CN106671824B - 一种电动汽车整车控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电动汽车整车控制方法，先检测作用在坐垫左右两侧的压力，并根据两侧的压力和以及车辆行驶的状况，计算驾驶员端正坐姿时作用在坐垫左右两侧的理论压力值，将检测的压力与计算得到的理论压力值进行比较，得到二者差值与理论压力值的比例值，判断该比例值是否大于设定值，当大于设定值时，判断为驾驶员处于坐姿歪斜状态，整车控制器控制警报器对发出警报信号对驾驶员进行提醒。本发明具有能够提前判断驾驶员是否出于不良驾驶行为状态或因身体原因对车辆失去控制，及时对驾驶员进行提醒，或对车辆行驶状态进行主动干预，提高车辆行驶的安全性，降低交通事故发生的概率等优点。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车安全技术领域，特别的涉及一种电动汽车整车控制方法。
背景技术
机动车的行车安全一直是社会各界关注的焦点之一。导致机动车出现安全事故的主要原因，除机动车本身出现故障以外，驾驶员操作失误是最主要的因素。特别是，经过长期的技术发展，机动车的机械、电气质量以及道路安全设施日益完善；因此，非人为因素导致机动车出现安全事故的比率越来越低，而由于驾驶人员操作失误导致的道路交通安全事故的比率不断呈上升的趋势。
驾驶员的操作失误分为主观上和客观上两种，主观上不良的驾驶***衡，影响对方向盘的控制，曾有多次重大交通事故由此引起；又比如驾车时打电话、发短信或聊微信，长时间单手操作方向盘造成交通事故。客观上主要是突发疾病，使得驾驶员昏厥，倒伏在方向盘上或向一侧倒卧，从而失去对车辆的控制。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种电动汽车整车控制方法，用于监控驾驶员的坐姿，提前判断驾驶员是否出于不良驾驶行为状态或因身体原因对车辆失去控制，及时对驾驶员进行提醒，或对车辆行驶状态进行主动干预，提高车辆行驶的安全性，降低交通事故发生的概率。
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：
一种电动汽车整车控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
a、获取如下结构的电动汽车整车控制***，包括电动汽车的整车控制器，左右对称地设置在驾驶座椅的坐垫处的两个第一压力传感器，以及用于发出警报信号的警报器；两个所述第一压力传感器以及警报器均连接至所述整车控制器；所述整车控制器包括用于计算正常驾驶时作用在两个所述第一压力传感器上的理论压力值的理论压力计算模块，以及用于将两个所述第一压力传感器检测到的实时压力分别与对应的理论压力值进行比较的比较判断模块；
b、具体控制时，两个所述第一压力传感器将检测到的压力F1a和F1b送入整车控制器中，并通过理论压力计算模块根据坐垫两侧的压力和(F1a+F1b)，以及车辆行驶的状况，计算驾驶员端正坐姿时作用在坐垫左右两侧的理论压力值F2a和F2b；
将两个所述第一压力传感器实时检测的压力与计算得到的理论压力值送入比较判断模块中，分别计算实时检测的压力与对应的理论压力值的差值的绝对值占理论压力值的比例，即：
和
将上述两个比例值分别与预设的值进行比较，当其中一个大于预设值时，则判断为驾驶员处于坐姿歪斜状态，整车控制器控制警报器对发出警报信号对驾驶员进行提醒。
进一步的，所述步骤a中，所述电动汽车整车控制***还包括用于测量实时车速的车速传感器，所述车速传感器连接至所述整车控制器；在执行所述步骤b前，先获取所述车速传感器的车速信号，当检测到的车速低于设定值时，判断车辆处于停车状态，暂停继续执行步骤b，直到检测到的车速高于设定值时，判断车辆处于行驶状态，继续执行步骤b。
进一步的，所述步骤a中，所述电动汽车整车控制***还包括安装在两个前轮轴心位置的第二压力传感器，两个所述第二压力传感器连接至所述整车控制器，所述整车控制器还包括用于计算两个所述第二传感器的实时压力的比值的理论压力补偿模块，所述理论压力补偿模块的计算结果传输至所述理论压力计算模块，用于对理论压力计算模块计算的理论压力进行补偿校正；所述步骤b中，在对驾驶员端正坐姿时作用在坐垫左右两侧的理论压力值进行计算前，整车控制器先获取两个所述第二压力传感器检测到的压力F3a和F3b，然后根据以下等式计算得到坐垫左右两侧的理论压力值F2a和F2b：
