CN109131275A - 一种汽车自动刹车系统和方法 - Google Patents

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Abstract

发明公开了一种汽车自动刹车系统，包括检测模块、控制模块和制动模块；检测模块检测汽车当前的行驶状态数据并发送到控制模块；检测模块包括检测环，检测环上卡接有多个测速传感器和多个加速度传感器；制动模块接收控制模块的控制命令并对车辆施加制动力实现制动；控制模块接收检测模块发送的车辆行驶数据并发送相应的控制命令到制动模块；在车辆行驶过程中检测模块能够实时检测车辆的速度和加速度值，据此判断车辆当前的行驶状态；控制模块根据接收到的检测数据和预设目标数据进行比较，得到偏差值，并根据偏差值发送相应的调整命令到制动模块对制动模块的动作进行调整，从而根据实际行驶情况提供制动力，实现智能制动。

Description

一种汽车自动刹车系统和方法
技术领域
发明涉及汽车技术领域，具体涉及一种汽车自动刹车系统和方法。
背景技术
随着汽车工业的高速度发展，汽车的社会保有量不断增加，道路车辆过多会造成车辆拥堵，在十字路口或者行人出现较多的地方容易引发交通事故。在高速公路上车辆高速行驶，在遇到突发情况时需要及时进行制动，但是由于车辆的速度较快，由于车辆惯性较大导致制动效果较差，容易引发交通事故。
现有的车辆刹车都是由驾驶员，在出现进行情况时手动操作进行制动，该制动过程中的智能性较差，不可以根据实际的车辆的行驶情况提供相应的制动力，其制动效果不佳；当突然施加较大的制动力时容易出现抱死，对驾驶员造成冲击；如果施加的作用力较小时，难易起到制动作用。
因此，需要提供一种汽车自动刹车系统，其可以根据车辆当前的行驶状态提供相应的制动力，对车辆进行高效准确制动。
发明内容
发明的目的在于提供一种汽车自动刹车系统和方法，用以解决现有车辆制动系统制动效果较差的问题。
为实现上述目的，发明的技术方案为：
一种汽车自动刹车系统，包括检测模块、控制模块和制动模块；所述检测模块，用于检测汽车当前的行驶状态数据并发送到所述控制模块；所述检测模块包括圆环状的检测环，于所述检测环上卡接有多个测速传感器和多个加速度传感器；所述制动模块，用于接收所述控制模块的控制命令并对车辆施加制动力实现制动；所述控制模块，用于接收所述检测模块发送的车辆行驶数据并发送相应的控制命令到所述制动模块。
优选的，所述制动模块包括内挤压盘，于所述内挤压盘上电连接有总开关，于所述内挤压盘的上表面用螺纹旋接有导向筒，沿着所述导向筒的轴向于其内滑动的穿设有杆状的滑动杆；于所述滑动杆的顶端套设有外挤压盘。
优选的，所述内挤压盘包括圆筒状的外筒，于所述外筒的内腔从内到外同圆心的依次卡接有圆环状的第三电磁铁、第二电磁铁和第一电磁铁；于所述第三电磁铁内卡接圆盘状的中心盘；所述总开关包括第一继电器、第二继电器和第三继电器；所述第一继电器和所述第一电磁铁电连接；所述第二继电器和所述第二电磁铁电连接；所述第三继电器和所述第三电磁铁电连接。
优选的，所述导向筒包括圆盘状的安装盘，于所述安装盘的上表面设置有定位筒，于所述定位筒内穿设有导杆，于所述导杆和所述定位筒之间用螺纹旋接有圆环状的旋接座；所述导杆包括杆状的杆体，沿着所述杆体的轴向于其下端设置有连接杆，于所述连接杆的外壁上螺旋的凹设有螺纹；于所述杆体的外壁上凹设有多个沿着其长度方向延伸的导向槽。
优选的，所述外挤压盘包括外壳，于所述外壳内穿设有滑动筒，于所述外壳内卡接有衔铁，于所述衔铁内卡接有制动板；所述衔铁和所述制动板均套设于所述滑动筒的外侧；所述制动板包括圆盘状的板体，于所述板体的边缘处凹设有第一挤压槽，于所述板体的圆心处凹设有第二挤压槽，于所述第一挤压槽和所述第二挤压槽之间连通有多个第三挤压槽；于所述第一挤压槽、所述第二挤压槽和所述第三挤压槽内均填充有橡胶；于所述板体上卡接有多个压力传感器。
