CN118701097B - 基于智能汽车方向盘的车道偏离感应方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种基于智能汽车方向盘的车道偏离感应方法及系统。该方法通过传感模块获取车辆行驶方向上障碍物的障碍物信息,并将障碍物信息发送至车辆控制模块,以使车辆控制模块根据障碍物信息生成辅助驾驶避让路线,并在辅助驾驶避让路线上至少存在部分规划路线需要控制车辆的至少部分从第一车道跨越至第二车道时,车辆控制模块向微控制器发送车道偏离预警指令,进而使微控制器响应于车道偏离预警指令,生成感应提示指令,并将感应提示指令发送至感应单元,以通过感应单元对车辆上的驾驶员进行车道偏离预警提示,从而在需要跨越车道时向驾驶员提前发出车道偏离预警,以提供驾驶员进行及时地驾驶介入,有效提升了驾驶安全性和智能化水平。
Description
技术领域
本申请涉及数据处理技术,尤其涉及一种基于智能汽车方向盘的车道偏离感应方法及系统。
背景技术
随着自动驾驶技术和高级驾驶辅助系统的发展,智能汽车已经成为汽车行业的一个重要发展方向。为了提升行车安全性和驾驶体验,智能汽车通常配备了一系列传感器和执行机构,能够实时监测车辆周围的环境并辅助驾驶员做出决策。其中,车道偏离预警系统是一项重要的主动安全技术,它可以在车辆无意识地偏离车道时提醒驾驶员。
然而,传统的车道偏离预警系统通常采用音响或者屏幕显示警告的方式提醒驾驶员注意车道偏离的情况,而无法在需要进行避障时,提前对车辆的车道偏离行为进行预警。
发明内容
本申请提供一种基于智能汽车方向盘的车道偏离感应方法及系统,用以能够在车辆行驶过程中实时监测并响应障碍物信息时,自动规划避让路线,并在需要跨越车道时向驾驶员提前发出车道偏离预警。
第一方面,本申请提供一种基于智能汽车方向盘的车道偏离感应方法,应用于智能汽车控制系统,所述智能汽车控制系统包括传感模块、车辆控制模块以及智能方向盘,所述传感模块与所述车辆控制模块通信连接,所述智能方向盘包括方向盘本体、微控制器以及感应单元,所述微控制器分别与所述车辆控制模块以及所述感应单元通信连接,所述感应单元设置于所述方向盘本体上;所述方法,包括:
通过所述传感模块获取车辆行驶方向上障碍物的障碍物信息,并将所述障碍物信息发送至所述车辆控制模块,所述车辆当前行驶在第一车道上;
所述车辆控制模块根据所述障碍物信息生成辅助驾驶避让路线,所述辅助驾驶避让路线用于指示所述车辆对所述障碍物进行避让;
若在所述辅助驾驶避让路线上至少存在部分规划路线需要控制所述车辆的至少部分从所述第一车道跨越至第二车道,则所述车辆控制模块向所述微控制器发送车道偏离预警指令;
所述微控制器响应于所述车道偏离预警指令,生成感应提示指令,并将所述感应提示指令发送至所述感应单元,以通过所述感应单元对所述车辆上的驾驶员进行车道偏离预警提示。
在上述方案中,通过智能汽车控制系统中的传感模块、车辆控制模块和智能方向盘协同工作,能够在车辆行驶过程中实时监测并响应障碍物信息,自动规划避让路线,并在需要跨越车道时向驾驶员提前发出车道偏离预警,以提供驾驶员进行及时地驾驶介入,有效提升了驾驶安全性和智能化水平。
可选的,所述感应单元包括振动单元,所述振动单元设置于所述方向盘本体上;对应的,在所述车辆控制模块向所述微控制器发送车道偏离预警指令之前,还包括:
所述车辆控制模块根据所述辅助驾驶避让路线确定从所述第一车道跨越至所述第二车道的跨越车道数量以及所述辅助驾驶避让路线上的最大转向角,其中,在所述跨越车道数量计数中未包括所述第一车道,但包括所述第二车道;
所述车辆控制模块获取所述车辆的当前速度以及所述车辆与所述障碍物之间的当前距离;
所述车辆控制模块根据所述跨越车道数量、所述当前速度、所述当前距离以及所述最大转向角确定振动频率。
在上述方案中,通过增加振动单元作为感应单元的一部分,并根据跨越车道数量、当前速度和当前距离等参数动态调整振动频率,使得车道偏离预警更加精准和个性化,能够根据具体情况提供不同强度的预警提示,增强了驾驶员的感知效果和反应速度。
可选的,在所述根据所述跨越车道数量、所述当前速度、所述当前距离以及所述最大转向角确定振动频率之前,还包括:
所述车辆控制模块根据所述跨越车道数量、所述当前速度、所述当前距离以及所述最大转向角确定用于表征所述跨越车道数量重要程度的第一权重值、用于表征所述当前速度重要程度的第二权重值、用于表征所述当前距离重要程度的第三权重值以及用于表征所述最大转向角重要程度的第四权重值。
在上述方案中,进一步细化了振动频率的调节机制,通过引入各个影响因素的权重值,使得各参数在决定振动频率时的作用得以量化和平衡,提高了预警系统的灵活性和适应性,能够更好地适应不同驾驶场景下的需求。
可选的,所述感应单元包括振动单元,所述振动单元设置于所述方向盘本体上;对应的,在所述车辆控制模块向所述微控制器发送车道偏离预警指令之前,还包括:
所述车辆控制模块根据所述辅助驾驶避让路线确定从所述第一车道跨越至所述第二车道的跨越车道数量以及所述辅助驾驶避让路线上的最大转向角,其中,在所述跨越车道数量计数中未包括所述第一车道,但包括所述第二车道;
所述车辆控制模块获取所述车辆的当前速度以及所述车辆与所述障碍物之间的当前距离;
所述车辆控制模块利用公式1,并根据所述跨越车道数量、所述当前速度、所述当前距离以及所述最大转向角确定振动频率,所述车道偏离预警指令包括所述振动频率,所述振动频率为所述振动单元在所述车辆完成避让所述障碍物之前的时段内的振动频率,所述公式1为:
其中,为车道偏离风险等级特征值;为预设振动频率;为振动频率调节系数;为第一权重值,为第二权重值,为第三权重值,为第四权重值。
在上述方案中,通过引入最大转向角作为影响振动频率的参数之一,并结合跨越车道数量、当前速度和当前距离等因素,进一步提升了车道偏离预警的准确性和可靠性。
具体的,在上述方案的公式1中,通过综合考虑从第一车道跨越至第二车道的跨越车道数量、车辆的当前速度、车辆与障碍物之间的当前距离以及辅助驾驶避让路线上的最大转向角这四个关键因素,进而计算出振动频率。这一计算方式不仅提高了车道偏离预警的精准度,还确保了预警提示的及时性和有效性。通过考虑跨越车道数量,反映了避让动作的复杂性和紧迫性,跨越车道越多,风险越高,因此振动频率应相应增加以引起驾驶员的注意。通过考虑当前速度,车辆速度越快,避让操作的难度和风险就越大,通过调整振动频率可以反映出这种紧迫性。通过考虑当前距离,与障碍物的距离越近,避让的紧迫性就越高,振动频率的增加能够促使驾驶员更快地做出反应。通过考虑最大转向角,辅助驾驶避让路线上的最大转向角越大,意味着避让动作的难度和复杂性越高,也需要通过增加振动频率来提醒驾驶员。可见,通过将这些因素量化并整合到公式1中,系统能够动态地计算出最适合当前驾驶情境的振动频率,从而为驾驶员提供既不过于突兀也不过于迟钝的预警提示。这种个性化的预警方式不仅提升了驾驶安全性,还增强了驾驶的舒适性和智能化体验。
