TW201718297A - 車輛駕駛模式切換系統和方法 - Google Patents

Abstract

一種車輛駕駛模式切換系統，包括：駕駛模式識別模組及駕駛模式切換模組，駕駛模式識別模組用於判斷車輛當前之駕駛模式，駕駛模式切換模組用於切換手動駕駛模式與自動駕駛模式，若當前之駕駛模式為手動模式，且駕駛模式切換模組同時接收到來自車輛之方向盤和油門踏板之非接觸訊號時，駕駛模式切換模組切換當前之駕駛模式為自動駕駛模式；若當前之駕駛模式為自動駕駛模式，且駕駛模式切換模組同時接收到來自車輛之方向盤和油門踏板之接觸訊號時，駕駛模式切換模組切換當前之駕駛模式為手動駕駛模式。本發明還涉及一種車輛駕駛模式切換方法。

Description

車輛駕駛模式切換系統和方法

本發明涉及一種車輛駕駛模式之切換系統和方法。

車輛自動駕駛科技是落實駕駛安全、省時與便利性之未來趨勢，但於手動駕駛模式與自動駕駛模式之切換上，目前多以設置於中控台或方向盤上按鍵來啟動切換駕駛模式，該種切換模式容易於做其他功能操作時誤觸。

鑒於上述狀況，有必要提供一種可準確根據駕駛者行為切換駕駛模之系統與方法。

一種車輛駕駛模式切換系統，包括：駕駛模式識別模組及駕駛模式切換模組，駕駛模式識別模組用於判斷車輛當前之駕駛模式，該駕駛模式包括手動駕駛模式和自動駕駛模式，於該手動駕駛模式中，該車輛藉由方向盤和油門腳踏進行人工操控行駛，於該自動駕駛模式中，該車輛藉由自主控制行駛；駕駛模式切換模組用於切換該手動駕駛模式與該自動駕駛模式，若當前之駕駛模式為該手動模式，且該駕駛模式切換模組同時接收到來自該車輛之方向盤和油門踏板之非接觸訊號時，該駕駛模式切換模組切換當前之駕駛模式為該自動駕駛模式；若當前之駕駛模式為該自動駕駛模式，且該駕駛模式切換模組同時接收到來自該車輛之方向盤和油門踏板之接觸訊號時，該駕駛模式切換模組切換當前之駕駛模式為該手動駕駛模式。

一種車輛駕駛模式切換方法，包括以下步驟：

車輛駕駛模式切換系統判斷車輛當前之駕駛模式，該駕駛模式包括手動駕駛模式和自動駕駛模式，於該手動駕駛模式中，該車輛藉由方向盤和油門腳踏進行人工操控行駛，於該自動駕駛模式中，該車輛藉由自主控制行駛；

若當前之駕駛模式為該手動模式，且該車輛駕駛模式切換系統同時接收到來自該車輛之方向盤和油門踏板之非接觸訊號時，切換當前之駕駛模式為該自動駕駛模式；

若當前之駕駛模式為該自動駕駛模式，且該車輛駕駛模式切換系統同時接收到來自該車輛之方向盤和油門踏板之接觸訊號時，切換當前之駕駛模式為該手動駕駛模式。

上述於本發明之實施方式中，車輛駕駛模式切換系統與方法可由駕駛者之行為作為系統切換之判斷，減少誤操作。

圖1是本發明一實施方式中車輛駕駛模式切換系統之功能模組圖。

圖2是本發明一實施方式中車輛駕駛模式切換系統之判斷規則表。

圖3是本發明一實施方式中駕駛員操作車輛時之示意圖。

圖4是圖3中駕駛員操作車輛時之另一示意圖。

圖5是本發明一實施方式中一種車輛駕駛模式切換方法之流程圖。

下面將結合本發明實施方式中之附圖，對本發明實施方式中之技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述之實施方式僅僅是本發明一部分實施方式，而不是全部之實施方式。基於本發明中之實施方式，本領域普通技術人員於沒有做出創造性勞動前提下所獲得之所有其他實施方式，均屬於本發明保護之範圍。

於本發明之描述中，需要說明之是，除非另有規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是機械連接或電連接，亦可以是兩個元件內部之連通，可以是直接相連，亦可以藉由中間媒介間接相連，對於本領域之普通技術人員而言，可以根據具體情況理解所述術語之具體含義。

