CN111845752A - 一种车辆的手动与自动驾驶模式自动切换的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车辆的手动与自动驾驶模式自动切换的方法，通过手动与自动的切换开关信号、转向电机扭矩信号和刹车信号三种实现手动与自动驾驶模式的切换，可以完全自动的切换手动与自动驾驶模式，并且在驾驶过程中可以根据驾驶员的意愿，随时进行自主切换或者通过转动方向盘或者踩刹车的方式来切换驾驶模式，大大提高了系统的安全性和用户的自主性，为用户提供更加贴合自身需求的自动驾驶设备的乘坐体验；并且在自动驾驶模式下，具有精确的环境和车身信息收集系统和车辆转向的修正系统，结合收集来的信息进行精确实时的矫正，大大增加了系统的安全性。

Description

一种车辆的手动与自动驾驶模式自动切换的方法及系统

技术领域

本发明涉及汽车智能控制技术领域，特别是涉及一种车辆的手动与自动驾驶模式自动切换的方法及系统。

背景技术

随着科技的发展和社会的进步，自动驾驶技术成为交通领域的发展趋势。如何使自动驾驶设备能够对各种路况进行判断并做出相应的驾驶行为，并提高自动驾驶设备的智能化程度成为热点。

现有的自动驾驶技术中，自动驾驶设备是根据预设的自动驾驶模式实现自动驾驶的，即在自动驾驶车辆设备中设置有包括若干驾驶操作指令的自动驾驶模式，当自动驾驶设备执行驾驶任务时可根据获取到的当前路况从该自动驾驶模式中的驾驶操作指令中选取相应指令，并执行。

但是，由于自动驾驶模式是由开发人员预先设置的，其并不具备自动与手动切换的功能，即用户不能随时根据自己的想法来掌控汽车或者让汽车自动进入自动驾驶模式，本发明针对上述情况，提出一种自动与手动驾驶模式切换的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种车辆的手动与自动驾驶模式自动切换的方法及系统，解决了当前用户不能随时根据自己的想法来掌控汽车或者让汽车自动进入自动驾驶模式的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种车辆的手动与自动驾驶模式自动切换的方法，所述方法包括：

获取手动与自动切换信号；所述手动与自动切换信号包括手动与自动的切换开关信号、转向电机扭矩信号或刹车信号；

当所述手动与自动切换信号为手动与自动的切换开关信号时，将当前驾驶模式切换成另一种驾驶模式；所述驾驶模式包括自动驾驶模式和手动驾驶模式；

当所述手动与自动切换信号为转向管柱实时扭矩信号，且车辆处于自动驾驶模式时，比较转向管柱实时扭矩和目标扭矩，当转向管柱实时扭矩大于目标扭矩时，车辆由自动驾驶模式切换为手动驾驶模式；所述目标扭矩是自动驾驶模式时车辆转向时，转向电机施加给转向管柱的扭矩；

当所述手动与自动切换信号为有刹车信号，且车辆处于自动驾驶模式时，车辆由自动驾驶模式切换为手动驾驶模式。

可选的，所述当所述手动与自动切换信号为转向管柱实时扭矩信号，且车辆处于自动驾驶模式时，比较转向管柱实时扭矩和目标扭矩，当转向电机的实时扭矩大于目标扭矩时，车辆由自动驾驶模式切换为手动驾驶模式，具体包括：

