工程车辆防护控制方法及工程车辆与流程

1.本发明涉及工程车辆技术领域，尤其涉及一种工程车辆防护控制方法及工程车辆。


背景技术：

2.纯电动工程车辆如纯电动装载机普遍使用动力电池，并将动力电池作为整车配重。从整车布置角度考虑，动力电池应尽可能地集中放置在车辆后部，但这样势必会造成纯电动装载机后部盲区范围远大于燃油装载机，极大地增大了驾驶危险性。
3.为了解决上述技术问题，目前主要采用两种方案，其一是通过加装360
°
环视系统，使驾驶员可以在驾驶室内观测到整车周围环境，但如果装载机处于能见度极低的作业环境中，该种方式的效果会大打折扣。其二是通过增大主动防护雷达进行环境感知，并通过控制器主动干预车辆驾驶，降低驾驶危险性。此种方式虽然不受工作环境限制，可以避免绝大多数潜在的碰撞情况，但由于雷达探测存在盲区，仍然存在很大的碰撞风险。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提出一种工程车辆防护控制方法及工程车辆，能够解决工程车辆后部及侧向视野盲区存在较大碰撞风险的问题。
5.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
6.工程车辆防护控制方法，工程车辆的后部设置有后部雷达探测装置，用于检测工程车辆后部的障碍物与工程车辆后部之间的距离；在收到倒车指令时，执行以下步骤：
7.获取工程车辆的目标部位和距离所述目标部位最近的障碍物之间的距离，所述目标部位包括工程车辆的后部和工程车辆的侧部；
8.在所述目标部位和距离所述目标部位最近的障碍物之间的距离大于最大安全制动距离，且不大于动态安全制动距离时，发出第一报警提示，以提醒驾驶员控制工程车辆进行制动；
9.在目标部位和距离所述目标部位最近的障碍物之间的距离大于最小安全制动距离，且不大于所述最大安全制动距离时，控制工程车辆以目标制动加速度进行减速制动；
10.在目标部位和距离所述目标部位最近的障碍物之间的距离不大于所述最小安全制动距离时，控制工程车辆进强制行制动。
11.作为上述工程车辆防护控制方法的一种可选技术方案，所述目标部位为工程车辆的后部时的所述最小安全制动距离按照以下步骤获取：
12.获取工程车辆的实际车速和实际载重，基于工程车辆的车速、工程车辆的载重和最大制动加速度之间的对应关系，查询与工程车辆的实际车速和实际载重对应的最大制动加速度；
13.根据工程车辆的实际车速v和所查询到的最大制动加速度a
max
计算最小安全制动距离s
min
，s
min
＝v2/2a
max
。
14.作为上述工程车辆防护控制方法的一种可选技术方案，所述目标部位为工程车辆的后部时的所述最大安全制动距离按照以下步骤获取：
15.获取工程车辆的实际车速和实际载重，基于工程车辆的车速、工程车辆的载重和最小制动加速度之间的对应关系，查询与工程车辆的实际车速和实际载重对应的最小制动加速度；
16.根据工程车辆的实际车速v和所述最小制动加速度a
min
计算最大安全制动距离s
max
，s
max
＝v2/2a
min
。
17.作为上述工程车辆防护控制方法的一种可选技术方案，将所述目标部位为工程车辆的后部时的所述动态安全制动距离记为s
动态
，s
动态
＝s
max
+
△
s1，
△
s1为大于零的安全制动报警提示距离，表示由发出第一次制动报警提示至收到制动信号所需的时间内工程车辆的行驶距离；
18.△
s1＝v
安全
t－a
安全
t2/2，其中，v
安全
表示工程车辆后部和距离其最近的障碍物之间的距离等于所述动态安全制动距离时工程车辆的车速；a
安全
表示工程车辆后部和距离其最近的障碍物之间的距离等于所述动态安全制动距离时工程车辆的加速度；t表示由第一次发出第一报警提示至收到制动信号所需的时间，t为已知值。
19.作为上述工程车辆防护控制方法的一种可选技术方案，所述目标部位为工程车辆的后部时的所述目标制动加速度按照以下步骤获取：