除非另有定義，本文所使用之所有之技術和科學術語與屬於本發明之技術領域之技術人員通常理解之含義相同。本文中於本發明之說明書中所使用之術語只是為了描述具體之實施方式之目不是旨在於限制本發明。本文所使用之術語“及／或”包括一個或複數相關之所列項目的任意之和所有之組合。

以下將參照小汽車描述駕駛模式切換系統和方法。但是，可以理解本發明同樣適用於任何適於私人運輸之車輛，例如卡車、公共汽車等。本發明特別適用於意圖於公用道路上駕駛之車輛。

請參閱圖1，本發明實施方式之車輛10安裝有車輛駕駛模式切換系統100，該系統用在於車輛10之自動駕駛模式與手動駕駛模式之間切換。車輛10還包括導航模組500、方向盤600和油門踏板700。自動駕駛模組200和手動駕駛模組300分別連接導航模組500。手動駕駛模組300連接方向盤600和油門踏板700。

當車輛10之手動駕駛模組300工作時，車輛10運行於手動駕駛模式。手動駕駛模式為習知之人工駕駛模式，車輛10可藉由駕駛員操縱至少方向盤600和油門踏板700來行駛。當然，於手動駕駛模式下，車輛10還需要其他之操縱裝置配合行駛，例如，刹車踏板、檔位操縱桿、離合器及喇叭等。

當車輛10之自動駕駛模組200工作時，車輛10運行於自動駕駛模式。自動駕駛模式為車輛自主式行駛模式，該種模式可結合習知之感應技術、自我調整巡航控制(ACC)、車道保持輔助(LKA)、電動助力轉向(EPAS)、主動前輪轉向、泊車輔助、防抱死制動(ABS)、牽引控制、電子穩定控制(ESC)、盲點探測、全球定位系統(GPS)和地圖資料庫、車與車之通信等實現車輛半自動駕駛(需要較少駕駛員之幹預)或全自動駕駛(不需要駕駛員之幹預)。自動駕駛車輛提供了更安全之行駛、改善之機動性以及車輛之間更好之協調之優點。

車輛駕駛模式切換系統100包括：駕駛模式識別模組110、駕駛模式切換模組130、提示模組150、方向盤壓力感測器160和油門壓力感測器170。駕駛模式識別模組110連接自動駕駛模組200和手動駕駛模組300。駕駛模式切換模組130連接駕駛模式識別模組110、自動駕駛模組200和手動駕駛模組300。駕駛模式切換模組130包括觸發判斷模組135。提示模組150連接駕駛模式切換模組130、自動駕駛模組200和手動駕駛模組300。方向盤壓力感測器160設置於方向盤600上。油門壓力感測器170設置於油門踏板700上。

駕駛模式切換模組130可將方向盤壓力感測器160和油門壓力感測器170發出之壓力感測訊號識別為接觸訊號以此來判斷駕駛員之手和腳是否接觸方向盤600和油門踏板700。具體當手接觸方向盤600時，駕駛模式切換模組130檢測到來自方向盤壓力感測器160之接觸訊號，當腳接觸油門踏板700時，駕駛模式切換模組130檢測到來自油門壓力感測器170之接觸訊號。當手離開方向盤600時，駕駛模式切換模組130檢測到來自方向盤壓力感測器160之非接觸訊號，當腳離開油門踏板700時，駕駛模式切換模組130檢測到來自油門壓力感測器170之非接觸訊號。觸發判斷模組135能進一步藉由方向盤壓力感測器160和油門壓力感測器170發出之壓力感測訊號之持續時間識別是否為接觸訊號或非接觸訊號。

請參閱圖2至圖4，工作時，車輛駕駛模式切換系統100能將車輛10於手動駕駛模式和自動駕駛模式之間切換。當初始車輛10以手動駕駛模式行駛時，車輛駕駛模式切換系統100能於偵測到手和腳均離開方向盤壓力感測器160和油門壓力感測器170時，將手動駕駛模式切換成自動駕駛模式。若只有一種離開使用位置，仍維持手動駕駛模式。當初始車輛10以自動駕駛模式行駛時，車輛駕駛模式切換系統100能於偵測到手和腳均同時接觸方向盤壓力感測器160和油門壓力感測器170時，將自動駕駛模式切換成手動駕駛模式。若只有一種回到使用位置，仍維持自動駕駛模式。

