[發明專利]一種L5級別智能車輛的虛擬方向控制方法及控制系統

有效

• 申請號: 202010219976.3
• 申請日: 2020-03-25
• 公開（公告）號: CN111332300B
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發明（設計）人: 文翊;李澤彬;孫國正;何班本;張華桑
• 申請（專利權）人: 東風汽車集團有限公司
• 主分類號: B60W30/18
• 分類號: B60W30/18;B62D15/00
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 俞鴻

本發明公開了一種L5級別智能車輛的虛擬方向控制方法，步驟如下：一、開啟虛擬方向控制器；二、智能駕駛系統中央處理元件檢測到參數超限，抑制虛擬方向盤工作；三、擬合出方向盤虛擬轉角θ；步驟四、設置助力力矩曲線MAP圖；五、按時間發送回正角度保證方向盤回正。本發明還公開了一種L5級別智能車輛的虛擬方向控制系統，包括：啟動模塊；監測模塊：智能駕駛系統中央處理元件檢測到參數超限，則抑制虛擬方向盤工作；擬合運算模塊：擬合出方向盤虛擬轉角；主動控制模塊：設置助力力矩曲線MAP圖；回正模塊：按時間發送回正角度保證方向盤回正；安全措施模塊。本發明具有安全性高、經濟效益好、自主性強的特點，可以廣泛應用于無人駕駛領域。

技術領域

本發明涉及無人駕駛安全領域，特別是涉及一種L5級別智能車輛的虛擬方向控制方法及控制系統。

背景技術

未來汽車的設計與現有的汽車將有著很大的不同。在智能汽車座艙內部，重點不再是傳統意義上的駕駛操控，而是更貼近日常生活，例如，車內休閑和娛樂等功能的作用更加突出，移動的過程將變得更加有趣，而這都有賴于未來自動駕駛功能去實現。但是，無人駕駛并不是萬能的鑰匙，在智能車輛行駛過程中，緊急時刻仍需要駕駛員緊急應對。

對于L5(目前研究汽車自動駕駛技術的最終目標了，達到了L5自動駕駛級別的車輛是基本在任何場景、遇到任何情況都不需要人為地進行操作)級智能駕駛汽車來說，人的行動和思想脫離日常的駕駛操作是L5級自動駕駛的標志。然而即使在今天，智能駕駛汽車雖然已從駕駛車輛變為了移動的座艙，不再依靠人來日常駕駛，但是在危急的時刻，適當的虛擬駕駛控制策略仍是必不可少的。在傳統的汽車結構中，由于真實方向盤真實有力的回饋，使得方向盤轉角和真實轉角相一致，即控制意圖和實際效果基本吻合，使得轉向系統可以迅速響應。而在汽車技術發展的今天，運用虛擬方向盤轉角已經成為了現實，但在目前，虛擬方向盤的輸入端通常就是顯示一個圖片，而圖片是無法真實反映力的反饋，導致無法響應真實的轉向系統，所以，如何用可視化的處理方法解決這一問題成為亟待解決的課題。而且，在L5級智能駕駛汽車的行駛過程中，虛擬方向控制器的使用者不一定是有經驗的駕駛者，危急時刻如何選取駕駛優先人以及正常駕駛時授權駕駛員有限度地控制車輛也是維護安全的屏障。這些都使得L5級智能駕駛汽車所面臨的安全課題十分緊迫，需要從根本上破解這一安全議題。

發明內容

本發明的目的是為了克服上述背景技術的不足，提供一種L5級別智能車輛的虛擬方向控制方法及控制系統，使其具有安全性高、經濟效益好、自主性強的特點。

本發明提供的一種L5級別智能車輛的虛擬方向控制方法，包括如下步驟：步驟一、當車輛無法自主控制時且車輛仍然有速度時，虛擬方向控制器自動開啟；步驟二、操作時設置多個閾值，智能駕駛系統中央處理元件實時監控輪端方向轉角、方向轉角角速度、駕駛員方向操作虛擬力矩和駕駛員方向操作虛擬力矩變化率，如果智能駕駛系統中央處理元件檢測到前述參數超限，則抑制對應的虛擬方向盤工作若干時間；步驟三、正常工作階段，擬合出方向盤虛擬轉角θ，提供給駕駛員觀察；步驟四、主動接管控制階段，在對應的車速及操作時間下，設置對應的助力力矩曲線MAP(電機MAP圖，又叫等高線圖或云圖，是電機測試時生成的一種數據曲線圖，主要是反映在不同轉速、扭矩下的電機效率分布情況)圖，且助力力矩不超過設置的助力力矩曲線最高值；步驟五、沒有人工干預時，按時間發送回正角度保證方向盤回正。

在上述技術方案中，所述步驟一中，所述車輛無法自主控制是指車輛決定方向的控制系統全部失效，包含但不限于：1、由于攝像頭故障導致無法正確識別車道線，導致車輛無法定位車道需要人工干預；2、GPS(Global Positioning System，全球定位系統)信號弱或精度無法滿足自動駕駛所需的10cm級的控制要求。

在上述技術方案中，所述步驟一中，虛擬方向控制器自動開啟后，在各觸摸屏幕上顯示虛擬方向盤及提示語，其中操作優先級由觸摸屏幕上附加按鈕設置或提升，若本過程不工作，智能駕駛系統中央處理元件按默認順序的優先級排序。

在上述技術方案中，所述步驟二中，抑制對應虛擬方向盤的工作時間為10S。