【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电动汽车的主动安全，具体地，涉及一种电动车辆自动紧急制动系统及其控制方法。
技术介绍
1、无人驾驶技术是集人工智能技术、多传感器融合技术、信号处理技术、通信技术、机器人学、电子技术等多学科交叉发展的产物。其不仅能够提高道路交通安全，降低驾驶者门槛，而且能够缓解城市交通堵塞提高出行效率。无人驾驶车辆的控制方法是无人驾驶技术的重要内容之一，研究无人驾驶车辆的控制方法具有重要意义。
2、目前，国内及国外一些车企厂商的车辆上以采用不同等级的无人驾驶系统，但部分控制系统还比较单一简单，仍可以进一步改进以提高无人驾驶控制系统的电动无人驾驶车辆的安全，缺乏在复杂工况下对于车辆安全的保证。例如，现有专利cn110928319b中所述的自动驾驶车辆的控制方法、装置、车辆及存储介质，确定出第一安全风险系数并进行刹车控制；但是该方法中只关注车辆与前方障碍物车辆之间的相关参数和控制策略，未考虑到后方跟随车辆的安全。
3、现有专利cn110816531a中所述的一种无人驾驶汽车车辆间安全距离的控制系统及控制方法，该方法中先测量车辆与前车距离以及车辆与后车距离，然后使用bp神经网络算法实时调节车辆与前车和后车的车距，前车紧急制动时，跟随的无人驾驶汽车也会立即紧急制动，对无人驾驶汽车后方的车辆仍然有较大的安全隐患，无法适用于前车紧急制动后的控制过程，没有考虑前车、后车为人工驾驶时的安全控制策略，不适用于上述分析场景。
4、因此，该控制方法提出了一种更加安全的电动无人驾驶车辆的控制方法。
1、针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种电动车辆自动紧急制动系统及其控制方法。
2、根据本专利技术提供的一种电动车辆自动紧急制动系统，包括环境感知模块、决策分析模块以及执行控制模块，所述环境感知模块与所述决策分析模块连接设置，所述决策分析模块与所述执行控制模块连接设置；所述环境感知模块包括毫米波雷达、传感器以及用于对路面情况的识别感知的路面识别器，所述毫米波雷达与所述传感器、所述路面识别器分别连通设置；
3、所述决策分析模块对所述环境感知模块转换后的数据进行计算决策，所述决策分析模块通过碰撞计算及安全状态判断，针对实时的车况需求进行调整，并将调整后的决策传输到执行控制模块；
4、所述执行控制模块包括报警装置、电液复合制动装置以及电机，所述报警装置通过安全状态判断在制动前对驾驶员进行图形或声音形式的报警，所述电液复合制动装置控制车辆液压制动力及电机制动力进行复合制动，并对制动能量进行回收。
5、优选的，所述毫米波雷达对车辆周围障碍物或者周围车辆进行实时检测，所述路面识别器对道路宽度、路面不平度、路面附着系数进行识别检测，所述传感器将车辆的速度、加速度、航向角数据进行采集，所述传感器将检测到的数据实时传输发送至所述决策分析模块。
6、优选的，所述决策分析模块基于安全临界车距的碰撞计算、安全状态判断确定车辆控制量，所述决策分析模块通过车辆控制量反馈至所述执行控制模块对车辆进行调整，碰撞计算主要功能对环境感知模块相关数据进行处理，对是否发生碰撞或者可能发生的碰撞进行计算，通过与安全临界车距进行对比分析，判断此刻车辆的安全状态，在必要时对车辆的制动系统进行控制。
7、优选的，所述报警装置控制仪表盘、音响对驾驶员进行图形或声音形式的报警，所述电液复合制动装置控制结合电机与机械制动系统，所述电液复合制动装置对电机制动力与机械制动力进行协调控制。
8、本专利技术还提供了一种电动车辆自动紧急制动系统的控制方法，采用电动车辆自动紧急制动系统，包括以下步骤：步骤1、当车辆在启动并行驶后，毫米波雷达对车辆周围障碍物或者周围车辆进行实时检测，所述环境感知模块通过路面识别器对道路宽度、路面不平度、路面附着系数进行识别检测，通过传感器将自车的速度、加速度、航向角数据进行采集，将检测到的数据实时传输发送至所述决策分析模块；
