СПОСОБ И СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМОМ ВОЖДЕНИЯ АВТОМОБИЛЯ
METHOD AND SYSTEM OF CAR DRIVING MODE CONTROL

Область техники
[0001] Настоящее изобретение относится к области автомобильной техники, а именно, к способу и системе управления режимом вождения автомобиля.
Предпосылки создания изобретения
[0002] Большинство современных автомобилей оснащены системой управления режимом вождения. Система управления режимом вождения имеет экономичный режим, стандартный режим и спортивный режим. Выбирая различные режимы вождения, водитель может испытывать различный опыт вождения при поездке, однако в некоторых случаях, когда конечный пользователь не имеет полного понимания всех режимов, выбранный режим вождения может не соответствовать фактическим действиям пользователя при вождении. В этом случае автомобиль часто оказывается неспособен удовлетворить ожидания водителя, а выбранный режим вождения не может в полной степени проявить свои преимущества. К примеру, водитель может выбрать экономичный режим, но при этом часто выполнять глубокие и резкие нажатия на педаль газа и тормоза при вождении. В этом случае водитель глубоко нажимает на педаль газа для быстрого ускорения, однако в экономичном режиме выходная мощность двигателя ограничена, а точка переключения передач сдвинута вперед. В таком случае развиваемая мощность не сможет обеспечить ожидаемый водителем темп разгона, а потери энергии будут усиливаться частым торможением, так что, несмотря на выбранный экономичный режим, экономичность автомобиля не увеличится. Соответственно, выбор водителем режима вождения, отвечающего его действиям при вождении, напрямую влияет на удобство вождения автомобиля. В существующих интеллектуальных системах распознавания режима вождения водитель вручную выбирает определенный режим вождения, и этот режим не меняется, независимо от того, соответствуют ли действия водителя при вождении выбранному режиму или нет, до тех пор, пока водитель сам не переключит режим вождения. Если водитель не имеет полного понимания различных режимов вождения, это может легко привести к несоответствию между действиями при вождении и выбранным режимом, что негативно сказывается на пользовательском опыте.
[0003] Для решения описанных выше проблем на существующем уровне техники, как правило, определяют режим вождения на основе двух индикаторов: объективного и субъективного. Объективный индикатор основан, главным образом, на индексе динамики вождения (с использованием скорости, продольного ускорения, бокового ускорения и аналогичных параметров для оценки степени интенсивности вождения автомобиля) для определения наиболее подходящего режима вождения; а субъективный индикатор основывается на действиях водителя (оперирование педалями газа и тормоза, указателями поворота и т.п.) для определения намерений водителя (например, желания быстро нарастить мощность для улучшения характеристик разгона) и затем для автоматического выбора наиболее подходящего для водителя режима вождения в соответствии с его намерениями, при этом при определении намерений водителя учитывают факторы дорожного окружения (городские дороги, пригородные дороги, автомагистрали), чтобы повысить точность определения.
[0004] Однако описанные выше решения, применяемые на существующем уровне техники, на практике не являются удовлетворительными при переключении режимов вождения, что отражается в следующем:
[0005] 1) Нецелесообразное переключение режимов вождения весьма вероятно при ожидании на светофоре или в пробках.
[0006] А именно, когда автомобиль находится в стандартном или спортивном режиме, все равно может возникнуть необходимость остановиться на светофоре. В этот момент индекс динамики вождения постепенно приблизится к нулю (что отражает наименьшую степень интенсивности вождения автомобиля) и перейдет в состояние стоянки. В этом состоянии намерения водителя не могут быть определены, поскольку он не выполняет никаких операций, и поэтому в результате автомобиль переключится из стандартного или спортивного режима в экономичный, тогда как на самом деле водитель был вынужден остановиться, чтобы ждать разрешающего сигнала светофора, и не хотел переключать автомобиль в экономичный режим. В еще одном примере, на перегруженном участке дороги автомобиль может двигаться медленно из-за внешних ограничений. В этот момент водителю не требуется высокая развиваемая мощность, и наиболее подходящим будет экономичный режим. И действительно, если применяются существующие технические решения, из-за низкого индекса динамики при медленном движении автомобиля будет автоматически выбран экономичный режим. Однако в некоторых случаях, например, чтобы предотвратить подрезание другим автомобилем в своей полосе, не исключено, что водитель захочет резко ускориться и затем резко затормозить, после чего будет медленно следовать за идущей впереди машиной. В этом случае индекс динамики вождения резко вырастет и затем упадет, при этом режим вождения при резком ускорении переключится на более интенсивный, а затем переключится обратно при медленном следовании за другой машиной. Очевидно, что подобное переключение режимов нецелесообразно.
[0007] 2) При гоночном старте или при выполнении обгона существующие технические решения не обеспечивают мгновенного переключения в спортивный режим с более высокой развиваемой мощностью, что негативно влияет на удобство вождения.
[0008] При гоночном старте или при обгоне водитель ждет быстрого увеличения динамики автомобиля. В этот момент времени наиболее подходящим режимом будет спортивный режим. Однако при гоночном старте сначала автомобиль неподвижен, и индекс динамики вождения практически нулевой, поэтому, в соответствии с логикой существующих интеллектуальных систем распознавания режима вождения, когда автомобиль неподвижен, не имеется достаточной входной информации от водителя (например, данных о нажатии на педаль тормоза, данных об управлении рулем, данных о нажатии на педаль газа) для определения текущего режима Аналогично, когда водитель только что принял решение об обгоне, текущий режим не может мгновенно стать спортивным. На существующем уровне техники, при обгоне или гоночном старте возникает следующая ситуация: индекс динамики вождения повышается из-за высокого ускорения и увеличивающейся скорости, и только затем режим переключается на спортивный. Однако в подобных случаях водитель хотел бы, чтобы режим автомобиля переключался на спортивный мгновенно.
[0009] Итак, для предоставления водителю повышенного удобства при вождении необходимо усовершенствовать решения по распознаванию режима вождения, применяемые в упомянутых выше существующих интеллектуальных системах распознавания режима вождения.
