一种自导向车辆的控制方法及控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种自导向车辆的控制方法及装置，以及一种计算机可读存储介质。该控制方法包括：监测所述自导向车辆的轨迹跟随状态；响应于指示轨迹偏离的监测信号，执行报警缓冲控制以发出车道偏离报警，并对所述自导向车辆进行轨迹偏离缓冲；响应于司机输入的人工接管指令，执行人工接管控制以关闭自动转向功能，并启动手动驾驶功能；以及响应于判断未收到所述司机进一步输入的手动驾驶控制指令，执行安全保证控制以主动制动所述自导向车辆。本发明专利技术能够在自导向车辆发生轨迹偏离的问题时规避车辆的碰撞风险，并在碰撞事故无法避免的情况下降低事故的严重程度。

【技术实现步骤摘要】
一种自导向车辆的控制方法及控制装置
本专利技术涉及自导向车辆的安全控制技术，尤其涉及一种自导向车辆的控制方法，以及一种自导向车辆的控制装置。
技术介绍
自导向车辆是采用感知、定位技术对车辆运行进行电子约束，通过沿虚拟轨道自动转向运行的胶轮式车辆。虚拟轨道的实现方式可以包括地面涂画标识线、电磁感应、高精度定位等形式。按照自导向车辆的运行模式以及实现电子/电气(Electronics/Electrical)系统功能的特点，现有的自导向车辆存在发生由自身控制系统或执行系统故障引起自动转向功能异常的隐患，容易导致的轨迹偏离的问题。当发生上述轨迹偏离情况时，现有的自导向车辆只能通过司机的人工接管来降低车辆碰撞的风险。这种安全控制策略完全依赖司机的快速反应和操作准确性等不可控的因素来保障行车安全。然而，由于车辆速度、司机状况、道路情况、天气情况等运营场景的不确定性，以及车辆偏离轨迹导致事故往往在极短的时间内发生的特点，司机的人工接管无法可靠地保障行车安全，存在较大的失效风险。基于以上描述，本领域亟需一种安全控制技术，用于在自导向车辆发生轨迹偏离的问题时规避车辆的碰撞风险，并在碰撞事故无法避免的情况下降低事故的严重程度。
技术实现思路
以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之前序。为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术提供了一种自导向车辆的控制方法、一种自导向车辆的控制装置，以及一种计算机可读存储介质，用于在自导向车辆发生轨迹偏离的问题时规避车辆的碰撞风险，并在碰撞事故无法避免的情况下降低事故的严重程度。本专利技术提供的上述自导向车辆的控制方法包括：监测所述自导向车辆的轨迹跟随状态；响应于指示轨迹偏离的监测信号，执行报警缓冲控制以发出车道偏离报警，并对所述自导向车辆进行轨迹偏离缓冲；响应于司机输入的人工接管指令，执行人工接管控制以关闭自动转向功能，并启动手动驾驶功能；以及响应于判断未收到所述司机进一步输入的手动驾驶控制指令，执行安全保证控制以主动制动所述自导向车辆。优选地，在本专利技术的一些实施例中，执行所述报警缓冲控制的步骤可以包括：执行车道偏离报警功能，通过声音、光线和/或座椅振动的方式向所述司机发出所述车道偏离报警；执行转向记忆和回转功能，缩小所述自导向车辆的偏离角度以进行所述轨迹偏离缓冲；以及执行限制牵引功率输出功能，发送牵引控制指令限制最高输出扭矩以进行所述轨迹偏离缓冲。优选地，在本专利技术的一些实施例中，执行所述转向记忆和回转功能的步骤可以包括：从所述自导向车辆的转向系统调取前一记忆周期的转矩曲线，其中，所述记忆周期是根据发生所述轨迹偏离与收到所述监测信号的时间差来确定，所述转矩曲线指示所述记忆周期内各时刻的转矩；以及控制所述转向系统根据所述前一记忆周期的转矩曲线执行回转，以缩小所述自导向车辆的偏离角度，其中，执行所述回转的转矩变化量不大于预设的最大转矩变化量，执行所述回转的时长不大于所述记忆周期。可选地，在本专利技术的一些实施例中，所述报警缓冲控制可以通过异构冗余的方式来实施，其中，所述车道偏离报警功能可以通过车辆控制系统及CAN通信网络来实施，所述转向记忆和回转功能可以通过转向系统来实施，所述限制牵引功率输出功能可以通过牵引控制系统来实施。