CN114789764B - 一种phev摩托车驻车安全管理系统 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种PHEV摩托车驻车安全管理系统，包括油门操作单元、姿态检测单元、控制单元和动力单元；油门操作单元响应于驾驶员的操作以输出油门信号；姿态检测单元用于获取车体的姿态信息，其中，姿态信息包括倾斜角度、移动速度和移动轨迹；控制单元接收油门信号和姿态信息；控制单元基于姿态信息判断车体处于正常状态的情况下，控制单元响应于油门信号以控制动力单元运转。若基于姿态信息判断车体处于倾倒状态，则控制单元不响应于油门信号，进而在驾驶员在手握把手以扶正摩托车的过程中，即便驾驶员意外拧转油门把手，控制单元不响应于油门信号，则动力单元不输出动力，以避免摩托车向前蹿动，有利于保障人员安全。

Description

一种PHEV摩托车驻车安全管理系统
技术领域
本申请涉及混合动力车的领域，尤其是涉及一种PHEV摩托车驻车安全管理系统。
背景技术
摩托车因其相较于轿车更为小巧、灵活，进而得到部分人员的青睐，如：外卖送餐员、快递员。
参照图1，摩托车在停放时，需要人员将脚撑摆动至图示状态，并使得前、后轮及脚撑三者同时接触地面。同时，为了提高停放的稳定性，在脚撑接触地面时，通常会将摩托车的上部向脚撑的一侧倾斜，使得摩托车的重心落入支撑面内（支撑面定义为：前轮与地面的接触点、后轮与地面的接触点及脚撑与地面的接触点依次连线所合围成的区域）。
对于频繁启停的应用场景，如：外卖送餐员取送餐、快递员取放快递，驾驶员（外卖送餐员、快递员）可能因着急赶时间而选择使得摩托车保持启动状态，而同时，停放的摩托车可能因外物碰撞或地面不平而导致倾倒，驾驶员在手握把手以扶正摩托车的过程中，可能意外拧转油门把手，而导致摩托车向前蹿动，且向前蹿动的摩托车通常不受驾驶员的控制，存在较大的安全隐患。
发明内容
为了在扶正摩托车的过程中，保障人员安全，本申请提供一种PHEV摩托车驻车安全管理系统。
本申请提供的一种PHEV摩托车驻车安全管理系统，采用如下的技术方案：
一种PHEV摩托车驻车安全管理系统，包括油门操作单元、姿态检测单元、控制单元和动力单元；
所述油门操作单元响应于驾驶员的操作以输出油门信号；
所述姿态检测单元用于获取车体的姿态信息，其中，姿态信息包括倾斜角度、移动速度和移动轨迹；
所述控制单元接收油门信号和姿态信息；
所述控制单元基于姿态信息判断车体处于正常状态的情况下，所述控制单元响应于油门信号以控制动力单元运转；
所述控制单元基于姿态信息判断车体处于倾倒状态的情况下，所述控制单元不响应于油门信号。
通过采用上述技术方案，基于姿态信息判断车体的状态，若车体处于倾倒状态，则控制单元不响应于油门信号，进而在驾驶员在手握把手以扶正摩托车的过程中，即便驾驶员意外拧转油门把手，控制单元不响应于油门信号，则动力单元不输出动力，以避免摩托车向前蹿动，有利于保障人员安全。
优选的，在倾斜角度大于预设角度，且移动速度小于预设速度的情况下，所述控制单元判断车体处于倾倒状态。
通过采用上述技术方案，驾驶员驾驶摩托车在道路上行驶时，尤其是过弯时，部分驾驶员会有意识的倾斜摩托车以便快速过弯，此时，倾斜角度大于预设角度，移动速度大于预设速度，则判断车体处于正常状态，控制响应于油门信号以控制动力单元运转，以使得摩托车按照驾驶员的意愿顺利过弯。
优选的，在倾斜角度大于预设角度，移动速度大于预设速度，且移动轨迹为直线的情况下，所述控制单元判断车体处于倾倒状态。
通过采用上述技术方案，驾驶员驾驶摩托车在道路上行驶时，摩托车可能因意外（如：刮蹭、过弯时操作不当）而失控倾倒，摩托车失控倾倒时，驾驶员的应激反应可能致使油门把手发生拧转（或者驾驶员的应激反应使得驾驶员仍握紧油门把手，进而使得油门把手保持正常行驶时的拧转角度），此时，判断车体处于倾倒状态，控制单元不响应于油门信号，则动力单元不输出动力，则摩托车仅在惯性作用下滑动，以便于摩托车停止滑动。