F2a/F2b＝F3a/F3b
F2a+F2b＝F1a+F1b。
进一步的，所述步骤a中，所述电动汽车整车控制***还包括电动助力转向***，所述电动助力转向***的电子控制单元连接到所述整车控制器，所述整车控制器还包括用于所述电动助力转向***所输出的助力值进行补偿的助力补偿模块，所述助力补偿模块的输入端连接至所述比较判断模块的输出端，所述助力补偿模块的输出端连接至所述电动助力转向***的电子控制单元；所述步骤b中，当两个比例值中的一个大于预设值时，判断为驾驶员处于坐姿歪斜状态，整车控制器中的助力补偿模块将100％减去该较大的比例值作为电动助力转向***的补偿值，对所述电动助力转向***所输出的助力值进行补偿。
进一步的，所述步骤a中，所述整车控制器还包括用于对判断为驾驶员身体歪斜状态的持续时间进行记录的计时模块以及与整车控制器连接的用于控制车辆减速后靠边泊车的自动减速泊车***，所述自动减速停车***包括用于对车道的分割线进行识别的三维全景环视模块、用于控制车辆减速以及转向的自动控制模块以及用于检测车辆周围的车距和路沿的毫米波雷达感知模块；所述步骤b中，当两个比例值中的一个大于预设值，判断为驾驶员处于坐姿歪斜状态时，计时模块开始计时，当累积时间大于设定值时，则判定驾驶员可能对车辆失去控制，启动自动减速泊车***，通过毫米波雷达感知模块检测车辆周围的车辆以及车距，并通过三维全景环视模块识别车辆周围的车道线，最后通过自动控制模块控制车辆减速，打开转向灯并转向驶入到应急车道，当毫米波雷达感知模块检测到路沿后停车，并通过整车控制器控制应急灯开启，完成自动泊车。
进一步的，所述步骤a中，所述整车控制器还包括语音模块，所述语音模块包括用于存储驾驶员语音信息的语音存储单元，用于将接收的语音信息与语音存储单元中的语音信息进行对比验证身份的身份验证单元，用于对语音指令内容进行识别的指令识别单元以及用于录音的麦克风；所述语音模块还连接至车载多媒体音箱***；所述步骤b中，启动自动减速泊车***前，通过车载多媒体音箱***对驾驶员进行问询，并通过语音模块接收语音信息，若没有接收到语音信息时，直接启动自动减速泊车***；若接收到语音信息，将语音与语音存储单元中的语音信息进行对比验证身份，若验证为驾驶员的语音时，对语音内容进行判断，取消启动自动减速泊车***；否则，直接启动自动减速泊车***。
综上所述，本发明具有能够提前判断驾驶员是否出于不良驾驶行为状态或因身体原因对车辆失去控制，及时对驾驶员进行提醒，或对车辆行驶状态进行主动干预，提高车辆行驶的安全性，降低交通事故发生的概率等优点。
附图说明
图1为一种采用发明方法的电动汽车整车控制***的原理示意图。
具体实施方式
下面结合一种采用发明方法的电动汽车整车控制***及其附图对本发明作进一步的详细说明。
具体实施时：如图1所示，一种电动汽车安全驾驶辅助***，包括电动汽车的整车控制器1，左右对称地设置在驾驶座椅的坐垫处的两个第一压力传感器2，以及用于发出警报信号的警报器4；两个所述第一压力传感器2以及警报器4均连接至所述整车控制器1；所述整车控制器1包括用于计算正常驾驶时作用在两个所述第一压力传感器2上的理论压力值的理论压力计算模块11，以及用于将两个所述第一压力传感器2检测到的实时压力分别与对应的理论压力值进行比较的比较判断模块12。
通常正常驾驶时，驾驶员的重量会大致均匀地分布在驾驶座椅的坐垫两侧，一旦驾驶员在驾车时试图拿取放在副驾驶区域的物品或拾捡掉落地板上的物品，身体的重量会往副驾驶方向移动，从而造成作用在坐垫左右两侧的压力不一致。采用上述装置，通过设置在驾驶座椅的坐垫上的两个第一压力传感器，可以得到施加在坐垫左右两侧处的实时压力，还可以获得作用在坐垫上的总压力，理论压力计算模块根据正常驾驶时驾驶员的重量均布的特征结合总压力计算出作用在坐垫左右两侧上的理论压力，然后通过比较判断模块将每个第一压力传感器所检测到的实时压力与各自的理论压力进行比较，从而可以用于判断驾驶员是否出现拿取放在副驾驶区域的物品或拾捡掉落地板上的物品等不良驾驶动作，并通过与整车控制器连接的警报器发出警报信息，提醒驾驶员安全驾驶。
