一种车辆控制方法及装置与流程

本发明涉及汽车领域，包括一种车辆控制方法及装置。

背景技术：

自动驾驶汽车作为未来交通行业的主要发展趋势，将会极大地改变人们的日常出行习惯，目前,自动驾驶方面的技术大多应用在采用某种装置将驾驶室控制装置(例如：换档器、油门踏板、制动踏板以及方向盘等)集成在一起，然后统一接收驾驶员的指令，从而大大降低驾驶员的工作，而达到半自动或自动驾驶的目的。

然而，上述的自动驾驶技术虽然能够很好的解决驾驶员在驾驶过程中必须协调控制换档器、油门踏板、制动踏板以及方向盘等问题，但并不具备根据外界环境自动计算变速器档位和发动机输出动力的能力，降低自动驾驶的用户体验。

技术实现要素：

有鉴于此，由于现有技术中仅协调控制换档器、油门踏板、制动踏板以及方向盘，不能根据外界环境自动计算变速器档位和发动机输出动力的能力，降低自动驾驶体验的问题。为解决上述问题，本发明的技术方案是这样实现的：

一种车辆控制方法，所述车辆包括自动驾驶系统、人机交互模块、自动控制模块，所述方法包括：若所述车辆的自动驾驶系统处于开启状态，则获取所述车辆的当前行驶速度、当前驾驶档位和当前环境信息；根据所述车辆的当前行驶速度、当前驾驶档位和所述当前环境信息，提示用户输入驾驶模式信息；接收用户通过所述人机交互模块输入的所述车辆的驾驶模式信息，并根据所述驾驶模式信息确定所述车辆的目标行驶速度和目标驾驶档位；通过自动控制模块将所述车辆的当前驾驶档位调节至所述目标驾驶挡位，并将所述当前行驶速度调节至所述目标驾驶速度。

进一步的，所述当前环境信息包括所述车辆与障碍物的距离、所述距离其变化率以及交通指示标志。

进一步的，所述驾驶模式信息包括自动模式、运动模式和经济模式。

进一步的，所述根据所述驾驶模式信息确定所述车辆的目标行驶速度和目标驾驶档位的步骤，包括：根据所述目标行驶速度和所述当前行驶速度，获取目标加速度；根据所述目标加速度获取目标驾驶档位和发动机目标输出扭矩转速。

进一步的，所述通过自动控制模块控制所述车辆的当前驾驶档位、当前行驶速度至所述目标驾驶挡位和目标驾驶速度的步骤，包括：判断所述当前驾驶挡位和所述当前行驶速度是否符合目标驾驶挡位和目标行驶速度；若不符合，则通过所述自动控制模块根据所述目标驾驶档位和发动机目标输出扭矩转速，调整所述车辆的当前驾驶档位至所述目标驾驶挡位，并调整发动机当前输出扭矩转速至发动机目标输出扭矩转速，以调整所述当前行驶速度至所述目标驾驶速度。

相对于现有技术，本发明所述的车辆控制方法具有以下优势：若所述车辆的自动驾驶系统处于开启状态，则获取所述车辆的当前行驶速度、当前驾驶档位和当前环境信息；根据所述车辆的当前行驶速度、当前驾驶档位和所述当前环境信息，提示用户输入驾驶模式信息；接收用户通过所述人机交互模块输入的所述车辆的驾驶模式信息，并根据所述驾驶模式信息确定所述车辆的目标行驶速度和目标驾驶档位；通过自动控制模块将所述车辆的当前驾驶档位调节至所述目标驾驶挡位，并将所述当前行驶速度调节至所述目标驾驶速度；主要采用环境识别系统和人机交互系统实现此系统输入信息的计算整车的目标驾驶信息，根据此驾驶信息来实现目标速度的调整，从而控制更加智能的控制车辆的驾驶状态，提高了车辆自动驾驶功能的用户体验。

本发明的另一目的在于提出一种车辆控制装置，所述车辆包括自动驾驶系统、人机交互模块、自动控制模块，所述装置包括：当前驾驶信息获取模块，用于若所述车辆的自动驾驶系统处于开启状态，则获取所述车辆的当前行驶速度、当前驾驶档位和当前环境信息；提示模块，用于根据所述车辆的当前行驶速度、当前驾驶档位和所述当前环境信息，提示用户输入驾驶模式信息；目标驾驶信息获取模块，用于接收用户通过所述人机交互模块输入的所述车辆的驾驶模式信息，并根据所述驾驶模式信息确定所述车辆的目标行驶速度和目标驾驶档位；调整模块，用于通过自动控制模块将所述车辆的当前驾驶档位调节至所述目标驾驶挡位，并将所述当前行驶速度调节至所述目标驾驶速度。