优选的，所述制动模块是DSP控制器。
优选的，所述控制模块包括调节单元、第一比较单元、第二比较单元、压力预设单元、压力采集单元、速度预设单元和速度采集单元；
所述压力预设单元用于预设刹车时的目标压力值；所述压力采集单元用于采集刹车时作用到车轮上的实际压力值；所述速度预设单元用于预设车辆行驶时的目标速度值；所述速度采集单元用于实时采集车辆的实际速度值；所述第一比较单元用于将所述目标压力值和所述实际压力值进行比较得到压力差值；所述第二比较单元用于将所述目标速度值和所述实际速度值进行比较得到速度差值；所述调节单元用于根据所述压力差值和所述速度差值发送相应的调节命令到所述制动模块实现车辆制动。
一种汽车自动刹车方法，用于所述汽车自动刹车系统，包括步骤：
步骤1：通过所述控制模块预设目标速度值和目标压力值；
步骤2：所述检测模块实时检测车辆实际速度值且发送到所述控制模块；
步骤3：所述控制模块将目标速度值和实际速度值进行比较且发送相应调节命令到所述制动模块；如果满足制动条件，则进行制动；
步骤4：在制动时，所述制动模块将采集的实际压力值发送到所述控制模块；
步骤5：所述控制模块将实际压力值和目标压力值进行比较且根据比较得到的压力差值发送压力调节命令到制动模块。
优选的，所述目标速度值包括正常行驶时的第一目标速度值、减速行驶时的第一加速度值、加速行驶时的第二加速度值、车辆打滑时的第二目标速度值和车辆停止时的第三目标速度值；所述目标压力值包括正常行驶的第一目标压力值、制动时的第二目标压力值和制动结束时第三目标压力值。
优选的，所述控制模块将目标速度值和实际速度值进行比较且发送相应调节命令到所述制动模块；如果满足制动条件，则进行制动包括：
步骤3.1：如果在加速行驶时的加速度值大于所述第二加速度值，则所述控制模块发送制动命令到所述制动模块进行制动；
步骤3.2：如果车辆的行驶的实际速度大于所述第一目标速度值，则所述控制模块发送制动命令到所述制动模块进行制动；
步骤3.3：如果车辆的行驶的速度小于所述第二目标速度值，则所述控制模块发送制动命令到所述制动模块进行制动。
发明具有如下优点：
(1)在车辆行驶过程中检测模块能够实时检测车辆的速度和加速度值，据此判断车辆当前的行驶状态；
(2)控制模块根据接收到的检测数据和预设目标数据进行比较，得到偏差值，并根据偏差值发送相应的调整命令到制动模块对制动模块的动作进行调整，从而根据实际行驶情况提供制动力，实现智能制动；
(3)制动过程中的制动力根据实际行驶情况施加，不会因为急刹车造成冲击，也不会因为制动力太小造成制动失效。
附图说明
图1是发明的汽车自动刹车系统的功能模块图。
图2是发明中制动模块的结构示意图。
图3是发明中内挤压盘的结构示意图。
图4是发明中导向筒的结构示意图。
图5是发明中导杆的结构示意图。
图6是发明中外挤压盘的结构示意图。
图7是发明中制动板的结构示意图。
图8是发明中检测模块的结构示意图。
图9是发明中控制模块的功能模块图。
图中：1-检测模块；101-检测环；102-测速传感器；103-加速度传感器；2-控制模块；3-制动模块；31-外挤压盘；311-滑动筒；312-外壳；313-衔铁；314-制动板；3141-第一挤压槽；3142-第二挤压槽；3143-第三挤压槽；3144-板体；3145-压力传感器；32-滑动杆；33-总开关；34-内挤压盘；341-外筒；342-第一电磁铁；343-第二电磁铁；344-第三电磁铁；345-中心盘；3541-导向槽；3542-杆体；3543-连接杆；35-导向筒；351-安装盘；352-定位筒；353-旋接座；354-导杆；3541-导向槽；3542-杆体；3543-连接杆。
具体实施方式
以下实施例用于说明发明，但不用来限制发明的范围。
实施例
