本發(fā)明特別涉及一種汽車安全駕駛控制系統(tǒng)及其控制方法。
背景技術：
現(xiàn)在較新的車型普遍采用電子油門(針對以前的拉線油門而言)，電子油門沒有拉線，通過在踏板內(nèi)裝一個電位器(可變電阻)，油門踏板踩下的深淺與電阻的阻值線性相關，汽車的電子系統(tǒng)通過采樣該電阻值可確定油門踏板踩下的程度，進而由ECU控制器驅(qū)動步進電機控制節(jié)氣門的開度。電子油門具有響應速度快、控制精確、整車安裝布置靈活和能提高發(fā)動機的性能的眾多優(yōu)點。
近年來，汽車逐漸變?yōu)槠毡榈慕煌üぞ?，許多人剛剛拿到駕照就開車上路，由于汽車剎車油門控制都由右腳執(zhí)行，某些新手開車動作連貫性差，路上碰到情況，一緊張就錯將油門當剎車猛踩，成為“馬路殺手”，引發(fā)重大交通事故。
公開號CN204527174的實用新型專利公開了一種誤踩油門自動剎車裝置，包括控制器、油門踏板位置傳感器、車速傳感器和雷達測距傳感器，通過這些車速、油門踏板位置和測距信號綜合判斷是否是誤踩油門，在此情況下啟動剎車控制。此專利有兩個不足，第一，沒有考慮到如果是老司機，可能是一種急踩油門加速超車的行為，不是誤踩而是正常操作；第二，如果是過高車速的平穩(wěn)駕駛情況下，判斷為誤踩油門而啟動緊急剎車可能引發(fā)更嚴重的車輛追尾事故。
公開號為CN104960510的發(fā)明專利公開了一種機動車緊急情況下油門變剎車安全控制系統(tǒng)的操作方法，提出加裝加速度傳感器和檔位傳感器，將采集的信號輸入到MCU，結合閾值判斷是否切斷電子油門及啟動電子剎車系統(tǒng)。該發(fā)明在電子油門系統(tǒng)安裝加速度傳感器，其缺點是不同車型的油門加速性能不一樣，通過加速度閾值判斷是否誤踩不準確，另該發(fā)明的核心思想與前述實用新型專利(公開號CN204527174，名稱為誤踩油門自動剎車裝置)一樣沒有考慮老司機的駕駛行為。
因此，有必要設計一種新的汽車安全駕駛控制系統(tǒng)及其控制方法。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種汽車安全駕駛控制系統(tǒng)及其控制方法，該汽車安全駕駛控制系統(tǒng)及其控制方法有利于保障安全行車，且易于實施。
發(fā)明的技術解決方案如下：
一種汽車安全駕駛控制方法，控制器檢測油門踏板的位置，并計算油門踏板變化率u，設定油門踏板變化率閾值A、B，且A＜B；
當u≤A時，判定汽車正常行駛，控制器基于油門踏板的位置控制節(jié)氣門的開度；節(jié)氣門的開度與油門踏板的位置具有線性的對應關系，相當于發(fā)出加油指令，此時的控制方法為現(xiàn)有汽車的通用控制方法。
當A＜u＜B時，控制器不發(fā)出加油指令，且不改變節(jié)氣門的開度；
當u≥B時，控制器驅(qū)動制動系統(tǒng)動作；
在后兩種情況下，ECU通過人機接口給出提示，如文字提示或語音提示當前處于何種狀態(tài)，警示駕駛員。
油門踏板變化率設置為與油門踏板相連的電位器的電阻變化率或電位器輸出電壓的變化率。
當油門踏板變化率為電阻變化率時，A的取值范圍是0.2R/T≤A≤0.3R/T，B的取值范圍是0.7R/T≤B≤0.8R/T；
說明：考慮到每款車型不同，油門加速的響應時間不同，考慮到發(fā)明的通用性，故本發(fā)明專利對閾值A、B的取值做如下定義，假定在沒有踩下油門踏板時，滑動電阻取值為0，此時油門踏板在最高位置；當把油門踏板踩到底時，滑動電阻取值為R，此時油門踏板在最低位置；汽車實現(xiàn)0～100km/h加速的時間為T(出廠前檢測數(shù)據(jù)提供)，在以上約定條件下，可知理論上0為變化率u的最小值，R/T為變化率u的最大值，根據(jù)駕駛測試，得到上述2個取值范圍.
