一种基于驾驶员风格的制动踏板感自动调节方法和装置

摘要

本发明涉及汽车控制方法技术领域，具体地指一种基于驾驶员风格的制动踏板感自动调节方法和装置。在本车符合制动样本采集条件时，采集本车的制动样本，对制动样板进行分析，获取驾驶员制动时的反应速度和踩踏力量，并与存储在控制系统中的制动风格模型进行比对，判断驾驶员属于哪种制动风格，控制系统根据获取的驾驶员制动风格调节电子助力器，使电子助力器按照该种制动风格进行调节以此达到所需的踏板感。本发明的调节方法极为简单，针对不同的驾驶员可以自动调节成适应该驾驶员的制动风格，且无须进行任何的硬件升级，改造成本极为低廉，经济成本，且安全性高，具有极大的推广价值。

权利要求

1.一种基于驾驶员风格的制动踏板感自动调节方法，其特征在于：在本车符合制动样本采集条件时，采集本车的制动样本，对制动样板进行分析，获取驾驶员制动时的反应速度和踩踏力量，并与存储在控制系统中的制动风格模型进行比对，判断驾驶员属于哪种制动风格，控制系统根据获取的驾驶员制动风格调节电子助力器，使电子助力器按照该种制动风格进行调节以此达到符合驾驶员制动风格的踏板感；

所述制动样板采集条件包括：本车制动主缸压力大于设定压力值、本车车速大于设定车速、本车驾驶员的制动情况符合当前本车的危险程度；

所述本车危险程度的获取方法包括：获取本车与前车之间的相对距离以及本车与前车之间的相对速度，将相对距离与相对速度的比值设置为危险值，将危险值与第一设定值和第二设定值进行比对，若危险值≤第一设定值，则判断当前本车的危险程度为高；若第一设定值＜危险程度＜第二设定值，则判断当前本车的危险程度为中；若危险程度≥第二设定值，则判断当前本车的危险程度为低；所述第一设定值小于第二设定值。

2.如权利要求1所述的一种基于驾驶员风格的制动踏板感自动调节方法，其特征在于：所述获取驾驶员制动时的反应速度的方法包括：采集驾驶员制动时从开始制动到踏板位移速度达到峰值的实时制动时间，将实时制动时间与设定制动时间进行比对，根据比对结果判断驾驶员制动时的反应速度等级。

3.如权利要求2所述的一种基于驾驶员风格的制动踏板感自动调节方法，其特征在于：所述获取驾驶员制动时的踩踏力量的方法包括：采集驾驶员制动过程中踏板位移速度峰值为实时踏板位移速度，将实时踏板位移速度与设定踏板位移速度进行比对，根据比对结果判断驾驶员制动时的踩踏力量等级。

4.如权利要求3所述的一种基于驾驶员风格的制动踏板感自动调节方法，其特征在于：所述判断驾驶员属于哪种制动风格的方法包括：将驾驶员制动时的反应速度根据设定制动时间分为反应速度快、反应速度中、反应速度慢三个速度档次，将驾驶员制动时的踩踏力量根据设定踏板位移速度划分为踩踏力量强、踩踏力量中、踩踏力量弱三个力量档次，根据三个速度档次和三个力量档次将驾驶员制动风格划分为九种，根据驾驶员制动时的反应速度和踩踏力量判断驾驶员制动风格属于九种制动风格中的哪一种。

5.如权利要求1所述的一种基于驾驶员风格的制动踏板感自动调节方法，其特征在于：所述本车驾驶员的制动情况的判断方法包括：绘制以制动踏板的位移为横坐标、以制动踏板的位移速度为纵坐标的制动曲线图，将制动曲线图与标定获得的类别区分线进行比对，若制动曲线图中代表驾驶员本次制动情况的制动曲线处于类别区分线的上方，则判断驾驶员的本次制动为紧急制动；若制动曲线处于类别区分线的下方，则判断本车驾驶员的本次制动为常规制动。

6.如权利要求5所述的一种基于驾驶员风格的制动踏板感自动调节方法，其特征在于：所述本车驾驶员的制动情况符合当前本车的危险程度的判断方法包括：若本车的危险程度为高时，驾驶员的制动情况为紧急制动，则判断驾驶员的制动情况符合当前车辆危险程度，否则就不符合；若本车的危险程度为中或低时，驾驶员的制动情况为常规制动，则判断驾驶员的制动情况符合当前车辆危险程度，否则就不符合。

