CN110203183A - 电动车辆及其安全控制方法和安全控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动车辆及其安全控制方法和安全控制系统，控制方法包括步骤：检测电动车辆的车速、制动踏板开度、加速踏板开度和电动车辆的车身周围障碍物距离；判断电动车辆的制动踏板是否被踩下，并计算电动车辆的制动距离；当电动车辆的车速小于等于预设车速阈值、EAPM功能开启、且制动踏板未被踩下时，判断车身周围障碍物距离与制动距离之间的关系；如果车身周围障碍物距离大于等于制动距离的一半且小于等于制动距离，则判断电动车辆的加速踏板是否被踩下，并在加速踏板被踩下时取消对电机控制器的扭矩输出，并进行故障报警；能够智能化地识别驾驶员的意图，有效避免驾驶员在突发情况下误踩油门而导致的安全隐患，保证电动车辆的安全运行。

Description

电动车辆及其安全控制方法和安全控制系统
技术领域
本发明涉及电动车辆技术领域，特别涉及一种电动车辆的安全控制方法、一种电动车辆的安全控制系统以及一种电动车辆。
背景技术
随着车辆电机技术和电池技术的逐渐成熟，纯电动车辆的应用越来越普遍。
在电动车辆的运行过程中，可能会遇到突发情况需要进行制动停车。然而，在突发情况的处理过程中，往往会因为驾驶员的经验不足，或者驾驶员因事件突然性而导致判断失误，从而会出现在突发情况下驾驶员误踩油门的操作，进而引发更大的安全隐患。因此，如何在突发情况下防止驾驶员误踩油门，成为目前电动车辆安全系统亟待解决的问题。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种电动车辆的安全控制方法，能够智能化地识别驾驶员的意图，有效避免驾驶员在突发情况下误踩油门而导致的安全隐患，保证电动车辆的安全运行。
本发明的第二个目的在于提出一种电动车辆的安全控制系统。
本发明的第三个目的在于提出一种电动车辆。
为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出的一种电动车辆的安全控制方法，包括以下步骤：检测所述电动车辆的车速，并检测所述电动车辆的制动踏板开度和加速踏板开度；检测所述电动车辆的车身周围障碍物距离；根据所述制动踏板开度判断所述电动车辆的制动踏板是否被踩下，并根据所述电动车辆的车速计算所述制动踏板未被踩下时所述电动车辆的制动距离；当所述电动车辆的车速小于等于预设车速阈值、所述电动车辆的EAPM功能开启、且所述制动踏板未被踩下时，判断所述车身周围障碍物距离与所述制动距离之间的关系；如果所述车身周围障碍物距离大于等于所述制动距离的一半且小于等于所述制动距离，则根据所述加速踏板开度判断所述电动车辆的加速踏板是否被踩下，并在所述加速踏板被踩下时取消对电机控制器的扭矩输出，并进行故障报警。
根据本发明实施例的电动车辆的安全控制方法，通过实时检测电动车辆的车速、制动踏板开度、加速踏板开度以及电动车辆的车身周围障碍物距离，并根据制动踏板开度判断电动车辆的制动踏板是否被踩下，以及在制动踏板未被踩下时计算电动车辆的制动距离，然后当电动车辆的车速小于等于预设车速阈值、电动车辆的EAPM功能开启、且制动踏板未被踩下时，判断车身周围障碍物距离与制动距离之间的关系，如果车身周围障碍物距离大于等于制动距离的一半且小于等于制动距离，则根据加速踏板开度判断电动车辆的加速踏板是否被踩下，并在加速踏板被踩下时取消对电机控制器的扭矩输出，并进行故障报警，从而本发明能够在EAPM功能的基础上增加整车逻辑判断，可以智能化地识别驾驶员的意图，并采用限扭的方式对电动车辆进行安全控制，有效地避免驾驶员在突发情况下误踩油门而导致的安全隐患，大大提高了电动车辆的行车安全性。
另外，根据本发明上述实施例提出的电动车辆的安全控制方法还可以具有如下附加的技术特征：
可选地，当所述电动车辆的车速小于等于预设车速阈值、所述电动车辆的EAPM功能开启、且所述制动踏板未被踩下时，如果所述车身周围障碍物距离小于所述制动距离的一半，则控制所述电动车辆的EPB系统进行紧急制动。
