加速制动控制方法、控制装置及加速制动一体化装置与流程

1.本发明涉及汽车技术领域，特别涉及加速制动控制方法、控制装置及加速制动一体化装置。


背景技术：

2.随着汽车行业的快速发展，新手驾驶员也越来越多，由于新手驾驶员的驾驶技术不够熟练，以及自动档汽车的刹车与油门之间的距离较近，且中间没有任何阻挡，在紧急制动的情况下，很容易发生将油门错当刹车的情况。
3.现有技术中，为了改善这一情况，通过改变刹车与油门之间的布局、增加传感器检测或者采用电子踏板等形式实现，然而，所使用的电子单踏板是通过放空踏板来实现制动，加速则是通过按压踏板，改变了驾驶员的惯性思维，因此不利用驾驶员的驾驶操作。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的是提出一种加速制动控制方法、控制装置及加速制动一体化装置，降低误刹车的概率，提高了能量的回收利用率，减少了误踩刹车对汽车零部件寿命的损耗。
5.为实现上述目的，本发明提出一种加速制动控制方法，包括以下步骤：
6.获取所述集成踏板的位置信息以及两个所述制动按钮的状态信息，其中，所述位置信息包括踩踏位置和初始位置，所述状态信息包括按压状态和初始状态；
7.根据所述位置信息以及所述状态信息，选择控制车辆的速度策略。
8.可选地，所述根据所述位置信息以及所述状态信息，选择车辆的速度策略的步骤包括：
9.当所述集成踏板处于踩踏位置时，根据所述两个制动按钮的状态信息，选择控制车辆的速度策略。
10.可选地，所述根据所述两个制动按钮的状态信息，选择控制车辆的速度策略的步骤包括：
11.当其中一所述制动按钮处于按压状态；
12.获取所述集成踏板的位移量或者实际位置；
13.根据所述集成踏板的位移量或者实际位置控制车辆减速或者制动。
14.可选地，所述根据所述两个制动按钮的状态信息，选择控制车辆的速度策略的步骤包括：
15.当所述两个制动按钮均处于初始状态；
16.获取所述集成踏板的位移量或者实际位置；
17.根据所述集成踏板的位移量或者实际位置控制车辆加速。
18.可选地，所述根据所述两个制动按钮的状态信息，选择控制车辆的速度策略的步骤包括：
19.当所述两个制动按钮均处于按压状态，控制车辆紧急制动。
20.可选地，所述根据所述位置信息以及所述状态信息，选择车辆的速度策略的步骤包括：
21.当所述集成踏板处于初始位置时，根据所述两个制动按钮的状态信息，控制车辆的速度不变或者紧急制动。
22.可选地，所述根据所述两个制动按钮的状态信息，控制车辆的速度不变或者紧急制动的步骤中，包括：
23.当所述两个制动按钮的均处于按压状态，控制车辆紧急制动。
24.可选地，所述根据所述两个制动按钮的状态信息，控制车辆的速度不变或者紧急制动的步骤中，包括：
25.当其中一所述制动按钮处于按压状态、或者所述两个制动按钮均处于初始状态，控制车辆的速度不变。
26.本发明还提出一种控制装置，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的加速制动控制程序，所述加速制动控制程序配置为实现加速制动控制方法的步骤。
27.本发明还提出一种加速制动一体化装置，包括：
28.踏板组件，包括一集成踏板，所述集成踏板的一端用于活动安装至车架上，另一端具有沿上下向摆动的活动行程；
29.两个制动按钮，用于间隔的安装至汽车的方向盘；
30.信号采集模块，包括对应所述集成踏板和所述两个制动按钮的多个传感器，对应所述两个制动按钮的传感器用于检测所述两个制动按钮的状态信息，对应所述集成踏板的传感器用以检测所述集成踏板另一端的位移量；
31.检测模块，与所述信号采集模块电性连接，用于收集所述多个传感器输送的电信号并确认信息；以及，
32.控制装置，所述控制装置与所述信号采集模块以及所述检测模块电性连接。
33.本发明的技术方案中，将刹车踏板和油门踏板双踏板的结构改成单个集成踏板的结构，在车辆运动过程中仍然保留原有的油门加速系统和减速制动系统，通过集成踏板踩踏的实际状态和制动按钮的实际状态共同配合作为触发机制，即当前驾驶模式时加速系统还是减速控制系统由驾驶员的手动和脚踩配合控制所述集成踏板与其中一个系统连接，各制动按钮的状态和集成踏板的位置均为对当前的车辆执行系统造成影响，从而在达成对应的条件时，控制车辆加速、减速以及刹车，实现油门刹车一体化。驾驶员的操作方式简单，使新手司机拥有更舒适的驾驶环境，降低误刹车的概率，提高了能量的回收利用率，减少了误踩刹车对汽车零部件寿命的损耗。
