CN109324537A - 一种人机共同操控车辆的控制***和控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施方式公开了一种人机共同操控车辆的控制***和控制方法。控制***包括:自动驾驶***,用于基于传感器信号生成线控驾驶指令,向所述执行器发送所述线控驾驶指令;执行器,用于基于所述线控驾驶指令驾驶所述车辆;驾驶指令采集模块,用于采集在所述执行器驾驶所述车辆的过程中用户发出的用户驾驶指令;整车控制模块,用于将所述用户驾驶指令与所述线控驾驶指令融合以生成融合驾驶指令,向所述执行器发送所述融合驾驶指令;其中所述执行器,用于在接收到所述融合驾驶指令后,基于所述融合驾驶指令驾驶所述车辆。融合了自动驾驶***和驾驶员的指令共同操控车辆,减轻了驾驶员操控疲劳度,降低了自动驾驶***因控制误差导致的事故风险。
Description
技术领域
本发明实施方式涉及汽车技术领域,特别涉及一种人机共同操控车辆的控制***和控制方法。
背景技术
国家最新标准《汽车和挂车类型的术语和定义》(GB/T 3730.1-2001)中对汽车有如下定义:由动力驱动,具有4个或4个以上车轮的非轨道承载的车辆,主要用于:载运人员和(或)货物;牵引载运人员和(或)货物的车辆;特殊用途。能源短缺、石油危机和环境污染愈演愈烈,给人们的生活带来巨大影响,直接关系到国家经济和社会的可持续发展。世界各国都在积极开发新能源技术。
自动驾驶汽车集自动控制、体系结构、人工智能、视觉计算等众多技术于一体,是计算机科学、模式识别和智能控制技术高度发展的产物,也是衡量一个国家科研实力和工业水平的一个重要标志,在国防和国民经济领域具有广阔的应用前景。然而,在没有真正实现无人驾驶时,自动驾驶***只能辅助人类驾驶员减轻疲劳程度和减少危险事故的发生。
现有的自动驾驶车辆包括两种驾驶模式:自动驾驶模式和人工驾驶模式。在自动驾驶模式中,执行器执行自动驾驶命令,自动驾驶***因控制误差可能导致事故风险。在人工驾驶模式中,执行器执行人工驾驶命令,而人类驾驶员因操控而可能产生疲劳度。
目前,这两种模式之间是互斥的,执行器同一时间只能执行一种驾驶模式,因此难以同时解决疲劳度问题和事故风险问题。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的是提供一种人机共同操控车辆的控制***和控制方法,从而同时降低解决疲劳度和事故风险问题。
本发明实施方式的技术方案如下:
一种人机共同操控车辆的控制***,包括:
自动驾驶***,用于基于传感器信号生成线控驾驶指令,向所述执行器发送所述线控驾驶指令;
执行器,用于基于所述线控驾驶指令驾驶所述车辆;
驾驶指令采集模块,用于采集在所述执行器驾驶所述车辆的过程中用户发出的用户驾驶指令;
整车控制模块,用于将所述用户驾驶指令与所述线控驾驶指令融合以生成融合驾驶指令,向所述执行器发送所述融合驾驶指令;
其中所述执行器,用于在接收到所述融合驾驶指令后,基于所述融合驾驶指令驾驶所述车辆。
在一个实施方式中,所述线控驾驶指令包括下列中的至少一个:线控转向指令;线控加速指令;线控制动指令;
所述执行器包括下列中的至少一个:转向执行器;加速执行器;制动执行器。
在一个实施方式中,所述用户驾驶指令包括下列中的至少一个:方向盘扭矩信号;加速踏板行程信号;制动踏板行程信号。
在一个实施方式中,所述线控驾驶指令为车辆追随指令;所述执行器,用于基于所述车辆追随指令控制在与所述前方车辆的距离大于预定的安全距离时以第一加速度追随前方车辆;
所述驾驶指令采集模块,用于采集在所述执行器以所述第一加速度追随所述前方车辆的过程中用户发出的加速踏板行程信号;