7.如权利要求1～6任一所述的一种基于驾驶员风格的制动踏板感自动调节方法，其特征在于：所述控制系统根据获取的驾驶员制动风格调节电子助力器的方法包括：控制系统调节电子助力器的增跳点参数用于改变电子助力器的响应速度，控制系统调节电子助力器的助力比参数用于改变电子助力器的助力强度。

8.一种具有如权利要求1所述的基于驾驶员风格的制动踏板感自动调节方法的装置，其特征在于：包括：

数据采集模块，用于采集前车车速、本车车速以及本车的制动踏板位移速度、制动踏板位移、制动减速度、制动压力；

数据处理模块，用于对数据采集模块采集数据进行分析获得驾驶员制动时的反应速度和踩踏力量；

控制系统，用于接收驾驶员制动时的反应速度和踩踏力量数据信息并将其与存储的制动风格模型进行比对获取驾驶员的制动风格；

电子助力器，用于接收控制系统传送的调节指令进行调整至符合驾驶员的制动风格；

所述数据采集模块、数据处理模块与控制系统数据连接；所述电子助力器与控制系统数据连接。

说明书

一种基于驾驶员风格的制动踏板感自动调节方法和装置

技术领域

[0001] 本发明涉及汽车控制方法技术领域，具体地指一种基于驾驶员风格的制动踏板感自动调节方法和装置。

背景技术

[0002] 近些年，随着汽车市场的火爆，客户对于车辆的要求也越来越多，除了安全性，越来越多的客户对于车辆的驾驶性能提出了更具体的诉求。另一方面，随着汽车电子技术的
飞速发展，汽车的电子化、智能化水平越来越高。尤其是在车辆的底盘控制方面，传统底盘
的控制，主要依靠机械、液压来实现。由于其后期不可更改，且受限于设计尺寸、强度等因
素，后期对于控制性能的调校上，局限性很大。而随着今天越来越多的电子控制在车辆上大
量装备，在对车辆的控制调节上，变得越来越便捷。

[0003] 传统制动系统的中，助力设备，主要是真空助力器。只要它的设计参数一经确定，它的助力起始点、助力比、饱和点等关键参数后期就不可以进行更改；即台车的制动系统参
数是固定不可调节的，也就只有一种踏板感；然而由于不同的驾驶员，其自身身体条件、驾
驶习惯都有所不同，传统制动系统在踏板感方面就存在着极大的局限性。而现在新出现的
电子助力装置，通过电子和齿轮结构取代传统真空助力器。其特点是通过电机力矩来进行
助力，其优点是，可以在标定的时候，获得不同的助力特性曲线。优点是，同一个平台的助力
设备，可以获得不同的踏板感。如专利号为“CN110758363A”的名为“一种制动踏板感觉调节
系统”的中国发明专利，该专利介绍为了一种踏板感觉调节系统，通过制动信息采集模块获
取制动信息数据，数据预处理模块对制动信息进行预处理，然后制动习惯识别模块进行习
惯识别，参数配置模块根据制动助力特性曲线控制电控制动助力器。该方案能够很好的对
电控制动助力器进行很好的调节，但是对于制动习惯的识别方案并没有详细的进行提及，
实际应用过程中如何判断驾驶员的制动习惯并不清楚，但这一步实际上是最重要的，如何
准确判断驾驶员的制动习惯是当前所要解决的技术问题。

发明内容

[0004] 本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种基于驾驶员风格的制动踏板感自动调节方法和装置。

[0005] 本发明的技术方案为：一种基于驾驶员风格的制动踏板感自动调节方法，其特征在于：在本车符合制动样本采集条件时，采集本车的制动样本，对制动样板进行分析，获取
驾驶员制动时的反应速度和踩踏力量，并与存储在控制系统中的制动风格模型进行比对，
判断驾驶员属于哪种制动风格，控制系统根据获取的驾驶员制动风格调节电子助力器，使
电子助力器按照该种制动风格进行调节以此达到所需的踏板感。

[0006] 进一步的所述获取驾驶员制动时的反应速度的方法包括：采集驾驶员制动时从开始制动到制动压力达到压力峰值的实时制动时间，将实时制动时间与设定制动时间进行比
对，根据比对结果判断驾驶员制动时的反应速度。

[0007] 进一步的所述获取驾驶员制动时的踩踏力量的方法包括：采集驾驶员制动过程中踏板位移速度峰值为实时踏板位移速度，将实时踏板位移速度与设定踏板位移速度进行比
对，根据比对结果判断驾驶员制动时的踩踏力量。