Сущность изобретения
[0010] В свете вышесказанного, настоящее описание предлагает способ управления режимом вождения автомобиля, позволяющий по меньшей мере частично решить описанные выше технические проблемы.
[0011] Чтобы достичь упомянутой цели, предложены технические решения, которые будут описаны ниже.
[0012] Способ управления режимом вождения автомобиля включает распознавание ситуации вождения автомобиля и управление автомобилем для входа в соответствующий режим вождения в соответствии со ситуацией вождения автомобиля.
[0013] При этом ситуация вождения включает ситуацию длительной стоянки, ситуацию ожидания на светофоре, ситуацию дорожной пробки, ситуацию гоночного старта и ситуацию обгона, а распознавание ситуации вождения автомобиля включает: определение, на основе количества остановок автомобиля и скорости автомобиля, находится ли автомобиль в одной из следующих ситуаций: ситуация длительной стоянки, ситуация ожидания на светофоре и ситуация дорожной пробки; определение, на основе скорости автомобиля, состояния передачи и степени нажатия на педаль газа, находится ли автомобиль в ситуации гоночного старта; и определение, на основе скорости автомобиля, сигнала указателя поворота, степени нажатия на педаль газа, угла поворота рулевого колеса и давления в тормозном цилиндре автомобиля, находится ли автомобиль в ситуации обгона.
[0014] При этом определение, на основе количества остановок автомобиля и скорости автомобиля, находится ли автомобиль в одной из следующих ситуаций: ситуация длительной стоянки, ситуация ожидания на светофоре и ситуация дорожной пробки, включает:
в случае, когда автомобиль находится в первом состоянии, в котором количество остановок равно 1 и скорость автомобиля меньше, чем заранее заданный порог скорости для входа в состояние стоянки, определение, является ли первое время, в течение которого первое состояние постоянно имеет место, меньшим, чем заранее заданный порог времени для входа в состояние стоянки; и если это так, распознавание, что ситуацией вождения является ситуация ожидания на светофоре, а в противном случае, распознавание, что ситуацией вождения является ситуация длительной стоянки; и/или
в случае, когда ситуацией вождения является ситуация ожидания на светофоре, и автомобиль находится во втором состоянии, в котором скорость автомобиля больше, чем заранее заданный порог скорости для выхода из ожидания на светофоре, определение, превосходит ли второе время, в течение которого второе состояние постоянно имеет место, заранее заданный порог времени для выхода из ожидания на светофоре; и если это так, назначение количества остановок равным 0, а в противном случае, продолжение подсчета количества остановок автомобиля; и распознавание, что ситуацией вождения является ситуация ожидания на светофоре, в случае, когда подсчитанное количество остановок равно 1, или распознавание, что ситуацией вождения является ситуация дорожной пробки, в случае, когда подсчитанное количество остановок больше или равно 2.
[0015] При этом определение, на основе скорости автомобиля, состояния передачи и степени нажатия на педаль газа автомобиля, находится ли автомобиль в ситуации гоночного старта, включает: в случае, когда автомобиль находится в третьем состоянии, в котором скорость автомобиля меньше, чем заранее заданный порог скорости старта, передача является передачей для движения вперед, а степень нажатия на педаль газа больше или равна заранее заданному порогу степени нажатия при старте, определение, является ли третье время, в течение которого третье состояние постоянно имеет место, меньшим или равным заранее заданному порогу задержки старта; и если это так, распознавание, что ситуацией вождения является ситуация гоночного старта.
[0016] При этом определение, на основе скорости автомобиля, сигнала указателя поворота, степени нажатия на педаль газа, угла поворота рулевого колеса и давления в тормозном цилиндре автомобиля, находится ли автомобиль в ситуации обгона, включает: в случае, когда автомобиль находится в четвертом состоянии, в котором скорость автомобиля больше, чем заранее заданный предел скорости обгона, указатель поворота находится во включенном состоянии, и степень нажатия на педаль газа больше, чем заранее заданный порог степени нажатия при обгоне, определение, превосходит ли четвертое время, в течение которого четвертое состояние постоянно имеет место, заранее заданный порог времени обгона; и если это так, выполнение следующего определения:
в случае, когда автомобиль находится в пятом состоянии, в котором угол поворота рулевого колеса больше, чем заранее заданный угол поворота руля при обгоне, и давление в главном тормозном цилиндре больше, чем заранее заданный порог тормозного давления при повороте до заранее заданного времени, определение, превосходит ли пятое время, в течение которого пятое состояние постоянно имеет место, заранее заданный порог задержки обгона; и если это так, распознавание, что автомобиль находится в ситуации обгона.
[0017] При этом режим вождения включает экономичный режим, стандартный режим и спортивный режим, в порядке увеличения уровня мощности, и управление автомобилем для входа в соответствующий режим вождения, соответствующий ситуации вождения автомобиля, включает: в случае, когда автомобиль находится в стандартном режиме или в спортивном режиме, управление автомобилем для поддержания текущего режима вождения в ситуации ожидания на светофоре; запрет автомобилю на переключение в режим вождения с более высоким уровнем мощности, чем текущий режим вождения, или управление автомобилем так, чтобы он находился в экономичном режиме, в ситуации дорожной пробки; или управление автомобилем для переключения в спортивный режим на заранее заданное время в ситуации гоночного старта и ситуации обгона.
[0018] По сравнению с существующим уровнем техники, предложенный способ управления режимом вождения автомобиля обеспечивает переключение режима вождения в привязке к текущей ситуации вождения, что делает переключение режима вождения более рациональным и обеспечивает расширение функциональности существующих интеллектуальных систем распознавания режима вождения, повышая надежность системы и повышая удобство вождения для водителя.
[0019] Еще одна цель настоящего описания предложить систему управления режимом вождения автомобиля, позволяющую по меньшей мере частично решить описанные выше технические проблемы.
[0020] Чтобы достичь упомянутой цели, предложены технические решения, которые будут описаны ниже.
[0021] Система управления режимом вождения автомобиля включает: модуль распознавания, сконфигурированный для распознавания режима вождения автомобиля; и модуль управления, сконфигурированный для управления автомобилем для входа в соответствующий режим вождения согласно ситуации вождения автомобиля, распознанной модулем распознавания.