可选的,在所述根据所述跨越车道数量、所述当前速度、所述当前距离以及所述最大转向角确定振动频率之前,还包括:
所述车辆控制模块利用公式2,并根据所述跨越车道数量、所述当前速度、所述当前距离以及所述最大转向角确定所述第一权重值、所述第二权重值、所述第三权重值以及所述第四权重值,所述公式2为:
其中,为预设第一权重标定值,为预设第二权重标定值,为预设第三权重标定值,为预设第四权重标定值,为预设第一权重调整系数,为预设第二权重调整系数,为预设第三权重调整系数,为预设第四权重调整系数,为预设最大安全避让速度,为预设最大安全避让距离,为预设最大安全转向角。
在上述方案中,对各个因素所对应的权重值进行动态且针对性地调整,为振动频率的调节提供了更加明确的依据,使得预警系统能够更准确地反映车道偏离的风险程度。
具体的,上述的权重分配机制使得系统能够根据不同因素的相对重要性来灵活调整振动频率,从而进一步提高车道偏离预警的准确性和个性化程度。公式2通过预设的权重标定值和调整系数,结合当前的驾驶条件(如速度、距离、跨越车道数量和最大转向角),动态地计算出第一权重值、第二权重值、第三权重值和第四权重值。这些权重值不仅反映了各因素在特定驾驶情境下的相对重要性,还考虑了系统的安全标准和预设的安全边界(如预设最大安全避让速度、预设最大安全避让距离和预设最大安全转向角)。通过这种方式,系统能够更加智能地评估车道偏离风险,并根据实际情况动态调整振动频率。例如,在跨越车道数量较多但当前速度较低的情况下,系统可能会适当增加速度因素的权重,以降低振动频率,避免过度提醒;而在当前距离非常近且需要大幅度转向避让时,系统则会相应增加距离和最大转向角因素的权重,提高振动频率以警示驾驶员迅速做出反应。
可选的,在所述根据所述跨越车道数量、所述当前速度、所述当前距离以及所述最大转向角确定振动频率之前,还包括:
所述车辆控制模块获取所述车辆上的驾驶员的身份信息,并根据所述身份信息确定驾驶习惯设置数据,所述驾驶习惯设置数据包括预设振动频率调节系数;
所述车辆控制模块利用公式3,并根据所述驾驶习惯设置数据、所述跨越车道数量、所述当前速度、所述当前距离以及所述最大转向角确定所述振动频率调节系数,所述公式3为:
其中,为预设振动频率调节系数,为预设整体调整因子,为预设调整因子第一分量,为预设调整因子第二分量。
在上述方案中,通过引入驾驶员身份信息和驾驶习惯设置数据,实现了车道偏离预警系统的个性化设置。根据驾驶员的驾驶习惯自动调整振动频率调节系数,使得预警提示更加符合驾驶员的个人喜好和习惯,提升了驾驶体验和舒适度。
具体的,通过引入驾驶员身份信息和驾驶习惯设置数据,实现了车道偏离预警系统的深度个性化定制。该公式将预设振动频率调节系数与驾驶员的特定驾驶习惯相结合,通过计算得到一个动态调整的振动频率调节系数,进而更加贴合每个驾驶员的实际需求和偏好。公式3中包含了预设振动频率调节系数、预设整体调整因子以及根据驾驶员身份信息确定的预设调整因子第一分量和第二分量。这些因子共同作用,根据驾驶员的驾驶习惯(如是否偏好较强的预警提示、是否经常在高速或复杂路况下驾驶等)来调整振动频率调节系数。这样,在面临车道偏离风险时,系统能够根据驾驶员的个人习惯来调整振动频率,确保预警提示既不过分打扰驾驶员,又能有效地引起其注意。通过这种个性化调整机制,公式3不仅提升了车道偏离预警系统的用户满意度和接受度,还增强了驾驶的安全性和舒适度。
可选的,所述振动单元包括振动子单元阵列,所述振动子单元阵列包括均匀布置在所述方向盘本体周向方向上的至少四个振动子单元;对应的,在所述车辆控制模块根据所述障碍物信息生成辅助驾驶避让路线之后,还包括:
所述车辆控制模块根据所述辅助驾驶避让路线确定避让方向,所述避让方向为从所述第一车道指向所述第二车道的避让矢量方向,所述车道偏离预警指令包括所述矢量方向所对应的方向信息;
所述微控制器根据所述方向信息从所述振动子单元阵列中确定至少一个目标振动子单元,以将所述感应提示指令仅发送至所述目标振动子单元,所述方向盘本体的转动中心指向所述目标振动子单元在所述方向盘本体上的设置位置的特征向量与所述矢量方向之间的特征夹角为锐角。
在上述方案中,通过在方向盘上设置振动子单元阵列,并根据避让方向确定目标振动子单元进行振动提示,使得车道偏离预警的提示方式更加直观和明确,驾驶员可以通过方向盘上特定位置的振动感受到避让方向的信息,从而更快地做出反应。
可选的,所述微控制器根据所述方向信息从所述振动子单元阵列中确定至少一个目标振动子单元,包括:
所述微控制器获取所述智能方向盘的当前转角,以根据所述当前转角以及所述振动子单元阵列中各个振动子单元在所述方向盘本体上的初始位置确定各个振动子单元的当前位置,所述初始位置为所述智能方向盘的转角为零时所述振动子单元在所述方向盘本体上的设置位置;
所述微控制器根据所述振动子单元阵列中各个振动子单元的当前位置确定候选振动子单元集合,所述方向盘本体的转动中心指向所述候选振动子单元集合中的各个候选振动子单元的当前位置的特征向量与所述矢量方向之间的特征夹角为锐角;
所述微控制器根据所述候选振动子单元集合确定所述目标振动子单元,所述目标振动子单元为所述候选振动子单元集合中所述特征夹角最小的候选振动子单元。
可选的,所述感应单元还包括电容传感器以及提示灯单元,所述电容传感器以及所述提示灯单元设置于所述方向盘本体上;对应的,在所述将所述感应提示指令发送至所述感应单元之后,还包括:
通过所述电容传感器获取所述智能方向盘的握持信号,并将所述握持信号发送至所述微控制器;
若所述微控制器确定所述握持状态为所述驾驶员未握持所述智能方向盘,则微控制器响应于所述感应提示指令,控制所述提示灯单元进行闪烁提示。
在上述方案中,通过优化目标振动子单元的确定方法,以及引入电容传感器和提示灯单元等感应单元,进一步提升了车道偏离预警系统的智能化水平。系统能够根据方向盘的当前转角和避让方向等信息,自动选择最合适的振动子单元进行提示,并通过提示灯单元对未握持方向盘的驾驶员进行额外提醒,确保了预警信息的全面覆盖和有效传达。
可选的,所述提示灯单元包括均匀布置在所述方向盘本体周向方向上的提示灯序列;对应的,在所述车辆控制模块根据所述辅助驾驶避让路线确定避让方向之后,还包括:
所述微控制器根据所述避让方向确定所述智能方向盘对应的转动方向;
所述微控制器根据所述转动方向生产提示灯点亮信号序列,所述提示灯点亮信号序列用于按照所述智能方向盘的第一圆周方向依次点亮所述提示灯序列,所述第一圆周方向与所述转动方向相一致。
在上述方案中,通过根据避让方向确定提示灯点亮信号序列,实现了提示灯单元的动态提示功能。提示灯序列按照智能方向盘的转动方向依次点亮,为驾驶员提供了更为直观和明确的避让方向指示,有助于驾驶员更快地做出正确的驾驶决策。
第二方面,本申请提供一种智能汽车控制系统,包括:传感模块、车辆控制模块以及智能方向盘,所述传感模块与所述车辆控制模块通信连接,所述智能方向盘包括方向盘本体、微控制器以及感应单元,所述微控制器分别与所述车辆控制模块以及所述感应单元通信连接,所述感应单元设置于所述方向盘本体上;
