CN109720216A - 一种电动轮汽车的防剐蹭控制系统 - Google Patents

一种电动轮汽车的防剐蹭控制系统 Download PDF

Info

Publication number
CN109720216A
CN109720216A CN201811551603.5A CN201811551603A CN109720216A CN 109720216 A CN109720216 A CN 109720216A CN 201811551603 A CN201811551603 A CN 201811551603A CN 109720216 A CN109720216 A CN 109720216A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wheel
electric
truck
wheel truck
master controller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811551603.5A
Other languages
English (en)
Inventor
段婷婷
张玉稳
白雪
吕冬慧
武晋
温国强
李磊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin Sino German University of Applied Sciences
Tianjin Sino German Vocational Technical College
Original Assignee
Tianjin Sino German Vocational Technical College
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin Sino German Vocational Technical College filed Critical Tianjin Sino German Vocational Technical College
Priority to CN201811551603.5A priority Critical patent/CN109720216A/zh
Publication of CN109720216A publication Critical patent/CN109720216A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility

Abstract

本发明公开了一种电动轮汽车的防剐蹭控制系统，在电动轮汽车的左前轮、右前轮、左后轮以及右后轮上，均安装有驱动电机和制动器；每个驱动电机与一个电机控制器通过信号线相连接；每个制动器分别与制动执行机构通过制动管路相连接；还包括转向执行机构，转向执行机构用于通过CAN总线将转角信号传递至电动轮汽车的每个车轮；电机控制器、制动执行机构和转向执行机构与一个主控制器通过CAN总线相连接；电动轮汽车的车头前侧、车尾后侧、车身左侧以及车身右侧分别安装有一个雷达探测器；主控制器，与四个雷达探测器相连接。本发明能够有效、及时可靠地防止电动轮汽车出现剐蹭事故，保障人们的财产和人身安全。

