CN111845748B - 一种辅助电动公交起步的安全装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种辅助电动公交起步的安全装置，包括：信号采集模块、决策模块和控制模块。还公开了利用上述安全装置辅助电动公交安全起步的方法，该方法根据信号采集模块所采集到的相关参数，判断车辆在在档和无制动的状态下，驾驶员踩下加速踏板的开度和持续时间，也就是当加速踏板开度和持续时间大于相应的阈值的情况下，驾驶员挂档解除制动之后，车辆能够自动进行控制或者断开动力，目的是不允许驾驶员在误操作下的这种不安全的起步方式。该方法可有效控制车辆平稳起步，保障电动公交起步的安全性和舒适性。
Description
技术领域
本发明涉及公路交通事故预防技术领域，尤其涉及一种辅助电动公交起步的安全装置及方法。
背景技术
电动公交和内燃机公交架构不同，一些驾驶员在起步的时候，有一些陋习，比如上车就把加速踏板踩到底，然后去点火挂档松手刹。对于传统的燃油车，由于内燃机起步阶段扭矩小，驾驶员这样做，没有太大风险。但对于电动公交，电机在起步就能达到最大扭矩。一些驾驶员从传统公交转到电动公交或者电动客车时，还带着这些陋习，上车驾驶员就把加速踏板踩到底，然后去上电，挂挡，松手刹。由于加速踏板被踩到底，所以电动机以最大扭矩输出，加速度特别大，车辆提速非常快，在这种情况下，有些驾驶员就会紧张，不知所措，误把加速继续持续踩到底，在没能及时采取制动的情况下，最终导致车辆失控，发生交通事故。目前，已经有多起这种原因产生的交通事故，并且随着电动公交普及率的提高，这类原因产生的交通事故将会更多，如果不采取相关措施予以改进，将会产生更多损失。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种辅助电动公交起步的安全装置和辅助电动公交安全起步的方法，可根据所采集的电动公交的各种信息，判断电动公交所处的安全状态，当判断电动公交处于危险起步状态后，控制电动公交的电动机，断开动力，提醒驾驶员使电动公交平稳起步。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。
技术方案一：
一种辅助电动公交起步的安全装置，包括：信号采集模块、决策模块和控制模块；
其中，信号采集模块用于采集电动车的车速信号、上电信号、加速踏板开度、档位信号、手刹位置信号以及电子驻车信号，并将采集到的数据传送给决策模块；决策模块用于对所接收到的数据进行分析，并根据分析结果判断电动公交所处的安全状态；当判断电动公交处于危险起步状态后，决策模块将控制指令发送给控制模块；控制模块用于按照决策模块的控制指令直接控制电动公交的电动机断开动力，提醒驾驶员使电动公交安全起步。
技术方案二：
一种辅助电动公交安全起步的方法，基于上述的辅助电动公交起步的安全装置，包括以下步骤：
步骤1，判断电动公交是否将要起步；若是，继续下一步；
步骤2，持续记录电动公交的加速踏板开度和踏板被踩下的持续时间；
步骤3，实时监测电动公交的制动状态和档位状态；
步骤4，当电动公交处于空档且无制动，或，处于前进档/后退档且有制动时，继续监测电动公交的制动状态和档位状态；
步骤5，记录电动公交在空档且无制动状态时，档位信号由空挡跳至前进档/后退档的时间点；以及，在前进档/后退档且有制动状态时，制动信号由制动状态跳至无制动状态的时间点；
步骤6，采集在步骤5所述时间点的加速踏板开度和踏板被踩下的持续时间；并根据所采集的加速踏板开度和踏板被踩下的持续时间，判断驾驶员是否存在持续踩死加速踏板的情况；若是，继续下一步；
步骤7，控制电动公交的电动机断开动力。
本发明技术方案二的特点和进一步的改进在于：
(1)步骤1中，采集电动公交的上电信号，并根据所采集的上电信号，判断电动公交是否将要起步。
(2)步骤1中，采集电动公交的上电信号和车速信号，并根据所采集的上电信号和车速信号，判断电动公交是否将要起步。
(3)步骤2中，当加速踏板开度大于50％时，决策模块开始记录加速踏板被踩下的持续时间T；当加速踏板开度小于20％时，时间T清零；并且当加速踏板开度再次大于50％时，又重新开始记录加速踏板被踩下的持续时间T。
(4)步骤3中，实时采集电动公交的档位信号、手刹位置信号以及电子驻车信号，并根据所述档位信号、手刹位置信号以及电子驻车信号，监测电动公交的制动状态和档位状态。