[0008] 进一步的所述判断驾驶员属于哪种制动风格的方法包括：将驾驶员制动时的反应速度根据设定制动时间分为反应速度快、反应速度中、反应速度慢三个速度档次，将驾驶员
制动时的踩踏力量根据设定踏板位移速度划分为踩踏力量强、踩踏力量中、踩踏力量弱三
个力量档次，根据三个速度档次和三个力量档次将驾驶员制动风格划分为九种，根据驾驶
员制动时的反应速度和踩踏力量判断驾驶员制动风格属于九种制动风格中的哪一种。

[0009] 进一步的所述制动样板采集条件包括：本车制动主缸压力大于设定压力值、本车车速大于设定车速、本车驾驶员的制动情况符合当前本车的危险程度。

[0010] 进一步的所述车辆危险程度的获取方法包括：获取本车与前车之间的相对距离以及本车与前车之间的相对速度，将相对距离与相对速度的比值设置为危险值，将危险值与
第一设定值和第二设定值进行比对，若危险值≤第一设定值，则判断当前本车的危险程度
为高；若第一设定值＜危险程度＜第二设定值，则判断当前本车的危险程度为中；若危险程
度≥第二设定值，则判断当前本车的危险程度为低；所述第一设定值小于第二设定值。

[0011] 进一步的所述驾驶员的制动情况的判断方法包括：绘制以制动踏板的位移为横坐标、以制动踏板的位移速度为纵坐标的制动曲线图，将制动曲线图与标定获得的类别区分
线进行比对，若制动曲线图中代表驾驶员本次制动情况的制动曲线处于类别区分线的上
方，则判断驾驶员的本次制动为紧急制动；若制动曲线图中代表驾驶员本次制动情况的制
动曲线处于类别区分线的下方，则判断驾驶员的本次制动为常规制动。

[0012] 进一步的所述驾驶员的制动情况符合当前车辆危险程度的判断方法包括：若本车的危险程度为高时，驾驶员的制动情况为紧急制动，则判断驾驶员的制动情况符合当前车
辆危险程度，否则就不符合；若本车的危险程度为中或低时，驾驶员的制动情况为常规制
动，则判断驾驶员的制动情况符合当前车辆危险程度，否则就不符合。

[0013] 进一步的所述控制系统根据获取的驾驶员制动风格调节电子助力器的方法包括：控制系统调节电子助力器的增跳点参数用于改变电子助力器的响应速度，控制系统调节电
子助力器的助力比参数用于改变电子助力器的助力强度。

[0014] 一种基于驾驶员风格的制动踏板感自动调节装置，其特征在于：包括：

[0015] 数据采集模块，用于采集前车车速、本车车速以及本车的制动踏板位移速度、制动踏板位移、制动减速度、制动压力；

[0016] 数据处理模块，用于对数据采集模块采集数据进行分析获得驾驶员制动时的反应速度和踩踏力量；

[0017] 控制系统，用于接收驾驶员制动时的反应速度和踩踏力量数据信息并将其与存储的制动风格模型进行比对获取驾驶员的制动风格；

[0018] 电子助力器，用于接收控制系统传送的调节指令进行调整至符合驾驶员的制动风格；

[0019] 所述数据采集模块、数据处理模块与控制系统数据连接；所述电子助力器与控制系统数据连接。

[0020] 本发明根据驾驶员的制动情况分析驾驶员的制动风格，并根据制动风格对电子助力器进行相应的模式调节，使车辆的制动情况符合驾驶员的风格相适应，使得每一位驾驶
员都可以在不进行任何特殊操作的前提下，都能实时的获取最好的驾驶感受。

[0021] 本发明也可以针对不同的驾驶员，实时智能地进行制动踏板感特性的调节；能够有效地使不同的驾驶员风格，都能自动地调节到其最适应的踏板力和踏板行程，从而提高
驾驶的安全性。

[0022] 本发明的调节方法在车辆出厂以后，无需对车辆进行任何硬件升级，即可满足不同客户的踏板感要求，一方面减少了车辆研发过程中的费用支出；另一方面也减少了售后
过程中的技术升级维护费用。

[0023] 本发明的调节方法极为简单，针对不同的驾驶员可以自动调节成适应该驾驶员的制动风格，且无须进行任何的硬件升级，改造成本极为低廉，经济成本，且安全性高，具有极
大的推广价值。

附图说明

[0024] 图1：驾驶员制动类别区分示意图。

具体实施方式

[0025] 下面详细描述本发明的实施例，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，旨在
用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