20.根据工程车辆的后部和距离其最近的障碍物之间距离s
实际
以及工程车辆的实际车速v计算目标制动加速度a
目标
；a
目标
＝v2/2(s
实际
－
△
s2)，
△
s2表示控制工程车辆制动减速至车速为零时所允许的工程车辆后部和距离其最近的障碍物之间的最小距离。
21.作为上述工程车辆防护控制方法的一种可选技术方案，所述目标部位为工程车辆的后部时，若工程车辆处于倒车转向状态时有障碍物进入工程车辆后部的雷达探测盲区，则控制工程车辆以进行强制制动，或估算工程车辆的后部和距离其最近的障碍物之间的距离，将所估算的距离作为后部雷达探测装置所检测到的工程车辆的后部和距离其最近的障碍物之间的距离。
22.作为上述工程车辆防护控制方法的一种可选技术方案，将工程车辆的后部和距离其最近的障碍物之间的距离记为s
实际
，将工程车辆的侧部和距离其最近的障碍物之间的距离记为s
′
实际
；
23.若s
′
实际
骤增且s
实际
先骤减后增大再维持不变，则确定有障碍物进入工程车辆后部的雷达探测盲区。
24.作为上述工程车辆防护控制方法的一种可选技术方案，估算工程车辆的后部和距离其最近的障碍物之间的距离，包括：
25.确定s
实际
先骤减后增大再维持不变这一过程中的最小值作为估算的工程车辆的后部和距离其最近的障碍物之间的距离s
估算
。
26.作为上述工程车辆防护控制方法的一种可选技术方案，在所述目标部位为工程车辆的侧部时，控制工程车辆进行强制制动的同时，控制工程车辆的实际车速不低于预设车速。
27.为了实现上述目的，本发明还提供了一种工程车辆，采用上述任一方案所述的工程车辆防护控制方法控制工程车辆。
28.本发明有益效果：本发明提供的工程车辆防护控制方法及工程车辆，实时地监控工程车辆的目标部位和距离其最近的障碍物之间的距离，在目标部位和距离目标部位最近的障碍物之间的距离大于最大安全制动距离，且不大于动态安全制动距离时，发出第一报警提示，以提示驾驶员工程车辆的目标部位和距离其最近的障碍物之间的距离较小，存在碰撞风险需要及时控制工程车辆进行制动，并提醒驾驶员之后若未收到来自驾驶员的制动指令工程车辆将会触发减速制动或强制制动；在目标部位和距离目标部位最近的障碍物之间的距离大于最小安全制动距离，且不大于最大安全制动距离，强制控制工程车辆以目标制动加速度进行减速制动；在目标部位和距离目标部位最近的障碍物之间的距离不大于最小安全制动距离时，强制控制工程车辆进行制动，实现在尽可能地保证驾驶员安全的前提下，防止工程车辆后部和障碍物碰撞，在不更改后部雷达探测装置和侧部雷达探测装置的前提下，提高了工程车辆倒车时的安全性能。
附图说明
29.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
30.图1是本发明实施例提供的工程车辆防护控制方法的流程图；
31.图2是本发明实施例提供的动态安全制动距离、最大安全制动距离以及最小安全制动距离之间的大小关系图；
32.图3是本发明实施例提供的目标部位为工程车辆的后部时工程车辆防护控制方法的流程图；
33.图4是本发明实施例提供的目标部位为工程车辆的侧部时工程车辆防护控制方法的流程图。
具体实施方式
34.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
35.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
36.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示
第一特征水平高度小于第二特征。
37.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
38.本实施例提供了一种工程车辆防护控制方法，用于纯电动工程车辆，如纯电动装载机，以解决工程车辆后部及侧向视野盲区存在较大碰撞风险的问题。