[0022] При этом ситуация вождения включает ситуацию длительной стоянки, ситуацию ожидания на светофоре, ситуацию дорожной пробки, ситуацию гоночного старта и ситуацию обгона, и модуль распознавания включает: первый подмодуль распознавания, сконфигурированный для определения, на основе количества остановок автомобиля и скорости автомобиля, находится ли автомобиль в одной из следующих ситуаций: ситуация длительной стоянки, ситуация ожидания на светофоре и ситуация дорожной пробки; второй подмодуль распознавания, сконфигурированный для определения, на основе скорости автомобиля, состояния передачи и степени нажатия на педаль газа автомобиля, находится ли автомобиль в ситуации гоночного старта; и третий модуль распознавания, сконфигурированный для определения, на основе скорости автомобиля, сигнала указателя поворота, степени нажатия на педаль газа, угла поворота рулевого колеса и давления в тормозном цилиндре автомобиля, находится ли автомобиль в ситуации обгона.
[0023] При этом первый подмодуль распознавания, сконфигурированный для определения, на основе количества остановок автомобиля и скорости автомобиля, находится ли автомобиль в одной из следующих ситуаций: ситуация длительной стоянки, ситуация ожидания на светофоре и ситуация дорожной пробки, обеспечивает:
в случае, когда автомобиль находится в первом состоянии, в котором количество остановок равно 1 и скорость автомобиля меньше, чем заранее заданный порог скорости для входа в состояние стоянки, определение, является ли первое время, в течение которого первое состояние постоянно имеет место, меньшим, чем заранее заданный порог времени для входа в состояние стоянки; и если это так, распознавание, что ситуацией вождения является ситуация ожидания на светофоре, а в противном случае, распознавание, что ситуацией вождения является ситуация длительной стоянки; и
в случае, когда ситуацией вождения является ситуация ожидания на светофоре, и автомобиль находится во втором состоянии, в котором скорость автомобиля больше, чем заранее заданный порог скорости для выхода из ожидания на светофоре, определение, превосходит ли второе время, в течение которого второе состояние постоянно имеет место, заранее заданный порог времени для выхода из ожидания на светофоре; и если это так, назначение количества остановок равным 0, а в противном случае, продолжение подсчета количества остановок автомобиля; и распознавание, что ситуацией вождения является ситуация ожидания на светофоре, в случае, когда подсчитанное количество остановок равно 1, или распознавание, что ситуацией вождения является ситуация дорожной пробки, в случае, когда подсчитанное количество остановок больше или равно 2.
[0024] При этом второй подмодуль распознавания, сконфигурированный для определения, на основе скорости автомобиля, состояния передачи и степени нажатия на педаль газа автомобиля, находится ли автомобиль в ситуации гоночного старта, обеспечивает: в случае, когда автомобиль находится в третьем состоянии, в котором скорость автомобиля меньше, чем заранее заданный порог скорости старта, передача является передачей для движения вперед, а степень нажатия на педаль газа больше или равна заранее заданному порогу степени нажатия при старте, определение, является ли третье время, в течение которого третье состояние постоянно имеет место, меньшим или равным заранее заданному порогу задержки старта; и если это так, распознавание, что ситуацией вождения является ситуация гоночного старта.
[0025] При этом третий подмодуль распознавания, сконфигурированный для определения, на основе скорости автомобиля, сигнала указателя поворота, степени нажатия на педаль газа, угла поворота рулевого колеса и давления в тормозном цилиндре автомобиля, находится ли автомобиль в ситуации обгона, обеспечивает: в случае, когда автомобиль находится в четвертом состоянии, в котором скорость автомобиля больше, чем заранее заданный предел скорости обгона, указатель поворота находится во включенном состоянии, и степень нажатия на педаль газа больше, чем заранее заданный порог степени нажатия при обгоне, определение, превосходит ли четвертое время, в течение которого четвертое состояние постоянно имеет место, заранее заданный порог времени обгона; и если это так, выполнение следующего определения:
в случае, когда автомобиль находится в пятом состоянии, в котором угол поворота рулевого колеса больше, чем заранее заданный угол поворота руля при обгоне, и давление в главном тормозном цилиндре больше, чем заранее заданный порог тормозного давления при повороте до заранее заданного времени, определение, превосходит ли пятое время, в течение которого пятое состояние постоянно имеет место, заранее заданный порог задержки обгона; и если это так, распознавание, что автомобиль находится в ситуации обгона.
[0026] При этом режим вождения включает экономичный режим, стандартный режим и спортивный режим, в порядке увеличения уровня мощности, а модуль управления, сконфигурированный для управления автомобилем для входа в соответствующий режим вождения, соответствующий ситуации вождения автомобиля, обеспечивает: в случае, когда автомобиль находится в стандартном режиме или в спортивном режиме, управление автомобилем для поддержания текущего режима вождения в ситуации ожидания на светофоре; запрет автомобилю на переключение в режим вождения с более высоким уровнем мощности, чем текущий режим вождения, или управление автомобилем так, чтобы он находился в экономичном режиме, в ситуации дорожной пробки; или управление автомобилем для переключения в спортивный режим на заранее заданное время в ситуации гоночного старта и ситуации обгона.
[0027] Еще одна цель настоящего описания предложить машиночитаемый носитель данных, позволяющий по меньшей мере частично решить описанные выше технические проблемы.
[0028] Чтобы достичь упомянутой цели предложены технические решения, которые будут описаны ниже.
[0029] Машиночитаемый носитель включает хранимые на нем инструкции, которые заставляют машину выполнять описанный выше способ управления режимом вождения автомобиля.
[0030] Система управления режимом вождения автомобиля и машиночитаемый носитель данных обладают теми же преимуществами, по сравнению с существующим уровнем техники, что и описанный выше способ управления режимом вождения автомобиля, поэтому здесь они не повторяются.
[0031] Дополнительные признаки и преимущества изобретения будут подробно рассмотрены ниже в связи с вариантами его осуществления.