所述整车控制模块,用于基于预定标定关系将所述加速踏板行程信号转换为第二加速度,将所述第二加速度与第一加速度叠加为第三加速度;并生成包含所述第三加速度的融合车辆追随指令;向所述执行器发送所述融合车辆追随指令;
其中所述执行器,用于在接收到所述融合车辆追随指令后,基于所述第三加速度追随所述前方车辆。
在一个实施方式中,所述线控驾驶指令为车辆追随指令;所述执行器,用于基于所述车辆追随指令控制在与所述前方车辆的距离小于预定的安全距离时以第一减速度追随前方车辆;
所述驾驶指令采集模块,用于采集在所述执行器以所述第一减速度追随所述前方车辆的过程中用户发出的制动踏板行程信号;
所述整车控制模块,用于基于预定标定关系将所述制动踏板行程信号转换为第二减速度,将所述第二减速度与第一减速度叠加为第三减速度;并生成包含所述第三减速度的融合车辆追随指令;向所述执行器发送所述融合车辆追随指令;
其中所述执行器,用于在接收到所述融合车辆追随指令后,基于所述第三减速度追随所述前方车辆。
一种人机共同操控车辆的控制方法,该方法包括:
自动驾驶***基于传感器信号生成线控驾驶指令,向执行器发送所述线控驾驶指令;
执行器基于所述线控驾驶指令驾驶所述车辆;
驾驶指令采集模块采集在所述执行器驾驶所述车辆的过程中用户发出的用户驾驶指令;
整车控制模块将所述用户驾驶指令与所述线控驾驶指令融合以生成融合驾驶指令,向所述执行器发送所述融合驾驶指令;
所述执行器在接收到所述融合驾驶指令后,基于所述融合驾驶指令驾驶所述车辆。
在一个实施方式中,所述线控驾驶指令包括下列中的至少一个:线控转向指令;线控加速指令;线控制动指令;
所述执行器包括下列中的至少一个:转向执行器;加速执行器;制动执行器。
在一个实施方式中,所述用户驾驶指令包括下列中的至少一个:方向盘扭矩信号;加速踏板行程信号;制动踏板行程信号。
在一个实施方式中,所述线控驾驶指令为车辆追随指令;该方法包括:
所述执行器基于所述车辆追随指令控制在与所述前方车辆的距离大于预定的安全距离时以第一加速度追随前方车辆;
所述驾驶指令采集模块采集在所述执行器以所述第一加速度追随所述前方车辆的过程中用户发出的加速踏板行程信号;
所述整车控制模块基于预定标定关系将所述加速踏板行程信号转换为第二加速度,将所述第二加速度与第一加速度叠加为第三加速度;并生成包含所述第三加速度的融合车辆追随指令;向所述执行器发送所述融合车辆追随指令;
所述执行器在接收到所述融合车辆追随指令后,基于所述第三加速度追随所述前方车辆。
在一个实施方式中,该方法还包括:
所述执行器基于所述车辆追随指令控制在与所述前方车辆的距离小于预定的安全距离时以第一减速度追随前方车辆;
所述驾驶指令采集模块采集在所述执行器以所述第一减速度追随所述前方车辆的过程中用户发出的制动踏板行程信号;
所述整车控制模块基于预定标定关系将所述制动踏板行程信号转换为第二减速度,将所述第二减速度与第一减速度叠加为第三减速度;并生成包含所述第三减速度的融合车辆追随指令;向所述执行器发送所述融合车辆追随指令;
所述执行器在接收到所述融合车辆追随指令后,基于所述第三减速度追随所述前方车辆。
从上述技术方案可以看出,本发明实施方式的控制***包括:自动驾驶***,用于基于传感器信号生成线控驾驶指令,向所述执行器发送所述线控驾驶指令;执行器,用于基于所述线控驾驶指令驾驶所述车辆;驾驶指令采集模块,用于采集在执行器驾驶车辆的过程中用户发出的用户驾驶指令;整车控制模块,用于将所述用户驾驶指令与线控驾驶指令融合以生成融合驾驶指令,向所述执行器发送所述融合驾驶指令;其中执行器,用于在接收到所述融合驾驶指令后,基于所述融合驾驶指令驾驶所述车辆。由此可见,本发明实施方式融合了自动驾驶***和驾驶员的指令共同操控车辆,减轻了驾驶员操控疲劳度,而且还降低了自动驾驶***因控制误差导致的事故风险。
