一种防误踩油门辅助系统及方法与流程

1.本发明属于汽车技术领域，具体涉及一种防误踩油门辅助系统及方法。


背景技术：

2.现有方案通过前视摄像头，毫米波雷达，超声波雷达等探知周围障碍物，当障碍物存在碰撞风险时，限制驾驶员油门或主动制动避免碰撞风险。
3.现有通过雷达探测前方障碍物，当有障碍物驾驶员仍然踩下油门踏板时，切断或减小油门踏板电信号，避免误加速产生危险；或者油门踏板被踩下速度急速上升，也会切断油门新信号，如cn107009897a等，判定方法简单，容易误判导致危险及使用不便。例如当有车辆快速接近，本车需加速变道躲避时，易误判导致本车无法加速；当有陡坡需要快速踩油门冲坡时，易误判导致熄火令驾驶体验不佳。
4.现有通过采集本车驾驶人在固定路段一段时间驾驶车辆的加减速记录得到习惯，结合前方障碍物、语音信息和驾驶员性别等，采用加权算法判定油门被误踩的情况，使车辆介入制动，例如cn111152788a。这种方案需要同一位驾驶人通过较长时间的驾驶，给予系统信息输入，当驾驶员更换，或驾驶到新区域时，系统即丧失了对应部分的参考性。同时参考的驾驶员性别信息并不能代表误踩油门概率的大小。
5.在现有aeb的基础上增加油门踏板防误踩功能，通过前视摄像头等输入，判断障碍物，根据距离关系对响应的油门踏板进行比例缩小，进而车辆响应的加速度降低，给aeb紧急制动预留时间和距离。例如cn 209409817u。这种方案使车辆制动的基础是aeb系统，而aeb系统设计中会考虑驾驶员对系统的强行接管(override)，即油门踏板超过一定开度时系统自动抑制，所以基于距离缩小油门踏板比例后仍然有碰撞。并且同很多现有技术一样，只考虑前碰风险，而忽略了倒车场景的误踩油门。
6.关于防误踩油门系统何时激活，目前大多解决方案并没有自动化的方案，或者仅基于本车驾驶习惯数据进行自动激活，当驾驶员更换时，激活的情形无法匹配。
7.简单根据障碍物距离和本车加速度来判断进行制动或者降扭操作，容易导致驾驶员在特殊工况下的紧急加速避让需求得不到满足，对本车安全产生风险。且未考虑倒车入库时工况。
8.如果依赖现有aeb功能进行车辆制动，驾驶员误踩油门时往往力度较大，aeb系统会认为驾驶员有接管需求，功能将被抑制，无法提供足够的制动力。


