一种辅助驾驶员自动驾驶的方法及装置

技术领域

本发明涉及汽车自动驾驶辅助领域，特别涉及一种辅助驾驶员自动驾驶的方法及装置。

背景技术

在开启自动驾驶功能时，还需要驾驶人实时干预，进行辅助驾驶，即驾驶员需将手放在方向盘上，因此需要检测驾驶员双手是否离开方向盘，通过检测驾驶员手部施加于方向盘上的扭矩大小，判定驾驶员手部是否离开方向盘，该方式成本较低，但驾驶员在使用过程中需要向方向盘施加较大的力矩才能让车辆检测到驾驶员手部未脱离方向盘；而且现有的提醒驾驶员脱手的方式一般采用仪表盘的方式，驾驶员容易忽略。

在车辆的自主导航中，横向控制是指控制车辆在不同的车速、载荷、路况以及风阻等条件下自动保持期望的行车路线，实际上也就是车辆的转向控制，当在车辆自动导航过程中，需要判定驾驶员是否主动介入车辆横向控制。

因此，现有的驾驶辅助通常采用介入方案，驾驶员需施加于方向盘上的扭矩超过一定阈值，则自动驾驶的横向控制暂停，由该阈值较高，需要驾驶员以较大力气介入，有很强对抗感，不便于驾驶员进行操作；而且当出现因道路颠簸或驾驶员误触的情况下，可能会导致智能驾驶辅助横向控制暂停，体验不友好，会影响自动驾驶，现有的检测方法未能防止因道路颠簸、驾驶员误触转向拨杆造成自动驾驶系统误以为驾驶员介入车辆横向控制的情况；而且驾驶员因为是误触的情况，存在未意识到车辆已经脱离自动驾驶，存在一定的驾驶风险。

发明内容

本发明为克服以上技术问题，提供一种辅助驾驶员自动驾驶的方法及装置，解决现有技术中对驾驶员在车辆自动驾驶状态下的驾驶员主动介入横向控制及脱手的检测容易出现误判问题，导致对于自动驾驶的辅助功能不能起到保护驾驶员的作用，出现误判甚至会影响自动驾驶过程，产生驾驶危险的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种辅助驾驶员自动驾驶的方法，包括以下步骤，