优选的，所述姿态检测单元每间隔预设时间获取车体质心的位置点，所述姿态检测单元基于时间顺序依次连接多个位置点以生成移动轨迹。
通过采用上述技术方案，行驶中，若摩托车因意外而失控倾倒时，多伴随有摩托车的翻转，此时，基于车体质心的位置点以生成的移动轨迹最接近摩托车的实际轨迹，以便于精准的判断车体的状态。
优选的，所述姿态检测单元包括控制模块和多个定位芯片，多个所述定位芯片用于连接至车体，且任意两个所述定位芯片之间存在间距，所述定位芯片获取芯片位置，控制模块接收多个芯片位置以计算得到车体质心的位置点。
通过采用上述技术方案，车体的质心位置可能不便于安装定位芯片，则通过在车体的多个不同位置安装定位芯片，安装完成后，每个定位芯片与车体质心之间的相对位置固定，进而基于多个芯片位置以计算得到车体质心的位置点。
优选的，所述定位芯片设有两个，且两个所述定位芯片与车体的质心共线。
通过采用上述技术方案，仅需在控制模块中预先配置完成两个定位芯片至车体质心的距离，即可基于两个芯片位置以计算得到车体质心的位置点，无需利用陀螺仪检测旋转矢量，计算较为便捷。
优选的，所述定位芯片设有三个，且三个所述定位芯片不共线，三个所述定位芯片与车体的质心共面。
通过采用上述技术方案，一方面，仅需在控制模块中预先配置完成三个定位芯片至车体质心的距离，即可基于三个芯片位置以计算得到车体质心的位置点，无需利用陀螺仪检测旋转矢量，计算较为便捷；另一方面，相较于两个定位芯片与车体的质心共线，本方案的三个定位芯片与车体的质心共面，使得定位芯片的安装要求较低，以便于将定位芯片安装至车体的合适位置处。
优选的，包括车架和车轮，所述动力单元包括内燃机和电动机，所述内燃机用于输出动力至车轮，所述电动机用于输出动力至车轮，控制单元响应于油门信号以控制内燃机和电动机的转速。
通过采用上述技术方案，基于姿态信息判断车体的状态，若车体处于倾倒状态，则控制单元不响应于油门信号，进而在驾驶员在手握把手以扶正摩托车的过程中，即便驾驶员意外拧转油门把手，控制单元不响应于油门信号，则动力单元不输出动力，以避免摩托车向前蹿动，有利于保障人员安全。实现并联式混合动力输出，有利于实现节能环保。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.基于姿态信息判断车体的状态，若车体处于倾倒状态，则控制单元不响应于油门信号，进而在驾驶员在手握把手以扶正摩托车的过程中，即便驾驶员意外拧转油门把手，控制单元不响应于油门信号，则动力单元不输出动力，以避免摩托车向前蹿动，有利于保障人员安全；
2.驾驶员驾驶摩托车在道路上行驶时，尤其是过弯时，部分驾驶员会有意识的倾斜摩托车以便快速过弯，此时，倾斜角度大于预设角度，移动速度大于预设速度，则判断车体处于正常状态，控制响应于油门信号以控制动力单元运转，以使得摩托车按照驾驶员的意愿顺利过弯。
附图说明
图1是摩托车的整体结构示意图。
图2是车辆控制系统的结构框图
图3是一个实施例中，姿态检测单元的结构框图。
图4是另一个实施例中，姿态检测单元的结构框图。
图5是三个定位芯片、车体质心的位置示意图。
图6是三个定位芯片、车体质心在水平面上的投影示图。
附图标记说明：1、油门操作单元；2、姿态检测单元；21、控制模块；22、定位芯片；23、倾角传感器；3、控制单元；4、动力单元。
具体实施方式
以下结合附图2-6对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种PHEV摩托车驻车安全管理系统，包括油门操作单元1、姿态检测单元2、控制单元3和动力单元4。
油门操作单元1响应于驾驶员的操作以输出油门信号。本实施例中，油门信号包括油门角度值。油门操作单元1安装于把手上。油门操作单元1包括角度传感器，角度传感器用于检测油门把手的拧转角度并输出对应的油门角度值。
姿态检测单元2用于获取车体的姿态信息。姿态信息包括倾斜角度、移动速度和移动轨迹。其中，倾斜角度定义为后轮转动轴线与水平面的夹角。动速度定义为车体质心的平移速度。移动轨迹定义为车体质心的平移轨迹。
