本发明涉及车辆控制,尤其涉及一种车辆驾驶模式切换方法和装置、电动助力转向系统、车辆。
背景技术:
1、随着汽车电动化和智能化水平的提高,对电动助力转向系统(electric powersteering system,eps)的功能安全和可靠性要求也越来越高,如高级辅助驾驶功能、自动驾驶功能等。电动助力转向系统不仅可以作为助力转向执行机构,也能够在自动驾驶方面作为执行机构,并且能够提供越来越多的高级功能,如自动泊车、车道保持以及驾驶模式切换等。
2、相关技术中,汽车在基于电动助力转向系统进行驾驶模式切换时,可能出现方向盘打手、卡顿等问题,导致驾驶员不能保持良好的驾驶手感,平顺性较差,影响驾驶的稳定性和舒适性。
技术实现思路
1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明的第一个目的在于提出一种车辆驾驶模式切换方法,在自动驾驶模式下,基于方向盘转角和手力矩综合判定驾驶员干预状态,不仅能准确且快速检测出驾驶员接管意图,还能避免自动驾驶模式误退出,从而不仅可以使得系统保持稳定控制,而且可以及时释放系统的控制权,提高了系统的安全性。
2、本发明的第二个目的在于提出一种电动助力转向系统。
3、本发明的第三个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
4、本发明的第四个目的在于提出一种车辆驾驶模式切换装置。
5、本发明的第五个目的在于提出一种车辆。
6、为达上述目的,本发明的第一方面实施例提出了一种车辆驾驶模式切换方法,方法包括:在自动驾驶模式下,获取方向盘的转角和手力矩和手力矩;根据转角和手力矩确定干预参数,其中,干预参数用于指示驾驶员对方向盘的干预程度;确定干预参数大于预设干预参数阈值且持续时间大于第一预设时间,控制车辆由自动驾驶模式切换至手动驾驶模式。
7、根据本发明实施例的车辆驾驶模式切换方法,在自动驾驶模式下,通过获取方向盘的转角和手力矩,并根据转角和手力矩确定干预参数,以及在干预参数大于预设干预参数阈值且持续时间大于第一预设时间,控制车辆由自动驾驶模式切换至手动驾驶模式,由此,基于方向盘转角和手力矩综合判定驾驶员干预状态,不仅能准确且快速检测出驾驶员接管意图,还能避免自动驾驶模式误退出,从而不仅可以使得系统保持稳定控制,而且可以及时释放系统的控制权,提高了系统的安全性。
8、在一些实施例中,车辆驾驶模式切换方法还包括:基于手力矩获取手力矩变化率;根据转角、手力矩和手力矩变化率确定干预参数。
9、在一些实施例中,根据转角、手力矩和手力矩变化率确定干预参数,包括:基于转角和手力矩,确定第一干预参数;基于手力矩和手力矩变化率,确定第二干预参数;获取第一干预参数和第二干预参数的乘积得到干预参数。
10、在一些实施例中,控制车辆由自动驾驶模式切换至手动驾驶模式,包括:控制车辆由自动驾驶模式切换至过渡模式;在过渡模式下,获取自动驾驶力矩、手力矩、自动驾驶力矩增益和手力矩增益,并根据自动驾驶力矩、手力矩、自动驾驶力矩增益和手力矩增益确定目标需求扭矩,以及根据目标需求扭矩对转向助力电机进行控制,其中,自动驾驶力矩增益逐步降低且手力矩增益逐步升高,直至满足过渡模式的退出预设条件,控制车辆由过渡模式切换至手动驾驶模式。
11、在一些实施例中,自动驾驶力矩增益逐步降低且手力矩增益逐步升高,具体是:按照余弦函数的平方将自动驾驶力矩增益从1逐步降低,并按照正弦函数的平方将手力矩增益从0逐步升高;
12、在一些实施例中,过渡模式的退出条件为自动驾驶力矩增益降低至0且手力矩增益升高至1,或者,自动驾驶力矩增益逐步降低且手力矩增益逐步升高的时间达到第二预设时间。
13、在一些实施例中,车辆驾驶模式切换方法还包括:在手动驾驶模式下,响应预设驾驶状态,采用直接转移方式控制车辆由手动驾驶模式切换至自动驾驶模式;其中,预设驾驶状态包括方向盘处于脱手状态、车辆处于车道保持状态、车辆处于自动泊车状态、车辆处于遥控驾驶状态和车辆处于转向自动控制状态中的一种。
14、在一些实施例中,采用直接转移方式控制车辆由手动驾驶模式切换至自动驾驶模式,包括:获取自动驾驶力矩、手力矩、自动驾驶力矩增益和手力矩增益,其中,自动驾驶力矩增益由0切换至1,手力矩增益由1切换至0;根据自动驾驶力矩、手力矩、自动驾驶力矩增益和手力矩增益确定目标需求扭矩,并根据目标需求扭矩对转向助力电机进行控制。
15、在一些实施例中,根据自动驾驶力矩、手力矩、自动驾驶力矩增益和手力矩增益确定目标需求扭矩,包括:获取自动驾驶力矩增益和自动驾驶力矩的乘积得到第一值;获取手力矩增益和手力矩的乘积得到第二值;将第一值和第二值求和得到目标需求扭矩。
16、在一些实施例中,车辆驾驶模式切换方法还包括:在手动驾驶模式下,获取方向盘的手力矩;若手力矩小于预设手力矩阈值且持续时间大于第三预设时间,则初步确定方向盘处于脱手状态,并发出报警提醒;在发出报警提醒后,若手力矩小于预设手力矩阈值且持续时间大于第四预设时间,则确定方向盘处于脱手状态。