实时获取转向管柱实时扭矩，并比较转向管柱实时扭矩和目标扭矩；

当所述转向管柱实时扭矩大于目标扭矩时，判定转向管柱实时扭矩存在外力介入，则将车辆的驾驶模式由自动驾驶模式切换为手动驾驶模式；

当所述转向管柱所受的扭矩小于或等于所述目标扭矩，判定转向管柱实时扭矩无外力介入，此时不切换驾驶模式。

可选的，当车辆切换到手动驾驶模式时，在驾驶员控制车辆转向与速度变更过程中，还包括；

由电子控制单元控制转向电机为车辆转向提供辅助动力，具体包括：

采集转向盘的转动方向以及所受扭矩的大小，并将所述扭矩的大小转换为电压信号；

采集实时车速；

根据所述电压信号、所述转向盘的转动方向以及所述实时车速计算转向所需扭矩；

根据所述转向所需扭矩控制转向电机带动转向管柱转动。

可选的，当车辆切换至自动驾驶模式时，自动驾驶控制方法具体包括：

实时获取车辆的位置、航向信息、环境信息和车辆状态信息；

根据所述车辆的位置、航向信息、环境信息和车辆状态信息确定当前车辆状态；所述当前车辆状态包括实时车速和实时车身角度；

根据所述车辆的位置、航向信息、环境信息和车辆状态信息以及所述当前车辆状态确定目标车辆状态；所述目标车辆状态包括目标车速和目标车身角度；

控制转向电机带动转向管柱转动，使所述转向管柱受到所述目标扭矩；

根据当前车速对转向速度加以修正；

所述根据车速对转向速度加以修正具体包括：

根据公式u＝n*U调整转向电机转速；式中，u为转向电机转速，U为转向电机最大转速，其是一个固定值，n为转向电机在不同车速状态下的系数；

实时检测转向过程中的车速和车身角度；当所述转向过程中的车速和车身角度与所述目标车速和目标车身角度不同时，继续转向，直至所述转向过程中的车速和车身角度等于所述目标车速和目标车身角度。

可选的，所述环境信息包括：道路的形状、方向、曲率、坡度和车道，交通标志，信号灯，其他车辆和行人的位置、大小、前进方向和速度；

所述车辆状态信息包括：车辆的前进速度、加速度、转向角度、车身位置及姿态。

一种车辆的手动与自动驾驶模式自动切换的系统，包括：无人驾驶系统、整车控制系统和转向助力系统；所述无人驾驶系统与所述整车控制系统通过CAN1双向连接，所述整车控制系统与所述转向助力系统通过CAN2双向连接；

所述整车控制系统包括手动与自动的切换开关；

所述整车控制系统用于获取手动与自动切换信号；所述手动与自动切换信号包括手动与自动的切换开关信号、转向电机扭矩信号或刹车信号；

当所述手动与自动切换信号为手动与自动的切换开关信号时，将当前驾驶模式切换成另一种驾驶模式；所述驾驶模式包括自动驾驶模式和手动驾驶模式；

当所述手动与自动切换信号为转向管柱实时扭矩信号，且车辆处于自动驾驶模式时，比较转向管柱实时扭矩和目标扭矩，当转向管柱实时扭矩大于目标扭矩时，车辆由自动驾驶模式切换为手动驾驶模式；所述目标扭矩是自动驾驶模式时车辆转向时，转向电机施加给转向管柱的扭矩；

当所述手动与自动切换信号为有刹车信号，且车辆处于自动驾驶模式时，车辆由自动驾驶模式切换为手动驾驶模式。

可选的，所述整车控制系统还包括ESP；

所述ESP用于所述当所述手动与自动切换信号为转向管柱实时扭矩信号，且车辆处于自动驾驶模式时，比较转向管柱实时扭矩和目标扭矩，当转向管柱实时扭矩大于目标扭矩时，车辆由自动驾驶模式切换为手动驾驶模式；