Description

一种电动轮汽车的防剐蹭控制系统
技术领域
本发明涉及电动轮汽车技术领域，特别是涉及一种电动轮汽车的防剐蹭控制系统。
背景技术
目前，汽车已经成为人们工作和生活中的重要交通工具。对于很多人来说，特别是新手，在开车时，发生剐蹭的小事故的几率非常高。尤其是当转向或者被超车时，出现剐蹭事故的情况频频出现，因此，严重影响了乘客和驾驶员的人身安全，并且造成严重的财产损失。
其中，电动轮汽车，是在自卸汽车的基础上，融汇了无轨电车的技术产生并发展起来的。由安装在车内的发电机组(例如柴油发电机组或者其他电力源)供电。电动轮汽车由于采用多个独立控制的轮毂电机和车轮集成为一体，每个驱动轮的单独可控，可实现性能更佳的、成本更低的智能化、电子化、主动化。
但是，目前还没有开发出一种技术，其能够有效、及时可靠地防止电动轮汽车出现剐蹭事故，以提高汽车正常行驶的安全性和转向及停车时的准确性，从而保障驾驶员和乘客的财产和人身安全。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种电动轮汽车的防剐蹭控制系统，其能够有效、及时可靠地防止电动轮汽车出现剐蹭事故，以提高汽车正常行驶的安全性和转向及停车时的准确性，从而保障驾驶员和乘客的财产和人身安全，有利于推广应用，具有重大的生产实践意义。
为此，本发明提供了一种电动轮汽车的防剐蹭控制系统，包括：
电动轮汽车的左前轮、右前轮、左后轮以及右后轮；
在电动轮汽车的左前轮、右前轮、左后轮以及右后轮上，均安装有驱动电机和制动器；
每个驱动电机与电机控制器通过信号线相连接；
每个制动器分别与一个制动执行机构通过制动管路相连接，所述制动执行机构为制动踏板；
所述防剐蹭控制系统还包括转向执行机构，所述转向执行机构为电动轮汽车上的转向系统，用于通过CAN总线，将转角信号传递至电动轮汽车的左前轮、右前轮、左后轮以及右后轮；
电机控制器、制动执行机构和转向执行机构，与一个主控制器通过CAN总线相连接；
电动轮汽车的车头前侧、车尾后侧、车身左侧以及车身右侧，分别安装有一个雷达探测器；
四个雷达探测器，用于实时检测电动轮汽车的前后两侧以及左右两侧，与附近的物体之间的距离，然后发送给主控制器；
主控制器，与四个雷达探测器相连接，用于接收四个雷达探测器发来的距离，并将每个距离值与预设安全距离值进行比较，当一个或者多个距离值小于或者等于预设安全距离值时，发出触发信号给报警器，触发报警器向驾驶员进行报警。
其中，所述主控制器，还用于当触发报警器向驾驶员进行报警后，如果驾驶员控制制动执行机构进行制动避剐蹭，那么主控制器通过电机控制器，发送控制信号给四个驱动电机，控制四个驱动电机减速或反转，并且控制四个制动器对左前轮、右前轮、左后轮以及右后轮同时进行制动，实现紧急停车。
其中，所述主控制器，还用于当触发报警器向驾驶员进行报警后，如果驾驶员控制转动执行机构进行转向避剐蹭，那么主控制器通过电机控制器，发送减速控制信号或者反转控制信号给与转向方向同一侧的两个驱动电机，以及发送加速控制信号给与转向方向不同一侧的两个驱动电机，完成汽车的紧急转向避剐蹭。
其中，所述主控制器内具有识别器，通过识别器，将四个雷达探测器发来的距离值与预设安全距离值进行比较。
其中，所述信号线为CAN总线。
由以上本发明提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本发明提供了一种电动轮汽车的防剐蹭控制系统，其能够有效、及时可靠地防止电动轮汽车出现剐蹭事故，以提高汽车正常行驶的安全性和转向及停车时的准确性，从而保障驾驶员和乘客的财产和人身安全，有利于推广应用，具有重大的生产实践意义。
附图说明
图1为本发明提供的一种电动轮汽车的防剐蹭控制系统的整体结构框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。
参见图1，本发明提供了一种电动轮汽车的防剐蹭控制系统，包括：
电动轮汽车的左前轮、右前轮、左后轮以及右后轮；
在电动轮汽车的左前轮、右前轮、左后轮以及右后轮上，均安装有驱动电机和制动器；
每个驱动电机与电机控制器通过信号线相连接；
每个制动器分别与制动执行机构通过制动管路相连接，所述制动执行机构为制动踏板；
所述防剐蹭控制系统还包括转向执行机构，所述转向执行机构为电动轮汽车上的转向系统，用于通过CAN总线，将转角信号传递至电动轮汽车的左前轮、右前轮、左后轮以及右后轮；
电机控制器、制动执行机构和转向执行机构，与一个主控制器通过CAN总线相连接；
