本發(fā)明屬于汽車電器領(lǐng)域，具體涉及一種能實現(xiàn)汽車低速自動通過狹窄道路的系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

隨著生活水平的提高，汽車與人類的生活越來越密不可分，越來越多的人擁有私家車，同時面對日益復(fù)雜的交通環(huán)境，越來越多的駕駛?cè)藛T希望通過先進的技術(shù)對行車過程進行輔助，以確保行車安全，而控制車輛自動通過狹窄道路的技術(shù)能讓車主在通過狹窄道路時體驗到安全與方便，防止因駕駛?cè)藛T的誤判引起不必要的碰撞。

目前，駕駛?cè)藛T駕駛車輛通過狹窄道路時，主要采用以下三種方式：1、依靠個人的距離感、方向感；2、依靠車外人員現(xiàn)場指導(dǎo)；3、使用車輛影像設(shè)備進行輔助；以上通過方式，由于駕駛?cè)藛T需要控制轉(zhuǎn)向及制動，而不同駕駛員實際方向感、距離感及反應(yīng)能力不同，往往造成車輛通過狹窄道路時發(fā)生碰撞事故，影響到駕駛安全性及便捷性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種能實現(xiàn)汽車低速自動通過狹窄道路的系統(tǒng)及方法，以使車輛安全便捷的自動通過狹窄道路，避免發(fā)生碰撞事故。

本發(fā)明所述的能實現(xiàn)汽車低速自動通過狹窄道路的系統(tǒng)，包括安裝在車輛四周的多個攝像頭、安裝在車輛前后側(cè)的多個超聲波傳感器、電子控制單元、觸摸顯示模塊、電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、電子穩(wěn)定系統(tǒng)、發(fā)動機管理系統(tǒng)、電子換擋系統(tǒng)和電子駐車制動系統(tǒng)。其中，低速是指車速小于或者等于5km/h，本發(fā)明可以根據(jù)車輛周圍環(huán)境狀況，在0～5km/h之間選擇車輛自動行駛的速度。

所述的攝像頭、超聲波傳感器都與電子控制單元連接，將檢測的車輛周圍的障礙物信息發(fā)送給電子控制單元，電子控制單元根據(jù)車輛周圍的障礙物信息，規(guī)劃行車路徑，同時確定當前行車的目標檔位、目標速度和目標轉(zhuǎn)角，電子控制單元與觸摸顯示模塊連接，接收觸摸顯示模塊輸入的信息并控制觸摸顯示模塊顯示車輛的當前狀態(tài)，電子控制單元通過can總線與電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)連接，向電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)發(fā)出轉(zhuǎn)向請求，電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)根據(jù)該請求調(diào)整車輛的轉(zhuǎn)向角度，并將轉(zhuǎn)向角度信息反饋給電子控制單元，電子控制單元通過can總線與電子穩(wěn)定系統(tǒng)連接，向電子穩(wěn)定系統(tǒng)發(fā)出制動請求，電子穩(wěn)定系統(tǒng)根據(jù)該請求對車輛施加制動，并將車輛制動信息反饋給電子控制單元，電子控制單元通過can總線與發(fā)動機管理系統(tǒng)連接，向發(fā)動機管理系統(tǒng)發(fā)出增加扭矩請求，發(fā)動機管理系統(tǒng)根據(jù)該請求增加發(fā)動機扭矩，并將發(fā)動機扭矩信息反饋給電子控制單元，電子控制單元通過can總線與電子換擋系統(tǒng)連接，向電子換擋系統(tǒng)發(fā)出換擋請求，電子換擋系統(tǒng)根據(jù)該請求進行換擋，并將車輛檔位信息反饋給電子控制單元，電子控制單元通過can總線與電子駐車制動系統(tǒng)連接，向電子駐車制動系統(tǒng)發(fā)出駐車制動鎖止/釋放請求，電子駐車制動系統(tǒng)根據(jù)該請求進行駐車制動鎖止/釋放，并將車輛駐車制動鎖止/釋放信息反饋給電子控制單元。

上述能實現(xiàn)汽車低速自動通過狹窄道路的系統(tǒng)還包括按鈕開關(guān)，該按鈕開關(guān)與電子控制單元連接，向電子控制單元發(fā)出系統(tǒng)激活請求，按鈕開關(guān)可布置在車輛中控臺附近，方便駕駛員進行操作。

