CN110281891A - 基于多传感器融合的自动驻车方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供基于多传感器融合的自动驻车方法，包括如下步骤：判断制动踏板踩动行程是否小于90％；若是，则判断汽车的档位是否切换至前进挡；若是，则判断汽车是否处于静止状态；若是，则判断油门踏板踩动行程是否为0；若是，则判断制动踏板踩动行程是否大于20％；若是，则驻车执行机构执行驻车动作。本发明通过多传感器信息交互判别当前车辆状态和驻车条件，可以使得驻车更为轻便，并可以有效防止坡道上的车辆溜车情况的发生。

Description

基于多传感器融合的自动驻车方法

技术领域

本发明属于汽车技术领域，具体涉及基于多传感器融合的自动驻车方法。

背景技术

目前，随着汽车电子控制系统和汽车智能化的迅猛发展，汽车安全性和驾驶智能性越来越受到人们的重视。自动驻车功能是目前汽车辅助驾驶的一部分，可以在过路口红绿灯、停车驻车时以更加智能、方便的方式解放驾驶员操作。目前市场常见的自动驻车功能只通过单一的制动踏板信号来执行，当制动踏板踩到一定行程时(一般约为90％以上)自动驻车，虽然可以取得一定成效，但是如果行驶过程中需要多次驻车时，每次都踩下大行程的制动踏板与原本省力、方便的设计理念相悖。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了基于多传感器融合的自动驻车方法，通过多传感器信息交互判别当前车辆状态和驻车条件，可以使得驻车更为轻便，并可以有效防止坡道上的车辆溜车情况的发生。

本发明采用如下技术方案：

基于多传感器融合的自动驻车方法，包括如下步骤：

判断制动踏板踩动行程是否小于90％；

若是，则判断汽车的档位是否切换至前进挡；

若是，则判断汽车是否处于静止状态；

若是，则判断油门踏板踩动行程是否为0；

若是，则判断制动踏板踩动行程是否大于20％；

若是，则驻车执行机构执行驻车动作。

优选的，若判断制动踏板踩动行程大于90％，则驻车执行机构执行驻车动作。

优选的，所述方法还包括：

若判断汽车未处于静止状态；或判断汽车处于静止状态，且判断油门踏板踩动行程不为0；或判断汽车处于静止状态，且判断油门踏板踩动行程为0，且判断制动踏板踩动行程小于20％，则驻车执行机构不执行驻车动作。

优选的，判断制动踏板踩动行程是否小于90％步骤之后，还包括：

判断汽车的档位是否切换至空挡；

若是，则判断汽车是否处于静止状态；

若是，则判断制动踏板踩动行程是否大于20％；

若是，则驻车执行机构执行驻车动作。

优选的，若判断汽车处于静止状态，且判断制动踏板踩动行程小于20％，则判断车速是否变化；若是，则驻车执行机构执行驻车动作。

优选的，所述方法还包括：

若汽车的档位切换至空挡，且判断汽车未处于静止状态；或判断制动踏板踩动行程小于20％，且判断车速未变化，则驻车执行机构不执行驻车动作。

优选的，所述方法还包括：

若判断汽车的档位位于前进挡，且判断汽车未处于静止状态；或判断汽车的档位位于前进挡，且判断汽车处于静止状态，且判断油门踏板踩动行程不为0；或判断汽车的档位位于前进挡或空挡，且判断汽车处于静止状态，且判断油门踏板踩动行程为0，且判断制动踏板踩动行程小于20％，则驻车执行机构不执行驻车动作。

优选的，所述方法还包括：

判断整车钥匙是否切换至ON档；

若是，则判断汽车是否处于驻车状态；

若是，则判断油门踏板踩动行程是否为0；

若否，则驻车执行机构解除驻车。

优选的，所述方法还包括：

判断整车钥匙是否切换至OFF档；

若是，则判断汽车是否处于驻车状态；

若否，则驻车执行机构执行驻车动作。

本发明的有益效果：

(1)本发明通过多种车载传感器获取车辆行驶状态、制动状态、油门状态、档位状态信息做综合决策控制，更加精准获取驻车制动信息，并采取相应措施；

(2)较目前常见的自动驻车功能，仅在制动踏板踩下90％驻车，本发明可实现多种状态下的自动驻车功能，在不同行驶状态下为驾驶员提供了更为简单省力的操作方式实现自动驻车功能，不在紧急情况下仅需踩下20％的制动踏板即可实现，更为便捷、智能、高效。