通过所述传感模块获取车辆行驶方向上障碍物的障碍物信息,并将所述障碍物信息发送至所述车辆控制模块,所述车辆当前行驶在第一车道上;
所述车辆控制模块根据所述障碍物信息生成辅助驾驶避让路线,所述辅助驾驶避让路线用于指示所述车辆对所述障碍物进行避让;
若在所述辅助驾驶避让路线上至少存在部分规划路线需要控制所述车辆的至少部分从所述第一车道跨越至第二车道,则所述车辆控制模块向所述微控制器发送车道偏离预警指令;
所述微控制器响应于所述车道偏离预警指令,生成感应提示指令,并将所述感应提示指令发送至所述感应单元,以通过所述感应单元对所述车辆上的驾驶员进行车道偏离预警提示。
可选的,所述感应单元包括振动单元,所述振动单元设置于所述方向盘本体上;对应的,在所述车辆控制模块向所述微控制器发送车道偏离预警指令之前,还包括:
所述车辆控制模块根据所述辅助驾驶避让路线确定从所述第一车道跨越至所述第二车道的跨越车道数量以及所述辅助驾驶避让路线上的最大转向角,其中,在所述跨越车道数量计数中未包括所述第一车道,但包括所述第二车道;
所述车辆控制模块获取所述车辆的当前速度以及所述车辆与所述障碍物之间的当前距离;
所述车辆控制模块根据所述跨越车道数量、所述当前速度、所述当前距离以及所述最大转向角确定振动频率。
可选的,在所述根据所述跨越车道数量、所述当前速度、所述当前距离以及所述最大转向角确定振动频率之前,还包括:
所述车辆控制模块根据所述跨越车道数量、所述当前速度、所述当前距离以及所述最大转向角确定用于表征所述跨越车道数量重要程度的第一权重值、用于表征所述当前速度重要程度的第二权重值、用于表征所述当前距离重要程度的第三权重值以及用于表征所述最大转向角重要程度的第四权重值。
可选的,所述感应单元包括振动单元,所述振动单元设置于所述方向盘本体上;对应的,在所述车辆控制模块向所述微控制器发送车道偏离预警指令之前,还包括:
所述车辆控制模块根据所述辅助驾驶避让路线确定从所述第一车道跨越至所述第二车道的跨越车道数量以及所述辅助驾驶避让路线上的最大转向角,其中,在所述跨越车道数量计数中未包括所述第一车道,但包括所述第二车道;
所述车辆控制模块获取所述车辆的当前速度以及所述车辆与所述障碍物之间的当前距离;
所述车辆控制模块利用公式1,并根据所述跨越车道数量、所述当前速度、所述当前距离及所述最大转向角确定振动频率,所述车道偏离预警指令包括所述振动频率,所述振动频率为所述振动单元在所述车辆完成避让所述障碍物之前的时段内的振动频率,所述公式1为:
其中,为车道偏离风险等级特征值;为预设振动频率;为振动频率调节系数;为第一权重值,为第二权重值,为第三权重值,为第四权重值。
可选的,在所述根据所述跨越车道数量、所述当前速度、所述当前距离以及所述最大转向角确定振动频率之前,还包括:
所述车辆控制模块利用公式2,并根据所述跨越车道数量、所述当前速度、所述当前距离以及所述最大转向角确定所述第一权重值、所述第二权重值、所述第三权重值以及所述第四权重值,所述公式2为:
其中,为预设第一权重标定值,为预设第二权重标定值,为预设第三权重标定值,为预设第四权重标定值,为预设第一权重调整系数,为预设第二权重调整系数,为预设第三权重调整系数,为预设第四权重调整系数,为预设最大安全避让速度,为预设最大安全避让距离,为预设最大安全转向角。
可选的,在所述根据所述跨越车道数量、所述当前速度、所述当前距离以及所述最大转向角确定振动频率之前,还包括:
所述车辆控制模块获取所述车辆上的驾驶员的身份信息,并根据所述身份信息确定驾驶习惯设置数据,所述驾驶习惯设置数据包括预设振动频率调节系数;
所述车辆控制模块利用公式3,并根据所述驾驶习惯设置数据、所述跨越车道数量、所述当前速度、所述当前距离以及所述最大转向角确定所述振动频率调节系数,所述公式3为:
其中,为预设振动频率调节系数,为预设整体调整因子,为预设调整因子第一分量,为预设调整因子第二分量。
可选的,所述振动单元包括振动子单元阵列,所述振动子单元阵列包括均匀布置在所述方向盘本体周向方向上的至少四个振动子单元;对应的,在所述车辆控制模块根据所述障碍物信息生成辅助驾驶避让路线之后,还包括:
所述车辆控制模块根据所述辅助驾驶避让路线确定避让方向,所述避让方向为从所述第一车道指向所述第二车道的避让矢量方向,所述车道偏离预警指令包括所述矢量方向所对应的方向信息;
所述微控制器根据所述方向信息从所述振动子单元阵列中确定至少一个目标振动子单元,以将所述感应提示指令仅发送至所述目标振动子单元,所述方向盘本体的转动中心指向所述目标振动子单元在所述方向盘本体上的设置位置的特征向量与所述矢量方向之间的特征夹角为锐角。
可选的,所述微控制器根据所述方向信息从所述振动子单元阵列中确定至少一个目标振动子单元,包括:
所述微控制器获取所述智能方向盘的当前转角,以根据所述当前转角以及所述振动子单元阵列中各个振动子单元在所述方向盘本体上的初始位置确定各个振动子单元的当前位置,所述初始位置为所述智能方向盘的转角为零时所述振动子单元在所述方向盘本体上的设置位置;
所述微控制器根据所述振动子单元阵列中各个振动子单元的当前位置确定候选振动子单元集合,所述方向盘本体的转动中心指向所述候选振动子单元集合中的各个候选振动子单元的当前位置的特征向量与所述矢量方向之间的特征夹角为锐角;
所述微控制器根据所述候选振动子单元集合确定所述目标振动子单元,所述目标振动子单元为所述候选振动子单元集合中所述特征夹角最小的候选振动子单元。
可选的,所述感应单元还包括电容传感器以及提示灯单元,所述电容传感器以及所述提示灯单元设置于所述方向盘本体上;对应的,在所述将所述感应提示指令发送至所述感应单元之后,还包括:
通过所述电容传感器获取所述智能方向盘的握持信号,并将所述握持信号发送至所述微控制器;
若所述微控制器确定所述握持状态为所述驾驶员未握持所述智能方向盘,则微控制器响应于所述感应提示指令,控制所述提示灯单元进行闪烁提示。
可选的,所述提示灯单元包括均匀布置在所述方向盘本体周向方向上的提示灯序列;对应的,在所述车辆控制模块根据所述辅助驾驶避让路线确定避让方向之后,还包括:
所述微控制器根据所述避让方向确定所述智能方向盘对应的转动方向;
所述微控制器根据所述转动方向生产提示灯点亮信号序列,所述提示灯点亮信号序列用于按照所述智能方向盘的第一圆周方向依次点亮所述提示灯序列,所述第一圆周方向与所述转动方向相一致。
第三方面,本申请提供一种电子设备,包括:
处理器;以及,
存储器,用于存储所述处理器的可执行指令;
其中,所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行第一方面中所述的任一种可能的方法。
第四方面,本申请提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令,所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现第一方面中所述的任一种可能的方法。
