一种车辆及防误踩控制方法和装置与流程

1.本发明属于车辆安全控制技术领域，具体涉及一种车辆及防误踩控制方法和装置。


背景技术：

2.在稳步提升的新能源汽车技术的支撑下，新能源汽车逐渐成为市场上的主流产品。新能源车辆一般采用电机执行动力输出，电机特性较传统发动机特性而言，在低速段时，电机输出扭矩更大，动力性更好。而且，新能源车辆起步时整车较传统发动机车辆噪声更低，再加上新能源营运车辆使用过程中存在驾驶操作强度大、运营环境复杂等场景，近年来因驾驶员误踩油门导致的新能源车辆安全事故占比较高。为进一步提高新能源车辆驾驶安全性，需对驾驶员误踩油门情况进行检测，降低驾驶员误踩油门导致安全风险发生的概率。
3.当前油门防误踩技术大致从两个方向进行开发应用。其一为加装硬件或传感器，通过障碍物识别或传感器反馈的油门踏板压力值等信息进行油门误踩判断。例如，申请公布号为cn10696612a的中国发明专利公开了一种避免汽车油门误踏控制方法和系统，该系统在汽车前保和汽车后保分别安装四个雷达，用以检测汽车周围是否存在障碍物，雷达检测障碍物距离车身的距离信号，然后结合油门踏板位移信号、行车速度及挡位信号等判断是否触发油门误踩。申请公布号为cn112026516a的中国发明专利公开了一种油门踏板误操作判别方法及防误踩系统，该系统利用油门踏板力度判断突发情况下的油门误踩，采用油门踏板力度和油门踏板开度共同判断一般情况下的油门误踩。该种方向的油门误踩判断均需加装硬件，提升整车成本，另外雷达还存在环境适应性差问题，油门踏板压力传感器存在压力值无法准确判断油门误踩的情况。其二为通过软件方式实现油门误踩的判断，然后对车辆动力进行干预。例如，申请公布号为cn110466351a的中国发明专利公开了一种客车防油门误踩的检测控制方法，该方法主要依据刹车信号和油门信号进行油门误踩的判断，但是随着hold功能的逐渐推广应用，该方法的适应性逐渐降低，另外该方法中油门误踩后所进行的驱动力干预及制动力干预会驾驶操作影响很大，甚至可能造成后车追尾等安全风险的发生。而且，现有技术中的防误踩检测与控制，主要针对的是车辆低速运行阶段，而且在车辆驻车情况下也常常出现防误踩的情况，例如驾驶员的驾驶习惯为先踩油门再松手刹，稍不注意驾驶员便会出现油门被踩过快过深的情况，此时再松手刹，极易出现车辆突然窜出的情况，不仅影响驾驶体验，且极易造成安全事故。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种车辆及防误踩控制方法和装置，用以解决现有技术中在驻车阶段极易出现安全事故的问题。
5.为解决上述技术问题，本发明所提供的技术方案以及技术方案对应的有益效果如下：
6.本发明的一种防误踩控制方法，包括基于驻车状态的控制方法，所述基于驻车状态的控制方法包括如下步骤：在车辆处于驻车状态时，采集油门踏板开度信号并判断：若油门踏板开度大于油门踏板开度告警阈值，则控制车辆进行告警；若油门踏板开度大于油门踏板开度危险阈值，且车辆由驻车状态转变为解除驻车状态，则控制车辆激活油门防误踩功能；油门踏板开度告警阈值小于油门踏板开度危险阈值。
7.上述技术方案的有益效果为：在车辆处于驻车状态时，若油门踏板被踩下过深，此时通过告警方式来提醒驾驶员此时油门被踩下且过深，需注意安全，警示驾驶员对此行为进行注意；在油门踏板被踩下过深时，车辆由驻车状态转变为解除驻车状态，也即手刹松开时刻油门踏板开度过大，此时激活油门防误踩功能，以对车辆动力进行介入与控制，防止驾驶员踩油门松手刹导致车辆突然窜出的情况出现，保证驾驶体验的同时避免了事故发生。
8.进一步地，还包括基于上坡状态的控制方法，所述基于上坡状态的控制方法包括如下步骤：在车辆处于上坡状态、且为静止起步状态时，控制车辆退出油门防误踩功能；其中，所述上坡状态是指车辆处于前进挡且车辆所处坡度大于坡度正值阈值、或者车辆处于倒车挡且车辆所处坡度小于坡度负值阈值。
