CN104627176A - 电动汽车的控制方法及系统 - Google Patents

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CN104627176A CN201310567036.3A CN201310567036A CN104627176A CN 104627176 A CN104627176 A CN 104627176A CN 201310567036 A CN201310567036 A CN 201310567036A CN 104627176 A CN104627176 A CN 104627176A
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Abstract

本发明提出一种电动汽车的控制方法及系统，该方法包括以下步骤：在电动汽车行驶过程中，检测所述电动汽车与前方车辆或前方障碍物之间的相对车速、距离和路况信息；根据所述相对车速、所述距离和所述路况信息估计电动汽车与前方车辆或前方障碍物的碰撞时间；判断所述碰撞时间在预设范围时，发出提示信息并对所述电动汽车进行限速；以及当所述碰撞时间小于第一预设时间时，发出提示信息并对所述电动汽车进行紧急制动。根据本发明实施例的控制方法，通过对估计碰撞时间并与第一预设时间和预设范围进行比较，以根据比较结果对电动汽车进行限速、提示或紧急制动，进而使驾驶员有足够时间进行相应操作，同时可以保证驾驶员的安全，提高了可靠性。

Description

电动汽车的控制方法及系统
技术领域
本发明涉及电动汽车技术领域，特别涉及一种电动汽车的控制方法及系统。
背景技术
随着电动汽车技术的不断发展，电动车的安全也越来越受用户的关注。当遭遇突发状况或者驾驶员疲劳驾驶、注意力分散等情况时，极易造成追尾等交通事故的发生。
现有的控制方式仅根据距离判断是否进行制动，即通过硬性设置安全距离并在车距小于该安全距离时对电动汽车进行制动。由于该方式仅根据距离进行判断未充分考虑安全距离的可变性，因此会降低电动汽车的可靠性。如果安全距离设置过小甚至会危机驾驶员的生命安全。
发明内容
本发明的目的旨在至少解决上述的技术缺陷之一。
为此，本发明的一个目的在于提出一种电动汽车的控制方法。所述方法具有成本低，可有效避免交通事故的优点。
本发明的另一目的在于提出一种电动汽车的控制系统。
为达到上述目的，本发明一方面的实施例提出一种电动汽车的控制方法，包括以下步骤：在电动汽车行驶过程中，检测所述电动汽车与前方车辆或前方障碍物之间的相对车速、距离和路况信息；根据所述相对车速、所述距离和所述路况信息估计电动汽车与前方车辆或前方障碍物的碰撞时间；判断所述碰撞时间在预设范围时，发出提示信息并对所述电动汽车进行限速；以及当所述碰撞时间小于第一预设时间时，发出提示信息并对所述电动汽车进行紧急制动。
根据本发明实施例的控制方法，通过对估计碰撞时间并与第一预设时间和预设范围进行比较，以根据比较结果对电动汽车进行限速、提示或紧急制动，进而使驾驶员有足够时间进行相应操作，同时可以保证驾驶员的安全，提高了可靠性。
在本发明的一个实施例中，在电动汽车行驶过程中，检测所述电动汽车与前方车辆或前方障碍物之间的相对车速、距离和路况信息之后，还包括：根据所述相对车速和所述路况信息得到电动汽车与前方车辆或前方障碍物之间的安全距离；判定所述电动汽车与所述前方车辆或前方障碍物之间的距离小于所述安全距离时，发出提示信息。
在本发明的一个实施例中，还包括：当所述电动汽车与所述前方车辆或前方障碍物之间的所述距离不小于所述安全距离时所述电动汽车正常行驶。
在本发明的一个实施例中，所述判断所述碰撞时间在预设范围时，发出提示信息并对所述电动汽车进行限速具体包括：判断所述碰撞时间是否小于第三预设时间且大于第二预设时间；如果是，则对所述电动汽车的电机扭矩进行控制以限制所述电动汽车的速度；以及如果所述碰撞时间小于所述第二预设时间且大于第一预设时间，则进一步对所述电动汽车的电机扭矩进行控制，并通过刹车系统限制所述电动汽车的速度，其中，所述第三预设时间大于所述第二预设时间，所述第二预设时间大于所述第一预设时间。
在本发明的一个实施例中，所述第一预设时间至所述第三预设时间的范围为所述预设范围。
