CN116985765A - 一种汽车紧急制动控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种汽车紧急制动控制方法及系统，该方法包括：在驾驶舱内设置摄像头，以采集驾驶员的面部表情，制动控制器接收所述摄像头采集的所述面部表情；设置智能穿戴设备，以监测驾驶员的心率，并将所述心率发送至所述制动控制器；所述制动控制器根据所述心率和所述面部表情判断驾驶员的紧张程度，并根据所述紧张程度判断汽车是否需要进入紧急制动；如果是，则控制车辆进入紧急制动模式，使制动器制动力逐步增大，直至驾驶员的右脚踩上制动踏板。本发明能能够减小紧急制动距离，提高制动系统性能和行驶安全性。

Description

一种汽车紧急制动控制方法及系统

技术领域

本发明涉及汽车制动的技术领域，尤其涉及一种汽车紧急制动控制方法及系统。

背景技术

伴随着汽车行业的飞速发展，对于制动系统的性能要求越来越高，消费者更加追求车辆的安全性和智能化。当行车过程中遇到突发情况时，在驾驶员意识到应该进行紧急制动的情况之后，需要移动右脚，然后将右脚移至制动踏板上，在这段操作时间内，车辆又向前行驶了一段距离，增加了碰撞风险。因此，如何在汽车行驶发生危险时，使车辆在驾驶员自身反应时间内提前进行紧急制动，能够减小紧急制动距离，提高制动系统性能，具有重要的意义。

发明内容

本发明提供一种汽车紧急制动控制方法及系统，解决现有车辆在行驶遇到突发情况需要制动时，驾驶员的反应时间会造成车辆制动不及时的问题，能够减小紧急制动距离，提高制动系统性能和行驶安全性。

为实现以上目的，本发明提供以下技术方案：

一种汽车紧急制动控制方法，包括：

在驾驶舱内设置摄像头，以采集驾驶员的面部表情，制动控制器接收所述摄像头采集的所述面部表情；

设置智能穿戴设备，以监测驾驶员的心率，并将所述心率发送至所述制动控制器；

所述制动控制器根据所述心率和所述面部表情判断驾驶员的紧张程度，并根据所述紧张程度判断汽车是否需要进入紧急制动；

如果是，则控制车辆进入紧急制动模式，使制动器制动力逐步增大，直至驾驶员的右脚踩上制动踏板。

优选的，还包括：

在汽车方向盘上设置压力传感器，以检测驾驶员对方向盘的压紧力，并将所述压紧力发送给所述制动控制器；

所述制动控制器根据所述压紧力的变化情况判断方向盘压力是否发生激剧变化，如果是，则控制车辆进入紧急制动模式。

优选的，还包括：

在加速踏板上设有行程传感器，以检测加速踏板行程，并将所述加速踏板行程发送给所述制动控制器；

所述制动控制器根据所述加速踏板行程的变化情况判断加速踏板行程是否快速变小；

如果所述加速踏板行程在设定时间内快速变小至0，或加速踏板行程传感器未触发，行程一直维持为0，则控制车辆进入紧急制动模式。

优选的，还包括：

如果所述加速踏板行程在设定时间内快速变大，则计算加速踏板行程的变化率，并在所述变化率超出设定阈值，且驾驶员的紧张程度达到危险级时判定驾驶员误踩加速踏板，控制车辆进入紧急制动模式。

优选的，还包括：

在制动踏板开关触发，判断驾驶员是否踩下制动踏板，如果是，则控制车辆进入普通制动模式。

优选的，还包括：

S1、通过摄像头实时监测驾驶员面部表情并输入给车载终端，若驾驶员面部被识别为紧张状态，则进入S2，查看驾驶员心率水平，否则维持车辆正常行驶状态；

S2、实时监测驾驶员心率水平并输入给车载终端，若驾驶员心率短时间内增加明显，则进入S3，查看方向盘压力，否则维持车辆正常行驶状态；

S3、实时监测驾驶员手握方向盘的压紧力，若驾驶员手握方向盘处的压紧力数值增加明显，则进入S4，查看加速踏板行程，否则维持车辆正常行；

S4、加速踏板行程传感器实时监测加速踏板行程，若加速踏板行程迅速减少至零，加速踏板行程传感器未触发且行程一直维持为0，或加速踏板行程迅速增加且行程变化率超过设定阈值，则进入S5，否则维持车辆正常行驶状态；