步骤S1：开启车辆自动驾驶，获取方向盘上的电容感应信息，获取驾驶员施加至方向盘的扭矩信息，获取车辆转向灯开启/关闭信息；

步骤S2：若车辆处于自动驾驶横向控制开启状态，基于获取的信息进行判定是否暂停横向控制，若判定暂停横向控制，则暂停车辆自动驾驶横向控制；

若车辆处于自动驾驶横向控制暂停状态，基于获取的信息进行判定是否重新开启横向控制，若判定重新开启横向控制，则重新开启车辆自动驾驶横向控制；

步骤S3：重复步骤S2直至车辆驾驶结束。

优选的，所述步骤S2中，若车辆处于自动驾驶横向控制开启状态，基于获取的信息进行判定是否满足以下触发条件，

条件A：未产生电容感应信息，且驾驶员施加至方向盘的扭矩大于等于T2，

条件B：产生电容感应信息，且驾驶员施加至方向盘的扭矩大于等于T3；

条件C：车辆转向灯处于开启状态，且驾驶员施加至方向盘的扭矩大于等于T3；

其中，T2大于T3；若满足条件A、条件B、条件C其中之一，判定暂停横向控制，确定驾驶员处于主动介入横向控制状态，车辆自动驾驶横向控制暂停。

优选的，所述步骤S2中，

若车辆处于自动驾驶横向控制暂停状态，基于获取的信息进行判定是否满足以下触发条件，

条件D：未产生电容感应信息，车辆转向灯处于关闭状态，且驾驶员施加至方向盘的扭矩小于T2，

若满足条件D，判定重新开启横向控制，确定驾驶员处于主动介入横向控制结束状态，车辆自动驾驶横向控制恢复开启。

优选的，当车辆处于自动驾驶状态时，基于获取的信息，判断是否满足以下触发条件；

条件E：未产生电容感应信息，持续时间大于15S；

条件F：驾驶员施加至方向盘的扭矩小于T1，持续时间大于15S；

其中，T1小于T3；若满足条件E、条件F其中之一，确定驾驶员处于脱手驾驶状态，车辆自动驾驶系统向驾驶员发出脱手报警信号。

优选的，发出脱手报警信号后，若产生电容感应信息，则关闭脱手报警信号；

当脱手报警信号持续时间超过预设时间，发出接管报警信号，保持车辆自动驾驶横向控制。

优选的，所述步骤S1中，方向盘上的电容感应信息通过安装在方向盘上的电容感应模块获取，驾驶员施加至方向盘的扭矩信息通过安装在方向盘上的扭矩测量模块获取。

优选的，所述电容感应模块安装在方向盘上的3点钟和9点钟位置。

一种辅助驾驶员自动驾驶的装置，所述装置用于实现前述的一种辅助驾驶员自动驾驶的方法，

所述装置包括互相连接的信息获取单元和信息处理单元，

所述信息获取单元用于获取方向盘上的电容感应信息、驾驶员施加至方向盘的扭矩信息及车辆转向灯开启/关闭信息；

所述信息处理单元用于基于获取的信息，判断是否满足触发条件并向车辆自动驾驶系统发出控制信号。

优选的，所述信息获取单元包括电容感应模块、扭矩测量模块和转向灯拨杆监测模块，

所述电容感应模块用于感应驾驶员是否脱手方向盘，所述扭矩测量模块用于测量驾驶员施加至方向盘的扭矩数值，所述转向灯拨杆监测模块用于接收转向灯拨杆的开关状态信息；

所述信息处理单元包括信息接收模块、信息判断模块和确定模块，

所述信息接收模块用于接收信息获取单元获取的信息，并将获取的信息发送至信息判断模块；所述信息判断模块用于基于信息接收模块获取的信息进行判断是否满足触发条件，并将判断结果信息发送至确定模块；所述确定模块基于判断结果信息确定驾驶员状态并将控制信号发送至车辆自动驾驶系统。

优选的，还包括与信息处理单元连接的状态提示单元，所述状态提示单元包括方向盘提示模块和信息传输模块，

所述信息传输模块分别与方向盘提示模块、车辆的人机交互系统连接，所述信息传输模块用于接收信息处理单元的信息并将车辆状态信息及报警信息传输至方向盘提示模块、人机交互系统，

所述人机交互系统向驾驶员显示车辆状态及发出报警信息；所述方向盘提示模块包括设置在方向盘上的显示灯，所述显示灯用于根据车辆状态信息及报警信息显示不同提示色。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：

本发明提供了一种辅助驾驶员自动驾驶的方法及装置，

1、本发明通过驾驶员接触方向盘的感应信息、转向灯的开关信息及驾驶员施加至方向盘的扭矩信息，结合获取信息进行综合判断，确定驾驶员的动作意图，防止误判情况的发生，防止因误判导致车辆自动驾驶横向控制暂停导致驾驶危险的发生，本申请的方法起到准确安全的辅助，有利保障自动驾驶的行车安全。

2、本发明通过获取的信息对驾驶员是否脱手驾驶进行判断，及时发出报警信号提醒驾驶员恢复手部置于方向盘上的状态，当报警时间过长，则发出接管报警信息，保持车辆自动驾驶的运行，防止出现驾驶员无法掌控车辆导致危险发生。

3、本发明通过将辅助驾驶员自动驾驶的装置与人机交互系统连接，更快速将确定的驾驶状态结果及报警信息发送至人机交互系统，由人机交互系统快速向驾驶员进行提示，提高了反应速度，并且便于驾驶员观察；通过设置在方向盘上设置显示灯来显示不同提示色告知驾驶员车辆状态及报警信息，更加快速。

附图说明

图1为本发明辅助驾驶员自动驾驶的方法示意图；

图2为方向盘俯视结构示意图；

图3为本发明辅助驾驶员自动驾驶的装置结构示意图；

图4为本发明状态提示单元结构示意图；

图5为本发明一实施例流程示意图

其中：1、方向盘3点钟位置；2、方向盘9点钟位置；3、方向盘12点钟位置。

具体实施方式

以下将参照附图和优选实施例来说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

本申请实施例，如图1所示，提供一种辅助驾驶员自动驾驶的方法，包括以下步骤，

步骤S1：开启车辆自动驾驶，获取方向盘上的电容感应信息，获取驾驶员施加至方向盘的扭矩信息，获取车辆转向灯开启/关闭信息；

步骤S2：若车辆处于自动驾驶横向控制开启状态，基于获取的信息进行判定是否暂停横向控制，若判定暂停横向控制，则暂停车辆自动驾驶横向控制；

若车辆处于自动驾驶横向控制暂停状态，基于获取的信息进行判定是否重新开启横向控制，若判定重新开启横向控制，则重新开启车辆自动驾驶横向控制；

步骤S3：重复步骤S2直至车辆驾驶结束。

驾驶员开启车辆本身的自动驾驶后，自动驾驶横向控制开启主要用于方向盘的控制，即控制车辆转向的功能；车辆处于自动驾驶状态时，驾驶员的手需要处于放在方向盘上，处于能够随时控制的状态，即出现情况能够立即掌控车辆保障安全驾驶；首先进行驾驶员驾驶信息的获取，包括获取方向盘上的电容感应信息，获取驾驶员施加至方向盘的扭矩信息，获取车辆转向灯开启/关闭信息，得到车辆转向灯是否开启的信息；