(3)本发明的自动驻车系统可同时实现车辆处于空挡档位时的前、后溜车防护制动，空挡未溜车时驾驶员仅需踩下20％的制动踏板即可自动驻车，空挡溜车时通过车速变化信息即可做出驻车控制，不影响正常驾驶情况下安全性更高。

(4)装置硬件结构简单，集成度高，仅需在整车上加装四种传感器即可实现，采用传感器信息闭环控制策略使得自动驻车控制方法稳定有效，适应性强。

附图说明

附图用来提供对本发明的优选的理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的制动踏板位移传感器的安装位置示意图；

图2为本发明自动驻车的工作流程图；

图3为本发明驻车功能解除的流程图。

图中标记为：1、整车仪表台外壳部件；2、位移传感器滚轮；3、滚轮导轨接触板；4、位移传感器；5、制动踏板导杆；6、制动踏板；7、位移传感器线束；8、位移传感器固定螺栓。

具体实施方式

本发明提出了一种基于多传感器融合的自动驻车方法，利用车速传感器、制动踏板位移传感器、油门踏板位移传感器和档位检测传感器采集多种信号做综合决策规划控制，可根据车辆当前行驶状态准确做到紧急制动、停车驻车、溜车防护，更加智能、便捷的同时提高了汽车的安全性。

为实现上述功能，本发明提出如下解决方案：

基于多传感器融合的自动驻车系统包括车速传感器、制动踏板位移传感器、油门踏板位移传感器、档位检测传感器、控制器(ECU)、驻车执行机构。

制动踏板位移传感器的结构如图1所示，驾驶人员踩踏制动踏板6，导致位移传感器滚轮2在滚轮导轨接触板3上滑动，从而产生位移信号，装置硬件结构简单；油门踏板位移传感器可以采用与制动踏板位移传感器相同的结构。

驻车执行机构为高负载直流驱动拉杆电机，安装在车底盘手刹拉线路径上，拉杆端与手刹拉线连接，拉动拉杆即可刹车。所选规格电机要求响应速度快，带有自锁功能、过载保护功能、高负载特性，以满足任意位置电机停止工作后位置不变特性；所选规格电机为正负两极，可通过转换电压输入端极性实现电机正反转。

控制器以MC9S12XEP100RMV1处理器为核心，该处理器为Freescale公司推出的HCS12X系列单片机中MC9S12XE系列的一款，该系列单片机采用复杂指令计算机构架，同时集成中断控制器。本发明中所需标准外设包括两路模拟量端口、四路开关量端口、极性可变直流电压输出端口、12V常电电压输出端口。

控制器两路模拟量信号端口用于检测油门踏板位移传感器和制动踏板位移传感器的位移量；控制器四路开关量信号端口用于检测车速传感器、档位传感器(两路分别检测D档和N档)、整车ON档和OFF档信号；控制器极性可变直流电压输出端口用于给驻车执行机构供电，并可通过输出电压极性变化控制电机正反转；控制器12V常电电压输出端口用于传感器供电。

控制器硬件电路需设计具有延时下电功能，使能电断开后能继续正常工作10s左右时间。

车速传感器、制动踏板位移传感器、油门踏板位移传感器、档位检测传感器和驻车执行机构拉杆电机均由控制器供电。

下面将结合具体实施例及附图对本发明专利做进一步的详细描述。

步骤一：整车钥匙切换至ON档上电，踩下油门踏板，驻车解除。

步骤二：车辆正常行驶，制动踏板位移传感器实时检测踏板踩下行程。

任何车速下控制器实时检测制动踏板踩下行程，若踩动行程大于90％，车数不为0时判断需紧急制动控制器发出指令全速拉动拉杆电机实现紧急制动功能，车速为0时判断为驻车制动，控制器同样发出指令拉动拉杆电机实现驻车；若踩动行程小于90％，控制器制动指令，并持续接收制动踏板位移传感器行程大小。