當油門踏板變化率為電阻變化率時，A和B分別為0.25R/T和0.75R/T。
控制器為ECU。
控制模式分為新手模式和正常模式；
(1)用戶選擇新手模式時，控制器按以下方法對汽車進行控制；
當u≤A時，判定汽車正常行駛，控制器基于油門踏板的位置控制節(jié)氣門的開度；
當A＜u＜B時，控制器不發(fā)出加油指令，且不改變節(jié)氣門的開度；
當u≥B時，控制器驅(qū)動制動系統(tǒng)動作；
(2)用戶選擇正常模式時，控制器不考慮油門踏板變化率，直接根據(jù)油門踏板的位置發(fā)出加油指令。
一種汽車安全駕駛控制系統(tǒng)，包括控制器、油門踏板和傳感器；傳感器是指電位器，油門踏板與電位器的滑動接頭相連；傳感器與控制器相連；
控制器基于電位器檢測油門踏板的位置，并計算油門踏板變化率u，設定油門踏板變化率閾值A、B，且A＜B；
當u≤A時，判定汽車正常行駛，控制器基于油門踏板的位置控制節(jié)氣門的開度；
當A＜u＜B時，控制器不發(fā)出加油指令，且不改變節(jié)氣門的開度；
當u≥B時，控制器驅(qū)動制動系統(tǒng)動作；
油門踏板變化率設置為與油門踏板相連的電位器的電阻變化率或電位器輸出電壓的變化率。
當油門踏板變化率為電阻變化率時，A的取值范圍是0.2R/T≤A≤0.3R/T，B的取值范圍是0.7R/T≤B≤0.8R/T。
當油門踏板變化率為電阻變化率時，A和B分別為0.25R/T和0.75R/T。
控制器為ECU。
用戶通過人機接口模塊選擇控制模式，控制模式分為新手模式和正常模式；
(1)用戶選擇新手模式時，控制器按以下方法對汽車進行控制；
當u≤A時，判定汽車正常行駛，控制器基于油門踏板的位置控制節(jié)氣門的開度；
當A＜u＜B時，控制器不發(fā)出加油指令，且不改變節(jié)氣門的開度；
當u≥B時，控制器驅(qū)動制動系統(tǒng)動作；
(2)用戶選擇正常模式時，控制器不考慮油門踏板變化率，直接根據(jù)油門踏板的位置發(fā)出加油指令。
人機接口模塊為按鍵或觸摸顯示屏。
用戶通過人機接口模塊選擇控制模式，人機接口模塊可以是按鍵，或觸摸屏，傳感器是指電位器，油門踏板與電位器的滑動接頭相連；控制器是指行車電腦(ECU控制器)；執(zhí)行器又稱為執(zhí)行機構，包括步進電機、節(jié)氣門、制動踏板，執(zhí)行器與控制器相連。
開關有熟練駕駛和新手駕駛兩種模式選擇。電位器電阻值大小與油門踏板踩下深淺程度線性相關，在新手駕駛模式下，阻值大小以電信號形式輸入到ECU控制器，將等效阻值變化的電信號轉換為電阻阻值，結合響應時間計算阻值單位時間變化率u，設定閾值A、B，且A＜B。ECU控制器根據(jù)的取值范圍判定油門狀態(tài)，給出不同的輸出指令，具體包括：當u≤A時，判定汽車正常行駛，ECU給出油門正常工作指令；當A＜u＜B時，判定駕駛員錯誤操作或者慌亂下的短時間急踩油門，ECU給出油門不執(zhí)行加油指令；當u≥B時，判定駕駛員操作為緊急情況下的錯把油門當剎車猛踩，ECU給出剎車執(zhí)行指令。
有益效果：
本發(fā)明的汽車安全駕駛控制系統(tǒng)及其控制方法，針對新手駕駛員的駕駛誤操作采取減緩和阻止措施，協(xié)助駕駛員實現(xiàn)安全駕駛，同時可有效減少汽車油耗。有利于確保新手駕駛汽車時的安全性、平穩(wěn)性，防止誤操作引發(fā)的交通事故。
本發(fā)明的電子開關(如按鈕等)接線簡易、控制原理簡單，操作切實可行，成本極低。
本發(fā)明適用于現(xiàn)在主流的電子油門汽車，駕駛員可通過電子開關進行熟練駕駛模式和新手駕駛模式兩種模式切換，確保初學者和剛拿到駕照的新手能夠安全平穩(wěn)地駕駛汽車。本發(fā)明的新手模式控制系統(tǒng)針對新手駕駛汽車時遇緊急情況猛踩油門以及行駛過程中的誤踩油門猛然加速等情況下都給出了相應的控制策略和應對措施，顯著提高了汽車駕駛的安全性、舒適性。