附图说明
34.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
35.图1为本发明提供的加速制动控制方法一实施例的流程示意图；
36.图2为图1中加速制动一体化装置的流程框图；
37.图3为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的控制装置的结构示意图。
38.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
39.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
40.需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
41.另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
42.目前常见的防止驾驶员将油门错当刹车的手段，大部分解决的是如何改变刹车与油门之间的布局，或者通过传感器对油门踏板上力的检测，当发生大幅度的力度变化时，油门当作无效指令；也有部分专利通过移除刹车踏板，通过一体化的油门进行控制刹车与加速，如将踏板从顶部到底部分成减速区域，加速区域，缓冲区域，刹车区域，当下踩或者抬起的速度过大时都会进入制动减速状态。部分车型中，通过添加一种一键转变模式使油门转变为加油制动一体化的踏板，但所使用的电子单踏板改变人的惯性思维是通过放空踏板来实现制动，加速则是通过按压踏板。其制动是通过踏板抬起所产生的反向电流产生的电磁阻力拖曳汽车实现减速，并且实现能量的回收，增加续航，其并未摒弃传统的刹车装置，也非严格意义上的单踏板。
43.首先，使用电子踏板存在的主要缺陷在于对于每个人来说驾驶习惯不同，其踩踏油门的习惯也会有很大的区别，特别对于踩踏速度和力度的控制很难做到精确的定位。还有通过踩踏的力度进行判断，发生猛踩踏板可自动转变为刹车模式，或者作用在踏板上的力特别大时转为刹车模式，但由于如果处于高速驾驶情况，油门踩踏的幅度本就很大，因此很难触发制动条件。
44.并且，这种单踏板也并不是严格意义上的单踏板，其主要目的是通过e—pedal电子踏板系统实现能量的回收，他的制动来源是踏板抬起产生的反向电流来实现制动，其踩下是给油加速，抬起便转为刹车模式。其主要缺点如下；
45.1、其主要的目的是为了降低能耗，提高车辆的续航问题。适用的范围主要是低速驾驶的城市道路，对于一些崎岖的道路影响反向电流收集的较小，会影响刹车的效果，对于高速行驶的汽车很难做到有效的制动。
46.2、根据市场司机反馈的效果，单踏板模式出现事故的概率比传统的概率要高的多，主要是人在紧急情况下如果动能回收装置不能达到预期的刹车效果，就会本能的去踩另一个刹车踏板，但人在紧急情况下有可能由于操作习惯切换引起思维混乱，加之肌肉记忆的影响很容易误踩错电子踏板造成意外发生。
47.3、单踏板操作的可移植性低，一旦熟悉了单踏板模式，再去开其他模式的车思维以及肌肉记忆很难反应过来，特别是紧急意外情况。
48.4、e—pedal模式与智能无人驾驶的刹车方式理论相矛盾，一个通过放空踏板实现制动，一个通过按压踏板实现制动，因此存在很大的争议。
49.鉴于此，本发明提供一种加速制动一体化装置，通过彻底移除刹车踏板，通过油门及方向盘上的按钮控制刹车实现油门刹车一体化，简化了汽车的结构布局，使新手司机拥有更舒适的驾驶环境。图1至图3为本发明提供的加速制动一体化装置的实施例。
50.本发明提供一种加速制动一体化装置，所述加速制动一体化装置至少包括控制装置，请参照图3，图3为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的控制装置的结构示意图。