进一步的，所述当前环境信息包括所述车辆与障碍物的距离、所述距离其变化率以及交通指示标志。

进一步的，所述驾驶模式信息包括自动模式、运动模式和经济模式。

进一步的，所述目标驾驶信息获取模块，包括：目标加速度获取子模块，用于根据所述目标行驶速度和所述当前行驶速度，获取目标加速度；目标驾驶信息获取子模块，用于根据所述目标加速度获取目标驾驶档位和发动机目标输出扭矩转速。

进一步的，所述调整模块，包括：判断子模块，用于判断所述当前驾驶挡位和所述当前行驶速度是否符合目标驾驶挡位和目标行驶速度；调整子模块，用于若不符合，则通过所述自动控制模块根据所述目标驾驶档位和发动机目标输出扭矩转速，调整所述车辆的当前驾驶档位至所述目标驾驶挡位，并调整发动机当前输出扭矩转速至发动机目标输出扭矩转速，以调整所述当前行驶速度至所述目标驾驶速度。

所述一种车辆控制装置与上述一种车辆控制方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例一所述的一种车辆控制方法的流程图；

图2为本发明实施例一中整车控制模块流程示意图；

图3为本发明实施例二所述的一种车辆控制方法的流程图；

图4为一中整车控制各模块交互示意图；

图5为本发明实施例三所述的一种车辆控制装置的结构框图；

图6为本发明实施例三所述的一种车辆控制装置的结构框图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

名词解释：

ems：enginemanagementsystem发动机管理系统

tcu：transmissioncontrolunite变速器控制系统

esp：electronicstabilityprogram电子稳定控制系统

vcu：vehiclecontrolunite整车控制器

hmi：humanmachineinterface人机交互系统

自动驾驶汽车(autonomousvehicles；self-pilotingautomobile)又称无人驾驶汽车、电脑驾驶汽车、或轮式移动机器人，是一种通过电脑系统实现无人驾驶的智能汽车。目前的无人驾驶技术在驾驶过程中通过协调控制换档器、油门踏板、制动踏板以及方向盘，来辅助驾驶员驾驶车辆。

驾驶模式：通过控制车辆的发动机转速和扭矩输出，体现车辆的不同驾驶性能，通常包括自动模式、运动模式和经济模式，例如，在普通模式下车子会在2000转速情况下自动升档，而在运动模式下则会提高到3000转，目的是使车子保持有足够的扭矩，运动模式下发动机声音大，提速快，转速高，油耗大。而自动模式下，自动驾驶汽车可以根据预设的数据进行行驶，或开始获取车辆行驶数据，再根据驾驶员驾驶意图行驶。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

实施例一

参照图1，为本发明实施例所述的一种车辆控制方法的流程图，所述车辆包括自动驾驶系统、人机交互模块、自动控制模块，所述方法具体可以包括如下步骤：

步骤101，若所述车辆的自动驾驶系统处于开启状态，则获取所述车辆的当前行驶速度、当前驾驶档位和当前环境信息。

本发明实施例中，当用户切换驾驶模式再自动驾驶模式时，即车辆的自动驾驶系统处于开启状态时，通过车辆中各模块检测车辆的当前行驶数据，例如，通过vcu(vehiclecontrolunite整车控制器)连接的发动机管理系统ems、变速器控制系统tcu等，获取车辆发动机转速、以及当前的挡位信息，再通过设置在车辆上的摄像头、感应元件获取车辆当前环境信息，例如，周围障碍物之间的距离，以及车辆当前所处的坡度等驾驶环境信息。

在实际应用中，当车辆启动时，整车控制模块通过检测越野路面巡航功能的开启信号，进一步检测自动驾驶系统是否处于开启状态。其中，当驾驶员操作驾驶模式开关时，开关模块发送驾驶模式开关信号(drivingmode)经过lin总线至车身控制模块bcm(bodycontrolmodule)，bcm将驾驶模式开关信号(drivingmode)转化为模式信号(drvmod)转发至can总线，然后由can总线将模式信号(drvmod)转发至整车控制模块。整车控制模块向各子系统发送模式请求信号(vcu_drvmod)，获取各子系统关于车辆驾驶的数据，各子系统根据整车控制器的模式请求信号正确响应后，将各自的状态信号反馈至整车控制模块，此时主控制模块发送模式显示信号至ip上，等待驾驶员的进一步操作。