电动轮汽车的车头前侧、车尾后侧、车身左侧以及车身右侧，分别安装有一个雷达探测器；
四个雷达探测器，用于实时检测电动轮汽车的前后两侧以及左右两侧，与附近的物体(包括汽车和非汽车物体物)之间的距离，然后发送给主控制器；
主控制器，与四个雷达探测器相连接，用于接收四个雷达探测器发来的距离，并将每个距离值与预设安全距离值进行比较，当一个或者多个(小于或者等于四个)距离值小于或者等于预设安全距离值时，发出触发信号给报警器，触发报警器向驾驶员进行报警，否则，即当大于预设安全距离值时，不进行处理，电动轮汽车正常行驶。
在本发明中，具体实现上，所述主控制器，还用于当触发报警器向驾驶员进行报警后，如果驾驶员控制制动执行机构进行制动避剐蹭，那么主控制器通过电机控制器，发送控制信号给四个驱动电机，控制四个驱动电机减速或反转，并且控制四个制动器对左前轮、右前轮、左后轮以及右后轮同时进行制动，从而实现紧急停车，避免发生剐蹭事故。
在本发明中，具体实现上，所述主控制器，还用于当触发报警器向驾驶员进行报警后，如果驾驶员控制转动执行机构进行转向避剐蹭，那么主控制器通过电机控制器，发送减速控制信号或者反转控制信号给与转向方向同一侧的两个驱动电机，以及发送加速控制信号给与转向方向不同一侧的两个驱动电机，因此，使得形成电动轮汽车左右两侧的驱动电机速度差，完成汽车的紧急转向避剐蹭。
在本发明中，具体实现上，所述主控制器内具有识别器，通过识别器，将四个雷达探测器发来的距离值与预设安全距离值进行比较。
在本发明中，具体实现上，所述信号线为CAN(控制器局域网络)总线。
在本发明中，具体实现上，所述主控制器可以为可编程控制器PLC、中央处理器CPU、数字信号处理器DSP或者单片机MCU。
在本发明中，具体实现上，报警器，用于当收到触发信号时，实时发生报警(例如声光报警，具体包括预设声音片段的扬声器以及发光二极管)；
因此，基于以上技术方案可知，对于本发明，其电动轮汽车的防剐蹭控制，能够将车身距离、转向角度和电机转速作为控制量进行闭环控制，从而保证电动轮汽车在转向或制动时的安全性。
在本发明中，需要说明的是，制动器，驱动电机，电机控制器等是现有电动轮汽车上基本的结构件，其中，电机控制器是常用名词，制动执行机构一般是指汽车上的制动踏板，转向执行机构是指汽车上的转向系统。
为了更加清楚地理解本发明，下面结合具体的工作过程，就本发明的工作原理进行说明。
参见图1所示，汽车正常行驶时，雷达探测器实时探测该车与周围其他物体的距离S，并将该距离信号通过CAN总线传递给主控制器中的判别器，判别器对该距离进行判定：若S>Sd(Sd为预设安全距离值)，汽车行驶正常；若S≤Sd，汽车与其他物体的距离过小，报警器报警，提醒驾驶员注意车辆情况。
这时候，驾驶员在收到报警后，可以通过判定车辆前后左右的距离，通过制动执行机构制动或转向执行机构转向等两种方式，进行防剐蹭，来保证汽车的安全性。
电动轮汽车的纵向安全距离是指电动轮汽车驾驶员意识到需要紧急制动到完全制动所行驶的纵向方向上的距离。Sd1由车速u0、驾驶员制动反应时间t1、制动系统反应时间t2、制动器作用时间t3、制动减速度a确定。
其中，驾驶员反应时间t1一般为0.05s～0.08s左右，电控制动系统反应时间t2一般为0.1s～0.3s左右，以最大制动力制动时，制动减速度约为5.4～8m/s2，但是，制动器作用时间t3较小，约为0.01～0.07s左右。为安全起见，上式中，取t1＝0.08s，t2＝0.3s，t3＝0.07s。最后一项为t3的二次方项可忽略不计。故
Sd1＝u0*(t1+t2+t3)＝0.45u0；
考虑到由于转向作用，安全距离进行纵向分解：
Sd1＝0.45u0*cosδ；
其中δ为车轮转角。
电动轮汽车的侧向安全距离是指电动轮汽车驾驶员意识到紧急制动不足以防剐蹭，需要转向辅助或驾驶员依赖变道躲避障碍物时，电动轮汽车侧向方向上既满足车辆无剐蹭隐患又保证车身稳定性的最小距离。侧向安全距离满足：
Sd2＝[(u0-u1)*(t1+t4+t5)]sinδ；
其中，驾驶员反应时间t1一般为0.05s～0.08s左右，电控转向系统反应时间t4一般为0.3s～0.8s左右，以最大转向角转向时，转向时间t5一般为1.2s～2s左右(非急转向)，u1为前车速度，考虑最紧急工况，默认前车速度为0。故电动轮汽车的侧向安全距离如下：
Sd2＝2.1u0*sinδ；