可选地，所述制动距离根据以下步骤计算：根据输出至所述电机控制器的扭矩、所述电动车辆的传动比、机械效率和所述电动车辆的轮胎滚动半径计算作用于轮胎的制动力；根据所述电动车辆的整车重量和滚动阻力系数计算滚动阻力，并根据空气阻力系数、所述电动车辆的车速和所述电动车辆的迎风面积计算空气阻力，以及根据所述滚动阻力和所述空气阻力计算所述电动车辆的整车阻力；当所述制动力大于所述整车阻力、且所述电动车辆的车速不为零时，将所述制动力减去所述整车阻力以获得合力，并根据所述合力和所述电动车辆的整车重量计算加速度，以及根据所述加速度计算所述电动车辆的实时车速；根据所述实时车速判断所述电动车辆减速行驶时，根据所述实时车速进行积分运算以获得所述制动距离。
可选地，通过超声波传感器模组检测所述电动车辆的车身周围障碍物距离，其中，所述超声波传感器模组包括多个超声波传感器，所述多个超声波传感器分别设置在所述电动车辆的头尾两侧以及车身两侧。
为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出的一种电动车辆的安全控制系统，包括：车速检测模块，用于检测所述电动车辆的车速；制动踏板开度检测模块，用于检测所述电动车辆的制动踏板开度；加速踏板开度检测模块，用于检测所述电动车辆的加速踏板开度；测距模块，用于检测所述电动车辆的车身周围障碍物距离；整车控制器，用于根据所述制动踏板开度判断所述电动车辆的制动踏板是否被踩下，并根据所述电动车辆的车速计算所述制动踏板未被踩下时所述电动车辆的制动距离，以及在所述电动车辆的车速小于等于预设车速阈值、所述电动车辆的EAPM功能开启、且所述制动踏板未被踩下时，判断所述车身周围障碍物距离与所述制动距离之间的关系，其中，如果所述车身周围障碍物距离大于等于所述制动距离的一半且小于等于所述制动距离，所述整车控制器则根据所述加速踏板开度判断所述电动车辆的加速踏板是否被踩下，并在所述加速踏板被踩下时取消对电机控制器的扭矩输出，并进行故障报警。
根据本发明实施例提出的电动车辆的安全控制系统，通过车速检测模块实时对电动车辆的车速进行检测，以获取电动车辆的车速，并通过制动踏板开度检测模块和加速踏板开度检测模块分别对电动车辆的制动踏板开度和加速踏板开度进行检测，以对应获取电动车辆的制动踏板开度和加速踏板开度，以及通过测距模块对电动车辆的车身周围障碍物进行距离检测，以获取电动车辆的车身周围障碍物距离，这样整车控制器根据制动踏板开度判断电动车辆的制动踏板未被踩下时计算电动车辆的制动距离，并在电动车辆的车速小于等于预设车速阈值、电动车辆的EAPM功能开启、且制动踏板未被踩下时，判断车身周围障碍物距离与制动距离之间的关系，如果车身周围障碍物距离大于等于制动距离的一半且小于等于制动距离，整车控制器则根据加速踏板开度判断电动车辆的加速踏板是否被踩下，并在加速踏板被踩下时取消对电机控制器的扭矩输出，并进行故障报警，从而本发明能够在EAPM功能的基础上增加整车控制器进行整车逻辑判断，可以智能化地识别驾驶员的意图，并采用限扭的方式对电动车辆进行安全控制，有效地避免驾驶员在突发情况下误踩油门而导致的安全隐患，大大提高了电动车辆的行车安全性。
另外，根据本发明上述实施例提出的电动车辆的安全控制系统还可以具有如下附加的技术特征：
可选地，所述整车控制器还用于，在所述电动车辆的车速小于等于预设车速阈值、所述电动车辆的EAPM功能开启、且所述制动踏板未被踩下时，如果所述车身周围障碍物距离小于所述制动距离的一半，则控制所述电动车辆的EPB系统进行紧急制动。
可选地，所述电动车辆的EAPM功能采用童锁开关设计，其中，所述电动车辆的EAPM功能默认开启，并在所述制动踏板被踩下且所述童锁开关被触发时所述EAPM功能被关闭。
