CN115610401B - 车辆及其漂移辅助*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种车辆及其漂移辅助***。所述漂移辅助***包括：人机交互界面，构造成呈现供驾驶员自定义漂移风格的自定义图形用户界面，其包括：接收驾驶员输入以调节前后轴动力分配的动力模块、接收驾驶员输入以调节悬架高度的悬架模块、和接收驾驶员输入以调节车辆横向稳定性控制的干预程度的干预模块；以及漂移控制器，与人机交互界面通信连接，所述漂移控制器构造成通过控制动力模块、悬架模块和干预模块来限制驾驶员对动力模块、悬架模块和干预模块的设置，以确保漂移稳定性。

Description

车辆及其漂移辅助***
技术领域
本发明涉及车辆漂移功能的技术领域，尤其涉及一种辅助驾驶员实现车辆漂移的车辆漂移辅助***，还涉及一种包括该漂移辅助***的车辆。
背景技术
漂移被视为华丽的车辆操控。漂移通常出现在拉力赛或者汽车特技表演中，需要职业赛车手或者驾驶经验丰富的驾驶员才能实现。目前，越来越多的汽车爱好者喜欢尝试漂移操作以获取驾驶乐趣。因此，在汽车上配备用于辅助驾驶员实现漂移功能的漂移辅助***是一种趋势。但是，在现有技术中尚没有在驾驶员体验和车辆安全性两个方面都表现极佳的漂移辅助***。
发明内容
在此背景下，本发明旨在提供一种车辆漂移辅助***，其能够在确保车辆实现漂移功能的安全性的同时提升驾驶员的漂移操控体验。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于车辆的漂移辅助***，其包括：人机交互界面，构造成呈现供驾驶员自定义漂移风格的自定义图形用户界面，其包括：接收驾驶员输入以调节前后轴动力分配的动力模块、接收驾驶员输入以调节悬架高度的悬架模块、和接收驾驶员输入以调节车辆横向稳定性控制的干预程度的干预模块；以及漂移控制器，与人机交互界面通信连接，所述漂移控制器构造成通过控制动力模块、悬架模块和干预模块来限制驾驶员对动力模块、悬架模块和干预模块的设置，以确保漂移稳定性，其中，通过控制动力模块、悬架模块和干预模块来限制驾驶员对动力模块、悬架模块和干预模块的设置包括：如果动力模块接收到了增加后轴动力且减小前轴动力的驾驶员输入，则控制悬架模块以使得驾驶员无法对悬架模块执行增加悬架高度的设置；如果悬架模块接收到了增加悬架高度的驾驶员输入，并且接着动力模块接收到了增加后轴动力且减小前轴动力的驾驶员输入，则控制悬架模块以将悬架高度自动调节成悬架高度可调范围的中间值；以及如果悬架模块接收到了增加悬架高度的驾驶员输入，则控制干预模块以使得驾驶员无法对干预模块执行减小车辆横向稳定性控制的干预程度的设置。
在一个实施例中，所述干预模块包括第一干预模式按钮和第二干预模式按钮，并且如果第一干预模式按钮接收到了驾驶员输入，则漂移控制器配置成：仅在驾驶员操作表示驾驶员的操作意图为退出车辆漂移的情况下允许车辆横向稳定性控制的干预；以及如果第二干预模式按钮接收到了驾驶员输入，则漂移控制器配置成：始终允许车辆横向稳定性控制的干预。
在一个实施例中，漂移控制器还构造成：如果第一干预模式按钮接收到了驾驶员输入，则控制干预模块以使得驾驶员无法对干预模块执行降低车辆横向稳定性控制的干预程度的设置；以及如果第二干预模式按钮接收到了驾驶员输入，接着驾驶员对干预模块的设置为降低车辆横向稳定性控制的干预程度，接着驾驶员对悬架模块的设置为增加悬架高度，则自动将横向稳定性控制干预程度调节为其可调范围的中间值。
在一个实施例中，所述自定义图形用户界面还包括：接收驾驶员输入以调节方向盘软硬程度的方向盘模块。
在一个实施例中，所述的漂移辅助***还包括传感器设备，构造成成采集表示驾驶员操作的驾驶员操作信息和表示车辆状态的车辆状态信息；其中，所述漂移控制器还构造成基于驾驶员操作信息和车辆状态信息来控制车辆进入与当前驾驶员操作和当前车辆状态相应的漂移辅助***的状态，其中，漂移辅助***的状态包括预待命状态、待命状态、活动状态、和关闭状态。
在一个实施例中，所述人机交互界面还包括供驾驶员选择漂移风格的图形用户界面，其包括：标准漂移风格的图标，其在接收到驾驶员输入后在人机交互界面上呈现标准漂移风格的图形用户界面；进阶漂移风格的图标，其在接收到驾驶员输入后在人机交互界面上呈现进阶漂移风格的图形用户界面；以及自定义漂移风格的图标，其在接收到驾驶员输入后在人机交互界面上呈现所述自定图形用户界面。
在一个实施例中，所述漂移控制器还配置成基于以下各项对驾驶员操控车辆完成漂移的情况进行评分以得到漂移分数，并在人机交互界面上呈现漂移分数：
- 车辆的漂移姿态；
- 车辆横向运动的稳定性；
- 驾驶员调整漂移姿态的努力值；
- 漂移过程的平均车速；
- 驾驶员选定的漂移风格；以及
- 车辆维持有效漂移姿态的时长与漂移辅助***处于活动状态的时长之间的比值，其中，有效漂移姿态是指车轮侧偏角在预定的车轮侧偏角上下限范围内的漂移姿态。