本申请提供的基于智能汽车方向盘的车道偏离感应方法及系统,通过传感模块获取车辆行驶方向上障碍物的障碍物信息,并将障碍物信息发送至车辆控制模块,以使车辆控制模块根据障碍物信息生成辅助驾驶避让路线,并在辅助驾驶避让路线上至少存在部分规划路线需要控制车辆的至少部分从第一车道跨越至第二车道时,车辆控制模块向微控制器发送车道偏离预警指令,进而使微控制器响应于车道偏离预警指令,生成感应提示指令,并将感应提示指令发送至感应单元,以通过感应单元对车辆上的驾驶员进行车道偏离预警提示,从而能够在车辆行驶过程中实时监测并响应障碍物信息,自动规划避让路线,并在需要跨越车道时向驾驶员提前发出车道偏离预警,以提供驾驶员进行及时地驾驶介入,有效提升了驾驶安全性和智能化水平。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。
图1是本申请根据一示例实施例示出的基于智能汽车方向盘的车道偏离感应方法的流程示意图;
图2是本申请根据另一示例实施例示出的基于智能汽车方向盘的车道偏离感应方法的流程示意图;
图3是本申请根据一示例实施例示出的智能汽车控制系统的结构示意图;
图4是本申请根据一示例实施例示出的电子设备的结构示意图。
通过上述附图,已示出本申请明确的实施例,后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
为了解决上述问题,本申请提供的实施例,在系统架构设计上,构建了一个包含传感模块、车辆控制模块以及智能方向盘的智能汽车控制系统。传感模块负责实时获取车辆行驶方向上的障碍物信息,车辆控制模块则根据这些信息生成辅助驾驶避让路线,并在必要时向智能方向盘发送车道偏离预警指令。智能方向盘作为关键部件,不仅具备传统方向盘的功能,还集成了微控制器和感应单元,用于接收预警指令并向驾驶员提供直观的预警提示。
当车辆行驶过程中遇到需要避让的障碍物,且避让路线涉及车道变更时,车辆控制模块会向智能方向盘发送车道偏离预警指令。这一机制的核心在于,通过对障碍物信息、车辆状态(如当前速度、与障碍物的距离)以及避让路线的综合评估,判断是否需要向驾驶员发出预警。
为了提高预警效果,本发明在智能方向盘上设置了振动单元作为感应单元的一部分。车辆控制模块根据跨越车道数量、当前速度、当前距离以及最大转向角等参数,动态调整振动频率,实现预警提示的个性化与精准化。通过公式化的计算方法,系统能够科学地确定振动频率,确保预警提示既不过于突兀也不过于迟钝,从而有效提升驾驶员的感知效果和反应速度。
为了进一步提高预警系统的灵活性和适应性,在本申请中,还引入了权重值计算公式。车辆控制模块根据当前的驾驶条件(如跨越车道数量、当前速度、当前距离以及最大转向角),结合预设的权重标定值和调整系数,动态地计算出各参数的权重值。这些权重值反映了各因素在特定驾驶情境下的相对重要性,有助于系统更加准确地评估车道偏离风险并调整振动频率。
此外,本申请还考虑了驾驶员的个性化需求。通过获取驾驶员的身份信息并确定其驾驶习惯设置数据(如预设振动频率调节系数),系统能够自动调整预警提示方式以更好地适应驾驶员的个人喜好和习惯。这种个性化设置不仅提升了驾驶的舒适度,还有助于提高驾驶员对预警提示的接受度和响应速度。
而为了确保预警信息的全面覆盖和有效传达,本申请还在智能方向盘上设置了电容传感器和提示灯单元等感应单元。当驾驶员未握持方向盘时,系统能够通过提示灯单元的闪烁提示来引起驾驶员的注意。同时,通过优化提示灯点亮信号序列的生成方式(如根据避让方向依次点亮提示灯序列),系统还能够为驾驶员提供更为直观和明确的避让方向指示。
图1是本申请根据一示例实施例示出的基于智能汽车方向盘的车道偏离感应方法的流程示意图。如图1所示,本实施例提供的方法,包括:
S101、通过传感模块获取车辆行驶方向上障碍物的障碍物信息,并将障碍物信息发送至车辆控制模块。
本实施例提供的方法可以是应用于智能汽车控制系统,智能汽车控制系统包括传感模块、车辆控制模块以及智能方向盘,传感模块与车辆控制模块通信连接,智能方向盘包括方向盘本体、微控制器以及感应单元,微控制器分别与车辆控制模块以及感应单元通信连接,感应单元设置于方向盘本体上。
在本步骤中,通过传感模块获取车辆行驶方向上障碍物的障碍物信息,并将障碍物信息发送至车辆控制模块,车辆当前行驶在第一车道上。
具体的,在智能汽车行驶过程中,其内置的传感模块(如激光雷达、雷达传感器、摄像头等)会持续监测车辆前方及侧方的路况信息。当检测到车辆行驶方向上存在障碍物时,传感模块会立即捕捉这些障碍物的详细信息,包括但不限于障碍物的距离、大小、位置及移动速度等。随后,传感模块将采集到的障碍物信息通过通信接口(如CAN总线)实时发送给车辆控制模块,以便后续处理。
S102、车辆控制模块根据障碍物信息生成辅助驾驶避让路线。
在本步骤中,车辆控制模块根据障碍物信息生成辅助驾驶避让路线,辅助驾驶避让路线用于指示车辆对障碍物进行避让。
具体的,车辆控制模块在接收到传感模块发送的障碍物信息后,会立即启动避让路线规划算法。该算法会综合考虑车辆的当前位置、速度、加速度以及障碍物的具体位置、大小等因素,计算出一条最优的辅助驾驶避让路线。这条路线旨在指导车辆安全、有效地避开障碍物,并尽量减少对周围交通流的影响。规划完成后,车辆控制模块会将辅助驾驶避让路线信息存储在内存中,以便后续使用。值得说明的,在智能汽车系统中,车辆控制模块根据传感模块提供的障碍物信息生成辅助驾驶避让路线,这一过程通常依赖于路径规划和决策算法。这些算法旨在找到一条安全、高效的路径,使车辆能够避开障碍物并继续其行驶任务。
可选的,可以是采用路径查找和图形遍历算法,适合用于寻找两点间的最短路径。在智能汽车避障应用中,可以考虑车辆的起始位置、目标位置以及障碍物的位置,通过评估每个可能路径的成本(通常包括距离成本和启发式成本),来找到最优的避让路线。假设车辆在一条直路上行驶,前方突然出现一个静止的障碍物。车辆控制模块使用路径查找和图形遍历算法,将车辆的当前位置设为起点,前方无障碍的某个安全位置设为终点,同时考虑障碍物作为不可通行区域。算法会计算并比较多条可能绕过障碍物的路径,最终选择成本最低(即路径最短且安全性最高)的路径作为避让路线。
可选的,还可以是采用动态窗口算法,该方法根据车辆当前的速度和加速度限制,预测车辆在未来短时间内的可能轨迹,并从中选择一条既能避开障碍物又能朝着目标前进的最佳轨迹。当智能汽车检测到前方有障碍物时,动态窗口法会根据车辆当前的速度、加速度以及转向能力,模拟出未来几秒内车辆可能行驶的一系列轨迹。通过评估这些轨迹与障碍物的距离、轨迹的平滑度以及是否接近目标点等因素,选择最优的轨迹作为避让路线。
可选的,还可以是采用人工势场算法,该算法模拟了一个虚拟的力场,其中目标点对车辆产生吸引力,而障碍物则产生排斥力。车辆在这些力的综合作用下移动,从而避开障碍物并朝向目标前进。在智能汽车避障中,人工势场法会将障碍物视为高势能区域(产生排斥力),目标位置视为低势能区域(产生吸引力)。车辆在这些力的作用下规划出一条避开高势能区域(障碍物)并朝向低势能区域(目标点)的路径作为避让路线。
