本发明涉及一种汽车驾驶模式切换控制系统及方法，所述的系统的一端与车身电子单元连接，另一端与远程控制端无线连接，所述的控制系统包括：信号采集单元，用于采集远程控制端信号、点火钥匙信号和模式切换按键信号；信号处理单元，用于将采集的各个信号进行融合，并根据融合后的信号判断驾驶模式的有效性；模式切换执行单元，用于根据有效驾驶模式控制各ECU的工作状态，并对其发送驾驶模式切换指令，控制驾驶模式的切换；故障处理单元，用于在驾驶模式切换过程中判断并处理故障问题。与现有技术相比，本发明具有利于提高车辆自动驾驶的安全性、基于已有自动驾驶条件易于实现等优点。
1.一种汽车驾驶模式切换控制系统，与车身电子单元连接，所述的车身电子单元包括点火启动模块，其特征在于，所述的车身电子单元设有用于控制驾驶模式切换的模式切换按键，所述的控制系统与远程控制端无线连接，所述的驾驶模式包括有人驾驶模式、无人驾驶模式、停车模式和用于保证模式切换过程完整进行的切换进行模式，所述的控制系统包括：信号采集单元，与车身电子单元和远程控制端分别连接，用于采集点火钥匙信号与驾驶模式信号；所述的驾驶模式信号包括模式切换按键信号和远程控制端信号，信号采集单元包括多个传感器，用于采集远程控制端信号、点火钥匙信号和模式切换按键信号；
信号处理单元，与信号采集单元连接，用于将采集的各个信号进行融合并确定目标驾驶模式，结合目标驾驶模式与整车运行状态进行有效性判断后，将有效驾驶模式信息发送至模式切换执行单元，所述的整车运行状态包括整车动力学参数和环境参数，所述的整车动力学参数包括车速、航向角和横摆角速度，所述的环境参数包括周围障碍物距离、速度信息和道路信息；
模式切换执行单元，与信号处理单元连接，用于根据有效驾驶模式控制整车各个ECU的工作状态，并发出驾驶模式切换指令；
故障处理单元，与模式切换执行单元连接，用于在驾驶模式切换过程中判断并处理故障问题；
信号采集单元采集点火钥匙信号、模式切换按键信号和远程控制端信号，并将采集的各个信号发送至信号处理单元；信号处理单元将采集的各个信号进行融合，并根据融合后的信号确定目标驾驶模式后，结合整车运行状态对目标驾驶模式进行有效性判断；
应用上述汽车驾驶模式切换控制系统的汽车驾驶模式切换控制方法，包括以下步骤：
1）信号采集单元采集点火钥匙信号、模式切换按键信号和远程控制端信号，并将采集的各个信号发送至信号处理单元；
2）信号处理单元将采集的各个信号进行融合，并根据融合后的信号确定目标驾驶模式后，结合整车运行状态对目标驾驶模式进行有效性判断，若为有效驾驶模式，发送有效驾驶模式信息至模式切换执行单元，进入步骤3），若为无效驾驶模式，则进入步骤5）；
3）模式切换执行单元依据接收到的有效驾驶模式信息，协调整车各个ECU按顺序进入相应的工作模式后，控制并确认整车各个ECU顺利进行驾驶模式切换；
4）故障处理单元对驾驶模式切换过程中的各个ECU进行故障判断，若无故障，模式切换执行单元根据驾驶模式切换的结果，进行整车运行状态切换，并控制车辆运行，若各个ECU中存在故障，则进行故障处理，故障处理完毕后，返回步骤1），用于下一个整车运行状态的驾驶模式切换控制；
5）信号处理单元将无效驾驶模式的信息反馈给远程控制端并记录，模式切换执行单元控制整车保持当前运行状态，随后返回步骤1），用于下一个整车运行状态的驾驶模式切换控制。
2.根据权利要求1所述的一种汽车驾驶模式切换控制系统，其特征在于，所述的控制系统与远程控制端通过4G网络或3G网络无线连接。
3.根据权利要求1所述的一种汽车驾驶模式切换控制系统，其特征在于，所述的故障处理包括驾驶模式切换指令重发、故障记录和安全停车。
4.根据权利要求1所述的一种汽车驾驶模式切换控制系统，其特征在于，所述的有效驾驶模式满足的条件为，所述的目标驾驶模式与所述的整车运行状态相符合。
一种汽车驾驶模式切换控制系统及方法
技术领域
[0001] 本发明涉及无人驾驶领域，尤其是涉及一种汽车驾驶模式切换控制系统及方法。
背景技术