若车辆处于自动驾驶横向控制开启状态，基于不断获取的信息进行判定是否暂停横向控制，若判定暂停横向控制，则暂停车辆自动驾驶横向控制；

若车辆处于自动驾驶横向控制暂停状态，基于不断获取的信息进行判定是否重新开启横向控制，若判定重新开启横向控制，则重新开启车辆自动驾驶横向控制；重复以上步骤暂停或开启车辆自动驾驶横向控制，直至车辆驾驶结束，车辆处于关闭状态。

本实施例中，参考图1和图5，步骤S2中，

若车辆处于自动驾驶横向控制开启状态，基于获取的信息进行判定是否满足以下触发条件，

条件A：未产生电容感应信息，且驾驶员施加至方向盘的扭矩大于等于T2，

条件B：产生电容感应信息，且驾驶员施加至方向盘的扭矩大于等于T3；

条件C：车辆转向灯处于开启状态，且驾驶员施加至方向盘的扭矩大于等于T3；

其中，T2大于T3；若满足条件A、条件B、条件C其中之一，判定暂停横向控制，确定驾驶员处于主动介入横向控制状态，车辆自动驾驶横向控制暂停。

若车辆处于自动驾驶横向控制暂停状态，基于获取的信息进行判定是否满足以下触发条件，

条件D：未产生电容感应信息，车辆转向灯处于关闭状态，且驾驶员施加至方向盘的扭矩小于T2，

若满足条件D，判定重新开启横向控制，确定驾驶员处于主动介入横向控制结束状态，车辆自动驾驶横向控制恢复开启。

具体实施过程中，驾驶员开启车辆本身的自动驾驶后，自动驾驶横向控制开启主要用于方向盘的控制，即控制车辆转向的功能；车辆处于自动驾驶状态时，驾驶员的手需要处于放在方向盘上，处于能够随时控制的状态，即出现情况能够立即掌控车辆保障安全驾驶；首先进行驾驶员驾驶信息的获取，包括获取方向盘上的电容感应信息，若获取到电容感应信息，则视为驾驶员手部处于方向盘上，若未获取到电容感应信息，则视为驾驶员手部未在方向盘上；获取驾驶员施加至方向盘的扭矩信息，当获取的扭矩值处于设定的区间之内，则视为驾驶员手在方向盘上；获取车辆转向灯开启/关闭信息，得到车辆转向灯是否开启的信息；

基于上述步骤获取的信息，判断是否满足条件A-C其中之一，

当未获取到电容感应信息，但驾驶员施加至方向盘的扭矩大于等于T2，则确定驾驶员进行主动介入车辆自动驾驶的横向控制；

当获取到电容感应信息，且驾驶员施加至方向盘的扭矩大于等于T3，则确定驾驶员进行主动介入车辆自动驾驶的横向控制；

当车辆转向灯处于开启状态，且驾驶员施加至方向盘的扭矩大于等于T3，则确定驾驶员进行主动介入车辆自动驾驶的横向控制；

以上三个触发条件，结合驾驶员手部是否处于方向盘上、车辆转向灯是否开启及施加于方向盘上的扭矩进行驾驶员主动介入车辆自动驾驶横向控制的判断，即驾驶员是否在自动驾驶时进行主动控制方向盘的判断，三个触发条件均结合两种因素对驾驶员进行主动介入出现情况进行判断，防止因单一因素出现误判的情况，采用驾驶员手部是否处于方向盘上被感应到、是否打开转向灯作为其中一项判断标准，结合驾驶员手部对于方向盘施加扭矩的大小、作为另一项判断标准，即驾驶员手部处于方向盘上、打开转向灯、施加一定大小的扭矩都表明驾驶员有可能进行主动掌控方向盘的动作，有意愿主动介入车辆自动驾驶横向控制，结合其中两种因素判断则确定驾驶员在进行主动介入横向控制的动作，即将车辆自动驾驶横向控制暂停；采用以上判断条件，能够防止驾驶员因道路颠簸改变手部是否处于方向盘接触的状态，误触转向拨杆改变转向灯开启/关闭状态，使得现有的辅助系统误认为驾驶员进行主动介入横向控制的动作，提高判断的准确性，保障驾驶安全；