值得说明的,在本实施例中,并不对传感模块的具体形式以及生成辅助驾驶避让路线算法的具体形式进行限定。
S103、车辆控制模块向微控制器发送车道偏离预警指令。
若在辅助驾驶避让路线上至少存在部分规划路线需要控制车辆的至少部分从第一车道跨越至第二车道,则车辆控制模块向微控制器发送车道偏离预警指令。
具体的,车辆控制模块在生成辅助驾驶避让路线后,会进一步判断该路线是否涉及车道变更。如果避让路线中至少存在部分规划路线需要控制车辆的至少部分从当前行驶的车道(第一车道)跨越至相邻车道(第二车道),则车辆控制模块会判定存在车道偏离风险。此时,车辆控制模块会向智能方向盘中的微控制器发送车道偏离预警指令。该指令包含了关于车道偏离风险的详细信息,如偏离方向、偏离程度及预计持续时间等。
S104、微控制器响应于车道偏离预警指令,生成感应提示指令,并将感应提示指令发送至感应单元。
在本步骤中,微控制器响应于车道偏离预警指令,生成感应提示指令,并将感应提示指令发送至感应单元,以通过感应单元对车辆上的驾驶员进行车道偏离预警提示。
具体的,当微控制器接收到来自车辆控制模块的车道偏离预警指令后,会立即启动预警提示机制。根据预设的提示策略,微控制器会生成相应的感应提示指令,并将这些指令发送至智能方向盘上的感应单元。感应单元通常由多种传感器和执行器组成,用于接收并响应微控制器的指令,从而向驾驶员提供直观的预警提示。
在接收到感应提示指令后,智能方向盘上的感应单元会立即执行相应的预警动作。可选的,感应单元包括振动单元和提示灯单元。振动单元会按照指令中的振动频率和模式进行振动,通过方向盘的触觉反馈来提醒驾驶员注意车道偏离风险。同时,提示灯单元也会根据指令点亮相应的指示灯或进行闪烁提示,以视觉方式进一步增强预警效果。通过这种多感官的预警提示方式,本发明能够更有效地提高驾驶员对车道偏离风险的感知能力和反应速度。
在本实施例中,通过传感模块获取车辆行驶方向上障碍物的障碍物信息,并将障碍物信息发送至车辆控制模块,以使车辆控制模块根据障碍物信息生成辅助驾驶避让路线,并在辅助驾驶避让路线上至少存在部分规划路线需要控制车辆的至少部分从第一车道跨越至第二车道时,车辆控制模块向微控制器发送车道偏离预警指令,进而使微控制器响应于车道偏离预警指令,生成感应提示指令,并将感应提示指令发送至感应单元,以通过感应单元对车辆上的驾驶员进行车道偏离预警提示,从而能够在车辆行驶过程中实时监测并响应障碍物信息,自动规划避让路线,并在需要跨越车道时向驾驶员提前发出车道偏离预警,以提供驾驶员进行及时地驾驶介入,有效提升了驾驶安全性和智能化水平。
图2是本申请根据另一示例实施例示出的基于智能汽车方向盘的车道偏离感应方法的流程示意图。如图2所示,本实施例提供的基于智能汽车方向盘的车道偏离感应方法,包括:
S201、通过传感模块获取车辆行驶方向上障碍物的障碍物信息,并将障碍物信息发送至车辆控制模块。
在本步骤中,通过传感模块获取车辆行驶方向上障碍物的障碍物信息,并将障碍物信息发送至车辆控制模块,车辆当前行驶在第一车道上。
具体的,在智能汽车行驶过程中,其内置的传感模块(如激光雷达、雷达传感器、摄像头等)会持续监测车辆前方及侧方的路况信息。当检测到车辆行驶方向上存在障碍物时,传感模块会立即捕捉这些障碍物的详细信息,包括但不限于障碍物的距离、大小、位置及移动速度等。随后,传感模块将采集到的障碍物信息通过通信接口(如CAN总线)实时发送给车辆控制模块,以便后续处理。
S202、车辆控制模块根据障碍物信息生成辅助驾驶避让路线。
在本步骤中,车辆控制模块根据障碍物信息生成辅助驾驶避让路线,辅助驾驶避让路线用于指示车辆对障碍物进行避让。
具体的,车辆控制模块在接收到传感模块发送的障碍物信息后,会立即启动避让路线规划算法。该算法会综合考虑车辆的当前位置、速度、加速度以及障碍物的具体位置、大小等因素,计算出一条最优的辅助驾驶避让路线。这条路线旨在指导车辆安全、有效地避开障碍物,并尽量减少对周围交通流的影响。规划完成后,车辆控制模块会将辅助驾驶避让路线信息存储在内存中,以便后续使用。值得说明的,在智能汽车系统中,车辆控制模块根据传感模块提供的障碍物信息生成辅助驾驶避让路线,这一过程通常依赖于路径规划和决策算法。这些算法旨在找到一条安全、高效的路径,使车辆能够避开障碍物并继续其行驶任务。
S203、车辆控制模块根据辅助驾驶避让路线确定从第一车道跨越至第二车道的跨越车道数量以及辅助驾驶避让路线上的最大转向角。
在本实施例中,感应单元还可以进一步包括振动单元,振动单元设置于方向盘本体上。
在本步骤中,车辆控制模块根据辅助驾驶避让路线确定从第一车道跨越至第二车道的跨越车道数量以及辅助驾驶避让路线上的最大转向角,其中,在跨越车道数量计数中未包括第一车道,但包括第二车道。
S204、车辆控制模块获取车辆的当前速度以及车辆与障碍物之间的当前距离。
在本步骤中,车辆控制模块获取车辆的当前速度以及车辆与障碍物之间的当前距离。
S205、车辆控制模块根据跨越车道数量、当前速度、当前距离以及最大转向角确定振动频率。
在本步骤中,车辆控制模块利用公式1,并根据跨越车道数量、当前速度、当前距离以及最大转向角确定振动频率,车道偏离预警指令包括振动频率,振动频率为振动单元在车辆完成避让障碍物之前的时段内的振动频率,公式1为:
其中,为车道偏离风险等级特征值;为预设振动频率;为振动频率调节系数;为第一权重值,为第二权重值,为第三权重值,为第四权重值。
值得说明的,对于上述的第一权重值、第二权重值、第三权重值以及第四权重值的确定,可以是车辆控制模块利用公式2,并根据跨越车道数量、当前速度、当前距离以及最大转向角确定第一权重值、第二权重值、第三权重值以及第四权重值,公式2为:
其中,为预设第一权重标定值,为预设第二权重标定值,为预设第三权重标定值,为预设第四权重标定值,为预设第一权重调整系数,为预设第二权重调整系数,为预设第三权重调整系数,为预设第四权重调整系数,为预设最大安全避让速度,为预设最大安全避让距离,为预设最大安全转向角。
此外,对于上述振动频率调节系数的确定,可以是车辆控制模块获取车辆上的驾驶员的身份信息,并根据身份信息确定驾驶习惯设置数据,驾驶习惯设置数据包括预设振动频率调节系数;
车辆控制模块利用公式3,并根据驾驶习惯设置数据、跨越车道数量、当前速度、当前距离以及最大转向角确定振动频率调节系数,公式3为:
其中,为预设振动频率调节系数,为预设整体调整因子,为预设调整因子第一分量,为预设调整因子第二分量。
S206、车辆控制模块向微控制器发送车道偏离预警指令。
若在辅助驾驶避让路线上至少存在部分规划路线需要控制车辆的至少部分从第一车道跨越至第二车道,则车辆控制模块向微控制器发送车道偏离预警指令。
