一種汽車自動控制方法及汽車人機雙駕系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種汽車自動控制方法及汽車人機雙駕系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]汽車是人們?nèi)粘９ぷ魃钪胁豢扇鄙俚慕煌üぞ?。龐大汽車市場的興衰也在很大程度上左右著全球經(jīng)濟發(fā)展。但是，汽車在安全駕駛領域存在不足之處:司機長途駕駛時很易疲勞，如果司機在駕駛時出現(xiàn)任何差錯都可能導致人員傷亡和財產(chǎn)損失。根據(jù)統(tǒng)計數(shù)字，每個汽車大國每年都有上萬人死于交通事故。所以，汽車的安全駕駛是目前極受關注的事
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[0003]隨著汽車各系統(tǒng)電子控制技術的發(fā)展，汽車驅(qū)動系統(tǒng)的電子控制也已成為一項重要的基礎技術，在涉及車輛縱向控制的諸多領域發(fā)揮著基礎性的作用。而且，隨著汽車電子控制技術的發(fā)展，越來越多的人機雙駕汽車被研制出來。人機雙駕是指汽車同時具有兩種控制模式:手動駕駛控制模式，或者說司機控制模式和自動控制模式。這兩種控制模式在車輛的運行過程中可以隨時互相進行柔性、合理的切換，使車輛的運行能夠更為安全，能耗更低。自動控制模式是汽車根據(jù)傳感器采集到的路況和周圍信息進行分析處理，然后控制汽車運行的自動駕駛模式。比如說，申請?zhí)枮?00910037540.6，發(fā)明名稱為《便于外置安裝、便于手動/自動切換的車輛自動駕駛系統(tǒng)》的中國專利申請文件公開了一種手動/自動切換的車輛自動駕駛系統(tǒng)，通過操縱切換裝置可以實現(xiàn)汽車自動駕駛和手動駕駛的切換。但是人機雙駕并不是嚴格意義上的自動駕駛，而且自動駕駛和人工駕駛不是簡單的非此即彼，要考慮自動駕駛過程中人如何自然干預。
[0004]在現(xiàn)有的人機雙駕技術中，雖然能夠?qū)崿F(xiàn)自動駕駛和人工駕駛之間的隨意切換，但是都是利用切換裝置進行切換，屬于硬切換。而且，現(xiàn)有技術中，關于自動駕駛過程中的汽車安全方面的安全控制尚屬空白。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種汽車自動控制方法，用以解決現(xiàn)有技術中沒有關于自動駕駛過程中的汽車安全方面的安全控制的問題。本發(fā)明同時提供兩種汽車人機雙駕系統(tǒng)。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案包括一種汽車自動控制方法，汽車有自動控制模式和司機控制模式，汽車在自動控制模式下行駛過程中，當控制器接收到司機踩下制動踏板的制動信號，或者根據(jù)采集環(huán)境信息判斷為制動控制時，控制器控制制動系統(tǒng)進行制動，同時，控制器向驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)送零油門開度強制指令，并且，控制器閉鎖油門信號。
[0007]當所述制動信號消失或者控制器根據(jù)采集環(huán)境信息判斷不必進行制動控制時，控制器停止向驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)送零油門開度強制指令，并且，控制器解鎖油門信號。