39.图1是本实施例提供的工程车辆防护控制方法的第一流程图，如图1所示，该工程车辆防护控制方法包括以下步骤：
40.s10、在收到工程倒车指令时，获取工程车辆的目标部位和距离目标部位最近的障碍物之间的距离。
41.其中，目标部位包括工程车辆的后部和工程车辆的侧部。工程车辆的后部设置有后部雷达探测装置，用于检测工程车辆后部的障碍物与工程车辆后部之间的距离。工程车辆的侧部设置有侧部雷达探测装置，用于检测工程车辆侧部的障碍物与工程车辆侧部之间的距离。
42.s11、在目标部位和距离目标部位最近的障碍物之间的距离大于最大安全制动距离，且不大于动态安全制动距离时，发出第一报警提示，以提醒驾驶员控制工程车辆进行制动。
43.在目标部位和距离目标部位最近的障碍物之间的距离大于最大安全制动距离，且不大于动态安全制动距离时，说明工程车辆的目标部位和距离其最近的障碍物之间的距离较小，通过发出第一报警提示的方式提醒驾驶员控制工程车辆进行制动，以防止工程车辆的后部与障碍物发生碰撞。
44.s12、在目标部位和距离目标部位最近的障碍物之间的距离大于最小安全制动距离，且不大于最大安全制动距离时，强制控制工程车辆以目标制动加速度进行减速制动。
45.同时步骤s11中，所发出的报警提示，还包括若驾驶员不控制工程车辆进行制动，之后将会触发减速制动或强制制动，在实现保证行车安全的基础上，提醒驾驶员做好准备，以应对接下来的减速制动或强制制动，以保证工程车辆制动过程中驾驶员的安全性。
46.在目标部位和距离目标部位最近的障碍物之间的距离大于最小安全制动距离，且不大于最大安全制动距离时，说明此时工程车辆的目标部位和距离其最近的障碍物之间的距离进一步缩小了，且在提醒驾驶员控制工程车辆进行制动之后，未收到来自驾驶员的制动指令，为了确保行车安全，此时触发减速制动，即强制控制控制工程车辆以目标制动加速度进行减速制动。
47.s13、在目标部位和距离目标部位最近的障碍物之间的距离不大于最小安全制动距离时，控制工程车辆进行强制制动。
48.目标部位和距离目标部位最近的障碍物之间的距离不大于最小安全制动距离时，说明此时工程车辆的目标部位和距离其最近的障碍物之间的距离已经很进了，发生碰撞的概率较大。为了确保行车安全，此时触发强制制动，即强制控制工程车辆以最大制动力进行制动。
49.可选地，根据工程车辆的目标部位，将工程车辆防护控制包括后部防护控制模式
和侧部防护控制模式，在收到倒车指令时，实时地监控工程车辆的后部和距离其最近的障碍物之间的距离，在工程车辆的后部和距离其最近的障碍物之间的距离不大于工程车辆后部所对应的动态安全制动距离时，触发后部防护模式，根据工程车辆的后部和距离其最近的障碍物之间的距离控制工程车辆。在收到倒车指令时，实时地监控工程车辆的侧部和距离其最近的障碍物之间的距离，在工程车辆的侧部和距离其最近的障碍物之间的距离不大于工程车辆侧部所对应的动态安全制动距离时，触发侧部防护模式，根据工程车辆的侧部和距离其最近的障碍物之间的距离控制工程车辆，在不更改后部雷达探测装置和侧部雷达探测装置的前提下，提高了工程车辆倒车时的安全性能。
50.由于目标部位不同，对应的最大安全制动距离、最小安全制动距离和动态安全制动距离不同，下面先对目标部位为工程后部时触发后部防护模式后的具体防护控制方法进行介绍。
51.在触发后部防护模式时，根据工程车辆的后部和距离其最近的障碍物之间的距离控制工程车辆，有三种情况，其一是前文所提到的驾驶员主动触发制动，其二是减速制动，此时驾驶员能够感觉到工程车辆在进行制动，但感知没有强制制动明显；其三是强制制动，此时驾驶员对工程车辆制动的感知最为明显。下面分别对这三种情况进行介绍。
52.可选地，在工程车辆的后部和距离其障碍物之间的距离大于最大安全制动距离，且不大于动态安全制动距离时，发出第一报警提示。
