CN110143196A - 一种车及车辆防溜车的控制方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车及车辆防溜车的控制方法和系统，方法包括以下步骤：实时获取车身的姿态数据，并根据车身的姿态数据计算出车身的俯仰角度数；根据车身的俯仰角度数得到车辆的行驶路况，所述车辆的行驶路况包括上坡、平路和下坡；获取车辆的当前车速；根据车辆的行驶路况和当前车速控制油门输出量和刹车力度。本发明通过实时获取车身的姿态数据，并根据车身的姿态数据计算得到车身的俯仰角度数，然后通过车身的俯仰角度数得到车辆的行驶路况，最后结合车辆的当前车速控制车辆的油门输出量和刹车力度，从而及时有效地避免车辆发生溜车的现象。本发明可广泛应用于车辆控制技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及车辆控制技术领域，尤其是一种车及车辆防溜车的控制方法和系统。
背景技术
现在的驾照考试中，都会考到斜坡起步这个项目，其中，在斜坡起步时车辆不后溜是考试的重点考察内容。但是不管是在考试过程中，还是实际的驾驶过程中，车辆溜车的现象时有发生。车辆溜车可能会造成事故，甚至造成生命财产的损失。在已有电动车防溜车的技术中，其方法是当已经发生溜车现象后，通过感应是否有踩下制动踏板或者是否有拉上手刹，从而启动防溜车系统。这种防溜车系统并不能及时有效避免车辆发生溜车的现象。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于：提供一种车及车辆防溜车的控制方法和系统，以及时有效地避免发生车辆溜车的现象。
本发明所采用的第一种技术方案是：
一种车辆防溜车的控制方法，其包括以下步骤：
实时获取车身的姿态数据，并根据车身的姿态数据计算出车身的俯仰角度数；
根据车身的俯仰角度数得到车辆的行驶路况，所述车辆的行驶路况包括上坡、平路和下坡；
获取车辆的当前车速；
根据车辆的行驶路况和当前车速控制油门输出量和刹车力度。
进一步地，所述根据车身的俯仰角度数得到车辆的行驶路况，其包括以下步骤：
在车辆的俯仰角度数大于参考阈值时，判定车辆处于上坡行驶状态；
在车辆的俯仰角度数等于参考阈值时，判定车辆处于平路行驶状态；
在车辆的俯仰角度数小于参考阈值时，判定车辆处于下坡行驶状态。
进一步地，所述根据车辆的行驶路况和当前车速控制油门输出量和刹车力度，其具体为：
根据车辆的行驶路况，判断当前车速是否为零，若是，则获取车辆的起步模式，并根据车辆的起步模式控制油门输出量和刹车力度，反之，则根据当前车速控制油门输出量和刹车力度。
进一步地，所述根据当前车速控制油门输出量和刹车力度，其具体为：
根据当前车速与安全速度范围的大小关系，增加油门输出量和减小刹车力度；
或者
根据当前车速与安全速度范围的大小关系，减小油门输出量和增加刹车力度。
进一步地，所述获取车辆的起步模式，并根据车辆的起步模式控制油门输出量和刹车力度，其具体为：
当车辆的起步模式属于斜坡起步模式时，则检测车辆的溜车加速度，并根据溜车加速度控制油门输出量和刹车力度。
进一步地，所述检测车辆的溜车加速度，并根据溜车加速度控制油门输出量和刹车力度，其具体为：
判断车辆的溜车加速度是否为零，若是，则增加刹车力度，反之，则根据车辆当前档位控制油门输出量和刹车力度。
进一步地，所述根据车辆当前档位控制油门输出量和刹车力度，其具体为：
在车辆属于上坡时的斜坡起步模式时，判断车辆当前档位是否为倒车档且手刹完全松开，若是，则减小油门输出量，反之，则增加刹车力度和油门输出量；
在车辆属于下坡时的斜坡起步模式时，判断车辆当前档位是否为前进档且手刹完全松开，若是，则减小油门输出量，反之，则增加刹车力度。
本发明所采用的第二种技术方案是：
一种车辆防溜车的控制系统，其包括：
计算模块，用于实时获取车身的姿态数据，并根据车身的姿态数据计算出车身的俯仰角度数；
结果输出模块，用于根据车身的俯仰角度数得到车辆的行驶路况，所述车辆的行驶路况包括上坡、平路和下坡；
获取模块，用于获取车辆的当前车速；
控制模块，用于根据车辆的行驶路况和当前车速控制油门输出量和刹车力度。
本发明所采用的第三种技术方案是：
一种车辆防溜车的控制系统，其包括：
至少一个存储器，用于存储程序；
至少一个处理器，用于加载所述程序以执行所述的一种车辆防溜车的控制方法。
