CN112046298B - 一种基于货车的倒车保护方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于货车的倒车保护方法，该方法描述了当车辆处于倒车过程中，出现障碍物时，根据四个超声波雷达来实时探测的障碍物与车尾的距离，主动控制车辆的制动力，从而防止倒车过程中发生碰撞，避免发生安全事故。

Description

一种基于货车的倒车保护方法
技术领域
本发明涉及货车驾驶技术领域，尤其是涉及一种基于货车的倒车保护方法及其装置。
背景技术
货车驾驶过程中不可避免会遇到倒车的状况。一般情况下，在倒车时驾驶员坐在车内根本无法看到车后方的空间场景，包括后方的路况及后方的行人安全。通常在倒车时会发生碰撞到固体或流体(固体：墙壁、物品、树木等；流体：人、车、动物等移动物体。)，无法准确判断出外界路面空间的实际情况，撞人或撞物的案例常有发生，存在很大的安全隐患。此类情况都涉及到驾车人的人身、财产两大安全问题，也涉及到周围行人人身、财产安全和公共设施的安全。长期以来都未能有效解决这类的安全隐患。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够在倒车过程中防止发生碰撞，避免发生安全事故的基于货车的倒车保护方法及其装置。
本发明所采用的技术方案是，一种基于货车的倒车保护方法，该方法包括下列步骤：
(1)、倒车系统首先检测货车的档位是否挂在倒车档，如果挂在倒车档，就进入步骤(2)，如果没有挂在倒车档，就检测档位是否挂在前进挡，如果挂在前进挡，那么就判断车辆是否处于可驱使的状态，如果是，就将货车的电机的模式设为驱动模式，且电机的输出扭矩N设为：N＝Q*Tmax，其中Q为油门踏板开度，Tmax为电机允许输出的最大扭矩；
(2)、货车的档位挂在倒车档，倒车系统检测此时的货车是否处于可驱使的状态，如果处于可驱使状态，那么就对货车的车速V限定在10km/h以内，然后再判断货车当前是否处于停止状态，如果是，进入步骤(3)，如果否，进入步骤(4)；
(3)、货车当前处于停止状态，测定车尾与障碍物之间的距离L，如果车尾与障碍物之间的距离L≤1.5m，那么就货车的电机的模式设为待机模式，且电机的输出扭矩N设为0；如果车尾与障碍物之间的距离L＞1.5m，那么就将货车的电机的模式设为驱动模式，且电机的输出扭矩N设为：N＝Q*Tmax，其中Q为油门踏板开度，Tmax为电机允许输出的最大扭矩；
(4)、货车当前没有处于停止状态，检测货车的行驶速度V是否满足V＜5km/h，如果V＜5km/h，进入步骤(5)，如果V≥5km/h，进入步骤(6)；
(5)、货车当前的车速V＜5km/h，那么判断此时车尾与障碍物之间的距离L是否满足L≤2m，如果L≤2m，那么就将货车的电机的模式设为制动模式，且电机的输出扭矩N设为：N＝mV2*R/L/ig，其中m为整车总质量，V为当前车速，R为驱动轮胎半径，L为探测到的车尾与障碍物之间的距离，ig为后桥速比，如果计算出的输出扭矩N大于电机允许输出的最大扭矩Tmax，那么就将电机的输出扭矩N设为N＝Tmax；如果L＞2m，那么就将货车的电机的模式设为驱动模式，且电机的输出扭矩N设为：N＝Q*Tmax，其中Q为油门踏板开度，Tmax为电机允许输出的最大扭矩；