另外,本发明实施方式还提出了一种基于人机共同操控车辆的追随方法。相比现有技术的追随方式,本发明实施方式可以在加速过程中更快地追近前方车辆,还可以在减速过程中更快地实现车辆速度与被追随车辆的速度差为零。
附图说明
以下附图仅对本发明做示意性说明和解释,并不限定本发明的范围。
图1为本发明人机共同操控车辆的控制***的示范性结构图。
图2为本发明实施方式人机共同操控车辆的控制***的示范性结构图。
图3为本发明基于人机共同操控实现跟随车辆跟随的示范性示意图。
图4为本发明人机共同操控车辆的控制方法的示范性流程图。
具体实施方式
为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图说明本发明的具体实施方式,在各图中相同的标号表示相同的部分。
为了描述上的简洁和直观,下文通过描述若干代表性的实施方式来对本发明的方案进行阐述。实施方式中大量的细节仅用于帮助理解本发明的方案。但是很明显,本发明的技术方案实现时可以不局限于这些细节。为了避免不必要地模糊了本发明的方案,一些实施方式没有进行细致地描述,而是仅给出了框架。下文中,“包括”是指“包括但不限于”,“根据……”是指“至少根据……,但不限于仅根据……”。由于汉语的语言习惯,下文中没有特别指出一个成分的数量时,意味着该成分可以是一个也可以是多个,或可理解为至少一个。
针对目前人机共驾方案中驾驶员和自动驾驶***分别单独操控车辆的缺点,本发明实施方式提出一种新的人机共驾策略,其中驾驶员和自动驾驶***可以共同操控车辆。比如,可以以自动驾驶***为主,人类驾驶员为辅,人类驾驶员时刻修正自动驾驶***的控制强度,其中可以正向加强也可以负向减弱。
图1为本发明人机共同操控车辆的控制***的示范性结构图。
如图1所示,该控制***包括:
传感器101,用于感知车辆周围环境以生成传感器信号;
自动驾驶***102,用于基于传感器信号生成线控驾驶指令,向执行器103发送线控驾驶指令;
执行器103,用于基于线控驾驶指令驾驶车辆;
驾驶指令采集模块104,用于采集在执行器103驾驶车辆的过程中用户发出的用户驾驶指令;
整车控制模块105,用于将用户驾驶指令与线控驾驶指令融合以生成融合驾驶指令,向执行器103发送融合驾驶指令;
其中执行器103,用于在接收到融合驾驶指令后,基于融合驾驶指令驾驶车辆。
其中,传感器101为车载设备,可以包括:车载摄像头(如长距摄像头、环绕摄像头和立体摄像头)和雷达(超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达)等等。
其中:
车载摄像头是传感器101的一种典型实施。车载摄像头可以实现众多预警、识别类ADAS功能的基础。在众多ADAS功能中,视觉影像处理***较为基础,对于驾驶者也更为直观,而摄像头又是视觉影像处理***的基础,因此车载摄像头对于智能驾驶必不可少。车道偏离预警(LDW)、前向碰撞预警(FCW)、交通标志识别(TSR)、车道保持辅助(LKA)、行人碰撞预警(PCW)、全景泊车(SVP)、驾驶员疲劳预警等众多功能都可借助摄像头实现。
雷达是传感器101的另一种典型实施。雷达通过发射声波或者电磁波对目标物体进行照射并接收其回波,由此获得目标物体的距离、距离变化率(径向速度)、大小、方位等信息。雷达最先应用于军事中,后来逐渐民用化。随着汽车智能化的发展趋势,雷达开始出现在汽车上,主要用于测距、测速等功能。汽车雷达可分为超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达等,不同雷达的原理不尽相同,性能特点也各有优势,可用于实现不同的功能。