步骤102，根据所述车辆的当前行驶速度、当前驾驶档位和所述当前环境信息，提示用户输入驾驶模式信息。

本发明实施例中，当通过步骤101获取车辆的驾驶信息以及驾驶环境信息后，提示用户选择车辆驾驶模式，通常为普通模式、经济模式和运动模式，用户可以根据在车辆触控显示屏上显示的方式，提示用户进行驾驶模式的选择。

步骤103，接收用户通过所述人机交互模块输入的所述车辆的驾驶模式信息，并根据所述驾驶模式信息确定所述车辆的目标行驶速度和目标驾驶档位。

本发明实施例中，当通过hmi(humanmachineinterface人机交互系统)获取用户输入的驾驶模式后，根据在步骤101中获取的当前驾驶信息和驾驶环境信息，以及用户的驾驶意图(已选择的驾驶模式)，确定适合当前驾驶换号，以及用户需要的目标驾驶速度和驾驶挡位。

在实际应用中，当自动驾驶系统的开关被按下时，其开关信号经过lin线发送至bcm，bcm将该信号转发至can总线，整车控制器接收此信号后，并获取车辆的驾驶状态信息，例如，整车控制模块通过角度判断模块获取车辆当前倾斜角度，并根据该角度进行判断车辆当前行驶路况的坡度。等获取所有需要的驾驶信息和环境信息后，提示用户输入驾驶请求。

其中，自动驾驶系统功能的开启指令可由触发该功能开关生成，开启自动驾驶系统功能的指令可以通过预设的自动驾驶系统功能开关触发，该开关可以是设置在车辆控制面板上的物理按键，也可以是设置在行车电脑触控屏幕上的触控按键，本发明实施例对此不加以限制。

同样地，用户通过hmi输入驾驶模式，可以是通过物理按键，或者行车电脑触控屏幕上的触控按键，本发明实施例对此不加以限制。

步骤104，通过自动控制模块将所述车辆的当前驾驶档位调节至所述目标驾驶挡位，并将所述当前行驶速度调节至所述目标驾驶速度。

本发明实施例中，当通过用户选择的驾驶模式确定目标速度和目标挡位后，vcu按照上坡控制模式协调各子系统，例如，将当前车辆的驾驶模式(例如，越野路况对应运动模式)控制信号发送至发动机管理模块ems，变速器控制模块tcu、四驱控制模块、车辆悬架状态、电子稳定控制模块等，控制车辆速度和挡位至目标速度和目标挡位。

如图2所示的，自动控制模块可以连接环境识别系统和人机交互系统，接收环境识别系统发送的车辆驾驶环境信息，以及接收人机交互系统中用户选择的驾驶模式信息，并利用内部预设的逻辑对输入信息进行处理后，通过自动换挡系统向发动机管理系统控制器和变速器控制系统控制器发出控制指令，从而使发动机和变速器按照系统需求工作。

在本发明实施例中，在所述车辆的自动驾驶系统处于开启状态，获取所述车辆的当前行驶速度、当前驾驶档位和当前环境信息，并根据所述车辆的当前行驶速度、当前驾驶档位和所述当前环境信息，提示用户输入驾驶模式信息，根据该驾驶模式信息确定车辆的目标行驶速度和目标驾驶档位后，调整车辆的当前驾驶档位调节至目标驾驶挡位，并将所述当前行驶速度调节至所述目标驾驶速度。实现了根据当前驾驶环境信息和驾驶员的驾驶意图，控制车辆改变驾驶状态，以实现更加智能的自动驾驶方式，提高了用户的驾驶体验。

实施例二

参照图3，为本发明实施例所述的一种车辆控制方法的流程图，所述车辆包括自动驾驶系统、人机交互模块、自动控制模块，所述方法具体可以包括如下步骤：

步骤201，若所述车辆的自动驾驶系统处于开启状态，则获取所述车辆的当前行驶速度、当前驾驶档位和当前环境信息；

此步骤与步骤101相同，在此不再详述。

优选地，所述当前环境信息包括所述车辆与障碍物的距离、所述距离其变化率以及交通指示标志。

本发明实施例中，通过车辆上已设置的摄像头和感应元件获取车辆的环境信息，例如，通过车辆距离感应元件检测到的路况信息为：前方、左侧、右侧都有距离较近的障碍物同时后方无障碍物，以及获取当前车速为零等这些信息后；或者通过摄像头检测到前方的红绿灯标识为红灯时，进入步骤202。