另外，本發(fā)明提供熟練駕駛模式和新手駕駛模式兩種駕駛模式供駕駛員選擇，靈活性好。在熟練駕駛模式下，汽車控制模式與汽車出廠設置一致，駕駛員可以在駕駛環(huán)境允許的情況下體驗急加、減速的駕車樂趣、也可以在緊急情況下采取急加速超車避讓的駕駛策略。在新手模式中通過ECU控制器控制算法判斷汽車油門狀態(tài)，給出相應的控制指令輸出到執(zhí)行器，優(yōu)先保障安全。
綜上所述，本發(fā)明的汽車安全駕駛控制系統(tǒng)及其控制方法，能有效保障新手的安全駕駛，且易于實施，靈活性好。
附圖說明
圖1為汽車安全駕駛控制系統(tǒng)的總體結構示意圖。
具體實施方式
為了便于理解本發(fā)明，下文將結合說明書附圖和較佳的實施例對本文發(fā)明做更全面、細致地描述，但本發(fā)明的保護范圍并不限于以下具體實施例。
除非另有定義，下文中所使用的所有專業(yè)術語與本領域技術人員通常理解含義相同。本文中所使用的專業(yè)術語只是為了描述具體實施例的目的，并不是旨在限制本發(fā)明的保護范圍。
實施例1：
如圖1，一種汽車安全駕駛控制方法，控制器檢測油門踏板的位置，并計算油門踏板變化率u，設定油門踏板變化率閾值A、B，且A＜B；
當u≤A時，判定汽車正常行駛，控制器基于油門踏板的位置控制節(jié)氣門的開度；
當A＜u＜B時，控制器不發(fā)出加油指令，且不改變節(jié)氣門的開度；
當u≥B時，控制器驅(qū)動制動系統(tǒng)動作；
油門踏板變化率設置為與油門踏板相連的電位器的電阻變化率或電位器輸出電壓的變化率。
當油門踏板變化率為電阻變化率時，A的取值范圍是0.2R/T≤A≤0.3R/T，B的取值范圍是0.7R/T≤B≤0.8R/T；
說明：考慮到每款車型不同，油門加速的響應時間不同，考慮到發(fā)明的通用性，故本發(fā)明專利對閾值A、B的取值做如下定義，假定在沒有踩下油門踏板時，滑動電阻取值為0，此時油門踏板在最高位置；當把油門踏板踩到底時，滑動電阻取值為R，此時油門踏板在最低位置；汽車實現(xiàn)0～100km/h加速的時間為T(出廠前檢測數(shù)據(jù)提供)，在以上約定條件下，可知理論上0為變化率u的最小值，R/T為變化率u的最大值，根據(jù)駕駛測試，得到上述2個取值范圍.
當油門踏板變化率為電阻變化率時，A和B分別為0.25R/T和0.75R/T。
控制器為ECU。
控制模式分為新手模式和正常模式；
(1)用戶選擇新手模式時，控制器按以下方法對汽車進行控制；
當u≤A時，判定汽車正常行駛，控制器基于油門踏板的位置控制節(jié)氣門的開度；
當A＜u＜B時，控制器不發(fā)出加油指令，且不改變節(jié)氣門的開度；
當u≥B時，控制器驅(qū)動制動系統(tǒng)動作；
(2)用戶選擇正常模式時，控制器不考慮油門踏板變化率，直接根據(jù)油門踏板的位置發(fā)出加油指令。
一種汽車安全駕駛控制系統(tǒng)，包括控制器、油門踏板和傳感器；傳感器是指電位器，油門踏板與電位器的滑動接頭相連；傳感器與控制器相連；
控制器基于電位器檢測油門踏板的位置，并計算油門踏板變化率u，設定油門踏板變化率閾值A、B，且A＜B；
當u≤A時，判定汽車正常行駛，控制器基于油門踏板的位置控制節(jié)氣門的開度；
當A＜u＜B時，控制器不發(fā)出加油指令，且不改變節(jié)氣門的開度；
當u≥B時，控制器驅(qū)動制動系統(tǒng)動作；
油門踏板變化率設置為與油門踏板相連的電位器的電阻變化率或電位器輸出電壓的變化率。
當油門踏板變化率為電阻變化率時，A的取值范圍是0.2R/T≤A≤0.3R/T，B的取值范圍是0.7R/T≤B≤0.8R/T。
當油門踏板變化率為電阻變化率時，A和B分別為0.25R/T和0.75R/T。
控制器為ECU。
用戶通過人機接口模塊選擇控制模式，控制模式分為新手模式和正常模式；
(1)用戶選擇新手模式時，控制器按以下方法對汽車進行控制；
當u≤A時，判定汽車正常行駛，控制器基于油門踏板的位置控制節(jié)氣門的開度；
當A＜u＜B時，控制器不發(fā)出加油指令，且不改變節(jié)氣門的開度；
當u≥B時，控制器驅(qū)動制動系統(tǒng)動作；
(2)用戶選擇正常模式時，控制器不考慮油門踏板變化率，直接根據(jù)油門踏板的位置發(fā)出加油指令。
人機接口模塊為按鍵或觸摸顯示屏。