当传感器101实施为雷达时,雷达可以包括:(1)超声波雷达:超声波雷达是利用传感器内的超声波发生器产生40KHz的超声波,再由接收探头接收经障碍物反射回来的超声波,根据超声波反射接收的时间差计算与障碍物之间的距离。超声波雷达成本较低,探测距离近精度高,且不受光线条件的影响,因此常用于泊车***中。(2)毫米波雷达:毫米波是指波长在1mm到10mm之间的电磁波,换算成频率后,毫米波的频率位于30GHz到300GHz之间。
自动驾驶***102基于传感器信号生成线控驾驶指令,向执行器103发送线控驾驶指令,其中自动驾驶***102基于传感器信号所描述的道路、车辆位置和障碍物信息,生成用于控制车辆的转向和速度的线控驾驶指令。
在一个实施方式中,线控驾驶指令包括下列中的至少一个:线控转向指令;线控加速指令;线控制动指令。执行器103包括下列中的至少一个:转向执行器;加速执行器;制动执行器。
可见,基于线控驾驶指令,执行器103开始驾驶车辆,此时进入自动驾驶模式。而且,在自动驾驶模式中,用户可以通过加速踏板、方向盘、制动踏板等控制部件发出用户驾驶指令。比如,当用户发现在自动驾驶模式中车速过慢时,可以主动踩踏加速踏板以生成用于增加车速的用户驾驶指令;当用户发现在自动驾驶模式中车速过快时,可以主动踩踏制动踏板以生成用于降低车速的用户驾驶指令。
驾驶指令采集模块104采集在执行器103驾驶车辆的过程中(即自动驾驶模式中)用户发出的用户驾驶指令。
整车控制模块105再将用户驾驶指令与线控驾驶指令融合以生成融合驾驶指令,并向执行器103发送融合驾驶指令,执行器103,用于在接收到融合驾驶指令后,基于融合驾驶指令驾驶车辆。
下面将用户驾驶指令与线控驾驶指令融合以生成融合驾驶指令的过程进行示范性说明。
(1)、当用户驾驶指令与线控驾驶指令为相同类型的驾驶指令时(比如用户驾驶指令与线控驾驶指令同为加速指令,或者同为制动指令),此时可以将用户驾驶指令与线控驾驶指令简单叠加,或基于预定的权重实现加权叠加。
比如,以用户驾驶指令与线控驾驶指令同为加速指令为进行说明。假定线控驾驶指令中指定的加速度为a1;用户驾驶指令中指定的加速度为a2。那么,在简单叠加中,融合指令所确定的加速度可以为(a1+a2)。在加权叠加中,融合指令所确定的加速度可以为(k1*a1+k2*a2),其中k1为线控驾驶指令的预定权重,k2为用户驾驶指令的预定权重,且k1+k2=1。
(2)、当用户驾驶指令与线控驾驶指令为不同类型的驾驶指令时(比如用户驾驶指令为加速指令而线控驾驶指令为制动指令,或者线控驾驶指令为加速指令而用户驾驶指令为制动指令)。此时,可以确定用户驾驶指令为融合指令,而放弃线控驾驶指令;或者,确定线控驾驶指令为融合指令,而放弃用户驾驶指令。或者,可以将用户驾驶指令与线控驾驶指令简单叠加,或基于预定的权重实现加权叠加。比如,以用户驾驶指令为加速指令而线控驾驶指令为制动指令为进行说明。假定线控驾驶指令中指定的减速度为a1(其中,a1为减速度的绝对值,即为正数);用户驾驶指令中指定的加速度为a2。那么,在简单叠加中,融合指令所确定的加速度可以为(a2-a1)。在加权叠加中,融合指令所确定的加速度可以为(k2*a2-k1*a1),其中k1为线控驾驶指令的预定权重,k2为用户驾驶指令的预定权重,且k1+k2=1。
而且,本发明实施方式的操控命令优先级可以以自动驾驶***为辅,人类驾驶员为主,人类驾驶员可以时刻接管自动驾驶***的控制权限。
以上示范性描述了生成融合驾驶指令的典型过程,本领域技术人员可以意识到,这种描述仅是示范性的,并不用于限定本发明实施方式的保护范围。
可以基于上述人机共同操控车辆实现多种驾驶模式。比如,实现车辆追随、自动停车、自动转向,等等。