53.其中，目标部位为工程车辆的后部时的最大安全制动距离指的是倒车过程中触发制动后，工程车辆制动不会使驾驶员产生不适感的前提下，使工程车辆停车时工程车辆的后部不会与工程车辆后部的障碍物碰撞所允许行驶的最大制动距离。
54.可选地，第一报警提示可以是声和/或光报警提示，也可以是显示器显示的文字信息和/或图像信息等，在此不再具体限定。
55.可选地，目标部位为工程车辆的后部时的最大安全制动距离按照以下步骤获取：获取工程车辆的实际车速和实际载重；基于工程车辆的车速、工程车辆的载重和最小制动加速度之间的对应关系，查询与工程车辆的实际车速和实际载重对应的最小制动加速度；根据工程车辆的实际车速v和最小制动加速度a
min
计算最大安全制动距离s
max
，s
max
＝v2/2a
min
。
56.其中，工程车辆的实际车速可以通过工程车辆上安装的车速传感器测量，工程车辆的实际载重可以通过载重传感器测量。
57.需要说明的是，本实施例中的制动加速度仅表示大小，并不表示方向。其中，最小制动加速度a
min
指的是在确保工程车辆的后部不会与障碍物发生碰撞的前提下，倒车过程中触发制动后，工程车辆制动恰好不会使驾驶员产生不适感时所允许的制动加速度，恰好不会使驾驶员产生不适感指的是采用最小制动加速度控制工程车辆进行制动时，驾驶员不会产生有减速惯性造成前倾等行为；但若以大于最小制动加速度的制动加速度控制工程车辆进行制动时，驾驶员会感知到制动，即驾驶员会因减速惯性产生倾斜等行为。
58.工程车辆的车速、工程车辆的载重和最小制动加速度之间的对应关系，是通过多次重复试验标定得到的对应关系，如map图或数据表格等，在此不再具体限定。
59.由于不同时刻工程车辆的载重是不确定的，通过上述对应关系，实现工程车辆被触发制动时使用合适的加速度进行减速，实现尽可能地避免工程车辆因制动加速度不合适
导致工程车辆的后部和工程车辆后部的障碍物发生碰撞，以及尽可能地避免工程车辆因制动加速度不合适导致工程车辆急刹车而影响驾驶安全性；同时还具有减小制动对驾驶员影响的效果。
60.可选地，将工程车辆后部和距离其最近的障碍物之间的距离记为s
实际
，工程车辆后部所对应的动态安全制动距离记为s
动态
，s
动态
＝s
max
+
△
s1，
△
s1为大于零的安全制动报警提示距离，表示由第一次发出第一报警提示至收到制动信号所需的时间内工程车辆的行驶距离。
61.其中，安全制动报警提示距离
△
s1＝v
安全
×
t+a
安全
×
t2/2，其中，v
安全
表示工程车辆后部和距离其最近的障碍物之间的距离等于动态安全制动距离时工程车辆的车速；a
安全
表示工程车辆后部和距离其最近的障碍物之间的距离等于动态安全制动距离时工程车辆的加速度；t表示由发出第一制动报警提示至收到制动信号所需的时间，t为已知值。需要说明的是，t的具体取值可以多次重复试验确定，不同驾驶员所需的反应时间不同，且不同驾驶员进行制动时的操作熟练度不同，因此，需要给予充分的时间t来保证行车安全。
62.通过设置安全制动距离误差值
△
s1可以给予驾驶员足够的反应操作时间以便于驾驶员主动进行制动，提高驾驶安全性。
63.可选地，在工程车辆的后部和距离其最近的障碍物之间的距离大于最小安全制动距离，且不大于最大安全制动距离时，强制控制工程车辆以目标制动加速度进行减速制动。
64.具体地，最小安全制动距离指的是工程车辆的后部和距离其最近的障碍物之间不发生碰撞的前提下，进行强制制动使工程车辆停止所允许的最小距离。最小安全制动距离的大小根据工程车辆的车速、工程车辆的载重确定。具体地，最小安全制动距离按照以下步骤获取：基于工程车辆的车速、工程车辆的载重和最大制动加速度之间的对应关系，查询与工程车辆的实际车速和实际载重对应的最大制动加速度；根据工程车辆的实际车速v和查询到的最大制动加速度a
max
计算最小安全制动距离s
min
，s
min
＝v2/2a
max
。
65.其中，最大制动加速度a
max
表示在保证行车安全的前提下控制工程车辆进行强制制动所允许使用的最大制动加速度。