技术实现要素：

9.本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种防误踩油门辅助系统及方法。
10.本发明采用的技术方案是：一种防误踩油门辅助系统，包括
11.云端数据库，用于将处理及存储的v2x数据和行驶数据发送至控制模块；
12.高精度地图模块，用于获取车辆的车道级定位信息发送至控制模块
13.雷达模块，用于探测车辆周围一定范围内的障碍物信息发送至控制模块；
14.摄像模块，用于采集车辆周围的图像数据发送至控制模块；
15.控制模块，用于对接收的数据进行处理判断向执行模块发送激活aeb系统或抑制aeb系统或加最大压力制动的控制信号；
16.执行模块，用于根据接收的控制信号执行相应动作。
17.进一步地，所述控制模块处理后的数据包括驾驶数据及道路环境数据，所述驾驶数据包括当前档位、油门开度、油门踏板深度、方向盘转角速度中的任意一种或多种，所述道路环境信息包括前进坡度、障碍物的距离、物体接近速度中的任意一种或多种。
18.一种防误踩油门辅助方法，车辆行驶过程中，实时检测车辆所在位置的行驶数据，根据行驶数据确定是否激活防误踩油门系统，激活防误踩油门系统后，根据车辆当前的驾驶数据、道路环境信息控制激活aeb系统或抑制aeb系统或通过esc加最大轮缸压力制动。
19.进一步地，所述驾驶数据包括当前档位、油门开度、油门踏板深度、方向盘转角速度中的任意一种或多种，所述道路环境信息包括前进坡度、障碍物的距离、物体接近速度中的任意一种或多种。
20.进一步地，通过高精度地图定位车辆所在位置。
21.进一步地，当满足以下任意一个条件时，激活防误踩油门系统：
22.1)、其他车辆同时段在此位置历史平均速度小于设定速度x1；
23.2)、本车道拥堵；
24.3)、本车处于非车道上；
25.4)、本车位于水体半径n1内。
26.进一步地，当满足以下任意一个条件时，通过esc加最大轮缸压力制动：
27.1)、当前档位处于倒挡，且油门开度大于设定开度m1％、最近的障碍物与车身之间距离小于设定距离n2；车辆此时处于倒车状态，保持当前油门会加速行驶，紧急切换到制动，将车辆在距离n2障碍物处停止。通过esc加制动压力使车辆进入减速状态，在临界位置刹停，避免接触障碍物。
28.2)当前档位处于前进挡，车辆位于非行驶道路上，油门开度大于设定开度m1％、最近的障碍物与车身之间距离小于设定距离n2。车辆没有在可行驶道路上，位于路肩、非机动车道等，此时的车辆加速度将导致驾驶员无法在非机动车道驾驶场景中，紧急切换到制动，将车辆在距离n2障碍物处停止。通过esc加制动压力使车辆进入减速状态，在临界位置刹停，避免接触障碍物。
29.进一步地，当满足以下任意一个条件时，控制抑制aeb系统，不进行制动：
30.1)当前档位处于前进挡，车辆位于行驶道路上，油门踏板深度大于等于设定深度m2％、一定半径范围内物体的接近速度小于设定速度x2、前进坡度大于等于设定坡度y％；此时本车周边没有其他车辆等物体快速接近，无需紧急避让，但从高精地图信息来看前方坡度较大，根据惯例数据此时车辆需保持一定的动力扭矩才能冲坡行驶，并且大坡道往往导致雷达认为是障碍物。所以此时防误踩辅助系统将抑制aeb系统，不进行制动，允许驾驶员踩较大油门。
31.2)当前档位处于前进挡，车辆位于行驶道路上，油门踏板深度大于等于设定深度m2％、一定半径范围内物体的接近速度大于等于设定速度x2、一定时间内方向盘转角速度
大于等于设定转角速度x3。此时本车周边有其他车辆等物体快速接近，并且驾驶员主观上急打方向，认为此时需紧急避让或紧急变道超车，所以此时防误踩辅助系统将抑制aeb系统，不进行制动，允许驾驶员踩较大油门。
32.进一步地，当满足以下任意一个条件时，控制激活aeb系统：
33.1)当前档位处于前进挡，车辆位于行驶道路上，油门踏板深度大于等于设定深度m2％、一定半径范围内物体的接近速度小于设定速度x2、前进坡度小于设定坡度y％；此时本车周边没有其他车辆等物体快速接近，无需紧急避让，并且从高精地图信息来看前方坡度较小，根据惯例数据此时车辆无需较大动力扭矩就能冲坡行驶。驾驶员处在非常规的激进状态，所以此时防误踩辅助系统将一直保持aeb系统激活，即使驾驶员踩油门超过抑制aeb的阈值，仍然能让车有紧急制动功能避免碰撞。
34.2)当前档位处于前进挡，车辆位于行驶道路上，油门踏板深度大于等于设定深度m2％、一定半径范围内物体的接近速度大于等于设定速度x2、一定时间内方向盘转角速度小于设定转角速度x3。此时本车周边有其他车辆等物体快速接近，但驾驶员主观上没有急转方向，认为此时并没有处于紧急避让或紧急变道超车，通过直到刹车或加速进行避险，所以此时防误踩辅助系统将一直保持aeb系统激活，即使驾驶员踩油门超过抑制aeb的阈值，仍然能让车有紧急制动功能避免碰撞。
35.更进一步地，激活aeb系统后，若驾驶员第二次踩下油门，则抑制aeb系统；或加最大压力制动后，若驾驶员第二次踩下油门，则抑制防误踩油门系统。当防误踩系统通过esc制动，或者保持aeb系统激活后，如果驾驶员抬起脚踏板并第二次踩下油门，说明驾驶员通过再次判断确认要进行加速，此时系统抑制，车辆按驾驶员意愿加速。
36.本发明的有益效果是：
37.本发明通过高精度地图匹配云端数据，基于同时段同位置行驶数据进行自动激活，减轻系统运算负担，精准匹配，即使驾驶员更换，仍然不会对系统判断产生影响。
38.本发明对于误踩油门和实际需要深踩油门的场景判断更加精细，防止车辆上陡坡，倒车入库，紧急避让场景下被系统误阻止。
附图说明
39.图1为本发明辅助系统的原理图。
40.图2为本发明辅助方法的流程图。
具体实施方式
41.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以互相结合。