在一个实施方式中,线控驾驶指令为车辆追随指令;执行器103,用于基于车辆追随指令控制在与前方车辆的距离大于预定的安全距离时以第一加速度追随前方车辆;
驾驶指令采集模块104,用于采集在执行器103以第一加速度追随前方车辆的过程中用户发出的加速踏板行程信号;整车控制模块105,用于基于预定标定关系将加速踏板行程信号转换为第二加速度,将第二加速度与第一加速度叠加为第三加速度;并生成包含第三加速度的融合车辆追随指令;向执行器103发送融合车辆追随指令;其中执行器103,用于在接收到融合车辆追随指令后,基于第三加速度追随前方车辆。
在一个实施方式中,执行器103,用于在追随前方车辆的过程中,当与前方车辆的距离小于预定的安全距离时以第一减速度追随前方车辆;驾驶指令采集模块104,用于采集在执行器103以第一减速度追随前方车辆的过程中用户发出的制动踏板行程信号;整车控制模块105,用于基于预定标定关系将制动踏板行程信号转换为第二减速度,将第二减速度与第一减速度叠加为第三减速度;并生成包含第三减速度的融合车辆追随指令;向执行器103发送融合车辆追随指令;其中执行器103,用于在接收到融合车辆追随指令后,基于第三减速度追随所述前方车辆。
追随过程通常包含加速过程和减速过程。在加速过程中,车辆加速以在最低安全车距之外接近被追随车辆,此时车辆速度大于被追随车辆。加速过程后需要执行减速过程。在减速过程中,需要降低车辆速度,以在最低安全车距之外保证车辆速度与被追随车辆的速度差为零,从而实现追随。
可见,基于本发明实施方式的追随方式,相比现有技术的追随方式可以在加速过程中更快地追近前方车辆(因为第三加速度大于第一加速度),而且相比现有技术的追随方式可以在减速过程中更快地实现车辆速度与被追随车辆的速度差为零(因为第三减速度大于第一减速度)。
图2为本发明实施方式人机共同操控车辆的控制***的示范性结构图。
在图2中,自动驾驶***负责根据传感器的识别结果发送线控指令(包括线控转向指令、线控加速指令、线控制动指令);整车控制模块,接收自动驾驶***的命令并采集人类驾驶员的操控信号,融合两者信号实现驾驶员和自动驾驶***共同操控车辆的目的;
转向执行器,负责接收线控转向指令并通过控制转向电机实现自动转向;加速执行器,负责接收线控加速指令并通过控制驱动电机实现自动加速;制动执行器,负责接收线控制动指令并通过控制制动液压压力实现自动减速。
其中,线控转向指令中,θ表示请求的方向盘转动的角度,ω表示转动的速度;线控加速指令中的a1表示请求的驱动电机加速的加速度值;线控制动指令中的a3表示请求的液压制动***减速的减速度值;方向盘扭矩信号中的Т1表示驾驶员转动方向盘时扭矩传感器输出的信号;加速踏板行程信号中的δ1表示驾驶员踩踏加速踏板时行程传感器输出的信号;制动踏板行程信号中的δ2表示驾驶员踩踏制动踏板时行程传感器输出的信号。
驾驶员根据自动驾驶***执行的效果,另外施加给方向盘转矩信号Т1,整车控制模块根据***标定结果转化成线控转向的速度值ω2,然后输出最终的执行指令θ+ω1+ω2,从而解决了单独依赖自动驾驶***会出现的过转向和欠转向问题。
同理,驾驶员根据自动驾驶***执行的效果,另外施加一个加速踏板行程信号δ1,解决单独依赖自动驾驶***会出现的加速太慢的问题。
同理,驾驶员根据自动驾驶***执行的效果,另外施加一个制动踏板行程信号δ2,解决单独依赖自动驾驶***会出现的制动不及时的问题。
因此,本发明实施方式通过整车控制模块融合了自动驾驶***和驾驶员两者的指令来共同操控车辆,减轻了人类驾驶员操控的疲劳度的同时降低了自动驾驶***因控制误差导致的事故风险问题。
下面对应用本发明实施方式的线控加速控制进行示范性说明,从而实现自动驾驶控制***控制本车辆(Subject Vehicle)以自适应模式跟踪前方目标车辆(TargetVehicle)。