为达到上述目的，本发明的实施例另一方面提出一种电动汽车的控制系统，包括：检测模块，用于在电动汽车行驶过程中，检测所述电动汽车与前方车辆或前方障碍物之间的相对车速、距离和路况信息；估计模块，用于根据所述相对车速、所述距离和所述路况信息估计电动汽车与前方车辆或前方障碍物的碰撞时间；限速模块，用于判断所述碰撞时间在预设范围时，发出提示信息并对所述电动汽车进行限速；以及制动模块，用于当所述碰撞时间小于第一预设时间时，发出提示信息并对所述电动汽车进行紧急制动。
根据本发明实施例的控制系统，通过对估计碰撞时间并与第一预设时间和预设范围进行比较，以根据比较结果对电动汽车进行限速、提示或紧急制动，进而使驾驶员有足够时间进行相应操作，同时可以保证驾驶员的安全，提高了可靠性。
在本发明的一个实施例中，在所述检测模块之后还包括：获取模块，用于根据所述相对车速和所述路况信息得到电动汽车与前方车辆或前方障碍物之间的安全距离；提示模块，用于在所述电动汽车与所述前方车辆或前方障碍物之间的所述距离不小于所述安全距离时控制所述电动汽车正常行驶。
在本发明的一个实施例中，所述提示模块还用于当所述电动汽车与所述前方车辆或前方障碍物之间的所述距离不小于所述安全距离时所述电动汽车正常行驶。
在本发明的一个实施例中，所述限速模块具体包括：第一限速单元，用于在所述碰撞时间小于第三预设时间且大于第二预设时间时，对所述电动汽车的电机扭矩进行控制以限制所述电动汽车的速度；以及第二限速单元，用于在所述碰撞时间小于所述第二预设时间且大于第一预设时间时，进一步对所述电动汽车的电机扭矩进行控制，并通过刹车系统限制所述电动汽车的速度，其中，所述第三预设时间大于所述第二预设时间，所述第二预设时间大于所述第一预设时间。
在本发明的一个实施例中，所述第一预设时间至所述第三预设时间的范围为所述预设范围。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为根据本发明一个实施例的电动汽车的控制方法的流程图；
图2为根据本发明一个实施例的在不同状态下对电动汽车进行控制的流程图；以及
图3为根据本发明一个实施例的电动汽车的控制系统的结构框图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图1为根据本发明一个实施例的电动汽车的控制方法的流程图。如图1所示，根据本发明实施例的电动汽车的控制方法包括以下步骤：
步骤101，在电动汽车行驶过程中，检测电动汽车与前方车辆或前方障碍物之间的相对车速、距离和路况信息。
具体地，通过车载雷达检测电动汽车与前方车辆或前方障碍物之间的相对车速和距离，该车载雷达安装在电动汽车上，可通过发射和接收超声波的时间差进行测量。例如超声波发射装置，定时发送超声波。当该超声波碰到障碍物或车辆时，反射到超声波接收装置，并根据整车控制器进行计算控制和以得到与前方电动汽车或障碍物的相对车速和距离。整车控制器再通过CAN总线与电机控制器和电池管理系统进行通信，控制电机以制动。制动过程中，利用电机回馈制动和刹车系统进行制动。
在本发明的一个实施例中，根据相对车速和路况信息得到电动汽车与前方车辆或前方障碍物之间的安全距离。判定电动汽车与前方车辆或前方障碍物之间的距离小于安全距离时，发出提示信息。如果电动汽车与前方车辆或前方障碍物之间的距离不小于安全距离时电动汽车正常行驶。
在本发明的一个实施例中，安全距离和电动车辆的行驶速度、路面状况等信息相关。例如，电动汽车的速度快安全距离相对更长，路面湿滑则相应的安全距离比良好路面的安全距离会长一些。另外，对于刹车性能差的车辆的安全距离比刹车性能良好的车辆的安全距离会长。因此可根据车辆的行驶速度路况信息等因素判断该电动汽车的安全距离。
步骤102，根据相对车速、距离和路况信息估计电动汽车与前方车辆或前方障碍物的碰撞时间。
具体地，通过电动汽车与前方车辆或障碍物的距离和相对速度等数据计算电动汽车与前方车辆或障碍物的碰撞时间。
步骤103，判断碰撞时间在预设范围时，发出提示信息并对电动汽车进行限速。第一预设时间至第三预设时间的范围为预设范围。