S5、控制单元主动增压，进入S6；

S6、进入紧急制动模式，启动紧急制动策略，进入S7；

S7、若驾驶员右脚踏上制动踏板，制动踏板开关触发，则切换至普通制动模式。

本发明还提供一种汽车紧急制动控制系统，包括：制动控制器、摄像头和智能穿戴设备；

所述摄像头设置在驾驶舱内，与所述制动控制器信号连接，用于采集驾驶员的面部表情；

所述智能穿戴设备与所述制动控制器信号连接，用于监测驾驶员的心率；

所述制动控制器根据所述心率和所述面部表情判断驾驶员的紧张程度，并根据所述紧张程度判断汽车是否需要进入紧急制动；如果是，则控制车辆进入紧急制动模式，使制动器制动力逐步增大，直至驾驶员的右脚踩上制动踏板。

优选的，还包括：压力传感器；

所述压力传感器设置在汽车方向盘上，所述压力传感器与制动控制器信号连接，用于以检测驾驶员对方向盘的压紧力；

所述制动控制器根据所述压紧力的变化情况判断方向盘压力是否发生激剧变化，如果是，则控制车辆进入紧急制动模式。

优选的，还包括：行程传感器；

所述行程传感器设置在加速踏板上，并与所述制动控制器信号连接，用于检测加速踏板行程；

所述制动控制器根据所述加速踏板行程的变化情况判断加速踏板行程是否快速变小；如果所述加速踏板行程在设定时间内快速变小至0，或加速踏板行程传感器未触发，行程一直维持为0，则控制车辆进入紧急制动模式；

所述制动控制器在所述加速踏板行程在设定时间内快速变大时，计算加速踏板行程的变化率，并在所述变化率超出设定阈值，且驾驶员的紧张程度达到危险级时判定驾驶员误踩加速踏板，控制车辆进入紧急制动模式。

优选的，还包括：触动开关；

所述触动开关设置在制动踏板上，并与所述制动控制器信号连接，用于检测制动踏板是否被驾驶员被踩下；所述制动控制器制动踏板被踩下时控制车辆进入普通制动模式。

本发明提供一种汽车紧急制动控制方法及系统，采集驾驶员的身体反应来判断车辆是否需要进入紧急制动模式，以提前对车辆进行紧急制动控制，有效地减少了驾驶员自身操作的反应过程，解决现有车辆在行驶遇到突发情况需要制动时，驾驶员的反应时间会造成车辆制动不及时的问题，能够减小紧急制动距离，提高制动系统性能和行驶安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的具体实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是本发明提供的一种汽车紧急制动控制方法的示意图。

图2是本发明提供的汽车制动减速度与时间的关系示意图。

图3是本发明实施例提供的一种汽车紧急制动控制逻辑的示意图。

图4是本发明实施例提供的一种汽车紧急制动控制策略的示意图。

图5是本发明提供的一种汽车紧急制动控制系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。

针对当前车辆在行驶遇到突发情况需要制动时，驾驶员的反应时间会造成车辆制动不及时的问题，本发明提供一种汽车紧急制动控制方法及系统，解决现有车辆在行驶遇到突发情况需要制动时，驾驶员的反应时间会造成车辆制动不及时的问题，能够减小紧急制动距离，提高制动系统性能和行驶安全性。