[0002] 随着人类社会信息化的发展，智能车辆的应用领域日益扩大，现已经成为衡量一个国家社会文明和科技进步的重要标志。作为一个新型的交叉学科领域，智能车辆的研究涉及图像实时处理、模式识别、人工智能、自动控制、传感器技术、卫星导航等多个学科的理论和技术，集成了信息科学与人工智能技术的最新成果，具有广泛的学科发展和理论价值，是国家科研水平综合实力的集中体现，其研究成果必将促进相关学科的迅猛发展。
[0003] 智能车辆的广阔应用前景具有综合性强和经济效益高等特点，是ITS (Intelligent Transport System，智能交通系统简称)的重要促成部分和未来世界汽车技术研究发展的方向。然而，现有技术对近期完成无人驾驶的智能车辆实用化条件尚不成熟，也尚未有完备的智能驾驶模式切换控制技术应用于汽车上。而安全且实用的驾驶模式切换控制技术具有极其重要的战略地位和研究价值，其研究工作仍然显得十分必要和迫切。
发明内容
[0004] 本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种汽车驾驶模式切换控制系统及方法。
[0005] 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0006] 一种汽车驾驶模式切换控制系统，该控制系统的一端与车身电子单元连接，车身电子单元包括点火启动模块，所述的控制系统的另一端与远程控制端无线连接，所述的控制系统包括：
[0007] 信号采集单元，与车身电子单元和远程控制端分别连接，用于采集点火钥匙信号与驾驶模式信号；
[0008] 信号处理单元，与信号采集单元连接，用于将采集的各个信号进行融合并确定目标驾驶模式，结合目标驾驶模式与整车运行状态进行有效性判断后，将有效驾驶模式信息发送至模式切换执行单元；
[0009] 模式切换执行单元，与信号处理单元连接，用于根据有效驾驶模式控制整车各个ECU的工作状态，并发出驾驶模式切换指令；
[0010] 故障处理单元，与模式切换执行单元连接，用于在驾驶模式切换过程中判断并处理故障问题。
[0011] 优选地，所述的车身电子单元设有用于控制驾驶模式切换的模式切换按键。
[0012] 优选地，所述的驾驶模式信号包括模式切换按键信号与远程控制端信号。
[0013] 优选地，所述的驾驶模式包括有人驾驶模式、无人驾驶模式、停车模式和用于保证模式切换过程完整进行的切换进行模式。
[0014] 优选地，所述的整车运行状态包括整车动力学参数和环境参数。
[0015] 优选地，所述的整车动力学参数包括车速、航向角和横摆角速度，所述的环境参数包括周围障碍物距离、速度信息和道路信息。
[0016] 优选地，所述的控制系统与远程控制端通过4G网络或3G网络无线连接。
[0017] 优选地，所述的故障处理包括驾驶模式切换指令重发、故障记录和安全停车。
[0018] 一种汽车驾驶模式切换控制方法，应用所述的汽车驾驶模式切换控制系统，该方法包括以下步骤：
[0019] 1)信号采集单元采集点火钥匙信号、模式切换按键信号和远程控制端信号，并将采集的各个信号发送至信号处理单元；
[0020] 2)信号处理单元将采集的各个信号进行融合，并根据融合后的信号确定目标驾驶模式后，结合整车运行状态对目标驾驶模式进行有效性判断，若为有效驾驶模式，发送有效驾驶模式信息至模式切换执行单元，进入步骤3，若为无效驾驶模式，则进入步骤5；
[0021] 3)模式切换执行单元依据接收到的有效驾驶模式信息，协调整车各个ECU按顺序进入相应的工作模式后，控制并确认整车各个ECU顺利进行驾驶模式切换；
[0022] 4)故障处理单元对驾驶模式切换过程中的各个ECU进行故障判断，若无故障，模式切换执行单元根据驾驶模式切换的结果，进行整车运行状态切换，并控制车辆运行，若各个ECU中存在故障，则进行故障处理，故障处理完毕后，返回步骤1，用于下一个整车运行状态的驾驶模式切换控制；
[0023] 5)信号处理单元将无效驾驶模式的信息反馈给远程控制端并记录，模式切换执行单元控制整车保持当前运行状态，随后返回步骤1，用于下一个整车运行状态的驾驶模式切换控制。
[0024] 优选地，所述的有效驾驶模式满足的条件为，所述的目标驾驶模式与所述的整车运行状态相符合。
[0025] 与现有技术相比，本发明具有以下优点：