可选地，在本专利技术的一些实施例中，执行所述人工接管控制的步骤可以包括：执行人工接管检测功能，以检测所述司机进一步输入的所述手动驾驶控制指令，其中，所述手动驾驶控制指令包括所述司机对方向盘的干预时间和干预扭矩；以及响应于所述干预时间大于预设的时间阈值和/或所述干预扭矩大于预设的扭矩阈值，判断收到所述司机进一步输入的手动驾驶控制指令，执行自动转向退出控制功能以关闭所述自动转向功能，并启动所述手动驾驶功能以供所述司机通过所述方向盘执行回转。优选地，在本专利技术的一些实施例中，执行所述安全保证控制的步骤可以包括：执行主动制动功能，以统计所述司机的手动接管时间，其中，所述手动接管时间指示自收到所述人工接管指令至所述自动转向功能关闭的时长；以及响应于所述手动接管时间达到预设的第一故障容错时间，判断未收到所述司机进一步输入的手动驾驶控制指令，并主动触发紧急制动器以主动制动所述自导向车辆。优选地，在本专利技术的一些实施例中，执行所述安全保证控制的步骤还可以包括：执行所述主动制动功能，以统计所述司机的人工接管时间，其中，所述人工接管时间指示自收到所述指示轨迹偏离的监测信号至收到所述人工接管指令的时长；以及响应于所述人工接管时间达到预设的第二故障容错时间，判断未收到所述司机输入的人工接管指令，并主动触发紧急制动器以主动制动所述自导向车辆。可选地，在本专利技术的一些实施例中，所述控制方法还可以包括步骤：执行所述安全保证控制的车辆诊断控制功能，以监测所述自导向车辆偏离轨迹的过程，以及导致所述轨迹偏离的系统故障。根据本专利技术的另一方面，本文还提供了一种自导向车辆的控制装置，用于在自导向车辆发生轨迹偏离的问题时规避车辆的碰撞风险，并在碰撞事故无法避免的情况下降低事故的严重程度。本专利技术提供的上述自导向车辆的控制装置适于监测所述自导向车辆的轨迹跟随状态，并包括报警缓冲控制模块、人工接管控制模块及安全保证控制模块。所述报警缓冲控制模块配置为：响应于指示轨迹偏离的监测信号，发出车道偏离报警，并对所述自导向车辆进行轨迹偏离缓冲。所述人工接管控制模块配置为：响应于司机输入的人工接管指令，关闭自动转向功能，并启动手动驾驶功能。所述安全保证控制模块配置为：响应于判断未收到所述司机进一步输入的手动驾驶控制指令，主动制动所述自导向车辆。优选地，在本专利技术的一些实施例中，所述报警缓冲控制模块可以进一步配置为：执行车道偏离报警功能，通过声音、光线和/或座椅振动的方式向所述司机发出所述车道偏离报警；执行转向记忆和回转功能，缩小所述自导向车辆的偏离角度以进行所述轨迹偏离缓冲；以及执行限制牵引功率输出功能，发送牵引控制指令限制最高输出扭矩以进行所述轨迹偏离缓冲。优选地，在本专利技术的一些实施例中，所述报警缓冲控制模块可以进一步配置为：从所述自导向车辆的转向系统调取前一记忆周期的转矩曲线，其中，所述记忆周期是根据发生所述轨迹偏离与收到所述监测信号的时间差来确定，所述转矩曲线指示所述记忆周期内各时刻的转矩；以及控制所述转向系统根据所述前一记忆周期的转矩曲线执行回转，以缩小所述自导向车辆的偏离角度，其中，执行所述回转的转矩变化量不大于预设的最大转矩变化量，执行所述回转的时长不大于所述记忆周期。可选地，在本专利技术的一些实施例中，所述报警缓冲控制模块可以具有异构冗余的架构。所述报警缓冲控制模块可以通过车辆控制系统及CAN通信网络来实施所述车道偏离报警功能，通过转向系统来实施所述转向记忆和回转功能，并通过牵引控制系统来实施所述限制牵引功率输出功能。可选地，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自导向车辆的控制方法，其特征在于，包括：/n监测所述自导向车辆的轨迹跟随状态；/n响应于指示轨迹偏离的监测信号，执行报警缓冲控制以发出车道偏离报警，并对所述自导向车辆进行轨迹偏离缓冲；/n响应于司机输入的人工接管指令，执行人工接管控制以关闭自动转向功能，并启动手动驾驶功能；以及/n响应于判断未收到所述司机进一步输入的手动驾驶控制指令，执行安全保证控制以主动制动所述自导向车辆。/n

