識(shí)別到后方車道內(nèi)存在 車輛時(shí)，后雷達(dá)測(cè)量后方車輛的車速和車距，當(dāng)檢測(cè)到后方車輛與本車的車距小于設(shè)定距 離并且后方車速大于預(yù)設(shè)車速時(shí)，ECU開(kāi)啟車輛的警告指示燈，同時(shí)向本車的駕駛員發(fā)出警 告。
[0051] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明在進(jìn)入自動(dòng)駕駛模式前檢測(cè)電池電量，在自動(dòng)駕駛 模式中檢測(cè)后方車輛狀態(tài)、駕駛員狀態(tài)等，通過(guò)運(yùn)些措施可W提高自動(dòng)駕駛的安全性；通過(guò) 對(duì)于車道、車速和車距的識(shí)別，合理的選擇制動(dòng)方案，在保證安全的前提下可W最大限度的 實(shí)現(xiàn)電能的回饋；當(dāng)車輛出現(xiàn)故障時(shí)，可W根據(jù)故障類型合理選擇驅(qū)動(dòng)方案；總之，本發(fā)明 的自動(dòng)控制方法提高了自動(dòng)駕駛的安全性和驅(qū)動(dòng)效率。
【附圖說(shuō)明】
[0052] 圖1是本發(fā)明車輛自動(dòng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0053] 圖2是本發(fā)明自動(dòng)控制方法的第一流程圖；
[0054] 圖3是本發(fā)明自動(dòng)控制方法的第二流程圖；
[00巧]圖4是本發(fā)明的車道識(shí)別結(jié)果；
[0056] 圖5是本發(fā)明電機(jī)轉(zhuǎn)速控制結(jié)構(gòu)示意圖；
[0057] 圖6是本發(fā)明發(fā)生故障時(shí)的音頻信號(hào)；
[005引圖7是本發(fā)明驅(qū)動(dòng)單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0059] 圖8是本發(fā)明步驟S700的流程圖；
[0060] 圖9是本發(fā)明車輛狀態(tài)檢測(cè)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0061] 為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明 的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說(shuō)明，使本發(fā)明的上述及其它目的、特征和優(yōu)勢(shì)將更加清晰。在全 部附圖中相同的附圖標(biāo)記指示相同的部分。并未刻意按比例繪制附圖，重點(diǎn)在于示出本發(fā) 明的主旨。
[006引如圖1所示，總的來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的電動(dòng)車輛可W包括ECU(電子控制單元）化及與ECU相連的駕駛模式輸入單元、油口踏板位置傳感器、剎車踏板位置傳感器、蓄電池溫度傳 感器、后CCD、后車警示單元、后雷達(dá)、前雷達(dá)、前CCD、制動(dòng)單元、驅(qū)動(dòng)單元和駕駛員狀態(tài)檢 測(cè)單元。ECU負(fù)責(zé)整車的控制，駕駛員可W通過(guò)駕駛模式輸入單元輸入駕駛模式，運(yùn)些駕駛 模式可W是例如運(yùn)動(dòng)模式、舒適模式、自動(dòng)駕駛模式等，駕駛模式輸入單元可W是例如車載 觸摸屏、按鍵等；通過(guò)油口踏板位置傳感器、剎車踏板位置傳感器、和蓄電池溫度傳感器分 別檢測(cè)油口踏板位置、剎車踏板位置和蓄電池溫度，蓄電池用于為整車提供電力供應(yīng)，前、 后CCD用于進(jìn)行車輛前后的圖像采集，前、后雷達(dá)用于采集車輛前后物體（例如其它車輛） 的距離和速度。驅(qū)動(dòng)單元與四個(gè)輪穀電機(jī)相連，通過(guò)驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)輪穀電機(jī)，從而驅(qū)動(dòng)汽車 行進(jìn)，駕駛員狀態(tài)檢測(cè)單元用于檢測(cè)駕駛員的狀態(tài)，防止疲勞駕駛；后車警示單元用于在檢 測(cè)到后車存在追尾可能性時(shí)，向后車發(fā)出警示信號(hào)。接下來(lái)對(duì)本發(fā)明的車輛自動(dòng)控制方法 做詳細(xì)介紹。