具体包括：

实时获取转向管柱实时扭矩，并比较转向管柱实时扭矩和目标扭矩；

当所述转向管柱实时扭矩大于目标扭矩时，判定转向管柱实时扭矩存在外力介入，则将车辆的驾驶模式由自动驾驶模式切换为手动驾驶模式；

当所述转向管柱所受的扭矩小于或等于所述目标扭矩，判定转向管柱实时扭矩无外力介入，此时不切换驾驶模式。

可选的，所述车辆的手动与自动驾驶模式自动切换的系统还包括电子控制单元；

所述电子控制单元用于当车辆切换到手动驾驶模式时，在驾驶员控制车辆转向与速度变更过程中控制转向电机为车辆转向提供辅助动力；

具体包括：

采集转向盘的转动方向以及所受扭矩的大小，并将所述扭矩的大小转换为电压信号；

采集实时车速；

根据所述电压信号、所述转向盘的转动方向以及所述实时车速计算转向所需扭矩；

根据所述转向所需扭矩控制转向电机带动转向管柱转动。

可选的，所述无人驾驶系统包括定位模块和环境感知模块；

所述定位模块用于实时获取车辆的位置、航向信息和车辆状态信息；所述环境感知模块用于获取环境信息；

所述无人驾驶系统还用于：根据所述车辆的位置、航向信息、环境信息和车辆状态信息确定当前车辆状态；所述当前车辆状态包括实时车速和实时车身角度；

根据所述车辆的位置、航向信息、环境信息和车辆状态信息以及所述当前车辆状态确定目标车辆状态；所述目标车辆状态包括目标车速和目标车身角度；

控制转向电机带动转向管柱转动，使所述转向管柱产生所述目标扭矩；

实时检测转向过程中的车速和车身角度；当所述转向过程中的车速和车身角度与所述目标车速和目标车身角度不同时，继续转向，直至所述转向过程中的车速和车身角度等于所述目标车速和目标车身角度；

所述整车控制系统还用于所述从当前车身角度转换为目标车身角度的过程中，根据当前车速对转向速度加以修正；

具体包括：

根据公式u＝n*U调整转向电机转速；式中，u为转向电机转速，U为转向电机最大转速，其是一个固定值，n为转向电机在不同车速状态下的系数。

所述转向助力系统包括转向电机和转向管柱，用于控制车辆转向。

可选的，所述定位模块包括GPS、惯导、里程计、摄像头和激光雷达；

所述GPS用于获取车辆的位置，所述惯导、里程计、摄像头和激光雷达用于获取航向信息；

所述环境感知模块包括摄像头、激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达、陀螺仪，用于感知周围的环境信息和车辆状态信息。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明提供的自动切换手动与自动控制的方法及系统，可以完全自动的切换手动与自动驾驶模式，并且在驾驶过程中可以根据驾驶员的意愿，随时进行自主切换或者通过转动方向盘或者踩刹车的方式来切换驾驶模式，大大提高了系统的安全性和用户的自主性，为用户提供更加贴合自身需求的自动驾驶设备的乘坐体验；

并且在自动驾驶模式下，具有精确的环境和车身信息收集系统和车辆转向的修正系统，结合收集来的信息进行精确实时的矫正，大大增加了系统的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的车辆的手动与自动驾驶模式自动切换系统的结构示意图。

图2为本发明实施例一提供的车辆的手动与自动驾驶模式自动切换方法的控制流程图。

图3为本发明实施例一提供的车辆的手动与自动驾驶模式自动切换方法的自动驾驶控制流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种车辆的手动与自动驾驶模式自动切换的方法及系统，解决当前用户不能随时根据自己的想法来掌控汽车或者让汽车自动进入自动驾驶模式的问题。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一：

如图1所示，一种车辆的手动与自动驾驶模式自动切换的系统，包括：无人驾驶系统、整车控制系统和转向助力系统；所述无人驾驶系统与所述整车控制系统通过CAN1双向连接，所述整车控制系统与所述转向助力系统通过CAN2双向连接；

所述整车控制系统包括手动与自动的切换开关；

所述整车控制系统用于获取手动与自动切换信号；所述手动与自动切换信号包括手动与自动的切换开关信号、转向电机扭矩信号或刹车信号；

当所述手动与自动切换信号为手动与自动的切换开关信号时，将当前驾驶模式切换成另一种驾驶模式；所述驾驶模式包括自动驾驶模式和手动驾驶模式；

当所述手动与自动切换信号为转向管柱实时扭矩信号，且车辆处于自动驾驶模式时，比较转向管柱实时扭矩和目标扭矩，当转向管柱实时扭矩大于目标扭矩时，车辆由自动驾驶模式切换为手动驾驶模式；所述目标扭矩是自动驾驶模式时车辆转向时，转向电机施加给转向管柱的扭矩；