图3为本发明基于人机共同操控实现跟随车辆跟随的示范性示意图。
在图3中,第一车辆为应用有人机共同操控机制的追随车辆;第二车辆为被追随车辆;L代表两台车的当前距离,L1代表两台车之间的安全时距,为了保证***的安全性,***安全时间参数一般比较大。
当本车辆检测到L处目标车辆时,基于现有技术的追随方式,自动驾驶***操控车辆,此时车辆会以加速度a到达距目标车辆L1处,此时两车的相对速度ΔV=0。在这种模式下,车辆控制以安全控制为主策略相对保守,加速性能差。
在本发明实施方式中,驾驶员可以介入操控车辆,此时车辆会叠加加速度a2,当车辆到达L1处时车速大于目标车辆,由于驾驶员介入操控车辆,安全距离L1可以减小,车辆需要一个减速过程,当到达新的安全时距时两车的相对速度ΔV=0。在这种模式下,车辆控制以操控体验为主,加速性能更符合人类驾驶员的驾驶习惯。
通过上述两种情景的对比,本发明实施方式通过人机共驾操控车辆,既能满足对驾驶安全的要求,减轻驾驶员驾驶疲劳感,同时或得了人工驾驶的乐趣体验。
而且,可以基于本发明实施方式实现人机共驾的灵活速度控制。比如,首先预先设置各个驾驶场景下行驶的最大时速,包括直线路线,转弯路线;在启动人机共驾后,如果驾驶员进行了加速处理,则将自动驾驶的行驶状态和驾驶员的加速要求进行求和处理,得到最终速度A;根据当前路段,计算当前路段对应的最大时速;判断速度A与最大时速的大小;如果速度A大于最大时速,则提醒用户进行安全预警,确定是否需要干预,如果需要,则启动自动驾驶减速功能,将速度减到最大时速;当该驾驶员在该路段再次行驶使,提示用户是否继续急加速,如果驾驶员同意,则将时速加到最大时速;如果速度A小于或等于最大时速,则记录该时速信息;当该驾驶员在该路段再次行驶使,将时速加到速度A。
基于上述描述,本发明实施方式还提出了人机共同操控车辆的控制方法。
图4为本发明人机共同操控车辆的控制方法的示范性流程图。
如图4所示,该方法包括:
步骤401:自动驾驶***基于传感器信号生成线控驾驶指令,向执行器发送线控驾驶指令。
步骤402:执行器基于线控驾驶指令驾驶车辆。
步骤403:驾驶指令采集模块采集在执行器驾驶车辆的过程中用户发出的用户驾驶指令。
步骤404:整车控制模块将用户驾驶指令与线控驾驶指令融合以生成融合驾驶指令,向执行器发送所述融合驾驶指令。
步骤405:执行器在接收到融合驾驶指令后,基于融合驾驶指令驾驶所述车辆。
在一个实施方式中,线控驾驶指令包括下列中的至少一个:线控转向指令;线控加速指令;线控制动指令;执行器包括下列中的至少一个:转向执行器;加速执行器;制动执行器。
在一个实施方式中,用户驾驶指令包括下列中的至少一个:方向盘扭矩信号;加速踏板行程信号;制动踏板行程信号。
在一个实施方式中,线控驾驶指令为车辆追随指令;该方法包括:执行器基于车辆追随指令控制在与所述前方车辆的距离大于预定的安全距离时以第一加速度追随前方车辆;所述驾驶指令采集模块采集在所述执行器以所述第一加速度追随所述前方车辆的过程中用户发出的加速踏板行程信号;所述整车控制模块基于预定标定关系将所述加速踏板行程信号转换为第二加速度,将所述第二加速度与第一加速度叠加为第三加速度;并生成包含所述第三加速度的融合车辆追随指令;向所述执行器发送所述融合车辆追随指令;所述执行器在接收到所述融合车辆追随指令后,基于所述第三加速度追随所述前方车辆。