当车辆自动驾驶横向控制被关闭后，驾驶员自主进行方向盘及车辆的横向控制，则需要判断驾驶员是否需要再次开启车辆自动驾驶横向控制，采用条件D判断驾驶员结束了主动介入横向控制的操作，即当未获取到方向盘上的电容感应信息，车辆转向灯处于关闭状态，且驾驶员施加至方向盘的扭矩小于T2，则认为驾驶员结束主动介入横向控制，自动驾驶横向控制开启，重新进入自动驾驶横向控制的车辆行驶状态，三项判断标准结合表明驾驶员结束了主动介入，需要开启车辆自动驾驶横向控制，进入处于驾驶员手位于方向盘上进行自动驾驶的状态；

当车辆自动驾驶横向控制开启后，再次进行驾驶员是否主动介入横向控制的判断，直至驾驶完成，车辆关闭。

另一实施例中，参考图5，对于自动驾驶过程中，驾驶员手部是否脱离方向盘需要进行检测，即脱手检测并将驾驶员从脱手状态召回，保障能够在车辆出现意外情况时能够及时控制方向盘；

当车辆处于自动驾驶状态时，基于获取的信息，判断是否满足以下触发条件；

条件E：未产生电容感应信息，持续时间大于15S；

条件F：驾驶员施加至方向盘的扭矩小于T1，持续时间大于15S；

其中，T1小于T3；若满足条件E、条件F其中之一，若满足条件E、条件F其中之一，则确定驾驶员处于脱手驾驶状态，向驾驶员发出脱手报警信号，提醒驾驶员将手部放置于方向盘上并保持能够随时进行主动控制方向盘，接管车辆的状态。

本实施例中，进一步地，发出脱手报警信号后，若产生电容感应信息，则关闭脱手报警信号；当驾驶员在脱手报警信号的提醒下将手部放置于方向盘上，则表明驾驶员受到脱手报警信号，并且手部处于方向盘上的状态，则解除报警，否则持续报警。

本实施例中，进一步地，当脱手报警信号持续时间超过预设时间，发出接管报警信号，保持车辆自动驾驶横向控制，报警信号一直发出，驾驶员未作出下一步动作，则表明驾驶员处于未操作或者无法操作的状态，为保证驾驶安全，保持车辆自动驾驶横向控制。

本实施例中，进一步地，步骤S1中，方向盘上的电容感应信息通过安装在方向盘上的电容感应模块获取，驾驶员施加至方向盘的扭矩信息通过安装在方向盘上的扭矩测量模块获取；电容感应模块用于感应驾驶员是否脱手方向盘，扭矩测量模块用于测量驾驶员施加至方向盘的扭矩数值；电容感应模块采用电容感应传感器，扭矩测量模块采用扭矩传感器。

本实施例中，进一步地，参考图2，为方向盘的俯视视角，电容感应模块安装在方向盘上，具体位置为方向盘3点钟位置1，方向盘9点钟位置2；即图2中1所指向的为方向盘3点钟方向上的位置，图2中2指向的为方向盘9点钟方向上的位置，驾驶员手部一般放置在这两处位置，有利于精确的获取驾驶员是否将手部放置在方向盘上的信息。

本申请另一实施例提供一种辅助驾驶员自动驾驶的装置，装置用于实现前述实施例中一种辅助驾驶员自动驾驶的方法，

参考图3，装置包括互相连接的信息获取单元和信息处理单元，

信息获取单元用于获取方向盘上的电容感应信息、驾驶员施加至方向盘的扭矩信息及车辆转向灯开启/关闭信息；

信息处理单元用于基于获取的信息，判断是否满足触发条件并向车辆自动驾驶系统发出控制信号。

该装置起到信息接收、信息判断和控制信号输出的作用，安装在车辆内，通过信息获取单元获取需要判断条件是否满足所需信息，通过信息处理单元进行对获取信息的解析处理，判断是否满足预设的触发条件，当满足条件后，信息处理单元根据确定的驾驶员及车辆状态向车辆的自动驾驶系统发出控制信号，完成根据确定的状态改变车辆自动驾驶系统横向控制的开启/关闭，以及脱手驾驶后进行报警信号、接管报警信号的发出。