9.上述技术方案的有益效果为：在车辆处于上坡状态时控制车辆退出油门防误踩功能，保证车辆半坡起步时不受影响，降低车辆坡道行车时的溜车风险。
10.进一步地，还包括基于行车状态的控制方法，所述基于行车状态的控制方法包括如下步骤：在车辆处于行车状态时，采集车速信号和油门踏板开度信号并判断：若车速处于极低速区间且油门踏板开度变化情况表现为轻度快速，则控制车辆进行告警；若车速处于极低速区间、油门踏板开度变化情况表现为中度快速且车辆有扭矩输出，则控制车辆激活油门防误踩功能；若车速处于低速区间、油门踏板开度变化情况表现为重度快速且车辆有扭矩输出，则控制车辆激活油门防误踩功能；其中，所述极低速区间的速度最大值小于低速区间的速度最小值；表现为轻度快速时的油门踏板开度变化率小于表现为中度快速时的油门踏板开度变化率，表现为中度快速时的油门踏板开度变化率小于表现为重度快速时的油门踏板开度变化率。
11.上述技术方案的有益效果为：依据车速大小和油门踏板开度信号变化情况来控制车辆进行告警，最大限度降低对驾驶员正常驾驶的干扰；并根据车速大小和油门踏板开度信号变化情况来激活油门防误踩功能，保证车辆安全驾驶。
12.进一步地，所述轻度快速是指，油门踏板开度变化率大于第一开度变化阈值且小于等于第二开度变化阈值；所述中度快速是指，起始油门踏板开度小于等于起始开度阈值，油门踏板开度实时变化率大于第二开度变化阈值，且油门踏板开度平均变化率大于第二开度变化阈值；所述重度快速是指，起始油门踏板开度小于等于起始开度阈值，油门踏板开度实时变化率大于第三开度变化阈值，且油门踏板开度平均变化率大于第三开度变化阈值；第一开度变化阈值小于第二开度变化阈值，第二开度变化阈值小于第三开度变化阈值。
13.进一步地，所述防误踩功能包括控制车辆限速；油门踏板开度大于油门踏板开度危险阈值且车辆由驻车状态转变为解除驻车状态时所对应的油门防误踩功能为控制车辆限速至第一车速阈值；车速处于极低速区间、油门踏板开度变化情况表现为中度快速且车辆有扭矩输出时所对应的油门防误踩功能为控制车辆限速至第一车速阈值；车速处于低速区间、油门踏板开度变化情况表现为重度快速且车辆有扭矩输出时所对应的油门防误踩功
能为：若车辆处于前进挡则控制车辆限速至第二速度阈值，若车辆处于倒车挡则控制车辆限速至第一速度阈值；第一速度阈值小于第二速度阈值。
14.进一步地，激活油门防误踩功能后，待油门踏板完全松开后控制车辆退出油门防误踩功能。
15.进一步地，所述油门踏板开度告警阈值为20％，所述油门踏板开度危险阈值为70％。
16.本发明的一种防误踩控制装置，包括存储器和处理器，所述处理器用于执行存储在存储器中的计算机指令以实现上述介绍的防误踩控制方法，并达到与该方法相同的有益效果。
17.本发明的一种车辆，包括车辆本体，还包括用于检测油门踏板开度信号的油门踏板开度信号检测传感器和防误踩控制装置，所述防误踩控制装置包括存储器和处理器，所述处理器用于执行存储在存储器中的计算机指令以实现上述介绍的防误踩控制方法，并达到与该方法相同的有益效果。
附图说明
18.图1是本发明的防误踩控制方法的流程图；
19.图2是本发明的防误踩控制装置的结构图。
具体实施方式
20.下面结合附图和实施例，对本发明进行进一步的详细说明。
21.车辆实施例：
22.本发明的一种车辆实施例，为新能源车辆，包括车辆本体，还包括动力系统、仪表、多种传感器和防误踩控制装置。多种传感器包括用于检测车辆速度的车速传感器、用于检测油门踏板开度的油门踏板开度传感器和用于检测车辆姿态的陀螺仪；防误踩控制装置包括整车控制器和存储器。