控制单元3接收油门信号和姿态信息。
控制单元3基于姿态信息判断车体处于正常状态的情况下，控制单元3响应于油门信号以控制动力单元4运转并输出动力。控制单元3基于姿态信息判断车体处于倾倒状态的情况下，控制单元3不响应于油门信号。
具体的，在倾斜角度大于预设角度，且移动速度小于预设速度的情况下，控制单元3判断车体处于倾倒状态。
在倾斜角度大于预设角度，移动速度大于预设速度，且移动轨迹为直线的情况下，控制单元3判断车体处于倾倒状态。
在倾斜角度大于预设角度，移动速度大于预设速度，且移动轨迹为弧线的情况下，控制单元3判断车体处于正常状态。
在倾斜角度小于预设角度的情况下，控制单元3判断车体处于正常状态。
姿态检测单元2包括控制模块21和多个定位芯片22。
多个定位芯片22用于连接至车体，且任意两个定位芯片22之间存在间距，定位芯片22获取芯片位置，控制模块21接收多个芯片位置以计算得到车体质心的位置点。其中，定位芯片22基于GPS或北斗定位以获取自身的位置作为芯片位置。
在一个实施例中，参照图3，定位芯片22设有两个，且两个定位芯片22与车体的质心共线。两个定位芯片22之间的距离为L，定位芯片22Ⅰ的经纬度坐标为（X1，Y1），定位芯片22Ⅰ至车体质心之间的距离为M，定位芯片22Ⅱ的经纬度坐标为（X2，Y2），定位芯片22Ⅱ至车体质心之间的距离为N。车体质心的经纬度坐标为（X0，Y0）。
情况一：M+N=L或M-N=L，则X0满足：L·X0=L·X1+M·X2-M·X1；Y0满足：L·Y0=L·Y1+M·Y2-M·Y1。
情况二：N-M=L，则X0满足：L·X0=L·X1-M·X2+M·X1；Y0满足：L·Y0=L·Y1-M·Y2+M·Y1。
需要说明的是，对于某一个摩托车，仅存在上述的情况一或情况二。即可预先在控制模块21中完成设定，无需控制模块21进行判断。
同时，在定位芯片22设有两个的情况下，姿态检测单元2还包括倾角传感器23，倾角传感器23用于检测车体的倾角并输出倾斜角度。
在另一个实施例中，参照图4，定位芯片22设有三个，且三个定位芯片22不共线，三个定位芯片22与车体的质心共面。三个定位芯片22A、B、C的经纬度坐标分别为（XA，YA）、（XB，YB）、（XC，YC），车体质点D的经纬度坐标为（XD，YD）。
参照图5，在平面ABC中，三个定位芯片22A、B、C之间的距离为AB、BC、AC，三个定位芯片22A、B、C与车体质点D之间距离为AD、BD、CD。并且，对于某一个摩托车，AB、BC、AC、AD、BD和CD均为已知。
在水平面的投影中，三个定位芯片22之间的距离为ab、bc、ac，三个定位芯片22A、B、C与车体质点D之间距离为ad、bd、cd。
（XA-XB）^2+（YA-YB）^2=ab^2；
（XA-XC）^2+（YA-YC）^2=ac^2；
（XB-XC）^2+（YB-YC）^2=bc^2。
基于上述三个等式，可计算得到ad、bd和cd。
基于海伦公式、已知的各个边长AB、BC、AC、AD、BD、CD、ad、bd和cd，可计算得到三角形ABC、ABD、ACD、BCD、abc的面积。
基于三角形ABC、abc的面积SABC、Sabc，可计算得到平面ABC和水平面的夹角θ。具体的，SABC=Sabc·cosθ。并且，对于某一个摩托车，平面ABC与后轮转动轴线的夹角为定值，则基于平面ABC和水平面的夹角θ、平面ABC与后轮转动轴线的夹角即可计算得到倾斜角度。
基于平面ABC和水平面的夹角θ、三角形ABD、ACD、BCD的面积，可计算得到三角形abd、acd、bcd的面积。
参照图6，基于（XA，YA）、（XB，YB）、ab、三角形abd的面积，计算得到（XD，YD）的第一解集直线L11、L12。即直线L11、L12上任一点与ab围成的三角形的面积均等于三角形abd的面积。
基于（XA，YA）、（XC，YC）、ac、三角形acd的面积，计算得到（XD，YD）的第二解集直线L21、L22。