本实施例的汽车自动刹车系统，包括检测模块1、控制模块2和制动模块3；所述检测模块1，用于检测汽车当前的行驶状态数据并发送到所述控制模块2；所述检测模块1包括圆环状的检测环101，于所述检测环101上卡接有多个测速传感器102和多个加速度传感器103；所述制动模块3，用于接收所述控制模块2的控制命令并对车辆施加制动力实现制动；所述控制模块2，用于接收所述检测模块1发送的车辆行驶数据并发送相应的控制命令到所述制动模块3。
在车辆行驶过程中检测模块能够实时检测车辆的速度和加速度值，据此判断车辆当前的行驶状态；控制模块根据接收到的检测数据和预设目标数据进行比较，得到偏差值，并根据偏差值发送相应的调整命令到制动模块对制动模块的动作进行调整，从而根据实际行驶情况提供制动力，实现智能制动；制动过程中的制动力根据实际行驶情况施加，不会因为急刹车造成冲击，也不会因为制动力太小造成制动失效。
所述制动模块3包括内挤压盘34，于所述内挤压盘34上电连接有总开关33，于所述内挤压盘34的上表面用螺纹旋接有导向筒35，沿着所述导向筒35的轴向于其内滑动的穿设有杆状的滑动杆32；于所述滑动杆32的顶端套设有外挤压盘31。所述内挤压盘34包括圆筒状的外筒341，于所述外筒341的内腔从内到外同圆心的依次卡接有圆环状的第三电磁铁344、第二电磁铁343和第一电磁铁342；于所述第三电磁铁344内卡接圆盘状的中心盘345；所述总开关33包括第一继电器、第二继电器和第三继电器；所述第一继电器和所述第一电磁铁342电连接；所述第二继电器和所述第二电磁铁343电连接；所述第三继电器和所述第三电磁铁344电连接。
在使用时，根据检测到车辆的行驶速度，施加相应的作用力；通过控制给第一继电器、第二继电器和第三继电器通电，从而控制所述第一电磁铁342、所述第二电磁铁343和所述第三电磁铁的磁力的产生和消失；当车辆行驶速度慢，需要施加较小的作用力即可，相应的只需要接通第一继电器、第二继电器和第三继电器当中的一个即可；当车辆行驶速度快，需要施加较大的作用力时，可以将第一继电器、第二继电器和第三继电器全部接通。
所述导向筒35包括圆盘状的安装盘351，于所述安装盘351的上表面卡接有定位筒352，于所述定位筒352内穿设有导杆354，于所述导杆354和所述定位筒352之间用螺纹旋接有圆环状的旋接座353；所述导杆354包括杆状的杆体3542，沿着所述杆体3542的轴向于其下端卡接有连接杆3543，于所述连接杆3543的外壁上螺旋的凹设有螺纹；于所述杆体3542的外壁上凹设有多个沿着其长度方向延伸的导向槽3541。
在磁力的作用下，所述外挤压盘沿着所述导杆向移动并靠近车轮，实现车轮的制动；通过旋转导杆354调节所述外挤压盘31的制动距离，从而调节车辆的制动距离。
所述外挤压盘31包括外壳312，于所述外壳312内穿设有滑动筒311，于所述外壳312内卡接有衔铁313，于所述衔铁313内卡接有制动板314；所述衔铁313和所述制动板314均套设于所述滑动筒311的外侧；所述制动板314包括圆盘状的板体3144，于所述板体3144的边缘处凹设有第一挤压槽3141，于所述板体3144的圆心处凹设有第二挤压槽3142，于所述第一挤压槽3141和所述第二挤压槽3142之间连通有多个第三挤压槽3143；于所述第一挤压槽3141、所述第二挤压槽3142和所述第三挤压槽3143内均填充有橡胶；于所述板体3144上卡接有多个压力传感器3145。所述制动模块3是DSP控制器。
所述衔铁在磁力作用下被吸合；所述制动板314挤压到轮胎上实现制动，所述橡胶起到摩擦制动的作用，同时也减小金属之间的直接接触造成损坏。