(6)、货车当前的车速V≥5km/h，判断此时车尾与障碍物之间的距离L是否满足L≤5m，如果满足，就将货车的电机的模式设为制动模式，且电机的输出扭矩N设为：N＝mV2*R/L/ig，如果计算出的输出扭矩大于电机允许的输出最大扭矩Tmax，那么就将电机的输出扭矩N设为N＝Tmax；如果不满足，那么将货车的电机的模式设为驱动模式，且电机的输出扭矩N设为：N＝Q*Tmax，其中Q为油门踏板开度，Tmax为电机允许输出的最大扭矩；如果L＞5m，那么就将货车的电机的模式设为驱动模式，且电机的输出扭矩N设为：N＝Q*Tmax，其中Q为油门踏板开度，Tmax为电机允许输出的最大扭矩。
本发明的有益效果是：通过上述基于货车的倒车保护方法，当车辆处于倒车过程中，出现障碍物时，根据实时探测的障碍物与车尾的距离，主动控制车辆的驱动力与制动力，从而防止倒车过程中发生碰撞，避免发生安全事故。
作为优先，步骤(1)中所述的倒车系统包括系统控制器、与系统控制器连接的第一超声波雷达、与系统控制器连接的第二超声波雷达、与系统控制器连接的第三超声波雷达、与系统控制器连接的第四超声波雷达、与系统控制器连接的档位信号检测器、与系统控制器连接的制动系统、与系统控制器连接的电机控制器、与电机控制器连接的电机、与电机连接的后桥以及与后桥连接的轮胎，采用该结构，通过超声波雷达来探测车尾与障碍物之间的距离，从而由系统控制器主动控制车辆的驱动力与制动力，防止倒车过程中发生碰撞，避免发生安全事故。
作为优先，第一超声波雷达、第二超声波雷达、第三超声波雷达以及第四超声波雷达等间距分布在车尾，采用该结构，能够准确地探测到车尾与障碍物之间的距离。
作为优先，车尾与障碍物之间的距离L取第一超声波雷达、第二超声波雷达、第三超声波雷达以及第四超声波雷达四个超声波雷达探测到的距离的最小值，采用该结构，可以更精确地得到车尾与障碍物之间的距离，提高倒车的准确性和可靠性。
附图说明
图1为本发明一种基于货车的倒车保护方法的流程图；
图2为本发明一种基于货车的倒车保护方法中倒车系统的结构示意图；
图3为本发明中的货车的结构示意图；
如图所示：1、系统控制器；2、第一超声波雷达；3、第二超声波雷达；4、第三超声波雷达；5、第四超声波雷达；6、档位信号检测器；7、制动系统；8、电机控制器；9、电机；10、后桥；11、轮胎。
具体实施方式
以下参照附图并结合具体实施方式来进一步描述发明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施，本发明保护范围并不受限于该具体实施方式。
本领域技术人员应理解的是，在本发明的公开中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
本发明涉及一种基于货车的倒车保护方法，该方法包括下列步骤：
(1)、如图1所示，倒车系统首先检测货车的档位是否挂在倒车档，如果挂在倒车档，就进入步骤(2)，如果没有挂在倒车档，就检测档位是否挂在前进挡，如果挂在前进挡，那么就判断车辆是否处于可驱使的状态，如果是，就将货车的电机的模式设为驱动模式，且电机的输出扭矩N设为：N＝Q*Tmax，其中Q为油门踏板开度，Tmax为电机允许输出的最大扭矩；
(2)、货车的档位挂在倒车档，倒车系统检测此时的货车是否处于可驱使的状态，如果处于可驱使状态，那么就对货车的车速V限定在10km/h以内，然后再判断货车当前是否处于停止状态，如果是，进入步骤(3)，如果否，进入步骤(4)；
(3)、货车当前处于停止状态，测定车尾与障碍物之间的距离L，如果车尾与障碍物之间的距离L≤1.5m，那么就将货车的电机的模式设为待机模式，且电机的输出扭矩N设为0，即车辆停止倒车；如果车尾与障碍物之间的距离L＞1.5m，那么就将货车的电机的模式设为驱动模式，且电机的输出扭矩N设为：N＝Q*Tmax，其中Q为油门踏板开度，Tmax为电机允许输出的最大扭矩，开始倒车；
