一种智能网联汽车紧急制动控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种智能网联汽车紧急制动控制系统及控制方法，该系统包括雷达信号采集装置、中央控制单元ECU以及紧急制动系统。雷达信号采集装置负责采集智能网联汽车周围的车辆及行人信息，并将采集到的车辆及行人信息传输给中央控制单元ECU；中央控制单元ECU接收雷达信号采集装置传输的车辆及行人信息，并进行处理分析，若分析后需要进行紧急制动处理，则将紧急制动执行信号发送给所述紧急制动系统；中央控制单元ECU处理分析后能够解除紧急制动，则将解除紧急制动信号发送给所述紧急制动系统；紧急制动系统接收所述中央控制单元ECU发出的所述紧急制动执行信号或解除紧急制动信号，并进行相应的紧急制动或者解除紧急制动处理。处理。处理。

【技术实现步骤摘要】
一种智能网联汽车紧急制动控制系统及控制方法


[0001]本专利技术属于汽车制动系统控制领域，具体涉及一种智能网联汽车紧急制动控制系统及控制方法。

技术介绍

[0002]当今车辆正朝着智能化与网联化的方向发展，车辆的自动驾驶功能越来越完善，使驾驶员在驾驶车辆的时候更加的安全与方便。自动驾驶技术的发展氛围以下几个部分：环境感知（车辆通过雷达、摄像头、传感器等感知车辆周围的环境）、规划与决策（根据环境感知得到的数据信息用于规划与决策车辆的行驶方式以及策略）、控制层（根据车辆行驶的 方式以及策略结合车辆自身的状态通过车辆上的各个系统执行控制指令）、人机交互（自动驾驶阶段人为参与驾驶的接口，自动驾驶的退出或者进入条件）。
[0003]当今自动驾驶车辆绝大多数都是由传统汽车基础上发展起来的，车辆的感知技术大多采用主动传感器（主要有雷达等用于检测道路边界、以及障碍等车辆所处的环境）、被动传感器（主要有摄像头等用于检测道路边界、障碍、交通标志、车道线等车辆的环境信息）、位姿传感器（主要有GPS等检测车辆的位置以及车辆的行驶方向）、车身传感器（轮速传感器、制动系统、转向系统、驱动系统等用来进行车辆自身状态的估算）等方式采集车辆当前所处的环境以及自身的状态；车辆的控制规划与决策系统主要可以实现车辆的全局路径规划、局部路径规划、导航决策、行驶速度决策、驾驶模式决策、位置校准、道路选择等方面的功能；控制层可以实现车辆的纵向控制、横向控制、以及车辆的基本操作（点火熄火、启动停止、左转右转、加速减速、前进倒退）。
[0004]人机交互中包含自动驾驶过程中为车辆驾乘人员的提示信息以及自动驾驶过程中的紧急命令或者无线的控制信息。自动驾驶的最关的部分是安全，不仅包含车辆自身的安全同时也包含车辆周围的行人或者景物的安全。而车辆的安全之中最重要的一个因素车辆制动安全性，静置或者可控的车辆是最安全，所以运动的车辆在任何情况下都应该可控的停止，正常情况下的车辆制动控制已经是可控。车辆多数事故是车辆紧急制动过程中的操作失误或者无法及时的紧急制动引起的，所以稳定可靠度的紧急制动自动控制驾驶技术是自动驾驶技术中急需解决的问题。
[0005]经过相关专利文献查询，汽车紧急制动系统及控制方法专利具有代表性的可以分为几种：中国专利文献CN107145147A公开了一种车辆低速自动驾驶避撞方法及系统，包含障碍物检测模块、碰撞风险判断模块和避让处理模块。根据车载道路环境感知系统所监测的道路环境参数，从而检测车辆的规划行驶路径上是否有障碍物；当检测到障碍物时，则判断是否有碰撞风险；当存在碰撞风险时，则判断是否可以避让障碍物，若是，则采用避让策略来控制障碍物的避让；反之，则控制车辆启动主动制动。其中，主要公开了判断车辆轮廓是否与障碍物轮廓相交的方法，采用最小转弯避让策略来进行避让行驶路线规划，采用最大转弯避让策略来控制车辆进行障碍物避让。该系统仅限于30km/h以下的低速状况，且未考虑到堵车时跟车行驶的状况，系统相对不够完善。
[0006]中国专利文献CN201711455518公开了一种自动驾驶的避撞控制方法及系统，其中碰撞判断模块与安全避撞决策模块。经过碰撞判断模块判断车辆与障碍物体的之间的碰撞阈值，然后会有三种控制策略：1、换道绕行；2、跟车巡航；3、制动停车等操作。文献中公开的内容中描述的只是车辆在遇到车辆行驶过程中有相对运动的障碍时的控制方法，车辆并没有进行极限状态的紧急制动，整个车辆还是在可控制的范围内实现避免与障碍物发生碰撞的控制策略，并没有详细的描述车辆的各个系统是怎么实现的控制。该系统仅限于60km/h 以下的低速状况，未考虑车辆可能出现驾驶极限状态下的稳定性控制。该控制系统中也没 有说明车辆在减速过程中是如何控制的。
[0007]中国专利文献CN201711455518公开了一种紧急制动系统测试方法，此专利技术主要讲解了一种可以向制动减速控制系统发送变化的制动减速度信号实现变减速度制动的过程。此专利技术只是讲解了紧急制动过程中的一种控制方式，紧急制时发送变化的制动减速度实现紧急制动，次专利技术只是考虑了车辆在理想道路上的紧急制动，并没有说明车辆处于什么状态下发送什么状态的制动减速度。同时没有指出车辆制动系统失效后无法进行紧急制动时应该怎么操作。