基于（XB，YB）、（XC，YC）、bc、三角形bcd的面积，计算得到（XD，YD）的第三解集直线L31、L32。
第一解集、第二解集和第三解集的交集即为（XD，YD）的最终解，进而实现基于三个芯片位置以计算得到车体质心的位置点。
控制模块21每间隔预设时间获取车体质心的位置点，且控制单元3基于时间顺序依次连接多个位置点以生成移动轨迹。其中，预设时间可以是0.1S、0.2S等。
控制模块21基于移动轨迹的曲率，以判断移动轨迹为弧线或直线。具体的，移动轨迹的曲率大于预设值，则控制模块21判断移动轨迹为弧线；反之，则控制模块21判断移动轨迹为直线。
同时，控制模块21基于相邻位置点的距离和预设时间以计算得到移动速度。
控制模块21发送姿态信息至控制单元3。
本实施例中，一种PHEV摩托车驻车安全管理系统还包括车架和车轮。
油门操作单元1安装于把手上。油门操作单元1包括角度传感器，角度传感器用于检测油门把手的拧转角度并输出对应的油门角度值。
定位芯片22固定连接于车架，且任意两个定位芯片22之间存在间距。
动力单元4包括内燃机和电动机，内燃机用于输出动力至车轮，电动机用于输出动力至车轮。控制单元3响应于油门信号以控制内燃机和电动机的转速
本申请实施例一种PHEV摩托车驻车安全管理系统的实施原理为：基于姿态信息判断车体的状态，若车体处于倾倒状态，则控制单元3不响应于油门信号，进而在驾驶员在手握把手以扶正摩托车的过程中，即便驾驶员意外拧转油门把手，控制单元3不响应于油门信号，则动力单元4不输出动力，以避免摩托车向前蹿动，有利于保障人员安全。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种PHEV摩托车驻车安全管理系统，其特征在于：包括油门操作单元（1）、姿态检测单元（2）、控制单元（3）和动力单元（4）；
所述油门操作单元（1）响应于驾驶员的操作以输出油门信号；
所述姿态检测单元（2）用于获取车体的姿态信息，其中，姿态信息包括倾斜角度、移动速度和移动轨迹；
所述控制单元（3）接收油门信号和姿态信息；
所述控制单元（3）基于姿态信息判断车体处于正常状态的情况下，所述控制单元（3）响应于油门信号以控制动力单元（4）运转；
所述控制单元（3）基于姿态信息判断车体处于倾倒状态的情况下，所述控制单元（3）不响应于油门信号；
所述姿态检测单元（2）每间隔预设时间获取车体质心的位置点，所述姿态检测单元（2）基于时间顺序依次连接多个位置点以生成移动轨迹；
所述姿态检测单元（2）包括控制模块（21）和多个定位芯片（22），多个所述定位芯片（22）用于连接至车体，且任意两个所述定位芯片（22）之间存在间距，所述定位芯片（22）获取芯片位置，控制模块（21）接收多个芯片位置以计算得到车体质心的位置点。
2.根据权利要求1所述的一种PHEV摩托车驻车安全管理系统，其特征在于：在倾斜角度大于预设角度，且移动速度小于预设速度的情况下，所述控制单元（3）判断车体处于倾倒状态。
3.根据权利要求1所述的一种PHEV摩托车驻车安全管理系统，其特征在于：在倾斜角度大于预设角度，移动速度大于预设速度，且移动轨迹为直线的情况下，所述控制单元（3）判断车体处于倾倒状态。
4.根据权利要求1所述的一种PHEV摩托车驻车安全管理系统，其特征在于：所述定位芯片（22）设有两个，且两个所述定位芯片（22）与车体的质心共线。
5.根据权利要求1所述的一种PHEV摩托车驻车安全管理系统，其特征在于：所述定位芯片（22）设有三个，且三个所述定位芯片（22）不共线，三个所述定位芯片（22）与车体的质心共面。
6.根据权利要求1-5中任一权利要求所述的一种PHEV摩托车驻车安全管理系统，其特征在于：包括车架和车轮，所述动力单元（4）包括内燃机和电动机，所述内燃机用于输出动力至车轮，所述电动机用于输出动力至车轮，控制单元（3）响应于油门信号以控制内燃机和电动机的转速。
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