一种基于C-EPS系统的自动驾驶切换方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于C‑EPS系统的自动驾驶切换方法，当转向盘输入转矩小于下阈值时，车辆切换成自动驾驶模式，当转向盘输入转矩大于下阈值时，车辆切换成人工驾驶模式，在切换成人工驾驶模式后，当转向盘的角加速度大于转向盘的角加速度阈值，且转向盘输入转矩超过转向盘输入转矩的上阈值，此时驾驶系统判断车辆处于紧急状态，若此时驾驶员操控的转向盘转角和C‑EPS系统的转向盘目标转角同向，且转向盘转角趋近于转向盘目标转角，驾驶系统切换成紧急转向模式，协助人工驾驶模式完成紧急情况的规避。本发明专利技术可以有效根据驾驶人的驾驶状况进行驾驶模式的切换，降低驾驶带来的危害。

【技术实现步骤摘要】
一种基于C-EPS系统的自动驾驶切换方法及装置
本专利技术涉及汽车自动驾驶
，特别是一种基于C-EPS系统的自动驾驶切换方法及装置。
技术介绍
在一般驾驶车辆的过程中，驾驶人员由于时间或者身体等原因，在驾驶一段时间后会出现及时疲劳的情况，如果继续驾驶就会是疲劳驾驶。因此目前车辆的智能化程度越来越高，逐渐出现了自动驾驶车辆。而自动驾驶汽车已经成为当代汽车发展的焦点，自动驾驶汽车融合了各种先进的技术能够让汽车在无驾驶人的状态下安全驾驶，增加了道路安全性和提高了道路效率，降低了驾驶人风险行为的交通事故率。但是这一先进的技术涉及到安全问题，因此如何有效根据驾驶人的驾驶状况，并通过切换自动驾驶模式来避免驾驶行为导致的交通事故，降低驾驶带来的危害成为了申请人亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种基于C-EPS系统的自动驾驶切换方法及装置。本专利技术可以有效根据驾驶人的驾驶状况进行驾驶模式的切换，降低驾驶带来的危害。此外，本专利技术还可以实现对道路路面质量和路面的附着系数的感知，以提升自动驾驶系统对于车辆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于C-EPS系统的自动驾驶切换方法，包括驾驶系统，驾驶系统中设置有自动驾驶模式、紧急转向模式和人工驾驶模式；在人工驾驶模式中，C-EPS系统处于助力模式；在自动驾驶模式中，C-EPS系统处于主动转向模式；在紧急转向模式中，C-EPS系统处于紧急助力主动转向模式；其特征在于：所述C-EPS系统根据转向盘转速和转向盘转动惯量计算转向盘输入转矩的下阈值；当转向盘输入转矩小于下阈值时，车辆切换成自动驾驶模式，当转向盘输入转矩大于下阈值时，车辆切换成人工驾驶模式；在切换成人工驾驶模式后，当转向盘的角加速度大于转向盘的角加速度阈值，且转向盘输入转矩超过转向盘输入转矩的上阈值，此时驾驶系统判断车辆...

【技术特征摘要】
1.一种基于C-EPS系统的自动驾驶切换方法，包括驾驶系统，驾驶系统中设置有自动驾驶模式、紧急转向模式和人工驾驶模式；在人工驾驶模式中，C-EPS系统处于助力模式；在自动驾驶模式中，C-EPS系统处于主动转向模式；在紧急转向模式中，C-EPS系统处于紧急助力主动转向模式；其特征在于：所述C-EPS系统根据转向盘转速和转向盘转动惯量计算转向盘输入转矩的下阈值；当转向盘输入转矩小于下阈值时，车辆切换成自动驾驶模式，当转向盘输入转矩大于下阈值时，车辆切换成人工驾驶模式；在切换成人工驾驶模式后，当转向盘的角加速度大于转向盘的角加速度阈值，且转向盘输入转矩超过转向盘输入转矩的上阈值，此时驾驶系统判断车辆处于紧急状态，若此时驾驶员操控的转向盘转角和C-EPS系统的转向盘目标转角同向，且转向盘转角趋近于转向盘目标转角，驾驶系统切换成紧急转向模式，协助人工驾驶模式完成紧急情况的规避。


2.根据权利要求1所述的基于C-EPS系统的自动驾驶切换方法，其特征在于：所述转向盘输入转矩的下阈值为：



式中：Ic为转向盘转动惯量；为转向盘的角加速度，即转向盘转角的二阶导数。


3.根据权利要求1所述的基于C-EPS系统的自动驾驶切换方法，其特征在于：所述的转向盘角加速度阈值和转向盘输入转矩的上阈值的计算过程为：建立C-EPS系统的模型：



式中：A为系统状态空间矩阵，表示为：

Kx为转向管柱芯轴刚度；Bc为转向管柱阻尼；Jc为转向管柱转动惯量；j为转向电机减速器减速比；Jeq为转向传动机构、转向器等效转动惯量；Keq为转向传动机构、转向器等效刚度；Beq为转向传动机构、转向器等效阻尼；Kb为转向电机电磁转矩常数；Ke为转向电机反电势系数；Rm为转向电机的电枢电感；Lm为转向电机的电枢电阻；

θc为转向盘转角；转向盘转速，即转向盘转角的一阶导数；θm为电机转角；为转向电机转速，即转向电机转角的一阶导数；Im是转向电机的电流；B1为控制矩阵，表示为：

u＝ud，为驱动电压；B2为干扰输入矩阵，表示为：

w为干扰输入，w＝[ThTR]T，Th为转向输入力矩，当处于自动驾驶模式时，Th＝0；TR为转向阻力矩；Tm为转向电机输出转矩；C为输出矩阵，表示为：



根据车辆动力学数学模型和转向输入力矩Th、车辆车速v以及转向电机的电流Im计算所得的助力力矩Tc，实时计算当前车速下的横摆角速度β及侧向加速度ay；当横摆角速度β及侧向加速度ay均大于当前车速下的横摆角速度上阈值和侧向加速度的上阈值当前的转向输入力矩Th和转向盘的角加速度即为当前车速下的转向输入力矩上阈值和转向盘角加速度阈值
所述横摆角速度上阈值和侧向加速度的上阈值分别为：
β(v)＝βmax(v)·k2；



aymax(v)为当前车速下最大侧向加速度，βm...

【专利技术属性】
技术研发人员：虞忠潮，李强，王燮辉，朱兴旺，
申请(专利权)人：杭州世宝汽车方向机有限公司，浙江科技学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33