可选地，所述整车控制器根据以下步骤计算所述制动距离：根据输出至所述电机控制器的扭矩、所述电动车辆的传动比、机械效率和所述电动车辆的轮胎滚动半径计算作用于轮胎的制动力；根据所述电动车辆的整车重量和滚动阻力系数计算滚动阻力，并根据空气阻力系数、所述电动车辆的车速和所述电动车辆的迎风面积计算空气阻力，以及根据所述滚动阻力和所述空气阻力计算所述电动车辆的整车阻力；当所述制动力大于所述整车阻力、且所述电动车辆的车速不为零时，将所述制动力减去所述整车阻力以获得合力，并根据所述合力和所述电动车辆的整车重量计算加速度，以及根据所述加速度计算所述电动车辆的实时车速；根据所述实时车速判断所述电动车辆减速行驶时，根据所述实时车速进行积分运算以获得所述制动距离。
可选地，所述测距模块包括超声波传感器模组，所述超声波传感器模组包括多个超声波传感器，所述多个超声波传感器分别设置在所述电动车辆的头尾两侧以及车身两侧。
为了达到上述目的，本发明第三方面实施例还提出了一种电动车辆，包括如上述的电动车辆的安全控制系统。
根据本发明实施例的电动车辆，配置有如上述的电动车辆的安全控制系统，能够在EAPM功能的基础上增加整车控制器进行整车逻辑判断，可以智能化地识别驾驶员的意图，并采用限扭的方式进行安全控制，有效地避免驾驶员在突发情况下误踩油门而导致的安全隐患，大大提高了行车安全性。
附图说明
图1为根据本发明实施例的电动车辆的安全控制方法的流程示意图；
图2为根据本发明实施例的电动车辆的安全控制系统的方框示意图；
图3为根据本发明实施例的超声波传感器模组的方框示意图；
图4为根据本发明实施例的制动距离计算模型的结构示意图；
图5为根据本发明实施例的电动车辆的安全控制方法的流程示意图；
图6为根据本发明实施例的电动车辆的方框示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述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，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
传统电动车辆在使用过程中，在突发情况时，很难避免因驾驶员误踩油门而导致的安全隐患，而本发明实施例提出的电动车辆的安全控制方法，能够在EAPM功能的基础上增加整车逻辑判断，可以智能化地识别驾驶员的意图，并采用限扭的方式对电动车辆进行安全控制，有效地避免驾驶员在突发情况下误踩油门而导致的安全隐患，大大提高了电动车辆的行车安全性。
为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
图1为根据本发明实施例提出的电动车辆的安全控制方法的流程示意图，如图1所示，该电动车辆的安全控制方法包括以下步骤：
S101，检测电动车辆的车速，并检测电动车辆的制动踏板开度和加速踏板开度。
也就是说，在电动车辆的行驶过程中，需要对电动车辆的车速进行检测，同时，还需要检测电动车辆的制动踏板开度和加速踏板开度，以便通过电动车辆的制动踏板开度判断电动车辆的制动踏板是否被踩下，以及通过加速踏板开度来判断加速踏板是否被踩下。
其中，检测电动车辆的车速的方式可以有多种。
作为一种示例，可通过对应电动车辆的车轮设置的轮速传感器来检测车辆的轮速，从而可以计算得到电动车辆的车速。
作为另一种示例，整车控制器与电机控制器进行CAN通讯，来实时获取电机转速，并根据获取到的电机转速进行电动车辆的车速计算，具体地，电动车辆的车速可通过以下公式进行计算：其中，v表示电动车辆的车速，r表示轮胎半径，n表示电机转速，m表示后桥速比；从而，通过整车控制器将获取到的电机转速进行转换，以获得电动车辆的实时车速，以达成对电动车辆的车速进行检测的目的。
其中，制动踏板开度可通过对应制动踏板设置的制动踏板开度传感器来检测，加速踏板开度可通过对应加速踏板设置的加速踏板开度传感器来检测。
S102，检测电动车辆的车身周围障碍物距离。
即言，对电动车辆的车身周围障碍物进行距离检测，来获取电动车辆的车身周围障碍物距离。
作为一种示例，可通过在车身周围设置摄像头，以通过摄像头获取车身周围障碍物图片，并对获取到的车身周围障碍物图片进行图像识别，来计算电动车辆与车身周围障碍物之间的距离，从而达成检测电动车辆的车身周围障碍物距离的目的。