[006引如圖2所示，在行駛前，在步驟SlOO中ECU對(duì)車輛狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，例如運(yùn)一檢測(cè)可W在駕駛員打開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)之后進(jìn)行，運(yùn)些檢測(cè)包括，油口踏板位置傳感器、剎車踏板位置傳 感器、蓄電池溫度傳感器、后CCD、后車警示單元、后雷達(dá)、前雷達(dá)、前CCD的信號(hào)是否正常， 蓄電池電量、制動(dòng)液液位是否正常等，在各檢測(cè)信號(hào)正常后車輛正常啟動(dòng)，若檢測(cè)信號(hào)不正 常則向駕駛員發(fā)出提示，例如可W點(diǎn)亮故障指示燈。在車輛啟動(dòng)后，車輛進(jìn)行常規(guī)驅(qū)動(dòng)，常 規(guī)驅(qū)動(dòng)指的是按照駕駛員的操作來(lái)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，例如相應(yīng)駕駛員踩下油口踏板而進(jìn)行加速， 相應(yīng)踩下剎車踏板而進(jìn)行剎車等等。
[0064]在步驟S200中，ECU通過(guò)駕駛模式輸入單元接收設(shè)定的駕駛模式，設(shè)定的駕駛模 式可W包括節(jié)能模式、運(yùn)動(dòng)模式、自動(dòng)駕駛模式等，駕駛員可W通過(guò)駕駛模式輸入單元將設(shè) 定的駕駛模式輸入至ECU。此后車輛根據(jù)不同的駕駛模式對(duì)車輛進(jìn)行相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)。一般而 言，在自動(dòng)駕駛模式中，由于需要檢測(cè)多種信號(hào)，例如前、后雷達(dá)、前、后CCD等，同時(shí)ECU也 需要進(jìn)行大量的運(yùn)算處理，運(yùn)便造成了相對(duì)于普通駕駛模式，在自動(dòng)駕駛模式下車輛需要 消耗更多的電能，在蓄電池電量過(guò)低時(shí)，往往不能正常維持自動(dòng)駕駛模式，運(yùn)在車輛行駛中 是非常危險(xiǎn)的，尤其是在需要緊急制動(dòng)或緊急加速時(shí)，運(yùn)是通常需要更多的電力供應(yīng)，而在 電池電量過(guò)低時(shí)不能提供運(yùn)一電力供應(yīng)，從而無(wú)法在自動(dòng)駕駛模式下完成緊急制動(dòng)或緊急 加速，極易造成事故發(fā)生。對(duì)此，在選擇了自動(dòng)駕駛模式后，在步驟S300中ECU對(duì)電池電量 進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)電池電量大于設(shè)定闊值時(shí)則進(jìn)入自動(dòng)駕駛模式，否則提示駕駛員電量過(guò)低不 能進(jìn)入自動(dòng)駕駛模式。當(dāng)駕駛員選擇了自動(dòng)駕駛模式后，ECU首先接收電池電量傳感器檢 測(cè)到的蓄電池目前的電量信號(hào)，其根據(jù)電池電量決定是否可W進(jìn)入自動(dòng)駕駛模式，當(dāng)檢測(cè) 到電池電量低于設(shè)定的闊值時(shí)禁止進(jìn)入自動(dòng)駕駛模式，例如電池電量低于25%時(shí)，則禁止 進(jìn)入自動(dòng)駕駛模式，運(yùn)樣便提高了自動(dòng)駕駛的安全性。
