自动驾驶车辆限速装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种自动驾驶车辆限速装置和方法，涉及自动驾驶技术领域。该装置包括刹车系统、驱动系统、控制系统和整车控制器；刹车系统包括刹车控制器和刹车执行机构，刹车控制器能够控制刹车执行机构实现车辆刹车；驱动系统包括驱动控制器和驱动电机，驱动控制器能够控制驱动电机实现车辆的驱动和制动；控制系统用于根据道路状况和道路的限速标志，确定车辆的限速需求；整车控制器用于根据车辆档位、车辆状态、及限速需求，确定车辆的限速目标值，并根据该限速目标值，控制驱动系统进行车辆加速度控制和车速控制，或者控制刹车系统进行刹车，实现对车辆的限速。根据本发明专利技术实施例的自动驾驶车辆限速装置，能够实现不同工况下的车辆限速需求。辆限速需求。辆限速需求。

【技术实现步骤摘要】
自动驾驶车辆限速装置和方法


[0001]本专利技术涉及自动驾驶
，尤其是涉及一种自动驾驶车辆限速装置和方法。

技术介绍

[0002]目前，自动驾驶车辆的限速主要以电机自动限速为主，然而电机自动限速只能标定固定的一个前进限速点，不能根据不同情况灵活进行安全限速，不能实时响应各工况的限速需求，并且在下坡或者电机故障时，会发生车辆失速的情况。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出了一种自动驾驶车辆限速装置和方法，能够根据不同情况对自动驾驶车辆进行安全限速。
[0004]一方面，根据本专利技术实施例的自动驾驶车辆限速装置，包括：
[0005]刹车系统，包括刹车控制器和刹车执行机构，所述刹车控制器能够控制所述刹车执行机构实现车辆刹车；
[0006]驱动系统，包括驱动控制器和驱动电机，所述驱动控制器能够控制所述驱动电机实现车辆的驱动和制动；
[0007]控制系统，用于根据道路状况和道路的限速标志，确定车辆的限速需求；
[0008]整车控制器，用于根据车辆档位、车辆状态、及所述限速需求，确定车辆的限速目标值，并根据所述限速目标值，控制所述驱动系统进行车辆加速度控制和车速控制，或者控制所述刹车系统进行刹车，实现对车辆的限速。
[0009]根据本专利技术实施例的自动驾驶车辆限速装置，所述控制系统包括：
[0010]摄像头，用于识别道路的限速标志；
[0011]雷达传感器，用于识别车辆周边的障碍物、车辆与前车的距离、以及前车的车速；
[0012]处理器，用于根据所述摄像头及所述雷达传感器的识别结果，计算出车辆的限速需求。
[0013]另一方面，根据本专利技术实施例的自动驾驶车辆限速方法，包括以下步骤：
[0014]所述控制系统根据道路状况和道路限速标志，确定车辆的限速需求；
[0015]所述整车控制器根据车辆档位、车辆状态、及所述限速需求，确定车辆的限速目标值；
[0016]根据所述限速目标值，所述整车控制器控制所述驱动系统进行车辆加速度控制和车速控制，或者控制所述刹车系统进行刹车，实现对车辆的限速冗余控制。
[0017]根据本专利技术实施例的自动驾驶车辆限速方法，所述控制系统根据道路状况和道路的限速标志，确定车辆的限速需求，包括：
[0018]通过摄像头识别道路的限速标志；
[0019]通过雷达传感器识别车辆周边的障碍物、车辆与前车的距离、以及前车的车速；
[0020]通过所述摄像头和所述雷达传感器的识别结果，计算出车辆的限速需求。
[0021]根据本专利技术实施例的自动驾驶车辆限速方法，所述整车控制器根据车辆档位、车辆状态、及所述限速需求，确定车辆的限速目标值，包括：
[0022]所述整车控制器根据车辆档位确定车辆的第一限速值；
[0023]所述整车控制器根据车辆状态确定车辆的第二限速值；
[0024]所述整车控制器根据所述限速需求确定车辆的第三限速值；
[0025]将所述第一限速值、所述第二限速值及所述第三限速值中的最小值，作为车辆的限速目标值。
[0026]根据本专利技术实施例的自动驾驶车辆限速方法，所述根据所述限速目标值，所述整车控制器控制所述驱动系统进行车辆加速度控制和车速控制，或者控制所述刹车系统进行刹车，实现对车辆的限速，包括：
[0027]根据所述限速目标值，确定限速差值；所述限速差值用于表征所述限速目标值与车辆当前车速的差值；
[0028]当所述限速差值大于零时，根据所述限速差值确定目标加速度系数；所述目标加速度系数随着所述限速差值的减小而减小，当所述限速差值减小至零时，所述目标加速度系数为零；
[0029]获取车辆当前的加速度，并将所述加速度与所述目标加速度系数的乘积作为车辆的目标加速度；
[0030]将车辆当前的扭矩需求作为PI调节的P值，将所述目标加速度与所述当前加速度的差值作为加速度差值，并将所述加速度差值作为PI调节的I值，通过PI调节获得车辆的第一目标扭矩需求；当车辆当前加速度小于所述目标加速度时，设置PI调节的I值为零；
[0031]根据所述第一目标扭矩需求，对车辆进行加速度控制，使车辆的车速达到所述限速目标值时的加速度不大于所述目标加速度。
[0032]根据本专利技术实施例的自动驾驶车辆限速方法，所述根据所述限速目标值，所述整车控制器控制所述驱动系统进行车辆加速度控制和车速控制，或者控制所述刹车系统进行刹车，实现对车辆的限速，包括：