上述能實現(xiàn)汽車低速自動通過狹窄道路的系統(tǒng)還包括指示燈，該指示燈與電子控制單元連接，在所述按鈕開關(guān)被按下時，電子控制單元控制指示燈點亮。

所述攝像頭有四個，四個攝像頭分別安裝在車輛前保險杠格柵、后備箱門、左外后視鏡和右外后視鏡上，用于檢測車輛周圍的障礙物位置；所述超聲波傳感器有十二個，其中六個超聲波傳感器安裝在車輛前保險杠上，另外六個超聲波傳感器安裝在車輛后保險杠上，用于檢測車輛周圍的障礙物與車輛之間的距離。

采用上述系統(tǒng)實現(xiàn)汽車低速自動通過狹窄道路的方法包括：

步驟一、電子控制單元接收到系統(tǒng)激活請求后，判斷車輛的當前狀態(tài)是否滿足激活條件，如果不滿足，則退出，如果滿足，則執(zhí)行步驟二；

步驟二、電子控制單元根據(jù)攝像頭、超聲波傳感器檢測到的車輛周圍的障礙物信息，規(guī)劃行車路徑，同時確定當前行車的目標檔位、目標速度（小于或者等于5km/h）和目標轉(zhuǎn)角，并在觸摸顯示模塊上顯示車輛的當前狀態(tài)；

步驟三、電子控制單元與電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、電子穩(wěn)定系統(tǒng)、發(fā)動機管理系統(tǒng)、電子換擋系統(tǒng)和電子駐車制動系統(tǒng)交互，保持車輛在目標檔位下以目標速度和目標轉(zhuǎn)角按照規(guī)劃的行車路徑自動行駛，以通過狹窄道路，在車輛通過狹窄道路后，使車輛停止，并通過觸摸顯示模塊提示駕駛?cè)藛T接管車輛；在車輛自動行駛過程中，電子控制單元會根據(jù)障礙物的變化調(diào)整行車路徑。

所述步驟一中的激活條件是指:發(fā)動機處于運行狀態(tài)（即車輛處于啟動狀態(tài)）、無制動請求信號（即駕駛員雙腳離開剎車踏板）、無油門請求信號（即駕駛員雙腳離開油門踏板）、檔位處于p檔、車輛速度v≤0.8km/h、轉(zhuǎn)向扭矩t≤2nm（對應(yīng)于轉(zhuǎn)向不受外力控制），同時駐車制動鎖止；如果任何一項不滿足，則無法激活。

所述步驟三中電子控制單元與電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、電子穩(wěn)定系統(tǒng)、發(fā)動機管理系統(tǒng)、電子換擋系統(tǒng)和電子駐車制動系統(tǒng)交互的具體過程為：

第一步、電子控制單元與電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、電子穩(wěn)定系統(tǒng)、電子換擋系統(tǒng)、電子駐車制動系統(tǒng)建立握手，電子控制單元請求電子穩(wěn)定系統(tǒng)建立預(yù)建壓，電子穩(wěn)定系統(tǒng)根據(jù)該請求建立預(yù)建壓后，電子控制單元請求電子駐車制動系統(tǒng)釋放駐車制動，電子駐車制動系統(tǒng)根據(jù)該請求釋放駐車制動；