对于本发明，当驾驶员踩下制动踏板，该信号通过CAN总线传递到主控制器，主控制器通过电机控制器，来控制驱动电机转速，制动执行机构同时启动电动轮汽车的四轮上的制动器，对车轮进行制动，从而使汽车紧急停车，以免发生刮擦事故。
而当驾驶员进行向左转向时，该信号通过CAN总线传递到主控制器15，主控制器15控制汽车右侧的两个驱动电机转速增大，并且控制汽车左侧的两个驱动电机转速减小甚至反转，从而完成汽车的防剐蹭。当然，右转向控制原理与左转向的控制原理相同。
对于本发明，特别是对于比较狭窄的路径，可以通过多次的转向避让，以达到防剐蹭的目的。
需要说明的是，电动轮汽车由于采用多个独立控制的轮毂电机和车轮集成为一体，每个驱动轮的单独可控，可实现性能更佳的、成本更低的智能化、电子化、主动化。因此，本发明可以在电动轮汽车中进行科学的应用。本发明提供的电动轮汽车的防剐蹭控制装置，可以实现性能更佳的、成本更低的智能化、电子化，提高汽车正常行驶的安全性和转向及停车时的准确性。
综上所述，与现有技术相比较，本发明提供的一种电动轮汽车的防剐蹭控制系统，其能够有效、及时可靠地防止电动轮汽车出现剐蹭事故，以提高汽车正常行驶的安全性和转向及停车时的准确性，从而保障驾驶员和乘客的财产和人身安全，有利于推广应用，具有重大的生产实践意义。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种电动轮汽车的防剐蹭控制系统，其特征在于，包括：
电动轮汽车的左前轮、右前轮、左后轮以及右后轮；
在电动轮汽车的左前轮、右前轮、左后轮以及右后轮上，均安装有驱动电机和制动器；
每个驱动电机与电机控制器通过信号线相连接；
每个制动器分别与一个制动执行机构通过制动管路相连接，所述制动执行机构为制动踏板；
所述防剐蹭控制系统还包括转向执行机构，所述转向执行机构为电动轮汽车上的转向系统，用于通过CAN总线，将转角信号传递至电动轮汽车的左前轮、右前轮、左后轮以及右后轮；
电机控制器、制动执行机构和转向执行机构，与一个主控制器通过CAN总线相连接；
电动轮汽车的车头前侧、车尾后侧、车身左侧以及车身右侧，分别安装有一个雷达探测器；
四个雷达探测器，用于实时检测电动轮汽车的前后两侧以及左右两侧，与附近的物体之间的距离，然后发送给主控制器；
主控制器，与四个雷达探测器相连接，用于接收四个雷达探测器发来的距离，并将每个距离值与预设安全距离值进行比较，当一个或者多个距离值小于或者等于预设安全距离值时，发出触发信号给报警器，触发报警器向驾驶员进行报警。
2.如权利要求1所述的电动轮汽车的防剐蹭控制系统，其特征在于，所述主控制器，还用于当触发报警器向驾驶员进行报警后，如果驾驶员控制制动执行机构进行制动避剐蹭，那么主控制器通过电机控制器，发送控制信号给四个驱动电机，控制四个驱动电机减速或反转，并且控制四个制动器对左前轮、右前轮、左后轮以及右后轮同时进行制动，实现紧急停车。
3.如权利要求1或2所述的电动轮汽车的防剐蹭控制系统，其特征在于，所述主控制器，还用于当触发报警器向驾驶员进行报警后，如果驾驶员控制转动执行机构进行转向避剐蹭，那么主控制器通过电机控制器，发送减速控制信号或者反转控制信号给与转向方向同一侧的两个驱动电机，以及发送加速控制信号给与转向方向不同一侧的两个驱动电机，完成汽车的紧急转向避剐蹭。
4.如权利要求1所述的电动轮汽车的防剐蹭控制系统，其特征在于，所述主控制器内具有识别器，通过识别器，将四个雷达探测器发来的距离值与预设安全距离值进行比较。
5.如权利要求1所述的电动轮汽车的防剐蹭控制系统，其特征在于，所述信号线为CAN总线。
CN201811551603.5A 2018-12-19 2018-12-19 一种电动轮汽车的防剐蹭控制系统 Pending CN109720216A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811551603.5A CN109720216A (zh) 2018-12-19 2018-12-19 一种电动轮汽车的防剐蹭控制系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811551603.5A CN109720216A (zh) 2018-12-19 2018-12-19 一种电动轮汽车的防剐蹭控制系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109720216A true CN109720216A (zh) 2019-05-07

