CN109455172A - 主动制动交互系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种主动制动交互系统及方法，该系统包括车辆传感器、电子制动助力器和车辆运动协调控制器；车辆传感器用于检测车辆周围的障碍物信息；车辆运动协调控制器用于接收障碍物信息，并根据障碍物信息计算车辆减速度；还用于判断电子制动助力器是否能够达到车辆减速度；如果是，则向电子制动助力器发出使能信号和减速指令；电子制动助力器用于通过CAN总线接收使能信号和减速指令，控制车辆减速。本发明提供的主动制动交互系统及方法基于电子制动助力器和电子稳定控制器进行自动驾驶的主动制动控制，使电子制动助力器和电子稳定控制器在不同的状态下能相互转换，建立两种制动系统的协调工作，大大地提升了车辆的安全性和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及汽车制动技术领域，尤其涉及一种主动制动交互系统及方法。
背景技术
主动制动系统作为自动驾驶车辆纵向运动的重要控制执行部件，其功能性能直接影响着车辆的操纵稳定性和乘坐舒适性，尤其是制动系统的冗余设计，更是影响着车辆的安全性能和可靠性能。因此，对于满足冗余设计的制动系统执行零部件之间的协调控制逻辑，是智能汽车主动制动系统研究的关键技术。
现有自动驾驶车辆主动制动功能是通过改制传统ESC实现的，改制ESC控制器具有与整车连接的CAN接口，可响应CAN通讯信号。将ABS控制器更换为改制的ESC控制器，并与原车的真空助力器、制动主缸、制动钳和制动管路组成新的制动系统。
但是由于ESC柱塞泵每次进行主动建压都要承受高温高压，连续频繁的使用会减少工作寿命，ESC控制器阀工作寿命只有几百个小时，不能用于自动驾驶车辆频繁的线控制动，而且，电子真空泵+真空助力器+真空罐的结构复杂，占用空间大，噪声高，成本高，不利于自动驾驶车辆的推广。
近几年为适应车辆智能化和电动化的要求，各个零部件企业以及整机厂都在研究电子制动助力器，该部件取代原有真空助力器、电子真空泵和真空罐，利用电机驱动实现准确、快速、持久的制动压力建立，同时可通过更改不同的助力比与跳增点实现不同的踏板感。电子制动助力器和原车的ABS控制器、制动钳、制动管路可形成新型的制动系统，该系统既具备辅助驾驶员制动的功能，又可以响应CAN信号指令，实现车辆的制动。
电子制动助力器不具有ESC控制器制动系统众多缺点，是未来汽车制动系统的主流方向。但是由于该系统还处于研发阶段，没有经过大量可靠性试验，存在失效的风险。
发明内容
本发明的目的是提供一种主动制动交互系统及方法，以解决现有技术中的问题，提升车辆的安全性和可靠性。
本发明提供了一种主动制动交互系统，其中，包括车辆传感器、电子制动助力器和车辆运动协调控制器；
所述车辆传感器用于检测车辆周围的障碍物信息和自身车辆状态信息；
所述车辆运动协调控制器用于接收所述障碍物信息和自身车辆状态信息，并根据所述障碍物信息和自身车辆状态信息计算车辆减速度；
所述车辆运动协调控制器还用于判断所述电子制动助力器是否能够达到车辆减速度；如果是，则向所述电子制动助力器发出使能信号和减速指令；
所述电子制动助力器用于通过CAN总线接收所述使能信号和所述减速指令，并进行制动压力建立车辆减速。
优选地，所述系统还包括电子稳定控制器；
所述车辆运动协调控制器判断所述电子制动助力器是否能够达到车辆减速度的结果为否时，向所述电子稳定控制器发出使能信号和减速指令；
所述电子稳定控制器用于通过CAN总线接收所述使能信号和所述减速指令，辅助所述电子制动助力器实现车辆减速。
优选地，所述系统还包括第一警告装置，设置在车辆仪表盘上，用于在所述电子制动助力器故障时对驾驶员发出警告。
优选地，所述系统还包括第二警告装置，设置在车辆仪表盘上，用于在所述电子稳定控制器故障时对驾驶员发出警告。
优选地，所述车辆运动协调控制器，还用于根据障碍物信息和车辆电动机拖拽功率计算减速度，根据计算后的减速度向电子制动助力器发送减速指令。
本发明还提供了一种主动制动交互方法，其中，包括：
车辆传感器检测车辆周围的障碍物信息和自身车辆状态信息；