第二步、電子控制單元請求電子換擋系統(tǒng)將檔位切換至目標檔位，電子換擋系統(tǒng)根據(jù)該請求將檔位切換至目標檔位；

第三步、電子控制單元根據(jù)目標速度確定需求扭矩，并判斷當前發(fā)動機管理系統(tǒng)輸出的發(fā)動機扭矩是否大于或者等于需求扭矩，如果是（即當發(fā)動機管理系統(tǒng)輸出的發(fā)動機扭矩大于或者等于需求扭矩時），則請求電子穩(wěn)定系統(tǒng)對車輛施加制動，電子穩(wěn)定系統(tǒng)根據(jù)該請求對車輛施加制動，控制車輛在目標檔位下以目標速度行駛，否則（即當發(fā)動機管理系統(tǒng)輸出的發(fā)動機扭矩小于需求扭矩時），電子控制單元與發(fā)動機管理系統(tǒng)建立握手，請求發(fā)動機管理系統(tǒng)增加扭矩，發(fā)動機管理系統(tǒng)根據(jù)該請求增加發(fā)動機扭矩，控制車輛在目標檔位下以目標速度行駛；同時，電子控制單元根據(jù)目標轉(zhuǎn)角請求電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)調(diào)整車輛的轉(zhuǎn)向角度，電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)根據(jù)該請求調(diào)整車輛的轉(zhuǎn)向角度，保持車輛在目標檔位下以目標速度和目標轉(zhuǎn)角按照規(guī)劃的行車路徑自動行駛；根據(jù)規(guī)劃的行車路徑，當需要停車時，電子控制單元請求電子穩(wěn)定系統(tǒng)對車輛施加制動，如果電子穩(wěn)定系統(tǒng)無法完成制動請求，則電子控制單元請求電子駐車制動系統(tǒng)鎖止駐車制動，電子駐車制動系統(tǒng)根據(jù)該請求鎖止駐車制動，然后退出，如果電子穩(wěn)定系統(tǒng)根據(jù)該請求對車輛施加制動并剎停車輛，則停車后，電子控制單元判斷車輛是否已通過狹窄道路，如果車輛已通過狹窄道路，則電子控制單元請求電子換擋系統(tǒng)將檔位切換至p檔，電子換擋系統(tǒng)根據(jù)該請求將檔位切換至p檔后，電子控制單元請求電子駐車制動系統(tǒng)鎖止駐車制動，電子駐車制動系統(tǒng)根據(jù)該請求鎖止駐車制動，如果車輛還未通過狹窄道路，則返回第二步繼續(xù)執(zhí)行。

在車輛自動行駛過程中，電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)如果檢測到轉(zhuǎn)向受外力干預(yù)且轉(zhuǎn)向扭矩t≥5nm，則電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)根據(jù)該外力調(diào)整車輛的轉(zhuǎn)向角度，而不再接收電子控制單元發(fā)出的調(diào)整車輛轉(zhuǎn)向角度的請求。

本發(fā)明具有如下效果：

（1）通過攝像頭和超聲波傳感器的結(jié)合使用，對車輛周圍障礙物信息進行時時監(jiān)控與監(jiān)測，并及時將障礙物信息發(fā)送給電子控制單元，其能夠全面的檢測車輛周圍的障礙物信息。

（2）通過對車輛周圍的障礙物信息進行分析，規(guī)劃行車路徑，并與電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、電子穩(wěn)定系統(tǒng)、發(fā)動機管理系統(tǒng)、電子換擋系統(tǒng)和電子駐車制動系統(tǒng)交互，從而實現(xiàn)了車輛在目標檔位下以目標速度和目標轉(zhuǎn)角按照規(guī)劃的行車路徑自動行駛，以通過狹窄道路。

（3）不僅減輕了駕駛?cè)藛T的操作負擔，更有效的防止了因人為判斷錯誤而導(dǎo)致的車輛碰撞事故。

（4）為今后汽車在通過復(fù)雜環(huán)境的狹窄道路時，對車輛的實時監(jiān)控及自動操控提供了一個開發(fā)思路。

附圖說明

圖1為實施例1中的能實現(xiàn)汽車低速自動通過狹窄道路的系統(tǒng)的電路框圖。

圖2為實施例1的實現(xiàn)汽車低速自動通過狹窄道路的方法的流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細說明。

實施例1：如圖1所示的能實現(xiàn)汽車低速自動通過狹窄道路的系統(tǒng)，包括四個攝像頭1、十二個超聲波傳感器2、電子控制單元3、觸摸顯示模塊4、電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)5、電子穩(wěn)定系統(tǒng)6、發(fā)動機管理系統(tǒng)7、電子換擋系統(tǒng)8、電子駐車制動系統(tǒng)9、按鈕開關(guān)10和指示燈11，四個攝像頭1為高清攝像頭（1080p），其分別安裝在車輛前保險杠格柵、后備箱門、左外后視鏡和右外后視鏡上，其中六個超聲波傳感器2安裝在車輛前保險杠上，另外六個超聲波傳感器2安裝在車輛后保險杠上，按鈕開關(guān)10、指示燈11布置在車輛中控臺附近。其中，低速是指車速小于或者等于5km/h，本實施例可以根據(jù)車輛周圍環(huán)境狀況，在0～5km/h之間選擇車輛自動行駛的速度。