23.整车控制器为整个车辆的逻辑处理单元，整车控制器与三种传感器均连接，用于获取这三种传感器检测的信息，其中，整车控制器可以根据陀螺仪检测的车辆姿态信息计算出车辆当前所处的坡度情况；整车控制器还与动力系统连接，用于驱动整车行驶；整车控制器还可以获取车辆的各种挡位信息和手刹信息，挡位包括r挡和d挡；整车控制器还与仪表连接，可以在仪表上显示对驾驶员进行提醒的信息。整车控制器综合这些信息，执行存储在存储器中的计算机指令可以实现本发明的一种防误踩控制方法，该方法包括基于上坡状态的控制方法、基于驻车状态的控制方法和基于行车状态的控制方法。下面结合图1，对整个方法进行详细介绍。
24.一、基于上坡状态的控制方法。
25.整车控制器依据陀螺仪检测的车辆姿态信息进行计算处理确定车辆所处的道路信息，并结合车辆挡位信息，判断车辆是否处于上坡状态且为静止起步状态，该上坡状态是指车辆当前为d挡(前进挡)且所处坡度大于5％(即坡度正值阈值)、或者当前为r挡(倒车挡)且所处坡度小于-5％(即坡度负值阈值)：若车辆处于上坡状态、且为静止起步状态，则控制车辆退出防误踩功能。
26.该基于上坡状态的方法控制车辆在车辆半坡起步时退出防误踩功能，确保车辆在半坡起步时不会受到限速影响，降低车辆坡道行车时溜车的风险。
27.二、基于驻车状态的控制方法。
28.整车控制器判断车辆是否处于驻车状态(即手刹信号为有效状态)，依据油门踏板开度传感器检测的油门踏板开度信号进行判断处理：若手刹信号持续保持为有效状态，但油门踏板开度大于20％(即油门踏板开度告警阈值)，此时整车控制器通过仪表提醒“油门已踩下，动力已输出，请注意安全”；若油门踏板开度大于70％(即油门踏板开度危险阈值)，且车辆由驻车状态转换为解除驻车状态，即手刹信号由有效状态转换为无效状态，则控制车辆激活防误踩功能，即控制车辆限速至5km/h(即第一车速阈值)并通过仪表进行警示，在油门踏板完全松开后仪表警示小时，否则一致执行限速5km/h及仪表警示。
29.该基于驻车状态的方法在手刹信号持续保持为无效状态但油门被踩下时，仅对驾驶员进行提醒工作，防止油门踩踏过深时松手刹的情况出现，减少驾驶员不必要的踩油门松手刹驾驶操作。在油门踏板被踩踏较深但松手刹时刻介入动力干预手段，即激活防误踩功能，对车辆进行限速，避免驾驶员踩油门松手刹导致车辆突然窜出的情况。
30.三、基于行车状态的控制方法。
31.整车控制器判断车辆是否处于行车状态(非驻车状态)，依据车速传感器采集的车速信号和油门踏板开度传感器检测的油门踏板开度信号进行判断处理：
32.若车速处于[0,7)km/h区间(即极低车速区间)内(包括车辆由静止起步状态)，且整车控制器计时0.8s时间内油门踏板开度已达95％以上，此时整车控制器判定油门踏板开度变化情况表现为轻度快速，即判定驾驶员踩油门较快较深，此时通过仪表进行报警提示“起步油门过快，请注意安全”，同时发出“滴滴”报警声，用于提示驾驶员应该缓踩油门起步，但此时仅进行仪表警示，并不对车辆动力进行干预。当驾驶员持续保持当前油门开度，仪表提示最长可达1min，但是若在1min以内，驾驶员松油门踏板至85％以下时，仪表提示消失。
[0033]
若车速处于[0,7)km/h区间(即极低车速区间)内，且起始油门踏板开度小于等于30％(即起始开度阈值)，油门踏板开度实时变化率大于4％/10ms(即第二开度变化阈值)、且至油门踏板开度大于等于95％的平均变化率大于4％/10ms(转化为从0％到100％的时间为0.25s以内)、以及车辆有扭矩输出时，此时整车控制器判定油门踏板开度变化情况表现为中度快速，此时控制车辆激活油门防误踩功能，即控制车辆限速5km/h，并通过仪表提示“油门过快，请注意安全”，且伴随有声音报警。此处涉及的油门踏板开度实时变化率和油门踏板开度平均变化率的区别在于，实时变化率是最近一个计算周期的油门踏板开度变化率，平均变化率是最近多个计算周期的油门踏板开度变化率的平均值。
[0034]