9、步骤2、所述决策分析模块对所述环境感知模块转换后的数据进行计算决策，所述决策分析模块通过碰撞计算及安全状态判断对实时的车况需求进行调整，所述决策分析模块并将调整后的决策传输到执行控制模块；
10、步骤3、所述执行控制模块将所述决策分析模块提供的针对实时的车况需求进行调整，报警装置在制动前控制仪表盘、音响设备对驾驶员进行图形或声音形式的报警，所述电液复合制动装置控制结合电机与机械制动系统，对电机制动力与机械制动力进行协调控制。
11、优选的，在步骤3中，判断安全状态为安全时，车辆正常行驶；判断安全状态为不安全时，进行第一次预警，如第一次预警之后，对电动无人驾驶车辆的制动装置进行控制，车辆通过决策分析模块判断是否为安全状态，安全状态下则正常行驶，不安全状态下则进行第二次预警；第二次预警之后，对电动无人驾驶车辆的制动装置进行控制，车辆通过决策分析模块判断为安全状态，安全状态下则正常行驶，不安全状态下计算安全距离阈值，通过与安全临界车距进行对比分析，不安全状态下进行制动停车。
12、优选的，当前车处于静止工况下，此时车辆进行自动紧急制动的第一次预警阈值d1、第二次预警阈值d2，最小安全距离阈值d3分别为：
13、
14、
15、
16、其中，d0为两车最小安全阈值，t0是一次预警时间；t2指消除制动器的制动间隙和从通电到产生电磁转矩的过程所经过的时间；t3指制动减速度为零到最大值的过程所经过的时间，d为提前预置的本车的最小相对距离，ab为本车最大制动减速度，vb为本车车速。
17、优选的，当前车处于匀速或加速工况下，此时车辆进行自动紧急制动的第一次预警阈值d1、第二次预警阈值d2，最小安全距离阈值d3分别为：
18、
19、
20、
21、其中，vr为前后车相对速度差的绝对值。
22、优选的，当前车处于减速下，此时车辆进行自动紧急制动的第一次预警阈值d1、第二次预警阈值d2，最小安全距离阈值d3分别为：
23、
24、
25、
26、其中，va为前车加速度。
27、与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
28、1、本专利技术提供的电动无人驾驶车辆自动紧急制动系统的控制方法，通过环境感知系统对周围障碍物或周围车辆的相关数据进行采集，随后决策分析系统进行碰撞预测，最后由执行控制模块对车辆进行制动控制，以达到电动无人驾驶车辆的安全行驶，并回收能量延长续驶里程；
29、2、本专利技术采用环境感知模块，通过路面识别器中可以对路宽检测、路面不平度检测、路面附着系数检测，在有制动需求时利用最佳滑移率及峰值附着系数制动分配前后轴制动力，以保证车辆的安全，防止车辆抱死；
30、3、本专利技术采用制动控制装置在有制动需求时，合理进行电机制动力及机械制动力进行制动力分配，以达到最佳制动效果，并最大化回本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电动车辆自动紧急制动系统，其特征在于，包括环境感知模块、决策分析模块以及执行控制模块，所述环境感知模块与所述决策分析模块连接设置，所述决策分析模块与所述执行控制模块连接设置；所述环境感知模块包括毫米波雷达、传感器以及用于对路面情况的识别感知的路面识别器，所述毫米波雷达与所述传感器、所述路面识别器分别连通设置；
2.根据权利要求1所述的电动车辆自动紧急制动系统，其特征在于，所述毫米波雷达对车辆周围障碍物或者周围车辆进行实时检测，所述路面识别器对道路宽度、路面不平度、路面附着系数进行识别检测，所述传感器将车辆的速度、加速度、航向角数据进行采集，所述传感器将检测到的数据实时传输发送至所述决策分析模块。
3.根据权利要求2所述的电动车辆自动紧急制动系统，其特征在于，所述决策分析模块基于安全临界车距的碰撞计算、安全状态判断确定车辆控制量，所述决策分析模块通过车辆控制量反馈至所述执行控制模块对车辆进行调整，碰撞计算主要功能对环境感知模块相关数据进行处理，对是否发生碰撞或者可能发生的碰撞进行计算，通过与安全临界车距进行对比分析，判断此刻车辆的安全状态，在必要时对