51.如图3所示，该控制装置可以包括：处理器1001，例如cpu，通信总线1002、驾驶员接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。驾驶员接口1003可以包括显示屏(display)、输入单元比如键盘(keyboard)，可选驾驶员接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如wi-fi接口)。存储器1005可以是高速ram存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
52.本领域技术人员可以理解，图1中示出的控制装置的结构并不构成对控制装置的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
53.如图3所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、驾驶员接口模块以及加速制动控制程序。
54.在图3所示的控制装置中，处理器1001、存储器1005可以设置在加速制动一体化装置中，所述加速制动一体化装置通过处理器1001调用存储器1005中存储的加速制动控制程序，并执行以下操作：
55.获取所述集成踏板的位置信息以及两个所述制动按钮的状态信息；
56.根据所述位置信息以及所述状态信息，选择控制车辆的速度策略。
57.具体的，所述加速制动一体化装置还包括一集成踏板和两个制动按钮，所述集成踏板用于活动安装至车架上，所述两个制动按钮用于安装至汽车的方向盘上，基于上述结构，提出本发明加速制动控制方法实施例。
58.参照图1至图2，所述加速制动控制方法包括以下步骤：
59.s10：获取所述集成踏板的位置信息以及两个所述制动按钮的状态信息；
60.需要说明的是，对所述集成踏板而言，所述位置信息包括踩踏位置和初始位置，初始位置即集成踏板不受外力的自然状态，受踏板总成内部的弹力结构保持稳定的位置，集成踏板被驾驶员踩踏从而受压摆动，克服踏板总成中弹簧力的作用出现一定的位移量，这就从初始位置转变成了踩踏位置，该踩踏位置只是一个状态，并不限制集成踏板摆动的角度和下压的位移量。对所述制动按钮而言，所述状态信息包括按压状态和初始状态，初始状
态即为制动按钮未被触发的状态，按压状态则表示驾驶员对制动按钮施加了外力使其状态发生变化，即触发状态。
61.s20：根据所述位置信息以及所述状态信息，选择控制车辆的速度策略。
62.本发明的技术方案中，将刹车踏板和油门踏板双踏板的结构改成单个集成踏板的结构，在车辆运动过程中仍然保留原有的油门加速系统和减速制动系统，通过集成踏板踩踏的实际状态和制动按钮的实际状态共同配合作为触发机制，即当前驾驶模式时加速系统还是减速控制系统由驾驶员的手动和脚踩配合控制所述集成踏板与其中一个系统连接，各制动按钮的状态和集成踏板的位置均为对当前的车辆执行系统造成影响，从而在达成对应的条件时，控制车辆加速、减速以及刹车，实现油门刹车一体化。驾驶员的操作方式简单，使新手司机拥有更舒适的驾驶环境，降低误刹车的概率，提高了能量的回收利用率，减少了误踩刹车对汽车零部件寿命的损耗。
63.进一步的，步骤s20包括：
64.s21：当所述集成踏板处于踩踏位置时，根据所述两个制动按钮的状态信息，选择控制车辆的速度策略。
65.当驾驶员踩踏集成踏板，此时默认集成踏板被触发，需要对车辆的速度进行控制，相应的，通过两个制动按钮的状态，则可以明确车速的控制指令为加速、减速甚至是制动。
66.可以理解的是，两个制动按钮的存在的按压组合包括任意一个按钮按压、两个按钮均按压、两个按钮均未按压这几种，进一步的，步骤s21包括：
67.当其中一所述制动按钮处于按压状态；
68.需要说明的是，不限制具体处于按压状态的制动按钮的位置，但是限定此时有且仅有一个制动按钮处在按压状态。
69.获取所述集成踏板的位移量或者实际位置；
70.需要说明的是，在汽车驾驶的过程中，根据工况的不同，驾驶员对于集成踏板的踩踏程度是不同，并且随着驾驶时间的推进，踩踏的力度会发生变化，即集成踏板的位置是会随着驾驶员对工况的不同把握而变化的。