在一个实施例中，所述漂移控制器还配置成：基于车辆的制动装置的温度来限制驾驶员对漂移风格的选择，其中，制动装置包括车辆的刹车卡钳和刹车盘；并且其中，所述温度是由车载温度传感器测得的或者由车辆***模型基于车辆状态参数计算出的。
在一个实施例中，所述漂移控制器存储有如下第一条件-第八条件，并确定当前驾驶员操作和当前车辆状态满足第一条件-第八条件中的哪个条件，以便控制漂移辅助***进入相应的状态：
- 从预待命状态进入待命状态的第一条件；
- 从待命状态进入预待命状态的第二条件；
- 从待命状态进入活动状态的第三条件；
- 从活动状态进入待命状态的第四条件；
- 从活动状态进入关闭状态的第五条件；
- 从关闭状态进入预待命状态的第六条件；
- 从预待命状态进入关闭状态的第七条件；和
- 从活动状态进入预待命状态的第八条件。
根据本发明的另一个方面，提供了一种车辆，所述车辆包括如上所述的漂移辅助***。
附图说明
从结合附图的以下详细说明中，将会使本发明的技术方案更加清楚。可以理解的是，这些附图仅用于示例性说明，而并非意在对本发明的保护范围进行限制。
图1是根据本发明的一个实施方式的车辆漂移辅助***的示意性图。
图2是根据本发明的一个实施方式的漂移辅助***的状态机的示意图。
图3-8是根据本发明的一个实施方式的漂移辅助***的一些图形驾驶员界面。
具体实施方式
本发明的实施例涉及借助于人机交互界面（HMI）来辅助驾驶员完成车辆的漂移操控的技术方案。根据本发明的实施例，能够确保车辆漂移的安全性，还能够实现驾驶员自定义的漂移风格。根据本发明的实施例，能够通过人机交互界面来指引驾驶员进行漂移操控，从而帮助驾驶员提升漂移操控技巧。根据本发明的实施例，还能够对驾驶员的漂移操控进行评分并将漂移分数显示在人机交互界面上，从而使得驾驶员作为漂移玩家感受到乐趣。
另外，根据本发明的实施例，实现了基于驾驶员个性化偏好的漂移稳定性，这对于延伸车辆稳定性边界的动力学研究具有积极意义。
下面，结合附图来介绍本发明的具体实施方式。
图1示意性示出了根据本发明的一个实施方式的车辆漂移辅助***100（以下简称为“漂移辅助***100”）。如图1所示，漂移辅助***100设置在车辆V上，其包括：传感器设备10、漂移控制器20、和人机交互界面（HMI）30。
传感器设备10用于采集表示驾驶员操作的驾驶员操作信息和表示车辆状态的车辆状态信息。下面介绍驾驶员操作信息和车辆状态信息的一些例子。
驾驶员操作信息
驾驶员操作信息可以包括：
- 安全带状态（例如，车辆V的驾乘人员是否系好了安全带）；
- HMI 30上接收到的驾驶员输入（例如，驾驶员按下了HMI 30上用于选中某一种漂移风格的按钮）；
- 油门踏板信号（例如，基于驾驶员力而得到的油门踏板深度，驾驶员踩下油门踏板的持续时间）；
- 制动踏板信号（例如，驾驶员是否踩下制动踏板以及踩着制动踏板的持续时间）；
- 方向盘信号（例如，基于驾驶员力而得到的方向盘转向角）；和
- 驻车信号（例如，驾驶员按下了EPB按钮或者驾驶员拉起了手刹）。
车辆状态信息
车辆状态信息可以包括：
- 车辆状态（例如，车辆是否点火，车辆是否通电）；
- 挡位状态（例如，当前挡位）；
- 车门状态（例如，车门已全部关好，或者某一车门打开）；
- 车辆自检结果（例如，自检不通过，或者自检通过）；
- 剩余续航里程（例如，剩余续航里程的数值或者百分比）；
- 车速（例如，车辆的横向车速和纵向车速）；
- 加速度（例如，车辆的横线加速度或纵向加速度）；
- 漂移姿态信号（例如，车头指向与车身运动方向之间的夹角）；
- 车辆直线运动信号（例如，车辆直线运动的持续时间）；
- 挡位信号（例如，车辆行驶方向与当前挡位下车辆应当行进的方向不一致，例如，车辆向前行驶而挂着倒挡）；
- ***失效信号（例如，动力***失效，制动***失效，或转向***失效）；和
- 电池电荷状态（例如，SOC信号）。
可以理解的是，传感器设备10可以包括多种传感器，例如，车速传感器、加速度传感器、位移传感器、力矩传感器，等等，以便能够直接或间接获得上述驾驶员操作信息和车辆状态信息。本发明对于传感器的种类以及传感器如何检测驾驶员操作和车辆状态不进行限定。
漂移控制器20与传感器设备10通信连接，以获得来自传感器设备10的驾驶员操作信息和车辆状态信息。漂移控制器20中存储有状态机21。状态机21包括车辆V的漂移辅助***100的多个状态以及在该多个状态之间切换的条件。下面介绍状态机21的一种实现方式。
状态机
图2示出了状态机21的一种实现方式。如图2所示，该多个状态包括：预待命状态（PRE-STANDBY）、待命状态(STANDBY)、活动状态(ACTIVE)、和关闭状态(OFF)。在该多个状态之间切换的条件包括：从预待命状态进入待命状态的第一条件（C1）；从待命状态进入预待命状态的第二条件（C2）；从待命状态进入活动状态的第三条件（C3）；从活动状态进入待命状态的第四条件（C4）；从活动状态进入关闭状态的第五条件（C5）；从关闭状态进入预待命状态的第六条件（C6）和从预待命状态进入关闭状态的第七条件（C7）；和从活动状态进入预待命状态的第八条件（C8）。