按鈕開關(guān)10與電子控制單元3連接，向電子控制單元3發(fā)出系統(tǒng)激活請求，指示燈11與電子控制單元3連接，在按鈕開關(guān)10被按下時，電子控制單元3控制指示燈11點亮。四個攝像頭1、十二個超聲波傳感器2都與電子控制單元3連接，將檢測的車輛周圍的障礙物信息發(fā)送給電子控制單元3，電子控制單元3與觸摸顯示模塊4連接，接收觸摸顯示模塊4輸入的信息并控制觸摸顯示模塊4顯示車輛的當前狀態(tài)，電子控制單元3通過can總線與電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)5連接，向電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)5發(fā)出轉(zhuǎn)向請求，電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)5根據(jù)該請求調(diào)整車輛的轉(zhuǎn)向角度，并將轉(zhuǎn)向角度信息反饋給電子控制單元3，電子控制單元3通過can總線與電子穩(wěn)定系統(tǒng)6連接，向電子穩(wěn)定系統(tǒng)6發(fā)出制動請求，電子穩(wěn)定系統(tǒng)6根據(jù)該請求對車輛施加制動，并將車輛制動信息反饋給電子控制單元3，電子控制單元3通過can總線與發(fā)動機管理系統(tǒng)7連接，向發(fā)動機管理系統(tǒng)7發(fā)出增加扭矩請求，發(fā)動機管理系統(tǒng)7根據(jù)該請求增加發(fā)動機扭矩，并將發(fā)動機扭矩信息反饋給電子控制單元3，電子控制單元3通過can總線與電子換擋系統(tǒng)8連接，向電子換擋系統(tǒng)8發(fā)出換擋請求，電子換擋系統(tǒng)8根據(jù)該請求進行換擋，并將車輛檔位信息反饋給電子控制單元3，電子控制單元3通過can總線與電子駐車制動系統(tǒng)9連接，向電子駐車制動系統(tǒng)9發(fā)出駐車制動鎖止/釋放請求，電子駐車制動系統(tǒng)9根據(jù)該請求進行駐車制動鎖止/釋放，并將車輛駐車制動鎖止/釋放信息反饋給電子控制單元3。

如圖2所示，采用上述系統(tǒng)實現(xiàn)汽車低速自動通過狹窄道路的方法包括：

步驟一、電子控制單元3接收到系統(tǒng)激活請求（該系統(tǒng)激活請求由駕駛員按下按鈕開關(guān)10發(fā)出）后，從can總線上獲取車輛的當前狀態(tài)，并判斷其是否滿足：發(fā)動機處于運行狀態(tài)（即車輛處于啟動狀態(tài)）、無制動請求信號（即駕駛員雙腳離開剎車踏板）、無油門請求信號（即駕駛員雙腳離開油門踏板）、檔位處于p檔、車輛速度v≤0.8km/h、轉(zhuǎn)向扭矩t≤2nm（對應(yīng)于轉(zhuǎn)向不受外力控制），同時駐車制動鎖止；如果不滿足，則系統(tǒng)退出，如果滿足，則執(zhí)行步驟二，此時，駕駛?cè)藛T不再進行駕駛操作（比如踩油門、踩剎車、轉(zhuǎn)向、換擋等）。

步驟二、電子控制單元3根據(jù)攝像頭1、超聲波傳感器2檢測到的車輛周圍的障礙物信息，規(guī)劃行車路徑，同時確定當前行車的目標檔位、目標速度（小于或者等于5km/h）和目標轉(zhuǎn)角，并在觸摸顯示模塊4上顯示車輛的當前狀態(tài)（可以是畫面、文字等提示信息），然后執(zhí)行步驟三；其中，目標檔位、目標速度和目標轉(zhuǎn)角的確定與具體的行車路徑有關(guān)，在通過一段狹窄道路時，目標檔位、目標速度和目標轉(zhuǎn)角可以有多組。