66.需要说明的是，工程车辆的车速、工程车辆的载重和制动加速度的绝对值的最大值之间的对应关系可以多次重复试验确定的map图或数据表格等，在此不再具体限定。
67.可选地，在工程车辆后部和距离其最近的障碍物之间的距离不小于最小安全制动距离且不大于最大安全制动距离时，说明虽然此时工程车辆和距离其后部最近的障碍物之间的距离较近，若不控制工程车辆进行制动，则工程车辆和其后部的障碍物有较大概率会发生碰撞，此时控制发动机以目标制动加速度进行减速制动。
68.在工程车辆后部和距离其最近的障碍物之间的距离不小于最小安全制动距离且不大于最大安全制动距离，此时没有必要进行强制制动，即可以不用采用绝对值较大的加速度进行制动。目标制动加速度是在保证工程车辆后部距离其最近的障碍物不会发生障碍物的前提下，尽可能地减小工程车辆制动时对驾驶员的感知影响下所允许的加速度，具体可以根据车速确定目标制动加速度。
69.具体地，目标部位为工程车辆的后部时的目标制动加速度按照以下步骤获取：根据工程车辆的后部和距离其最近的障碍物之间距离s
实际
以及工程车辆的实际车速v计算目标制动加速度a
目标
；a
目标
＝v2/2(s
实际
－
△
s2)，
△
s2表示控制工程车辆制动减速至车速为零时
所允许的工程车辆后部和距离其最近的障碍物之间的最小距离。
70.采用目标制动加速度控制工程车辆进行减速制动，不仅可以防止工程车辆的后部和距离其最近的障碍物之间发生碰撞，还能够最大限度地降低减速制动对驾驶员感知的影响，保证行车安全。
71.可选地，在控制发动机以目标制动加速度进行减速制动时，发出第二报警提示，以提示驾驶员为了防止发生碰撞工程车辆正在进行减速制动。示例性地，第二报警提示可以是声和/或光报警提示，也可以是显示器显示的文字信息和/或图像信息等，在此不再具体限定。
72.可选地，工程车辆的后部和距离其最近的障碍物之间的距离不大于最小安全制动距离时，控制工程车辆进行强制制动。
73.工程车辆的后部和距离其最近的障碍物之间的距离不大于最小安全制动距离时，说明此时工程车辆和距离其后部最近的障碍物之间的距离较小，工程车辆和其后部的障碍物会发生碰撞，此时控制工程车辆进行强制制动，以减小工程车辆的后部和距离其最近的障碍物之间发生碰撞时的碰撞程度。
74.可选地，在控制工程车辆进行强制制动时，发出第三报警提示，以提示驾驶员为了防止发生碰撞工程车辆正在进行强制制动。示例性地，第三报警提示可以是声和/或光报警提示，也可以是显示器显示的文字信息和/或图像信息等，在此不再具体限定。
75.由于距离工程车辆后部最近的障碍物的高度较低时，并不会与工程车辆的后部发生碰撞，为此，可选地，该工程车辆防护控制方法还包括：判断距离工程车辆后部最近的障碍物的高度是否不低于工程车辆的最小离地间隙，在距离工程车辆后部最近的障碍物的高度不低于工程车辆的最小离地间隙时，在根据工程车辆的后部和距离其最近的障碍物之间的距离控制工程车辆。
76.后部雷达探测装置和侧部雷达探测装置均采用毫米波雷达探测，而毫米波雷达探测装置的探测区域呈圆锥状，靠近工程车辆的位置存在雷达探测盲区，若障碍物处于雷达探测盲区内，则是无法探测到的，特别是工程车辆倒车的过程中，若工程车辆突然转向，之前位于工程车辆后部的障碍物极易进入工程车辆侧部的雷达探测盲区，此时障碍物距离工程车辆的侧部较近，极易发生碰撞。为此，可选地，该工程车辆防护控制方法还包括：在工程车辆处于倒车转向状态且有障碍物进入工程车辆侧部的雷达探测盲区时，则估算工程车辆的后部和距离其最近的障碍物之间的距离，将所估算的距离作为后部雷达探测装置所检测到的工程车辆的后部和距离其最近的障碍物之间的距离。
77.根据实际试验发现，在工程车辆突然转向时，距离工程车辆的后部最近的障碍物进入雷达的探测盲区的一刹那，距离工程车辆最近的障碍物发生变化，之后再检测到的距离实际是另一个障碍物与工程车辆后部之间的距离；同时进入工程车辆后部的雷达探测盲区的障碍物将会被侧部雷达探测装置检测到。在有障碍物进入工程车辆后部的雷达探测盲区的这一过程中，s