作为另一种示例，通过超声波传感器模组检测电动车辆的车身周围障碍物距离，其中，超声波传感器模组包括多个超声波传感器，多个超声波传感器分别设置在电动车辆的头尾两侧以及车身两侧；从而，通过设置在电动车辆的头尾两侧以及车身两侧的多个超声波传感器进行电动车辆的车身周围障碍物距离的检测，可以提高对于车身周围障碍物距离检测的全面性，防止因为局限地进行车身周围障碍物距离检测而导致的安全隐患。
具体地，根据本发明的一个示例，如图3所示，考虑到电动车辆例如纯电动客车6m-12m不等的车身长度，3m-4m不等的车身高度，可在车身的前部两侧、中部两侧和后部两侧各设置一个超声波传感器。
在车身四周加装超声波传感器，这样当前环境下可识别整车周围情况，提高了对于车身周围障碍物距离检测的全面性。
在通过超声波传感器对车身周围障碍物距离进行检测的过程中，可通过以下公式对距离进行计算：d＝s＝ct/2；其中，c为超声波在空气中的传播速度，t为发射超声波到超声波返回的时间间隔。并且，通过超声波传感器模组检测电动车辆的车身周围障碍物距离，可通过CAN总线实时传输给整车控制器。
S103，根据制动踏板开度判断电动车辆的制动踏板是否被踩下，并根据电动车辆的车速计算制动踏板未被踩下时电动车辆的制动距离。
即言，根据获取到的制动踏板开度对电动车辆的制动踏板是否被踩下进行判断，以获取当前制动踏板的状态，并根据获取到的电动车辆的车速计算制动踏板未被踩下时电动车辆的制动距离。
也就是说，制动距离的计算是在制动踏板未介入、仅考虑电制动力的作用下进行的。
作为一种示例，制动距离根据以下步骤计算：首先，根据输出至电机控制器的扭矩、电动车辆的传动比、机械效率和电动车辆的轮胎滚动半径计算作用于轮胎的制动力；接着，根据电动车辆的整车重量和滚动阻力系数计算滚动阻力，并根据空气阻力系数、电动车辆的车速和电动车辆的迎风面积计算空气阻力，以及根据滚动阻力和空气阻力计算电动车辆的整车阻力；然后，当制动力大于整车阻力、且电动车辆的车速不为零时，将制动力减去整车阻力以获得合力，并根据合力和电动车辆的整车重量计算加速度，以及根据加速度计算电动车辆的实时车速；接着，根据实时车速判断电动车辆减速行驶时，根据实时车速进行积分运算以获得制动距离。
具体地，如图4所示，在制动踏板未被踩下时，根据以下公式进行作用于轮胎的制动力的计算：
Ft＝Torque×Reduction_ratio×Machinical_Efficiency÷Tire_radius；
其中，Ft表示作用于轮胎的制动力，Torque表示输出至电机控制器的扭矩，Reduction_ratio表示电动车辆的传动比，Machinical_Efficiency表示电动车辆的机械效率，Tire_radius表示电动车辆的轮胎滚动半径，从而，完成对于作用于轮胎的制动力的计算。
并且，根据以下公式进行滚动阻力的计算：
Ff＝Gross_weight×9.8×CX
其中，Ff表示滚动阻力，Gross_weight表示整车重量，CX表示滚动阻力系数，以此完成对于滚动阻力的计算。
然后，根据以下公式进行空气阻力的计算：
其中，Fw表示空气阻力，Cd表示空气阻力系数，S_A表示电动车辆的迎风面积，v表示电动车辆的车速，以此完成空气阻力的计算。
接着，根据以下公式进行整车阻力的计算：
Fg＝Ff+Fw
即言，将滚动阻力和空气阻力的之和作为整车阻力。
然后，当作用于轮胎的制动力Ft大于整车阻力Fg、且电动车辆的车速不为零时，将作用于轮胎的制动力Ft减去整车阻力Fg以获得两者的合力，并根据计算所得合力和电动车辆的整车重量Gross_weight计算加速度，以及根据计算所得加速度进行电动车辆的实时车速的计算。
最后，根据计算所得实时车速判断电动车辆是否在减速行驶，具体地，根据计算的周期(例如，0.01S)，将电动车辆的当前实时车速与上一计算周期计算所得实时车速进行对比，如果电动车辆的当前实时车速小于上一计算周期计算所得实时车速，则确定电动车辆在减速行驶，并在电动车辆减速行驶时，根据电动车辆的实时车速进行积分运算，以获得电动车辆的制动距离。
S104，当电动车辆的车速小于等于预设车速阈值、电动车辆的EAPM功能开启、且制动踏板未被踩下时，判断车身周围障碍物距离与制动距离之间的关系。