4.根据权利要求3所述的电动车辆自动紧急制动系统，其特征在于，所述报警装置控制仪表盘、音响对驾驶员进行图形或声音形式的报警，所述电液复合制动装置控制结合电机与机械制动系统，所述电液复合制动装置对电机制动力与机械制动力进行协调控制。
5.一种电动车辆自动紧急制动系统的控制方法，其特征在于，采用权利要求1-4任意一项所述的电动车辆自动紧急制动系统，包括以下步骤：步骤1、当车辆在启动并行驶后，毫米波雷达对车辆周围障碍物或者周围车辆进行实时检测，环境感知模块通过路面识别器对道路宽度、路面不平度、路面附着系数进行识别检测，通过传感器将自车的速度、加速度、航向角数据进行采集，将检测到的数据实时传输发送至所述决策分析模块；
6.根据权利要求5所述的电动车辆自动紧急制动系统的控制方法，其特征在于，在步骤3中，判断安全状态为安全时，车辆正常行驶；判断安全状态为不安全时，进行第一次预警，如第一次预警之后，对电动无人驾驶车辆的制动装置进行控制，车辆通过决策分析模块判断是否为安全状态，安全状态下则正常行驶，不安全状态下则进行第二次预警；第二次预警之后，对电动无人驾驶车辆的制动装置进行控制，车辆通过决策分析模块判断为安全状态，安全状态下则正常行驶，不安全状态下计算安全距离阈值，通过与安全临界车距进行对比分析，不安全状态下进行制动停车。
7.根据权利要求6所述的电动车辆自动紧急制动系统的控制方法，其特征在于，当前车处于静止工况下，此时车辆进行自动紧急制动的第一次预警阈值D1、第二次预警阈值D2，最小安全距离阈值D3分别为：
8.根据权利要求7所述的电动车辆自动紧急制动系统的控制方法，其特征在于，当前车处于匀速或加速工况下，此时车辆进行自动紧急制动的第一次预警阈值D1、第二次预警阈值D2，最小安全距离阈值D3分别为：
9.根据权利要求8所述的电动车辆自动紧急制动系统的控制方法，其特征在于，当前车处于减速下，此时车辆进行自动紧急制动的第一次预警阈值D1、第二次预警阈值D2，最小安全距离阈值D3分别为：
...【技术特征摘要】
1.一种电动车辆自动紧急制动系统，其特征在于，包括环境感知模块、决策分析模块以及执行控制模块，所述环境感知模块与所述决策分析模块连接设置，所述决策分析模块与所述执行控制模块连接设置；所述环境感知模块包括毫米波雷达、传感器以及用于对路面情况的识别感知的路面识别器，所述毫米波雷达与所述传感器、所述路面识别器分别连通设置；
2.根据权利要求1所述的电动车辆自动紧急制动系统，其特征在于，所述毫米波雷达对车辆周围障碍物或者周围车辆进行实时检测，所述路面识别器对道路宽度、路面不平度、路面附着系数进行识别检测，所述传感器将车辆的速度、加速度、航向角数据进行采集，所述传感器将检测到的数据实时传输发送至所述决策分析模块。
3.根据权利要求2所述的电动车辆自动紧急制动系统，其特征在于，所述决策分析模块基于安全临界车距的碰撞计算、安全状态判断确定车辆控制量，所述决策分析模块通过车辆控制量反馈至所述执行控制模块对车辆进行调整，碰撞计算主要功能对环境感知模块相关数据进行处理，对是否发生碰撞或者可能发生的碰撞进行计算，通过与安全临界车距进行对比分析，判断此刻车辆的安全状态，在必要时对车辆的制动系统进行控制。
4.根据权利要求3所述的电动车辆自动紧急制动系统，其特征在于，所述报警装置控制仪表盘、音响对驾驶员进行图形或声音形式的报警，所述电液复合制动装置控制结合电机与机械制动系统，所述电液复合制动装置对电机制动力与机械制动力进行协调控制。
5.一种电动车辆自动紧急制动系统的控制方法，其特征在于，采用权利要求1-4任意一项所述的电动车辆自动紧急制动系统，包括以...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑竹安，张坤，秦亚宁，张韦阳，曹景舒，
申请(专利权)人：盐城工学院，
类型：发明
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