在一个实施方式中,该方法还包括:执行器基于所述车辆追随指令控制在与前方车辆的距离小于预定的安全距离时以第一减速度追随前方车辆;所述驾驶指令采集模块采集在所述执行器以所述第一减速度追随所述前方车辆的过程中用户发出的制动踏板行程信号;所述整车控制模块基于预定标定关系将所述制动踏板行程信号转换为第二减速度,将所述第二减速度与第一减速度叠加为第三减速度;并生成包含所述第三减速度的融合车辆追随指令;向所述执行器发送所述融合车辆追随指令;执行器在接收到所述融合车辆追随指令后,基于所述第三减速度追随所述前方车辆。
可以将本发明实施方式提出的人机共同操控车辆的控制***应用到各种类型的汽车中,比如燃油汽车或新能源汽车。当应用到新能源汽车时,可以应用到混合动力电动汽车(HEV)、纯电动汽车(BEV)、燃料电池电动汽车(FCEV)和其他新能源(如超级电容器、飞轮等高效储能器)汽车等。
综上所述,本发明实施方式的控制***包括:自动驾驶***,用于基于传感器信号生成线控驾驶指令,向所述执行器发送所述线控驾驶指令;执行器,用于基于所述线控驾驶指令驾驶所述车辆;驾驶指令采集模块,用于采集在所述执行器驾驶所述车辆的过程中用户发出的用户驾驶指令;整车控制模块,用于将所述用户驾驶指令与所述线控驾驶指令融合以生成融合驾驶指令,向所述执行器发送所述融合驾驶指令;其中所述执行器,用于在接收到所述融合驾驶指令后,基于所述融合驾驶指令驾驶所述车辆。融合了自动驾驶***和驾驶员的指令共同操控车辆,减轻了驾驶员操控疲劳度,降低了自动驾驶***因控制误差导致的事故风险。
在本文中,“示意性”表示“充当实例、例子或说明”,不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。为使图面简洁,各图中的只示意性地表示出了与本发明相关部分,而并不代表其作为产品的实际结构。另外,以使图面简洁便于理解,在有些图中具有相同结构或功能的部件,仅示意性地绘示了其中的一个,或仅标出了其中的一个。在本文中,“一个”并不表示将本发明相关部分的数量限制为“仅此一个”,并且“一个”不表示排除本发明相关部分的数量“多于一个”的情形。在本文中,“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等仅用于表示相关部分之间的相对位置关系,而非限定这些相关部分的绝对位置。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明,而并非用以限制本发明的保护范围,凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方案或变更,如特征的组合、分割或重复,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种人机共同操控车辆的控制***,其特征在于,包括:
自动驾驶***,用于基于传感器信号生成线控驾驶指令,向所述执行器发送所述线控驾驶指令;
执行器,用于基于所述线控驾驶指令驾驶所述车辆;
驾驶指令采集模块,用于采集在所述执行器驾驶所述车辆的过程中用户发出的用户驾驶指令;
整车控制模块,用于将所述用户驾驶指令与所述线控驾驶指令融合以生成融合驾驶指令,向所述执行器发送所述融合驾驶指令;
其中所述执行器,用于在接收到所述融合驾驶指令后,基于所述融合驾驶指令驾驶所述车辆。
2.根据权利要求1所述的人机共同操控车辆的控制***,其特征在于,
所述线控驾驶指令包括下列中的至少一个:线控转向指令;线控加速指令;线控制动指令;
所述执行器包括下列中的至少一个:转向执行器;加速执行器;制动执行器。
3.根据权利要求1所述的人机共同操控车辆的控制***,其特征在于,所述用户驾驶指令包括下列中的至少一个:方向盘扭矩信号;加速踏板行程信号;制动踏板行程信号。
4.根据权利要求1所述的人机共同操控车辆的控制***,其特征在于,所述线控驾驶指令为车辆追随指令;所述执行器,用于基于所述车辆追随指令控制在与所述前方车辆的距离大于预定的安全距离时以第一加速度追随前方车辆;
