断发动机、变速器以及四驱系统是否存在故障，若不存在故障，则输出可以进入驾驶模式识别的异常判断信号，若存在故障，则输出不能进行驾驶模式识别的异常判断信号。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述功能判断模块具体用于根据实时接收的CAN总线信号中是否存在激活时切换驾驶模式会导致车辆不稳定的功能的激活信号，若存在所述激活信号，则输出禁止执行驾驶模式切换的功能判断信号，若不存在所述激活信号，则输出允许执行驾驶模式切换的功能判断信号。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述驾驶环境判断模块根据车辆实时车速并根据车速变化区间及车速持续时间判断车辆的行驶环境的方式具体为：

判断车速是否低于车辆停止阈值，若车速低于车辆停止阈值，则记录车速低于车辆停止阈值的第一持续时间和第一发生次数；当第一持续时间大于停止时间阈值，则判定为车辆停止；当第一持续时间不大于停止时间阈值且第一发生次数不大于车辆拥堵次数阈值，则判定为车辆在等待红路灯；当第一持续时间不大于停止时间阈值且第一发生次数大于车辆拥堵次数阈值时，则判定车辆处于拥堵状态；

当车辆未处于等待红路灯或拥堵时，判断车速是否低于近郊快速路速度阈值，若车速低于近郊快速路速度阈值，则记录第二持续时间；当第二持续时间大于城市道路的时间阈值时，则判定车辆进入城市道路行驶，若第二持续时间不大于城市道路的时间阈值时，则判定车辆向城市道路过渡；

当车辆未处于等待红路灯或拥堵时，判断车速是否低于高速公路速度阈值，若车速低于高速公路速度阈值，则记录第三持续时间；当第三持续时间大于近郊快速路时间阈值，则判定车辆进入近郊快速路行驶，若第三持续时间不大于近郊快速路时间阈值，则判定车辆向近郊快速路过渡；

当车辆未处于等待红路灯或拥堵时，判断车速是否高于高速公路速度阈值，若车速高于高速公路速度阈值，则记录第四持续时间；当第四持续时间大于高速公路的时间阈值，则判定车辆进入高速公路行驶，若第四持续时间不大于高速公路的时间阈值，则判定车辆向高速公路过渡。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述驾驶意图判断模块判断车辆行驶过程中驾驶员的驾驶意图的方式具体为：

判断车辆转向灯是否激活，若车辆转向灯激活，则判断此时制动灯是否激活，若制动灯激活，则判定驾驶员无超车意图；若制动灯未激活，则判断车速是否超过超车速度阈值的同时，判断加速踏板开度及转向角度是否分别超过开度阈值和角度阈值，当车速超过超车速度阈值、加速踏板开度超过开度阈值、转向角度超过角度阈值，且加速踏板开度的维持时间大于超车加速踏板开度时间阈值，则判定驾驶员此时有超车意图。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述驾驶风格判断模块根据车辆的动态数据和驾驶员的行为数据判断车辆的驾驶风格的方式具体为：

根据所述环境判断模块的输出信号判断车辆所处行驶环境，若车辆处于城市道路行驶或近郊快速路行驶，则记录车辆当时驾驶状态的持续时间，判断方向盘转角的数值、方向盘转速的数值、制动主缸压力的数值、主缸压力加速度的数值、加速踏板开度的数值、加速踏板加速度的数值是否超过各自对应的门限值，对超过相应的门限值的次数进行计数，输出相应的计数结果；

判断方向盘转角计数、制动主缸计数及加速踏板计数是否都超过相应的计数阈值，若都超过各自相应的计数阈值，则计算这三项的总计数值并与总的计数阈值比较；

若这三项的总计数值大于总的计数阈值，则根据方向盘转速计数、压力加速度计数及加速踏板加速度对驾驶指数进行计算，并判断所述驾驶指数是否高于运动驾驶阈值，若所述驾驶指数高于运动驾驶阈值，则判定驾驶风格为运动驾驶风格，若所述驾驶指数不高于运动驾驶阈值，则判定驾驶风格为普通驾驶风格。

7.如权利要求1-6任一所述的装置，其特征在于，所述驾驶模式识别模块进一步包括依次连接的驾驶模式预判断模块、驾驶模式切换判断模块、驾驶模式切换延迟模块、驾驶模式最终切换模块；

所述驾驶模式预判断模块用以根据所述驾驶环境判断模块、所述驾驶意图判断模块及所述驾驶风格判断模块的判断结果对驾驶模式进行预判，选定车辆将要进入的驾驶模式；

所述驾驶模式切换判断模块用以根据所述环境判断模块和所述驾驶模式预判断模块的结果，判断当前车辆状态下是否可以进行驾驶模式的切换；

所述驾驶模式切换延迟模块用以对频繁的模式切换请求进行过滤，拦截其中与所述驾驶意图判断模块输出结果不同的模式切换请求；

所述驾驶模式最终切换模块用以根据所述驾驶环境判断模块、所述驾驶模式预判断模块、所述驾驶模式切换判断模块、所述驾驶模式切换延迟模块的输出结果，形成驾驶模式切换的指令，执行驾驶模式的切换。

8.一种驾驶模式识别方法，依靠如权利要求7所述的装置进行实现，其特征在于，包括：

步骤S1，所述驾驶环境判断模块通过车辆的实时车速和车速变化情况与相关判断参数阈值进行比对判断车辆的行驶环境，并输出环境判断信号；

步骤S2，所述驾驶意图判断模块判断车辆行驶过程中驾驶员的驾驶意图，并输出驾驶意图判断信号；

步骤S3，所述驾驶风格判断模块根据车辆的动态数据和驾驶员的行为数据判断车辆的驾驶风格，并输出驾驶风格判断信号；

步骤S4，所述驾驶模式识别模块根据所述环境判断信号、所述驾驶意图判断信号及所述驾驶风格判断信号判断车辆适合切换的驾驶模式，并输出切换驾驶模式的指令。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，在步骤S4中，所述判定车辆需要进入的驾驶模式的具体过程包括：

所述驾驶模式切换判断模块获取所述驾驶风格判断模块的输出信号和所述驾驶模式预判断模块的输出信号；

将所述驾驶风格判断模块的输出信号和所述驾驶模式预判断模块的输出信号进行比较，若两者输出的信号一致时，则判定允许进行模式切换，若两者输出的信号不一致时，则判定不允许进行模式切换。