第一条件-第八条件分别对应于不同的车辆状态以及驾驶员操作。漂移控制器20基于车辆状态信息和驾驶员操作信息来判断车辆的当前状态以及驾驶员的当前操作符合第一条件-第八条件中的哪个条件，从而控制漂移辅助***100进入相应的状态。应当理解，漂移控制器20可以采用多种方式来基于车辆状态信息和驾驶员操作信息来判断车辆的当前状态以及驾驶员的当前操作符合第一条件-第八条件中的哪个条件。本发明不限定漂移控制器20如何实现这样的判断。为了清楚性，关于第一条件-第八条件中的每个条件所对应的车辆状态以及驾驶员操作将在下文中结合HMI 30的图形用户界面一起介绍。
HMI 30与漂移控制器20通信连接。HMI 30可以借助于车辆V的中控屏或触控屏来实现。HMI 30用于呈现能够与驾驶员交互的多个图形用户界面，经由图形用户界面接收驾驶员输入并基于驾驶员输入而呈现相应的界面元素。下面介绍图形用户界面的一些例子。
用于选择漂移风格的图形用户界面
图3示出了供驾驶员选择漂移风格的图形用户界面300。如图3所示，图形用户界面300包括：表示标准漂移风格的图标302、表示进阶漂移风格的图标304、和表示自定义漂移风格的图标306。当图标302-306中的一个图标接收到了驾驶员输入，例如，驾驶员按下了该图标，则表示驾驶员选中了该图标相应的漂移风格。接着，在HMI 30上呈现驾驶员选中的漂移风格的图形用户界面。
另外，漂移风格也可以实现为包括漂移剧烈程度依次增加的多个等级，例如，等级1-等级10。每个等级都对应于图形用户界面上的一个图标，驾驶员按下某一图标，表示选中了相应等级的漂移风格。
标准漂移风格的图形用户界面
图4示出了标准漂移风格的图形用户界面400。当图标302接收到驾驶员输入时，在HMI 30上呈现该图形用户界面400。在图4中，中心黑点表示车辆重心，两个圆圈分别表示车辆重心的偏离情况。车辆在漂移过程中，重心会发生转移，这样的重心转移在图形用户界面400上呈现为黑点在两个圆圈之间动态移动，驾驶员可以通过观察车辆重心转移情况来决定踩油门踏板的时机和深度以及打方向盘的时机和转向角度。在图形用户界面400上如此呈现车辆重心的变化情况能够促进驾驶员提升漂移操作技巧，从而提升驾驶员的漂移操控乐趣，进而增加驾驶员对本款车型和车辆品牌的认可和喜爱。
进阶漂移风格的图形用户界面
图5示出了进阶漂移风格的图形用户界面500。当图标304接收到驾驶员输入时，在HMI 30上呈现该图形用户界面500。图形用户界面500与上述图形用户界面400十分相似，不同之处在于两个圆圈所表示的车辆重心的偏离情况更加剧烈。图形用户界面500的作用以及优势与上述图形用户界面400相似，因此以上相关描述同样适用于此，不赘述。
自定义漂移风格的图形用户界面
图6示出了自定义漂移风格的图形用户界面600。当图标306接收到驾驶员输入时，在HMI 30上呈现该图形用户界面600。如图6所示，图形用户界面600包括：接收驾驶员输入以调节车辆前后轴动力分配的动力模块602；接收驾驶员输入以调节车辆悬架高度的悬架模块604；接收驾驶员输入以调节方向盘的软硬程度的方向盘模块606；和接收驾驶员输入以调节车辆横向稳定性控制的干预程度的干预模块608。
参见图6，动力模块602包括第一部分6021（以浅灰色示出）、第二部分6022（以深灰色示出）、第一部分6021与第二部分6022的相交处6023（即，中间位置6023）以及动力分配调节滑块6024。动力调节滑块6024能够在驾驶员的拖动下在由第一部分6021和第二部分6022构成的整个区间上移动。动力分配调节滑块6024朝着第一部分6021的方向移动表示增加前轴动力且减小后轴动力。动力分配调节滑块6024朝着第二部分6022的方向移动表示增加后轴动力且减小前轴动力。当动力分配调节滑块6024位于中间位置6023时，表示前后轴动力相等。
继续参见图6，悬架模块604包括第一部分6041（以浅灰色示出）、第二部分6042（以深灰色示出）、第一部分6041与第二部分6042的相交处6043（即，中间位置6043）以及悬架高度调节滑块6044。悬架高度调节滑块6044能够在驾驶员的拖动下在由第一部分6041和第二部分6042构成的整个区间上移动。悬架高度调节滑块6044朝着第一部分6041的方向移动表示增加悬架高度。悬架高度调节滑块6044朝着第二部分6042的方向移动表示降低悬架高度。当悬架高度调节滑块6044位于中间位置6043时，表示车辆V的悬架高度为中性值，即，悬架高度为车辆出厂时的默认值。