[0033]当所述限速差值小于零且大于第一预设值时，将车辆当前的扭矩需求作为PI调节的P值，将所述限速差值作为PI调节的I值，通过PI调节获得车辆的第二目标扭矩需求；其中，所述第一预设值小于零；
[0034]根据所述第二目标扭矩需求，控制车辆的速度达到所述限速目标值。
[0035]根据本专利技术实施例的自动驾驶车辆限速方法，所述根据所述限速目标值，所述整车控制器控制所述驱动系统进行车辆加速度控制和车速控制，或者控制所述刹车系统进行刹车，实现对车辆的限速，包括：
[0036]当所述限速差值小于所述第一预设值时且大于第二预设值时，所述整车控制器控制所述刹车系统线性输出刹车力，对车辆进行刹车，所述刹车力随着所述限速差值的绝对值的减小而减小，使车辆的速度达到所述限速目标值；其中，所述第二预设值小于所述第一预设值。
[0037]根据本专利技术实施例的自动驾驶车辆限速方法，所述根据所述限速目标值，所述整车控制器控制所述驱动系统进行车辆加速度控制和车速控制，或者控制所述刹车系统进行刹车，实现对车辆的限速，还包括：
[0038]当所述限速差值小于所述第二预设值时，所述刹车系统输出最大刹车力进行刹车，直至所述限速差值达到第三预设值，此时所述刹车系统输出的刹车力线性递减至零，使车辆的速度达到所述限速目标值；其中，所述第三预设值大于零。
[0039]根据本专利技术实施例的自动驾驶车辆限速装置和方法，至少具有如下有益效果：只要刹车系统和驱动系统中的任一系统工作正常，即可实现车辆的限速，能够实现在不同工况下的车辆限速需求，确保行车安全；而且，当车速低于限速目标值时，整车控制器能够对车辆进行加速度控制，可确保车辆车速达到限速目标值时，车辆的加速度为零，从而减小车辆在限速点的扭矩调节时间和调节幅度，可让车辆尽快达到限速平衡，避免车辆限速震荡，提高车辆限速舒适性；此外，驱动系统属于高压系统，刹车系统属于低压系统，本专利技术可实现高低压系统都能实现车辆限速，确保车辆安全。
[0040]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0041]本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0042]图1为本专利技术实施例的自动驾驶车辆限速装置的结构示意图；
[0043]图2为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动驾驶车辆限速装置，其特征在于，包括：刹车系统，包括刹车控制器和刹车执行机构，所述刹车控制器能够控制所述刹车执行机构实现车辆刹车；驱动系统，包括驱动控制器和驱动电机，所述驱动控制器能够控制所述驱动电机实现车辆的驱动和制动；控制系统，用于根据道路状况和道路的限速标志，确定车辆的限速需求；整车控制器，用于根据车辆档位、车辆状态、及所述限速需求，确定车辆的限速目标值，并根据所述限速目标值，控制所述驱动系统进行车辆加速度控制和车速控制，或者控制所述刹车系统进行刹车，实现对车辆的限速。2.根据权利要求1所述的自动驾驶车辆限速装置，其特征在于，所述控制系统包括：摄像头，用于识别道路的限速标志；雷达传感器，用于识别车辆周边的障碍物、车辆与前车的距离、以及前车的车速；处理器，用于根据所述摄像头及所述雷达传感器的识别结果，计算出车辆的限速需求。3.一种自动驾驶车辆限速方法，其特征在于，包括以下步骤：控制系统根据道路状况和道路限速标志，确定车辆的限速需求；整车控制器根据车辆档位、车辆状态、及所述限速需求，确定车辆的限速目标值；根据所述限速目标值，所述整车控制器控制所述驱动系统进行车辆加速度控制和车速控制，或者控制所述刹车系统进行刹车，实现对车辆的限速。4.根据权利要求3所述的自动驾驶车辆限速方法，其特征在于，所述控制系统根据道路状况和道路的限速标志，确定车辆的限速需求，包括：通过摄像头识别道路的限速标志；通过雷达传感器识别车辆周边的障碍物、车辆与前车的距离、以及前车的车速；通过所述摄像头和所述雷达传感器的识别结果，计算出车辆的限速需求。5.根据权利要求3所述的自动驾驶车辆限速方法，其特征在于，所述整车控制器根据车辆档位、车辆状态、及所述限速需求，确定车辆的限速目标值，包括：所述整车控制器根据车辆档位确定车辆的第一限速值；所述整车控制器根据车辆状态确定车辆的第二限速值；所述整车控制器根据所述限速需求确定车辆的第三限速值；将所述第一限速值、所述第二限速值及所述第三限速值中的最小值，作为车辆的限速目标值。6.根据权利要求3所述的自动驾驶车辆限速方法，其特征在于，所述根据所述限速目标值，所述整车控制器控制所述驱动系统进行车辆加速度控制和车速控制，或者控制所述刹车系统进行刹车，实现对车辆的限速，包括：根据所述限速目标值，确定限速差值...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟树兴，丘东海，董亚军，钟云兵，杨洪，
申请(专利权)人：中兴智能汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：