[0008]所述自動控制模式中，設置若干個障礙物距離門限值，相鄰兩個障礙物距離門限值之間的范圍對應一個速度檔位，所述相鄰兩個障礙物距離門限值越大時，對應的速度檔位對應的速度越高；當汽車與障礙物的距離處于某一個相鄰兩個障礙物距離門限值之間的范圍時，通過調(diào)節(jié)油門信號使汽車以所述某一個相鄰兩個障礙物距離門限值之間的范圍對應的速度檔位進行行駛；當汽車與障礙物的距離改變，并變到處于另一個相鄰兩個障礙物距離門限值之間的范圍時，相應地調(diào)節(jié)油門信號以實現(xiàn)汽車以該另一個相鄰兩個障礙物距離門限值之間的范圍對應的速度檔位進行行駛。
[0009]設定最小的所述障礙物距離門限值為制動距離門限值，當汽車與障礙物的距離小于所述制動距離門限值時，汽車進行以停車為目的的制動。
[0010]一種汽車人機雙駕系統(tǒng)，包括控制器、障礙物距離檢測裝置、油門踏板、制動系統(tǒng)和驅(qū)動系統(tǒng)，所述控制器的第一采集信號輸入端連接所述障礙物距離檢測裝置，控制器的第二采集信號輸入端連接所述油門踏板的油門信號輸出端，所述控制器控制連接所述制動系統(tǒng)和驅(qū)動系統(tǒng)；所述控制器在自動控制模式下完成以下控制方法:當控制器接收到司機踩下制動踏板的制動信號，或者根據(jù)采集環(huán)境信息判斷為制動控制時，控制器控制制動系統(tǒng)進行制動，同時，控制器向驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)送零油門開度強制指令，并且，控制器閉鎖油門信號。
[0011 ] 所述障礙物距離檢測裝置為雷達檢測裝置。
[0012]所述油門踏板的油門信號輸出端通過一個A/D轉(zhuǎn)換裝置連接所述控制器的采集信號輸入端。
[0013]一種汽車人機雙駕系統(tǒng)，包括自動控制器、縱向總成控制器、障礙物距離檢測裝置、油門踏板、制動系統(tǒng)和驅(qū)動系統(tǒng)，所述自動控制器的采集信號輸入端連接所述障礙物距離檢測裝置，自動控制器的信號輸出端連接所述縱向總成控制器，所述縱向總成控制器的采集信號輸入端連接所述油門踏板的油門信號輸出端，所述縱向總成控制器控制連接所述制動系統(tǒng)和驅(qū)動系統(tǒng)；所述縱向總成控制器在自動控制模式下完成以下控制方法:當縱向總成控制器接收到自動控制器發(fā)送的制動信號時，縱向總成控制器控制制動系統(tǒng)進行制動，同時，縱向總成控制器向驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)送零油門開度強制指令，并且，縱向總成控制器閉鎖油門信號。
[0014]所述障礙物距離檢測裝置為雷達檢測裝置。
[0015]所述油門踏板的油門信號輸出端通過一個A/D轉(zhuǎn)換裝置連接所述縱向總成控制器的采集信號輸入端。
[0016]首先，本發(fā)明提供了一種較為新穎的汽車自動控制方法，能夠填補在汽車自動駕駛過程中的安全控制領域存在著的技術空白。而且，汽車在自動控制模式下行駛過程中，當汽車接收到制動控制信號時，響應該制動控制信號進行制動，并且控制器向驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)送零油門開度強制指令，和閉鎖油門信號，即汽車的驅(qū)動油門信號為0，同時汽車不響應油門信號，司機不能通過油門踏板對汽車做出任何的驅(qū)動控制。該方法能夠防止汽車本該制動的情況下，由于司機的操作失誤踩下油門踏板的情況的發(fā)生，有效避免了交通事故的發(fā)生和造成的人員傷亡。
【附圖說明】
[0017]圖1是汽車自動控制方法實施例中的汽車人機雙駕系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是自動控制模式和司機控制模式之間的轉(zhuǎn)換原理圖一；
[0019]圖3是自動控制模式和司機控制模式之間的轉(zhuǎn)換原理圖二；
[0020]圖4是自動控制模式和司機控制模式之間的轉(zhuǎn)換原理圖三；