Family

ID=66296227

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811551603.5A Pending CN109720216A (zh) 2018-12-19 2018-12-19 一种电动轮汽车的防剐蹭控制系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109720216A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103587524A (zh) * 2013-10-25 2014-02-19 江苏大学 一种横向主动避撞系统及其控制方法
KR20160116432A (ko) * 2015-03-30 2016-10-10 주식회사 만도 차량의 충돌 방지 제어 시스템 및 그 제어방법
CN106114359A (zh) * 2016-07-22 2016-11-16 安徽省索福特汽车智能科技有限公司 汽车安全防撞预警系统
CN106882182A (zh) * 2017-02-24 2017-06-23 江苏理工学院 一种汽车智能避障系统
CN107010028A (zh) * 2016-01-27 2017-08-04 比亚迪股份有限公司 电动汽车的防碰撞系统、控制方法及电动汽车

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103587524A (zh) * 2013-10-25 2014-02-19 江苏大学 一种横向主动避撞系统及其控制方法
KR20160116432A (ko) * 2015-03-30 2016-10-10 주식회사 만도 차량의 충돌 방지 제어 시스템 및 그 제어방법
CN107010028A (zh) * 2016-01-27 2017-08-04 比亚迪股份有限公司 电动汽车的防碰撞系统、控制方法及电动汽车
CN106114359A (zh) * 2016-07-22 2016-11-16 安徽省索福特汽车智能科技有限公司 汽车安全防撞预警系统
CN106882182A (zh) * 2017-02-24 2017-06-23 江苏理工学院 一种汽车智能避障系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106427998B (zh) 一种高速状态下车辆紧急变道避撞的控制方法
CN103318176B (zh) 一种客车自适应巡航系统的控制方法
CN102806911B (zh) 一种行车安全辅助控制方法及其系统
US6624747B1 (en) Method for preventing the collision of a vehicle with an obstacle located in front of the vehicle and braking device
CN107010028B (zh) 电动汽车的防碰撞系统、控制方法及电动汽车
ES2659779T3 (es) Dispositivo de control de freno escalonado para reventón de neumático de vehículo y método de control del mismo
CN103171554A (zh) 利用侧方和后方传感器控制车辆间距离的系统和方法
CN107600070A (zh) 一种自动紧急制动系统的控制方法、装置、控制器及汽车
JP2001301485A (ja) 車両制御装置
CN111422189A (zh) 一种车辆防碰撞系统
CN102336190B (zh) 汽车防侧翻保护控制方法及装置
CN109318877A (zh) 一种利用再生制动进行主动刹车的安全系统的工作方法
CN101638079A (zh) 触觉提醒方式的汽车安全预警系统
CN206954216U (zh) 大型车辆转弯视觉盲区预警自动制动装置
JPH0425182B2 (zh)
CN109720216A (zh) 一种电动轮汽车的防剐蹭控制系统
CN209581609U (zh) 一种智能转向系统
JPH06278584A (ja) 車両用衝突防止自動制動制御方法及び装置
CN108216216A (zh) 一种车辆控制方法及装置及车辆
CN112849131B (zh) 一种车辆爆胎控制方法、系统及汽车
CN202987119U (zh) 一种汽车防撞系统
JP2574886Y2 (ja) 自動車のオートブレーキ装置
US11958478B2 (en) Method for automatically avoiding or mitigating collision, and control system, storage medium and motor vehicle
JPH04123757U (ja) 車両の自動制動装置
CN203332107U (zh) 一种客车自适应巡航系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20190507