实施时，还包括用于测量实时车速的车速传感器3，所述车速传感器3连接至所述整车控制器1。
在汽车发动后，驾驶员可能还需要调整坐姿以及整理驾驶室，此时会出现身体歪斜等状态，通过设置车速传感器，从而可以判断车辆是处于行驶状态还是处于停止状态，从而可以在车辆停止状态时，暂停该***，而在车辆行驶状态是启动。
实施时，还包括安装在两个前轮轴心位置的第二压力传感器5，两个所述第二压力传感器5连接至所述整车控制器1，所述整车控制器1还包括用于计算两个所述第二传感器的实时压力的比值的理论压力补偿模块13，所述理论压力补偿模块13的计算结果传输至所述理论压力计算模块11，用于对理论压力计算模块11计算的理论压力进行补偿校正。
车辆在直线行驶时，驾驶员保证坐姿，作用在坐垫两侧的压力均匀分布，理论压力补偿模块可以通过两个第一压力传感器检测到的压力之和除以2，得到理论压力值。但是，在车辆转弯时，由于离心力的作用，使得人体的重心向外侧偏移，从而造成坐垫靠外侧位置所承受的压力较大。采用上述结构，通过在两个前轮上安装第二压力传感器，由于转弯过程中，车体的重心也会向外侧移动，这样，可以通过车体转弯时作用在两个前轮处的压力，对驾驶员作用在坐垫左右两侧的压力进行补偿，避免安全驾驶辅助***在转弯时产生误判，提高***的稳定性。
实施时，还包括电动助力转向***6，所述电动助力转向***6的电子控制单元连接到所述整车控制器1，所述整车控制器1还包括用于所述电动助力转向***6所输出的助力值进行补偿的助力补偿模块14，所述助力补偿模块14的输入端连接至所述比较判断模块12的输出端，所述助力补偿模块14的输出端连接至所述电动助力转向***6的电子控制单元。
电动助力转向***是一种直接依靠电机提供辅助扭矩的动力转向***，通常会根据车速的不同，调整助力值的大小，在车速较低时，增加助力，便于驾驶员操作方向盘，在车速较高时，减小助力，提高车辆的操控性能，避免失控。驾驶员在驾驶过程中，如果试图拿取放在副驾驶区域的物品或拾捡掉落地板上的物品，使身体出现偏移，很容易造成单手控制力度的变化，特别在高速行驶时，轻微的方向变化就会造成重大安全事故。采用上述结构，当比较判断模块通过对理论压力值与检测到的压力值进行对比后，可以根据实际压力值相对理论压力值的偏差大小，给电动助力转向***的电子控制单元输出一个校正值，在电动助力转向***原有的助力值上进行补偿，当实际压力值偏差较大时，在原助力值基础上减小实际输出的助力值。这样，一旦驾驶员的身体出现歪斜时，可以进一步减小助力值，增加驾驶员操作方向盘的难度，有利于提高安全性。
实施时，所述整车控制器1还包括用于对判断为驾驶员身体歪斜状态的持续时间进行记录的计时模块15以及与整车控制器连接的用于控制车辆减速后靠边泊车的自动减速泊车***8，所述自动减速停车***8包括用于对车道的分割线进行识别的三维全景环视模块、用于控制车辆减速以及转向的自动控制模块以及用于检测车辆周围的车距和路沿的毫米波雷达感知模块。
采用上述结构，一旦计时模块的累积时间超过设定值时，可以判断为驾驶员因突发状况而对车辆失去操控能力，整车控制器可以通过自动减速泊车***控制车辆减速泊车，减速泊车过程中，整车控制器控制转向灯打开，并通过毫米波雷达感知模块检测车辆周围的车辆以及车距，并通过三维全景环视模块识别车辆周围的车道线，最后通过自动控制模块控制车辆减速，并转向驶入到应急车道，当毫米波雷达感知模块检测到路沿后停车，并通过整车控制器控制应急灯开启。
实施时，所述整车控制器1还包括语音模块17，所述语音模块17包括用于存储驾驶员语音信息的语音存储单元，用于将接收的语音信息与语音存储单元中的语音信息进行对比验证身份的身份验证单元，用于对语音指令内容进行识别的指令识别单元以及用于录音的麦克风；所述语音模块17还连接至车载多媒体音箱***。
采用上述结构，当***根据计时模块的累积时间判断为驾驶员因突发状况而对车辆失去操控能力时，为保证***运行的稳定性，可以通过车载多媒体音箱***对驾驶员进行问询，并通过语音模块对驾驶员回复指令进行确认，避免***判断失误。操作时，可以根据驾驶员是否回复进行判断，当没有收到回复时，可以直接由自动减速泊车***对车辆进行控制。当收到回复语音时，先判断回复语音是否属于驾驶员语音，再对语音内容进行判断，从而提高判断的准确性。
