CN106627247A - 存在无座乘客时电动客车起步及加速的控制系统及其控制方法 - Google Patents

存在无座乘客时电动客车起步及加速的控制系统及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种存在无座乘客时电动客车起步及加速的控制系统，包括整车控制器单元、制动踏板机构、油门踏板机构及转向盘机构，其特征在于：还包括在车厢内的站立区布置的若干光电传感器，光电传感器覆盖站立区70％以上的区域，以及在车厢内设置监测站立区的摄像单元，通过控制总线将光电传感器及摄像单元与整车控制器相连接；客车操作台处设有与整车控制器相连接的警报器。本发明还公开了一种上述控制系统的控制方法。

Description

存在无座乘客时电动客车起步及加速的控制系统及其控制 方法
技术领域
本发明涉及存在无座乘客时电动客车起步及加速的控制系统及其控制方法。
背景技术
电动客车与其他电动乘用车等相比，由于具有公共交通的特性而更符合国家推广新能源车的意图，因此其应用日益广泛。然而对于电动客车中的核心技术：驱动力控制而言，尚处于技术不断改进，研究不断深入的阶段。然而与其他车型不同的是，由于电动客车往往存在无座乘客，例如公交车，往往走道内有活动乘客，而且上下乘客时，一些老年人或幼儿行动迟缓或不稳定；其他如旅游大巴等也往往出现相似的状况，这时如何在电动客车起步或急加速阶段进行更好地控制以避免当存在无座乘客时可能导致的乘客受到伤害或太过感到不适，就成为需要考虑的问题。而现在许多电动客车的驱动力控制算法往往仅考虑了驾驶员意图的实现及电机功率、电池电量等客观条件的影响，对乘客感受考虑不多，而这带来的危害，尤其是像公交车或旅游客车这一类的客车来说，后果是比较严重的，尤其这一类车辆往往载有年纪较大的老人或小孩，一旦由于车辆运动突然变化导致乘客的伤害将会给所购买客车的消费者带来较大的损失。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种存在无座乘客时电动客车起步及加速的控制系统。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：存在无座乘客时电动客车起步及加速的控制系统，包括整车控制器单元、制动踏板机构、油门踏板机构及转向盘机构，还包括在车厢内的站立区布置的若干光电传感器，光电传感器覆盖站立区70％以上的区域，以及在车厢内设置监测站立区的摄像单元，通过控制总线将光电传感器及摄像单元与整车控制器相连接；客车操作台处设有与整车控制器相连接的警报器。
本发明另一所要解决的技术问题是：提供一种存在无座乘客时电动客车起步及加速的控制系统的控制方法。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：存在无座乘客时电动客车起步及加速的控制系统的控制方法，其步骤为：
a.车辆在使用状态时，光电传感器及摄像单元工作，光电传感器以不低于0.1秒的频率采样，同时，摄像单元采集站立区视频图像；
b.整车控制器接收到光电传感器及摄像单元在某一设定时间t内的信号，并将其存储在整车控制器上的存储空间内，随后读取并判断光电传感器是否存在遮光现象，如有，统计遮光的传感器的数量，当遮光的传感器数量大于传感器整体数量的5％以上时且持续时间超过5秒，则判定存在无座乘客；
c.判定存在无座乘客后，接着对视频信号进行处理，首先进行中值滤波预处理，选择t时间内序列帧，对前后每两帧进行帧间差分运算，然后对差分图中某点的像素值DK与阈值Thresh的大小进行判断，如果某点的像素值DK小于阈值Thresh，即判断该点存在运动，当图像中运动区域占比不低于15％，则判定为存在运动的无座乘客；
d.车辆上的整车控制器单元根据制动踏板信号、油门踏板信号及转向盘信号判别车辆是否处于起步或转向状态；当车辆处于起步或转向状态且存在无座乘客、同时整车控制器控制电机的理论输出力矩对汽车产生的加速度大于0.2g时，客车进入乘客保护状态，具体如下：
当电动客车处于起步状态且存在静止的无座乘客时，则整车控制器单元控制电机的实际输出转矩为T1′＝k1T1，0.75≤k1≤0.95；T1为整车控制器单元根据制动踏板信号、油门踏板信号及转向盘信号及前期标定的值，计算出的电机理论输出转矩值；同时，整车控制器单元控制报警灯闪烁；
当电动客车处于起步状态且车厢内存在运动的无座乘客时，则整车控制器单元控制电机的实际输出转矩为T2′＝k2T2，0.65≤k2≤0.90；T2为整车控制器单元根据制动踏板信号、油门踏板信号及转向盘信号及前期标定的值，计算出的电机理论输出转矩值；同时，整车控制器单元控制报警灯闪烁；