所述控制模块2包括调节单元、第一比较单元、第二比较单元、压力预设单元、压力采集单元、速度预设单元和速度采集单元；所述压力预设单元用于预设刹车时的目标压力值；所述压力采集单元用于采集刹车时作用到车轮上的实际压力值；所述速度预设单元用于预设车辆行驶时的目标速度值；所述速度采集单元用于实时采集车辆的实际速度值；所述第一比较单元用于将所述目标压力值和所述实际压力值进行比较得到压力差值；所述第二比较单元用于将所述目标速度值和所述实际速度值进行比较得到速度差值；所述调节单元用于根据所述压力差值和所述速度差值发送相应的调节命令到所述制动模块实现车辆制动。
一种汽车自动刹车方法，用于所述汽车自动刹车系统，包括步骤：
步骤1：通过所述控制模块2预设目标速度值和目标压力值；
步骤2：所述检测模块1实时检测车辆实际速度值且发送到所述控制模块2；
步骤3：所述控制模块2将目标速度值和实际速度值进行比较且发送相应调节命令到所述制动模块3；如果满足制动条件，则进行制动；
步骤4：在制动时，所述制动模块3将采集的实际压力值发送到所述控制模块2；
步骤5：所述控制模块2将实际压力值和目标压力值进行比较且根据比较得到的压力差值发送压力调节命令到制动模块3。
所述目标速度值包括正常行驶时的第一目标速度值、减速行驶时的第一加速度值、加速行驶时的第二加速度值、车辆打滑时的第二目标速度值和车辆停止时的第三目标速度值；所述目标压力值包括正常行驶的第一目标压力值、制动时的第二目标压力值和制动结束时第三目标压力值。
所述控制模块2将目标速度值和实际速度值进行比较且发送相应调节命令到所述制动模块3；如果满足制动条件，则进行制动包括：
步骤3.1：如果在加速行驶时的加速度值大于所述第二加速度值，则所述控制模块2发送制动命令到所述制动模块3进行制动；
步骤3.2：如果车辆的行驶的实际速度大于所述第一目标速度值，则所述控制模块2发送制动命令到所述制动模块3进行制动；
步骤3.3：如果车辆的行驶的速度小于所述第二目标速度值，则所述控制模块2发送制动命令到所述制动模块3进行制动。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对发明作了详尽的描述，但在发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种汽车自动刹车系统，其特征在于，包括检测模块(1)、控制模块(2)和制动模块(3)；
所述检测模块(1)，用于检测汽车当前的行驶状态数据并发送到所述控制模块(2)；所述检测模块(1)包括圆环状的检测环(101)，于所述检测环(101)上卡接有多个测速传感器(102)和多个加速度传感器(103)；
所述制动模块(3)，用于接收所述控制模块(2)的控制命令并对车辆施加制动力实现制动；
所述控制模块(2)，用于接收所述检测模块(1)发送的车辆行驶数据并发送相应的控制命令到所述制动模块(3)。
2.根据权利要求1所述汽车自动刹车系统，其特征在于，所述制动模块(3)包括内挤压盘(34)，于所述内挤压盘(34)上电连接有总开关(33)，于所述内挤压盘(34)的上表面用螺纹旋接有导向筒(35)，沿着所述导向筒(35)的轴向于其内滑动的穿设有杆状的滑动杆(32)；于所述滑动杆(32)的顶端套设有外挤压盘(31)。
3.根据权利要求2所述汽车自动刹车系统，其特征在于，所述内挤压盘(34)包括圆筒状的外筒(341)，于所述外筒(341)的内腔从内到外同圆心的依次卡接有圆环状的第三电磁铁(344)、第二电磁铁(343)和第一电磁铁(342)；于所述第三电磁铁(344)内卡接圆盘状的中心盘(345)；所述总开关(33)包括第一继电器、第二继电器和第三继电器；所述第一继电器和所述第一电磁铁(342)电连接；所述第二继电器和所述第二电磁铁(343)电连接；所述第三继电器和所述第三电磁铁(344)电连接。
