一种考虑制动力衰减的车辆主动防撞控制方法技术

本发明专利技术公开了一种考虑制动力衰减的车辆主动防撞控制方法，涉及行车安全技术领域。该方法利用制动器信息与前方路面信息得到当前制动系统可提供的最大制动减速度，获取车辆行驶状态信息和环境障碍物信息，判断当前车辆的碰撞风险，计算制动系统所需制动压力，重复以上步骤来实时检测制动系统的制动力衰减情况。本发明专利技术公开的控制方法能够综合车辆制动系统状态、车辆运动学信息以及环境障碍物信息对车辆安全性进行合理判断并输出所需的制动力矩，为车辆主动防撞提供更加准确的控制方法，提高了制动系统的安全性与可靠性。了制动系统的安全性与可靠性。了制动系统的安全性与可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑制动力衰减的车辆主动防撞控制方法


[0001]本专利技术涉及行车安全
，尤其是一种考虑制动力衰减的车辆主动防撞控制方法。

技术介绍

[0002]随着汽车保有量的快速增长，道路交通安全问题已经成为各国政府和社会关注的重要问题。美国国家高速公路安全委员会(NHTSA)的调研表明，在道路交通致死事故中，因驾驶员过失造成的约占90％，而因车辆故障造成的仅占约3％，发展先进的车辆主动安全系统已成为现代道路交通的迫切需求。车辆的主动避撞方法的研究是车辆主动安全系统的重要方面之一，现有主动避撞控制方法未能考虑制动系统的制动力衰减情况，难以满足制动盘升温或者磨损情况下的车辆主动安全防护需求。