【技术特征摘要】
1.一种自导向车辆的控制方法，其特征在于，包括：
监测所述自导向车辆的轨迹跟随状态；
响应于指示轨迹偏离的监测信号，执行报警缓冲控制以发出车道偏离报警，并对所述自导向车辆进行轨迹偏离缓冲；
响应于司机输入的人工接管指令，执行人工接管控制以关闭自动转向功能，并启动手动驾驶功能；以及
响应于判断未收到所述司机进一步输入的手动驾驶控制指令，执行安全保证控制以主动制动所述自导向车辆。


2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，执行所述报警缓冲控制的步骤包括：
执行车道偏离报警功能，通过声音、光线和/或座椅振动的方式向所述司机发出所述车道偏离报警；
执行转向记忆和回转功能，缩小所述自导向车辆的偏离角度以进行所述轨迹偏离缓冲；以及
执行限制牵引功率输出功能，发送牵引控制指令限制最高输出扭矩以进行所述轨迹偏离缓冲。


3.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，执行所述转向记忆和回转功能的步骤包括：
从所述自导向车辆的转向系统调取前一记忆周期的转矩曲线，其中，所述记忆周期是根据发生所述轨迹偏离与收到所述监测信号的时间差来确定，所述转矩曲线指示所述记忆周期内各时刻的转矩；以及
控制所述转向系统根据所述前一记忆周期的转矩曲线执行回转，以缩小所述自导向车辆的偏离角度，其中，执行所述回转的转矩变化量不大于预设的最大转矩变化量，执行所述回转的时长不大于所述记忆周期。


4.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述报警缓冲控制通过异构冗余的方式来实施，其中，所述车道偏离报警功能通过车辆控制系统及CAN通信网络来实施，所述转向记忆和回转功能通过转向系统来实施，所述限制牵引功率输出功能通过牵引控制系统来实施。


5.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，执行所述人工接管控制的步骤包括：
执行人工接管检测功能，以检测所述司机进一步输入的所述手动驾驶控制指令，其中，所述手动驾驶控制指令包括所述司机对方向盘的干预时间和干预扭矩；以及
响应于所述干预时间大于预设的时间阈值和/或所述干预扭矩大于预设的扭矩阈值，判断收到所述司机进一步输入的手动驾驶控制指令，执行自动转向退出控制功能以关闭所述自动转向功能，并启动所述手动驾驶功能以供所述司机通过所述方向盘执行回转。


6.如权利要求5所述的控制方法，其特征在于，执行所述安全保证控制的步骤包括：
执行主动制动功能，以统计所述司机的手动接管时间，其中，所述手动接管时间指示自收到所述人工接管指令至所述自动转向功能关闭的时长；以及
响应于所述手动接管时间达到预设的第一故障容错时间，判断未收到所述司机进一步输入的手动驾驶控制指令，并主动触发紧急制动器以主动制动所述自导向车辆。


7.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于，执行所述安全保证控制的步骤还包括：
执行所述主动制动功能，以统计所述司机的人工接管时间，其中，所述人工接管时间指示自收到所述指示轨迹偏离的监测信号至收到所述人工接管指令的时长；以及
响应于所述人工接管时间达到预设的第二故障容错时间，判断未收到所述司机输入的人工接管指令，并主动触发紧急制动器以主动制动所述自导向车辆。


8.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括：
执行所述安全保证控制的车辆诊断控制功能，以监测所述自导向车辆偏离轨迹的过程，以及导致所述轨迹偏离的系统故障。


9.一种自导向车辆的控制装置，其特征在于，所述控制装置适于监测所述自导向车辆的轨迹跟随状态，并包括：
报警缓...

【专利技术属性】
技术研发人员：张陈林，郭洋洋，肖磊，杨勇，钟汉文，肖化友，周承明，李俊义，李岩，雷春志，
申请(专利权)人：湖南中车智行科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43