本发明所采用的第四种技术方案是：
一种车，其包括所述的一种车辆防溜车的控制系统。
本发明的有益效果是：通过实时获取车身的姿态数据，并根据车身的姿态数据计算得到车身的俯仰角度数，从而得到车辆的行驶路况，然后结合车辆的当前车速控制车辆的油门输出量和刹车力度，从而及时有效地避免车辆发生溜车的现象。
附图说明
图1为本发明的具体实施例的一种车辆防溜车的控制方法的流程图；
图2为本发明的具体实施例中小车处于爬坡状态的示意图；
图3为本发明的具体实施例中小车处于下坡状态的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。对于以下实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。
参照图1，本实施例公开了一种车辆防溜车的控制方法，本实施例应用在汽车之中，具体地，应用在汽车的控制系统之中，本实施例包括以下步骤：
S101、实时获取车身的姿态数据，并根据车身的姿态数据计算出车身的俯仰角度数；
具体地，所述的车身的姿态数据可以通过车辆里面的九轴传感器实时获取。所述俯仰角度数为欧拉角姿态数据，其具体是通过车辆系统里面的已有的算法进行自动计算得到的。
S102、根据车身的俯仰角度数得到车辆的行驶路况，所述车辆的行驶路况包括上坡、平路和下坡；具体是通过比较车身的俯仰角度数与车辆在平路行驶时车身和水平线的角度之间的大小关系。
S103、获取车辆的当前车速；车辆的当前车速并不是指一个固定的车速，本方案描述的车辆的当前车速是随着时间变化的车辆的实时车速。
S104、根据车辆的行驶路况和当前车速控制油门输出量和刹车力度。
具体地，因为油门输出量的大小和刹车力度的大小直接决定车辆的行驶速度，而为了保证车辆行驶的安全性，在不同的行驶路况上应该使用不同的行驶车速，例如，在上坡行驶时应当适当增加油门输出量，以提高行驶车速；在下坡行驶时，应适当减小油门输出量，并适当增加刹车力度，以保证车辆行驶在安全车速范围内。本实施例中的油门输出量和刹车力度都是指在除开人为操作之外，在安全行驶的范围内，系统根据实际情况自动增加或减小的量。
本发明通过实时获取车身的姿态数据，并根据车身的姿态数据计算得到车身的俯仰角度数，然后通过车身的俯仰角度数得到车辆的行驶路况，最后结合车辆的当前车速控制车辆的油门输出量和刹车力度，从而及时有效地避免车辆发生溜车的现象。
进一步作为优选的实施方式，所述根据车身的俯仰角度数得到车辆的行驶路况，其包括以下步骤：
在车辆的俯仰角度数大于参考阈值时，判定车辆处于上坡行驶状态；
在车辆的俯仰角度数等于参考阈值时，判定车辆处于平路行驶状态；
在车辆的俯仰角度数小于参考阈值时，判定车辆处于下坡行驶状态。
具体地，所述参考阈值为车辆在平路行驶时车身和水平线的角度，可以近似为0°。如图2所示，当车辆203处于上坡时，此时车辆203所行驶的道路以直线202表示，直线202与水平线201形成的夹角，即俯仰角度数a为正值；如图3所示，当车辆204处于下坡时，此时车辆204所行驶的道路以直线202表示，直线202与水平线201形成的夹角，即俯仰角度数a为负值。通过判断车辆的俯仰角度数与参考阈值的大小关系，可以自动识别出小车正处于何种行驶状态，从而能够更好的控制油门输出量和刹车力度。
在另一些实施例上，根据车身的俯仰角度数得到车辆的行驶路况，还可以通过以下方式进行判断：车身的俯仰角为Pitch，车身平稳行驶过程的参考姿态数据的俯仰角为Pitch0，然后计算的俯仰角Pitch和俯仰角Pitch0的差值，比较这个差值和零的大小关系，当差值大于零时，判定车辆处于上坡行驶；当差值小于零时，判定车辆处于下坡行驶；当差值等于零时，判定车辆处于平路行驶。
进一步作为优选的实施方式，所述根据车辆的行驶路况和当前车速控制油门输出量和刹车力度，其具体为：
根据车辆的行驶路况，判断当前车速是否为零，若是，则获取车辆的起步模式，并根据车辆的起步模式控制油门输出量和刹车力度，反之，则根据当前车速控制油门输出量和刹车力度。
具体地，所述起步模式包括斜坡起步和平地起步，斜坡起步又包括上坡时的斜坡起步和下坡时的斜坡起步。其中，斜坡起步时，非常容易发生溜车现象，因此，通过检测车辆的起步模式，并根据具体的起步模式输出不同的油门输出量和刹车力度，从而能够更好的控制车辆的行驶状况。