具体的,车辆控制模块在生成辅助驾驶避让路线后,会进一步判断该路线是否涉及车道变更。如果避让路线中至少存在部分规划路线需要控制车辆的至少部分从当前行驶的车道(第一车道)跨越至相邻车道(第二车道),则车辆控制模块会判定存在车道偏离风险。此时,车辆控制模块会向智能方向盘中的微控制器发送车道偏离预警指令。该指令包含了关于车道偏离风险的详细信息,如偏离方向、偏离程度及预计持续时间等。
S207、微控制器响应于车道偏离预警指令,生成感应提示指令,并将感应提示指令发送至感应单元。
在本步骤中,微控制器响应于车道偏离预警指令,生成感应提示指令,并将感应提示指令发送至感应单元,以通过感应单元对车辆上的驾驶员进行车道偏离预警提示。
在一种可能的实现方式中,振动单元包括振动子单元阵列,振动子单元阵列包括均匀布置在方向盘本体周向方向上的至少四个振动子单元。
车辆控制模块根据辅助驾驶避让路线确定避让方向,避让方向为从第一车道指向第二车道的避让矢量方向,车道偏离预警指令包括矢量方向所对应的方向信息。
微控制器根据方向信息从振动子单元阵列中确定至少一个目标振动子单元,以将感应提示指令仅发送至目标振动子单元,方向盘本体的转动中心指向目标振动子单元在方向盘本体上的设置位置的特征向量与矢量方向之间的特征夹角为锐角。
进一步的,对于微控制器根据方向信息从振动子单元阵列中确定至少一个目标振动子单元,可以是包括:
微控制器获取智能方向盘的当前转角,以根据当前转角以及振动子单元阵列中各个振动子单元在方向盘本体上的初始位置确定各个振动子单元的当前位置,初始位置为智能方向盘的转角为零时振动子单元在方向盘本体上的设置位置;
微控制器根据振动子单元阵列中各个振动子单元的当前位置确定候选振动子单元集合,方向盘本体的转动中心指向候选振动子单元集合中的各个候选振动子单元的当前位置的特征向量与矢量方向之间的特征夹角为锐角;
微控制器根据候选振动子单元集合确定目标振动子单元,目标振动子单元为候选振动子单元集合中特征夹角最小的候选振动子单元。
而在另一种可能的实现方式中,感应单元还包括电容传感器以及提示灯单元,电容传感器以及提示灯单元设置于方向盘本体上。
可以通过电容传感器获取智能方向盘的握持信号,并将握持信号发送至微控制器。若微控制器确定握持状态为驾驶员未握持智能方向盘,则微控制器响应于感应提示指令,控制提示灯单元进行闪烁提示。
通过优化目标振动子单元的确定方法,以及引入电容传感器和提示灯单元等感应单元,进一步提升了车道偏离预警系统的智能化水平。系统能够根据方向盘的当前转角和避让方向等信息,自动选择最合适的振动子单元进行提示,并通过提示灯单元对未握持方向盘的驾驶员进行额外提醒,确保了预警信息的全面覆盖和有效传达。
进一步的,提示灯单元包括均匀布置在方向盘本体周向方向上的提示灯序列。微控制器可以根据避让方向确定智能方向盘对应的转动方向。然后,微控制器根据转动方向生产提示灯点亮信号序列,提示灯点亮信号序列用于按照智能方向盘的第一圆周方向依次点亮提示灯序列,第一圆周方向与转动方向相一致。
通过根据避让方向确定提示灯点亮信号序列,实现了提示灯单元的动态提示功能。提示灯序列按照智能方向盘的转动方向依次点亮,为驾驶员提供了更为直观和明确的避让方向指示,有助于驾驶员更快地做出正确的驾驶决策。
图3是本申请根据一示例实施例示出的智能汽车控制系统的结构示意图。如图3所示,本实施例提供的智能汽车控制系统300,包括:传感模块310、车辆控制模块320以及智能方向盘330,所述传感模块310与所述车辆控制模块320通信连接,所述智能方向盘330包括方向盘本体、微控制器以及感应单元,所述微控制器分别与所述车辆控制模块320以及所述感应单元通信连接,所述感应单元设置于所述方向盘本体上;
通过所述传感模块310获取车辆行驶方向上障碍物的障碍物信息,并将所述障碍物信息发送至所述车辆控制模块320,所述车辆当前行驶在第一车道上;
所述车辆控制模块320根据所述障碍物信息生成辅助驾驶避让路线,所述辅助驾驶避让路线用于指示所述车辆对所述障碍物进行避让;
若在所述辅助驾驶避让路线上至少存在部分规划路线需要控制所述车辆的至少部分从所述第一车道跨越至第二车道,则所述车辆控制模块320向所述微控制器发送车道偏离预警指令;
所述微控制器响应于所述车道偏离预警指令,生成感应提示指令,并将所述感应提示指令发送至所述感应单元,以通过所述感应单元对所述车辆上的驾驶员进行车道偏离预警提示。
可选的,所述感应单元包括振动单元,所述振动单元设置于所述方向盘本体上;对应的,在所述车辆控制模块320向所述微控制器发送车道偏离预警指令之前,还包括:
所述车辆控制模块320根据所述辅助驾驶避让路线确定从所述第一车道跨越至所述第二车道的跨越车道数量以及所述辅助驾驶避让路线上的最大转向角,其中,在所述跨越车道数量计数中未包括所述第一车道,但包括所述第二车道;
所述车辆控制模块320获取所述车辆的当前速度以及所述车辆与所述障碍物之间的当前距离;
所述车辆控制模块320根据所述跨越车道数量、所述当前速度、所述当前距离以及所述最大转向角确定振动频率。
可选的,在所述根据所述跨越车道数量、所述当前速度、所述当前距离以及所述最大转向角确定振动频率之前,还包括:
所述车辆控制模块320根据所述跨越车道数量、所述当前速度、所述当前距离以及所述最大转向角确定用于表征所述跨越车道数量重要程度的第一权重值、用于表征所述当前速度重要程度的第二权重值、用于表征所述当前距离重要程度的第三权重值以及用于表征所述最大转向角重要程度的第四权重值。
可选的,所述感应单元包括振动单元,所述振动单元设置于所述方向盘本体上;对应的,在所述车辆控制模块320向所述微控制器发送车道偏离预警指令之前,还包括:
所述车辆控制模块320根据所述辅助驾驶避让路线确定从所述第一车道跨越至所述第二车道的跨越车道数量以及所述辅助驾驶避让路线上的最大转向角,其中,在所述跨越车道数量计数中未包括所述第一车道,但包括所述第二车道;
所述车辆控制模块320获取所述车辆的当前速度以及所述车辆与所述障碍物之间的当前距离;
所述车辆控制模块320利用公式1,并根据所述跨越车道数量、所述当前速度、所述当前距离以及所述最大转向角确定振动频率,所述车道偏离预警指令包括所述振动频率,所述振动频率为所述振动单元在所述车辆完成避让所述障碍物之前的时段内的振动频率,所述公式1为:
其中,为车道偏离风险等级特征值;为预设振动频率;为振动频率调节系数;为第一权重值,为第二权重值,为第三权重值,为第四权重值。
可选的,在所述根据所述跨越车道数量、所述当前速度、所述当前距离以及所述最大转向角确定振动频率之前,还包括:
所述车辆控制模块320利用公式2,并根据所述跨越车道数量、所述当前速度、所述当前距离以及所述最大转向角确定所述第一权重值、所述第二权重值、所述第三权重值以及所述第四权重值,所述公式2为:
其中,为预设第一权重标定值,为预设第二权重标定值,为预设第三权重标定值,为预设第四权重标定值,为预设第一权重调整系数,为预设第二权重调整系数,为预设第三权重调整系数,为预设第四权重调整系数,为预设最大安全避让速度,为预设最大安全避让距离,为预设最大安全转向角。