[0065] 請(qǐng)參閱圖3,在進(jìn)入自動(dòng)駕駛模式后，通過(guò)步驟S400對(duì)車道、車速V、車距S進(jìn)行識(shí) 另IJ。具體而言，進(jìn)入自動(dòng)駕駛模式后，車輛會(huì)開(kāi)啟前、后CCD攝像頭和前后雷達(dá)，利用前雷達(dá) 測(cè)量其相對(duì)于前車的車距S，通過(guò)車速傳感器獲得當(dāng)前車速V，運(yùn)些均為現(xiàn)有技術(shù)，不再寶 述，同時(shí)，車輛通過(guò)前CCD對(duì)車道進(jìn)行識(shí)別，具體包括W下步驟：
[0066]S401 :通過(guò)前CCD獲取原始視頻圖像信號(hào)；
[0067]S402 :使用中值濾波算法對(duì)原始圖像信號(hào)進(jìn)行濾波；由于原始采集到的圖像數(shù)據(jù) 具有一定的噪聲，使用中值濾波算法可對(duì)信號(hào)進(jìn)行去噪，具體而言將每一像素點(diǎn)的灰度值 設(shè)置為該點(diǎn)鄰域窗口內(nèi)的所有像素點(diǎn)灰度值的中值，把數(shù)字圖像或數(shù)字序列中一點(diǎn)的值用 該點(diǎn)的一個(gè)鄰域中各點(diǎn)值的中值代替，讓周圍的像素值接近的真實(shí)值，從而消除孤立的嗓 聲點(diǎn)；
[006引S403 :對(duì)濾波后圖像的二值化處理，圖像二值化公式如下：
[0070] 其中f(x，y)表示輸入圖像，g(x，y)表示輸出圖像，T為二值化處理時(shí)選用的闊 值；
[0071]S404 :從二值化圖像中提取車道標(biāo)識(shí)線邊界，具體而言其包括：利用拉普拉斯算 子對(duì)道路圖像進(jìn)行邊緣增強(qiáng)，得到梯度圖像；計(jì)算梯度圖像中灰度級(jí)最大值Imax和最小值 Imin按式（2)計(jì)算區(qū)分特征目標(biāo)與背景的闊值To;
[0072] To= (a*Imax+b*Imin)/K(2)
[007引式中，a為Imax權(quán)重值，b為Imin權(quán)重值，K為闊值調(diào)整值，其中a+b= 1 ;
[0074] S405 :對(duì)圖像進(jìn)行遍歷，實(shí)現(xiàn)圖像邊界分割，利用化U曲變換進(jìn)行車道識(shí)別?；疷曲 變換利用圖像全局特性，將邊緣圖像連接起來(lái)組成區(qū)域封閉邊界，常用于車道識(shí)別。圖4示 出了采用本發(fā)明識(shí)別方法識(shí)別后的車道圖像，由圖4可W看出，識(shí)別后的車道具有清晰的 邊界。
[00巧]在步驟S500,判斷前方是否存在車輛，具體而言，可W利用前雷來(lái)判斷前方是否存 在車輛，雷達(dá)的探測(cè)距離是有限的，例如安裝于車輛上的前雷達(dá)的探測(cè)距離可W是化M、2KM 等，具體探測(cè)距離由雷達(dá)性能決定，當(dāng)雷達(dá)探測(cè)距離內(nèi)不存在車輛時(shí)，則可W判定其前方不 存在車輛；進(jìn)一步的，可W設(shè)定一小于雷達(dá)探測(cè)范圍的闊值，當(dāng)在運(yùn)一闊值內(nèi)不存在車輛 時(shí)，則判定其前方不存在車輛，例如運(yùn)一闊值可W設(shè)定為500m;當(dāng)判定當(dāng)前車輛前方不存 在任何車輛時(shí)，則將當(dāng)前車速設(shè)定為最佳車速，進(jìn)一步的還可W接收導(dǎo)航信息，根據(jù)導(dǎo)航信 息和檢測(cè)信號(hào)設(shè)定最佳車速，當(dāng)當(dāng)前車速V高于道路最高限速時(shí)，則將車速設(shè)定為當(dāng)前路 段最高限速。