[0021 ] 圖5是汽車自動控制方法的原理流程圖；
[0022]圖6是汽車人機雙駕系統(tǒng)另一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細的說明。
[0024]汽車自動控制方法實施例
[0025]如圖1所示為汽車人機雙駕系統(tǒng)，包括自動控制器、縱向總成控制器、雷達檢測裝置、油門踏板、A/D轉(zhuǎn)換裝置、驅(qū)動系統(tǒng)和制動系統(tǒng)，其中，自動控制器的采集信號輸入端連接雷達檢測裝置，自動控制器的信號輸出端連接縱向總成控制器；油門踏板處設置有一個電子油門裝置，該電子油門裝置能夠輸出與油門踏板的開度對應的電壓信號，該電子油門裝置通過A/D轉(zhuǎn)換裝置連接到縱向總成控制器的采集信號輸入端，縱向總成控制器控制連接制動系統(tǒng)和驅(qū)動系統(tǒng)。該汽車人機雙駕系統(tǒng)中的各個組成部分之間的連接均采用CAN總線進行連接。雷達檢測裝置檢測的信息不是汽車本身內(nèi)部運行情況的各種信息，而是汽車外的信息，所以可以定義為環(huán)境信息。
[0026]自動控制器可以是下位機或者上位機，其根據(jù)雷達檢測裝置檢測的信息計算自動驅(qū)動所需的虛擬油門開度值，并將計算出的虛擬油門開度值發(fā)動給縱向總成控制器。
[0027]在自動控制器內(nèi)部的控制程序中設置若干個障礙物距離門限值，相鄰兩個障礙物距離門限值之間的范圍對應一個速度檔位，油門信號作為目標速度的控制量，油門信號與電壓信號存在著一一對應的關系。當汽車與障礙物的距離處于某一個相鄰兩個障礙物距離門限值之間的范圍時，汽車響應該某一個相鄰兩個障礙物距離門限值之間的范圍對應的速度檔位，并調(diào)節(jié)油門信號，使汽車以適當?shù)挠烷T信號作為控制量控制車輛處于這一速度檔位；當汽車與障礙物的距離改變，并變到處于另一個相鄰兩個障礙物距離門限值之間的范圍時，汽車響應該另一個相鄰兩個障礙物距離門限值之間的范圍對應的速度檔位，并以相應調(diào)節(jié)油門信號，以適合的油門信號作為控制量控制車輛處在這一速度檔位。由于油門信號與電壓信號存在一一對應的關系，所以，也可以說以適當?shù)碾妷盒盘栕鳛榭刂屏靠刂栖囕v處在對應的速度檔位，以達到控制車輛行駛的目的。
[0028]另外，在設置的若干個障礙物距離門限值中設定一個最小的障礙物距離門限值為制動距離門限值，當檢測到的汽車與障礙物的距離L小于該制動距離門限值時，表明此時汽車距離障礙物很近，為了汽車安全，需要控制汽車制動，所以，此時自動控制器輸出一個以停車為目的的制動指令信號。
[0029]也就是說，汽車在自動駕駛時，雷達檢測裝置實時檢測汽車與障礙物的距離，自動控制器根據(jù)檢測到的信息作出相應的處理:當汽車與障礙物的距離處于某一個相鄰兩個障礙物門限值之間的范圍時，汽車以該某一個相鄰兩個障礙物門限值之間的范圍對應的速度檔位對應的速度行駛；當汽車與障礙物的距離改變，并變到處于另一個相鄰兩個障礙物門限值之間的范圍時，汽車以該另一個相鄰兩個障礙物門限值之間的范圍對應的速度檔位對應的速度行駛；這里的汽車與障礙物的距離可能會變大，也可能會變小，當汽車與障礙物的距離變大到另一個范圍時，自動控制器輸出加速信號；當汽車與障礙物的距離變小到另一個范圍時，自動控制器輸出減速信號，減速信號可以通過減小油門實現(xiàn)，也可以通過施加適當?shù)闹苿恿M行制動實現(xiàn)；當汽車與障礙物的距離小于制動距離門限值時，自動控制器輸出一個以停車為目的的制動指令信號。
[0030]該人機雙駕系統(tǒng)有兩種控制模式:司機控制模式和自動控制模式。司機控制模式為人工駕駛，是司機通過人為的踩下油門踏板或者制動踏板來完成對汽車的控制。在司機駕駛模式時，司機