CN101823435B - 便于外置安装、便于手动/自动切换的车辆自动驾驶*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种便于外置安装、便于手动/自动切换的车辆自动驾驶***。现有技术中还没有适合在普通车辆上外置安装,且便于切换的自动驾驶***。为此,本发明包括切换装置和自动驾驶***,安装在车辆上后,通过操纵切换装置,可以实现使车辆在自动驾驶和手动驾驶之间切换,其特征在于:切换装置包括带多个触点开关的控制电路,上述触点开关设置在方向盘上的握手部位上,所有触点开关的按钮均未受压,则切换装置将车辆转入自动驾驶状态;任何一个触点开关的按钮受压,均可触发切换装置将车辆转入手动驾驶状态。本发明具有切换方便、结构简单、安装方便、成本低的优点,广泛适用于长途客运车,长途货运车,私家车和其它陆路机动车辆。
Description
技术领域
本发明涉及一种便于外置安装、便于手动/自动切换的车辆自动驾驶***。
背景技术
汽车是人们日常工作生活中不可缺少的交通工具。庞大汽车市场的兴衰也在很大程度上左右的全球经济发展。但是,汽车在安全驾驶领域存在不足之处:司机长途驾驶时,很易疲劳,而司机驾驶时出现任何差错,都可能导致人员伤亡和财产损失。根据统计数字,每个汽车大国每年都有上万人死于交通事故。
日本丰田公司在1995年研制了一辆具有自动驾驶功能的试验车“丰田ASV”,整个驾驶***由路面设施和车载设备组成。路面设施是在路面中央按一定间隔埋设磁铁,试验车前头两侧面配备两个磁传感器,前车灯中间有障碍物检测雷达,车体中部设有道路白线识别装置,同时配备电子导向仪、电子自控油门和电子刹车装置。这种车辆为特制车辆,而且必须与埋设磁铁的道路配套使用,不便于推广应用。
1999年6月2日公开的、公开号为:CN 1218355A的中国发明专利申请公开了一种汽车自动驾驶***,该***采用双目摄像***进行路况识别,适于在路况较简单的高速公路上对汽车进行自动驾驶,人可参与,但不要人来管理。
该汽车自动驾驶***技术对手动驾驶/自动驾驶之间的切换未作说明,而且在高速公路上长时间让车辆处于自动驾驶状态,司机更容易注意力不集中、打瞌睡,更不安全。
现有技术中还没有适合在普通车辆上外置安装,且便于手动驾驶和自动驾驶间切换的车辆自动驾驶***。
发明内容
本发明要解决的技术问题是如何克服现有技术的上述缺陷,提供一种便于外置安装、便于手动/自动切换的车辆自动驾驶***。
为解决上述技术问题,本发明便于外置安装、便于手动/自动切换的车辆自动驾驶***,包括切换装置和自动驾驶***,安装在车辆上后,通过操纵切换装置,可以实现使车辆在自动驾驶和手动驾驶之间切换,其特征在于:切换装置包括带多个触点开关的控制电路,上述触点开关设置在方向盘上的握手部位上,(车辆起动后,)所有触点开关的按钮均未受压,则切换装置将车辆转入自动驾驶状态;任何一个触点开关的按钮受压,均可触发切换装置将车辆转入手动驾驶状态,所述切换装置还包括三个自动/手动离合器,上述离合器分别设置在车辆的方向盘、油门和刹车的扭矩转递机构上,并在触点开关控制下同步动作,三个自动/手动离合器同时啮合时,车辆处于自动驾驶状态;三个自动/手动离合器同时分离时,车辆处于手动驾驶状态。
如此设计,车辆在自动驾驶状态下,当出现紧急情况时,司机出于本能也会马上去握方向盘,压在触点开关的按钮,启动切换装置,车辆马上从自动驾驶转入手动驾驶,切换操作方便、及时,且更加安全。
