本發(fā)明涉及汽車技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電動汽車的防碰撞系統(tǒng)、控制方法及電動汽車。

背景技術(shù)：

目前，相關(guān)技術(shù)中有一些可以在車輛將要與前方車輛發(fā)生追尾時，對駕駛員進(jìn)行預(yù)警，從而可以提醒駕駛員注意減速，避免發(fā)生追尾。這在一定程度上提升了行車安全。但是，如果駕駛員沒有采取減速，則通常還是可能發(fā)生追尾。另外，還有一些相關(guān)技術(shù)，在判斷出將要與前車發(fā)生追尾時，可以控制液壓制動系統(tǒng)進(jìn)行自動制動，然后液壓制動系統(tǒng)本身的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，并且液壓制動系統(tǒng)響應(yīng)慢、成本高，滯后的制動有時還是不足以保證行車安全。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。

為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種電動汽車的防碰撞系統(tǒng)。該電動汽車的防碰撞系統(tǒng)可以有效防止車輛發(fā)生追尾，具有制動響應(yīng)速度快、制動距離短的優(yōu)點(diǎn)，從而可以保證車輛安全，另外，該防碰撞系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的另一個目的在于提出一種電動汽車的防碰撞系統(tǒng)的控制方法。

本發(fā)明的再一個目的在于提出一種電動汽車。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一方面的實(shí)施例公開了一種電動汽車的防碰撞系統(tǒng)，包括：車速檢測裝置，用于檢測宿主車輛車速和前方車輛車速；車距檢測裝置，用于檢測宿主車輛與前方車輛之間的第一相對距離；設(shè)置在宿主車輛上的車輪電機(jī)制動裝置，所述車輪電機(jī)制動裝置包括車輪制動電機(jī)，所述車輪電機(jī)制動裝置用于在接收到緊急制動信號時向車輪施加制動力，以對所述宿主車輛進(jìn)行回饋制動；整車控制器，所述整車控制器用于在所述宿主車輛車速大于預(yù)定車速且所述第一相對距離小于預(yù)定距離時，根據(jù)所述宿主車輛車速、前方車輛車速和所述第一相對距離確定碰撞時間，并在所述碰撞時間小于預(yù)定 時間時，向宿主車輛的駕駛員發(fā)出報警信號和/或向所述車輪電機(jī)制動裝置發(fā)送所述緊急制動信號。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電動汽車的防碰撞系統(tǒng)，當(dāng)判斷出宿主車輛將要與前方車輛發(fā)生追尾時，可以向駕駛員發(fā)出報警，甚至控制車輛自動制動，從而避免車輛與前方車輛發(fā)生追尾，保證行車安全。此外，通過如輪邊電機(jī)或輪轂電機(jī)等對車輪施加制動力的方式相比于相關(guān)技術(shù)中的通過液壓制動的方式，具有制動響應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn)且輪邊電機(jī)或輪轂電機(jī)等相對結(jié)構(gòu)簡單、成本低的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明第二方面的實(shí)施例公開了一種電動汽車的防碰撞系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟：檢測宿主車輛車速和前方車輛車速；檢測宿主車輛與前方車輛之間的第一相對距離；當(dāng)所述宿主車輛車速大于預(yù)定車速且所述第一相對距離小于預(yù)定距離時，根據(jù)所述宿主車輛車速、前方車輛車速和所述第一相對距離確定碰撞時間；當(dāng)所述碰撞時間小于預(yù)定時間時，向宿主車輛的駕駛員發(fā)出報警信號和/或向車輪電機(jī)制動裝置發(fā)送所述緊急制動信號，以便所述車輪電機(jī)制動裝置向車輪施加制動力，以對所述宿主車輛進(jìn)行回饋制動。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電動汽車的防碰撞系統(tǒng)的控制方法，當(dāng)判斷出宿主車輛將要與前方車輛發(fā)生追尾時，可以向駕駛員發(fā)出報警，甚至控制車輛自動制動，從而避免車輛與前方車輛發(fā)生追尾，保證行車安全。此外，通過如輪邊電機(jī)或輪轂電機(jī)等對車輪施加制動力的方式相比于相關(guān)技術(shù)中的通過液壓制動的方式，具有制動響應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn)且輪邊電機(jī)或輪轂電機(jī)等相對結(jié)構(gòu)簡單、成本低的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明第三方面的實(shí)施例公開了一種電動汽車，包括：根據(jù)本發(fā)明第一方面的實(shí)施例所述的電動汽車的防碰撞系統(tǒng)。該車輛當(dāng)判斷出宿主車輛將要與前方車輛發(fā)生追尾時，可以向駕駛員發(fā)出報警，甚至控制車輛自動制動，從而避免車輛與前方車輛發(fā)生追尾，保證行車安全。此外，通過如輪邊電機(jī)或輪轂電機(jī)等對車輪施加制動力的方式相比于相關(guān)技術(shù)中的通過液壓制動的方式，具有制動響應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn)且輪邊電機(jī)或輪轂電機(jī)等相對結(jié)構(gòu)簡單、成本低的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的電動汽車的防碰撞系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的電動汽車的防碰撞系統(tǒng)的示意圖；以及

圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的電動汽車的防碰撞系統(tǒng)的控制方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

以下結(jié)合附圖描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電動汽車的防碰撞系統(tǒng)、控制方法及電動汽車。

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的電動汽車的防碰撞系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的電動汽車的防碰撞系統(tǒng)100，包括：車速檢測裝置110、車距檢測裝置120、車輪電機(jī)制動裝置130以及整車控制器140。

具體地，結(jié)合圖2所示，車速檢測裝置110用于檢測宿主車輛車速和前方車輛車速。車距檢測裝置120用于檢測宿主車輛與前方車輛之間的第一相對距離。車輪電機(jī)制動裝置130設(shè)置在宿主車輛上，車輪電機(jī)制動裝置130包括車輪制動電機(jī)131，車輪電機(jī)制動裝置130用于在接收到緊急制動信號時向車輪施加制動力，以對車輛進(jìn)行回饋制動。整車控制器140用于在宿主車輛車速大于預(yù)定車速且第一相對距離小于預(yù)定距離時，根據(jù)宿主車輛車速、前方車輛車速和第一相對距離確定碰撞時間，并在碰撞時間小于預(yù)定時間時，向宿主車輛的駕駛員發(fā)出報警信號和/或向車輪電機(jī)制動裝置發(fā)送緊急制動信號。

其中，宿主車輛指本車，前方車輛指宿主車輛前方的車輛。車速檢測裝置110例如為設(shè)置在宿主車輛上的車速傳感器，以實(shí)時監(jiān)測宿主車輛的車速v1以及前方車輛的車速v2。車距檢測裝置120例如為設(shè)置在宿主車輛上的雷達(dá)或者激光測距裝置，以實(shí)時監(jiān)測宿主車輛與前方車輛之間的距離(即第一相對距離)。車輪制動電機(jī)131為輪邊電機(jī)或輪轂電機(jī)。即：車輪制動電機(jī)131可以是輪邊電機(jī)，也可以是輪轂電機(jī)。

作為一個具體的示例，如圖2所示，車輪電機(jī)制動裝置130包括：車輪制動電機(jī)131和電機(jī)控制器133，當(dāng)然，還可包括變速器132。其中，車輪制動電機(jī)131通過變速器132與車輪相連，車輪制動電機(jī)131用于通過變速器132向車輪施加制動力。電機(jī)控制器133分別與車輪制動電機(jī)131和整車控制器140相連，以接收來自整車控制器140發(fā)送的緊急制動信號，并根據(jù)緊急制動信號驅(qū)動車輪制動電機(jī)131對車輛進(jìn)行回饋制動。其中，車輪制動電機(jī)131對車輛進(jìn)行回饋制動指使車輪制動電機(jī)131產(chǎn)生與車輛行駛方向相反的制動力，從而達(dá)到制動的目的，并且車輪制動電機(jī)131在進(jìn)行回饋制動的過程中可將回饋制動的能量轉(zhuǎn)化為電能進(jìn)行發(fā)電，以在動力電池需要充電時對動力電池充電以通過動力電池進(jìn)行能量回收，從而可降低整車的能耗。