步骤202，根据所述车辆的当前行驶速度、当前驾驶档位和所述当前环境信息，提示用户输入驾驶模式信息；

此步骤与步骤102相同，在此不再详述。

优选地，所述驾驶模式信息包括自动模式、运动模式和经济模式。

本发明实施例中，当接收的人机交互信息为经济模式或自动驾驶，前方、左侧、右侧都有距离较近的障碍物同时后方无障碍物，当前车速为零等这些信息后，自动选换挡系统会根据当前的状态计算输出，发动机低速低扭矩，变速器挂倒车档，并控制车辆倒车缓慢起动进行倒车。或者当接收的人机交互信息为经济模式，前方出现红灯，则自动选换挡系统会根据当前的状态计算输出，发动机低速低扭矩，变速器挂低速档、并控制制动踏板踏下，根据前方障碍物距离或停车线距离，控制车辆缓慢停车。

当然，在实际应用中，用户可以随时对自动驾驶系统进行主动干预，例如根据车辆的当前环境信息和驾驶模式，自动驾驶系统选择倒挡后，并不符合用户的驾驶意图，那么用户可以通过停止自动驾驶功能的方式进行干预。对用户主动干预的方式本发明实施例不加以限制。

步骤203，接收用户通过所述人机交互模块输入的所述车辆的驾驶模式信息，并根据所述目标行驶速度和所述当前行驶速度，获取目标加速度。

本发明实施例中，如图4所示的，当前系统接收到的路况信息和驾驶员输入信息，计算得出车辆的目标转速，同时，此系统会根据收到的车轮转速信号、发动机当前转速和变速器当前档位等信息，计算得出车辆的实际转速，然后，系统根据车辆目标速度和当前速度计算得出车辆的目标加速度，这个值反映了外界和驾驶员对整车动力系统的需要。

步骤204，根据所述目标加速度获取目标驾驶档位和发动机目标输出扭矩转速。

本发明实施例中，如图4所示，并且系统会根据不同策略计算出不同的变速器档位和发动机输出转速扭矩的组合(组合的原则主要考虑驾驶模式和安全等)，从而满足目标加速度的需求，并将变速器档位和发动机输出转速扭矩的组合分别发送至变速器控制系统，以及发送机管理系统。

步骤205，判断所述当前驾驶挡位和所述当前行驶速度是否符合目标驾驶挡位和目标行驶速度。

本发明实施例中，当变速器控制系统和发送机管理系统，分别接收到变速器目标挡位和目标行驶速度后，判断当前驾驶挡位和当前的行驶速度是否与之相匹配。

步骤206，若不符合，则通过所述自动控制模块根据所述目标驾驶档位和发动机目标输出扭矩转速，调整所述车辆的当前驾驶档位至所述目标驾驶挡位，并调整发动机当前输出扭矩转速至发动机目标输出扭矩转速，以调整所述当前行驶速度至所述目标驾驶速度。

本发明实施例中，目标驾驶速度和当前驾驶速度不匹配时，例如当前驾驶速度在50，目标驾驶速度70，那么就将目标驾驶速度发送至发动机管理系统，以调整发动机当前输出扭矩转速至发动机目标输出扭矩转速。同样地，若当前驾驶挡位不符合目标驾驶挡位，将目标驾驶挡位信息发送至变速器控制系统，将当前驾驶挡位调整至目标驾驶挡位。其中，系统会选取最优的档位和发动机转速扭矩组合，并分别向变速器控制系统控制器发出档位指令，向发动机管理系统控制器发出转速和扭矩的指令。

在实际应用中，不止通过变速器控制器以及发动机来调整车辆的行驶状态，还可以通过整车控制器根据加速踏板开度辅助调整发动机可用扭矩。如果车辆处于起步状态，则还可以根据车辆当前驾驶状态，即整车控制器根据四轮轮速信号、车辆偏航角速度信号、手刹工作信号、制动灯信号、识别车辆运动状态及车轮滑移率等，计算车辆起步时发动机需克服的力，并调整至车辆当前状态至目标驾驶状态。

例如，自动驾驶模式下，整车控制器可计算当前发动机需求牵引力，进而得到需求扭矩，并控制各系统进行如下协调：

ems系统：响应整车控制器发送的扭矩请求，输出恒定的或在一定波动范围内的实际扭矩；

tcu系统：响应整车控制器发送的档位控制，同时根据发动机转速、油门踏板深度、车速信息控制车辆当前档位和目标档位；

四驱系统：响应整车控制器的驱动指令，同时车辆进入低速四驱模式，中央差速器锁止，车辆进入全时四驱；

悬架：升至最高

esp系统：检测车轮状态，控制车轮滑移率在一定范围内，防止车轮打滑过多造成动力损失。

hmi系统：仪表上会有指示灯对于自动驾驶状态进行展示，当前车辆的环境信息和驾驶信息，例如显示坡度及正在上坡或下坡，以及系统默认安全车速范围。

在自动驾驶模式下，各子系统通过相应的响应协同工作，使车辆在不同的驾驶环境下自动控制油门开度、发动机转速、变速器挡位、制动和方向保持车辆的匀速行驶，智能辅助驾驶员控制车辆符合目标行驶状态安全行驶。