实施时，还包括辅助视觉判断***7，所述辅助视觉判断***7包括设置在前挡风玻璃上端处的摄像头，用于对摄像头拍摄图像中的人体轮廓进行识别的图像处理模块，预存有人体最大活动区域的图像存储模块，以及用于判断所述图像处理模块识别出来的人体轮廓是否位于所述图像存储模块中预存的人体最大活动区域的范围内的图像判断模块；所述辅助视觉判断***7连接至所述整车控制器1。
采用上述装置，通过辅助视觉判断***进一步对人体坐姿是否歪斜进行判断，可以提高***的稳定性，避免误判，提高***的安全性。
具体实施时，采用如下方法步骤进行控制：车辆启动后，整车控制器进行自检，获取车速传感器的车速信号后，判断车速是否大于设定值，若小于设定值，判定车辆处于停车状态，不对驾驶员坐姿进行进一步的判断；若大于设定值，获取两个第一压力传感器所检测到的作用在坐垫所有两侧的压力F1a和F1b，并通过理论压力计算模块根据坐垫两侧的压力和(F1a+F1b)，以及车辆行驶的状况，即获取第二压力传感器所检测到的压力F3a和F3b，然后根据以下等式计算得到坐垫左右两侧的理论压力值F2a和F2b：
F2a/F2b＝F3a/F3b
F2a+F2b＝F1a+F1b。
然后将两个所述第一压力传感器实时检测的压力与计算得到的理论压力值送入比较判断模块中，分别计算实时检测的压力与对应的理论压力值的差值的绝对值占理论压力值的比例，即：
和
将上述两个比例值分别与预设的值进行比较，当其中一个大于预设值时，则判断为驾驶员处于坐姿歪斜状态，整车控制器控制警报器对发出警报信号对驾驶员进行提醒。
将该较大的比例值送入助力补偿模块中，计算电动助力转向***的补偿值为：
或
将上述补偿值乘以电动助力转向***的助力值得到修正后的助力值对方向盘进行助力辅助。
同时，计时模块对驾驶员的坐姿歪斜状态持续时间进行计时，当累计时间大于设定值时，通过车载多媒体音箱***对驾驶员进行问询，并通过语音模块接收语音信息，当接收到语音，且通过身份验证单元识别为驾驶员语音时，取消启动自动减速泊车***；否则，直接启动自动减速泊车***，通过毫米波雷达感知模块检测车辆周围的车辆以及车距，并通过三维全景环视模块识别车辆周围的车道线，最后通过自动控制模块控制车辆减速，打开转向灯并转向驶入到应急车道，当毫米波雷达感知模块检测到路沿后停车，并通过整车控制器控制应急灯开启，完成自动泊车。
具体实施时，上述理论压力计算模块、比较判断模块、理论压力补偿模块、助力补偿模块可以由集成在整车控制器中的硬件实现，也可以为写入整车控制器中的软件实现；计时模块、第一压力传感器、警报器、车速传感器、第二压力传感器、电动助力转向***、自动减速泊车***(包括三维全景环视模块、自动控制模块和毫米波雷达感知模块)、语音模块(包括语音存储单元、身份验证单元、指令识别单元和麦克风)、辅助视觉判断***(包括摄像头、图像处理模块、图像存储模块和图像判断模块)等各部分构件自身均为成熟的现有技术，本发明对现有技术做出贡献的地方在于将上述各部件设置在特定位置，定有机结合起来，使其能够用于判断驾驶员的坐姿是否端正，识别出驾驶员坐姿歪斜的状态，从而实现对驾驶员进行提醒，或对驾驶操作进行干涉，提高行车安全性的目的。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不以本发明为限制，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种电动汽车整车控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
a、获取如下结构的电动汽车整车控制***，包括电动汽车的整车控制器，左右对称地设置在驾驶座椅的坐垫处的两个第一压力传感器，以及用于发出警报信号的警报器；两个所述第一压力传感器以及警报器均连接至所述整车控制器；所述整车控制器包括用于计算正常驾驶时作用在两个所述第一压力传感器上的理论压力值的理论压力计算模块，以及用于将两个所述第一压力传感器检测到的实时压力分别与对应的理论压力值进行比较的比较判断模块；