車輪電機(jī)制動裝置130為多個，多個車輪電機(jī)制動裝置130一一對應(yīng)于車輛的多個車輪。如圖2所示，車輛包括4個車輪，即：左前車輪、右前車輪、左后車輪和右后車輪，對應(yīng)于左前車輪的左前車輪電機(jī)制動裝置130-1、對應(yīng)于右前車輪的右前車輪電機(jī)制動裝置 130-2、對應(yīng)于左后車輪的左后車輪電機(jī)制動裝置130-3、對應(yīng)于右后車輪的右后車輪電機(jī)制動裝置130-4。再次結(jié)合圖2所示，車輪制動電機(jī)131為輪邊電機(jī)或輪轂電機(jī)。即：車輪制動電機(jī)131可以是輪邊電機(jī)，也可以是輪轂電機(jī)。

在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，可以根據(jù)確定出的碰撞時間確定即將發(fā)生碰撞的風(fēng)險等級，然后根據(jù)不同的風(fēng)險等級執(zhí)行不同的操作。例如：風(fēng)險等級相對較低時，可以提示駕駛員注意減速，以避免與前方車輛發(fā)生碰撞，風(fēng)險等級相對較高時，可以提示駕駛員注意減速的同時，對車輛進(jìn)行自動制動，以避免與前方車輛發(fā)生碰撞。

具體而言，預(yù)定時間包括第一預(yù)定時間和第二預(yù)定時間，第一預(yù)定時間大于第二預(yù)定時間，整車控制器140用于在宿主車輛車速大于預(yù)定車速且第一相對距離小于預(yù)定距離時，判斷碰撞時間是否小于第一預(yù)定時間且大于第二預(yù)定時間，如果是，則生成報警信號并向宿主車輛的駕駛員發(fā)出報警信號，如果碰撞時間小于第二預(yù)定時間，則生成報警信號并向宿主車輛的駕駛員發(fā)出報警信號，以及向車輪電機(jī)制動裝置發(fā)送緊急制動信號。

例如：宿主車輛與前方車輛發(fā)生碰撞的碰撞時間是t1＝l1/(v1-v2)。其中，l1是宿主車輛與前方車輛之間的第一相對距離，v1是宿主車輛車速，v2是前方車輛車速。若t1≤0秒，說明v2大于v1，即前方車輛車速比宿主車輛車速高，不會發(fā)生碰撞；若t1>0秒，則前方車輛車速比宿主車輛車速低，有可能發(fā)生碰撞危險。

當(dāng)v1大于80km/h(即：預(yù)定車速)，且l1小于10m(即：預(yù)定距離)，t1小于2s(即第一預(yù)定時間)時，整車控制器140判斷宿主車輛有可能與前方車輛發(fā)生碰撞。整車控制器140通過can網(wǎng)絡(luò)向宿主車輛的駕駛員發(fā)出報警信號，進(jìn)而，通過報警信號提醒駕駛員注意行車距離和行駛安全。

當(dāng)v1大于80km/h，且l1小于10m，t1小于1s時，整車控制器140判斷宿主車輛將要與前方車輛發(fā)生追尾。整車控制器140給車輪電機(jī)制動裝置130發(fā)出緊急制動信號，車輪電機(jī)制動裝置130向車輪施加制動力，達(dá)到自動制動的目的，進(jìn)而防著宿主車輛與前方車輛發(fā)生追尾，提升行車安全。

當(dāng)判定出宿主車輛在高速行駛過程中即將與前方車輛發(fā)生追尾時，整車控制器140可以根據(jù)宿主車輛車速、車輪轉(zhuǎn)速和預(yù)定車胎滑移率確定制動力矩，并根據(jù)制動力矩生成上述的緊急制動信號，具體包括：根據(jù)宿主車輛車速和車輪轉(zhuǎn)速得到車胎實(shí)際滑移率；根據(jù)車胎實(shí)際滑移率和所述預(yù)定車胎滑移率確定車輪目標(biāo)轉(zhuǎn)速；根據(jù)車輪目標(biāo)轉(zhuǎn)速確定制動力矩，并根據(jù)制動力矩生成緊急制動信號。