42.如图1所示，本发明提供一种防误踩油门辅助系统，包括云端数据库1，可以是地图提供商数据中心或者其他v2x路端设备采集的信息存储中心，用于处理高精度地图和各位置的行驶数据；车端高精度地图模块2，用于本车高精度定位及传输所在位置行驶数据；毫米波雷达3，包含探测斜向区域的四个角雷达和探测前向区域的前毫米波雷达；摄像头4及其ecu，处理前视摄像头及环视摄像头探测的图像及防误踩逻辑决策处理；超声波雷达5，探
测本车周围半径8米内障碍物距离；esc 6，执行车轮制动的执行器；tcu 7，控制并发送档位信息；控制发动机扭矩及提供油门踏板信息给进行防误踩逻辑决策的ecu 8；bcm 9，车身控制器，控制车内声音等交互提示。
43.以下对出现的各缩略语和关键术语进行定义
44.aeb：automatic emergency braking，自动紧急制动。通过前视摄像头，毫米波雷达，探测车辆前方障碍物，当系统预测碰撞接触时间小于阈值后自动控制车辆减速刹停。当驾驶员深踩油门时，系统抑制，不再提供自动制动。
45.高精度地图：除普通地图的信息外，还包含车道信息，交通信号，周边特征环境等等附加信息的地图，结合高精度定位(例如rtk(real
‑
time kinematic，实时动态)载波相位差分技术，惯性传感单元等)，车辆可以准确定位自己和车道，误差在公分级，并获得附加在地图位置的其他周边信息。
46.esc/esp：electronic stability program，电子稳定控制系统，可以控制各车轮的制动。
47.ems：engine management system，发动机管理系统，可以控制发动机的转速及扭矩，从而控制车辆加减速。
48.tcu：transmission control unit，变速器控制单元，控制自动变速器档位。
49.系统激活：系统能够起作用的各种条件满足，开始不断对输入信息进行处理，决定何时触发动作(例如刹车，转向等)。
50.触发：系统根据输入的信息，结合内部算法判断需要进行动作，并且执行动作。
51.本发明还提供一种防误踩油门辅助方法，：车辆行驶过程中，实时检测车辆所在位置的行驶数据，根据行驶数据确定是否激活防误踩油门系统，激活防误踩油门系统后，根据车辆当前的驾驶数据、道路环境信息控制激活aeb系统或抑制aeb系统或加最大压力制动，即是车辆的各种参数信息控制何时进行aeb系统的激活或抑制或加最大压力制动。
52.车辆行驶过程中，实时通过高精地图完成车道级自定位，并读取云端数据库和所在位置匹配的行驶数据。当其他车辆同时段在此位置历史平均速度小于x1 km/h(例如20km/h)，或者本车道拥堵，或者本车不位于车道，或者位于水体半径n1 m内，防误踩油门辅助系统自动激活。
53.当系统激活后不断检测tcu发送的当前档位信息，包含d、n、p、r。
54.若为倒档r，则继续判断ems发送的油门开度和超声波雷达信息，当油门开度≥m1％(例如20％)，且同时车辆周围超声波雷达探测障碍物小于n2 m(例如0.5m)，则esc加最大压力制动，使得车辆达到9m/s2的减速度，同时bcm系统提示音响起，仪表提示误踩。其中esc最大压力可以取aeb制动时的最大主缸压力，根据各车型esc性能不同在出厂时选定。在第一次制动后系统内部开启计时器，设定时间阈值t秒，若驾驶员在t秒内抬起油门使得开度小于20％，并第二次踩下油门，则摄像头ecu此时不会向esc发送信号，系统处于抑制状态(考虑到车辆有上路沿等需求)超过t秒后，系统恢复正常逻辑，遵照上述执行策略。
55.当系统检测到车辆是前进档时，继续根据高精度地图信息中本车所在车道信息，以及摄像头采集到的左右车道信息进行判断：例如摄像头判断左右车道存在，且地图指示本车在中间车道，则本车确实在中间车道；摄像头判断右侧车道宽度内是路肩/树木/路灯等，且地图指示本车在右侧车道，则本车确实在右侧车道。摄像头信息和雷达信息矛盾时，
以摄像头判断本车所在车道信息为准。如果不在车道内，执行策略和tcu发送r档时相同。如果在车道内，则判断此时的油门踏板深度，如果油门踏板深度＜m2％，则返回再次判断当前档位。
56.如果油门踏板深度≥m2％(例如30％)，则同时参照本车前方和四个角安装毫米波雷达和环视摄像头融合信息，例如，通过毫米波雷达探测到车辆右前侧有障碍物a，在汽车中心点为原点的极坐标下位于(π/3，16)(单位/米)，毫米波雷达将此点位信息作为障碍物a通过can/canfd/flaxry/以太网协议传输给摄像头ecu。摄像头ecu通过总线或内部协议获取环视摄像头探测结果，若摄像头探测到车辆极坐标下(π/3)
±
(π/36)角度方向上有连续16m
±
1m无遮挡空间，而15m外有大于0.5mx0.5m遮挡物，则认为障碍物a存在。并通过总线告知雷达继续反馈a的位置，与摄像头采集的图像进行循环校验，直到丢失。上述例子中
±
π/36的角度公差，
±
1m的距离公差，以及0.5mx0.5m的物体尺寸阈值都可以根据灵敏度需求在开发阶段标定。如果雷达和摄像头的判断不能匹配，则以摄像头信息为准。
57.若本车半径n3 m内，有物体接近速度x2 km/h(例如20m内有36km/h快速接近的物体)。对于大于等于此速度的情况，系统根据方向盘转角速度执行下一步逻辑，转角速度大于等于x3
°
/s则抑制aeb系统，不紧急制动，其中x3
°
/s可根据suv/轿车/两厢车车型不同标定。小于x3
°
/s则保持aeb系统激活，根据碰撞风险紧急制动，系统提示音响起，仪表提示，若驾驶员第二次踩下油门，则抑制aeb系统，不紧急制动。若半径n3 m内无高速接近物体，则判断前进坡度大小，当坡度≥y％(例如10％)，抑制aeb系统，不紧急制动。若小于y％，则保持aeb系统激活，根据碰撞风险紧急制动，系统提示音响起，仪表提示，若驾驶员第二次踩下油门，则抑制aeb系统，不紧急制动。
58.以上仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。