如此设计,便于以外置形式安装在普通车辆上,同现有车辆的方向盘、油门和刹车可以实现方便可靠的衔接。
如果将切换装置的开关单独在安装汽车仪表盘或其部位上,司机切换操作繁琐不说,紧急情况下,很可能因司机处理时间过长,或忘记切换,而造成事故。
作为优化,所有触点开关为常开开关,并相互并联后,接入控制电路,通过接通控制电路,触发切换装置将车辆转入手动驾驶状态。如此设计,结构简单。
作为优化,所有触点开关为常闭开关,共同串联入控制电路,通过切断控制电路,触发切换装置将车辆转入手动驾驶状态。如此设计,结构简单、安装方便。
作为优化,所述自动驾驶***包括双目视觉电脑***,该双目视觉电脑***包括双目摄像装置、控制电脑和相应软件,双目摄像装置同一时间拍摄到左、右图像中:能够重叠的特征视为路面特征,而在路面特征中,属于某一类单色的带状色块,被视为道路标线。
左、右图像中不能重叠的特征被视为路上特征,而在路上特征中属于同类单色的色块被视为一个跟踪物,然后,根据两维或三维视觉原理,计算出跟踪物的车距和相对车速,最后由控制电脑根据事先预定参数和模式,决定是保持车距跟踪行驶、还是变道超车、还是继续沿着道路匀速直线行驶。
自动驾驶的控制模式可以包括:控速模式、控距模式和追踪模式:
控速模式:是指自动驾驶时,如果前方无障碍车辆时,则本自动驾驶***将车速调速至预定车速后,沿道路标线匀速行驶;当前方行车道上有障碍车辆,而超车道上无障碍车辆,则变道超车,然后再转回行车道,继续匀速行驶;前方行车道和超车道上都有障碍车辆,则暂时转入控距模式,待超车道上无障碍车辆后,转为控速模式。
控距模式:是指自动驾驶时,以前最近的车辆为监控对象,以其与本车的距离(以下简称安全车距)应大于N倍的刹车距离(N大于1),该刹车距离是在本车在当时速度、当时路况下,急刹车时,所需要滑行的距离。一般情况下,车速越高、道路越滑,刹车路离越大。在这种模式下,可以分别设定超速报警和低速报警,以防车速过高或过低。
追踪模式:是指自动驾驶时,首先选定前方某一车辆作为追踪对象,并与该追踪对象保持一定的车距范围,该车距应大于或等于安全车距,车距减少,则本车减速,车距增大,则本车加速。
本发明的双目视觉***,能同时提供车速,车道和车距的综合信息,其机电化方向盘和机电化踏板(含油门踏板和刹车踏板)可以方便地与普通车辆结合,是一种安装方便的外置式车辆辅助驾驶***。
本发明适合在高速公路等路况较为简单的单行道上使用,其优点在于:一是兼容手动巡航驾驶,且手动/自动切换方便;二、结构简单、安装方便,成本低;三、集成了保持车速,保持车道和保持车距三大功能。广泛适用于长途客运车,长途货运车,私家车和其它陆路机动车辆。对配用车辆无特殊要求。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明:
图1是本便于外置安装、便于手动/自动切换的车辆自动驾驶***实施方式一控制电路的结构示意图;
图2是本便于外置安装、便于手动/自动切换的车辆自动驾驶***实施方式一的触点开关在方向盘上的分布示意图;
图3是本便于外置安装、便于手动/自动切换的车辆自动驾驶***实施方式二控制电路的结构示意图;
图4是本便于外置安装、便于手动/自动切换的车辆自动驾驶***实施方式二的触点开关在方向盘上的分布示意图。
图中:1为触点开关、2为触点开关的按钮、3为静触点、4为复位弹簧、5为动触片。
具体实施方式