即言，当电动车辆的车速小于等于预设的车速阈值、电动车辆的EAPM(EmergencyAssist for Pedal Misapplication，防误踩油门系统)功能开启、且制动踏板未被踩下时，对车身周围障碍物距离与制动距离之间的关系进行判断，以便根据不同的判断结果对电动车辆进行相应的控制。
S105，如果车身周围障碍物距离大于等于制动距离的一半且小于等于制动距离，则根据加速踏板开度判断电动车辆的加速踏板是否被踩下，并在加速踏板被踩下时取消对电机控制器的扭矩输出，并进行故障报警。
也就是说，如果判断车身周围障碍物距离与制动距离之间的关系为：车身周围障碍物距离大于等于制动距离的一半且小于等于制动距离，则根据加速踏板开度判断电动车辆的加速踏板是否被踩下，如果此时加速踏板被踩下，取消对电机控制器的扭矩输出，从而避免因驾驶员经验不足或者在突发情况下过度紧张误踩油门而导致的安全隐患，同时，对故障进行报警，以对驾驶员进行提醒。
具体地，在本发明的一个实施例中，如图5所示，上述电动车辆的安全控制方法包括以下步骤：
S401，开始。
S402，判断电动车辆的车速是否小于等于预设车速阈值，例如15KM/h。如果是，则执行下一步骤S403；如果否，则退出流程。
S403，判断电动车辆的EAPM功能是否有效。如果是，则执行下一步骤S404；如果否，则返回步骤S402。
S404，判断电动车辆的制动踏板是否无开度，即是否未被踩下。如果是，则执行下一步骤S405；如果否，则返回步骤S402。
S405，判断车身周围障碍物距离S是否小于等于制动距离S1。如果是，则执行下一步骤S406；如果否，则返回步骤S402。
S406，判断车身周围障碍物距离S是否大于等于制动距离S1的一半。如果是，则执行步骤S407；如果否，则执行步骤S409。
S407，判断电动车辆的加速踏板是否有开度，即加速踏板是否被踩下。如果是，则执行步骤S408；如果否，则返回步骤S402。
S408，取消扭矩输出，并进行故障报警。
S409，控制电动车辆的EPB(Electrical Park Brake，电子驻车制动)系统进行紧急制动。即言，为了提高电动车辆的驾驶安全性，当电动车辆的车速小于等于预设车速阈值、电动车辆的EAPM功能开启、且制动踏板未被踩下时，如果车身周围障碍物距离小于制动距离的一半，则控制电动车辆的EPB系统进行紧急制动，从而，可以在突发状况即将发生、且驾驶员未作出相应操作的情况下，对电动车辆进行紧急制动，以降低安全隐患的发生。
也就是说，加速踏板开度和制动踏板开度反应驾驶员意图，电动车辆低速(小于等于15KM/h)行车过程中，当EAPM功能有效、制动踏板无开度时，执行上述的安全控制方法。整车控制器内部做逻辑判断，比较车身障碍物距离S与制动距离S1，当S大于S1时，判定为正常行驶情况；当50％S1≤S≤S1时，判定为危险情况，若此时加速踏板有开度，整车控制器则判定为驾驶员油门误踩，此时取消扭矩输出，故障诊断机制判断一级故障报警，控制面板报警灯亮起同时提示报警音；当S＜S1，EPB系统的控制单元通过CAN总线与仪表、VCU节点传输信息，当VCU向EPB节点发送紧急制动使能指令，EPB系统启动驻车制动(气刹)，使得电动车辆实现应急制动。
本发明通过VCU做逻辑判断，时效性可极大满足快速响应的需求，在EAPM功能的基础上进行驾驶意图智能化识别，并搭载EPB系统可实现紧急制动，将大大提升行车安全性。
综上所述，根据本发明实施例的电动车辆的安全控制方法，通过实时检测电动车辆的车速、制动踏板开度、加速踏板开度以及电动车辆的车身周围障碍物距离，并根据制动踏板开度判断电动车辆的制动踏板是否被踩下，以及在制动踏板未被踩下时计算电动车辆的制动距离，然后当电动车辆的车速小于等于预设车速阈值、电动车辆的EAPM功能开启、且制动踏板未被踩下时，判断车身周围障碍物距离与制动距离之间的关系，如果车身周围障碍物距离大于等于制动距离的一半且小于等于制动距离，则根据加速踏板开度判断电动车辆的加速踏板是否被踩下，并在加速踏板被踩下时取消对电机控制器的扭矩输出，并进行故障报警，从而本发明能够在EAPM功能的基础上增加整车逻辑判断，可以智能化地识别驾驶员的意图，并采用限扭的方式对电动车辆进行安全控制，有效地避免驾驶员在突发情况下误踩油门而导致的安全隐患，大大提高了电动车辆的行车安全性。