具体地，判断碰撞时间是否小于第三预设时间且大于第二预设时间。如果是，则对电动汽车的电机扭矩进行控制以限制电动汽车的速度。如果碰撞时间小于第二预设时间且大于第一预设时间，则进一步对电动汽车的电机扭矩进行控制，并通过刹车系统限制电动汽车的速度，其中，第三预设时间大于第二预设时间，第二预设时间大于第一预设时间。
根据本发明实施例的控制方法，通过碰撞时间与预设时间进行比较，并根据比较结果对电动汽车进行限速，同时向驾驶员发出提示信息使得驾驶员有足够的时间进行相应的操作，进而保证了驾驶员的安全，提高了电动汽车的整体性能。
步骤104，当碰撞时间小于第一预设时间时，发出提示信息并对电动汽车进行紧急制动。
具体地，当碰撞时间小于第一预设时间时，通过控制刹车系统进行制动以对电动汽车进行限速或紧急制动。
图2为根据本发明一个实施例的在不同状态下对电动汽车进行控制的流程图。如图2所示，在电动汽车行驶过程中进行检测以获取电动汽车与前方车辆或障碍物的相对车速和距离。根据相对车速、路况信息等数据获得当前车辆的安全距离。当前距离小于该安全距离时提醒驾驶员车距过小，并根据相对车速和距离得到碰撞时间。
在本发明的一个实施例中，如果碰撞时间小于第三预设时间且大于第二预设时间时，向驾驶员发出提示信息，并通过对电动汽车的电机扭矩进行控制以限制电动汽车的速度，避免碰撞事故的发生。同时在可能发生的紧急制动状况下能够获得足够长的刹车时间。
在本发明的一个实施例中，第一预设时间、第二预设时间和第三预设时间与车辆的制动性能以及驾驶员的反应时间等进行设置。驾驶员的反应时间由两部分组成，当驾驶员遇到紧急停车情况时，并不会立即进行操作，而需要经过一段时间以后才意识到要进行紧急制动，然后开始移动右脚，再经过一段以后到才会开始进行制动。这两段时间之和为驾驶员的反应时间。该时间段一般为0.4-1.0s。驾驶员受危急惊吓时反应时间可能会大于1s，甚至产生把油门当刹车踩的错误。制动系统响应也需要时间。因此综合驾驶员反应时间和制动系统响应时间，相应的设置第一预设时间、第二预设时间和第三预设时间。在本发明的示例中，第三预设时间可以为2.5s，第二预设时间可以为2s，第一预设时间可以为1.5s。
在本发明的一个实施例中，如果碰撞时间大于第三预设时间，则进一步比较与前方车辆或障碍物的距离是否小于安全距离，以根据比较结果进行提醒或相应操作。
在本发明的一个实施例中，当碰撞时间小于第二预设时间且大于第一预设时间时，则进一步对电动汽车的电机扭矩进行控制（即减小电机的扭矩以达到降速的目的），并通过刹车系统一定程度上限制电动汽车的速度以达到增加碰撞时间的目的。在此过程中向驾驶员发出提示信息，使得驾驶员有足够的时间控制电动汽车，避免事故的发生。
当碰撞时间减小到小于第一预设时间时，向驾驶员发出即将发生碰撞的提醒信息的同时通过控制电机和刹车系统以对电动汽车进行紧急制动。进而避免碰撞事故的发生。
根据本发明实施例的方法，通过对估计碰撞时间并与第一预设时间和预设范围进行比较，以根据比较结果对电动汽车进行限速、提示或紧急制动，进而使驾驶员有足够时间进行相应操作，同时可以保证驾驶员的安全，提高了可靠性。另外还能够降低成本保证电动汽车的动力性能。
图3为根据本发明一个实施例的电动汽车的控制系统的结构框图。如图3所示，根据本发明实施例的电动汽车的控制系统100包括检测模块110、估计模块120、限速模块130和制动模块140。
其中，检测模块110用于在电动汽车行驶过程中，检测电动汽车与前方车辆或前方障碍物之间的相对车速、距离和路况信息。
具体地，检测模块110通过车载雷达检测电动汽车与前方车辆或前方障碍物之间的相对车速和距离，该车载雷达安装在电动汽车上，可通过发射和接收超声波的时间差进行测量。例如超声波发射装置，定时发送超声波。当该超声波碰到障碍物或车辆时，反射到超声波接收装置，并根据整车控制器进行计算控制和以得到与前方电动汽车或障碍物的相对车速和距离。整车控制器再通过CAN总线与电机控制器和电池管理系统进行通信，控制电机以制动。制动过程中，利用电机回馈制动和刹车系统进行制动。
在本发明的一个实施例中，在检测模块110之后还包括：获取模块150和提示模块160。
具体地，获取模块150用于根据相对车速和路况信息得到电动汽车与前方车辆或前方障碍物之间的安全距离。
提示模块160用于在电动汽车与前方车辆或前方障碍物之间的距离不小于安全距离时控制电动汽车正常行驶。提示模块160还用于当电动汽车与前方车辆或前方障碍物之间的距离不小于安全距离时电动汽车正常行驶。