如图1所示，一种汽车紧急制动控制方法，包括：

101：在驾驶舱内设置摄像头，以采集驾驶员的面部表情，制动控制器接收所述摄像头采集的所述面部表情。

102：设置智能穿戴设备，以监测驾驶员的心率，并将所述心率发送至所述制动控制器。

103：所述制动控制器根据所述心率和所述面部表情判断驾驶员的紧张程度，并根据所述紧张程度判断汽车是否需要进入紧急制动。

104：如果是，则控制车辆进入紧急制动模式，使制动器制动力逐步增大，直至驾驶员的右脚踩上制动踏板。

在实际应用中，如图2所示，为汽车制动减速度与时间的关系。线1为一般制动减速度与时间的关系，当驾驶员发现前方的路况和车况需要紧急制动时，并没有立刻行动(图中的a点)，经过时间t1后才意识到应该进行紧急制动(b点)，并移动右脚，再经过t2时间右脚才踩着制动踏板(c点)，之后制动踏板行程逐渐增加，但由于卡钳摩擦片与制动盘之间存在盘片间隙，所以需要经过时间t3(d点)，才有地面制动力起作用，使得汽车开始产生减速度。从d到e点是制动器制动力增长过程，所需时间t4，由e到f是持续制动时间，减速度保持不变。到f点驾驶员松开制动踏板，由f至g制动力消除还需要一段时间。线2为采用紧急制动控制策略时，汽车在紧急制动时减速度与时间的对应关系。当驾驶员发现前方的路况和车况需要紧急制动时，各信号采集与监测装置通过采集驾驶员面部表情、手握方向盘的力度、呼吸心率以及加速踏板松开程度判断是否采用紧急制动策略。若判定需要采用紧急制动策略，在驾驶员右脚踏上制动踏板之前，车辆控制单元便已发出紧急制动指令，采用紧急制动方法，消除盘片间隙，并按照紧急制动策略进行主动增压制动，当驾驶员右脚踩上制动踏板，制动踏板开关触发，切换为正常模式制动策略，制动踏板行程逐渐增加时，制动减速度在原有基础上继续增加。该方法能够根据驾驶员的身体反应(面部表情、手握方向盘的力度、呼吸心率以及加速踏板松开程度)提前对车辆进行紧急制动控制，有效地减少了驾驶员自身操作的反应过程，在驾驶员从意识到需要进行紧急制动到踩着制动踏板这段操作执行时间内，提前消除盘片间隙，进行紧急制动。

该方法还包括：在汽车方向盘上设置压力传感器，以检测驾驶员对方向盘的压紧力，并将所述压紧力发送给所述制动控制器。所述制动控制器根据所述压紧力的变化情况判断方向盘压力是否发生激剧变化，如果是，则控制车辆进入紧急制动模式。

该方法还包括：在加速踏板上设有行程传感器，以检测加速踏板行程，并将所述加速踏板行程发送给所述制动控制器。所述制动控制器根据所述加速踏板行程的变化情况判断加速踏板行程是否快速变小。如果所述加速踏板行程在设定时间内快速变小至0，则控制车辆进入紧急制动模式。

该方法还包括：如果所述加速踏板行程在设定时间内快速变大，则计算加速踏板行程的变化率，并在所述变化率超出设定阈值，且驾驶员的紧张程度达到危险级时判定驾驶员误踩加速踏板，控制车辆进入紧急制动模式。

在实际应用中，车辆行驶时发生突发情况时，驾驶员可能会因精神高度紧张或身体自然应击，会把加速踏板当作制动踏板踩下。在这种情况下，需要车辆进行智能判断，是否为误踩加速踏板。如果是，则控制车辆进入紧急制动模式。

该方法还包括：

在制动踏板开关触发，判断驾驶员是否踩下制动踏板，如果是，则控制车辆进入普通制动模式。

如图3所示，该方法还包括：

S1、通过摄像头实时监测驾驶员面部表情并输入给车载终端，若驾驶员面部被识别为紧张状态，则进入S2，查看驾驶员心率水平，否则维持车辆正常行驶状态；

S2、实时监测驾驶员心率水平并输入给车载终端，若驾驶员心率短时间内增加明显，则进入S3，查看方向盘压力，否则维持车辆正常行驶状态；

S3、实时监测驾驶员手握方向盘的压紧力，若驾驶员手握方向盘处的压紧力数值增加明显，则进入S4，查看加速踏板行程，否则维持车辆正常行；

S4、加速踏板行程传感器实时监测加速踏板行程，若加速踏板行程迅速减少至零，加速踏板行程传感器未触发且行程一直维持为0，或加速踏板行程迅速增加且行程变化率超过设定阈值，则进入S5，否则维持车辆正常行驶状态；