所述驾驶指令采集模块,用于采集在所述执行器以所述第一加速度追随所述前方车辆的过程中用户发出的加速踏板行程信号;
所述整车控制模块,用于基于预定标定关系将所述加速踏板行程信号转换为第二加速度,将所述第二加速度与第一加速度叠加为第三加速度;并生成包含所述第三加速度的融合车辆追随指令;向所述执行器发送所述融合车辆追随指令;
其中所述执行器,用于在接收到所述融合车辆追随指令后,基于所述第三加速度追随所述前方车辆。
5.根据权利要求4所述的人机共同操控车辆的控制***,其特征在于,
所述执行器,用于基于所述车辆追随指令控制在与所述前方车辆的距离小于预定的安全距离时以第一减速度追随前方车辆;
所述驾驶指令采集模块,用于采集在所述执行器以所述第一减速度追随所述前方车辆的过程中用户发出的制动踏板行程信号;
所述整车控制模块,用于基于预定标定关系将所述制动踏板行程信号转换为第二减速度,将所述第二减速度与第一减速度叠加为第三减速度;并生成包含所述第三减速度的融合车辆追随指令;向所述执行器发送所述融合车辆追随指令;
其中所述执行器,用于在接收到所述融合车辆追随指令后,基于所述第三减速度追随所述前方车辆。
6.一种人机共同操控车辆的控制方法,其特征在于,该方法包括:
自动驾驶***基于传感器信号生成线控驾驶指令,向执行器发送所述线控驾驶指令;
执行器基于所述线控驾驶指令驾驶所述车辆;
驾驶指令采集模块采集在所述执行器驾驶所述车辆的过程中用户发出的用户驾驶指令;
整车控制模块将所述用户驾驶指令与所述线控驾驶指令融合以生成融合驾驶指令,向所述执行器发送所述融合驾驶指令;
所述执行器在接收到所述融合驾驶指令后,基于所述融合驾驶指令驾驶所述车辆。
7.根据权利要求6所述的人机共同操控车辆的控制方法,其特征在于,
所述线控驾驶指令包括下列中的至少一个:线控转向指令;线控加速指令;线控制动指令;
所述执行器包括下列中的至少一个:转向执行器;加速执行器;制动执行器。
8.根据权利要求6所述的人机共同操控车辆的控制方法,其特征在于,
所述用户驾驶指令包括下列中的至少一个:方向盘扭矩信号;加速踏板行程信号;制动踏板行程信号。
9.根据权利要求6所述的人机共同操控车辆的控制方法,其特征在于,所述线控驾驶指令为车辆追随指令;该方法包括:
所述执行器基于所述车辆追随指令控制在与所述前方车辆的距离大于预定的安全距离时以第一加速度追随前方车辆;
所述驾驶指令采集模块采集在所述执行器以所述第一加速度追随所述前方车辆的过程中用户发出的加速踏板行程信号;
所述整车控制模块基于预定标定关系将所述加速踏板行程信号转换为第二加速度,将所述第二加速度与第一加速度叠加为第三加速度;并生成包含所述第三加速度的融合车辆追随指令;向所述执行器发送所述融合车辆追随指令;
所述执行器在接收到所述融合车辆追随指令后,基于所述第三加速度追随所述前方车辆。
10.根据权利要求9所述的人机共同操控车辆的控制方法,其特征在于,该方法还包括:
所述执行器基于所述车辆追随指令控制在与所述前方车辆的距离小于预定的安全距离时以第一减速度追随前方车辆;
所述驾驶指令采集模块采集在所述执行器以所述第一减速度追随所述前方车辆的过程中用户发出的制动踏板行程信号;
所述整车控制模块基于预定标定关系将所述制动踏板行程信号转换为第二减速度,将所述第二减速度与第一减速度叠加为第三减速度;并生成包含所述第三减速度的融合车辆追随指令;向所述执行器发送所述融合车辆追随指令;
所述执行器在接收到所述融合车辆追随指令后,基于所述第三减速度追随所述前方车辆。
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