一种驾驶巡航交互系统及方法与流程

1.本发明属于自动驾驶的技术领域，具体涉及一种驾驶巡航交互系统及方法。


背景技术：

2.随着汽车自动驾驶技术的快速发展，越来越多的车辆上搭载了自动驾驶系统，自动驾驶系统具有的功能也更加全面，如辅助换道、巡航驾驶和路径规划等。自动驾驶系统主要基于车载传感器、中央处理器和电子控制元件进行自动驾驶控制，车载传感器用于获取车辆本身的信息和车辆周围的环境信息，中央处理器基于车辆本身的信息和车辆周围的环境信息进行自动驾驶决策并输出自动驾驶指令，电子控制元件与车辆的动力设备、制动设备和辅助设备等连接，用于执行自动驾驶指令，将驾驶指令转换为车辆的机械动作。
3.目前，主流的自动驾驶系统在进行自适应巡航或单车道辅助驾驶时，当自动驾驶系统或与自动驾驶系统相关的部件出现故障时，为避免自动驾驶系统出错或无法正常控制车辆，自动驾驶系统会自动退出并提醒驾驶员接管车辆，如中国专利cn202110790537.2 一种基于故障等级的车辆定速巡航的控制系统及方法，该方案主要是对故障进行评级以判断自动驾驶系统是否需要退出，中国专利cn201610991836.1 一种电动车辆巡航系统的控制方法，该专利主要是对巡航模式下相关零部件的故障进行判定，并确定是否主动退出巡航模式；但上述方案都忽略了与驾驶员的交互问题，当出现故障时，自动驾驶系统会立即退出巡航模式，虽然会提示驾驶员进行接管，但留给驾驶员的时间较短，不仅会导致驾驶员恐慌，引起驾驶员对自动驾驶系统的不信任，还可能导致安全事故。