4.根据权利要求3所述汽车自动刹车系统，其特征在于，所述导向筒(35)包括圆盘状的安装盘(351)，于所述安装盘(351)的上表面设置有定位筒(352)，于所述定位筒(352)内穿设有导杆(354)，于所述导杆(354)和所述定位筒(352)之间用螺纹旋接有圆环状的旋接座(353)；所述导杆(354)包括杆状的杆体(3542)，沿着所述杆体(3542)的轴向于其下端设置有连接杆(3543)，于所述连接杆(3543)的外壁上螺旋的凹设有螺纹；于所述杆体(3542)的外壁上凹设有多个沿着其长度方向延伸的导向槽(3541)。
5.根据权利要求4所述汽车自动刹车系统，其特征在于，所述外挤压盘(31)包括外壳(312)，于所述外壳(312)内穿设有滑动筒(311)，于所述外壳(312)内卡接有衔铁(313)，于所述衔铁(313)内卡接有制动板(314)；所述衔铁(313)和所述制动板(314)均套设于所述滑动筒(311)的外侧；
所述制动板(314)包括圆盘状的板体(3144)，于所述板体(3144)的边缘处凹设有第一挤压槽(3141)，于所述板体(3144)的圆心处凹设有第二挤压槽(3142)，于所述第一挤压槽(3141)和所述第二挤压槽(3142)之间连通有多个第三挤压槽(3143)；于所述第一挤压槽(3141)、所述第二挤压槽(3142)和所述第三挤压槽(3143)内均填充有橡胶；于所述板体(3144)上卡接有多个压力传感器(3145)。
6.根据权利要求5所述汽车自动刹车系统，其特征在于，所述制动模块(3)是DSP控制器。
7.根据权利要求6所述汽车自动刹车系统，其特征在于，所述控制模块(2)包括调节单元、第一比较单元、第二比较单元、压力预设单元、压力采集单元、速度预设单元和速度采集单元；
所述压力预设单元用于预设刹车时的目标压力值；
所述压力采集单元用于采集刹车时作用到车轮上的实际压力值；
所述速度预设单元用于预设车辆行驶时的目标速度值；
所述速度采集单元用于实时采集车辆的实际速度值；
所述第一比较单元用于将所述目标压力值和所述实际压力值进行比较得到压力差值；
所述第二比较单元用于将所述目标速度值和所述实际速度值进行比较得到速度差值；
所述调节单元用于根据所述压力差值和所述速度差值发送相应的调节命令到所述制动模块实现车辆制动。
8.一种汽车自动刹车方法，用于权利要求7所述汽车自动刹车系统，其特征在于，包括步骤：
步骤1：通过所述控制模块(2)预设目标速度值和目标压力值；
步骤2：所述检测模块(1)实时检测车辆实际速度值且发送到所述控制模块(2)；
步骤3：所述控制模块(2)将目标速度值和实际速度值进行比较且发送相应调节命令到所述制动模块(3)；如果满足制动条件，则进行制动；
步骤4：在制动时，所述制动模块(3)将采集的实际压力值发送到所述控制模块(2)；
步骤5：所述控制模块(2)将实际压力值和目标压力值进行比较且根据比较得到的压力差值发送压力调节命令到所述制动模块(3)。
9.根据权利要求8汽车自动刹车方法，其特征在于，所述目标速度值包括正常行驶时的第一目标速度值、减速行驶时的第一加速度值、加速行驶时的第二加速度值、车辆打滑时的第二目标速度值和车辆停止时的第三目标速度值；
所述目标压力值包括正常行驶的第一目标压力值、制动时的第二目标压力值和制动结束时第三目标压力值。
10.根据权利要求9汽车自动刹车方法，其特征在于，所述控制模块(2)将目标速度值和实际速度值进行比较且发送相应调节命令到所述制动模块(3)；如果满足制动条件，则进行制动包括：
步骤3.1：如果在加速行驶时的加速度值大于所述第二加速度值，则所述控制模块(2)发送制动命令到所述制动模块(3)进行制动；
步骤3.2：如果车辆行驶的实际速度大于所述第一目标速度值，则所述控制模块(2)发送制动命令到所述制动模块(3)进行制动；
步骤3.3：如果车辆行驶的速度小于所述第二目标速度值，则所述控制模块(2)发送制动命令到所述制动模块(3)进行制动。
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