当所述手动与自动切换信号为有刹车信号，且车辆处于自动驾驶模式时，车辆由自动驾驶模式切换为手动驾驶模式。

所述整车控制系统还包括ESP；

所述ESP用于所述当所述手动与自动切换信号为转向管柱实时扭矩信号，且车辆处于自动驾驶模式时，比较转向管柱实时扭矩和目标扭矩，其具体的比较方法为：

实时获取转向管柱实时扭矩，并比较转向管柱实时扭矩和目标扭矩；

当所述转向管柱实时扭矩大于目标扭矩时，判定转向管柱实时扭矩存在外力介入，则将车辆的驾驶模式由自动驾驶模式切换为手动驾驶模式；

当所述转向管柱所受的扭矩小于或等于所述目标扭矩，判定转向管柱实时扭矩无外力介入，此时不切换驾驶模式。

所述无人驾驶系统包括定位模块和环境感知模块；

所述定位模块包括GPS、惯导、里程计、摄像头和激光雷达；

所述GPS用于获取车辆的位置，所述惯导、里程计、摄像头和激光雷达用于获取航向信息；

所述环境感知模块包括摄像头、激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达、陀螺仪，用于感知周围的环境信息和车辆状态信息。

所述环境信息包括：道路的形状、方向、曲率、坡度和车道，交通标志，信号灯，其他车辆和行人的位置、大小、前进方向和速度等；所述车辆状态信息包括：车辆的前进速度、加速度、转向角度、车身位置及姿态等；多种传感器虽然可以获得丰富、细致的环境信息，但如何对多种传感器的信息进行融合统一处理是一大难题，比如对摄像头和激光雷达感知到的同一车辆的大小、位置、前进方向和速度信息进行融合，保证同一车辆在不同传感器中的时间和空间的一致；

所述无人驾驶系统还用于：根据所述车辆的位置、航向信息、环境信息和车辆状态信息确定当前车辆状态；所述当前车辆状态包括实时车速和实时车身角度；

根据所述车辆的位置、航向信息、环境信息和车辆状态信息以及所述当前车辆状态确定目标车辆状态；所述目标车辆状态包括目标车速和目标车身角度；

控制转向电机带动转向管柱转动，使所述转向管柱产生所述目标扭矩；

实时检测转向过程中的车速和车身角度；当所述转向过程中的车速和车身角度与所述目标车速和目标车身角度不同时，继续转向，直至所述转向过程中的车速和车身角度等于所述目标车速和目标车身角度；

所述整车控制系统还用于所述从当前车身角度转换为目标车身角度的过程中，根据当前车速对转向速度加以修正；在修正过程中根据公式u＝n*U调整转向电机转速；式中，u为转向电机转速，U为转向电机最大转速，其是一个固定值，n为转向电机在不同车速状态下的系数。

所述转向助力系统包括转向电机和转向管柱，用于控制车辆转向。

作为一种可选的实施方式，所述车辆的手动与自动驾驶模式自动切换的系统还包括电子控制单元；

所述电子控制单元用于当车辆切换到手动驾驶模式时，在驾驶员控制车辆转向与速度变更过程中控制转向电机为车辆转向提供辅助动力；提供辅助动力的具体方法为：

采集转向盘的转动方向以及所受扭矩的大小，并将所述扭矩的大小转换为电压信号；

采集实时车速；

根据所述电压信号、所述转向盘的转动方向以及所述实时车速计算转向所需扭矩；

根据所述转向所需扭矩控制转向电机带动转向管柱转动。

作为一种可选的实施方式，所述车辆的手动与自动驾驶模式自动切换的系统还包括线控转向系统，其主要包括转向盘、转向管柱、方向机、伺服电机、控制器模块和扭矩转角传感器。

通过对上述无人驾驶系统、整车控制系统和转向助力系统及其相关组件的组合和应用，利用整车控制系统进行整体的控制，无人驾驶系统负责无人驾驶状态下的控制，转向控制系统负责转向助力，整个车辆可以随时根据驾驶人的意愿更改驾驶模式，并且在自动驾驶模式下，具有精确的环境和车身信息收集系统和车辆转向的修正系统，结合收集来的信息进行精确实时的矫正，大大增加了系统的安全性，如图2所示，具体的方法过程如下：