步驟三、電子控制單元3與電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)5、電子穩(wěn)定系統(tǒng)6、電子換擋系統(tǒng)8、電子駐車制動系統(tǒng)9建立握手，電子控制單元3請求電子穩(wěn)定系統(tǒng)6建立預(yù)建壓，電子穩(wěn)定系統(tǒng)6根據(jù)該請求建立預(yù)建壓后，電子控制單元3請求電子駐車制動系統(tǒng)9釋放駐車制動，電子駐車制動系統(tǒng)9根據(jù)該請求釋放駐車制動，然后執(zhí)行步驟四。

步驟四、電子控制單元3請求電子換擋系統(tǒng)8將檔位切換至目標檔位，電子換擋系統(tǒng)8根據(jù)該請求將檔位切換至目標檔位，然后執(zhí)行步驟五；

步驟五、電子控制單元3根據(jù)目標速度確定需求扭矩，并判斷當前發(fā)動機管理系統(tǒng)7輸出的發(fā)動機扭矩是否大于或者等于需求扭矩，如果是（即當發(fā)動機管理系統(tǒng)7輸出的發(fā)動機扭矩大于或者等于需求扭矩時），則請求電子穩(wěn)定系統(tǒng)6對車輛施加制動，電子穩(wěn)定系統(tǒng)6根據(jù)該請求對車輛施加制動，控制車輛在目標檔位下以目標速度行駛，否則（即當發(fā)動機管理系統(tǒng)7輸出的發(fā)動機扭矩小于需求扭矩時），電子控制單元3與發(fā)動機管理系統(tǒng)7建立握手，請求發(fā)動機管理系統(tǒng)7增加扭矩，發(fā)動機管理系統(tǒng)7根據(jù)該請求增加發(fā)動機扭矩，控制車輛在目標檔位下以目標速度行駛；同時，電子控制單元3根據(jù)目標轉(zhuǎn)角請求電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)5調(diào)整車輛的轉(zhuǎn)向角度，電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)5根據(jù)該請求調(diào)整車輛的轉(zhuǎn)向角度，保持車輛在目標檔位下以目標速度和目標轉(zhuǎn)角按照規(guī)劃的行車路徑自動行駛；在車輛自動行駛過程中，電子控制單元3會根據(jù)障礙物的變化，調(diào)整行車路徑，電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)5如果檢測到轉(zhuǎn)向受外力干預(yù)且轉(zhuǎn)向扭矩t≥5nm，則電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)5根據(jù)該外力調(diào)整車輛的轉(zhuǎn)向角度，而不再接收電子控制單元3發(fā)出的調(diào)整車輛轉(zhuǎn)向角度的請求。根據(jù)規(guī)劃的行車路徑，當需要停車時，電子控制單元3請求電子穩(wěn)定系統(tǒng)6對車輛施加制動，如果電子穩(wěn)定系統(tǒng)6無法完成制動請求，則電子控制單元3請求電子駐車制動系統(tǒng)9鎖止駐車制動，電子駐車制動系統(tǒng)9根據(jù)該請求鎖止駐車制動，然后系統(tǒng)退出，如果電子穩(wěn)定系統(tǒng)6根據(jù)該請求對車輛施加制動并剎停車輛，則停車后，電子控制單元3判斷車輛是否已通過狹窄道路，如果未通過狹窄道路，則返回執(zhí)行步驟四，如果已經(jīng)通過狹窄道路，則電子控制單元3請求電子換擋系統(tǒng)8將檔位切換至p檔，電子換擋系統(tǒng)8根據(jù)該請求將檔位切換至p檔后，電子控制單元3請求電子駐車制動系統(tǒng)9鎖止駐車制動，電子駐車制動系統(tǒng)9根據(jù)該請求鎖止駐車制動，并通過觸摸顯示模塊4提示駕駛?cè)藛T接管車輛，系統(tǒng)工作結(jié)束。

實施例2：本實施例中的能實現(xiàn)汽車低速自動通過狹窄道路的系統(tǒng)以及方法與實施例1大部分相同，不同之處在于本實施例不包括按鈕開關(guān)10和指示燈11，而是通過在觸摸顯示模塊4上設(shè)計一個可以點擊的“軟開關(guān)”，點擊該“軟開關(guān)”通過can信號向電子控制單元3發(fā)出系統(tǒng)激活請求。