具體地說，高速行駛過程且將要與前方車輛發(fā)生追尾時，為了減小制動距離，需要確定最大的制動力矩。而本發(fā)明的實(shí)施例可以根據(jù)宿主車輛車速、車輪轉(zhuǎn)速和預(yù)定車胎滑移 率確定出這個最大的制動力矩。首先，通過如下公式得到車胎實(shí)際滑移率，該公式為：

s＝(v-u)/v×100％，

其中，s為車胎實(shí)際滑移率，v為車速、u為車輪轉(zhuǎn)速。

根據(jù)試驗(yàn)可知，當(dāng)車胎實(shí)際滑移率s為20％(即預(yù)定車輪滑移率)左右時，此時車輪可以獲得最大的制動力，整車控制器140實(shí)時計算車胎實(shí)際滑移率s，然后根據(jù)車胎實(shí)際滑移率s和預(yù)定車輪滑移率等確定出最大的制動力矩，然后車輪電機(jī)制動裝置130根據(jù)該最大的制動力矩向車輪施加制動力，使緊急制動過程中車胎實(shí)際滑移率s始終保持在20％左右，從而達(dá)到快速制動的效果，減小制動距離，保證車輛安全。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電動汽車的防碰撞系統(tǒng)，當(dāng)判斷出宿主車輛將要與前方車輛發(fā)生追尾時，可以向駕駛員發(fā)出報警，甚至控制車輛自動制動，從而避免車輛與前方車輛發(fā)生追尾，保證行車安全。此外，通過如輪邊電機(jī)或輪轂電機(jī)等對車輪施加制動力的方式相比于相關(guān)技術(shù)中的通過液壓制動的方式，具有制動響應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn)且輪邊電機(jī)或輪轂電機(jī)等相對結(jié)構(gòu)簡單、成本低的優(yōu)點(diǎn)。

在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，車速檢測裝置110還用于檢測后方車輛車速，車距檢測裝置120還用于檢測宿主車輛與后方車輛之間的第二相對距離，整車控制器140還用于在后方車輛車速大于預(yù)定車速且第二相對距離小于預(yù)定距離時，根據(jù)宿主車輛車速、后方車輛車速和第二相對距離確定碰撞時間，并在碰撞時間小于預(yù)定時間時，向后方車輛發(fā)出報警信號。

具體地說，后方車輛與宿主車輛發(fā)生碰撞的時間是t2＝l2/(v3-v1)，l2是第二相對距離，v3是后方車輛車速。若t2≤0s，說明v1大于v3，即宿主車輛車速比后方車輛速度大，不會發(fā)生碰撞，若t2>0s，說明v1小于v3，即宿主車輛車速比后方車輛速度小，有可能發(fā)生碰撞。

進(jìn)而，當(dāng)v3大于80km/h(即：預(yù)定車速)，l2小于10m(即：預(yù)定距離)，且t2小于2s(即：第一預(yù)定時間)，整車控制器140判斷后方車輛有可能與宿主車輛發(fā)生碰撞。整車控制器140向后方車輛發(fā)出報警信號。

當(dāng)v2大于80km/h，l2小于10m，且t2小于1s，整車控制器140判斷后方車輛將與宿主車輛發(fā)生追尾。整車控制器150發(fā)出報警信號的同時，打開車輛后尾燈與緊急告警燈，警告后方車主，兩車距離過近有追尾危險。從而避免后方車輛與宿主車輛發(fā)生追尾。進(jìn)一步提成行車安全。

在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，當(dāng)通過車輪電機(jī)制動裝置130對車輛采取緊急制動的過程中，還包括：判斷動力電池是否滿足充電條件，如動力電池的電量不足時，還可以通過車 輪電機(jī)制動裝置130收集制動產(chǎn)生的能量，轉(zhuǎn)換為電能后為動力電池充電，實(shí)現(xiàn)能量回收，進(jìn)而可以提升電動汽車的續(xù)航里程，并避免能源的浪費(fèi)。

圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的電動汽車的防碰撞系統(tǒng)的控制方法的流程圖。

需要說明的是，在本發(fā)明實(shí)施例的電動汽車的防碰撞系統(tǒng)的控制方法中，電動汽車的防碰撞系統(tǒng)為上述實(shí)施例所述的電動汽車的防碰撞系統(tǒng)。