技术实现要素：

4.针对现有技术的上述不足，本发明要解决的技术问题是提供一种驾驶巡航交互系统及方法，解决目前巡航模式退出时与驾驶员的交互较弱，容易导致安全事故的问题，取得提高自动驾驶安全性和可信度的效果。
5.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种驾驶巡航交互系统，包括车载反馈模块、控制处理模块、提示交互模块和自动驾驶系统；控制处理模块分别与车载反馈模块、提示交互模块和自动驾驶系统电连接；车载反馈模块用于向控制处理模块反馈车辆状态和驾驶员状态；控制处理模块用于基于车辆状态和驾驶员状态判断故障条件类型、用于根据故障条件类型确定是否控制自动驾驶系统退出巡航模式和用于向提示交互模块发送提示指令；提示交互模块用于执行提示指令向驾驶员发出提醒。
6.进一步地，车载反馈模块包括车辆传感模块和驾驶员传感模块，车辆传感模块用于向控制处理模块反馈车辆状态，驾驶员传感模块用于向控制处理模块反馈驾驶员状态。
7.进一步地，车辆传感模块包括电子制动系统、转角传感器、横摆角传感器、轮速传感器、域控制器、加速度传感器、挡位传感器、刹车温度传感器、门锁传感器、前向毫米波雷达和前向摄像头。
8.进一步地，驾驶员传感模块包括握力传感器、手力矩传感器、安全带传感器和驾驶员监控系统。
9.进一步地，提示交互模块包括声音报警系统和界面显示系统，提示交互模块可通过语音和图像对驾驶员进行提醒。
10.本发明还包括一种驾驶巡航交互方法，使用如上所述一种驾驶巡航交互系统，包括如下步骤：1）自动驾驶系统执行巡航模式；2）车载反馈模块向控制处理模块反馈车辆状态和驾驶员状态；3）控制处理模块基于车辆状态和驾驶员状态判断故障条件类型；4）控制处理模块根据故障条件类型确定是否控制自动驾驶系统退出巡航模式，并通过提示交互模块对驾驶员进行提醒。
11.进一步地，故障条件类型包括安全条件、预警条件和提示条件。
12.进一步地，步骤3）中，当车辆状态为电子制动系统、转角传感器、横摆角传感器、轮速传感器或域控制器处于非正常状态时，判断故障条件类型为安全条件；当车辆状态为自动驾驶系统无法控制车辆加速、车辆的档位为空挡、电子制动系统对自动驾驶系统无响应或刹车盘温度高于正常工作的预设值时，判断故障条件类型为预警条件；当车辆状态为车门未正确关闭、前向毫米波雷达工作异常、前向摄像头工作异常或驾驶员状态为驾驶员未使用安全带时，判断故障条件类型为提示条件。
13.进一步地，当步骤3）中，判断故障条件类型为安全条件时，则步骤4）中，控制处理模块控制自动驾驶系统退出巡航模式并通过提示交互模块提醒驾驶员接管车辆；当步骤3)中，判断故障条件类型为预警条件时，则步骤4）中，控制处理模块通过提示交互模块提醒驾驶员接管车辆并在驾驶员接管车辆后控制自动驾驶系统退出巡航模式；当步骤3）中，判断故障条件类型为提示条件时，则步骤4）中，控制处理模块通过提示交互模块提醒驾驶员并告知导致提示条件的原因。
14.进一步地，步骤4）中，控制处理模块通过握力传感器、手力矩传感器和驾驶员监控系统反馈的驾驶员状态判断驾驶员是否已接管车辆。
15.相比现有技术，本发明具有如下有益效果：1、本发明所述一种驾驶巡航交互方法，基于车辆传感模块和驾驶员传感模块分别获取车辆状态和驾驶员状态，然后基于车辆状态和驾驶员状态进行判断，确定是否退出巡航模式并对驾驶员进行提醒；同时考虑车辆状态和驾驶员状态，考虑更加全面。
16.2、本发明所述一种驾驶巡航交互方法，基于车辆状态和驾驶员状态将故障条件按紧急程度分为三类，仅当故障条件为安全条件，才会立即退出巡航模式，当为预警模式时，自动驾驶系统仍保持对车辆的控制，当驾驶员接管车辆后才退出巡航模式。
17.3、本发明所述一种驾驶巡航交互方法，在巡航模式退出时与驾驶员的交互较好，可以有效提高自动驾驶的安全性，降低用户的使用焦虑，提高自动驾驶的可信度。
附图说明
18.图1为实施例的一种驾驶巡航交互系统的连接关系图；图2为实施例的一种驾驶巡航交互方法的流程图。
具体实施方式
19.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