(4)、货车当前没有处于停止状态，检测货车的行驶速度V是否满足V＜5km/h，如果V＜5km/h，进入步骤(5)，如果V≥5km/h，进入步骤(6)；
(5)、货车当前的车速V＜5km/h，那么判断此时车尾与障碍物之间的距离L是否满足L≤2m，如果L≤2m，那么就将货车的电机的模式设为制动模式，且电机的输出扭矩N设为：N＝mV2*R/L/ig，车尾与障碍物之间的距离L越小，电机的输出扭矩N就越小，其中m为整车总质量，V为当前车速，R为驱动轮胎半径，L为探测到的车尾与障碍物之间的距离，ig为后桥速比，如果计算出的输出扭矩N大于电机允许输出的最大扭矩Tmax，那么就将电机的输出扭矩N设为N＝Tmax；如果L＞2m，那么就将货车的电机的模式设为驱动模式，且电机的输出扭矩N设为：N＝Q*Tmax，其中Q为油门踏板开度，Tmax为电机允许输出的最大扭矩；
(6)、货车当前的车速V≥5km/h，判断此时车尾与障碍物之间的距离L是否满足L≤5m，如果满足，就将货车的电机的模式设为制动模式，且电机的输出扭矩N设为：N＝mV2*R/L/ig，如果计算出的输出扭矩大于电机允许的输出最大扭矩Tmax，那么就将电机的输出扭矩N设为N＝Tmax；如果不满足，那么将货车的电机的模式设为驱动模式，且电机的输出扭矩N设为：N＝Q*Tmax，其中Q为油门踏板开度，Tmax为电机允许输出的最大扭矩；如果L＞5m，那么就将货车的电机的模式设为驱动模式，且电机的输出扭矩N设为：N＝Q*Tmax，其中Q为油门踏板开度，Tmax为电机允许输出的最大扭矩。
图1中，M表示电机的模式，M＝0表示电机处于待机模式，M＝1表示电机处于制动模式，M＝2表示电机处于驱动模式；N表示电机的输出扭矩，单位为N.m。
通过图1中描述的基于货车的倒车保护方法，当车辆处于倒车过程中，出现障碍物时，根据实时探测的障碍物与车尾的距离，主动控制车辆的制动力，从而防止倒车过程中发生碰撞，避免发生安全事故。
如图2所示，步骤(1)中所述的倒车系统包括系统控制器1、与系统控制器1连接的第一超声波雷达2、与系统控制器1连接的第二超声波雷达3、与系统控制器1连接的第三超声波雷达4、与系统控制器1连接的第四超声波雷达5、与系统控制器1连接的档位信号检测器6、与系统控制器1连接的制动系统7、与系统控制器1连接的电机控制器8、与电机控制器8连接的电机9、与电机9连接的后桥10以及与后桥10连接的轮胎11，采用该结构，通过超声波雷达来探测车尾与障碍物之间的距离，从而由系统控制器1主动控制车辆的驱动力与制动力，防止倒车过程中发生碰撞，避免发生安全事故。
如图3所示，第一超声波雷达2、第二超声波雷达3、第三超声波雷达4以及第四超声波雷达5等间距分布在车尾，采用该结构，能够准确地探测到车尾与障碍物之间的距离。
如图2所示，车尾与障碍物之间的距离L取第一超声波雷达2、第二超声波雷达3、第三超声波雷达4以及第四超声波雷达5四个超声波雷达探测到的距离的最小值，采用该结构，可以更精确地得到车尾与障碍物之间的距离，提高倒车的准确性和可靠性。

Claims (4)

1.一种基于货车的倒车保护方法，其特征在于：该方法包括下列步骤：
(1)、倒车系统首先检测货车的档位是否挂在倒车档，如果挂在倒车档，就进入步骤(2)，如果没有挂在倒车档，就检测档位是否挂在前进挡，如果挂在前进挡，那么就判断车辆是否处于可驱使的状态，如果是，就将货车的电机的模式设为驱动模式，且电机的输出扭矩N设为：N＝Q*Tmax，其中Q为油门踏板开度，Tmax为电机允许输出的最大扭矩；