更进一步地实施例中，参考图3，信息获取单元包括电容感应模块、扭矩测量模块和转向灯拨杆监测模块，

电容感应模块用于感应驾驶员是否脱手方向盘，扭矩测量模块用于测量驾驶员施加至方向盘的扭矩数值，转向灯拨杆监测模块用于接收转向灯拨杆的开关状态信息；

信息处理单元包括信息接收模块、信息判断模块和确定模块，

信息接收模块用于接收信息获取单元获取的信息，并将获取的信息发送至信息判断模块；信息判断模块用于基于信息接收模块获取的信息进行判断是否满足触发条件，并将判断结果信息发送至确定模块；确定模块基于判断结果信息确定驾驶员状态并将控制信号发送至车辆自动驾驶系统。

更进一步地实施例中，电容感应模块包括安装在方向盘上的电容感应传感器，扭矩测量模块包括安装在方向盘上的扭矩传感器。

更进一步地实施例中，扭矩传感器可选择电位计式扭矩传感器、金属电阻应变片扭矩传感器；扭矩传感器也可采用设置在方向盘转向管柱处安装扭矩传感器进行扭矩信息的获取，测量驾驶员施加方向盘上的扭矩。

更进一步地实施例中，参考图4-5，还包括与信息处理单元连接的状态提示单元，状态提示单元包括方向盘提示模块和信息传输模块，

信息传输模块分别与方向盘提示模块、车辆的人机交互系统连接，信息传输模块用于接收信息处理单元的信息并将车辆状态信息及报警信息传输至方向盘提示模块、人机交互系统，人机交互系统向驾驶员显示车辆状态及发出报警信息；方向盘提示模块包括设置在方向盘上的显示灯，参考图2，显示灯安装在方向盘3点钟位置1和方向盘9点钟位置2，方便驾驶员观察；显示灯同样可安装在方向盘12点钟位置3，即常态下方向盘远离驾驶员的一端位置，该位置靠近汽车前挡风玻璃，处于驾驶员开车观察道路的视线范围更容易观察到显示灯；同样可安装在方向盘其他处于上方的位置，显示灯用于根据车辆状态信息及报警信息显示不同提示色。需要说明的是，显示灯可采用嵌入方式与方向盘连接，显示灯发光部分位于方向盘表面显示提示色；或采用薄膜式显示灯，防止影响驾驶员握住方向盘操作。

当车辆自动横向驾驶开启/暂停时，人机交互系统通过人机界面向驾驶员展示车辆状态，也可通过音响进行播报；当检测到脱手驾驶或者接管报警时，由人机交互系统发出报警提示音提醒驾驶员；车辆的状态采用显示灯进行不同提示色展示不同状态，来提醒驾驶员。

更进一步地实施例中，当车辆处于自动驾驶横向控制关闭状态，显示灯为关闭状态；当车辆处于自动驾驶横向控制开启状态，显示灯显示第一提示色；当车辆处于发出脱手报警信号状态，显示灯显示第二提示色；当车辆处于发出接管报警信号状态，显示灯显示第三提示色。

通过设置不同提示色进行车辆状态的显示，便于驾驶员分辨；例如常见第一提示色采用绿色，第二提示色显示黄色，第三提示色显示红色。

另一实施例中，参考图5，驾驶员驾驶车辆，开启车辆自动驾驶横向控制，此时状态提示单元的显示灯显示绿色，告知驾驶员信息；

当信息处理单元判断满足条件A-C其中之一，则发出控制信号给车辆自动驾驶系统暂停车辆自动驾驶横向控制，显示灯熄灭；

当信息处理单元判断满足条件D，则发出控制信号给车辆自动驾驶系统开启车辆自动驾驶横向控制，显示灯显示绿色；

当信息处理单元判断满足条件E、F其中一个，则由信息处理单元发送信息给人机交互系统，由人机交互系统发出报警信号，同时显示灯显示黄色；

当驾驶员发现报警信号，重新放置在方向盘上，产生电容感应信息，由信息处理单元发送信息给人机交互系统，停止报警信号发出，同时显示灯显示绿色；

当驾驶员一直未发现报警信号，脱手报警信号超过预设时间，人机交互系统发出接管报警信号，同时显示灯显示红色；再进行是否满足暂停车辆自动驾驶横向控制的判断。

更进一步地实施例中，当自动驾驶系统出现故障，或辅助驾驶的装置出现故障，人机交互系统同样会发出接管报警信号，以提醒驾驶员尽快解决风险，保证安全。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。