可选的,在所述根据所述跨越车道数量、所述当前速度、所述当前距离以及所述最大转向角确定振动频率之前,还包括:
所述车辆控制模块320获取所述车辆上的驾驶员的身份信息,并根据所述身份信息确定驾驶习惯设置数据,所述驾驶习惯设置数据包括预设振动频率调节系数;
所述车辆控制模块320利用公式3,并根据所述驾驶习惯设置数据、所述跨越车道数量之前,还包括:
所述车辆控制模块320获取所述车辆上的驾驶员的身份信息,并根据所述身份信息确定驾驶习惯设置数据,所述驾驶习惯设置数据包括预设振动频率调节系数;
所述车辆控制模块320利用公式3,并根据所述驾驶习惯设置数据、所述跨越车道数量、所述当前速度、所述当前距离以及所述最大转向角确定所述振动频率调节系数,所述公式3为:
其中,为预设振动频率调节系数,为预设整体调整因子,为预设调整因子第一分量,为预设调整因子第二分量。
可选的,所述振动单元包括振动子单元阵列,所述振动子单元阵列包括均匀布置在所述方向盘本体周向方向上的至少四个振动子单元;对应的,在所述车辆控制模块320根据所述障碍物信息生成辅助驾驶避让路线之后,还包括:
所述车辆控制模块320根据所述辅助驾驶避让路线确定避让方向,所述避让方向为从所述第一车道指向所述第二车道的避让矢量方向,所述车道偏离预警指令包括所述矢量方向所对应的方向信息;
所述微控制器根据所述方向信息从所述振动子单元阵列中确定至少一个目标振动子单元,以将所述感应提示指令仅发送至所述目标振动子单元,所述方向盘本体的转动中心指向所述目标振动子单元在所述方向盘本体上的设置位置的特征向量与所述矢量方向之间的特征夹角为锐角。
可选的,所述微控制器根据所述方向信息从所述振动子单元阵列中确定至少一个目标振动子单元,包括:
所述微控制器获取所述智能方向盘330的当前转角,以根据所述当前转角以及所述振动子单元阵列中各个振动子单元在所述方向盘本体上的初始位置确定各个振动子单元的当前位置,所述初始位置为所述智能方向盘330的转角为零时所述振动子单元在所述方向盘本体上的设置位置;
所述微控制器根据所述振动子单元阵列中各个振动子单元的当前位置确定候选振动子单元集合,所述方向盘本体的转动中心指向所述候选振动子单元集合中的各个候选振动子单元的当前位置的特征向量与所述矢量方向之间的特征夹角为锐角;
所述微控制器根据所述候选振动子单元集合确定所述目标振动子单元,所述目标振动子单元为所述候选振动子单元集合中所述特征夹角最小的候选振动子单元。
可选的,所述感应单元还包括电容传感器以及提示灯单元,所述电容传感器以及所述提示灯单元设置于所述方向盘本体上;对应的,在所述将所述感应提示指令发送至所述感应单元之后,还包括:
通过所述电容传感器获取所述智能方向盘330的握持信号,并将所述握持信号发送至所述微控制器;
若所述微控制器确定所述握持状态为所述驾驶员未握持所述智能方向盘330,则微控制器响应于所述感应提示指令,控制所述提示灯单元进行闪烁提示。
可选的,所述提示灯单元包括均匀布置在所述方向盘本体周向方向上的提示灯序列;对应的,在所述车辆控制模块320根据所述辅助驾驶避让路线确定避让方向之后,还包括:
所述微控制器根据所述避让方向确定所述智能方向盘330对应的转动方向;
所述微控制器根据所述转动方向生产提示灯点亮信号序列,所述提示灯点亮信号序列用于按照所述智能方向盘330的第一圆周方向依次点亮所述提示灯序列,所述第一圆周方向与所述转动方向相一致。
图4是本申请根据一示例实施例示出的电子设备的结构示意图。如图4所示,本实施例提供的一种电子设备400包括:处理器401以及存储器402;其中:
存储器402,用于存储计算机程序,该存储器还可以是flash(闪存)。
处理器401,用于执行存储器存储的执行指令,以实现上述方法中的各个步骤。具体可以参见前面方法实施例中的相关描述。
可选地,存储器402既可以是独立的,也可以跟处理器401集成在一起。
当所述存储器402是独立于处理器401之外的器件时,所述电子设备400还可以包括:
总线403,用于连接所述存储器402和处理器401。
本实施例还提供一种可读存储介质,可读存储介质中存储有计算机程序,当电子设备的至少一个处理器执行该计算机程序时,电子设备执行上述的各种实施方式提供的方法。
本实施例还提供一种程序产品,该程序产品包括计算机程序,该计算机程序存储在可读存储介质中。电子设备的至少一个处理器可以从可读存储介质读取该计算机程序,至少一个处理器执行该计算机程序使得电子设备实施上述的各种实施方式提供的方法。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本申请的真正范围和精神由权利要求书指出。
应当理解的是,本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求书来限制。
Claims (6)
1.一种基于智能汽车方向盘的车道偏离感应方法,其特征在于,应用于智能汽车控制系统,所述智能汽车控制系统包括传感模块、车辆控制模块以及智能方向盘,所述传感模块与所述车辆控制模块通信连接,所述智能方向盘包括方向盘本体、微控制器以及感应单元,所述微控制器分别与所述车辆控制模块以及所述感应单元通信连接,所述感应单元设置于所述方向盘本体上;所述方法,包括:
通过所述传感模块获取车辆行驶方向上障碍物的障碍物信息,并将所述障碍物信息发送至所述车辆控制模块,所述车辆当前行驶在第一车道上;
所述车辆控制模块根据所述障碍物信息生成辅助驾驶避让路线,所述辅助驾驶避让路线用于指示所述车辆对所述障碍物进行避让;
若在所述辅助驾驶避让路线上至少存在部分规划路线需要控制所述车辆的至少部分从所述第一车道跨越至第二车道,则所述车辆控制模块向所述微控制器发送车道偏离预警指令;
所述微控制器响应于所述车道偏离预警指令,生成感应提示指令,并将所述感应提示指令发送至所述感应单元,以通过所述感应单元对所述车辆上的驾驶员进行车道偏离预警提示;
所述感应单元包括振动单元,所述振动单元设置于所述方向盘本体上;对应的,在所述车辆控制模块向所述微控制器发送车道偏离预警指令之前,还包括:
所述车辆控制模块根据所述辅助驾驶避让路线确定从所述第一车道跨越至所述第二车道的跨越车道数量以及所述辅助驾驶避让路线上的最大转向角,其中,在所述跨越车道数量计数中未包括所述第一车道,但包括所述第二车道;
所述车辆控制模块获取所述车辆的当前速度以及所述车辆与所述障碍物之间的当前距离;
所述车辆控制模块根据所述跨越车道数量、所述当前速度、所述当前距离以及所述最大转向角确定振动频率;
在所述根据所述跨越车道数量、所述当前速度、所述当前距离以及所述最大转向角确定振动频率之前,还包括:
所述车辆控制模块根据所述跨越车道数量、所述当前速度、所述当前距离以及所述最大转向角确定用于表征所述跨越车道数量重要程度的第一权重值、用于表征所述当前速度重要程度的第二权重值、用于表征所述当前距离重要程度的第三权重值以及用于表征所述最大转向角重要程度的第四权重值;