21.实施例：请参见图1，一种驾驶巡航交互系统，包括车载反馈模块、控制处理模块、提示交互模块和自动驾驶系统；控制处理模块分别与车载反馈模块、提示交互模块和自动驾驶系统电连接；车载反馈模块用于向控制处理模块反馈车辆状态和驾驶员状态；控制处理模块用于基于车辆状态和驾驶员状态判断故障条件类型、用于根据故障条件类型确定是否控制自动驾驶系统退出巡航模式和用于向提示交互模块发送提示指令；提示交互模块用于执行提示指令向驾驶员发出提醒。
22.其中，所述车载反馈模块包括车辆传感模块和驾驶员传感模块，车辆传感模块用于向控制处理模块反馈车辆状态，驾驶员传感模块用于向控制处理模块反馈驾驶员状态；车辆传感模块包括电子制动系统、转角传感器、横摆角传感器、轮速传感器、域控制器、加速度传感器、挡位传感器、刹车温度传感器、门锁传感器、前向毫米波雷达和前向摄像头；驾驶员传感模块包括握力传感器、手力矩传感器、安全带传感器和驾驶员监控系统；所述握力传感器为电容式，包裹设于方向盘上，用于采集驾驶员握方向盘时的压力，对压力变化的分析处理以判断驾驶员是否对车辆处于有接管能力的状态；提示交互模块包括声音报警系统和界面显示系统，提示交互模块可通过语音和图
像对驾驶员进行提醒；本实施例中，所述提示交互模块可直接采用车载hmi系统。
23.请参见图2，本发明还包括一种驾驶巡航交互方法，使用如上所述一种驾驶巡航交互系统，包括如下步骤：1）自动驾驶系统执行巡航模式；2）车载反馈模块向控制处理模块反馈车辆状态和驾驶员状态；3）控制处理模块基于车辆状态和驾驶员状态判断故障条件类型；其中，故障条件类型包括安全条件、预警条件和提示条件；巡航模式下，部分条件是巡航模式运行的基本条件，当此类条件出现问题时，巡航模式需要立即退出，此类条件称为为安全条件；巡航模式运行时，部分条件无法满足时，巡航模式仅失去部分功能，自动驾驶系统可进行短暂的控制，但此时性能无法达到正常巡航的要求，此类条件称预警条件；巡航模式运行时，部分条件无法满足时，巡航模式的正常功能不受限制，但是长期行驶，自动驾驶系统将存在一定的安全风险，此类称为提示条件。
24.步骤3）中，当车辆状态为电子制动系统、转角传感器、横摆角传感器、轮速传感器或域控制器处于非正常状态时，判断故障条件类型为安全条件；当车辆状态为自动驾驶系统无法控制车辆加速（动力系统不支持响应巡航模式，此时自动驾驶系统仅可控制车辆减速，无法加速，系统受限）、车辆的档位为空挡（车辆档位切换为空挡，此时自动驾驶系统无法正常响应巡航扭矩，车辆处于滑行状态，动驾驶系统的功能受到限制）、电子制动系统对自动驾驶系统无响应（电子制动系统的更高级功能如abs、tcs、vdc功能被激活，此时电子制动系统无法响应巡航的请求）或刹车盘温度高于正常工作的预设值（刹车盘温度过高，此时车辆的制动能力减弱，自动驾驶系统的性能受限）时，判断故障条件类型为预警条件；当车辆状态为车门未正确关闭、前向毫米波雷达工作异常、前向摄像头工作异常或驾驶员状态为驾驶员未使用安全带时，判断故障条件类型为提示条件。
25.4）控制处理模块根据故障条件类型确定是否控制自动驾驶系统退出巡航模式，并通过提示交互模块对驾驶员进行提醒；具体如下：当步骤3）中，判断故障条件类型为安全条件时，则步骤4）中，控制处理模块控制自动驾驶系统退出巡航模式并通过提示交互模块提醒驾驶员接管车辆；当步骤3)中，判断故障条件类型为预警条件时，则步骤4）中，控制处理模块通过提示交互模块提醒驾驶员接管车辆并在驾驶员接管车辆后控制自动驾驶系统退出巡航模式（即此时不立即退出巡航模式，仍然由自动驾驶系统保持对车辆的控制，当驾驶员的注意力集中或通过转动方向盘等方式接管车辆时，巡航模式才安全退出），控制处理模块通过握力传感器、手力矩传感器和驾驶员监控系统（dms系统）反馈的驾驶员状态判断驾驶员是否已接管车辆；当步骤3）中，判断故障条件类型为提示条件时，则步骤4）中，控制处理模块通过提示交互模块提醒驾驶员并告知导致提示条件的原因。
26.本发明所述一种驾驶巡航交互方法，基于前向摄像头、前向毫米波雷达、握力传感器、手力矩传感器、驾驶员监控系统，结合车辆本身的安全带传感器、门锁传感器、电子制动系统等，通过判定当前驾驶员的情况和车辆出现的情况，通过不同的提示方式，确保驾驶员及时接管车辆；通过握力传感器和手力矩传感器反馈的数据，判断驾驶员是否在控制车辆；根据前视摄像头和前向毫米波雷达判定车辆前方的道路和目标满足车辆对中和巡航的基本要求；根据驾驶员监控系统判定驾驶员是否注意力在道路前方，有及时接管的能力。
27.最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。