(2)、货车的档位挂在倒车档，倒车系统检测此时的货车是否处于可驱使的状态，如果处于可驱使状态，那么就对货车的车速V限定在10km/h以内，然后再判断货车当前是否处于停止状态，如果是，进入步骤(3)，如果否，进入步骤(4)；
(3)、货车当前处于停止状态，测定车尾与障碍物之间的距离L，如果车尾与障碍物之间的距离L≤1.5m，那么就将货车的电机的模式设为待机模式，且电机的输出扭矩N设为0，即车辆停止倒车；如果车尾与障碍物之间的距离L＞1.5m，那么就将货车的电机的模式设为驱动模式，且电机的输出扭矩N设为：N＝Q*Tmax，其中Q为油门踏板开度，Tmax为电机允许输出的最大扭矩；
(4)、货车当前没有处于停止状态，检测货车的行驶速度V是否满足V＜5km/h，如果V＜5km/h，进入步骤(5)，如果V≥5km/h，进入步骤(6)；
(5)、货车当前的车速V＜5km/h，那么判断此时车尾与障碍物之间的距离L是否满足L≤2m，如果L≤2m，那么就将货车的电机的模式设为制动模式，且电机的输出扭矩N设为：N＝mV2*R/L/ig，车尾与障碍物之间的距离L越小，电机的输出扭矩N就越小，其中m为整车总质量，V为当前车速，R为驱动轮胎半径，L为探测到的车尾与障碍物之间的距离，ig为后桥速比，如果计算出的输出扭矩N大于电机允许输出的最大扭矩Tmax，那么就将电机的输出扭矩N设为N＝Tmax；如果L＞2m，那么就将货车的电机的模式设为驱动模式，且电机的输出扭矩N设为：N＝Q*Tmax，其中Q为油门踏板开度，Tmax为电机允许输出的最大扭矩；
(6)、货车当前的车速V≥5km/h，判断此时车尾与障碍物之间的距离L是否满足L≤5m，如果满足，就将货车的电机的模式设为制动模式，且电机的输出扭矩N设为：N＝mV2*R/L/ig，如果计算出的输出扭矩大于电机允许的输出最大扭矩Tmax，那么就将电机的输出扭矩N设为N＝Tmax；如果不满足，那么将货车的电机的模式设为驱动模式，且电机的输出扭矩N设为：N＝Q*Tmax，其中Q为油门踏板开度，Tmax为电机允许输出的最大扭矩；如果L＞5m，那么就将货车的电机的模式设为驱动模式，且电机的输出扭矩N设为：N＝Q*Tmax，其中Q为油门踏板开度，Tmax为电机允许输出的最大扭矩。
2.根据权利要求1所述的一种基于货车的倒车保护方法，其特征在于：步骤(1)中所述的倒车系统包括系统控制器(1)、与系统控制器(1)连接的第一超声波雷达(2)、与系统控制器(1)连接的第二超声波雷达(3)、与系统控制器(1)连接的第三超声波雷达(4)、与系统控制器(1)连接的第四超声波雷达(5)、与系统控制器(1)连接的档位信号检测器(6)、与系统控制器(1)连接的制动系统(7)、与系统控制器(1)连接的电机控制器(8)、与电机控制器(8)连接的电机(9)、与电机(9)连接的后桥(10)以及与后桥(10)连接的轮胎(11)。
3.根据权利要求2所述的一种基于货车的倒车保护方法，其特征在于：第一超声波雷达(2)、第二超声波雷达(3)、第三超声波雷达(4)以及第四超声波雷达(5)等间距分布在车尾。
4.根据权利要求3所述的一种基于货车的倒车保护方法，其特征在于：车尾与障碍物之间的距离L取第一超声波雷达(2)、第二超声波雷达(3)、第三超声波雷达(4)以及第四超声波雷达(5)四个超声波雷达探测到的距离的最小值。
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