如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的電動汽車的防碰撞系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟：

s301：檢測宿主車輛車速和前方車輛車速。

s302：檢測宿主車輛與前方車輛之間的第一相對距離。

s303：當(dāng)所述宿主車輛車速大于預(yù)定車速且所述第一相對距離小于預(yù)定距離時，根據(jù)所述宿主車輛車速、前方車輛車速和所述第一相對距離確定碰撞時間。

s304：當(dāng)所述碰撞時間小于預(yù)定時間時，向宿主車輛的駕駛員發(fā)出報警信號和/或向車輪電機(jī)制動裝置發(fā)送所述緊急制動信號，以便所述車輪電機(jī)制動裝置向車輪施加制動力，以對所述宿主車輛進(jìn)行回饋制動。

進(jìn)一步地，預(yù)定時間包括第一預(yù)定時間和第二預(yù)定時間，所述第一預(yù)定時間大于所述第二預(yù)定時間，所述當(dāng)所述碰撞時間小于預(yù)定時間時，向宿主車輛的駕駛員發(fā)出報警信號和/或向車輪電機(jī)制動裝置發(fā)送所述緊急制動信號，以便所述車輪電機(jī)制動裝置向車輪施加制動力，以對所述宿主車輛進(jìn)行回饋制動，包括：判斷所述碰撞時間是否小于所述第一預(yù)定時間且大于所述第二預(yù)定時間，如果是，則生成所述報警信號并向宿主車輛的駕駛員發(fā)出所述報警信號；如果所述碰撞時間小于所述第二預(yù)定時間，則生成所述報警信號并向宿主車輛的駕駛員發(fā)出所述報警信號，以及向所述車輪電機(jī)制動裝置發(fā)送所述緊急制動信號。

在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，電動汽車的防碰撞系統(tǒng)的控制方法，還包括：根據(jù)所述宿主車輛車速和車輪轉(zhuǎn)速得到車胎實(shí)際滑移率；根據(jù)所述車胎實(shí)際滑移率和所述預(yù)定車胎滑移率確定車輪目標(biāo)轉(zhuǎn)速；根據(jù)所述車輪目標(biāo)轉(zhuǎn)速確定所述制動力矩，并根據(jù)所述制動力矩生成所述緊急制動信號。

進(jìn)一步地，該控制方法還包括：檢測后方車輛車速；檢測宿主車輛與后方車輛之間的第二相對距離；當(dāng)所述后方車輛車速大于預(yù)定車速且所述第二相對距離小于預(yù)定距離時，根據(jù)所述宿主車輛車速、后方車輛車速和所述第二相對距離確定碰撞時間，并在所述碰撞時間小于預(yù)定時間時，向后方車輛發(fā)出報警信號。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電動汽車的防碰撞系統(tǒng)的控制方法，當(dāng)判斷出宿主車輛將要與前方車輛發(fā)生追尾時，可以向駕駛員發(fā)出報警，甚至控制車輛自動制動，從而避免車輛與前 方車輛發(fā)生追尾，保證行車安全。此外，通過如輪邊電機(jī)或輪轂電機(jī)等對車輪施加制動力的方式相比于相關(guān)技術(shù)中的通過液壓制動的方式，具有制動響應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn)且輪邊電機(jī)或輪轂電機(jī)等相對結(jié)構(gòu)簡單、成本低的優(yōu)點(diǎn)。

需要說明的是，本發(fā)明實(shí)施例的電動汽車的防碰撞系統(tǒng)的控制方法的具體實(shí)現(xiàn)方式請參見本發(fā)明實(shí)施例的電動汽車的防碰撞系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)方式，為了減少冗余，此處不做贅述。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，進(jìn)一步公開了一種電動汽車，包括：根據(jù)上述任意一個實(shí)施例所述的電動汽車的防碰撞系統(tǒng)。該車輛當(dāng)判斷出宿主車輛將要與前方車輛發(fā)生追尾時，可以向駕駛員發(fā)出報警，甚至控制車輛自動制動，從而避免車輛與前方車輛發(fā)生追尾，保證行車安全。此外，通過如輪邊電機(jī)或輪轂電機(jī)等對車輪施加制動力的方式相比于相關(guān)技術(shù)中的通過液壓制動的方式，具有制動響應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn)且輪邊電機(jī)或輪轂電機(jī)等相對結(jié)構(gòu)簡單、成本低的優(yōu)點(diǎn)。。

另外，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電動汽車的其它構(gòu)成以及作用對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言都是已知的，為了減少冗余，此處不做贅述。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個實(shí)施例或示例中。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。