Краткое описание чертежей
[0032] Чертежи, являющиеся частью настоящего описания, призваны обеспечить дополнительное его понимание, а примеры осуществления согласно настоящему описанию призваны разъяснить настоящее изобретение, но не накладывают на него ограничений. На чертежах:
[0033] На фиг. 1 представлена блок-схема алгоритма, иллюстрирующая способ управления режимом вождения автомобиля в соответствии с одним из вариантов осуществления согласно настоящему описанию.
[0034] На фиг. 2 представлен пример блок-схемы алгоритма распознавания ситуации ожидания на светофоре в первой обстановке.
[0035] На фиг. 3 представлен пример блок-схемы алгоритма распознавания ситуации ожидания на светофоре во второй обстановке.
[0036] На фиг. 4 представлен пример блок-схемы алгоритма распознавания ситуации гоночного старта в соответствии с одним из вариантов осуществления согласно настоящему описанию.
[0037] На фиг. 5 представлен пример блок-схемы алгоритма распознавания ситуации обгона в соответствии с одним из вариантов осуществления согласно настоящему описанию.
[0038] На фиг. 6 представлена структурная схема системы управления режимом вождения автомобиля в соответствии с одним из вариантов осуществления согласно настоящему описанию.
[0039] Обозначения на чертежах:
[0040] 100 - модуль распознавания; 200 - модуль управления; 110 - первый подмодуль распознавания; 120 - второй подмодуль распознавания; 130 - третий подмодуль распознавания.
Подробное описание
[0041] Следует отметить, что описанные здесь варианты осуществления и различные их признаки могут комбинироваться друг с другом, если это не приводит к противоречиям.
[0042] Далее изобретение будет описано более подробно со ссылками на приложенные чертежи и в сочетании с вариантами его осуществления.
[0043] На фиг. 1 представлена блок-схема алгоритма, иллюстрирующая способ управления режимом вождения автомобиля в соответствии с одним из вариантов осуществления согласно настоящему описанию. В соответствии с иллюстрацией фиг. 1, способ управления режимом вождения автомобиля включает:
[0044] шаг S100, распознавание ситуации вождения автомобиля; и
[0045] шаг S200, управление автомобилем для входа в соответствующий режим вождения согласно ситуации вождения автомобиля.
[0046] В одном из вариантов осуществления согласно настоящему описанию имеются следующие основные ситуации вождения: ситуация длительной стоянки, ситуация ожидания на светофоре, ситуация дорожной пробки, ситуация гоночного старта и ситуация обгона, при этом режимы вождения включают: экономичный режим, стандартный режим и спортивный режим, в порядке увеличения уровня мощности.
[0047] На шаге S100 распознавание режима вождения автомобиля, в соответствии с одним из вариантов осуществления согласно настоящему описанию, включает, главным образом, три описанных ниже сценария.
[0048] Первый сценарий используют для ситуации длительной стоянки, ситуации ожидания на светофоре и ситуации дорожной пробки.
[0049] В одном из вариантов осуществления согласно настоящему описанию, определяют, находится ли автомобиль в одной из следующих ситуаций: ситуация длительной стоянки, ситуация ожидания на светофоре и ситуация дорожной пробки, на основе количества остановок автомобиля и скорости автомобиля. В одном из вариантов осуществления согласно настоящему описанию понижение скорости автомобиля от значения выше порога скорости для входа в состояние стоянки (этот порог скорости близок к 0) до значения ниже этого порога скорости считают однократной остановкой, то есть соответствующее количество остановок равно 1.
[0050] Рассмотрим в качестве примера ожидание разрешающего сигнала светофора на реальной дороге. Алгоритм, применяемый главным образом для ожидания на светофоре, для длительной стоянки и для дорожной пробки включает следующее: автомобиль может находиться в состоянии ожидания на светофоре в случае, когда количество остановок равно 1, а соответствующее время пребывания в состоянии стоянки непродолжительно (например, обычное время, проводимое в ожидании разрешающего сигнала светофора, то есть 60 секунд или 30 секунд); а если время пребывания в состоянии стоянки длительное (например, более 120 секунд), автомобиль уже может быть в состоянии длительной стоянки; при этом, когда автомобиль уже находится в состоянии стоянки при ожидании на светофоре, если скорость автомобиля в течение заранее заданного времени постоянно выше, чем заданный порог, то очень вероятно, что автомобиль начал нормальное движение, а в противном случае количество остановок определяют заново; и если количество остановок по прежнему равно 1, то очень вероятно, что автомобиль ожидает разрешающего сигнала светофора, а если количество остановок больше или равно 2, то автомобиль находится в состоянии чередования движения и остановок, то есть, очень вероятно, что он находится в ситуации дорожной пробки.
[0051] В свете вышесказанного, в одном из вариантов осуществления согласно настоящему описанию две описанные ниже обстановки распознают как ситуацию ожидания на светофоре.
[0052] В первой обстановке определяют, в случае, когда автомобиль находится в первом состоянии, в котором количество остановок равно 1, и скорость автомобиля меньше, чем заранее заданный порог скорости для входа в состояние стоянки, является ли первое время, в течение которого первое состояние постоянно имеет место, меньшим, чем заранее заданный порог времени для входа в состояние стоянки; и если это так, то распознают, что ситуацией вождения является ситуация ожидания на светофоре, а в противном случае распознают, что ситуацией вождения является ситуация длительной стоянки.
[0053] Первая обстановка подробно описана ниже в связи с фиг. 2. На фиг. 2 представлен пример блок-схемы алгоритма распознавания ситуации ожидания на светофоре в первой обстановке, где Vx - скорость автомобиля, порог скорости для входа в состояние стоянки обозначен Ke_EnterParkingSpdThre, а заранее заданный порог времени для входа в состояние стоянки обозначен Ke_EnterParkingMaxTime. В соответствии с иллюстрацией фиг. 2, сначала определяют, равно ли количество остановок 1; и если это так, то определяют, является ли скорость автомобиля меньшей, чем порог (Ke_EnterParkingSpdThre); и если это так, то затем определяют, является ли первое время, в течение которого первое состояние постоянно имеет место, меньшим чем заданный порог (Ке_EnterParkingMaxTime); и если это так, это указывает, что текущей является ситуация ожидания на светофоре (обозначено как TrafficLightFlg=1), а если нет, это указывает, что текущей является ситуация длительной стоянки (обозначено StandStillFlg=1).