实施方式一:如图1、2所示,本便于外置安装、便于手动/自动切换包括切换装置和自动驾驶***,安装在车辆上后,通过操纵切换装置,可以实现使车辆在自动驾驶和手动驾驶之间切换,其特征在于:切换装置包括带多个触点开关1的控制电路,上述触点开关1设置在方向盘上的握手部位上,所有触点开关1的按钮2均未受压,则切换装置将车辆转入自动驾驶状态;任何一个触点开关1的按钮2受压,均可触发切换装置将车辆转入手动驾驶状态。
所有触点开关1为常闭开关,共同串联入控制电路,通过切断控制电路,触发切换装置将车辆转入手动驾驶状态。
所述切换装置还包括三个自动/手动离合器,上述离合器分别设置在车辆的方向盘、油门和刹车的扭矩转递机构上,并在触点开关控制下同步动作,三个自动/手动离合器同时啮合时,车辆处于自动驾驶状态;三个自动/手动离合器同时分离时,车辆处于手动驾驶状态。
所述自动驾驶***包括双目视觉电脑***,该双目视觉电脑***包括双目摄像装置、控制电脑和相应软件,双目摄像装置同一时间拍摄到左、右图像中:能够重叠的特征视为路面特征,而在路面特征中,属于某一类单色的带状色块,被视为道路标线;
左、右图像中不能重叠的特征被视为路上特征,而在路上特征中属于同类单色的色块被视为一个跟踪物,然后,根据两维或三维视觉原理,计算出跟踪物的车距和相对车速,最后由控制电脑根据事先设定决定是保持车距跟踪行驶、还是变道超车、还是继续沿着道路匀速直线行驶。
实施方式二:如图3、4所示:所有触点开关1为常开开关,并相互并联后,接入控制电路,通过接通控制电路,触发切换装置将车辆转入手动驾驶状态,其余部件和结构如实施方式一所述。
Claims (4)
1.一种便于外置安装、便于手动/自动切换的车辆自动驾驶***,包括切换装置和自动驾驶***,安装在车辆上后,通过操纵切换装置,可以实现使车辆在自动驾驶和手动驾驶之间切换,其特征在于:切换装置包括带多个触点开关的控制电路,上述触点开关设置在方向盘上的握手部位上,所有触点开关的按钮均未受压,则切换装置将车辆转入自动驾驶状态;任何一个触点开关的按钮受压,均可触发切换装置将车辆转入手动驾驶状态,所述切换装置还包括三个自动/手动离合器,上述离合器分别设置在车辆的方向盘、油门和刹车的扭矩转递机构上,并在触点开关控制下同步动作,三个自动/手动离合器同时啮合时,车辆处于自动驾驶状态;三个自动/手动离合器同时分离时,车辆处于手动驾驶状态。
2.根据权利要求1所述的便于外置安装、便于手动/自动切换的车辆自动驾驶***,其特征在于:所有触点开关为常开开关,并相互并联后,接入控制电路,通过接通控制电路,触发切换装置将车辆转入手动驾驶状态。
3.根据权利要求1所述的便于外置安装、便于手动/自动切换的车辆自动驾驶***,其特征在于:所有触点开关为常闭开关,共同串联入控制电路,通过切断控制电路,触发切换装置将车辆转入手动驾驶状态。
4.根据权利要求1或2或3所述的便于外置安装、便于手动/自动切换的车辆自动驾驶***,其特征在于:所述自动驾驶***包括双目视觉电脑***,该双目视觉电脑***包括双目摄像装置、控制电脑和相应软件,双目摄像装置同一时间拍摄到左、右图像中:能够重叠的特征视为路面特征,而在路面特征中,属于某一类单色的带状色块,被视为道路标线;
左、右图像中不能重叠的特征被视为路上特征,而在路上特征中属于同类单色的色块被视为一个跟踪物,然后,根据两维或三维视觉原理,计算出跟踪物的车距和相对车速,最后由控制电脑根据事先设定决定是保持车距跟踪行驶、还是变道超车、还是继续沿着道路匀速直线行驶。
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