进一步作为优选的实施方式，所述根据当前车速控制油门输出量和刹车力度，其具体为：
根据当前车速与安全速度范围的大小关系，增加油门输出量和减小刹车力度；
具体地，所述安全车速范围会根据车辆类型和道路情况而变化，其主要的目的是保证驾驶过程的安全。在车速不为零的前提下，如图2所示，当车辆203正处于上坡时，为确保车辆不发生后溜现象，应增加油门输出量，同时减小刹车力度，以使车辆顺利通过上坡路段。
或者
根据当前车速与安全速度范围的大小关系，减小油门输出量和增加刹车力度。
具体地，所述安全车速范围会根据车辆类型和道路情况而变化，其主要的目的是保证驾驶过程的安全。在车速不为零的前提下，如图3所示，车辆204正处于下坡路段，为确保车辆行驶在安全车速范围内，应适当减小油门输出量，并增加刹车力度，以避免发生驾驶员因车速过快，反应不及时造成的意外事故。
进一步作为优选的实施方式，所述获取车辆的起步模式，并根据车辆的起步模式控制油门输出量和刹车力度，其具体为：
当车辆的起步模式属于斜坡起步模式时，则检测车辆的溜车加速度，并根据溜车加速度控制油门输出量和刹车力度。
具体地，所述溜车加速度是指在车辆停下来的时候，还会使车辆自动前进或后退的加速度。溜车加速度一般是在驾驶员反应之外发生的，所以，当发生溜车加速时，很容易发生意外情况，通过实时检测车辆的溜车加速度，并根据溜车加速度控制油门输出量和刹车力度，能够有效避免意外情况的发生。
进一步作为优选的实施方式，所述检测车辆的溜车加速度，并根据溜车加速度控制油门输出量和刹车力度，其具体为：
判断车辆的溜车加速度是否为零，若是，则增加刹车力度，反之，则根据车辆当前档位控制油门输出量和刹车力度。
具体地，在车速和溜车加速度都为零时，可以判定车辆处于停止状态，此时应当增加刹车的力度，避免发生溜车现象，而在车速为零后，检测到车辆的溜车加速度不为零，此时，需要判断车辆是否是在人为操作的情况下，增加了车辆的溜车加速度，具体可以通过判断车辆的档位情况判断该溜车加速度是否是人为操作引起的，若非人为操作引起的，则需要增加刹车力度，若是人为操作引起的，则应当减少油门输出量，以确保车辆在可控范围内。
进一步作为优选的实施方式，所述根据车辆当前档位控制油门输出量和刹车力度，其具体为：
在车辆属于上坡时的斜坡起步模式时，判断车辆当前档位是否为倒车档且手刹完全松开，若是，则减小油门输出量，反之，则增加刹车力度和油门输出量；
如图2所示，车辆203处于上坡路段，在车速为零后，检测到有溜车加速度，此时需要检测车辆的档位是否在倒车档，若车辆的档位不是倒车档，则说明车辆发生了溜车现象，此时，会自动增加刹车力度和油门输出量，保证车辆能够停止在半坡上或者能够在半坡上起步行驶，确保车辆处于停止状态；若是车辆的档位处于倒车档，且手刹已经完全放开时，说明该溜车加速度是在人为操作下发生的，需要适当减小油门输出量，确保车辆在倒车时的速度处于驾驶员的可控范围内。
在车辆属于下坡时的斜坡起步模式时，判断车辆当前档位是否为前进档且手刹完全松开，若是，则减小油门输出量，反之，则增加刹车力度。
如图3所示，车辆204处于下坡路段，在车速为零后，检测到有溜车加速度时，判断车辆的档位是否处于前进档，以及判断手刹是否完全放开，若档位为前进档，且手刹已经完全放开，则说明该溜车加速度是在人为操作下发生的，因为此时处于下坡路段，需要适当减小油门输出量，并增加一定量的刹车力度，确保车辆在下坡时的速度，处于驾驶员的可控范围内；若车辆的档位不是在前进档或者手刹没有处于完全放开的状态，则说明该溜车加速度不是人为操作下发生的，需要增加刹车力度，确保车辆安全地停在坡上。
本发明实施例还提供了一种与图1方法相对应的车辆防溜车的控制系统，其包括：
计算模块，用于实时获取车身的姿态数据，并根据车身的姿态数据计算出车身的俯仰角度数；
结果输出模块，用于根据车身的俯仰角度数得到车辆的行驶路况，所述车辆的行驶路况包括上坡、平路和下坡；
获取模块，用于获取车辆的当前车速；
控制模块，用于根据车辆的行驶路况和当前车速控制油门输出量和刹车力度。
上述方法实施例中的内容均适用于本系统实施例，本系统实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法所达到的有益效果也相同。
本发明实施例还提供了一种与图1方法相对应的车辆防溜车的控制系统，其包括：
至少一个存储器，用于存储程序；