[0054] Во второй обстановке, в которой ситуацией вождения уже является ситуация ожидания на светофоре, определяют, в случае, когда автомобиль находится во втором состоянии, в котором скорость автомобиля больше, чем заранее заданный порог скорости для выхода из ожидания на светофоре, превосходит ли второе время, в течение которого второе состояние постоянно имеет место, заранее заданный порог времени для выхода из ожидания на светофоре; и если это так, количество остановок назначают равным 0, а в противном случае продолжают подсчет количества остановок автомобиля; при этом распознают, что ситуацией вождения является ситуация ожидания на светофоре, в случае, когда подсчитанное количество остановок равно 1, и распознают, что ситуацией вождения является ситуация дорожной пробки, в случае, когда подсчитанное количество остановок больше или равно 2.
[0055] Вторая обстановка подробно описана ниже в связи с фиг. 3. На фиг. 3 представлен пример блок-схемы алгоритма определения ситуации ожидания на светофоре во второй обстановке, где заранее заданный порог скорости для выхода из ожидания на светофоре обозначен Ке_ExitWaittingTraffSpdThre, а заранее заданный порог времени для выхода из ожидания на светофоре обозначен Ke_ExitWaittingTrafrMaxTime. В соответствии с иллюстрацией фиг.3, сначала определяют, превосходит ли скорость автомобиля порог Ke_ExitWaittingTraffSpdThre (то есть, второе состояние); если второе состояние имеет место, то определяют, превосходит ли его длительность (то есть, второе время) заранее заданный порог времени для выхода из ожидания на светофоре (Ке_ExitWaittingTraffMaxTime); и если это так, то количество остановок назначают равным 0 (потому что автомобиль вероятно уже движется нормально), а если длительность не превосходит порог, то определяют, равно ли количество остановок 1; и если количество остановок равно 1, это указывает, что текущей обстановкой является ожидание разрешающего сигнала светофора (TrafficLightFlg=1), а если количество остановок больше или равно 2, это указывает, что в текущий момент движение осуществляется по перегруженному отрезку городской дороги (обозначено как SlowFlowFlg=1).
[0056] Нужно отметить, что после того, как автомобиль начнет нормальное движение, режим вождения автомобиля может отслеживаться и переключаться с использованием решений, основанных на индексе динамики вождения или действиях водителя, как описано в разделе «Предпосылки создания изобретения».
[0057] Второй сценарий используют для ситуации гоночного старта.
[0058] В одном из вариантов осуществления согласно настоящему описанию, определяют, находится ли автомобиль в ситуации гоночного старта, на основе скорости автомобиля, состояния передачи и степени нажатия на педаль газа автомобиля.
[0059] Под гоночным стартом понимают ситуацию, в которой водитель хочет иметь достаточно мощности на ранней стадии разгона, чтобы автомобиль достиг желаемой скорости за минимальное время. Последовательность действий при гоночном старте, как правило, включает следующее: когда автомобиль неподвижен, очень глубокое нажатие на педаль газа, с одновременным удержанием тормоза, и отпускание педали тормоза в подходящий момент, чтобы автомобиль быстро выдал достаточную мощность на низкой передаче.
[0060] Ввиду этого, распознавание, находится ли автомобиль в ситуации гоночного старта, в соответствии с одним из вариантов осуществления согласно настоящему описанию включает: в случае, когда автомобиль находится в третьем состоянии, в котором скорость автомобиля меньше, чем заранее заданный порог скорости старта, передача является передачей для движения вперед, а степень нажатия на педаль газа больше или равна заранее заданному порогу степени нажатия при старте, определение, является ли третье время, в течение которого третье состояние постоянно имеет место, меньшим или равным заранее заданному порогу задержки старта; и если это так, распознавание этой ситуации вождения как ситуации гоночного старта.
[0061] На фиг. 4 представлен пример блок-схемы алгоритма определения ситуации гоночного старта в соответствии с одним из вариантов осуществления согласно настоящему описанию, где заранее заданный порог скорости старта обозначен Ке_MaxRaceStarVehSpdTre, сигнал состояния передачи обозначен AccGear, заранее заданный порог степени нажатия при старте обозначен Ке_MinRaceStarThroPos, и заранее заданный порог задержки старта обозначен Ke_RaceStartDelay. В соответствии с иллюстрацией фиг. 4, сначала определяют, является ли скорость автомобиля меньшей, чем Ке_MaxRaceStarVehSpdTre (это значение мало, что соответствует состоянию старта автомобиля); и если это так, то определяют, является ли передача первой или второй передачей (l≤AccGear≤2, то есть, передача для движения вперед); если это так, то затем определяют, является ли степень нажатия на педаль газа большей или равной порогу Ке_MinRaceStarThroPos; и если все эти условия удовлетворены (то есть, имеет место третье состояние), таймер устанавливают на нулевое значение и запускают отсчет таймера для получения третьего времени, и ситуацию вождения распознают как ситуацию гоночного старта (обозначено RaceStartFlg=1), если третье время меньше или равно Ke_RaceStartDelay, а в противном случае RaceStartFlg=0.
[0062] Нужно отметить, что условие, чтобы третье время было меньше или равно Ке_RaceStartDelay, необходимо для выбора режима вождения, соответствующего ситуации гоночного старта, на время задержки. Если третье время превосходит порог задержки старта Ke_RaceStartDelay (например, 40 секунд), автомобиль может уже находиться в состоянии нормального движения, и значит можно отслеживать и переключать режимы вождения автомобиля на основе индекса динамики вождения или действий водителя.
[0063] При третьем сценарии определяют, на основе скорости автомобиля, сигнала указателя поворота, степени нажатия на педаль газа, угла поворота рулевого колеса и давления в тормозном цилиндре автомобиля, находится ли автомобиль в ситуации обгона.