继续参见图6，方向盘模块606包括第一部分6061（以浅灰色示出）、第二部分6062（以深灰色示出）、第一部分6061与第二部分6062的相交处6063（即，中间位置6063）以及方向盘软硬度调节滑块6064。方向盘软硬度调节滑块6064能够在驾驶员的拖动下在由第一部分6041和第二部分6042构成的整个区间上移动。方向盘软硬度调节滑块6064朝着第一部分6061的方向移动表示方向盘***（即，方向盘的阻尼感变小）。方向盘软硬度调节滑块6064朝着第二部分6062的方向移动表示方向盘***（即，方向盘的阻尼感变大）。当方向盘软硬度调节滑块6064位于中间位置6063时，表示方向盘的软硬程度为中性值，即，方向盘的软硬程度为车辆出厂时的默认值。
继续参见图6，干预模块608包括第一部分6081（以浅灰色示出）、第二部分6082（以深灰色示出）、第一部分6081与第二部分6082的相交处6083（即，中间位置6083）以及干预调节滑块6084。干预调节滑块6084能够在驾驶员的拖动下在由第一部分6081和第二部分6082构成的整个区间上移动。干预调节滑块6084朝着第一部分6081的方向移动表示车辆横向稳定性控制的干预程度变强。干预调节滑块6084朝着第二部分6082的方向移动表示车辆横向稳定性控制的干预程度变弱。当干预调节滑块6084位于中间位置6063时，表示车辆横向稳定性控制的干预程度为中性值，即，默认的车辆横向稳定性控制的干预程度。
继续参见图6，干预模块608还包括第一干预模式按钮608A和第二干预模式按钮608B。第一干预模式按钮608A和第二干预模式按钮608B分别对应于车辆V的横向稳定性控制的干预的不同情形。
如果第一干预模式按钮608A接收到了驾驶员输入，例如，驾驶员按下了该按钮608A，则漂移控制器20控制车辆的横向稳定性控制干预功能仅在驾驶员操作表示驾驶员的操作意图为退出车辆漂移的情况下才被允许。这里，“驾驶员操作表示驾驶员的操作意图为退出车辆漂移”可以是如下情形：驾驶员踩下了制动踏板；或者驾驶员松开油门踏板超过预定时长。该预定时长是预先确定并存储在漂移控制器中的。驾驶员作出踩下制动踏板或者松开油门踏板的操作以使得车辆退出漂移模式可能是因为驾驶员观察到环境中出现导致碰撞风险的障碍物或者驾驶员感受到车辆漂移幅度过大即将失控。驶员作出踩下制动踏板或者松开油门踏板的操作以使得车辆退出漂移模式还可能是因为看到了HMI 30上呈现的建议驾驶员退出车辆漂移的提示。例如，车辆的感知***感知到了前方出现障碍物，并且车辆***决策出该障碍物将威胁到车辆安全性，这时，在HMI 30上呈现提示信息“前方出现障碍物，请退出漂移模式”。可以理解的是，在HMI 30上呈现的提示信息也可以以语音播报的形式在车内提供给驾驶员。
如果第二干预模式按钮608B接收到了驾驶员输入，例如，驾驶员按下了该按钮608，则漂移控制器20始终允许车辆横向稳定性控制功能的干预。换言之，在驾驶员按下了第二干预模式按钮608B的情况下，漂移控制器20不禁止车辆横向稳定性控制功能的干预。
根据本发明的实施例，一方面，驾驶员能够通过对上述模块602-608中的一个或多个进行漂移风格的自定义设置，从而实现自己偏好的漂移风格。另一方面，漂移控制器20对驾驶员设置模块602-608的方式进行约束，这是因为充分考虑了车辆漂移过程的安全性，而对一些可能导致安全隐患的设置进行了约束。
对于驾驶员自定义设置的约束
漂移控制器20对驾驶员设置模块602-608的约束可以包括：基于驾驶员对动力模块602的设置来约束驾驶员对悬架模块604的设置；基于驾驶员对悬架模块604的设置和对动力模块602的设置来自动调节车辆悬架高度；以及基于驾驶员对悬架模块604的设置来约束驾驶员对干预模块608的设置。
在一个实施例中，基于驾驶员对动力模块602的设置来约束驾驶员对悬架模块604的设置包括：如果驾驶员对动力模块的设置为增加车辆后轴动力且减小车辆前轴动力（即，驾驶员拖着动力分配调节滑块6024向增加车辆后轴动力的方向移动），则禁止驾驶员对悬架模块604的增加悬架高度的设置（即，此时悬架调节滑块6044只能朝着降低悬架高度的方向调节）。
在一个实施例中，基于驾驶员对悬架模块604的设置和对动力模块602的设置来自动调节车辆悬架高度包括：如果驾驶员对悬架模块604的设置为增加悬架高度，并且接着对动力模块602的设置为增加后轴动力且减小前轴动力，则将悬架高度自动调节成中性值，即，悬架高度的可调范围的中间值。这时，悬架高度调节滑块6044自动回到中间位置6043，并且只允许驾驶员朝着降低悬架高度的方向设置悬架模块604，即，悬架高度调节滑块6044只能朝着降低悬架高度的方向滑动。例如，驾驶员首先拖动悬架高度调节滑块6044以增加悬架高度，接着拖动动力分配调节滑块6024以增加后轴动力，这时，漂移控制器20将控制悬架高度变成其可调范围的中间值。并且，在这种情况下，驾驶员对悬架模块604的设置只能是降低悬架高度，即，悬架高度调节滑块6044只能向降低悬架高度的方向滑动。接着，只有在驾驶员拖动动力分配调节滑块6024朝着增加前轴动力时，对悬架模块604的设置的约束才会被解除。
