一種用于汽車上坡時的輔助系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于車輛控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于汽車上坡時的輔助系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著汽車保有量的不斷攀升，汽車駕駛安全問題已經(jīng)越來越受到人們的重視。有資料顯示70%?90%的交通事故都是由駕駛?cè)藛T的操作失誤而導(dǎo)致的，其中只有3%左右的事故是由汽車自身的原因?qū)е碌摹?br>[0003]有研究表明應(yīng)用主動避撞系統(tǒng)可以有效的降低追尾或交叉碰撞事故率，所以研究主動避撞系統(tǒng)是必要的。目前用于前進方向上的主動避撞系統(tǒng)有CWS、ACC，汽車在上坡是的輔助系統(tǒng)多數(shù)用來輔助起步，但是這些系統(tǒng)在一些特殊工況下，對于安全狀態(tài)判別的準(zhǔn)確率卻大大降低了。
[0004]汽車在上坡過程中，如果坡度過大，駕駛者有可能看不見前方幾米內(nèi)的物體，而且上坡時會造成汽車的前保險杠與地面接觸，對汽車造成損壞，所以設(shè)計一種用于上坡過程中的主動避撞系統(tǒng)是有必要的。本發(fā)明設(shè)計了一款專門用于汽車上坡過程中預(yù)警，并減少由于視野盲區(qū)而導(dǎo)致的事故發(fā)生可能性的輔助系統(tǒng)及其控制方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為克服汽車在上坡過程中由于盲區(qū)擴大從而導(dǎo)致事故的發(fā)生，本發(fā)明提供了一種汽車上坡過程時輔助系統(tǒng)及其控制方法。
[0006]所述的一種用于汽車上坡時的輔助系統(tǒng)，包括信息采集系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、初始化按鈕。
[0007]所述信息采集系統(tǒng)包括車載雷達(dá)裝置、車速傳感器以及垂直陀螺儀傳感器；安裝在汽車車身底盤最前端的左、中、右三個位置，用于采集自車與前方障礙物的距離信息，所述車速傳感器用于采集自車車速信息，所述垂直陀螺儀傳感器用于采集自車車身俯仰角信息:
[0008]所述信息處理系統(tǒng)(ECU)的輸入端與信息采集系統(tǒng)的輸出端相連，根據(jù)信息采集系統(tǒng)采集的信號計算出自車與障礙物的相對距離、自車車速和自車車身俯仰角，通過計算結(jié)果判斷車輛是否處于安全狀態(tài)，并將危險狀態(tài)信息發(fā)送給控制系統(tǒng)；
[0009]所述控制系統(tǒng)包括顯示裝置、警示裝置、電動剎車制動系統(tǒng)及節(jié)氣門控制系統(tǒng)；所述控制系統(tǒng)的輸入端與信息處理系統(tǒng)的輸出端相連，當(dāng)自車處于安全狀態(tài)時，控制系統(tǒng)不作出反應(yīng)；當(dāng)自車處于危險狀態(tài)時，控制系統(tǒng)啟動輔助干預(yù)模式，顯示裝置顯示電動剎車制動系統(tǒng)和節(jié)氣門控制系統(tǒng)的干預(yù)操作，方便駕駛員判斷，同時給駕駛員提供參考；
[0010]所述系統(tǒng)初始化按鈕可使該輔助系統(tǒng)復(fù)原到初始狀態(tài)，即關(guān)閉系統(tǒng)前一次的執(zhí)行；長按初始化按鈕5S則可關(guān)閉輔助系統(tǒng)。
[0011]進一步所述的顯示裝置為LED顯示屏；所述警示裝置采用紅色警示燈。
[0012]進一步垂直陀螺儀傳感器每隔0.05s收集一次車身俯仰角信息，并將相鄰0.15s內(nèi)的三次俯仰角信息進行比較，如果在相鄰的0.15s內(nèi)收集的俯仰角信息均大于6°，那么系統(tǒng)就判斷汽車處于上坡過程中。
[0013]進一步在上坡過程中，如果在0.15s內(nèi)收集的俯仰角度介于6°?10°，系統(tǒng)判定汽車處于輕微坡度上坡過程中，設(shè)定安全速度為50Km/h，不設(shè)定安全距離；如果在0.15s內(nèi)收集的俯仰角度介于10°?20°，系統(tǒng)判定汽車處于中度坡度上坡過程中，設(shè)定安全速度為30Km/h，安全距離10m ;如果在0.15s內(nèi)收集的俯仰角度介于20°?30°，系統(tǒng)判定汽車處于大坡度上坡過程中，設(shè)定安全速度為10Km/h，安全距離2.5m，警示燈閃爍；如果在