当车辆转向且转向角超过5°且存在静止的无座乘客时，则整车控制器单元控制电机的实际输出转矩为T3′＝k3T4，0.75≤k3≤0.95；T3为整车控制器单元根据制动踏板信号、油门踏板信号及转向盘信号及前期标定的值，计算出的电机理论输出转矩值；同时，整车控制器单元控制报警灯闪烁；
当车辆转向且转向角超过5°且车厢内存在运动的无座乘客时，则整车控制器单元控制电机的实际输出转矩为T4′＝k4T4，0.65≤k4≤0.90；T4为整车控制器单元根据制动踏板信号、油门踏板信号及转向盘信号及前期标定的值，计算出的电机理论输出转矩值；同时，整车控制器单元控制报警灯闪烁；
e.当警报器报警0.5-2秒后，驾驶员对油门踏板控制状态未改变或继续加速时，则整车控制器单元开始使电机输出转矩逐渐恢复到按驾驶员油门踏板指令信号下的正常输出转矩。
作为一种优选的方案，在步骤c中，如果整车控制器单元检测到驾驶员在1秒内持续增加油门踏板开度且油门踏板开度超过50％时，则整车控制器单元立即控制电机恢复到按驾驶员油门踏板指令信号下的正常输出转矩。
本发明的有益效果是：本方法可以有效避免电动客车在存在无座乘客尤其是行动不便的无座乘客时，车辆起步或加速运动中无座乘客可能受到的伤害。
本方法中利用警报器警示系统提示驾驶员可能存在需要保护的无座乘客，使驾驶员可通过后视镜或监控画面对车内情况进行确认，如果驾驶员保持原操作意图不变，则整车控制器由乘客保护模式调回到正常模式。
由于在步骤c中，如果整车控制器单元检测到驾驶员在1秒内持续增加油门踏板开度且油门踏板开度超过50％时，通常是在出现紧急情况下驾驶人员才会如此操作，则整车控制器单元立即控制电机恢复到按驾驶员油门踏板指令信号下的正常输出转矩，从而使驾驶人员很好地控制车辆避开危险情况。
附图说明
图1是本发明的控制原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图，详细描述本发明的具体实施方案。
存在无座乘客时电动客车起步及加速的控制系统，包括整车控制器单元、制动踏板机构、油门踏板机构及转向盘机构，其特征在于：还包括在车厢内的站立区布置的若干光电传感器，光电传感器覆盖站立区70％以上的区域，以及在车厢内设置监测站立区的摄像单元，通过控制总线将光电传感器及摄像单元与整车控制器相连接；客车操作台处设有与整车控制器相连接的警报器。
如图1所示，上述存在无座乘客时电动客车起步及加速的控制系统的控制方法，其步骤为：
a.车辆在使用状态时，光电传感器及摄像单元工作，光电传感器以不低于0.1秒的频率采样，同时，摄像单元采集站立区视频图像；
b.整车控制器接收到光电传感器及摄像单元在某一设定时间t内的信号，并将其存储在整车控制器上的存储空间内，随后读取并判断光电传感器是否存在遮光现象，如有，统计遮光的传感器的数量，当遮光的传感器数量大于传感器整体数量的5％以上时且持续时间超过5秒，则判定存在无座乘客；
c.判定存在无座乘客后，接着对视频信号进行处理，首先进行中值滤波预处理，选择t时间内序列帧，对前后每两帧进行帧间差分运算，然后对差分图中某点的像素值DK与阈值Thresh的大小进行判断，如果某点的像素值DK小于阈值Thresh，即判断该点存在运动，当图像中运动区域占比不低于15％，则判定为存在运动的无座乘客；
d.车辆上的整车控制器单元根据制动踏板信号、油门踏板信号及转向盘信号判别车辆是否处于起步或转向状态；当车辆处于起步或转向状态且存在无座乘客、同时整车控制器控制电机的理论输出力矩对汽车产生的加速度大于0.2g时，客车进入乘客保护状态，具体如下：
当电动客车处于起步状态且存在静止的无座乘客时，则整车控制器单元控制电机的实际输出转矩为T1′＝k1T1，0.75≤k1≤0.95；T1为整车控制器单元根据制动踏板信号、油门踏板信号及转向盘信号及前期标定的值，计算出的电机理论输出转矩值；同时，整车控制器单元控制报警灯闪烁；
当电动客车处于起步状态且车厢内存在运动的无座乘客时，则整车控制器单元控制电机的实际输出转矩为T2′＝k2T2，0.65≤k2≤0.90；T2为整车控制器单元根据制动踏板信号、油门踏板信号及转向盘信号及前期标定的值，计算出的电机理论输出转矩值；同时，整车控制器单元控制报警灯闪烁；
当车辆转向且转向角超过5°且存在静止的无座乘客时，则整车控制器单元控制电机的实际输出转矩为T3′＝k3T4，0.75≤k3≤0.95；T3为整车控制器单元根据制动踏板信号、油门踏板信号及转向盘信号及前期标定的值，计算出的电机理论输出转矩值；同时，整车控制器单元控制报警灯闪烁；