在一个实施例中，基于驾驶员对悬架模块604的设置来约束驾驶员对干预模块608的设置包括：如果驾驶员对悬架模块604的设置为增加悬架高度，则禁止驾驶员对干预模块608的减小车辆横向稳定性控制的干预程度的设置，即，这时不能降低车辆横向稳定性控制的干预程度。
根据本发明的实施例，漂移控制器20对于驾驶员设置模块602-608的约束还可以包括：如果第一干预模式按钮608A接收到了驾驶员输入，则禁止驾驶员对干预模块的降低车辆横向稳定性控制的干预程度的输入。换言之，在采用了仅在驾驶员操作表示驾驶员的操作意图为退出车辆漂移才允许车辆横向稳定性控制的干预的情况下，不能降低车辆横向稳定性控制的干预程度。
根据本发明的实施例，漂移控制器20对于驾驶员设置模块602-608的约束还可以包括：如果第二干预模式按钮608B接收到了驾驶员输入，接着驾驶员对干预模块608的设置为降低车辆横向稳定性控制的干预程度，接着驾驶员对悬架模块的设置为增加悬架高度，则自动将车辆横向稳定性控制的干预程度变成其调节范围的中间值，并且此时驾驶员对干预模块608的设置只能是增加车辆横向稳定性控制的干预程度，即，干预程度调节滑块6084只能朝着增加干预程度的方向滑动。
可以理解的是，用于自定义设置漂移风格的人机交互界面600的初始状态可以是各个滑块均位于中间位置。
可以理解的是，本发明对于方向盘软硬度的设置不进行约束，驾驶员可以根据自己的喜好在方向盘软硬度的可调范围内任意设定。
用于和驾驶员交互指引信息的图形用户界面
另外，HMI 30还可以包括用于和驾驶员交互指引信息的图形用户界面700。图7示出了该图形用户界面700的一个例子。如图7所示，图形用户界面700包括用于向驾驶员呈现指引信息的界面元素702和用于供驾驶员输入交互信息的界面元素704。在界面元素702中可以呈现这样的提示信息：“车辆将进入漂移模式，请确认安全带已系好”，“请确认是否重新启动漂移模式”，等等。界面元素704可以实现为供驾驶员手动编辑文本信息的文本框。界面元素704还可以实现为语音界面元素，即，车辆V中配备有智能语音***，在智能语音***接收到驾驶员的语音信息之后，在界面元素704中呈现与驾驶员的语音信息相应的文本信息。例如，驾驶员以便手动换挡，一边语音输入“打开漂移模式”，则在界面元素704中呈现文本信息“打开漂移模式”，接着，在HMI 30上呈现上述图形用户界面300，以便驾驶员选择漂移风格。
第一条件（C1）-第八条件（C7）
下面，结合上述驾驶员操作信息、车辆状态信息以及图形用户界面来介绍第一-第八条件中的各个条件。
第一条件（C1）在以下每一项都被满足时被满足：
- 车辆静止并且当前挡位为P挡位；
- 图形用户界面上表示开启漂移功能的图标接收到了驾驶员输入；
- 图形用户界面上表示关闭车身稳定性控制功能的图标接收到了驾驶员输入；和
- 图形用户界面上表示漂移风格的图标接收到了驾驶员输入（例如，上述图标302-306之一接收到了驾驶员输入）。
第二条件（C2）在以下至少一项被满足时被满足：
- 车门或者前、后备箱盖打开；和
- 安全带未系好。
第三条件（C3）在以下每一项被满足时被满足：
- 当前挡位为前进挡
- 车速大于车速阈值；
- 加速踏板深度大于加速踏板深度阈值；
- 车辆的横向加速度大于横向加速度阈值；和
- 车辆的转向角大于转向角阈值。
第四条件（C4）在以下至少一项被满足时被满足：
- 车辆的漂移姿态的剧烈程度大于预定阈值（例如，上述漂移姿态信号所表示的角度值大于预定阈值）；
- 驾驶员松开加速踏板的时长大于第一时长阈值；
- 驾驶员踩下制动踏板的时长大于第二时长阈值；
- 车辆已直线行驶的时长大于第三时长阈值；
- 驾驶员拉起了手刹；
- 车辆行进方向与当前挡位不一致；和
- 后车轮转速大于车轮转速阈值。
第五条件（C5）在以下至少一项被满足时被满足：
- 人机交互界面上表示关闭漂移功能的图标接收到了驾驶员输入；
- 车辆的动力***失效；
- 车辆的制动***失效；
- 车辆的转向***失效；和
- 车辆熄火。
第六条件（C6）在以下各项被满足时被满足：
- 车辆点火/通电；
- 车辆静止且在P挡位；
- 车辆自检通过；
- 车辆的剩余能量超过或剩余续航里程超过相应阈值；和
- HMI 30上表示开启漂移模式的图标接收到了驾驶员输入（例如，驾驶员按下了HMI 30上的“DRIFT ON”图标，接着在HMI 30上呈现提示信息“是否确定开启DRIFT MODE”，接着驾驶员按下了“确定”图标。
第七条件（C7）被满足的情形与第五条件（C5）被满足的情形完全一样，因此以上关于第五条件的描述同样适用于此，不赘述。
第八条件（C8）被满足的情形与第二条件（C2）被满足的情形完全一样，因此以上关于第二条件的描述同样适用于此，不赘述。
可以理解的是，以上描述的第一条件-第八条件中的各阈值均是预先确定的，并且可以在确保车辆安全性的基础上根据具体应用场景，例如，车型、车身重量、车辆动力***的配置，而得到调节。
基于温度的漂移风格设置约束
