四轮电动车的自适应跟车方法与流程

本发明涉及电动车技术领域，尤其涉及一种四轮电动车的自适应跟车方法。

背景技术：

汽车保有量的不断攀升引发了一系列问题。大多数汽车燃烧汽油、柴油、天然气等化石燃料，地球上化石燃料的储量是有限的，数量巨大且不断增加的汽车数量使能源危机日益严重。传统汽车的重量一般1500kg左右，有效载荷只有100kg左右，大部分能源浪费在无效载荷上，造成了严重的能源浪费。另外，传统汽车体积庞大，一般汽车占地面积约10平方米，汽车数量的增长使得交通拥塞和停车位紧张的问题越来越严重。电动车受到越来越多消费者的欢迎。电动车价格比传统汽车低，用于电动车充电的费用也比汽车加油的费用低；电动车灵活小巧，在非机动车道行驶，一般不会遇到交通堵塞，也更容易找到停车位；电动车没有尾气排放，不会污染环境。

随着电动自行车的快速发展，四轮电动车也被越来越多的用户所接受。而伴随着四轮电动车的普及，道路上经常会出现交通拥堵的情况，在交通拥堵路段，通常需要控制车辆处于跟车状态，处于跟车状态的车辆与前方车辆之间的距离在安全距离范围内(即本车与前方车辆之间的距离大于或等于安全距离)，通常由驾驶员根据驾驶经验控制车辆处于跟车状态。具体地，驾驶员可以根据驾驶经验判断前方车辆的行驶速度以及本车与前方车辆之间的距离，然后根据前方车辆的行驶速度以及本车与前方车辆之间的距离，通过控制本车的油门、刹车等来控制本车与前方车辆之间的距离在安全距离范围内。但人为控制的精度较低，行车安全性较低。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了解决在驾驶四轮电动车时，人为跟车的控制精度较低，驾驶员容易疲劳，行车安全性较低的问题，本发明提供了一种四轮电动车的自适应跟车方法来解决上述问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种四轮电动车的自适应跟车方法，包括以下步骤：

S1、车辆控制器检测电动车的车头与前车之间的距离为E；

S2、车辆控制器将所述距离E与安全距离阈值F进行比较：

当E>F时，车辆控制器提高车速；

当E<F时，车辆控制器降低车速；

当E=F时，车辆控制器保持车速。

作为优选，还包括步骤S3，车辆控制器将所述距离E与危险距离阈值Q进行比较，当E<Q时，车辆控制器切断电机电源，并启动电磁刹，锁住电机的输出轴。

作为优选，在所述步骤S1中，所述车辆控制器读取第一超声波雷达和第二超声波雷达的数据，其中，所述第一超声波雷达和第二超声波雷达设置在电动车的车头，所述第一超声波雷达检测它与前车车尾上一处测距点P之间的距离为A，所述第二超声波雷达检测它与所述测距点P之间的距离为B，所述第一超声波雷达与第二超声波雷达之间的距离为M，所述车辆控制器获取距离A和距离B后计算所述距离E，过程如下：

建立方程组：

其中，C为所述测距点P在第一超声波雷达和第二超声波雷达连线上的垂足R与第一超声波雷达之间的距离，D为第一超声波雷达和第二超声波雷达连线的中点O与垂直R之间的距离；解方程得到E QUOTE 。

作为优选，车辆控制器检测实时车速v，在所述步骤S2中，当E>F时，车辆控制器提高输出至电机控制器的脉冲信号的占空比；当E<F时，车辆控制器降低输出至电机控制器的脉冲信号的占空比；当E=F时，车辆控制器将当前车速记为参考车速，车辆控制器将实时车速v与参考车速进行比较：当实时车速v大于参考车速时，车辆控制器降低输出至电机控制器的脉冲信号的占空比，当实时车速v小于参考车速时，车辆控制器提高输出至电机控制器的脉冲信号的占空比，当实时车速v等于参考车速时，车辆控制器保持输出至电机控制器的脉冲信号的占空比。

作为优选，车辆控制器检测实时车速v，在所述步骤S3中，Q=θv，θ为v与Q的换算系数。

本发明的有益效果是，这种四轮电动车的自适应跟车方法使用双超声波雷达对前车进行检测，准确计算出与前车之间的距离，有效解决其它测距方式常会出现误报和受两侧车辆干扰问题，根据与前车距离和车速实现主动跟车，自动调节速度，与前车保持安全距离，并在距离太近有危险时，通过电磁刹锁紧电机，使电动车尽快降速，与前车拉开距离。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的四轮电动车的自适应跟车方法的最优实施例的流程图。

图2是本发明的四轮电动车的自适应跟车方法的雷达测距图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

如图1~2所示，本发明提供了一种四轮电动车的自适应跟车方法，包括以下步骤：

S1、车辆控制器检测电动车的车头与前车之间的距离为E；车辆控制器读取第一超声波雷达和第二超声波雷达的数据，其中，第一超声波雷达和第二超声波雷达设置在电动车的车头，第一超声波雷达检测它与前车车尾上一处测距点P之间的距离为A，第二超声波雷达检测它与测距点P之间的距离为B，第一超声波雷达与第二超声波雷达之间的距离为M，车辆控制器获取距离A和距离B后计算距离E，过程如下：

建立方程组：

其中，C为测距点P在第一超声波雷达和第二超声波雷达连线上的垂足R与第一超声波雷达之间的距离，D为第一超声波雷达和第二超声波雷达连线的中点O与垂直R之间的距离；解方程得到E QUOTE 。

S2、车辆控制器将距离E与安全距离阈值F进行比较：

当E>F时，车辆控制器提高车速；

当E<F时，车辆控制器降低车速；

当E=F时，车辆控制器保持车速；

S3，车辆控制器将距离E与危险距离阈值Q进行比较，当E<Q时，车辆控制器切断电机电源，并启动电磁刹，锁住电机的输出轴。

电动车的电机为无刷直流电机，自带霍尔传感器，它与车辆控制器连接，将检测到的电机转子的转速传输至车辆控制器，车辆控制器就可以计算出实时车速v；在步骤S2中，当E>F时，车辆控制器提高输出至电机控制器的脉冲信号的占空比；当E<F时，车辆控制器降低输出至电机控制器的脉冲信号的占空比；当E=F时，车辆控制器将当前车速记为参考车速，车辆控制器将实时车速v与参考车速进行比较：当实时车速v大于参考车速时，车辆控制器降低输出至电机控制器的脉冲信号的占空比，当实时车速v小于参考车速时，车辆控制器提高输出至电机控制器的脉冲信号的占空比，当实时车速v等于参考车速时，车辆控制器保持输出至电机控制器的脉冲信号的占空比。

在步骤S3中，Q=θv，θ为v与Q的换算系数，实时车速v与危险距离阈值Q成正比。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对所述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。