[0064] Одним из ключевых признаков для определения того, что водитель совершает обгон, является включение указателя поворота; однако указатель поворота включают также при повороте. Следовательно, ключом к определению логики распознавания ситуации обгона является определение, хочет ли водитель совершить обгон или просто повернуть, когда он включает указатель поворота. Для большинства водителей обгон и поворот имеют следующие принципиальные сходства и различия:
[0065] сходства: а) левый или правый указатель поворота включают как при обгоне, так и при повороте; b) рулевое колесо поворачивают на определенный угол как при обгоне, так и при повороте;
[0066] различия: а) скорость при обгоне, как правило, выше, чем скорость при повороте, при этом скорость при поворотах на городских дорогах ниже 50 км/ч; b) при обгоне, для максимально быстрого увеличения скорости, степень нажатия на педаль газа соответствуют очень глубокому нажатию на короткое время, тогда как при повороте с педалью газа этого не происходит; с) перед поворотом скорость, как правило, очень высока, и во время поворота обычно нажимают педаль тормоза, чтобы снизить скорость автомобиля и успешно войти в поворот.
[0067] Ввиду этого, на основе изложенных выше принципов и тестирования ситуаций обгона при реальном движении автомобиля, распознавание ситуации обгона в соответствии с одним из вариантов осуществления согласно настоящему описанию включает: в случае, когда автомобиль находится в четвертом состоянии, в котором скорость автомобиля больше, чем заранее заданный предел скорости обгона, указатель поворота находится во включенном состоянии, и степень нажатия на педаль газа больше, чем заранее заданный порог степени нажатия при обгоне, определяют, превосходит ли четвертое время, в течение которого четвертое состояние постоянно имеет место, заранее заданный порог времени обгона; и если это так, далее выполняют следующее определение:
в случае, когда автомобиль находится в пятом состоянии, в котором угол поворота рулевого колеса больше, чем заранее заданный угол поворота руля при обгоне, и давление в главном тормозном цилиндре больше, чем заранее заданный порог тормозного давления при повороте до заранее заданного времени, определяют, превосходит ли пятое время, в течение которого пятое состояние постоянно имеет место, заранее заданный порог задержки обгона; и если это так, распознают, что автомобиль находится в ситуации обгона.
[0068] На фиг. 5 представлен пример блок-схемы алгоритма определения ситуации обгона в соответствии с одним из вариантов осуществления согласно настоящему описанию, где заранее заданный предел скорости обгона обозначен Ке_OvertakingCitySpd, идентификатор ситуации обгона обозначен CityOvertakingFlg, идентификатор указателя поворота обозначен TurningLightState, заранее заданный порог степени нажатия на педаль газа обозначен Ке_OvertakingThrottleThre, заранее заданный порог времени обгона обозначен Ке_CityOvertakingExceedThreTime, заранее заданный порог угла поворота руля при обгоне обозначен Ke_CityOvertakingSteeringAngleThre, заранее заданный порог тормозного давления при повороте обозначен Ке_CityBrakingPreThresh, а заранее заданный порог задержки обгона обозначен Ке_CityRodOvertakingDelay.
[0069] В соответствии с иллюстрацией фиг.5, сначала определяют, превосходит ли скорость автомобиля порог Ke_OvertakingCitySpd, и если нет, то CityOvertakingFlg=0, в противном случае определяют, включен ли указатель поворота (TurningLightState=1?); CityOvertakingFlg=0, если указатель поворота не включен, а если указатель поворота включен, то определяют, превосходит ли степень нажатия на педаль газа заданный порог (Ke_OvertakingThrottleThre), что завершает определение четвертого состояния. Если четвертое состояние отсутствует, CityOvertakingFlg=0, и таймер устанавливают на начальное значение (например, Timer=1000). Если четвертое состояние имеет место, таймер сбрасывают на 0, и перезапускают таймер для определения четвертого времени; и затем определяют, превосходит ли четвертое время заданный порог Ke_CityOvertakingExceedThreTime; если нет, то CityOvertakingFlg=0, а в противном случае, определяют, превосходит ли угол поворота рулевого колеса заданный порог Ке_CityOvertakingSteeringAngleThre; если это так, CityOvertakingFlg=0, в противном случае определяют значение таймера (например, таймера Timer1), при этом логика определения следующая: Timer1(0)=1000, Timer1 сбрасывают в 0 и перезапускают отсчет таймера, если давление в главном тормозном цилиндре больше порога (Ке_CityBrakingPreThresh), а если давление в главном тормозном цилиндре меньше порога, таймер Timer1 устанавливают на начальное значение (то есть, Timer1=1000) для подсчета, превосходит ли время торможения порог Ke_CityBrakingTimeThresh, что завершает определение пятого состояния. CityOvertakingFlg=0, если пятое состояние отсутствует, а в противном случае Timer2 (Timer2(0)=1000) сбрасывают на 0 и начинают отсчет; если Timer2≤Ke_CityRodOvertakingDelay, то CityOvertakingFlg=1, в противном случае CityOvertakingFlg=0.
[0070] Нужно отметить, что заранее заданный порог задержки обгона Ке_CityRodOvertakingDelay и описанный во втором сценарии порог задержки старта Ке_RaceStartDelay имеют аналогичное назначение. Задержка введена для режима вождения, соответствующего ситуации обгона. Если задержка истекла, обгон уже закончен, и можно перейти к отслеживанию и переключению режима вождения автомобиля на основе индекса динамики вождения или действий водителя.
[0071] Также следует отметить, что решение для распознавания ситуации вождения в соответствии с одним из вариантов осуществления согласно настоящему описанию может также применяться и в других системах управления автомобилем, чтобы помогать в принятии решений. К примеру, на перегруженных дорожных отрезках может быть нерациональным активировать некоторые из функций управления автомобилем, и в этой связи сначала может быть распознана соответствующая ситуация вождения с помощью решений, соответствующих вариантам осуществления согласно настоящему описанию, а затем может быть обеспечено отключение соответствующих функций управления. При этом для рассмотренных выше состояний, с первого по пятое, соответствующий алгоритм завершают, если любое из промежуточных условий не выполняется.