在本发明实施例中，系统根据接收到的路况信息和驾驶员输入信息，计算得出车辆的目标转速；同时，此系统会根据收到的车轮转速信号、发动机当前转速和变速器当前档位等信息，计算得出车辆的实际转速；接着，系统根据车辆目标速度和当前速度计算得出车辆的目标加速度，这个值反映了外界和驾驶员对整车动力系统的需要。系统会根据不同策略计算出不同的变速器档位和发动机输出转速扭矩的组合(组合的原则主要考虑驾驶模式和安全等)，从而满足目标加速度的需求；最后，系统会选取最优的档位和发动机转速扭矩组合，并分别向变速器控制系统控制器发出档位指令，向发动机管理系统控制器发出转速和扭矩的指令；此外，系统还会及时采集整车状态信息(主要是速度等)来校验变速器和发动机是否按照指令工作，实现闭环控制，进而实现自动驾驶模式下更精确的和智能的自动驾驶功能，提供用户的驾驶体验。

实施例三

参照图5，为本发明实施例所述的一种车辆控制装置的结构框图，所述车辆包括自动驾驶系统、人机交互模块、自动控制模块，所述装置具体包括以下模块，

当前驾驶信息获取模块301、提示模块302、下坡控制模块目标驾驶信息获取模块303、调整模块304。

参照6下面分别详细介绍各模块的功能以及各模块之间的交互关系。

当前驾驶信息获取模块301，用于若所述车辆的自动驾驶系统处于开启状态，则获取所述车辆的当前行驶速度、当前驾驶档位和当前环境信息；

优选地，所述当前环境信息包括所述车辆与障碍物的距离、所述距离其变化率以及交通指示标志。

提示模块302，用于根据所述车辆的当前行驶速度、当前驾驶档位和所述当前环境信息，提示用户输入驾驶模式信息；

优选地，所述驾驶模式信息包括自动模式、运动模式和经济模式。

目标驾驶信息获取模块303，用于接收用户通过所述人机交互模块输入的所述车辆的驾驶模式信息，并根据所述驾驶模式信息确定所述车辆的目标行驶速度和目标驾驶档位；

优选地，所述目标驾驶信息获取模块303，包括：

目标加速度获取子模块3031，用于根据所述目标行驶速度和所述当前行驶速度，获取目标加速度；

目标驾驶信息获取子模块3032，用于根据所述目标加速度获取目标驾驶档位和发动机目标输出扭矩转速。

调整模块304，用于通过自动控制模块将所述车辆的当前驾驶档位调节至所述目标驾驶挡位，并将所述当前行驶速度调节至所述目标驾驶速度。

优选地，所述调整模块304，包括：

判断子模块3041，用于判断所述当前驾驶挡位和所述当前行驶速度是否符合目标驾驶挡位和目标行驶速度；

调整子模块3042，用于若不符合，则通过所述自动控制模块根据所述目标驾驶档位和发动机目标输出扭矩转速，调整所述车辆的当前驾驶档位至所述目标驾驶挡位，并调整发动机当前输出扭矩转速至发动机目标输出扭矩转速，以调整所述当前行驶速度至所述目标驾驶速度。

在本发明实施例中，系统根据接收到的路况信息和驾驶员输入信息，计算得出车辆的目标转速；同时，此系统会根据收到的车轮转速信号、发动机当前转速和变速器当前档位等信息，计算得出车辆的实际转速；接着，系统根据车辆目标速度和当前速度计算得出车辆的目标加速度，这个值反映了外界和驾驶员对整车动力系统的需要。系统会根据不同策略计算出不同的变速器档位和发动机输出转速扭矩的组合(组合的原则主要考虑驾驶模式和安全等)，从而满足目标加速度的需求；最后，系统会选取最优的档位和发动机转速扭矩组合，并分别向变速器控制系统控制器发出档位指令，向发动机管理系统控制器发出转速和扭矩的指令；此外，系统还会及时采集整车状态信息(主要是速度等)来校验变速器和发动机是否按照指令工作，实现闭环控制，进而实现自动驾驶模式下更精确的和智能的自动驾驶功能，提供用户的驾驶体验。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。