S5、控制单元主动增压，进入S6；

S6、进入紧急制动模式，启动紧急制动策略，进入S7；

S7、若驾驶员右脚踏上制动踏板，制动踏板开关触发，则切换至普通制动模式。

在实际应用中，如图4所示，摄像头可采用TOF摄像头，智能穿戴设备可采用智能手环，加速踏板和制动踏板均可设置有位置传感器和行程传感器，以检测踏板位置或行程。实时采集和监控驾驶员状态信号和车辆信号，包括采集驾驶员面部表情信号，驾驶员心率信号、加速踏板位置信号，制动踏板开关信号，方向盘压力信号等。制动控制器可应用于对应的液压增压单元中，集成在车身稳定系统ESC中，或者集成在电动助力器eBooster中，也可以集成在智能集成制动控制单元IPB中。

可见，本发明提供一种汽车紧急制动控制方法，采集驾驶员的身体反应来判断车辆是否需要进入紧急制动模式，以提前对车辆进行紧急制动控制，有效地减少了驾驶员自身操作的反应过程，解决现有车辆在行驶遇到突发情况需要制动时，驾驶员的反应时间会造成车辆制动不及时的问题，能够减小紧急制动距离，提高制动系统性能和行驶安全性。

相应地，如图5所示，本发明还提供一种汽车紧急制动控制系统，包括：制动控制器、摄像头和智能穿戴设备。所述摄像头设置在驾驶舱内，与所述制动控制器信号连接，用于采集驾驶员的面部表情。所述智能穿戴设备与所述制动控制器信号连接，用于监测驾驶员的心率。所述制动控制器根据所述心率和所述面部表情判断驾驶员的紧张程度，并根据所述紧张程度判断汽车是否需要进入紧急制动；如果是，则控制车辆进入紧急制动模式，使制动器制动力逐步增大，直至驾驶员的右脚踩上制动踏板。

该系统还包括：压力传感器；所述压力传感器设置在汽车方向盘上，所述压力传感器与制动控制器信号连接，用于以检测驾驶员对方向盘的压紧力；所述制动控制器根据所述压紧力的变化情况判断方向盘压力是否发生激剧变化，如果是，则控制车辆进入紧急制动模式。

该系统还包括：行程传感器；所述行程传感器设置在加速踏板上，并与所述制动控制器信号连接，用于检测加速踏板行程；所述制动控制器根据所述加速踏板行程的变化情况判断加速踏板行程是否快速变小；如果所述加速踏板行程在设定时间内快速变小至0，则控制车辆进入紧急制动模式；所述制动控制器在所述加速踏板行程在设定时间内快速变大时，计算加速踏板行程的变化率，并在所述变化率超出设定阈值，且驾驶员的紧张程度达到危险级时判定驾驶员误踩加速踏板，控制车辆进入紧急制动模式。

该系统还包括：触动开关；所述触动开关设置在制动踏板上，并与所述制动控制器信号连接，用于检测制动踏板是否被驾驶员被踩下；所述制动控制器制动踏板被踩下时控制车辆进入普通制动模式。

可见，本发明提供一种汽车紧急制动控制系统，采集驾驶员的身体反应来判断车辆是否需要进入紧急制动模式，以提前对车辆进行紧急制动控制，有效地减少了驾驶员自身操作的反应过程，解决现有车辆在行驶遇到突发情况需要制动时，驾驶员的反应时间会造成车辆制动不及时的问题，能够减小紧急制动距离，提高制动系统性能和行驶安全性。

以上依据图示所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种汽车紧急制动控制方法，其特征在于，包括：