为了实现上述实施例，本发明实施例还提出了一种电动车辆的安全控制系统。如图2所示，该电动车辆的安全控制系统包括：车速检测模块10、制动踏板开度检测模块20、加速踏板开度检测模块30、测距模块40和整车控制器50。
其中，车速检测模块10用于检测电动车辆的车速。
需要说明的是，车速检测模块10的设置方式可以有多种。
作为一种示例，车速检测模块10设置为可通过对应电动车辆的车轮设置的轮速传感器来检测车辆的轮速，从而可以计算得到电动车辆的车速。
作为另一种示例，车速检测模块10与电机控制器进行CAN通讯，来对电机转速进行实时获取，并根据获取到的电机转速进行电动车辆的车速计算，具体地，电动车辆的车速可通过以下公式进行计算：其中，v表示电动车辆的车速，r表示轮胎半径，n表示电机转速，m表示后桥速比；从而，通过车速检测模块10将获取到的电机转速进行转换，以获得电动车辆的实时车速，以达成对电动车辆的车速进行检测的目的。制动踏板开度检测模块20用于检测电动车辆的制动踏板开度；
加速踏板开度检测模块30用于检测电动车辆的加速踏板开度；
测距模块40用于检测电动车辆的车身周围障碍物距离；
其中，测距模块40的设置方式可以有多种。
作为一种示例，测距模块40设置为沿车身周向均匀分布的多个摄像头，以通过多个摄像头获取电动车辆车身周围障碍物图片，并根据车身周围障碍物图片进行图像识别，以获取电动车辆与电动车辆的车身周围障碍物之间的距离。
作为另一种示例，如图3所示，测距模块40包括超声波传感器模组41，超声波传感器模组41包括多个超声波传感器411，多个超声波传感器411分别设置在电动车辆的头尾两侧以及车身两侧，从而，通过设置在电动车辆的头尾两侧以及车身两侧的多个超声波传感器411进行电动车辆的车身周围障碍物距离的检测，可以提高对于车身周围障碍物距离检测的全面性，防止因为局限地进行车身周围障碍物距离检测而导致的安全隐患；具体地，在通过超声波传感器411对车身周围障碍物距离进行检测的过程中，可通过以下公式对距离进行计算：d＝s＝ct/2；其中，c为超声波在空气中的传播速度，t为发射超声波到超声波返回的时间间隔。
整车控制器50用于根据制动踏板开度判断电动车辆的制动踏板是否被踩下，并根据电动车辆的车速计算制动踏板未被踩下时电动车辆的制动距离，以及在电动车辆的车速小于等于预设车速阈值、电动车辆的EAPM功能开启、且制动踏板未被踩下时，判断车身周围障碍物距离与制动距离之间的关系，其中，如果车身周围障碍物距离大于等于制动距离的一半且小于等于制动距离，整车控制器50则根据加速踏板开度判断电动车辆的加速踏板是否被踩下，并在加速踏板被踩下时取消对电机控制器的扭矩输出，从而可有效避免因驾驶员经验不足或者在突发情况下过渡紧张误踩油门而导致的事故的发生，同时，进行故障报警，以对驾驶员进行提醒，进一步防止事故的发生。
在一些实施例中，为了提高本发明实施例提出的电动车辆的安全控制系统对于电动车辆的安全管控能力，整车控制器50还用于，在电动车辆的车速小于等于预设车速阈值、电动车辆的EAPM功能开启、且制动踏板未被踩下时，如果车身周围障碍物距离小于制动距离的一半，则控制电动车辆的EPB系统进行紧急制动；从而，可以在突发事故即将发生、且驾驶员未作出相应操作的情况下，对电动车辆进行紧急制动，以防止事故的发生，进一步提高电动车辆的驾驶安全性。
在一些实施例中，为了提高驾驶人员在使用本发明实施例提出的电动车辆的安全控制系统过程中的便利性，电动车辆的EAPM功能采用童锁开关设计，其中，电动车辆的EAPM功能默认开启，并在制动踏板被踩下且童锁开关被触发时EAPM功能被关闭，从而，使得驾驶人员可以方便、快捷地对EAPM功能进行控制。
在一些实施例中，整车控制器50根据以下步骤进行制动距离的计算：