在本发明的一个实施例中，安全距离和电动车辆的行驶速度、路面状况等信息相关。例如，电动汽车的速度快安全距离相对更长，路面湿滑则相应的安全距离比良好路面的安全距离会长一些。另外，对于刹车性能差的车辆的安全距离比刹车性能良好的车辆的安全距离会长。因此获取模块150可根据车辆的行驶速度路况信息等因素以获得该电动汽车的安全距离。
估计模块120用于根据相对车速、距离和路况信息估计电动汽车与前方车辆或前方障碍物的碰撞时间。
具体地，估计模块120通过电动汽车与前方车辆或障碍物的距离和相对速度等数据计算电动汽车与前方车辆或障碍物的碰撞时间。
限速模块130用于判断碰撞时间在预设范围时，发出提示信息并对电动汽车进行限速。第一预设时间至第三预设时间的范围为预设范围。
在本发明的一个实施例中，限速模块130具体包括：第一限速单元131和第二限速单元132。
具体地，第一限速单元131用于在碰撞时间小于第三预设时间且大于第二预设时间时，对电动汽车的电机扭矩进行控制以限制电动汽车的速度。
第二限速单元132用于在碰撞时间小于第二预设时间且大于第一预设时间时，进一步对电动汽车的电机扭矩进行控制，并通过刹车系统限制电动汽车的速度，其中，第三预设时间大于第二预设时间，第二预设时间大于第一预设时间。
具体地，判断碰撞时间是否小于第三预设时间且大于第二预设时间。如果是，则对电动汽车的电机扭矩进行控制以限制电动汽车的速度。如果碰撞时间小于第二预设时间且大于第一预设时间，则进一步对电动汽车的电机扭矩进行控制，并通过刹车系统限制电动汽车的速度，其中，第三预设时间大于第二预设时间，第二预设时间大于第一预设时间。
根据本发明实施例的控制系统，通过碰撞时间与预设时间进行比较，并根据比较结果对电动汽车进行限速，同时向驾驶员发出提示信息使得驾驶员有足够的时间进行相应的操作，进而保证了驾驶员的安全，提高了电动汽车的整体性能。
制动模块140用于当碰撞时间小于第一预设时间时，发出提示信息并对电动汽车进行紧急制动。
具体而言，当碰撞时间小于第一预设时间时，制动模块140通过控制刹车系统进行制动以对电动汽车进行限速或紧急制动。
如图2所示，检测模块110在电动汽车行驶过程中进行检测以由获取模块120获取电动汽车与前方车辆或障碍物的相对车速和距离。获取模块150根据相对车速、路况信息等数据获得当前车辆的安全距离。在距离小于该安全距离时，提示模块160提醒驾驶员车距过小，并由估计模块120估计得到电动汽车行驶至前方车辆或前方障碍物所在位置时的碰撞时间。当碰撞时间在预设范围内时，通过限制模块130向驾驶员发出提示信息的同时对电动汽车进行限速。当碰撞时间小于第一预设时间时，制动模块140向驾驶员发出提示信息的同时对电动汽车进行制动。
在本发明的一个实施例中，如果碰撞时间小于第三预设时间且大于第二预设时间时，由第一限速单元131对电动汽车的电机扭矩进行控制以限制电动汽车的速度，避免碰撞事故的发生。同时在可能发生的紧急制动状况下能够获得足够长的刹车时间。
在本发明的一个实施例中，第一预设时间、第二预设时间和第三预设时间与车辆的制动性能以及驾驶员的反应时间等进行设置。驾驶员的反应时间由两部分组成，当驾驶员遇到紧急停车情况时，并不会立即进行操作，而需要经过一段时间以后才意识到要进行紧急制动，然后开始移动右脚，再经过一段以后到才会开始进行制动。这两段时间之和为驾驶员的反应时间。该时间段一般为0.4-1.0s。驾驶员受危急惊吓时反应时间可能会大于1s，甚至产生把油门当刹车踩的错误。制动系统响应也需要时间。因此综合驾驶员反应时间和制动系统响应时间，相应的设置第一预设时间、第二预设时间和第三预设时间。在本发明的示例中，第三预设时间可以为2.5s，第二预设时间可以为2s，第一预设时间可以为1.5s。
在本发明的一个示例中，如果碰撞时间小于第二预设时间且大于第一预设时间时，第二限速单元132向提醒驾驶员发出提示信息，并进一步对电动汽车的电机扭矩进行控制（即减小电机的扭矩以达到降速的目的），并通过刹车系统一定程度上限制电动汽车的速度以达到增加碰撞时间的目的。在此过程中向驾驶员发出提示信息，使得驾驶员有足够的时间控制电动汽车，避免事故的发生。