0.15s內(nèi)收集的俯仰角度大于30°，系統(tǒng)判定汽車處于危險坡度上坡過程中，警示燈常亮并剎車。
[0014]在汽車行車方向上，車載雷達(dá)裝置、車速傳感器和垂直陀螺儀傳感器會分別獲取自車與障礙物的距離、自車車速以及自車車身俯仰角，控制車速并判斷汽車是否處于安全距離范圍內(nèi)，若不安全則啟動電動剎車，控制節(jié)氣門關(guān)閉并開啟警示裝置。
[0015]一種用于汽車上坡時的輔助系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟:
[0016]步驟1，信息采集系統(tǒng)中的車載雷達(dá)裝置、車速傳感器和垂直陀螺儀傳感器分別采集自車與障礙物距離、自車車速和自車車身俯仰角信息；
[0017]步驟2，信息采集系統(tǒng)將采集的信息傳送給信息處理系統(tǒng)，信息處理系統(tǒng)計算出自車與障礙物的相對距離、自車車速及自車車身俯仰角，并以此計算結(jié)果判斷自車的安全狀態(tài)，信息處理系統(tǒng)將自車的危險狀態(tài)信息發(fā)送給控制系統(tǒng)；
[0018]步驟3，當(dāng)自車車身俯仰角達(dá)到門限值時，控制系統(tǒng)采取干預(yù)措施，設(shè)定自車車速和自車與障礙物安全距離的門限值；否則回到步驟1 ;
[0019]步驟4，當(dāng)自車車速及與障礙物安全距離達(dá)到危險門限值時，控制系統(tǒng)采取干預(yù)措施:警示裝置啟動，電動剎車制動系統(tǒng)剎車，節(jié)氣門控制系統(tǒng)關(guān)閉節(jié)氣門；
[0020]步驟5，當(dāng)自車車速及與障礙物安全距離達(dá)到安全門限值時，控制系統(tǒng)退出干預(yù)，汽車照常行駛，此時進入步驟1 ;
[0021]步驟6，當(dāng)按下初始化按鈕時，信息處理系統(tǒng)清零，控制系統(tǒng)關(guān)閉，進入步驟1 ;長按初始化按鈕5s，可使輔助系統(tǒng)關(guān)閉。
[0022]本發(fā)明的有益效果是:
[0023]1、信息采集系統(tǒng)中的垂直陀螺儀傳感器每隔0.05s收集一次車身俯仰角信息，并將相鄰0.15s內(nèi)的三次俯仰角信息進行比較，在上坡過程中，根據(jù)0.15s內(nèi)收集的俯仰角度，系統(tǒng)判定汽車是處于輕微、中度、大坡度和危險四種坡度上坡過程中的哪一種，同時結(jié)合車速傳感器測得的自車車速，系統(tǒng)作出相應(yīng)的控制動作，可使汽車以平穩(wěn)安全的速度駛過上坡路，提高駕駛者在駕駛過程中的舒適度。
[0024]2、對于前進方向上駕駛者視野盲區(qū)內(nèi)的物體，安裝在汽車車身底盤最前端的左、中、右三個位置的車載雷達(dá)裝置采集自車與前方障礙物的距離信息，并傳送給信息處理系統(tǒng)；信息處理系統(tǒng)根據(jù)車載雷達(dá)探測到自車與前方障礙物的距離，判定自車的安全狀態(tài)，控制系統(tǒng)根據(jù)自車的安全狀態(tài)判定是否作出動作；如果自車與前方障礙物的距離小于設(shè)定的安全距離，汽車可以進行主動避撞，有效地避免了由于事故導(dǎo)致的人員損傷以及經(jīng)濟損失。
【附圖說明】
[0025]圖1是用于汽車上坡時的輔助系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0026]圖2是本發(fā)明的車載雷達(dá)位置圖；其中圖2(a)是車載雷達(dá)位置側(cè)視圖，其中圖2(b)是車載雷達(dá)位置俯視圖；
[0027]圖3是本發(fā)明在上坡過程中的實例簡圖。
【具體實施方式】
[0028]為方便對本發(fā)明的理解，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細(xì)說明。
[0029]如圖1所示，一種用于汽車上坡時的輔助系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖，該系統(tǒng)包括信息采集系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和初始化按鈕；
[0030]信息