[0026] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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。

[0027] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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
隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两
个，三个等，除非另有明确具体的限定。

[0028] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

[0029] 本实施例介绍一种基于驾驶员风格的制动踏板感自动调节方法和装置。其中，本实施例的自动调节方法控制逻辑是：首先获取车辆运行信息和制动信息，然后根据上述信
息判断驾驶员的制动风格，最后控制系统控制电子助力器按照驾驶员的制动风格进行调
整。

[0030] 制动风格的判断需要对驾驶员的制动样本进行采集，通过采集有效的制动样本来对驾驶员的制动风格进行判断，有效制动样本的采集需要在符合制动样本采集条件时进行
采集，本实施例的制动样本采集条件包括：本车制动主缸压力大于设定压力值、本车车速大
于设定车速、本车驾驶员的制动情况符合当前本车的危险程度。

[0031] 本实施例的制动样本采集条件中的制动主缸压力大于设定压力值是指制动主缸压力大于50bar，实际应用过程中不限于这一数值，可以根据实际需求进行调整；本实施例
的制动样本采集条件中的本车车速大于设定车速是指本车车身大于25km/h，实际应用过程
中不限于这一车速，可以根据实际需求进行调整。

[0032] 对于制动样本采集条件中的本车驾驶员的制动情况符合当前车辆危险程度，需要获得本车驾驶员的制动情况以及当前本车的危险程度。其中本车驾驶员的制动情况的获取
方法如下：通过安装在制动踏板上的传感器采集驾驶员踩踏制动踏板时的位移和位移速
度，绘制以制动踏板的位移为横坐标、以制动踏板的位移速度为纵坐标的制动曲线图，如图
1所示，将制动曲线图与标定获得的类别区分线进行比对，若制动曲线图中代表驾驶员本次
制动情况的制动曲线处于类别区分线的上方，则判断驾驶员的本次制动为紧急制动；若制
动曲线图中代表驾驶员本次制动情况的制动曲线处于类别区分线的下方，则判断本车驾驶
员的本次制动为常规制动。本实施例的类别区分线通过标定获得，存储在控制系统中，使用
时，直接调用进行比对。

[0033] 本实施例对当前本车的危险程度的获取方法如下：通过安装在本车车身上的雷达和摄像头获取本车与前车之间的相对距离以及本车与前车之间的相对速度，将相对距离与
相对速度的比值设置为危险值，将危险值与第一设定值(本实施例的第一设定值为0.6秒)
和第二设定值(本实施例的第二设定值为1.6秒)进行比对，若危险值≤第一设定值，则判断
当前本车的危险程度为高；若第一设定值＜危险程度＜第二设定值，则判断当前本车的危
险程度为中；若危险程度≥第二设定值，则判断当前本车的危险程度为低，第一设定值大于
第二设定值。实际应用时，第一设定值和第二设定值可以根据实际情况进行调整，不限于本
实施例介绍的数值。

[0034] 获得本车驾驶员的制动情况和本车的危险程度后，判断本车驾驶员的制动情况是否符合本车的危险程度，具体判断方法如下：若本车的危险程度为高时，驾驶员的制动情况
为紧急制动，则判断驾驶员的制动情况符合当前车辆危险程度，否则就不符合；若本车的危
险程度为中或低时，驾驶员的制动情况为常规制动，则判断驾驶员的制动情况符合当前车
辆危险程度，否则就不符合。本实施例的判断方法主要是为了避免出现驾驶员的误操作或
是非典型操作造成的错误记录，剔除这些干扰因素，提高制动风格识别的准确度。

[0035] 当符合制动样本采样条件后，对采集到的制动样本进行分析，本实施例需要对制动样本中的驾驶员的反应速度和踩踏力量进行分析。其中，获取驾驶员的反应速度的方法
为：如图1所示，采集驾驶员制动时从开始制动到制动压力达到压力峰值的实时制动时间，
将实时制动时间与设定制动时间进行比对，根据比对结果判断驾驶员制动时的反应速度。
本实施例的设定制动时间包括第一设定时间a和第二设定时间b，其中第一设定时间a小于
第二设定时间b。将实时制动时间与第一设定时间a和第二设定时间b进行比对，若实时制动
时间≤第一设定时间a，则驾驶员的反应速度为快；若第一设定时间a＜实时制动时间＜第
二设定时间b，则驾驶员的反应速度为中；若实时制动时间≥第二设定时间b，则驾驶员的反
应速度为慢。即通过设定制动时间将驾驶员的反应速度分为三个层次。