b、具体控制时，两个所述第一压力传感器将检测到的压力F1a和F1b送入整车控制器中，并通过理论压力计算模块根据坐垫两侧的压力和(F1a+F1b)，以及车辆行驶的状况，计算驾驶员端正坐姿时作用在坐垫左右两侧的理论压力值F2a和F2b；
将两个所述第一压力传感器实时检测的压力与计算得到的理论压力值送入比较判断模块中，分别计算实时检测的压力与对应的理论压力值的差值的绝对值占理论压力值的比例，即：
将上述两个比例值分别与预设的值进行比较，当其中一个大于预设值时，则判断为驾驶员处于坐姿歪斜状态，整车控制器控制警报器发出警报信号对驾驶员进行提醒。
2.如权利要求1所述的电动汽车整车控制方法，其特征在于，所述步骤a中，所述电动汽车整车控制***还包括用于测量实时车速的车速传感器，所述车速传感器连接至所述整车控制器；在执行所述步骤b前，先获取所述车速传感器的车速信号，当检测到的车速低于设定值时，判断车辆处于停车状态，暂停继续执行步骤b，直到检测到的车速高于设定值时，判断车辆处于行驶状态，继续执行步骤b。
3.如权利要求1所述的电动汽车整车控制方法，其特征在于，所述步骤a中，所述电动汽车整车控制***还包括安装在两个前轮轴心位置的第二压力传感器，两个所述第二压力传感器连接至所述整车控制器，所述整车控制器还包括用于计算两个所述第二传感器的实时压力的比值的理论压力补偿模块，所述理论压力补偿模块的计算结果传输至所述理论压力计算模块，用于对理论压力计算模块计算的理论压力进行补偿校正；所述步骤b中，在对驾驶员端正坐姿时作用在坐垫左右两侧的理论压力值进行计算前，整车控制器先获取两个所述第二压力传感器检测到的压力F3a和F3b，然后根据以下等式计算得到坐垫左右两侧的理论压力值F2a和F2b：
F2a/F2b＝F3a/F3b
F2a+F2b＝F1a+F1b。
4.如权利要求1所述的电动汽车整车控制方法，其特征在于，所述步骤a中，所述电动汽车整车控制***还包括电动助力转向***，所述电动助力转向***的电子控制单元连接到所述整车控制器，所述整车控制器还包括用于所述电动助力转向***所输出的助力值进行补偿的助力补偿模块，所述助力补偿模块的输入端连接至所述比较判断模块的输出端，所述助力补偿模块的输出端连接至所述电动助力转向***的电子控制单元；所述步骤b中，当两个比例值中的一个大于预设值时，判断为驾驶员处于坐姿歪斜状态，整车控制器中的助力补偿模块将100％减去该较大的比例值作为电动助力转向***的补偿值，对所述电动助力转向***所输出的助力值进行补偿。
5.如权利要求1所述的电动汽车整车控制方法，其特征在于，所述步骤a中，所述整车控制器还包括用于对判断为驾驶员身体歪斜状态的持续时间进行记录的计时模块以及与整车控制器连接的用于控制车辆减速后靠边泊车的自动减速泊车***，所述自动减速泊车***包括用于对车道的分割线进行识别的三维全景环视模块、用于控制车辆减速以及转向的自动控制模块以及用于检测车辆周围的车距和路沿的毫米波雷达感知模块；所述步骤b中，当两个比例值中的一个大于预设值，判断为驾驶员处于坐姿歪斜状态时，计时模块开始计时，当累积时间大于设定值时，则判定驾驶员可能对车辆失去控制，启动自动减速泊车***，通过毫米波雷达感知模块检测车辆周围的车辆以及车距，并通过三维全景环视模块识别车辆周围的车道线，最后通过自动控制模块控制车辆减速，打开转向灯并转向驶入到应急车道，当毫米波雷达感知模块检测到路沿后停车，并通过整车控制器控制应急灯开启，完成自动泊车。
6.如权利要求5所述的电动汽车整车控制方法，其特征在于，所述步骤a中，所述整车控制器还包括语音模块，所述语音模块包括用于存储驾驶员语音信息的语音存储单元，用于将接收的语音信息与语音存储单元中的语音信息进行对比验证身份的身份验证单元，用于对语音指令内容进行识别的指令识别单元以及用于录音的麦克风；所述语音模块还连接至车载多媒体音箱***；所述步骤b中，启动自动减速泊车***前，通过车载多媒体音箱***对驾驶员进行问询，并通过语音模块接收语音信息，若没有接收到语音信息时，直接启动自动减速泊车***；若接收到语音信息，将语音与语音存储单元中的语音信息进行对比验证身份，若验证为驾驶员的语音时，对语音内容进行判断，取消启动自动减速泊车***；否则，直接启动自动减速泊车***。
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