获取手动与自动切换信号；所述手动与自动切换信号包括手动与自动的切换开关信号、转向电机扭矩信号或刹车信号；通俗来讲，其一共包含三种情况；

第一种情况，当所述手动与自动切换信号为手动与自动的切换开关信号时，将当前驾驶模式切换成另一种驾驶模式；所述驾驶模式包括自动驾驶模式和手动驾驶模式；当驾驶人员按下手动与自动切换开关时，整车控制系统会得到一个切换驾驶状态的信号，如果当前驾驶模式为自动驾驶模式，则更换为手动驾驶模式，如果当前驾驶模式为手动驾驶模式，则更换为自动驾驶模式，从而可以一键切换驾驶模式，当感觉到累了就切换到自动驾驶模式，当感觉自动驾驶模式不如意时又可以一键切换回来，丰富了用户的使用体验。

第二种情况，当所述手动与自动切换信号为转向管柱实时扭矩信号，且车辆处于自动驾驶模式时，比较转向管柱实时扭矩和目标扭矩，当转向管柱实时扭矩大于目标扭矩时，车辆由自动驾驶模式切换为手动驾驶模式；所述目标扭矩是自动驾驶模式时车辆转向时，转向电机施加给转向管柱的扭矩，当驾驶员认为自动驾驶不符合自己的心意时，或者出现紧急情况自动驾驶系统不能做出正确判断时，驾驶人通过转动方向盘来结束自动驾驶模式，而此时具体的控制方法为：

实时获取转向管柱实时扭矩，并比较转向管柱实时扭矩和目标扭矩；转向管柱连接方向盘，当人为转动方向盘时，转动管柱就会有一个实时扭矩，而此时自动驾驶系统也正在控制转向电机输出一个目标扭矩，用来使车辆转弯，当车辆不转弯时，所述目标扭矩为0，所以通过比较转向管柱受到的人为施加的实时扭矩与转向电机施加的目标扭矩的大小，即可判断是否有人为外力介入想要改变行驶状态；

当所述转向管柱实时扭矩大于目标扭矩时，判定转向管柱实时扭矩存在外力介入，则将车辆的驾驶模式由自动驾驶模式切换为手动驾驶模式；当驾驶员想要改变车辆的前进方向，或者临时更改方向时，只需用力转动方向盘，使转向管柱所受的来自方向盘上的实时扭矩大于目标扭矩时，车辆立即从自动驾驶模式切换为手动驾驶模式；

然而在车辆行驶过程中，很可能由于各种原因，会使方向盘受到一个力，从而转动，使得转向管柱受到了所述实时扭矩，但是此时驾驶员并不知晓，或者说并不想切换驾驶模式，所以此时的控制方法为：当所述转向管柱所受的扭矩小于或等于所述目标扭矩，判定转向管柱实时扭矩无外力介入，此时不切换驾驶模式；

第三种情况，当所述手动与自动切换信号为有刹车信号，且车辆处于自动驾驶模式时，车辆由自动驾驶模式切换为手动驾驶模式；

通过以上三种情况使得用户可以完全自动的切换手动与自动驾驶模式，并且在驾驶过程中可以根据驾驶员的意愿，随时进行自主切换或者通过转动方向盘或者踩刹车的方式来切换驾驶模式，大大提高了系统的安全性和用户的自主性，为用户提供更加贴合自身需求的自动驾驶设备的乘坐体验。