在本发明的一些实施例中，当碰撞时间小于第一预设时间时，制动模块140向驾驶员发出即将发生碰撞的提醒信息的同时，通过控制电机刹车系统以对电动汽车进行紧急制动。进而避免碰撞事故的发生。
根据本发明实施例的控制系统，通过对估计碰撞时间并与第一预设时间和预设范围进行比较，以根据比较结果对电动汽车进行限速、提示或紧急制动，进而使驾驶员有足够时间进行相应操作，同时可以保证驾驶员的安全，提高了可靠性。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种电动汽车的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
在电动汽车行驶过程中，检测所述电动汽车与前方车辆或前方障碍物之间的相对车速、距离和路况信息；
根据所述相对车速、所述距离和所述路况信息估计电动汽车与前方车辆或前方障碍物的碰撞时间；
判断所述碰撞时间在预设范围时，发出提示信息并对所述电动汽车进行限速；以及
当所述碰撞时间小于第一预设时间时，发出提示信息并对所述电动汽车进行紧急制动。
2.根据权利要求1所述的电动汽车的控制方法，其特征在于，在电动汽车行驶过程中，检测所述电动汽车与前方车辆或前方障碍物之间的相对车速、距离和路况信息之后，还包括：
根据所述相对车速和所述路况信息得到电动汽车与前方车辆或前方障碍物之间的安全距离；
判定所述电动汽车与所述前方车辆或前方障碍物之间的距离小于所述安全距离时，发出提示信息。
3.根据权利要求2所述的电动汽车的控制方法，其特征在于，还包括：
当所述电动汽车与所述前方车辆或前方障碍物之间的所述距离不小于所述安全距离时所述电动汽车正常行驶。
4.根据权利要求1所述的电动汽车的控制方法，其特征在于，所述判断所述碰撞时间在预设范围时，发出提示信息并对所述电动汽车进行限速具体包括：
判断所述碰撞时间是否小于第三预设时间且大于第二预设时间；
如果是，则对所述电动汽车的电机扭矩进行控制以限制所述电动汽车的速度；以及
如果所述碰撞时间小于所述第二预设时间且大于第一预设时间，则进一步对所述电动汽车的电机扭矩进行控制，并通过刹车系统限制所述电动汽车的速度，其中，所述第三预设时间大于所述第二预设时间，所述第二预设时间大于所述第一预设时间。
5.根据权利要求4所述的电动汽车的控制方法，其特征在于，所述第一预设时间至所述第三预设时间的范围为所述预设范围。
6.一种电动汽车的控制系统，其特征在于，包括：
检测模块，用于在电动汽车行驶过程中，检测所述电动汽车与前方车辆或前方障碍物之间的相对车速、距离和路况信息；
估计模块，用于根据所述相对车速、所述距离和所述路况信息估计电动汽车与前方车辆或前方障碍物的碰撞时间；
限速模块，用于判断所述碰撞时间在预设范围时，发出提示信息并对所述电动汽车进行限速；以及
制动模块，用于当所述碰撞时间小于第一预设时间时，发出提示信息并对所述电动汽车进行紧急制动。
7.根据权利要求6所述的电动汽车的控制系统，其特征在于，在所述检测模块之后还包括：
获取模块，用于根据所述相对车速和所述路况信息得到电动汽车与前方车辆或前方障碍物之间的安全距离；
提示模块，用于在所述电动汽车与所述前方车辆或前方障碍物之间的所述距离不小于所述安全距离时控制所述电动汽车正常行驶。
8.根据权利要求7所述的电动汽车的控制系统，其特征在于，所述提示模块还用于当所述电动汽车与所述前方车辆或前方障碍物之间的所述距离不小于所述安全距离时所述电动汽车正常行驶。
9.根据权利要求6所述的电动汽车的控制系统，其特征在于，所述限速模块具体包括：
第一限速单元，用于在所述碰撞时间小于第三预设时间且大于第二预设时间时，对所述电动汽车的电机扭矩进行控制以限制所述电动汽车的速度；以及
第二限速单元，用于在所述碰撞时间小于所述第二预设时间且大于第一预设时间时，进一步对所述电动汽车的电机扭矩进行控制，并通过刹车系统限制所述电动汽车的速度，其中，所述第三预设时间大于所述第二预设时间，所述第二预设时间大于所述第一预设时间。
10.根据权利要求9所述的电动汽车的控制系统，其特征在于，所述第一预设时间至所述第三预设时间的范围为所述预设范围。
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