[0072] При этом, в соответствии с шагом S200, для ситуации длительной стоянки, ситуации ожидания на светофоре, ситуации дорожной пробки, ситуации гоночного старта и ситуации обгона, управление автомобилем для входа в соответствующий режим вождения согласно ситуации вождения автомобиля, в соответствии с одним из вариантов осуществления согласно настоящему описанию, включает: в случае, когда автомобиль находится в стандартном режиме или в спортивном режиме, управление автомобилем для поддержания текущего режима вождения в ситуации ожидания на светофоре; запрет автомобилю на переключение в режим вождения с более высоким уровнем мощности, чем текущий режим вождения, или управление автомобилем так, чтобы он находился в экономичном режиме, в ситуации дорожной пробки; или управление автомобилем для переключения в спортивный режим на заранее заданное время в ситуации гоночного старта и ситуации обгона.
[0073] К примеру, при ожидании разрешающего сигнала светофора, остановка автомобиля вызывает приближение его индекса динамики вождения к 0, а намерения водителя не могут быть определены, поскольку он не выполняет никаких операций, связанных с вождением. В таких обстоятельствах решения, обеспечивающие переключение режима вождения на существующем уровне техники, переключат автомобиль из стандартного или спортивного режима в экономичный режим, тогда как на самом деле водитель был просто вынужден остановиться на светофоре и не хочет переключать автомобиль в экономичный режим. В этом случае, в соответствии с вариантами осуществления согласно настоящему описанию, может быть распознана ситуация ожидания на светофоре, и если автомобиль уже находится в стандартном или спортивном режиме, режим останется без изменений, вместо переключения в экономичный режим. Аналогично, в ситуации дорожной пробки идеальным является экономичный режим; однако нельзя исключить вероятность того, что для предотвращения подрезания другим автомобилем в своей полосе водитель захочет резко ускориться и затем резко затормозить, а после этого медленно следовать за идущей впереди машиной. В решениях на существующем уровне техники такие изменения вызовут частое переключение режимов вождения автомобиля. В этом случае, при помощи способа, соответствующего вариантам осуществления согласно настоящему описанию, может быть распознана ситуация дорожной пробки, при этом автомобилю будет запрещено переключение в режим с более высоким уровнем мощности (то есть, если автомобиль находится в стандартном режиме, ему будет разрешено переключиться в экономичный режим на перегруженном дорожном отрезке, однако если автомобиль уже находится в экономичном режиме, ему не будет разрешено переключиться в стандартный или спортивный режим, даже если водитель будет выполнять ускорение в течение какого-то времени). Аналогично, при гоночном старте или обгоне, решения для переключения режима вождения на существующем уровне техники не позволяют мгновенно переключиться в спортивный режим с большой развиваемой мощностью, что негативно влияет на удобство вождения для водителя, тогда как при помощи способов в соответствии с вариантами осуществления согласно настоящему описанию могут быть распознаны ситуация гоночного старта или ситуация обгона, и водителю обеспечивается мгновенное переключение в спортивный режим, если он намерен выполнить спортивный разгон или обгон, благодаря чему автомобиль может набрать скорость за минимальное время, отвечая запросам водителя, связанным с разгоном или обгоном.
[0074] Как было описано выше, способ управления режимом вождения автомобиля в соответствии с вариантами осуществления согласно настоящему описанию предоставляет решение для переключения между режимами вождения в сочетании со ситуацией вождения, что делает переключение режимов вождения более рациональным. При этом способ управления режимом вождения автомобиля в соответствии с вариантами осуществления согласно настоящему описанию может применяться в существующих интеллектуальных системах распознавания режима вождения автомобиля, что позволяет обеспечить более рациональное переключение между режимами интеллектуальной системы распознавания режима вождения автомобиля в ситуации ожидания на светофоре или в ситуации дорожной пробки за счет распознавания нескольких типичных режимов вождения, что повышает надежность системы. Также, при гоночном старте или обгоне, интеллектуальная система распознавания режима вождения может переключаться в спортивный режим с большей развиваемой мощностью мгновенно, что повышает удобство вождения для водителя. При этом способ управления режимом вождения автомобиля в соответствии с вариантами осуществления согласно настоящему описанию повышает эффективность интеллектуальной системы распознавания режима вождения на программном уровне, без необходимости модификации компонентов системы, что обеспечивает простоту и гибкость процесса разработки.
[0075] На фиг. 6 представлена структурная схема системы управления режимом вождения автомобиля в соответствии с одним из вариантов осуществления согласно настоящему описанию. Система управления режимом вождения автомобиля и способ управления режимом вождения автомобиля основаны на едином изобретательском замысле. В соответствии с иллюстрацией фиг.6, система управления режимом вождения автомобиля может включать модуль 100 распознавания, сконфигурированный для распознавания ситуации вождения автомобиля, и модуль 200 управления, сконфигурированный для управления автомобилем для входа в соответствующий режим вождения согласно ситуации вождения автомобиля, распознанной модулем 100 распознавания.
[0076] При этом ситуация вождения включает ситуацию длительной стоянки, ситуацию ожидания на светофоре, ситуацию дорожной пробки, ситуацию гоночного старта и ситуацию обгона.
[0077] Предпочтительно, модуль 100 распознавания включает: первый подмодуль 110 распознавания, сконфигурированный для определения, на основе количества остановок автомобиля и скорости автомобиля, находится ли автомобиль в одной из следующих ситуаций: ситуация длительной стоянки, ситуация ожидания на светофоре и ситуация дорожной пробки; второй подмодуль 120 распознавания, сконфигурированный для определения, на основе скорости автомобиля, состояния передачи и степени нажатия на педаль газа автомобиля, находится ли автомобиль в ситуации гоночного старта; и третий подмодуль 130 распознавания, сконфигурированный для определения, на основе скорости автомобиля, сигнала указателя поворота, степени нажатия на педаль газа, угла поворота рулевого колеса и давления в тормозном цилиндре автомобиля, находится ли автомобиль в ситуации обгона.