71.根据所述集成踏板的位移量或者实际位置控制车辆减速或者制动。
72.需要说明的是，当其中一个制动按钮处于按压状态，此时该集成踏板连接制动控制系统，即作为刹车踏板使用，根据驾驶员的踩踏程度，轻踩时集成踏板的位移量较小，此时控制车辆减速，重踩甚至将集成踏板踩到底时，此时集成踏板的位移量大，进行制动，从而保证驾驶的安全性。该位置量指的是集成踏板在位置变化时，其具有活动行程的端部相对于初始位置的位移变化量，而非相对于地面而言。
73.进一步的，步骤s21还包括：
74.当所述两个制动按钮均处于初始状态；
75.需要说明的是，此时两个制动按钮均处于未触发状态。
76.获取所述集成踏板的位移量或者实际位置；
77.可以理解的是，集成踏板的位置是会随着驾驶员对工况的不同把握而变化的。
78.根据所述集成踏板的位移量或者实际位置控制车辆加速。
79.需要说明的是，当两个制动按钮均处于初始状态，此时该集成踏板默认连接油门控制系统，即作为油门踏板使用，根据驾驶员的踩踏程度，轻踩时集成踏板的位移量较小，
此时控制车辆加速程度较小，重踩甚至将集成踏板踩到底时，此时集成踏板的位移量大，进行更高的加速，从而提高车速，该位置量指的是集成踏板在位置变化时，其具有活动行程的端部相对于初始位置的位移变化量，而非相对于地面而言。
80.在进行刹车踏板的改装时，可以选择去掉油门踏板和刹车踏板的其中之一，本实施例中，去掉刹车踏板，因此是将油门踏板进行改装，使其可以选择断开油门控制并连接刹车控制，在默认状态下，该集成踏板作为油门踏板使用，这是考虑在车辆驾驶的过程中，油门加速是车辆起步的必要条件，而且行进时对油门的踩踏需求更大，只有在至少一所述制动按钮处于按压状态时，才会触发制动控制系统，此时集成踏板作为制动踏板，进行减速和制动。可以理解的是，当改装方式为去掉油门踏板仅保留刹车踏板，则在所述两个制动按钮均没有按压的情况下，集成踏板膜连接刹车控制系统，在此不做详细说明。
81.根据驾驶员对制动按钮和集成踏板操作的先后顺序不同，可能存在不同的判断机制，例如，先踩踏集成踏板，后按压其中一制动按钮，此时集成踏板已经存在一定的位移量，位置发生变化，情况一，驾驶员保持对集成踏板的踩踏不变或者轻微改变踩踏程度，此时在按压制动按钮后，通过获取集成踏板当前的位移量给出对应的制动程度控制，情况二，驾驶员在按压制动按钮以后马上松开集成踏板又重新踩踏，此时正常根据刹车模式进行减速控制。当然，也可以通过按钮的按压程度进行控制，但是考虑到驾驶员进行刹车动作时往往比较突然，而且按钮本身的按压形成十分有限，很容易造成紧急制动的情况，为驾驶员造成不好的驾驶体验。可以理解的是，当先按压其中一制动按钮，在进行集成踏板的踩踏，则根据常规的刹车模式进行减速控制。
82.考虑到车辆需要紧急制动的情况，步骤s20中，当所述两个制动按钮均处于按压状态，控制车辆紧急制动。此时无需再获取集成踏板当前的位移量，直接启动紧急制动模式，保证安全性能。
83.进一步的，步骤20还包括：
84.s22：当所述集成踏板处于初始位置时，根据所述两个制动按钮的状态信息，控制车辆的速度不变或者紧急制动。
85.可以理解的是，当集成踏板未踩踏时，此时相应的油门控制系统和刹车控制系统均进行触发，当其中一所述制动按钮处于按压状态、或者所述两个制动按钮均处于初始状态，此时相应的执行程序均不会相应，因此当前的车辆速度是不会发生变化的。当所述两个制动按钮的均处于按压状态，时无需再获取集成踏板当前的位移量，直接启动紧急制动模式，该紧急制动的执行不会受集成踏板的位置信息而影响。
86.本实施例的技术方案中，把油门踏板和刹车踏板用一个集成踏板进行组合，用方向盘上的按钮来控制油门与刹车功能的切换，其作用类似于双向开关，当方向盘上的任一制动按钮均无操作时，则为油门加速模式，当方向盘上的任一制动按钮以及踏板同时作用，转为刹车制动模式。汽车在行驶过程中，特别是路口转弯处，当集成踏板未处于踩踏阶段，为了简化操作的过程以及降低同时操作导致身体产生的不协调反应。增设一种新的制动模式，即方向盘上的制动按钮同时处于按压状态能使其进入紧急制动模式，当集成踏板未处于踩踏位置，单独按下方向盘上任意的一个制动按钮均处于无效操作，避免意外的按压按钮产生相应的误操作。