实际
骤减后增大再维持不变，s
′
实际
骤增。基于此，可选地，在目标部位为工程车辆的后部时，若s
′
实际
骤增且s
实际
先骤减后增大再维持不变，则确定有障碍物进入工程车辆后部的雷达探测盲区。
78.需要说明的是，可以通过判断是否存在一个相邻时刻s
′
实际
的增加量来确定s
′
实际
是否骤增；可以通过判断是否存在一个相邻时刻s
实际
的减少量确定s
′
实际
是否骤减。
79.具体地，估算工程车辆的后部和距离其最近的障碍物之间的距离，包括：
80.确定s
实际
先骤减后增大再维持不变这一过程中的最小值作为估算的工程车辆的后部和距离其最近的障碍物之间的距离s
估算
。
81.在根据s
估算
控制工程车辆时，利用s
估算
取代后部雷达探测装置所检测得到的s
实际
，根据s
估算
控制工程车辆的方式与工程车辆仅倒车时根据工程车辆的后部和距离其最近的障碍物之间的距离控制工程车辆的防护方法相同，在此不再重复介绍。
82.在其他实施例中，在工程车辆处于转向状态时有障碍物进入工程车辆侧部的雷达探测盲区时，还可以直接控制工程车辆进行强制制动。
83.为了便于理解，如图2所示，根据动态安全制动距离、最大安全制动距离和最小安全制动距离，对行车区间进行划分。图2中，最大安全制动距离和动态安全制动距离之间的行车区间记为报警区间，最大安全制动距离和最小安全制动距离之间的行车区间记为减速制动区间，最小安全制动距离和工程车辆的目标部位之间的行车区间记为强制制动区间。
84.由于最大安全制动距离和最小安全制动距离均与工程车辆的实际车速和实际载重有关，在实际车速和/或实际载重越大时，最大安全制动距离和最小安全制动距离之间的距离差越大。
85.图3是本实施例提供的目标部位为工程车辆的后部时工程车辆防护控制方法的流程图，下面结合图3对工程车辆的后部的防护控制进行介绍。
86.s20、获取倒车指令。
87.在驾驶员将工程车辆的挡位切换至挡车挡时，将会生成倒车指令。
88.s21、获取工程车辆的后部和距离其最近的障碍物之间的距离s
实际
，之后判断s
实际
是否不大于工程车辆后部所对应的动态安全制动距离；若是，则执行s22；若否，则再次执行s21。
89.s22、触发后部防护模式。
90.s23、判断距离工程车辆的后部最近的障碍物的高度是否不小于工程车辆最小离地间隙；若是，则执行s24；若否，则返回s1。
91.s24、判断工程车辆是否处于转向状态，若是，则执行s241；若否，则执行s25。
92.在驾驶员控制工程车辆进行转向时，确认工程车辆处于转向状态。
93.s241、确定是否有障碍物进入工程车辆后部的雷达探测盲区，若是，执行s242，若否，则执行s25。
94.s242、估算工程车辆的后部和距离其最近的障碍物之间的距离，将所估算的距离作为后部雷达探测装置所检测到的工程车辆的后部和距离其最近的障碍物之间的距离；之后执行s25；
95.s25、确定s
实际
是否不大于最小安全制动距离，若是，则执行s251；若否，则执行s26；
96.s251、工程车辆处于强制制动区间，控制工程车辆进行强制行制动，并发出第三报警提示；
97.s26、确定s
实际
是否不大于最大安全制动距离；若是，则执行s261，若否，则执行27；
98.s261、工程车辆处于减速制动区间，控制工程车辆以目标制动加速度进行减速制动，并发出第二报警提示；
99.s27、工程车辆处于报警区间，控制工程车辆发出第一报警提示。
100.下面先对目标部位为工程侧部时触发侧部防护模式后的具体防护控制方法进行介绍。
101.可选地，在s
′
实际
不大于工程车辆侧部所对应的动态安全制动距离且大于工程车辆侧部所对应的最大安全制动距离时，发出第四报警提示，以提示驾驶员工程车辆的侧部存在较近的障碍物。
102.可选地，在s
′
实际