(5)步骤4中，所述继续监测电动公交的制动状态和档位状态时，将电动公交的档位信号、手刹位置信号以及电子驻车信号的采集频率提升至少3倍。
(6)步骤6中，当所采集的加速踏板开度和踏板被踩下的持续时间分别大于加速踏板开度阈值和时间阈值时，判定驾驶员存在持续踩死加速踏板的情况。
(7)步骤7中，在控制电动公交的电动机断开动力时，还通过语音提醒驾驶员松开加速踏板。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提供的辅助电动公交起步的安全装置能够从车载CAN总线采集相关参数，并根据本发明提供的方法，控制车辆平稳起步，保障电动公交起步的安全性和舒适性。
本发明提供的辅助电动公交安全起步的方法主要是依据车辆在在档和无制动的状态下，驾驶员踩下加速踏板的开度和持续时间，也就是当加速踏板开度和持续时间大于相应的阈值的情况下，驾驶员挂档解除制动之后，车辆能够自动进行控制或者断开动力，目的是不允许驾驶员在误操作下的这种不安全的起步方式。此外，语音也具有能够提醒驾驶员松开加速踏板、缓慢加速以及选择相应的控制模式等功能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的辅助电动公交起步的安全装置的工作原理图；
图2为本发明提供的辅助电动公交安全起步的方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参考图1，本发明实施例提供了一种辅助电动公交起步的安全装置，包括：信号采集模块、决策模块和控制模块；
其中，信号采集模块通过车载CAN总线采集电动车的车速信号、上电信号、加速踏板开度、档位信号、手刹位置信号以及电子驻车信号，并将采集到的数据传送给决策模块；决策模块对所接收到的数据进行分析，并根据分析结果判断电动公交所处的安全状态；当判断电动公交处于危险起步状态后，决策模块将控制指令发送给控制模块；控制模块用于按照决策模块的控制指令直接控制电动公交的电动机断开动力，提醒驾驶员使电动公交安全起步。
参考图2，本发明实施例提供了一种辅助电动公交安全起步的方法，基于上述的辅助电动公交起步的安全装置，包括以下步骤：
步骤1，判断电动公交是否将要起步；若是，继续下一步；
具体的，电动公交有两种起步模式：第一，驾驶员长时间休息之后，启动车辆。第二，驾驶员在短暂停车之后，例如，上下乘客、等待红绿灯之后的车辆启动。在第一种起步模式下，信号采集模块通过车载CAN总线采集电动公交的上电信号，并根据所采集的上电信号，判断电动公交是否将要起步。采集模块只要收到电动公交的上电信号，则表示电动公交已经启动，安全装置开始工作。在第二种起步模式下，驾驶员一般不会给车辆熄火，这种条件下，信号采集模块通过车载CAN总线采集电动公交的上电信号和车速信号，并根据所采集的上电信号和车速信号，判断电动公交是否将要起步；采集模块将收集到车速信息和上电信号发送给决策模块，当决策模块判断车辆处于停车且没有断电的状态时，安全装置开始工作。
为了保证电动公交在正常启动之后，且在保持正常行驶的情况下，电动公交的正常行驶不受此安全装置的干扰，同时为了节约能量的目的，要求此安全装置在电动公交正常行驶和断电驻车时处于休眠状态。
步骤2，持续记录电动公交的加速踏板开度和踏板被踩下的持续时间；
安全装置开始工作后，采集模块即通过车载CAN总线采集电动公交的加速踏板开度和踏板被踩下的持续时间，并将这些信号发送给决策模块。此时，采集模块的采集频率为10Hz。
具体的，按照以下方法记录电动公交的加速踏板开度和踏板被踩下的持续时间：当加速踏板开度大于50％时，决策模块开始记录加速踏板被踩下的持续时间T；当加速踏板开度小于20％时，时间T清零；并且当加速踏板开度再次大于50％时，又重新开始记录加速踏板被踩下的持续时间T。
步骤3，实时监测电动公交的制动状态和档位状态；
安全装置开始工作后，采集模块即通过车载CAN总线采集电动公交的档位信号、手刹位置信号以及电子驻车信号，并将这些信号发送给决策模块，决策模块根据接收到的档位信号、手刹位置信号以及电子驻车信号，监测电动公交的制动状态和档位状态。此时，采集模块的采集频率为10Hz。
当电子驻车处于关闭状态，手刹处于放下状态，决策模块判断汽车处于无制动状态。另外，当电子驻车和手刹至少有一个在工作，决策模块判断汽车处于制动状态。
步骤4，当电动公交处于空档且无制动，或，处于前进档/后退档且有制动时，继续监测电动公交的制动状态和档位状态；