当车辆切换到手动驾驶模式时，在驾驶员控制车辆转向与速度变更过程中，本发明还提供了由电子控制单元控制转向电机为车辆转向提供辅助动力从而帮助驾驶员转向的转向助力方法，具体包括；

采集转向盘的转动方向以及所受扭矩的大小，并将所述扭矩的大小转换为电压信号；

采集实时车速；

根据所述电压信号、所述转向盘的转动方向以及所述实时车速计算转向所需扭矩；

根据所述转向所需扭矩控制转向电机带动转向管柱转动。

当车辆切换至自动驾驶模式时，如图3所示，自动驾驶控制方法具体包括：

S1，实时获取车辆的位置、航向信息、环境信息和车辆状态信息；所述环境信息包括：道路的形状、方向、曲率、坡度和车道，交通标志，信号灯，其他车辆和行人的位置、大小、前进方向和速度；所述车辆状态信息包括：车辆的前进速度、加速度、转向角度、车身位置及姿态；

S2，根据所述车辆的位置、航向信息、环境信息和车辆状态信息确定当前车辆状态；所述当前车辆状态包括实时车速和实时车身角度；结合各个传感器得到的信息，将其融合后得到当前车辆状态。

S3，根据上述收集到的车辆的位置、航向信息、环境信息和车辆状态信息以及所述当前车辆状态确定目标车辆状态；所述目标车辆状态包括目标车速和目标车身角度；也就是说根据车辆的各个信息，确定下一步将要如何控制汽车，比如当前车速是10km/s，而周围并没有障碍物，此时可以加速。

S4，控制转向电机带动转向管柱转动，使所述转向管柱受到所述目标扭矩；此时在自动驾驶模式下，转向管柱所受的扭住只会来自转向电机，所以本发明中称此时转向电机提供给转向管柱的扭矩为目标扭矩，即为上述判断是否有外力介入时的比较对象之一。

S5，根据当前车速对转向速度加以修正；驾驶员都深知的一个问题就是车速几乎是所有车祸的诱因，而在自动驾驶过程中，车速也是至关重要的一个因素，本发明中根据车速的不同，随时调整车辆的转向速度，其具体调整过程为：

根据公式u＝n*U调整转向电机转速；式中，u为转向电机转速，U为转向电机最大转速，其是一个固定值，n为转向电机在不同车速状态下的系数；

S6，实时检测转向过程中的车速和车身角度；当所述转向过程中的车速和车身角度与所述目标车速和目标车身角度不同时，继续转向，直至所述转向过程中的车速和车身角度等于所述目标车速和目标车身角度。

本发明实施例提供的自动切换手动与自动控制的方法及系统，可以完全自动的切换手动与自动驾驶模式，并且在驾驶过程中可以根据驾驶员的意愿，随时进行自主切换或者通过转动方向盘或者踩刹车的方式来切换驾驶模式，大大提高了系统的安全性和用户的自主性，为用户提供更加贴合自身需求的自动驾驶设备的乘坐体验；

并且在自动驾驶模式下，具有精确的环境和车身信息收集系统和车辆转向的修正系统，结合收集来的信息进行精确实时的矫正，大大增加了系统的安全性。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种车辆的手动与自动驾驶模式自动切换的方法，其特征在于，所述方法包括：

获取手动与自动切换信号；所述手动与自动切换信号包括手动与自动的切换开关信号、转向电机扭矩信号或刹车信号；

当所述手动与自动切换信号为手动与自动的切换开关信号时，将当前驾驶模式切换成另一种驾驶模式；所述驾驶模式包括自动驾驶模式和手动驾驶模式；

当所述手动与自动切换信号为转向管柱实时扭矩信号，且车辆处于自动驾驶模式时，比较转向管柱实时扭矩和目标扭矩，当转向管柱实时扭矩大于目标扭矩时，车辆由自动驾驶模式切换为手动驾驶模式；所述目标扭矩是自动驾驶模式时车辆转向时，转向电机施加给转向管柱的扭矩；