根据本发明的实施例，漂移控制器20基于制动装置的温度（例如，刹车卡钳的温度、刹车盘的温度）来约束驾驶员对漂移风格的设置。总的来说，制动装置的温度越高，则对驾驶员设置漂移风格的约束越多。例如，当制动装置的温度高于第一温度阈值时，禁止驾驶员选择进阶漂移风格和自定义漂移风格，驾驶员只能选择标准漂移风格。当制动装置的温度高于第二温度阈值时，禁止驾驶员选择自定义漂移风格，即，驾驶员可以选择标准漂移风格或进阶漂移风格。第一温度阈值大于第二温度阈值。
这里，制动装置的温度可以是由车载温度传感器测得的，也可以是由车辆***模型基于车辆状态参数计算得出的。第一温度阈值和第二温度阈值是预先确定的，并且可以根据具体应用场景，例如，当前环境温度或当前路面状况，而得到调节。
漂移评分
根据本发明的实施例，漂移控制器20包含漂移评分策略，即，漂移控制器20基于以下各项对驾驶员操控车辆完成漂移的情况进行评分以得到漂移分数：
- 车辆的漂移姿态；
- 车辆横向运动的稳定性；
- 驾驶员调整漂移姿态的努力值；
- 漂移过程的平均车速；
- 驾驶员选定的漂移风格；以及
- 车辆维持有效漂移姿态的时长与漂移辅助***处于活动状态的时长之比，其中，有效漂移姿态是指车轮侧偏角在预定的车轮侧偏角上下限范围内的漂移姿态。
在一个实施例中，基于以下公式来进行评分：
S=s(1)+[f(1)+f(2)]*[s(2)+s(3)]*w
其中，S表示漂移分数，满分为100分。s(1)、s(2)和s(3)是从三个维度对漂移操控的三项评分，最高分值分别为60分、20分和20分。f(1)和f(2)是漂移操控的难度系数。w是基于有效漂移姿态维持时长的权重系数。这里，有效漂移姿态是指车轮侧偏角在预定的车轮侧偏角上下限范围内的漂移姿态。漂移分数S是基于s(1)、s(2)和s(3)这三项分数、难度系数f(1)和f(2)、以及权重系数w来综合评定的。
s(1)表示漂移姿态得分，可以视为漂移操控的基础得分。s(1)的评分是这样确定的：在漂移辅助***处于活动状态（ACTIVE）期间监控车轮侧偏角，如果车辆侧偏角在整个活动状态期间始终在预定的车轮侧偏角上下限范围内，即，车辆的漂移姿态在漂移辅助***处于活动状态期间始终为有效漂移姿态，则s(1)的评分给出最高分，即，60分。而且，根据车轮侧偏角超出预定的车轮侧偏角上下限的幅度和时长，相应地降低该项的得分。例如，超出幅度越大且超出时间越长，则该项得分越低。
s(2)表示基于车辆横向运动的稳定性的得分。s(2)的评分是这样确定的：在漂移辅助***处于活动状态（ACTIVE）期间监控车辆的横摆角速度和横摆角加速度，如果横摆角速度始终在预定的横摆角速度上下限范围内，并且横摆角加速度始终小于预定的横摆角加速度阈值，则s(2)的评分给出最高分，即，20分。这里，预定的横摆角加速度阈值应当是一个较小的值，因为车辆的横摆角速度维持在预定范围内（即，预定的横摆角速度上下限范围内）并且横摆角速度的变化率不大（即，横摆角加速度趋近于0）时，车辆横向运动的稳定性高。根据横摆角速度超出预定的横摆角速度上下限的幅度和时长，以及横摆角加速度超出预定的横摆角加速度阈值的幅度和时长，相应地降低该项的得分。例如，横摆角速度超出预定的横摆角速度上下限的幅度越大且时间越长，并且横摆角加速度超出预定的横摆角加速度阈值的幅度越大且时间越长，则该项得分越低。
s(3)表示基于驾驶员调整漂移姿态的努力程度，可以视为驾驶员操作车辆漂移的技巧分值。s(3)的评分是这样确定的：在漂移辅助***处于活动状态（ACTIVE）期间监控车身侧偏角和方向盘转向，车身侧偏角越大且方向盘转向的角度越大，表明漂移操控越需要驾驶员具备高超的漂移操控技巧，这时s(3)评分越高。反之，车身侧偏角越小且方向盘转向的角度越小，则s(3)的评分越低。当车身侧偏角大于预定的侧偏角阈值，并且方向盘转向角度大于转向角度阈值时，该项评分给出最高分，即，20分。
f(1)为漂移操控的难度系数之一，其值在0-0.5之间，f(1)的值是基于漂移过程的平均车速确定的。平均车速越高，表示漂移操控难度越大，这意味着驾驶员需要具备高超的漂移技巧才能维持并控制车辆漂移，在这种情况下，该系数值越大。当平均车速大于预定的车速阈值时，系数f(1)为其调节范围的最大值，即，0.5。
f(2)为漂移操控的难度系数之一，其值在0-0.5之间，f(2)的值是基于驾驶员选择的漂移风格来确定的。在标准、进阶和自定义这三种漂移风格中，驾驶员维持并控制车辆漂移的难度是增加的。因此，相应地，对于标准、进阶和自定义这三种漂移风格，系数f(2)的值依次增大。例如，预定确定了：标准漂移风格对应的f(2)的值为0.2；进阶漂移风格对应的f(2)的值为0.4；自定义漂移风格对应的f(2)的值为0.5。
考虑到漂移辅助***处于活动状态期间，车辆的漂移姿态可能为有效漂移姿态（即，如上所述，车轮侧偏角在预定的车轮侧偏角上下限范围内），也可能为无效漂移姿态（即，车轮侧偏角在预定的车轮侧偏角不在预定的车轮侧偏角上下限范围内）。高分的漂移操控应当是使得车辆的漂移姿态尽量为有效漂移姿态。因此，设计了基于有效漂移姿态维持时长的权重系数w来体现有效漂移姿态的维持时长对漂移分数的影响。