步骤三：制动踏板行程<90％，档位检测，智能划分控制指令。

1、汽车的档位切换至前进档位(D档)，控制器采集车速传感器、油门踏板位移传感器和制动踏板位移传感器信号值。若车速和油门踏板位移量均为0值，制动踏板位移量<20％，判断此时驾驶员短暂停车不想驻车，控制器重新采集信号值进行判断处理；若车速和油门踏板位移量均为0值，制动踏板位移量>20％，判断驾驶员准备驻车，控制器发出指令全速拉动拉杆电机实现自动驻车功能。

2、汽车的档位切换至空挡档位(N档)，控制器首先采集车速传感器信号，若车速为0，进行以下判别：

若制动踏板位移量>20％，判断驾驶员准备驻车，控制器发出指令全速拉动拉杆电机实现自动驻车功能；

若制动踏板位移量<20％，判断此时驾驶员短暂停车不想驻车，控制器重新采集信号值进行判断处理；

若空挡未驻车情况下检测到车辆速度发生变化(车速为0到有车速)，判断此时车辆正在溜车，控制器发出指令全速拉动拉杆电机实现驻车功能，从而实现防溜车。

步骤四：油门踏板位移信号解除驻车。

整车钥匙位于ON档、且汽车处于驻车状态时，踩下油门踏板即可立即解除驻车状态，车辆恢复正常行驶状态。

步骤五：整车钥匙切换至OFF档下电，控制器在设计的10s延时下电时间内给执行机构发出控制指令全速拉动拉杆电机实现自动驻车功能。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.基于多传感器融合的自动驻车方法，其特征在于，包括如下步骤：

判断制动踏板踩动行程是否小于90％；

若是，则判断汽车的档位是否切换至前进挡；

若是，则判断汽车是否处于静止状态；

若是，则判断油门踏板踩动行程是否为0；

若是，则判断制动踏板踩动行程是否大于20％；

若是，则驻车执行机构执行驻车动作。

2.根据权利要求1所述的基于多传感器融合的自动驻车方法，其特征在于，若判断制动踏板踩动行程大于90％，则驻车执行机构执行驻车动作。

3.根据权利要求1或2所述的基于多传感器融合的自动驻车方法，其特征在于，所述方法还包括：

若判断汽车未处于静止状态；或判断汽车处于静止状态，且判断油门踏板踩动行程不为0；或判断汽车处于静止状态，且判断油门踏板踩动行程为0，且判断制动踏板踩动行程小于20％，则驻车执行机构不执行驻车动作。

4.根据权利要求1或2所述的基于多传感器融合的自动驻车方法，其特征在于，判断制动踏板踩动行程是否小于90％步骤之后，还包括：

判断汽车的档位是否切换至空挡；

若是，则判断汽车是否处于静止状态；

若是，则判断制动踏板踩动行程是否大于20％；

若是，则驻车执行机构执行驻车动作。

5.根据权利要求4所述的基于多传感器融合的自动驻车方法，其特征在于，若判断汽车处于静止状态，且判断制动踏板踩动行程小于20％，则判断车速是否变化；若是，则驻车执行机构执行驻车动作。

6.根据权利要求4所述的基于多传感器融合的自动驻车方法，其特征在于，所述方法还包括：

若汽车的档位切换至空挡，且判断汽车未处于静止状态；或判断制动踏板踩动行程小于20％，且判断车速未变化，则驻车执行机构不执行驻车动作。

7.根据权利要求5或6所述的基于多传感器融合的自动驻车方法，其特征在于，所述方法还包括：

若判断汽车的档位位于前进挡，且判断汽车未处于静止状态；或判断汽车的档位位于前进挡，且判断汽车处于静止状态，且判断油门踏板踩动行程不为0；或判断汽车的档位位于前进挡或空挡，且判断汽车处于静止状态，且判断油门踏板踩动行程为0，且判断制动踏板踩动行程小于20％，则驻车执行机构不执行驻车动作。

8.根据权利要求1所述的基于多传感器融合的自动驻车方法，其特征在于，所述方法还包括：

判断整车钥匙是否切换至ON档；

若是，则判断汽车是否处于驻车状态；

若是，则判断油门踏板踩动行程是否为0；

若否，则驻车执行机构解除驻车。

9.根据权利要求8所述的基于多传感器融合的自动驻车方法，其特征在于，所述方法还包括：

判断整车钥匙是否切换至OFF档；

若是，则判断汽车是否处于驻车状态；

若否，则驻车执行机构执行驻车动作。