[0026] 一、本发明同时考虑了远程控制以及驾驶舱安全员的主动接管，结合整车运动参数判断远程控制、驾驶舱安全员主动接管是否为有意操作还是误操作，以及操作是否满足当前环境条件和车辆动力学约束，极大地提高了自动驾驶车辆的安全性；
[0027] 二、本发明所述的模式切换方法所基于的硬件条件，无论是信号采集，还是整车运行状态参数，均可采用目前自动驾驶车辆已有的条件，具有易实现的特点。
附图说明
[0028] 图1为本发明一种汽车驾驶模式切换控制系统的结构示意图；
[0029] 图2为本发明一种汽车驾驶模式切换控制方法的流程图；
[0030] 图1中标号所示：
[0031] 1、车身电子单元，2、信号采集单元，3、信号处理单元，4、模式切换执行单元，5、故障处理单元，6、远程控制端。
具体实施方式
[0032] 下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
[0033] 实施例
[0034] 如图1所示，本发明涉及一种汽车驾驶模式切换控制系统，用于汽车的无人驾驶模式、有人驾驶模式、停车模式之间的模式切换控制。本发明的控制系统包括与汽车的车身电子单元1依次连接的信号采集单元2、信号处理单元3、模式切换执行单元4和故障处理单元5。信号采集单元2和信号处理单元3分别与远程控制端 6通过4G网络或3G网络进行无线通信。
[0035] 车身电子单元1包括点火启动模块和用于控制驾驶模式切换的模式切换按键。
[0036] 信号采集单元2设于车身内，包括多个传感器，用于采集远程控制端信号、点火钥匙信号和模式切换按键信号。
[0037] 信号处理单元3，将采集到的各个信号进行融合，并根据融合后的信号判断驾驶模式的有效性。
[0038] 模式切换执行单元4，根据信号处理单元3判断的有效驾驶模式，对各个ECU 工作状态进行控制，并对其发出驾驶模式切换指令。
[0039] 故障处理单元5，在各个ECU驾驶模式切换过程中进行故障判断及处理。
[0040] 一种汽车驾驶模式切换控制方法，基于汽车驾驶模式切换控制系统，如图2 所示，该方法包括以下步骤：
[0041] 步骤一、信号采集：
[0042] 利用信号采集单元2采集车辆的点火钥匙信号、远程控制端信号和模式切换按键信号，并将各类信号发送至信号处理单元3。
[0043] 步骤二、信号处理及驾驶模式判断：
[0044] 信号处理单元3将接收的各个信号进行融合，融合后确定目标驾驶模式，并结合整车运行状态对目标驾驶模式进行有效性判断，若目标驾驶模式与所述的整车运行状态不存在矛盾，则为有效驾驶模式，信号处理单元3发送有效驾驶模式信息至模式切换执行单元4，进入步骤三，若为无效驾驶模式，则进入步骤五。
[0045] 步骤三、驾驶模式切换控制：
[0046] 模式切换执行单元4利用获取的有效驾驶模式信息，协调整车各个ECU按顺序进入相应的工作状态，从而使得各个控制器之间能够协调工作，并发送驾驶模式切换指令至整车各个ECU，完成驾驶模式的切换。驾驶模式切换包括从无人驾驶模式到有人驾驶模式、从无人驾驶模式或有人驾驶模式到停车模式，以及从停车模式到无人驾驶模式或有人驾驶模式。在停车模式、有人驾驶模式、无人驾驶模式这三种驾驶模式相互切换的过程中，存在一个过渡模式，即切换进行模式，以此来保证模式切换过程不会被打断而造成整车各个ECU状态的混乱。
[0047] 步骤四、故障分析：
[0048] 在驾驶模式切换过程中，故障处理单元5对切换过程进行判断，若无故障，模式切换执行单元4根据模式切换的结果切换整车运行状态，控制车辆的运行；若判断有故障，则故障处理单元5进行故障处理，故障处理后，返回步骤一，进入下一轮驾驶模式切换控制。
[0049] 步骤五、无效信号反馈：
[0050] 信号处理单元3将无效信息反馈给远程控制端6，并将其记录于整车数据记录仪中，模式切换执行单元4控制整车保持当前运行状态，随后返回步骤一，进入下一轮驾驶模式切换控制。
[0051] 以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的工作人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