87.可以理解的是，所述两个制动按钮在方向盘上，且可以对应驾驶员的双手设置，从
而可以是驾驶员通过拇指伸出按压制动按钮，操作更加的便利。本发明不限制制动按钮的具体形式，可以直接为电控开关，通过按压制动按钮可以直接控制对应的电路板上电路的导通与否，也可以仅为一个按压键，通过压力传感器或者位置传感器进行状态的感知从而进行相应状态信息的信号传递。
88.为了实现上述方法步骤，本发明的实施例中涉及的加速制动一体化装置包括踏板组件、两个制动按钮、信号采集模块和检测模块，所述踏板组件包括一集成踏板，所述集成踏板的一端用于活动安装至车架上，另一端具有沿上下向摆动的活动行程，所述两个制动按钮用于间隔的安装至汽车的方向盘，所述信号采集模块包括对应所述集成踏板和所述两个制动按钮的多个传感器，对应所述两个制动按钮的传感器用于检测所述两个制动按钮的状态信息，对应所述集成踏板的传感器用以检测所述集成踏板另一端的位移量，所述检测模块与所述信号采集模块电性连接，用于收集所述多个传感器输送的电信号并确认信息，所述控制装置与所述信号采集模块以及所述检测模块电性连接。
89.本发明的实施例中，信号采集模块主要是通过多个传感器对集成踏板踩踏信号、以及对制动按钮按压情况的信息采集，通过将所采集的信息传送给检测模块，在检测模块对所采集的信号进行不同模式的匹配然后传递给所述控制装置中对应的不同的执行单元，以进行相应程序的执行，最终达到制动、加速、甚至是紧急制动等一系列操作。
90.具体的，自然情况下车辆处在油门加速模式，驾驶员踩集成踏板即控制汽车匀速及匀速行驶的过程中，集成踏板克服踏板弹簧弹力向下一定角度，从而实现一定的位移量，当方向盘上任一制动按钮按下的时候，通过信号采集模块将所采集的信号传递给控制装置，从而触发制动执行单元使踏板切换到刹车模式，继续下踩则会实施制动操作。当集成踏板恢复到初始位置时，通过传感器发送信号，此时方向盘制动按钮会自动弹起，进入油门加速模式。具体的，当集成踏板未处于踩踏位置，通过各传感器检测到方向盘上的两个制动按钮都处于按下状态，则跳过集成踏板检测状态进入紧急制动模式，也就是急刹车，此场景适用于突发的意外情况，如新人突然闯入车前方或者前方车辆骤停等，从而降低交通事故发生的概率。当集成踏板未处于踩踏位置，当方向盘左右两边单一制动按钮按下的时候，通过传感器传递信息到信号采集模块，由于集成踏板此时处于初始位置，进而无法使系统进入制动执行单元或者紧急制动单元，此时将会当作无效信号处理，汽车不会执行任何操作。
91.需要说明的是，本技术不限制使用的传感器类型，可以是压力传感器、位移传感器也可以是位置传感器。
92.除此之外，本实施例中，通过位置传感器采集集成踏板的电压信息，确定当前的踏板位置，控制装置将该信号转换为电压峰值和电压峰值变化率，根据判断结果，系统执行以下操作：电压峰值或者电压峰值变化率小于相应阈值，判定为“正常”状态，汽车正常加速行驶；电压峰值小于给定阈值，且电压峰值变化率大于给定阈值，判定为“误踩”状态，此时不会作为车辆速度策略变化的指示。
93.相对于现有技术而言，本技术具有以下优点：控制方法和装置简单，通过方向盘上的制动按钮便能实现刹车制动一体化的操作，简化了汽车主驾驶位的结构布局，实用性强；对汽车整体方案无大的改动，并且绝大部分借用原车方案，兼容性好；采用多条件触发机制，防止单一的误操作引发制动执行单元，有效的降低误刹车的概率，从而保证人的生命安全；当一体化踏板处于放空状态，增设方向盘上的制动按钮都处于按下状态则进入紧急制
动模式，有效避免了脚不在刹车踏板遇到紧急情况造成无法刹车的情况，当刹车结束时，方向盘制动按钮通过传感器感受到踏板回到完全放空的状态，即初始位置，制动按钮才自动复位，此时重新进入油门加速模式。这一过程避免了突然制动结束造成的速度过大的问题；可有效避免司机紧急制动误踩油门引发的交通事故，保障新手司机的安全，从而维护社会的秩序；对于传统的踩踏刹车模式更改的不是很大，与未来的自动驾驶技术也不会产生悖论。
94.以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。