具体的，当决策模块判断电动公交处于空档且无制动，或，处于前进档/后退档且有制动时，将采集模块的采集频率提升至少3倍，本实施例中，将采集频率提升至30Hz，继续实时采集电动公交的档位信号、手刹位置信号以及电子驻车信号。
步骤5，记录电动公交在空档且无制动状态时，档位信号由空挡跳至前进档/后退档的时间点；以及，在前进档/后退档且有制动状态时，制动信号由制动状态跳至无制动状态的时间点；
具体的，当电动公交在空档且无制动状态时，档位信号由空挡跳至前进档/后退档；或者，当电动公交在前进档/后退档且有制动状态时，制动信号由制动状态跳至无制动状态，说明车辆已经是在档和无制动的状态，此时，就需要进入下一步，判断驾驶员是否存在持续踩死加速踏板的情况。
步骤6，采集在步骤5所述时间点的加速踏板开度和踏板被踩下的持续时间；并根据所采集的加速踏板开度和踏板被踩下的持续时间，判断驾驶员是否存在持续踩死加速踏板的情况；若是，继续下一步；
具体的，当档位信号和制动信号发生上述跳变时，采集模块将所采集到的时间点的加速踏板开度和踏板被踩下的持续时间发送至决策模块，决策模块判断加速踏板开度和踏板被踩下的持续时间是否都分别大于预先设置的加速踏板开度阈值和时间阈值，当加速踏板开度和踏板被踩下的持续时间分别大于加速踏板开度阈值和时间阈值时，认为驾驶员存在持续踩死加速踏板的情况，存在踩死加速踏板后，挂挡，解制动的驾驶陋习，此时，立即向控制模块发出控制指令。
本实施例中，加速踏板开度阈值为98％，时间阈值为2s。
步骤7，控制电动公交的电动机断开动力。
具体的，决策模块向控制模块发送控制指令，控制模块控制电动机断开动力，同时，控制模块中的语音助手同步提醒驾驶员松开加速踏板，平稳起步。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种辅助电动公交安全起步的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，判断电动公交是否将要起步；若是，继续下一步；
步骤2，持续记录电动公交的加速踏板开度和踏板被踩下的持续时间；
步骤3，实时监测电动公交的制动状态和档位状态；
步骤4，当电动公交处于空档且无制动，或，处于前进档/后退档且有制动时，继续监测电动公交的制动状态和档位状态；
步骤5，记录电动公交在空档且无制动状态时，档位信号由空挡跳至前进档/后退档的时间点；以及，在前进档/后退档且有制动状态时，制动信号由制动状态跳至无制动状态的时间点；
步骤6，采集在步骤5所述时间点的加速踏板开度和踏板被踩下的持续时间；并根据所采集的加速踏板开度和踏板被踩下的持续时间，判断驾驶员是否存在持续踩死加速踏板的情况；若是，继续下一步；
步骤7，控制电动公交的电动机断开动力；
步骤2中，当加速踏板开度大于50％时，决策模块开始记录加速踏板被踩下的持续时间T；当加速踏板开度小于20％时，时间T清零；并且当加速踏板开度再次大于50％时，又重新开始记录加速踏板被踩下的持续时间T。
2.根据权利要求1所述的辅助电动公交安全起步的方法，其特征在于，步骤1中，采集电动公交的上电信号，并根据所采集的上电信号，判断电动公交是否将要起步。
3.根据权利要求1所述的辅助电动公交安全起步的方法，其特征在于，步骤1中，采集电动公交的上电信号和车速信号，并根据所采集的上电信号和车速信号，判断电动公交是否将要起步。
4.根据权利要求1所述的辅助电动公交安全起步的方法，其特征在于，步骤3中，实时采集电动公交的档位信号、手刹位置信号以及电子驻车信号，并根据所述档位信号、手刹位置信号以及电子驻车信号，监测电动公交的制动状态和档位状态。
5.根据权利要求4所述的辅助电动公交安全起步的方法，其特征在于，步骤4中，所述继续监测电动公交的制动状态和档位状态时，将电动公交的档位信号、手刹位置信号以及电子驻车信号的采集频率提升至少3倍。
6.根据权利要求1所述的辅助电动公交安全起步的方法，其特征在于，步骤6中，当所采集的加速踏板开度和踏板被踩下的持续时间分别大于加速踏板开度阈值和时间阈值时，判定驾驶员存在持续踩死加速踏板的情况。
7.根据权利要求6所述的辅助电动公交安全起步的方法，其特征在于，所述加速踏板开度阈值为98％，所述时间阈值为2s。
8.根据权利要求1所述的辅助电动公交安全起步的方法，其特征在于，步骤7中，在控制电动公交的电动机断开动力时，还通过语音提醒驾驶员松开加速踏板。
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