具體地，當車輛10初始以手動駕駛模式行駛時，手會握於方向盤600上並且腳會踩於油門踏板700上，當車輛駕駛模式切換系統100偵測兩者均於使用位置上時，車輛駕駛模式切換系統100會維持手動駕駛模式；當手離開方向盤600而腳仍踩於油門踏板700上時，車輛駕駛模式切換系統100會偵測到只有手離開方向盤600，而腳仍於使用位置上，非兩者均離開使用位置，車輛駕駛模式切換系統100維持手動駕駛模式；當腳離開油門踏板700而手仍放置於方向盤600上時，車輛駕駛模式切換系統100會偵測到只有腳離開油門踏板700，而手仍於使用位置上，非兩者均離開使用位置，車輛駕駛模式切換系統100維持手動駕駛模式；當車輛駕駛模式切換系統100偵測到兩者均離開使用位置時，車輛駕駛模式切換系統100會切換至自動駕駛模式。

當車輛10初始以自動駕駛模式行駛時，手和腳會同時離開方向盤600和油門踏板700，當車輛駕駛模式切換系統100偵測兩者均離開使用位置時，車輛駕駛模式切換系統100會維持自動駕駛模式；當手離開方向盤600而腳仍踩於油門踏板700上時，車輛駕駛模式切換系統100會偵測到只有手離開方向盤600，而腳仍於使用位置上，非兩者均於使用位置，車輛駕駛模式切換系統100維持自動駕駛模式；當腳離開油門踏板700而手仍放置於方向盤600上時，車輛駕駛模式切換系統100會偵測到只有腳離開油門踏板700，而手仍於使用位置上，非兩者均於使用位置，車輛駕駛模式切換系統100維持自動駕駛模式；當車輛駕駛模式切換系統100偵測到兩者均於使用位置時，車輛駕駛模式切換系統100會切換至手動駕駛模式。

若當前之駕駛模式被切換為手動駕駛模式時，提示模組150會向駕駛員發出手動模式切換提示，提示方式可使用用戶介面提示、聲音提示或座椅震動提示等。若當前之駕駛模式被切換為自動駕駛模式時，提示模組150會向駕駛員發出自動模式切換提示。若當前之駕駛模式被切換為自動駕駛模式後，若自動駕駛模組200檢測到導航模組500沒有預設導航時，提示模組150發出導航設定提示。

請參閱圖5，於另一實施方式中，一種車輛駕駛模式切換方法，包括以下步驟：

步驟501：判斷車輛當前之駕駛模式，駕駛模式包括手動駕駛模式和自動駕駛模式，於手動駕駛模式中，車輛藉由方向盤和油門腳踏進行人工操控行駛，於自動駕駛模式中，車輛藉由自主控制行駛。若當前之駕駛模式為手動模式，則到步驟503；若當前之駕駛模式為自動駕駛模式，則到步驟507。

步驟503：判斷車輛駕駛模式切換系統是否同時接收到來自車輛之方向盤和油門踏板之非接觸訊號，如是，則到步驟505，如否，則重新執行步驟503。

步驟505：切換當前之駕駛模式為自動駕駛模式，到步驟507。

步驟507：判斷車輛駕駛模式切換系統是否同時接收到來自車輛之方向盤和油門踏板之接觸訊號，如是，則到步驟509，如否，則重新執行步驟507。

步驟509：切換當前之駕駛模式為手動駕駛模式，到步驟503。

於本實施方式中，以上方法還包括：若當前之駕駛模式被切換為手動駕駛模式時，駕駛控制系統發出手動模式切換提示。若當前之駕駛模式被切換為自動駕駛模式時，駕駛控制系統發出自動模式切換提示。若當前之駕駛模式被切換為自動駕駛模式後，若車輛沒有預設導航時，車輛駕駛模式切換系統發出導航設定提示。

需要說明之是，本發明實施方式之一種車輛駕駛模式切換方法之具體實現方式與本發明實施方式中一種車輛駕駛模式切換系統之具體實現方式類似，具體請參見系統部分之描述，為了減少冗餘，此處不做贅述。