当所述手动与自动切换信号为有刹车信号，且车辆处于自动驾驶模式时，车辆由自动驾驶模式切换为手动驾驶模式。

2.如权利要求1所述的一种车辆的手动与自动驾驶模式自动切换的方法，其特征在于，所述当所述手动与自动切换信号为转向管柱实时扭矩信号，且车辆处于自动驾驶模式时，比较转向管柱实时扭矩和目标扭矩，当转向电机的实时扭矩大于目标扭矩时，车辆由自动驾驶模式切换为手动驾驶模式，具体包括：

实时获取转向管柱实时扭矩，并比较转向管柱实时扭矩和目标扭矩；

当所述转向管柱实时扭矩大于目标扭矩时，判定转向管柱实时扭矩存在外力介入，则将车辆的驾驶模式由自动驾驶模式切换为手动驾驶模式；

当所述转向管柱所受的扭矩小于或等于所述目标扭矩，判定转向管柱实时扭矩无外力介入，此时不切换驾驶模式。

3.如权利要求1所述的一种车辆的手动与自动驾驶模式自动切换的方法，其特征在于，当车辆切换到手动驾驶模式时，在驾驶员控制车辆转向与速度变更过程中，还包括；

由电子控制单元控制转向电机为车辆转向提供辅助动力，具体包括：

采集转向盘的转动方向以及所受扭矩的大小，并将所述扭矩的大小转换为电压信号；

采集实时车速；

根据所述电压信号、所述转向盘的转动方向以及所述实时车速计算转向所需扭矩；

根据所述转向所需扭矩控制转向电机带动转向管柱转动。

4.如权利要求1所述的一种车辆的手动与自动驾驶模式自动切换的方法，其特征在于，当车辆切换至自动驾驶模式时，自动驾驶控制方法具体包括：

实时获取车辆的位置、航向信息、环境信息和车辆状态信息；

根据所述车辆的位置、航向信息、环境信息和车辆状态信息确定当前车辆状态；所述当前车辆状态包括实时车速和实时车身角度；

根据所述车辆的位置、航向信息、环境信息和车辆状态信息以及所述当前车辆状态确定目标车辆状态；所述目标车辆状态包括目标车速和目标车身角度；

控制转向电机带动转向管柱转动，使所述转向管柱受到所述目标扭矩；

根据当前车速对转向速度加以修正；

所述根据车速对转向速度加以修正具体包括：

根据公式u＝n*U调整转向电机转速；式中，u为转向电机转速，U为转向电机最大转速，其是一个固定值，n为转向电机在不同车速状态下的系数；

实时检测转向过程中的车速和车身角度；当所述转向过程中的车速和车身角度与所述目标车速和目标车身角度不同时，继续转向，直至所述转向过程中的车速和车身角度等于所述目标车速和目标车身角度。

5.如权利要求4所述的一种车辆的手动与自动驾驶模式自动切换的方法，其特征在于，

所述环境信息包括：道路的形状、方向、曲率、坡度和车道，交通标志，信号灯，其他车辆和行人的位置、大小、前进方向和速度；

所述车辆状态信息包括：车辆的前进速度、加速度、转向角度、车身位置及姿态。

6.一种车辆的手动与自动驾驶模式自动切换的系统，其特征在于，包括：无人驾驶系统、整车控制系统和转向助力系统；所述无人驾驶系统与所述整车控制系统通过CAN1双向连接，所述整车控制系统与所述转向助力系统通过CAN2双向连接；

所述整车控制系统包括手动与自动的切换开关；

所述整车控制系统用于获取手动与自动切换信号；所述手动与自动切换信号包括手动与自动的切换开关信号、转向电机扭矩信号或刹车信号；

当所述手动与自动切换信号为手动与自动的切换开关信号时，将当前驾驶模式切换成另一种驾驶模式；所述驾驶模式包括自动驾驶模式和手动驾驶模式；

当所述手动与自动切换信号为转向管柱实时扭矩信号，且车辆处于自动驾驶模式时，比较转向管柱实时扭矩和目标扭矩，当转向管柱实时扭矩大于目标扭矩时，车辆由自动驾驶模式切换为手动驾驶模式；所述目标扭矩是自动驾驶模式时车辆转向时，转向电机施加给转向管柱的扭矩；