[0076] 當(dāng)判定當(dāng)前車輛前方存在車輛時(shí)，則在步驟S600中判斷與前車的車距S是否大于 設(shè)定闊值，當(dāng)距離小于設(shè)定闊值時(shí)，則說(shuō)明其與前車車距過(guò)近，存在追尾危險(xiǎn)，ECU通過(guò)步驟 S700對(duì)車輛進(jìn)行制動(dòng)，車輛通過(guò)制動(dòng)單元進(jìn)行制動(dòng)。當(dāng)距離大于設(shè)定闊值時(shí)，在步驟S800 中根據(jù)當(dāng)前車速、車距計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)速給定值n'，調(diào)整巡航車速。具體而言：其采用車距外 環(huán)、車速內(nèi)環(huán)的控制策略，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖5所示，步驟S800具體包括：
[0077] S801 :獲取當(dāng)前車速V和與前車車距S;
[0078] S802 :將與前車車距S與設(shè)定車距Sf相減，獲得偏差el。設(shè)定車距Sf為自動(dòng)駕駛 模式時(shí)設(shè)定的安全車距，該車距可W由駕駛員設(shè)定也可W在出廠時(shí)由生產(chǎn)廠商設(shè)定；
[0079] S802 :對(duì)偏差el進(jìn)行PID調(diào)節(jié)，將調(diào)節(jié)結(jié)果與當(dāng)前車速V相減，獲得偏差e2 ;
[0080] S803 :通過(guò)模糊控制器對(duì)偏差e2進(jìn)行模糊調(diào)節(jié)，獲得電機(jī)轉(zhuǎn)速給定值n';
[0081]S804 :驅(qū)動(dòng)單元根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速給定值n'驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而調(diào)整巡航車速。
[0082] 由于其采用車距外環(huán)、車速內(nèi)環(huán)的控制策略，可W使得車速和車距同時(shí)得到很好 的控制。
[0083] 在獲得電機(jī)轉(zhuǎn)速給定值n'之后，在步驟S900中判斷電機(jī)是否出現(xiàn)故障。對(duì)于驅(qū)動(dòng) 電機(jī)而言常見(jiàn)的故障為機(jī)械故障和缺相故障，機(jī)械故障指由于電機(jī)長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)，電機(jī)軸和軸 承會(huì)造成磨損，電機(jī)轉(zhuǎn)子與定子間也有可能出現(xiàn)摩擦，由運(yùn)些造成的故障統(tǒng)稱為機(jī)械故障； 而缺相故障一般是由于電機(jī)其中一相斷路造成的。電機(jī)在正常運(yùn)行時(shí)其發(fā)出的運(yùn)行聲音頻 率通常是固定的，而電機(jī)無(wú)論發(fā)生機(jī)械故障還是缺相故障時(shí)，其會(huì)產(chǎn)生不期望的聲音頻率， 據(jù)此可W對(duì)電機(jī)運(yùn)行時(shí)其發(fā)出的運(yùn)行聲音頻率進(jìn)行檢測(cè)，由此發(fā)現(xiàn)電機(jī)的故障。具體而言， 包括W下步驟：
[0084] S901 :預(yù)存儲(chǔ)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)的第一音頻幅值。例如可W通過(guò)設(shè)置于電機(jī)上的麥 克來(lái)采集電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)的聲音，提取運(yùn)一聲音信號(hào)的頻率、幅值等信息，將其存儲(chǔ)于存儲(chǔ) 器中；
[0085] S902 :獲取電機(jī)運(yùn)行時(shí)的第二音頻幅值，當(dāng)?shù)诙纛l幅值與第一音頻幅值之差大 于設(shè)定的闊值時(shí)，則判定電機(jī)出現(xiàn)故障；當(dāng)判定電機(jī)不存在故障時(shí)，則按照