技术实现思路

[0003]本专利技术人针对上述问题及技术需求，提出了一种考虑制动力衰减的车辆主动防撞控制方法，本专利技术的技术方案如下：
[0004]一种考虑制动力衰减的车辆主动防撞控制方法，包括：
[0005]步骤1，确定当前车辆的行驶速度、每个车轮的制动盘热衰减系数、储气罐压力和前方路面峰值附着系数；
[0006]步骤2，根据当前车辆的行驶速度、每个车轮的制动盘热衰减系数、储气罐压力和前方路面峰值附着系数得到当前气制动系统的最大制动减速度；
[0007]步骤3，确定当前车辆的前方障碍物运动速度和前方障碍物与当前车辆的距离；
[0008]步骤4，根据当前车辆的行驶速度、前方障碍物运动速度、前方障碍物与当前车辆的距离和前方路面峰值附着系数得到当前气制动系统的期望制动减速度，根据期望制动减速度和最大制动减速度判断当前车辆是否有碰撞风险，若有风险，进入步骤5，否则返回步骤1；
[0009]步骤5，计算当前气制动系统的期望制动力矩，并将期望制动力矩反馈给气制动系统执行；
[0010]步骤6，重复步骤1至5。
[0011]进一步的，步骤1具体包括：
[0012]利用红外传感器检测当前车辆每个车轮的制动盘温度，再通过公式计算得到每个车轮的制动盘热衰减系数，其中ij∈{fl,fr,bl,br}，ij＝fl表示左前轮，ij＝fr表示右前轮，ij＝bl表示左后轮，ij＝br表示右后轮，σ
ij
为对应车轮的制动盘热衰减系数，T
ij
为对应车轮的制动盘温度，K
T1
至K
T5
分别为制动盘的热衰减拟合系数、与制动盘材料及结构有关；
[0013]利用气压传感器检测当前车辆的储气罐压力；
[0014]利用CAN总线采集当前车辆的行驶速度；
[0015]利用摄像头采集前方路面图像并通过隐马尔可夫模型算法确定前方路面峰值附着系数。
[0016]进一步的，得到当前气制动系统的最大制动减速度，包括：
[0017]根据行驶速度计算得到路面摩擦阻力F
r
和迎风阻力F
w
；
[0018]根据储气罐压力和每个车轮的制动盘热衰减系数计算得到当前气制动系统提供的最大制动力矩M
lim
；
[0019]根据当前气制动系统提供的最大制动力矩M
lim
和前方路面峰值附着系数计算得到当前气制动系统提供的最大制动力F
b_max
；
[0020]按照公式计算得到当前气制动系统的最大制动减速度，m为车辆质量。
[0021]进一步的，根据当前气制动系统提供的最大制动力矩M
lim
和前方路面峰值附着系数计算得到当前气制动系统提供的最大制动力F
b_max
，包括：
[0022]按照公式计算得到当前气制动系统提供的最大制动力，r
r
为车轮半径，m为车辆质量，g为重力加速度，为前方路面峰值附着系数。
[0023]进一步的，根据储气罐压力和每个车轮的制动盘热衰减系数计算得到当前气制动系统提供的最大制动力矩M
lim
，包括：
[0024]根据储气罐压力和每个车轮的制动盘热衰减系数计算得到当前气制动系统提供的每个车轮的最大制动力矩M
fl
、M
fr
、M
bl
、M
br
；
[0025]按照公式计算得到当前气制动系统提供的最大制动力矩，β为前轮制动力分配系数，M
fl
、M
fr
、M
bl
、M
br
分别为当前气制动系统提供的左前轮、右前轮、左后轮、右后轮的最大制动力矩。
[0026]进一步的，当前气制动系统提供的每个车轮的最大制动力矩M
fl
、M
fr
、M
bl
、M
br
为：
[0027][0028]其中，μ为制动盘与衬块之间的摩擦系数，P
t
为储气罐压力，σ
fl
、σ
fr
、σ
bl
、σ
br
分别为左前轮、右前轮、左后轮、右后轮的制动盘热衰减系数，n为制动缸数量，S为制动缸横截面积，R为制动盘有效制动半径。
[0029]进一步的，根据行驶速度计算得到路面摩擦阻力F
r
和迎风阻力F
w
，包括按照如下公式计算：
[0030][0031]其中，f为滚动摩擦系数，v为车辆行驶速度，m为车辆质量，g为重力加速度，C
D
为车辆风阻系数，A
a
为车辆迎风面积，ρ为空气密度。
[0032]进一步的，步骤4中的根据当前车辆的行驶速度、前方障碍物运动速度、前方障碍物与当前车辆的距离和前方路面峰值附着系数得到当前气制动系统的期望制动减速度，包括按照如下公式计算：
[0033][0034]其中，v为当前车辆的行驶速度，S
o
为前方障碍物与当前车辆的距离，v
o
为前方障碍物运动速度，为前方路面峰值附着系数，g为重力加速度值，S
safe
为预留安全距离。
[0035]进一步的，根据期望制动减速度和最大制动减速度判断当前车辆是否有碰撞风险，包括按照如下公式判定：
[0036][0037]其中，L
a
为当前车辆的碰撞风险判定级别，0为无风险，1为有风险；a
des
为当前气制动系统的期望制动减速度，a
max
为当前气制动系统的最大制动减速度。
[0038]进一步的，步骤5的计算当前气制动系统所需的制动力矩，包括按照如下公式计算：
[0039][0040]其中，M
des
为当前气制动系统的期望制动力矩，a
des
为当前气制动系统的期望制动减速度，a
max
为当前气制动系统的最大制动减速度，F
r
为路面摩擦阻力，F
w
为迎风阻力，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑制动力衰减的车辆主动防撞控制方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1，确定当前车辆的行驶速度、每个车轮的制动盘热衰减系数、储气罐压力和前方路面峰值附着系数；步骤2，根据所述当前车辆的行驶速度、每个车轮的制动盘热衰减系数、储气罐压力和前方路面峰值附着系数得到当前气制动系统的最大制动减速度；步骤3，确定当前车辆的前方障碍物运动速度和前方障碍物与当前车辆的距离；步骤4，根据所述当前车辆的行驶速度、所述前方障碍物运动速度、所述前方障碍物与当前车辆的距离和所述前方路面峰值附着系数得到所述当前气制动系统的期望制动减速度，根据所述期望制动减速度和所述最大制动减速度判断所述当前车辆是否有碰撞风险，若有风险，进入步骤5，否则返回步骤1；步骤5，计算所述当前气制动系统的期望制动力矩，并将所述期望制动力矩反馈给所述气制动系统执行；步骤6，重复步骤1至5。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1具体包括：利用红外传感器检测当前车辆每个车轮的制动盘温度，再通过公式计算得到所述每个车轮的制动盘热衰减系数，其中ij∈{fl,fr,bl,br}，ij＝fl表示左前轮，ij＝fr表示右前轮，ij＝bl表示左后轮，ij＝br表示右后轮，σ
ij
为对应车轮的制动盘热衰减系数，T
ij
为对应车轮的制动盘温度，K
T1
至K
T5
分别为制动盘的热衰减拟合系数、与制动盘材料及结构有关；利用气压传感器检测当前车辆的储气罐压力；利用CAN总线采集所述当前车辆的行驶速度；利用摄像头采集前方路面图像并通过隐马尔可夫模型算法确定所述前方路面峰值附着系数。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述得到所述当前气制动系统的最大制动减速度，包括：根据所述行驶速度计算得到路面摩擦阻力F
r
和迎风阻力F
w
；根据所述储气罐压力和每个车轮的制动盘热衰减系数计算得到当前气制动系统提供的最大制动力矩M
lim
；根据所述当前气制动系统提供的最大制动力矩M
lim
和所述前方路面峰值附着系数计算得到所述当前气制动系统提供的最大制动力F
b_max
；按照公式计算得到所述当前气制动系统的最大制动减速度，m为车辆质量。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前气制动系统提供的最大制动力矩M
lim
和所述前方路面峰值附着系数计算得到所述当前气制动系统提供的最大制动力F
b_max
，包括：
按照公式计算得到所述当前气制动系统提供的最大制动力，r
r
为车轮半径，m为车辆质量，g为重力加速度，为前方路面峰值附着系数。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述储气罐压力和每个车轮的制动盘热衰减系数计算得到当前气制动系统提供的最大制动力矩M
lim
，包括：根据所述储气罐压力和所述每个车轮的制动盘热衰减系数计算得到所述当前气制动系统提供的每个车轮的最大制动力矩M
fl
、M
...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁朝春，陈林，何友国，徐宇，翁烁丰，乔冠朋，胡正林，黄俊，吴恺，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：