技术实现思路

[0008]专利技术目的：本专利技术的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种智能网联汽车紧急制动控制系统及控制方法，检测精准，安全稳定可靠，有效降低了交通事故的发生。
[0009]技术方案：本专利技术所述的一种智能网联汽车紧急制动控制系统，包括雷达信号采集装置、中央控制单元ECU以及紧急制动系统；所述雷达信号采集装置负责采集智能网联汽车周围的车辆及行人信息，并将采集到的车辆及行人信息传输给中央控制单元ECU；所述中央控制单元ECU接收雷达信号采集装置传输的车辆及行人信息，并进行处理分析，若分析后需要进行紧急制动处理，则将紧急制动执行信号发送给所述紧急制动系统；中央控制单元ECU处理分析后能够解除紧急制动，则将解除紧急制动信号发送给所述紧急制动系统；所述紧急制动系统接收所述中央控制单元ECU发出的所述紧急制动执行信号或解除紧急制动信号，并进行相应的紧急制动或者解除紧急制动处理。
[0010]进一步的，所述雷达信号采集装置包括多个分布在所述智能网联汽车四周的雷达信号采集器。
[0011]进一步的，所述雷达信号采集器采集所述智能网联汽车周围的车辆及行人的距离信号。
[0012]进一步的，所述紧急制动系统包括气体增压泵、气缸、水平活塞、紧急制动液压缸和双向膨胀阀，所述紧急制动液压缸的一端安装有所述水平活塞的一端，所述紧急制动液压缸的另一端与智能网联汽车的紧急制动液压主缸连通，所述紧急制动液压缸与所述紧急制动液压主缸之间安装有所述双向膨胀阀；所述水平活塞的另一端安装有所述气缸的一端，所述气缸的另一端与所述气体增压泵连接。
[0013]进一步的，所述气体增压泵与所述气缸连接，为所述气缸提供动力源，所述气体增压泵同时与所述中央控制单元ECU连接。
[0014]进一步的，所述气缸上安装有空气阀。
[0015]进一步的，所述紧急制动液压主缸通过多个制动从缸分别连接有制动盘。
[0016]进一步的，所述双向膨胀阀包括膨胀阀盖、膨胀阀壁、膨胀阀底座、压力阀弹簧、压力阀盖、连杆轴、真空阀、支撑板、真空阀弹簧；所述膨胀阀盖与所述膨胀阀壁一端固定连接，所述膨胀阀壁另一端与所述膨胀阀底座固定连接，所述连杆轴固定在所述膨胀阀盖上，所述压力阀盖套接在所述连杆轴上并能往复移动，所述压力阀盖内侧通过所述压力阀弹簧连接在所述支撑板上；所述真空阀通过所述真空阀弹簧连接在所述膨胀阀盖上。
[0017]进一步的，所述压力阀盖外端部与所述真空阀采用接触连接。