大于工程车辆侧部所对应的最小安全制动距离，且不大于工程车辆侧部所对应的最大安全制动距离时，控制工程车辆以目标制动加速度进行减速制动，并发出第五报警提示，以提示控制工程车辆正在进行减速制动。
103.其中，最小安全制动距离和最大安全制动距离均为根据多次重复试验确定的已知定值。
104.目标部位为工程车辆侧部时的目标制动加速度按照以下步骤获取：根据工程车辆的车速、工程车辆的载重和制动加速度之间的对应关系，查询与工程车辆的实际车速和实际载重对应的制动加速度，将查询到的制动加速度作为目标制动加速度。
105.工程车辆的车速、工程车辆的载重和制动加速度之间的对应关系是通过多次重复试验确定的，如map图或数据表格等，在此不再具体限定。
106.可选地，在s
′
实际
不大于工程车辆侧部所对应的最小安全制动距离时，控制工程车辆进行强制制动，且使工程车辆的车速不低于预设车速；同时发出六报警提示，以提示驾驶员工程车辆正在进行强制制动。
107.其中，预设车速是通过经验确定的已知值。
108.图4是本实施例提供的目标部位为工程车辆的侧部时工程车辆防护控制方法的流程图，下面结合图4对工程车辆的侧部的防护控制进行介绍。
109.s30、获取倒车指令。
110.s31、获取s
′
实际
，判断s
′
实际
是否不大于动态安全制动距离；若是，则执行s32；若否，则再次执行s31。
111.s32、触发侧部防护模式。
112.s33、确定s
′
实际
是否不大于最小安全制动距离，若是，则执行s331；若否，则执行s34；
113.s331、工程车辆处于强制制动区间，控制工程车辆进行强制性制动，并发出第六报警提示；
114.s34、确定s
′
实际
是否不大于最大安全制动距离；若是，则执行s341，若否，则执行35；
115.s341、工程车辆处于减速制动区间，控制工程车辆以目标制动加速度进行减速制动，并发出第五报警提示；
116.s35、工程车辆处于报警区间，控制工程车辆发出第四报警提示。
117.需要说明是，在工程车辆切换至空挡或前进挡时，结束工程车辆的防护控制。
118.本实施例还提供了一种工程车辆，采用上述的工程车辆防护控制方法控制工程车辆，其效果与上述工程车辆防护控制方法控制工程车辆的有益效果相同，在此不再重复赘叙。该工程车辆可以为纯电动装载机、纯电动推土机等。
119.此外，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、
重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

技术特征：
1.工程车辆防护控制方法，工程车辆的后部设置有后部雷达探测装置，用于检测工程车辆后部的障碍物与工程车辆后部之间的距离；其特征在于，在收到倒车指令时，执行以下步骤：获取工程车辆的目标部位和距离所述目标部位最近的障碍物之间的距离，所述目标部位包括工程车辆的后部和工程车辆的侧部；在所述目标部位和距离所述目标部位最近的障碍物之间的距离大于最大安全制动距离，且不大于动态安全制动距离时，发出第一报警提示，以提醒驾驶员控制工程车辆进行制动；在目标部位和距离所述目标部位最近的障碍物之间的距离大于最小安全制动距离，且不大于所述最大安全制动距离时，控制工程车辆以目标制动加速度进行减速制动；在目标部位和距离所述目标部位最近的障碍物之间的距离不大于所述最小安全制动距离时，控制工程车辆进强制行制动。2.根据权利要求1所述的工程车辆防护控制方法，其特征在于，所述目标部位为工程车辆的后部时的所述最小安全制动距离按照以下步骤获取：获取工程车辆的实际车速和实际载重，基于工程车辆的车速、工程车辆的载重和最大制动加速度之间的对应关系，查询与工程车辆的实际车速和实际载重对应的最大制动加速度；根据工程车辆的实际车速v和所查询到的最大制动加速度a
max
计算最小安全制动距离s
min
，s
min
＝v2/2a
max