至少一个处理器，用于加载所述程序以执行所述的一种车辆防溜车的控制方法。
上述方法实施例中的内容均适用于本系统实施例，本系统实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法所达到的有益效果也相同。
此外，本发明实施例还提供了一种车，其包括所述的一种车辆防溜车的控制系统。本实施例的车为汽车，具体为小车、货车或者客车。
综上所述，本发明通过实时获取车身的姿态数据，并根据车身的姿态数据计算得到车身的俯仰角度数，然后通过车身的俯仰角度数得到车辆的行驶路况，最后结合车辆的当前车速控制车辆的油门输出量和刹车力度，从而及时有效地避免车辆发生溜车的现象；进一步地，通过检测车辆的档位和手刹状态，并根据车辆的档位和手刹状态控制油门输出量和刹车力度，从而确保车辆的不发生溜车现象的同时，行驶速度也能处于驾驶员的可控范围内。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (10)
1.一种车辆防溜车的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
实时获取车身的姿态数据，并根据车身的姿态数据计算出车身的俯仰角度数；
根据车身的俯仰角度数得到车辆的行驶路况，所述车辆的行驶路况包括上坡、平路和下坡；
获取车辆的当前车速；
根据车辆的行驶路况和当前车速控制油门输出量和刹车力度。
2.根据权利要求1所述的一种车辆防溜车的控制方法，其特征在于：所述根据车身的俯仰角度数得到车辆的行驶路况，其包括以下步骤：
在车辆的俯仰角度数大于参考阈值时，判定车辆处于上坡行驶状态；
在车辆的俯仰角度数等于参考阈值时，判定车辆处于平路行驶状态；
在车辆的俯仰角度数小于参考阈值时，判定车辆处于下坡行驶状态。
3.根据权利要求1所述的一种车辆防溜车的控制方法，其特征在于：所述根据车辆的行驶路况和当前车速控制油门输出量和刹车力度，其具体为：
根据车辆的行驶路况，判断当前车速是否为零，若是，则获取车辆的起步模式，并根据车辆的起步模式控制油门输出量和刹车力度，反之，则根据当前车速控制油门输出量和刹车力度。
4.根据权利要求3所述的一种车辆防溜车的控制方法，其特征在于：所述根据当前车速控制油门输出量和刹车力度，其具体为：
根据当前车速与安全速度范围的大小关系，增加油门输出量和减小刹车力度；
或者
根据当前车速与安全速度范围的大小关系，减小油门输出量和增加刹车力度。
5.根据权利要求3所述的一种车辆防溜车的控制方法，其特征在于：所述获取车辆的起步模式，并根据车辆的起步模式控制油门输出量和刹车力度，其具体为：
当车辆的起步模式属于斜坡起步模式时，则检测车辆的溜车加速度，并根据溜车加速度控制油门输出量和刹车力度。
6.根据权利要求5所述的一种车辆防溜车的控制方法，其特征在于：所述检测车辆的溜车加速度，并根据溜车加速度控制油门输出量和刹车力度，其具体为：
判断车辆的溜车加速度是否为零，若是，则增加刹车力度，反之，则根据车辆当前档位控制油门输出量和刹车力度。
7.根据权利要求6所述的一种车辆防溜车的控制方法，其特征在于：所述根据车辆当前档位控制油门输出量和刹车力度，其具体为：
在车辆属于上坡时的斜坡起步模式时，判断车辆当前档位是否为倒车档且手刹完全松开，若是，则减小油门输出量，反之，则增加刹车力度和油门输出量；
在车辆属于下坡时的斜坡起步模式时，判断车辆当前档位是否为前进档且手刹完全松开，若是，则减小油门输出量，反之，则增加刹车力度。
8.一种车辆防溜车的控制系统，其特征在于：包括：
计算模块，用于实时获取车身的姿态数据，并根据车身的姿态数据计算出车身的俯仰角度数；
结果输出模块，用于根据车身的俯仰角度数得到车辆的行驶路况，所述车辆的行驶路况包括上坡、平路和下坡；
获取模块，用于获取车辆的当前车速；
控制模块，用于根据车辆的行驶路况和当前车速控制油门输出量和刹车力度。
9.一种车辆防溜车的控制系统，其特征在于：包括：
至少一个存储器，用于存储程序；
至少一个处理器，用于加载所述程序以执行如权利要求1-7任一项所述的一种车辆防溜车的控制方法。
10.一种车，其特征在于：包括如权利要求9所述的一种车辆防溜车的控制系统。
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