根据输出至电机控制器的扭矩、电动车辆的传动比、机械效率和电动车辆的轮胎滚动半径计算作用于轮胎的制动力；
根据电动车辆的整车重量和滚动阻力系数计算滚动阻力，并根据空气阻力系数、电动车辆的车速和电动车辆的迎风面积计算空气阻力，以及根据滚动阻力和空气阻力计算电动车辆的整车阻力；
当制动力大于整车阻力、且电动车辆的车速不为零时，将制动力减去整车阻力以获得合力，并根据合力和电动车辆的整车重量计算加速度，以及根据加速度计算电动车辆的实时车速；
根据实时车速判断电动车辆减速行驶时，根据实时车速进行积分运算以获得制动距离。
需要说明的是，上述关于图1中电动车辆的安全控制方法的描述同样适用于该电动车辆的安全控制系统。
综上所述，根据本发明实施例提出的电动车辆的安全控制系统，通过车速检测模块实时对电动车辆的车速进行检测，以获取电动车辆的车速，并通过制动踏板开度检测模块和加速踏板开度检测模块分别对电动车辆的制动踏板开度和加速踏板开度进行检测，以对应获取电动车辆的制动踏板开度和加速踏板开度，以及通过测距模块对电动车辆的车身周围障碍物进行距离检测，以获取电动车辆的车身周围障碍物距离，这样整车控制器根据制动踏板开度判断电动车辆的制动踏板未被踩下时计算电动车辆的制动距离，并在电动车辆的车速小于等于预设车速阈值、电动车辆的EAPM功能开启、且制动踏板未被踩下时，判断车身周围障碍物距离与制动距离之间的关系，如果车身周围障碍物距离大于等于制动距离的一半且小于等于制动距离，整车控制器则根据加速踏板开度判断电动车辆的加速踏板是否被踩下，并在加速踏板被踩下时取消对电机控制器的扭矩输出，并进行故障报警，从而本发明能够在EAPM功能的基础上增加整车控制器进行整车逻辑判断，可以智能化地识别驾驶员的意图，并采用限扭的方式对电动车辆进行安全控制，有效地避免驾驶员在突发情况下误踩油门而导致的安全隐患，大大提高了电动车辆的行车安全性。
为了实现上述实施例，本发明实施例还提出了一种电动车辆，如图6所示，该电动车辆100包括如上述的电动车辆的安全控制系统200。
综上所述，根据本发明实施例的电动车辆100，配置有如上述的电动车辆的安全控制系统200，能够在EAPM功能的基础上增加整车控制器进行整车逻辑判断，可以智能化地识别驾驶员的意图，并采用限扭的方式进行安全控制，有效地避免驾驶员在突发情况下误踩油门而导致的安全隐患，大大提高了行车安全性。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
应当注意的是，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
在本发明的描述中，需要理解的是，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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
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)

1.一种电动车辆的安全控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
检测所述电动车辆的车速，并检测所述电动车辆的制动踏板开度和加速踏板开度；
检测所述电动车辆的车身周围障碍物距离；
根据所述制动踏板开度判断所述电动车辆的制动踏板是否被踩下，并根据所述电动车辆的车速计算所述制动踏板未被踩下时所述电动车辆的制动距离；
当所述电动车辆的车速小于等于预设车速阈值、所述电动车辆的EAPM功能开启、且所述制动踏板未被踩下时，判断所述车身周围障碍物距离与所述制动距离之间的关系；
如果所述车身周围障碍物距离大于等于所述制动距离的一半且小于等于所述制动距离，则根据所述加速踏板开度判断所述电动车辆的加速踏板是否被踩下，并在所述加速踏板被踩下时取消对电机控制器的扭矩输出，并进行故障报警。
2.如权利要求1所述的电动车辆的安全控制方法，其特征在于，当所述电动车辆的车速小于等于预设车速阈值、所述电动车辆的EAPM功能开启、且所述制动踏板未被踩下时，如果所述车身周围障碍物距离小于所述制动距离的一半，则控制所述电动车辆的EPB系统进行紧急制动。