所述振动单元包括振动子单元阵列,所述振动子单元阵列包括均匀布置在所述方向盘本体周向方向上的至少四个振动子单元;对应的,在所述车辆控制模块根据所述障碍物信息生成辅助驾驶避让路线之后,还包括:
所述车辆控制模块根据所述辅助驾驶避让路线确定避让方向,所述避让方向为从所述第一车道指向所述第二车道的避让矢量方向,所述车道偏离预警指令包括所述矢量方向所对应的方向信息;
所述微控制器根据所述方向信息从所述振动子单元阵列中确定至少一个目标振动子单元,以将所述感应提示指令仅发送至所述目标振动子单元,所述方向盘本体的转动中心指向所述目标振动子单元在所述方向盘本体上的设置位置的特征向量与所述矢量方向之间的特征夹角为锐角;
所述微控制器根据所述方向信息从所述振动子单元阵列中确定至少一个目标振动子单元,包括:
所述微控制器获取所述智能方向盘的当前转角,以根据所述当前转角以及所述振动子单元阵列中各个振动子单元在所述方向盘本体上的初始位置确定各个振动子单元的当前位置,所述初始位置为所述智能方向盘的转角为零时所述振动子单元在所述方向盘本体上的设置位置;
所述微控制器根据所述振动子单元阵列中各个振动子单元的当前位置确定候选振动子单元集合,所述方向盘本体的转动中心指向所述候选振动子单元集合中的各个候选振动子单元的当前位置的特征向量与所述矢量方向之间的特征夹角为锐角;
所述微控制器根据所述候选振动子单元集合确定所述目标振动子单元,所述目标振动子单元为所述候选振动子单元集合中所述特征夹角最小的候选振动子单元。
2.根据权利要求1所述的基于智能汽车方向盘的车道偏离感应方法,其特征在于,所述感应单元还包括电容传感器以及提示灯单元,所述电容传感器以及所述提示灯单元设置于所述方向盘本体上;对应的,在所述将所述感应提示指令发送至所述感应单元之后,还包括:
通过所述电容传感器获取所述智能方向盘的握持信号,并将所述握持信号发送至所述微控制器;
若所述微控制器确定所述握持信号所对应的握持状态为所述驾驶员未握持所述智能方向盘,则微控制器响应于所述感应提示指令,控制所述提示灯单元进行闪烁提示。
3.根据权利要求2所述的基于智能汽车方向盘的车道偏离感应方法,其特征在于,所述提示灯单元包括均匀布置在所述方向盘本体周向方向上的提示灯序列;对应的,在所述车辆控制模块根据所述辅助驾驶避让路线确定避让方向之后,还包括:
所述微控制器根据所述避让方向确定所述智能方向盘对应的转动方向;
所述微控制器根据所述转动方向生产提示灯点亮信号序列,所述提示灯点亮信号序列用于按照所述智能方向盘的第一圆周方向依次点亮所述提示灯序列,所述第一圆周方向与所述转动方向相一致。
4.一种智能汽车控制系统,其特征在于,包括:传感模块、车辆控制模块以及智能方向盘,所述传感模块与所述车辆控制模块通信连接,所述智能方向盘包括方向盘本体、微控制器以及感应单元,所述微控制器分别与所述车辆控制模块以及所述感应单元通信连接,所述感应单元设置于所述方向盘本体上;
通过所述传感模块获取车辆行驶方向上障碍物的障碍物信息,并将所述障碍物信息发送至所述车辆控制模块,所述车辆当前行驶在第一车道上;
所述车辆控制模块根据所述障碍物信息生成辅助驾驶避让路线,所述辅助驾驶避让路线用于指示所述车辆对所述障碍物进行避让;
若在所述辅助驾驶避让路线上至少存在部分规划路线需要控制所述车辆的至少部分从所述第一车道跨越至第二车道,则所述车辆控制模块向所述微控制器发送车道偏离预警指令;
所述微控制器响应于所述车道偏离预警指令,生成感应提示指令,并将所述感应提示指令发送至所述感应单元,以通过所述感应单元对所述车辆上的驾驶员进行车道偏离预警提示;
所述感应单元包括振动单元,所述振动单元设置于所述方向盘本体上;对应的,在所述车辆控制模块向所述微控制器发送车道偏离预警指令之前,还包括:
所述车辆控制模块根据所述辅助驾驶避让路线确定从所述第一车道跨越至所述第二车道的跨越车道数量以及所述辅助驾驶避让路线上的最大转向角,其中,在所述跨越车道数量计数中未包括所述第一车道,但包括所述第二车道;
所述车辆控制模块获取所述车辆的当前速度以及所述车辆与所述障碍物之间的当前距离;
所述车辆控制模块根据所述跨越车道数量、所述当前速度、所述当前距离以及所述最大转向角确定振动频率;
在所述根据所述跨越车道数量、所述当前速度、所述当前距离以及所述最大转向角确定振动频率之前,还包括:
所述车辆控制模块根据所述跨越车道数量、所述当前速度、所述当前距离以及所述最大转向角确定用于表征所述跨越车道数量重要程度的第一权重值、用于表征所述当前速度重要程度的第二权重值、用于表征所述当前距离重要程度的第三权重值以及用于表征所述最大转向角重要程度的第四权重值;
所述振动单元包括振动子单元阵列,所述振动子单元阵列包括均匀布置在所述方向盘本体周向方向上的至少四个振动子单元;对应的,在所述车辆控制模块根据所述障碍物信息生成辅助驾驶避让路线之后,还包括:
所述车辆控制模块根据所述辅助驾驶避让路线确定避让方向,所述避让方向为从所述第一车道指向所述第二车道的避让矢量方向,所述车道偏离预警指令包括所述矢量方向所对应的方向信息;
所述微控制器根据所述方向信息从所述振动子单元阵列中确定至少一个目标振动子单元,以将所述感应提示指令仅发送至所述目标振动子单元,所述方向盘本体的转动中心指向所述目标振动子单元在所述方向盘本体上的设置位置的特征向量与所述矢量方向之间的特征夹角为锐角;
所述微控制器根据所述方向信息从所述振动子单元阵列中确定至少一个目标振动子单元,包括:
所述微控制器获取所述智能方向盘的当前转角,以根据所述当前转角以及所述振动子单元阵列中各个振动子单元在所述方向盘本体上的初始位置确定各个振动子单元的当前位置,所述初始位置为所述智能方向盘的转角为零时所述振动子单元在所述方向盘本体上的设置位置;
所述微控制器根据所述振动子单元阵列中各个振动子单元的当前位置确定候选振动子单元集合,所述方向盘本体的转动中心指向所述候选振动子单元集合中的各个候选振动子单元的当前位置的特征向量与所述矢量方向之间的特征夹角为锐角;
所述微控制器根据所述候选振动子单元集合确定所述目标振动子单元,所述目标振动子单元为所述候选振动子单元集合中所述特征夹角最小的候选振动子单元。
5.一种电子设备,其特征在于,包括:
处理器;以及,
存储器,用于存储所述处理器的可执行指令;
其中,所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行权利要求1至3任一项所述的方法。
6.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令,所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如权利要求1至3任一项所述的方法。
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