[0018]本专利技术还公开了上述一种智能网联汽车紧急制动控制系统的控制方法，包括：（1）所述雷达信号采集装置实时采集智能网联汽车周围的车辆及行人距离信息，并实时传输至中央控制单元ECU；（2）中央控制单元ECU接收雷达信本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能网联汽车紧急制动控制系统，其特征在于：包括雷达信号采集装置、中央控制单元ECU以及紧急制动系统；所述雷达信号采集装置负责采集智能网联汽车周围的车辆及行人信息，并将采集到的车辆及行人信息传输给中央控制单元ECU；所述中央控制单元ECU接收雷达信号采集装置传输的车辆及行人信息，并进行处理分析，若分析后需要进行紧急制动处理，则将紧急制动执行信号发送给所述紧急制动系统；中央控制单元ECU处理分析后能够解除紧急制动，则将解除紧急制动信号发送给所述紧急制动系统；所述紧急制动系统接收所述中央控制单元ECU发出的所述紧急制动执行信号或解除紧急制动信号，并进行相应的紧急制动或者解除紧急制动处理。2.根据权利要求1所述的一种智能网联汽车紧急制动控制系统，其特征在于：所述雷达信号采集装置包括多个分布在所述智能网联汽车四周的雷达信号采集器。3.根据权利要求2所述的一种智能网联汽车紧急制动控制系统，其特征在于：所述雷达信号采集器采集所述智能网联汽车周围的车辆及行人的距离信号。4.根据权利要求1所述的一种智能网联汽车紧急制动控制系统，其特征在于：所述紧急制动系统包括气体增压泵（5）、气缸（6）、水平活塞（7）、紧急制动液压缸（8）和双向膨胀阀（9），所述紧急制动液压缸（8）的一端安装有所述水平活塞（7）的一端，所述紧急制动液压缸（8）的另一端与智能网联汽车的紧急制动液压主缸（2）连通，所述紧急制动液压缸（8）与所述紧急制动液压主缸（2）之间安装有所述双向膨胀阀（9）；所述水平活塞（7）的另一端安装有所述气缸（6）的一端，所述气缸（6）的另一端与所述气体增压泵（5）连接。5.根据权利要求4所述的一种智能网联汽车紧急制动控制系统，其特征在于：所述气体增压泵（5）与所述气缸（6）连接，为所述气缸（6）提供动力源，所述气体增压泵（5）同时与所述中央控制单元ECU连接。6.根据权利要求4所述的一种智能网联汽车紧急制动控制系统，其特征在于：所述气缸（6）上安装有空气阀（61）。7.根据权利要求4所述的一种智能网联汽车紧急制动控制系统，其特征在于：所述紧急制动液压主缸（2）通过多个制动从缸（3）分别连接有制动盘（4）。8.根据权利要求4所述的一种智能网联汽车紧急制动控制系统，其特征在于：所述双向膨胀阀（9）包括膨胀阀盖（91）、膨胀阀壁（92）、膨胀阀底座（93）、压力阀弹簧（94）、压力阀盖（95）、连杆轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢欣欣，马骏，史茜，李军，朱双春，高涛，贾鹏飞，郝梦凯，
申请(专利权)人：江苏工程职业技术学院，
类型：发明
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