。3.根据权利要求1所述的工程车辆防护控制方法，其特征在于，所述目标部位为工程车辆的后部时的所述最大安全制动距离按照以下步骤获取：获取工程车辆的实际车速和实际载重，基于工程车辆的车速、工程车辆的载重和最小制动加速度之间的对应关系，查询与工程车辆的实际车速和实际载重对应的最小制动加速度；根据工程车辆的实际车速v和所述最小制动加速度a
min
计算最大安全制动距离s
max
，s
max
＝v2/2a
min
。4.根据权利要求3所述的工程车辆防护控制方法，其特征在于，将所述目标部位为工程车辆的后部时的所述动态安全制动距离记为s
动态
，s
动态
＝s
max
+
△
s1，
△
s1为大于零的安全制动报警提示距离，表示由发出第一次制动报警提示至收到制动信号所需的时间内工程车辆的行驶距离；
△
s1＝v
安全
t－a
安全
t2/2，其中，v
安全
表示工程车辆后部和距离其最近的障碍物之间的距离等于所述动态安全制动距离时工程车辆的车速；a
安全
表示工程车辆后部和距离其最近的障碍物之间的距离等于所述动态安全制动距离时工程车辆的加速度；t表示由第一次发出第一报警提示至收到制动信号所需的时间，t为已知值。5.根据权利要求1所述的工程车辆防护控制方法，其特征在于，所述目标部位为工程车辆的后部时的所述目标制动加速度按照以下步骤获取：根据工程车辆的后部和距离其最近的障碍物之间距离s
实际
以及工程车辆的实际车速v计算目标制动加速度a
目标
；a
目标
＝v2/2(s
实际
－
△
s2)，
△
s2表示控制工程车辆制动减速至车速为零时所允许的工程车辆后部和距离其最近的障碍物之间的最小距离。
6.根据权利要求1所述的工程车辆防护控制方法，其特征在于，所述目标部位为工程车辆的后部时，若工程车辆处于倒车转向状态时有障碍物进入工程车辆后部的雷达探测盲区，则控制工程车辆以进行强制制动，或估算工程车辆的后部和距离其最近的障碍物之间的距离，将所估算的距离作为后部雷达探测装置所检测到的工程车辆的后部和距离其最近的障碍物之间的距离。7.根据权利要求6所述的工程车辆防护控制方法，其特征在于，将工程车辆的后部和距离其最近的障碍物之间的距离记为s
实际
，将工程车辆的侧部和距离其最近的障碍物之间的距离记为s
′
实际
；若s
′
实际
骤增且s
实际
先骤减后增大再维持不变，则确定有障碍物进入工程车辆后部的雷达探测盲区。8.根据权利要求7所述的工程车辆防护控制方法，其特征在于，估算工程车辆的后部和距离其最近的障碍物之间的距离，包括：确定s
实际
先骤减后增大再维持不变这一过程中的最小值作为估算的工程车辆的后部和距离其最近的障碍物之间的距离s
估算
。9.根据权利要求1至8任一项所述的工程车辆防护控制方法，其特征在于，在所述目标部位为工程车辆的侧部时，控制工程车辆进行强制制动的同时，控制工程车辆的实际车速不低于预设车速。10.工程车辆，其特征在于，采用权利要求1至9任一项所述的工程车辆防护控制方法控制工程车辆。

技术总结
本发明涉及工程车辆技术领域，公开了一种工程车辆防护控制方法及工程车辆，在目标部位和距离目标部位最近的障碍物之间的距离大于最大安全制动距离且不大于动态安全制动距离时，发出第一报警提示，以提示驾驶员存在碰撞风险需要及时控制工程车辆进行制动；在目标部位和距离目标部位最近的障碍物之间的距离大于最小安全制动距离，且不大于最大安全制动距离，强制控制工程车辆以目标制动加速度进行减速制动；在目标部位和距离目标部位最近的障碍物之间的距离不大于最小安全制动距离时，强制控制工程车辆进行制动，实现在尽可能地保证驾驶员安全的前提下，防止工程车辆后部和障碍物碰撞，提高了工程车辆倒车时的安全性能。提高了工程车辆倒车时的安全性能。提高了工程车辆倒车时的安全性能。


技术研发人员：薛海亮 王瑞 王臣 杨祥庆 赵成龙 伊利峰
受保护的技术使用者：山推工程机械股份有限公司
技术研发日：2023.04.11
技术公布日：2023/6/27