若车速处于[7,15)km/h区间(即低车速区间)内，且起始油门踏板开度小于等于30％，油门踏板开度变化率大于7％/10ms、且至油门踏板开度大于等于95％的平均变化率大于7％/10ms(转化为从0％到100％的时间为0.14s以内)、以及车辆有扭矩输出时，此时整车控制器判定油门踏板开度变化情况表现为重度快速，此时控制车辆激活油门防误踩功能，即在车辆处于d挡时限速至15km/h(即第二速度阈值)，r挡时限速至5km/h，并通过仪表提示“油门过快，请注意安全”，且伴随有声音报警。
[0035]
该基于行车状态的控制方法，针对不同油门踩下速度区分仅作提示或增加动力干
预，最大限度降低对驾驶员正常驾驶的干扰；且不同车速区间执行不同动力干预方式，保障驾驶员二次操作。
[0036]
上述三种控制方法，在激活油门防误踩功能后，车辆均限速行驶，完全松开油门后，正常速度踩下油门加速(踩下油门踏板的起始油门踏板开度、油门踏板开度变化率和幅值不满足油门防误踩功能激活条件)，限速取消，车辆可正常加速行驶。若再次快速踩下(满足油门防误踩功能激活条件)，再次激活低速油门防误踩功能，车辆限速行驶，仪表提示“油门过快，请注意安全”，且伴随有声音报警。
[0037]
本发明的防误踩控制方法中涉及的各种阈值，包括油门踏板开度告警阈值、油门踏板开度危险阈值、第一速度阈值、第二车速阈值、起始开度阈值等，以及各种区间，包括低车速区间、极低车速区间，均是可根据实车情况进行标定与调整的。例如，极低车速区间的最大值可设置为6-8km/h，低车速区间的最大值可设置为13-15km/h。
[0038]
综上，本发明具有如下特点：(1)油门防误踩关联坡度信息，确保车辆半坡起步时不受影响，降低车辆坡道行车时的溜车风险。(2)油门防误踩依据车速及油门踩下速度分情况执行不同处理逻辑，针对不同油门踩下速度区分仅作提示或增加动力干预，最大限度降低对驾驶员正常驾驶的干扰，不同车速区间执行不同动力干预方式，保障驾驶员二次操作。
[0039]
装置实施例：
[0040]
本发明的一种防误踩控制装置实施例，如图2所示，包括存储器、处理器和内部总线，处理器、存储器之间通过内部总线完成相互间的通信和数据交互。存储器包括至少一个存储于存储器中的软件功能模块，处理器通过运行存储在存储器中的软件程序以及模块，执行各种功能应用以及数据处理，实现本发明的车辆实施例中介绍的一种防误踩控制方法。
[0041]
其中，处理器可以为微处理器mcu、可编程逻辑器件fpga等处理装置，也可为车辆实施例中介绍的整车控制器。存储器可为利用电能方式存储信息的各式存储器，例如ram、rom等；也可为利用磁能方式存储信息的各式存储器，例如硬盘、软盘、磁带、磁芯存储器、磁泡存储器、u盘等；还可为利用光学方式存储信息的各式存储器，例如cd、dvd等；当然，还可为其他方式的存储器，例如量子存储器、石墨烯存储器等。
[0042]
方法实施例：
[0043]
本发明的一种防误踩控制方法实施例，同车辆实施例中介绍的防误踩控制方法一样，其整体流程如图1所示，由于在车辆实施例中对该方法已做了详细介绍，这里不再赘述。

技术特征：
1.一种防误踩控制方法，其特征在于，包括基于驻车状态的控制方法，所述基于驻车状态的控制方法包括如下步骤：在车辆处于驻车状态时，采集油门踏板开度信号并判断：若油门踏板开度大于油门踏板开度告警阈值，则控制车辆进行告警；若油门踏板开度大于油门踏板开度危险阈值，且车辆由驻车状态转变为解除驻车状态，则控制车辆激活油门防误踩功能；油门踏板开度告警阈值小于油门踏板开度危险阈值。2.根据权利要求1所述的防误踩控制方法，其特征在于，还包括基于上坡状态的控制方法，所述基于上坡状态的控制方法包括如下步骤：在车辆处于上坡状态、且为静止起步状态时，控制车辆退出油门防误踩功能；其中，所述上坡状态是指车辆处于前进挡且车辆所处坡度大于坡度正值阈值、或者车辆处于倒车挡且车辆所处坡度小于坡度负值阈值。