当所述手动与自动切换信号为有刹车信号，且车辆处于自动驾驶模式时，车辆由自动驾驶模式切换为手动驾驶模式。

7.如权利要求6所述的一种车辆的手动与自动驾驶模式自动切换的系统，其特征在于，所述整车控制系统还包括ESP；

所述ESP用于所述当所述手动与自动切换信号为转向管柱实时扭矩信号，且车辆处于自动驾驶模式时，比较转向管柱实时扭矩和目标扭矩，当转向管柱实时扭矩大于目标扭矩时，车辆由自动驾驶模式切换为手动驾驶模式；

具体包括：

实时获取转向管柱实时扭矩，并比较转向管柱实时扭矩和目标扭矩；

当所述转向管柱实时扭矩大于目标扭矩时，判定转向管柱实时扭矩存在外力介入，则将车辆的驾驶模式由自动驾驶模式切换为手动驾驶模式；

当所述转向管柱所受的扭矩小于或等于所述目标扭矩，判定转向管柱实时扭矩无外力介入，此时不切换驾驶模式。

8.如权利要求6所述的一种车辆的手动与自动驾驶模式自动切换的系统，其特征在于，所述车辆的手动与自动驾驶模式自动切换的系统还包括电子控制单元；

所述电子控制单元用于当车辆切换到手动驾驶模式时，在驾驶员控制车辆转向与速度变更过程中控制转向电机为车辆转向提供辅助动力；

具体包括：

采集转向盘的转动方向以及所受扭矩的大小，并将所述扭矩的大小转换为电压信号；

采集实时车速；

根据所述电压信号、所述转向盘的转动方向以及所述实时车速计算转向所需扭矩；

根据所述转向所需扭矩控制转向电机带动转向管柱转动。

9.如权利要求6所述的一种车辆的手动与自动驾驶模式自动切换的系统，其特征在于，

所述无人驾驶系统包括定位模块和环境感知模块；

所述定位模块用于实时获取车辆的位置、航向信息和车辆状态信息；所述环境感知模块用于获取环境信息；

所述无人驾驶系统还用于：根据所述车辆的位置、航向信息、环境信息和车辆状态信息确定当前车辆状态；所述当前车辆状态包括实时车速和实时车身角度；

根据所述车辆的位置、航向信息、环境信息和车辆状态信息以及所述当前车辆状态确定目标车辆状态；所述目标车辆状态包括目标车速和目标车身角度；

控制转向电机带动转向管柱转动，使所述转向管柱产生所述目标扭矩；

实时检测转向过程中的车速和车身角度；当所述转向过程中的车速和车身角度与所述目标车速和目标车身角度不同时，继续转向，直至所述转向过程中的车速和车身角度等于所述目标车速和目标车身角度；

所述整车控制系统还用于所述从当前车身角度转换为目标车身角度的过程中，根据当前车速对转向速度加以修正；

具体包括：

根据公式u＝n*U调整转向电机转速；式中，u为转向电机转速，U为转向电机最大转速，其是一个固定值，n为转向电机在不同车速状态下的系数。

所述转向助力系统包括转向电机和转向管柱，用于控制车辆转向。

10.如权利要求9所述的一种车辆的手动与自动驾驶模式自动切换的系统，其特征在于，

所述定位模块包括GPS、惯导、里程计、摄像头和激光雷达；

所述GPS用于获取车辆的位置，所述惯导、里程计、摄像头和激光雷达用于获取航向信息；

所述环境感知模块包括摄像头、激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达、陀螺仪，用于感知周围的环境信息和车辆状态信息。

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