在驾驶舱内设置摄像头，以采集驾驶员的面部表情，制动控制器接收所述摄像头采集的所述面部表情；

设置智能穿戴设备，以监测驾驶员的心率，并将所述心率发送至所述制动控制器；

所述制动控制器根据所述心率和所述面部表情判断驾驶员的紧张程度，并根据所述紧张程度判断汽车是否需要进入紧急制动；

如果是，则控制车辆进入紧急制动模式，使制动器制动力逐步增大，直至驾驶员的右脚踩上制动踏板。

2.根据权利要求1所述的汽车紧急制动控制方法，其特征在于，还包括：

在汽车方向盘上设置压力传感器，以检测驾驶员对方向盘的压紧力，并将所述压紧力发送给所述制动控制器；

所述制动控制器根据所述压紧力的变化情况判断方向盘压力是否发生激剧变化，如果是，则控制车辆进入紧急制动模式。

3.根据权利要求2所述的汽车紧急制动控制方法，其特征在于，还包括：

在加速踏板上设有行程传感器，以检测加速踏板行程，并将所述加速踏板行程发送给所述制动控制器；

所述制动控制器根据所述加速踏板行程的变化情况判断加速踏板行程是否快速变小；

如果所述加速踏板行程在设定时间内快速变小至0，或加速踏板行程传感器未触发，行程一直维持为0，则控制车辆进入紧急制动模式。

4.根据权利要求3所述的汽车紧急制动控制方法，其特征在于，还包括：

如果所述加速踏板行程在设定时间内快速变大，则计算加速踏板行程的变化率，并在所述变化率超出设定阈值，且驾驶员的紧张程度达到危险级时判定驾驶员误踩加速踏板，控制车辆进入紧急制动模式。

5.根据权利要求4所述的汽车紧急制动控制方法，其特征在于，还包括：

在制动踏板开关触发，判断驾驶员是否踩下制动踏板，如果是，则控制车辆进入普通制动模式。

6.根据权利要求5所述的汽车紧急制动控制方法，其特征在于，还包括：

S1、通过摄像头实时监测驾驶员面部表情并输入给车载终端，若驾驶员面部被识别为紧张状态，则进入S2，查看驾驶员心率水平，否则维持车辆正常行驶状态；

S2、实时监测驾驶员心率水平并输入给车载终端，若驾驶员心率短时间内增加明显，则进入S3，查看方向盘压力，否则维持车辆正常行驶状态；

S3、实时监测驾驶员手握方向盘的压紧力，若驾驶员手握方向盘处的压紧力数值增加明显，则进入S4，查看加速踏板行程，否则维持车辆正常行；

S4、加速踏板行程传感器实时监测加速踏板行程，若加速踏板行程迅速减少至零，加速踏板行程传感器未触发且行程一直维持为0，或加速踏板行程迅速增加且行程变化率超过设定阈值，则进入S5，否则维持车辆正常行驶状态；

S5、控制单元主动增压，进入S6；

S6、进入紧急制动模式，启动紧急制动策略，进入S7；

S7、若驾驶员右脚踏上制动踏板，制动踏板开关触发，则切换至普通制动模式。

7.一种汽车紧急制动控制系统，其特征在于，包括：制动控制器、摄像头和智能穿戴设备；

所述摄像头设置在驾驶舱内，与所述制动控制器信号连接，用于采集驾驶员的面部表情；

所述智能穿戴设备与所述制动控制器信号连接，用于监测驾驶员的心率；

所述制动控制器根据所述心率和所述面部表情判断驾驶员的紧张程度，并根据所述紧张程度判断汽车是否需要进入紧急制动；如果是，则控制车辆进入紧急制动模式，使制动器制动力逐步增大，直至驾驶员的右脚踩上制动踏板。

8.根据权利要求7所述的汽车紧急制动控制系统，其特征在于，还包括：压力传感器；

所述压力传感器设置在汽车方向盘上，所述压力传感器与制动控制器信号连接，用于以检测驾驶员对方向盘的压紧力；

所述制动控制器根据所述压紧力的变化情况判断方向盘压力是否发生激剧变化，如果是，则控制车辆进入紧急制动模式。

9.根据权利要求8所述的汽车紧急制动控制系统，其特征在于，还包括：行程传感器；

所述行程传感器设置在加速踏板上，并与所述制动控制器信号连接，用于检测加速踏板行程；

所述制动控制器根据所述加速踏板行程的变化情况判断加速踏板行程是否快速变小；如果所述加速踏板行程在设定时间内快速变小至0，或加速踏板行程传感器未触发，行程一直维持为0，则控制车辆进入紧急制动模式；

所述制动控制器在所述加速踏板行程在设定时间内快速变大时，计算加速踏板行程的变化率，并在所述变化率超出设定阈值，且驾驶员的紧张程度达到危险级时判定驾驶员误踩加速踏板，控制车辆进入紧急制动模式。

10.根据权利要求9所述的汽车紧急制动控制系统，其特征在于，还包括：触动开关；

所述触动开关设置在制动踏板上，并与所述制动控制器信号连接，用于检测制动踏板是否被驾驶员被踩下；所述制动控制器制动踏板被踩下时控制车辆进入普通制动模式。