当车辆转向且转向角超过5°且车厢内存在运动的无座乘客时，则整车控制器单元控制电机的实际输出转矩为T4′＝k4T4，0.65≤k4≤0.90；T4为整车控制器单元根据制动踏板信号、油门踏板信号及转向盘信号及前期标定的值，计算出的电机理论输出转矩值；同时，整车控制器单元控制报警灯闪烁；
在本步骤c中，如果整车控制器单元检测到驾驶员在1秒内持续增加油门踏板开度且油门踏板开度超过50％时，则整车控制器单元立即控制电机恢复到按驾驶员油门踏板指令信号下的正常输出转矩。
e.当警报器报警0.5-2秒后，驾驶员对油门踏板控制状态未改变或继续加速时，则整车控制器单元开始使电机输出转矩逐渐恢复到按驾驶员油门踏板指令信号下的正常输出转矩。
上述的实施例仅例示性说明本发明创造的原理及其功效，以及部分运用的实施例，而非用于限制本发明；应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.存在无座乘客时电动客车起步及加速的控制系统，包括整车控制器单元、制动踏板机构、油门踏板机构及转向盘机构，其特征在于：还包括在车厢内的站立区布置的若干光电传感器，光电传感器覆盖站立区70％以上的区域，以及在车厢内设置监测站立区的摄像单元，通过控制总线将光电传感器及摄像单元与整车控制器相连接；客车操作台处设有与整车控制器相连接的警报器。
2.如权利要求1所述的存在无座乘客时电动客车起步及加速的控制系统的控制方法，其步骤为：
a.车辆在使用状态时，光电传感器及摄像单元工作，光电传感器以不低于0.1秒的频率采样，同时，摄像单元采集站立区视频图像；
b.整车控制器接收到光电传感器及摄像单元在某一设定时间t内的信号，并将其存储在整车控制器上的存储空间内，随后读取并判断光电传感器是否存在遮光现象，如有，统计遮光的传感器的数量，当遮光的传感器数量大于传感器整体数量的5％以上时且持续时间超过5秒，则判定存在无座乘客；
c.判定存在无座乘客后，接着对视频信号进行处理，首先进行中值滤波预处理，选择t时间内序列帧，对前后每两帧进行帧间差分运算，然后对差分图中某点的像素值DK与阈值Thresh的大小进行判断，如果某点的像素值DK小于阈值Thresh，即判断该点存在运动，当图像中运动区域占比不低于15％，则判定为存在运动的无座乘客；
d.车辆上的整车控制器单元根据制动踏板信号、油门踏板信号及转向盘信号判别车辆是否处于起步或转向状态；当车辆处于起步或转向状态且存在无座乘客、同时整车控制器控制电机的理论输出力矩对汽车产生的加速度大于0.2g时，客车进入乘客保护状态，具体如下：
当电动客车处于起步状态且存在静止的无座乘客时，则整车控制器单元控制电机的实际输出转矩为T1′＝k1T1，0.75≤k1≤0.95；T1为整车控制器单元根据制动踏板信号、油门踏板信号及转向盘信号及前期标定的值，计算出的电机理论输出转矩值；同时，整车控制器单元控制报警灯闪烁；
当电动客车处于起步状态且车厢内存在运动的无座乘客时，则整车控制器单元控制电机的实际输出转矩为T2′＝k2T2，0.65≤k2≤0.90；T2为整车控制器单元根据制动踏板信号、油门踏板信号及转向盘信号及前期标定的值，计算出的电机理论输出转矩值；同时，整车控制器单元控制报警灯闪烁；
当车辆转向且转向角超过5°且存在静止的无座乘客时，则整车控制器单元控制电机的实际输出转矩为T3′＝k3T4，0.75≤k3≤0.95；T3为整车控制器单元根据制动踏板信号、油门踏板信号及转向盘信号及前期标定的值，计算出的电机理论输出转矩值；同时，整车控制器单元控制报警灯闪烁；
当车辆转向且转向角超过5°且车厢内存在运动的无座乘客时，则整车控制器单元控制电机的实际输出转矩为T4′＝k4T4，0.65≤k4≤0.90；T4为整车控制器单元根据制动踏板信号、油门踏板信号及转向盘信号及前期标定的值，计算出的电机理论输出转矩值；同时，整车控制器单元控制报警灯闪烁；
e.当警报器报警0.5-2秒后，驾驶员对油门踏板控制状态未改变或继续加速时，则整车控制器单元开始使电机输出转矩逐渐恢复到按驾驶员油门踏板指令信号下的正常输出转矩。
3.如权利要求2所述的存在无座乘客时电动客车起步及加速的控制系统的控制方法，其特征在于：在步骤c中，如果整车控制器单元检测到驾驶员在1秒内持续增加油门踏板开度且油门踏板开度超过50％时，则整车控制器单元立即控制电机恢复到按驾驶员油门踏板指令信号下的正常输出转矩。
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