[0036] 本实施例获取驾驶员制动时的踩踏力量的方法为：采集驾驶员制动过程中踏板位移速度峰值为实时踏板位移速度，将实时踏板位移速度与设定踏板位移速度进行比对，根
据比对结果判断驾驶员制动时的踩踏力量。驾驶员踩踏制动踏板的力量越大，则制动踏板
能够达到的位移速度就越大，通过制动踏板的位移速度峰值反应驾驶员的踩踏力量，比较
准确直接。本实施例的设定踏板位移速度包括第一设定速度c和第二设定速度d，且第一设
定速度c大于第二设定速度d，实际应用时，若采集到的实时踏板位移速度≥第一设定速度
c，则驾驶员制动时的踩踏力量为强；若第一设定速度＜实时踏板位移速度＜第二设定速度
d，则驾驶员制动时的踩踏力量为中；若采集到的实时踏板位移速度≤第二设定速度d，则驾
驶员制动时的踩踏力量为弱。即通过设定踏板位移速度将驾驶员的踩踏力量分为三个层
次。

[0037] 根据驾驶员制动时的反应速度和踩踏力量将驾驶员的制动风格分为九个等级，如下表所示：

[0038]

[0039]

[0040] 将驾驶员制动风格分为9个等级，每个等级对应一种驾驶员制动风格。通过标定的方式将每种制动风格对应的参数存储在控制系统中，使用时将获取的驾驶员制动时的反应
速度和踩踏力量与风格分级表进行比对，就可以快速得到驾驶员的制动风格，控制系统调
用对应的制动风格，然后将指令传递到电子助力器，电子助力器根据指令作出调整，直至达
到符合驾驶员的制动风格。

[0041] 本实施例的调节装置包括四个模块，数据采集模块，用于采集前车车速、本车车速以及本车的制动踏板位移速度、制动踏板位移、制动减速度、制动压力，包括摄像头、雷达、
传感器以及其他数据采集单元；数据处理模块，用于对数据采集模块采集数据进行分析获
得驾驶员制动时的反应速度和踩踏力量；控制系统，用于接收驾驶员制动时的反应速度和
踩踏力量数据信息并将其与存储的制动风格模型进行比对获取驾驶员的制动风格；电子助
力器，用于接收控制系统传送的调节指令进行调整至符合驾驶员的制动风格。其中数据采
集模块、数据处理模块与控制系统数据连接，电子助力器与控制系统数据连接。

[0042] 本实施例最终目的是调节电子助力器使其达到与驾驶员制动风格相符合的踏板感。电子助力器的工作原理与传统真空助力器类似：通过阀体控制进入助力器后腔的空气
产生踏板制动要求的助力。在电子助力模式下，由集成在电子助力器里的踏板行程传感器
探测助力器输入杆的位移，并将该位移信号发送至电子助力器的控制单元。控制单元计算
出电机应产生的扭矩要求，再由二级齿轮装置将该扭矩转化为助力器阀体的伺服制动力。
助力器阀体的输出力和助力器输入杆的输入力在制动主缸内共同转化为制动液压。

[0043] 基于电子助力器产品自身特点，可以在电子助力器的控制单元中，通过对助力电机的控制参数进行调节，来实现不同的制动助力比调节。通过对助力比等必要参数的调节，
来实现不同的踏板感；踏板感的调节主要包括踏板力和踏板行程两方面。电子助力器的调
节可以通过以下参数来进行：增跳点、助力比、滞后值、拐点压力。一般直接通过修改配套软
件中的上述参数来进行踏板感的调节。

[0044] 本实施例根据驾驶员的制动风格来调节电子助力器，主要是调节电子助力器的两个参数：增跳点和助力比。增跳点对应响应快慢的介入时间，助力比段的斜率对应助力强
度。即增跳点对应驾驶员制动时的反应速度，助力比对应驾驶员制动时的踩踏力量。通过对
增跳点进行调节，将介入时间即响应速度分为三档，对助力比进行调节，将助力强度分为三
档，两个参数一共可以匹配出9中制动助力风格，与上述的驾驶员制动风格一一对应。

[0045] 综上所述，本实施例的设计主要包含两方面内容：1、驾驶员制动时的制动风格自动识别；2、依据所识别的制动风格，电子助力器自动进行适应性调节，最终实现针对不同驾
驶员的制动特点，电子助力器进行实时智能地调节，以产生最优的制动助力特性和踏板感。

[0046] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本
发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变
化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其
等同物界定。