[0078] Более предпочтительно, первый подмодуль 110 распознавания, сконфигурированный для определения, находится ли автомобиль в одной из следующих ситуаций: ситуация длительной стоянки, ситуация ожидания на светофоре и ситуация дорожной пробки, обеспечивает:
в случае, когда автомобиль находится в первом состоянии, в котором количество остановок равно 1 и скорость автомобиля меньше, чем заранее заданный порог скорости для входа в состояние стоянки, определение, является ли первое время, в течение которого первое состояние постоянно имеет место, меньшим, чем заранее заданный порог времени для входа в состояние стоянки; если это так, распознавание, что ситуацией вождения является ситуация ожидания на светофоре, а в противном случае, распознавание, что ситуацией вождения является ситуация длительной стоянки; и
в случае, когда ситуацией вождения является ситуация ожидания на светофоре и автомобиль находится во втором состоянии, в котором скорость автомобиля больше, чем заранее заданный порог скорости для выхода из ожидания на светофоре, определение, превосходит ли второе время, в течение которого второе состояние постоянно имеет место, заранее заданный порог времени для выхода из ожидания на светофоре; и если это так, назначение количества остановок равным 0, а в противном случае, продолжение подсчета количества остановок автомобиля; и распознавание, что ситуацией вождения является ситуация ожидания на светофоре в случае, когда подсчитанное количество остановок равно 1, или распознавание, что ситуацией вождения является ситуация дорожной пробки, в случае, когда подсчитанное количество остановок больше или равно 2.
[0079] Более предпочтительно, второй подмодуль 120 распознавания, сконфигурированный для определения, находится ли автомобиль в ситуации гоночного старта, обеспечивает: в случае, когда автомобиль находится в третьем состоянии, в котором скорость автомобиля меньше, чем заранее заданный порог скорости старта, передача является передачей движения вперед, а степень нажатия на педаль газа больше или равна заранее заданному порогу степени нажатия при старте, определение, является ли третье время, в течение которого третье состояние постоянно имеет место, меньшим или равным заранее заданному порогу задержки старта; и если это так, распознавание, что ситуацией вождения является ситуация гоночного старта.
[0080] Более предпочтительно, третий подмодуль 130 распознавания, сконфигурированный для определения, находится ли автомобиль в ситуации обгона, обеспечивает: в случае, когда автомобиль находится в четвертом состоянии, в котором скорость автомобиля больше, чем заранее заданный предел скорости обгона, указатель поворота находится во включенном состоянии и степень нажатия на педаль газа больше, чем заранее заданный порог степени нажатия при обгоне, определение, превосходит ли четвертое время, в течение которого четвертое состояние постоянно имеет место, заранее заданный порог времени обгона; и если это так, выполнение следующего определения:
в случае, когда автомобиль находится в пятом состоянии, в котором угол поворота рулевого колеса больше, чем заранее заданный угол поворота руля при обгоне, и давление в главном тормозном цилиндре больше, чем заранее заданный порог тормозного давления при повороте до заранее заданного времени, определение, превосходит ли пятое время, в течение которого пятое состояние постоянно имеет место, заранее заданный порог задержки обгона; и если это так, распознавание, что автомобиль находится в ситуации обгона.
[0081] При этом режим вождения включает экономичный режим, стандартный режим и спортивный режим, в порядке увеличения уровня мощности, и модуль 200 управления, сконфигурированный для управления автомобилем для входа в соответствующий режим вождения, соответствующий ситуации вождения автомобиля, обеспечивает: в случае, когда автомобиль находится в стандартном режиме или в спортивном режиме, управление автомобилем для поддержания текущего режима вождения в ситуации ожидания на светофоре; запрет автомобилю на переключение в режим вождения с более высоким уровнем мощности, чем текущий режим вождения, или управление автомобилем так, чтобы он находился в экономичном режиме, в ситуации дорожной пробки; или управление автомобилем для переключения в спортивный режим на заранее заданное время в ситуации гоночного старта и ситуации обгона.
[0082] За описанием конкретных деталей реализации и преимуществ системы управления режимом вождения автомобиля в соответствии с вариантами осуществления согласно настоящему описанию следует обратиться к рассмотренному выше способу управления режимом вождения автомобиля, здесь они не будут повторяться.
[0083] Также, в соответствии с одним из вариантов осуществления согласно настоящему описанию, предложен машиночитаемый носитель данных, который имеет хранимые на нем инструкции, при этом инструкции заставляют машину выполнять описанную выше схему управления режимом вождения автомобиля. Машиночитаемый носитель данных может включать, без ограничения перечисленным, память на фазовых переходах (phase change memory, PRAM), статическую память с произвольным доступом (static random access memory, SRAM), динамическую память с произвольным доступом (dynamic random access memory, DRAM), память с произвольным доступом (random access memory, RAM) иных типов, память «только для чтения» (read-only memory, ROM), электрическую перепрограммируемую память «только для чтения» (electrically erasable programmable read-only memory, EEPROM), флэш-память или память на базе иной технологии, CD-ROM, цифровой универсальный диск (digital versatile disc, DVD) или другие различные носители, способные хранить программные коды, например, другие оптические накопители, кассеты с магнитной лентой, магнитную ленту, накопители на магнитных дисках или другие магнитные запоминающие устройства. Машина, которая исполняет упомянутое выше управление режимом вождения автомобиля, может быть, например, компьютером, микроконтроллером, микропроцессором и т.п., а также может быть электронным блоком управления (Electronic Control Unit, ECU) автомобиля. Нужно понимать, что, когда машиной, исполняющей описанный выше способ управления режимом вождения автомобиля, является блок ECU автомобиля, варианты осуществления согласно настоящему описанию равным образом обеспечивают алгоритм выбора режима вождения автомобиля, который может быть внедрен в управляющую программу ECU для оптимизации характеристик шасси автомобиля, что осуществляется просто и позволяет удешевить разработку.
[0084] Выше описаны только предпочтительные варианты осуществления, которые не предназначены для ограничения настоящего изобретения. Все модификации, эквивалентные замены, улучшения и т.п., выполненные в пределах сущности и принципов настоящего описания, находятся в объеме настоящего описания.