w的值在0.5-1之间。w的值可以基于车辆维持有效漂移姿态的时长与漂移辅助***处于活动状态的时长之间的比值来确定。例如，该比值越大，意味着在漂移辅助***处于活动状态期间维持有效漂移姿态的时间占比越多，即，有效漂移占比越多，则该权重系数w的值越大。反之，该比值越小，意味着在漂移辅助***处于活动状态期间维持有效漂移姿态的时间占比越少，即，有效漂移占比越少，则该权重系数w的值越小。
可以理解的是，在以上关于评分的描述涉及多个阈值和上下限，这些阈值和上下限都是预先确定的。
另外，根据本发明的实施例，在给出了漂移分数之后，还可以将分数分成若干等级，并与漂移分数一起呈现在HMI 30上。例如，90-100分为A等级，70-90为B等级，60-70为C等级，低于60为D等级。
用于呈现漂移分数的图形用户界面
图8示出了根据本发明的一个实施方式用于呈现漂移分数的图形用户界面800。如图8所示，图形用户界面800包括：用于呈现漂移分数的界面元素802、用于呈现操控本次漂移的驾驶员的界面元素804、用于呈现基于漂移分数的等级的界面元素806、和用于呈现本次漂移的日期的界面元素808。
另外，根据本发明的实施例，漂移辅助***100还包括通信单元（未示出），用于将图形用户界面800上的信息发送出去，以便驾驶员在其社交媒体上展示自己作为漂移玩家的漂移战果，从而进一步提升驾驶员的漂移操控乐趣。
另外，根据本发明的实施例，在图形用户界面700上呈现这样的提示信息：“请先完成标准漂移风格的漂移操控再进入进阶漂移风格”。给出这样的提示是为了确保驾驶员操控车辆实现漂移的安全性。驾驶员应当先从标准漂移风格的漂移操控开始来对漂移的漂移操控进行磨合和熟悉，接着再完成难度更大的漂移操控。
可以理解的是，根据本发明的实施例，图形用户界面上的界面元素及其呈现方式可以个性化地布置，并且可以被灵活地调整，例如，隐藏、增加、删除或改变位置、颜色、尺寸。
图形用户界面也可以基于驾驶员需求或实际应用场景而调整。这样的调整可以由驾驶员通过与图形用户界面的交互来实现，也可以通过在后台基于驾驶员需求来进行定制化的设置而实现。
本发明还提供一种车辆，其包括上述漂移辅助***100。因此，该车辆具备上述漂移辅助***100的功能和优势，不赘述。
可以理解的是，漂移控制器20可以采用硬件或者软件或者软件与硬件相结合的方式来实现。对于硬件实现的部分，可以在一个或多个专用集成电路（ASIC）、数字信号处理器（DSP）、可编程逻辑器件（PLD）、现场可编程门阵列（FPGA）、处理器、控制器、微控制器、微处理器、被设计以执行其功能的电子单元、或它们的组合中实现。对于以软件实现的部分，可以借助于微代码、程序代码或代码段来实现，还可以将它们存储在诸如存储组件之类的机器可读存储介质中。
在一个实施例中，漂移控制器20实现为包括存储器和处理器。存储器包含指令，所述指令在被处理器执行时使得处理器执行根据本发明实施例的漂移控制策略（例如，上述约束以及***状态确定）。
在一个实施例中，漂移控制器20实现为软件，设置在车辆的电子控制单元中或者域控制器中。
可以理解的是，漂移控制器20可以包括一个或多个处理器。这些处理器可以使用电子硬件、计算机软件或其任意组合来实施。这些处理器是实施为硬件还是软件将取决于具体的应用以及施加在***上的总体设计约束。作为示例，本发明中给出的处理器、处理器的任意部分、或者处理器的任意组合可以实施为微处理器、微控制器、数字信号处理器（DSP）、现场可编程门阵列（FPGA）、可编程逻辑器件（PLD）、状态机、门逻辑、分立硬件电路、以及配置用于执行在本发明中描述的各种功能的其它适合的处理部件。本发明给出的处理器、处理器的任意部分、或者处理器的任意组合的功能可以实施为由微处理器、微控制器、DSP或其它适合的平台所执行的软件。
可以理解的是，软件可以被广泛地视为表示指令、指令集、代码、代码段、程序代码、程序、子程序、软件模块、应用、软件应用、软件包、例程、子例程、对象、运行线程、过程、函数等。软件可以驻留在计算机可读介质中。计算机可读介质可以包括例如存储器，存储器可以例如为磁性存储设备（如，硬盘、软盘、磁条）、光盘、智能卡、闪存设备、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、可擦除PROM（EPROM）、电可擦除PROM（EEPROM）、寄存器或者可移动盘。尽管在本发明给出的多个方面中将存储器示出为是与处理器分离的，但是存储器也可以位于处理器内部（如，缓存或寄存器）。
以上描述被提供用于使得本领域任何技术人员可以实施本文所描述的各个方面。这些方面的各种修改对于本领域技术人员是显而易见的，本文限定的一般性原理可以应用于其它方面。因此，权利要求并非旨在被局限于本文示出的方面。关于本领域技术人员已知或即将获知的、对本发明所描述各个方面的元素的所有结构和功能上的等同变换，都将通过引用而明确地包含到本文中，并且旨在由权利要求所覆盖。