17、为达上述目的,本发明第二方面实施例提出了一种电动助力转向系统,包括:存储器、处理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,实现上述任一实施例的车辆驾驶模式切换方法。
18、根据本发明实施例的电动助力转向系统,采用上述的车辆驾驶模式切换方法,在自动驾驶模式下,基于方向盘转角和手力矩综合判定驾驶员干预状态,不仅能准确且快速检测出驾驶员接管意图,还能避免自动驾驶模式误退出,从而不仅可以使得系统保持稳定控制,而且可以及时释放系统的控制权,提高了系统的安全性。
19、为达上述目的,本发明第三方面实施例提出了一种计算机可读存储介质,其上存储有程序,该程序被处理器执行时实现上述任一实施例的车辆驾驶模式切换方法。
20、根据本发明实施例的计算机可读存储介质,采用上述的车辆驾驶模式切换方法,在自动驾驶模式下,基于方向盘转角和手力矩综合判定驾驶员干预状态,不仅能准确且快速检测出驾驶员接管意图,还能避免自动驾驶模式误退出,从而不仅可以使得系统保持稳定控制,而且可以及时释放系统的控制权,提高了系统的安全性。
21、为达上述目的,本发明第四方面实施例提出了一种车辆驾驶模式切换装置,装置包括:获取模块,用于在自动驾驶模式下,获取方向盘的转角和手力矩;控制模块,用于根据转角和手力矩确定干预参数,并在确定干预参数大于预设干预参数阈值且持续时间大于第一预设时间时,控制车辆由自动驾驶模式切换至手动驾驶模式;其中,干预参数用于指示驾驶员对方向盘的干预程度。
22、根据本发明实施例的车辆驾驶模式切换装置,在自动驾驶模式下,通过获取模块获取方向盘的转角和手力矩和手力矩变化率,并通过控制模块根据转角和手力矩确定干预参数,并在确定干预参数大于预设干预参数阈值且持续时间大于第一预设时间时,控制车辆由自动驾驶模式切换至手动驾驶模式,由此,基于方向盘转角和手力矩综合判定驾驶员干预状态,不仅能准确且快速检测出驾驶员接管意图,还能避免自动驾驶模式误退出,从而不仅可以使得系统保持稳定控制,而且可以及时释放系统的控制权,提高了系统的安全性。
23、为达上述目的,本发明第五方面实施例提出了一种车辆,包括上述第二方面实施例的电动助力转向系统,或者上述第四方面实施例的车辆驾驶模式切换装置。
24、根据本发明实施例的车辆,通过上述实施例的电动助力转向系统或上述实施例的车辆驾驶模式切换装置,在自动驾驶模式下,基于方向盘转角和手力矩综合判定驾驶员干预状态,不仅能准确且快速检测出驾驶员接管意图,还能避免自动驾驶模式误退出,从而不仅可以使得系统保持稳定控制,而且可以及时释放系统的控制权,提高了系统的安全性。
25、本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
1.一种车辆驾驶模式切换方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述转角、所述手力矩和所述手力矩变化率确定所述干预参数,包括:
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述控制车辆由所述自动驾驶模式切换至手动驾驶模式,包括:
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述所述自动驾驶力矩增益逐步降低且所述手力矩增益逐步升高,具体是:按照余弦函数的平方将所述自动驾驶力矩增益从1逐步降低,并按照正弦函数的平方将所述手力矩增益从0逐步升高。
6.根据权利要求4或5所述的方法,其特征在于,所述过渡模式的退出条件为:所述自动驾驶力矩增益降低至0且所述手力矩增益升高至1,或者,所述自动驾驶力矩增益逐步降低且所述手力矩增益逐步升高的时间达到第二预设时间。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述采用直接转移方式控制所述车辆由所述手动驾驶模式切换至所述自动驾驶模式,包括:
9.根据权利要求4或8所述的方法,其特征在于,所述根据所述自动驾驶力矩、所述手力矩、所述自动驾驶力矩增益和所述手力矩增益确定目标需求扭矩,包括:
10.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
11.一种电动助力转向系统,其特征在于,包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序,所述处理器执行所述程序时,实现根据权利要求1-10任一项所述的车辆驾驶模式切换方法。
12.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有程序,该程序被处理器执行时实现根据权利要求1-10任一项所述的车辆驾驶模式切换方法。
13.一种车辆驾驶模式切换装置,其特征在于,所述装置包括:
14.一种车辆,其特征在于,包括根据权利要求11所述的电动助力转向系统,或者根据权利要求13所述的车辆驾驶模式切换装置。