於本發明之實施方式中，車輛駕駛模式切換系統與方法可由駕駛者之行為作為系統切換之判斷，無須學習，減少操作失誤；減少按鍵式開啟或關閉之誤觸，造成行車時之危險；符合使用者行為之經驗法則，若當駕駛發生緊急事件手和腳均離開使用位置無法駕駛(例如駕駛員中風、心臟病或者不省人事)時，因切換成自動駕駛模式，車輛可以不受阻礙地到達目的地，有效地降低事故發生之機率。

於本說明書之描述中，參考術語“一個實施方式”、“一些實施方式”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等之描述意指結合該實施方式或示例描述之具體特徵、結構、材料或者特點包含於本發明之至少一個實施方式或示例中。於本說明書中，對上述術語之示意性表述不必須針對之是相同之實施方式或示例。而且，描述之具體特徵、結構、材料或者特點可以於任一個或多個實施方式或示例中以合適之方式結合。此外，於不相互矛盾之情況下，本領域之技術人員可以將本說明書中描述之不同實施方式或示例以及不同實施方式或示例之特徵進行結合和組合。

流程圖中或於此以其他方式描述之任何過程或方法描述可以被理解為，表示包括一個或更多個用於實現特定邏輯功能或過程之步驟之可執行指令之代碼之模組、片段或部分，並且本發明之優選實施方式之範圍包括另外之實現，其中可以不按所示出或討論之順序，包括根據所涉及之功能按基本同時之方式或按相反之順序，來執行功能，這應被本發明之實施方式所屬技術領域之技術人員所理解。

於流程圖中表示或於此以其他方式描述之邏輯和/或步驟，例如，可以被認為是用於實現邏輯功能之可執行指令之定序列表，可以具體實現今任何電腦可讀介質中，以供指令執行系統、裝置或設備(如基於電腦之系統、包括處理器之系統或其他可以從指令執行系統、裝置或設備取指令並執行指令之系統)使用，或結合該等指令執行系統、裝置或設備而使用。

應當理解，本發明之各部分可以用硬體、軟體、固件或它們之組合來實現。於上述實施方式中，多個步驟或方法可以用存儲於記憶體中且由合適之指令執行系統執行之軟體或固件來實現。例如，如果用硬體來實現，和於另一實施方式中一樣，可用本領域公知之下列技術中之任一項或他們之組合來實現：具有用於對資料訊號實現邏輯功能之邏輯門電路之離散邏輯電路，具有合適之組合邏輯門電路之專用積體電路，可程式設計閘陣列(PGA)，現場可程式設計閘陣列(FPGA)等。

此外，於本發明各個實施方式中之各功能單元可以集成於一個處理模組中，亦可以是各個單元單獨物理存在，亦可以複數單元集成於一個模組中。上述集成之模組既可以採用硬體之形式實現，亦可以採用軟體功能模組之形式實現。所述集成之模組如果以軟體功能模組之形式實現並作為獨立之產品銷售或使用時，亦可以存儲於一個電腦可讀取存儲介質中。

另外，本領域技術人員還可於本發明精神內做其它變化，當然，該等依據本發明精神所做之變化，均應包含於本發明所要求保護之範圍內。綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士爰依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

10‧‧‧車輛

100‧‧‧車輛駕駛模式切換系統

110‧‧‧駕駛模式識別模組

130‧‧‧駕駛模式切換模組

135‧‧‧觸發判斷模組

150‧‧‧提示模組

160‧‧‧方向盤壓力感測器

170‧‧‧油門壓力感測器

200‧‧‧自動駕駛模組

300‧‧‧手動駕駛模組

500‧‧‧導航模組

600‧‧‧方向盤

700‧‧‧油門踏板

無

10‧‧‧車輛

100‧‧‧車輛駕駛模式切換系統

110‧‧‧駕駛模式識別模組

130‧‧‧駕駛模式切換模組

135‧‧‧觸發判斷模組

150‧‧‧提示模組

160‧‧‧方向盤壓力感測器

170‧‧‧油門壓力感測器

200‧‧‧自動駕駛模組

300‧‧‧手動駕駛模組

500‧‧‧導航模組

600‧‧‧方向盤

700‧‧‧油門踏板

Claims (10)