Claims (10)

1.一种用于车辆的漂移辅助***，包括：
人机交互界面，构造成呈现供驾驶员自定义漂移风格的自定义图形用户界面，其包括：接收驾驶员输入以调节前后轴动力分配的动力模块、接收驾驶员输入以调节悬架高度的悬架模块、和接收驾驶员输入以调节车辆横向稳定性控制的干预程度的干预模块；以及
漂移控制器，与人机交互界面通信连接，所述漂移控制器构造成通过控制动力模块、悬架模块和干预模块来限制驾驶员对动力模块、悬架模块和干预模块的设置，以确保漂移稳定性，
其中，通过控制动力模块、悬架模块和干预模块来限制驾驶员对动力模块、悬架模块和干预模块的设置包括：
如果动力模块接收到了增加后轴动力且减小前轴动力的驾驶员输入，则控制悬架模块以使得驾驶员无法对悬架模块执行增加悬架高度的设置；
如果悬架模块接收到了增加悬架高度的驾驶员输入，并且接着动力模块接收到了增加后轴动力且减小前轴动力的驾驶员输入，则控制悬架模块以将悬架高度自动调节成悬架高度可调范围的中间值；以及
如果悬架模块接收到了增加悬架高度的驾驶员输入，则控制干预模块以使得驾驶员无法对干预模块执行减小车辆横向稳定性控制的干预程度的设置。
2. 如权利要求1所述的漂移辅助***，其中，所述干预模块包括第一干预模式按钮和第二干预模式按钮，并且
如果第一干预模式按钮接收到了驾驶员输入，则漂移控制器配置成：仅在驾驶员操作表示驾驶员的操作意图为退出车辆漂移的情况下允许车辆横向稳定性控制的干预；以及
如果第二干预模式按钮接收到了驾驶员输入，则漂移控制器配置成：始终允许车辆横向稳定性控制的干预。
3. 如权利要求2所述的漂移辅助***，其中，漂移控制器还构造成：
如果第一干预模式按钮接收到了驾驶员输入，则控制干预模块以使得驾驶员无法对干预模块执行降低车辆横向稳定性控制的干预程度的设置；以及
如果第二干预模式按钮接收到了驾驶员输入，接着驾驶员对干预模块的设置为降低车辆横向稳定性控制的干预程度，接着驾驶员对悬架模块的设置为增加悬架高度，则自动将横向稳定性控制干预程度调节为其可调范围的中间值。
4.如权利要求1所述的漂移辅助***，其中，所述自定义图形用户界面还包括：接收驾驶员输入以调节方向盘软硬程度的方向盘模块。
5.如权利要求1所述的漂移辅助***，还包括传感器设备，构造成采集表示驾驶员操作的驾驶员操作信息和表示车辆状态的车辆状态信息；
其中，所述漂移控制器还构造成基于驾驶员操作信息和车辆状态信息来控制车辆进入与当前驾驶员操作和当前车辆状态相应的漂移辅助***的状态，其中，漂移辅助***的状态包括预待命状态、待命状态、活动状态、和关闭状态。
6.如权利要求1所述的漂移辅助***，其中，所述人机交互界面还包括供驾驶员选择漂移风格的图形用户界面，其包括：
标准漂移风格的图标，其在接收到驾驶员输入后在人机交互界面上呈现标准漂移风格的图形用户界面；
进阶漂移风格的图标，其在接收到驾驶员输入后在人机交互界面上呈现进阶漂移风格的图形用户界面；以及
自定义漂移风格的图标，其在接收到驾驶员输入后在人机交互界面上呈现所述自定义图形用户界面。
7.如权利要求6所述的漂移辅助***，其中，所述漂移控制器还配置成基于以下各项对驾驶员操控车辆完成漂移的情况进行评分以得到漂移分数，并在人机交互界面上呈现漂移分数：
- 车辆的漂移姿态；
- 车辆横向运动的稳定性；
- 驾驶员调整漂移姿态的努力值；
- 漂移过程的平均车速；
- 驾驶员选定的漂移风格；以及
- 车辆维持有效漂移姿态的时长与漂移辅助***处于活动状态的时长之间的比值，其中，有效漂移姿态是指车轮侧偏角在预定的车轮侧偏角上下限范围内的漂移姿态。
8.如权利要求6所述的漂移辅助***，其中，所述漂移控制器还配置成：
基于车辆的制动装置的温度来限制驾驶员对漂移风格的选择，
其中，制动装置包括车辆的刹车卡钳和刹车盘；
其中，所述温度是由车载温度传感器测得的或者由车辆***模型基于车辆状态参数计算出的。
9.如权利要求1所述的漂移辅助***，其中，所述漂移控制器存储有如下第一条件-第八条件，并确定当前驾驶员操作和当前车辆状态满足第一条件-第八条件中的哪个条件，以便控制漂移辅助***进入相应的状态：
- 从预待命状态进入待命状态的第一条件；
- 从待命状态进入预待命状态的第二条件；
- 从待命状态进入活动状态的第三条件；
- 从活动状态进入待命状态的第四条件；
- 从活动状态进入关闭状态的第五条件；
- 从关闭状态进入预待命状态的第六条件；
- 从预待命状态进入关闭状态的第七条件；和
- 从活动状态进入预待命状态的第八条件。
10.一种车辆，其中，所述车辆包括如权利要求1-9中任一项所述的漂移辅助***。
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