3.如权利要求1或2所述的电动车辆的安全控制方法，其特征在于，所述制动距离根据以下步骤计算：
根据输出至所述电机控制器的扭矩、所述电动车辆的传动比、机械效率和所述电动车辆的轮胎滚动半径计算作用于轮胎的制动力；
根据所述电动车辆的整车重量和滚动阻力系数计算滚动阻力，并根据空气阻力系数、所述电动车辆的车速和所述电动车辆的迎风面积计算空气阻力，以及根据所述滚动阻力和所述空气阻力计算所述电动车辆的整车阻力；
当所述制动力大于所述整车阻力、且所述电动车辆的车速不为零时，将所述制动力减去所述整车阻力以获得合力，并根据所述合力和所述电动车辆的整车重量计算加速度，以及根据所述加速度计算所述电动车辆的实时车速；
根据所述实时车速判断所述电动车辆减速行驶时，根据所述实时车速进行积分运算以获得所述制动距离。
4.如权利要求1所述的电动车辆的安全控制方法，其特征在于，通过超声波传感器模组检测所述电动车辆的车身周围障碍物距离，其中，所述超声波传感器模组包括多个超声波传感器，所述多个超声波传感器分别设置在所述电动车辆的头尾两侧以及车身两侧。
5.一种电动车辆的安全控制系统，其特征在于，包括：
车速检测模块，用于检测所述电动车辆的车速；
制动踏板开度检测模块，用于检测所述电动车辆的制动踏板开度；
加速踏板开度检测模块，用于检测所述电动车辆的加速踏板开度；
测距模块，用于检测所述电动车辆的车身周围障碍物距离；
整车控制器，用于根据所述制动踏板开度判断所述电动车辆的制动踏板是否被踩下，并根据所述电动车辆的车速计算所述制动踏板未被踩下时所述电动车辆的制动距离，以及在所述电动车辆的车速小于等于预设车速阈值、所述电动车辆的EAPM功能开启、且所述制动踏板未被踩下时，判断所述车身周围障碍物距离与所述制动距离之间的关系，其中，
如果所述车身周围障碍物距离大于等于所述制动距离的一半且小于等于所述制动距离，所述整车控制器则根据所述加速踏板开度判断所述电动车辆的加速踏板是否被踩下，并在所述加速踏板被踩下时取消对电机控制器的扭矩输出，并进行故障报警。
6.如权利要求5所述的电动车辆的安全控制系统，其特征在于，所述整车控制器还用于，在所述电动车辆的车速小于等于预设车速阈值、所述电动车辆的EAPM功能开启、且所述制动踏板未被踩下时，如果所述车身周围障碍物距离小于所述制动距离的一半，则控制所述电动车辆的EPB系统进行紧急制动。
7.如权利要求5所述的电动车辆的安全控制系统，其特征在于，所述电动车辆的EAPM功能采用童锁开关设计，其中，所述电动车辆的EAPM功能默认开启，并在所述制动踏板被踩下且所述童锁开关被触发时所述EAPM功能被关闭。
8.如权利要求5-7中任一项所述的电动车辆的安全控制系统，其特征在于，所述整车控制器根据以下步骤计算所述制动距离：
根据输出至所述电机控制器的扭矩、所述电动车辆的传动比、机械效率和所述电动车辆的轮胎滚动半径计算作用于轮胎的制动力；
根据所述电动车辆的整车重量和滚动阻力系数计算滚动阻力，并根据空气阻力系数、所述电动车辆的车速和所述电动车辆的迎风面积计算空气阻力，以及根据所述滚动阻力和所述空气阻力计算所述电动车辆的整车阻力；
当所述制动力大于所述整车阻力、且所述电动车辆的车速不为零时，将所述制动力减去所述整车阻力以获得合力，并根据所述合力和所述电动车辆的整车重量计算加速度，以及根据所述加速度计算所述电动车辆的实时车速；
根据所述实时车速判断所述电动车辆减速行驶时，根据所述实时车速进行积分运算以获得所述制动距离。
9.如权利要求5所述的电动车辆的安全控制系统，其特征在于，所述测距模块包括超声波传感器模组，所述超声波传感器模组包括多个超声波传感器，所述多个超声波传感器分别设置在所述电动车辆的头尾两侧以及车身两侧。
10.一种电动车辆，其特征在于，包括如权利要求5-9中任一项所述的电动车辆的安全控制系统。
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