3.根据权利要求1所述的防误踩控制方法，其特征在于，还包括基于行车状态的控制方法，所述基于行车状态的控制方法包括如下步骤：在车辆处于行车状态时，采集车速信号和油门踏板开度信号并判断：若车速处于极低速区间且油门踏板开度变化情况表现为轻度快速，则控制车辆进行告警；若车速处于极低速区间、油门踏板开度变化情况表现为中度快速且车辆有扭矩输出，则控制车辆激活油门防误踩功能；若车速处于低速区间、油门踏板开度变化情况表现为重度快速且车辆有扭矩输出，则控制车辆激活油门防误踩功能；其中，所述极低速区间的速度最大值小于低速区间的速度最小值；表现为轻度快速时的油门踏板开度变化率小于表现为中度快速时的油门踏板开度变化率，表现为中度快速时的油门踏板开度变化率小于表现为重度快速时的油门踏板开度变化率。4.根据权利要求3所述的防误踩控制方法，其特征在于，所述轻度快速是指，油门踏板开度变化率大于第一开度变化阈值且小于等于第二开度变化阈值；所述中度快速是指，起始油门踏板开度小于等于起始开度阈值，油门踏板开度实时变化率大于第二开度变化阈值，且油门踏板开度平均变化率大于第二开度变化阈值；所述重度快速是指，起始油门踏板开度小于等于起始开度阈值，油门踏板开度实时变化率大于第三开度变化阈值，且油门踏板开度平均变化率大于第三开度变化阈值；第一开度变化阈值小于第二开度变化阈值，第二开度变化阈值小于第三开度变化阈值。5.根据权利要求3所述的防误踩控制方法，其特征在于，所述防误踩功能包括控制车辆限速；油门踏板开度大于油门踏板开度危险阈值且车辆由驻车状态转变为解除驻车状态时所对应的油门防误踩功能为控制车辆限速至第一车速阈值；车速处于极低速区间、油门踏板开度变化情况表现为中度快速且车辆有扭矩输出时所对应的油门防误踩功能为控制车辆限速至第一车速阈值；车速处于低速区间、油门踏板开度变化情况表现为重度快速且车辆有扭矩输出时所对
应的油门防误踩功能为：若车辆处于前进挡则控制车辆限速至第二速度阈值，若车辆处于倒车挡则控制车辆限速至第一速度阈值；第一速度阈值小于第二速度阈值。6.根据权利要求3所述的防误踩控制方法，其特征在于，激活油门防误踩功能后，待油门踏板完全松开后控制车辆退出油门防误踩功能。7.根据权利要求1所述的防误踩控制方法，其特征在于，所述油门踏板开度告警阈值为20％，所述油门踏板开度危险阈值为70％。8.一种防误踩控制装置，其特征在于，包括存储器和处理器，所述处理器用于执行存储在存储器中的计算机指令以实现如权利要求1～7任一项所述的防误踩控制方法。9.一种车辆，包括车辆本体，其特征在于，还包括用于检测油门踏板开度信号的油门踏板开度信号检测传感器和防误踩控制装置，所述防误踩控制装置包括存储器和处理器，所述处理器用于执行存储在存储器中的计算机指令以实现如权利要求1～7任一项所述的防误踩控制方法。

技术总结
本发明属于车辆安全控制技术领域，具体涉及一种车辆及防误踩控制方法和装置。该方法在车辆处于驻车状态时，采集油门踏板开度信号并判断：若油门踏板开度大于油门踏板开度告警阈值，则控制车辆进行告警；若油门踏板开度大于油门踏板开度危险阈值，且车辆由驻车状态转变为解除驻车状态，则控制车辆激活油门防误踩功能；油门踏板开度告警阈值小于油门踏板开度危险阈值。本发明在车辆处于驻车状态时通过两种方式避免安全事故发生，第一种为警告，第二种为激活油门防误踩功能，不仅能最大限度降低对驾驶员正常驾驶的干扰，而且可以在手刹松开时刻油门踏板开度过大时对车辆动力进行限制，防止驾驶员踩油门松手刹导致车辆突然窜出的情况出现。况出现。况出现。


技术研发人员：彭金雷 刘宗剑 夏天星 黄琨 李涛 郭潇然
受保护的技术使用者：宇通客车股份有限公司
技术研发日：2021.12.27
技术公布日：2023/7/4