1. 一種車輛駕駛模式切換系統，該系統包括：
   駕駛模式識別模組，用於判斷車輛當前之駕駛模式，該駕駛模式包括手動駕駛模式和自動駕駛模式，於該手動駕駛模式中，該車輛藉由方向盤和油門腳踏進行人工操控行駛，於該自動駕駛模式中，該車輛藉由自主控制行駛；及
   駕駛模式切換模組，連接該駕駛模式識別模組，用於切換該手動駕駛模式與該自動駕駛模式，若當前之駕駛模式為該手動模式，且該駕駛模式切換模組同時接收到來自該車輛之方向盤和油門踏板之非接觸訊號時，該駕駛模式切換模組切換該手動駕駛模式為該自動駕駛模式；若當前之駕駛模式為該自動駕駛模式，且該駕駛模式切換模組同時接收到來自該車輛之方向盤和油門踏板之接觸訊號時，該駕駛模式切換模組切換該自動駕駛模式為該手動駕駛模式。
2. 如請求項第1項所述之車輛駕駛模式切換系統，其中該車輛駕駛模式切換系統還包括提示模組，若當前之駕駛模式被切換為該自動駕駛模式後，且該車輛沒有預設導航時，該提示模組發出導航設定提示。
3. 如請求項第1項所述之車輛駕駛模式切換系統，其中該車輛駕駛模式切換系統還包括提示模組，若當前之駕駛模式被切換為該手動或自動駕駛模式時，該提示模組發出手動或自動駕駛模式切換提示。
4. 如請求項第1項所述之車輛駕駛模式切換系統，其中該車輛駕駛模式切換系統還包括方向盤壓力感測器和油門腳踏壓力感測器，該方向盤壓力感測器設置於該方向盤上，該油門壓力感測器設置於該油門上，該駕駛模式切換模組將接收該方向盤壓力感測器和該油門腳踏壓力感測器發出之壓力感測訊號識別為該接觸訊號。
5. 如請求項第4項所述之車輛駕駛模式切換系統，其中該駕駛模式切換模組還包括觸發判斷模組，該觸發判斷模組能藉由該方向盤壓力感測器和該油門腳踏壓力感測器發出之壓力感測訊號之持續時間來識別是否為該接觸訊號或該非接觸訊號。
6. 一種車輛駕駛模式切換方法，該方法包括以下步驟：
   車輛駕駛模式切換系統判斷車輛當前之駕駛模式，該駕駛模式包括手動駕駛模式和自動駕駛模式，於該手動駕駛模式中，該車輛藉由方向盤和油門腳踏進行人工操控行駛，於該自動駕駛模式中，該車輛藉由自主控制行駛；
   若當前之駕駛模式為該手動模式，且該車輛駕駛模式切換系統同時接收到來自該車輛之方向盤和油門踏板之非接觸訊號時，切換該手動駕駛模式為該自動駕駛模式；
   若當前之駕駛模式為該自動駕駛模式，且該車輛駕駛模式切換系統同時接收到來自該車輛之方向盤和油門踏板之接觸訊號時，切換該自動駕駛模式為該手動駕駛模式。
7. 如請求項第6項所述之車輛駕駛模式切換方法，其中該方法還包括：若當前之駕駛模式被切換為該自動駕駛模式後，若該車輛沒有預設導航時，該車輛駕駛模式切換系統發出導航設定提示。
8. 如請求項第6項所述之車輛駕駛模式切換方法，其中該方法還包括：若當前之駕駛模式被切換為該手動或自動駕駛模式時，該駕駛控制系統發出手動或自動模式切換提示。
9. 如請求項第6項所述之車輛駕駛模式切換方法，其中該車輛駕駛模式切換系統將接收設置於該方向盤和該油門踏板上之壓力感測器發出之壓力感測訊號識別為該接觸訊號。
10. 如請求項第9項所述之車輛駕駛模式切換方法，其中該方法還包括：該車輛駕駛模式切換藉由該方向盤壓力感測器和該油門腳踏壓力感測器發出之壓力感測訊號之持續時間來識別是否為該接觸訊號或該非接觸訊號。