车辆运动协调控制器接收所述障碍物信息和自身车辆状态信息，并根据所述障碍物信息和自身车辆状态信息计算车辆减速度；
判断电子制动助力器是否能够达到车辆减速度；如果是，则向电子制动助力器发出使能信号和减速指令；
所述电子制动助力器通过CAN总线接收所述使能信号和所述减速指令，并进行制动压力建立实现车辆减速。
优选地，所述方法还包括：
所述车辆运动协调控制器判断所述电子制动助力器是否能够达到车辆减速度的结果为否时，向所述电子稳定控制器发出使能信号和减速指令；
电子稳定控制器通过CAN总线接收所述使能信号和所述减速指令，辅助所述电子制动助力器实现车辆减速。
优选地，车辆运动协调控制器接收所述障碍物信息，并根据所述障碍物信息计算车辆减速度包括：
所述车辆运动协调控制器根据障碍物信息和车辆电动机拖拽功率计算减速度。
本发明提供的主动制动交互系统及方法基于电子制动助力器和电子稳定控制器进行自动驾驶的主动制动控制，使电子制动助力器和电子稳定控制器在不同的状态下能相互转换，建立两种制动系统的协调工作，大大地提升了车辆的安全性和可靠性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的主动制动交互系统的结构框图；
图2为本发明实施例提供的主动制动交互方法的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
如图1所示，本发明实施例提供了一种主动制动交互系统，包括车辆传感器、电子制动助力器和车辆运动协调控制器。
其中，所述车辆传感器用于检测车辆周围的障碍物信息和自身车辆状态信息。所述车辆运动协调控制器用于接收所述障碍物信息和自身车辆状态信息，并根据所述障碍物信息和自身车辆状态信息计算车辆减速度。所述车辆运动协调控制器还用于判断所述电子制动助力器是否能够达到车辆减速度；如果是，则向所述电子制动助力器发出使能信号和减速指令。所述电子制动助力器用于通过CAN总线接收所述使能信号和所述减速指令，并进行制动压力建立实现车辆减速。
本发明实施例提供的主动制动交互系统将电子制动助力器作为主要的制动单元，车辆传感器可以包括毫米波雷达、摄像头和/或激光雷达，用于接收障碍物信息和自身车辆状态信息。车辆运动协调控制器根据接收到的障碍物信息和自身车辆状态信息，计算车辆相应的减速度，判断电子制动助力器是否能够达到车辆减速度；如果是，则将使能信号和减速指令通过CAN总线发送给电子制动助力器。电子制动助力器再通过CAN总线接收所述使能信号和所述减速指令，进行制动压力建立实现车辆减速。
优选地，所述车辆运动协调控制器，还用于根据障碍物信息和车辆电动机拖拽功率计算减速度，根据计算后的减速度向电子制动助力器发送减速指令。由于车辆正常制动或者溜车过程中存在发动机拖拽或者电动机拖拽的现象，所以在主动制动过程中可以考虑到这一部分制动力，并计算在减速度运算过程中。即，进行主动制动时，车辆运动协调控制器将由障碍物信息计算得到的减速度大小减去由电动机拖拽造成的减速度大小，然后将最终的减速度指令发送给电子制动助力器。
优选地，所述系统还包括电子稳定(ESC)控制器；所述车辆运动协调控制器判断所述电子制动助力器是否能够达到车辆减速度的结果为否时，向所述电子稳定控制器发出使能信号和减速指令；所述电子稳定控制器用于通过CAN总线接收所述使能信号和所述减速指令，辅助所述电子制动助力器实现车辆减速。
在车辆主动制动过程中，当电子制动助力器进行减速度响应建压不足时，即电子制动助力器由于硬件特性导致不能完全响应车辆运动协调控制器的减速度大小时，电子制动助力器将此状态以及响应大小反馈给车辆运动协调控制器，车辆运动协调控制器将剩余制动响应指令和ESC控制器使能信号发送给ESC控制器，以便使车辆按照预期进行制动。同时，ESC控制器将自身状态反馈给车辆运动协调控制器，以使车辆运动协调控制器能对ESC控制进行监控和调整。
进一步地，所述系统还包括第一警告装置，设置在车辆仪表盘上，用于在所述电子制动助力器故障时对驾驶员发出警告，通知驾驶员主动制动交互系统状态。
再进一步地，所述系统还包括第二警告装置，设置在车辆仪表盘上，用于在所述电子稳定控制器故障时对驾驶员发出警告。
当电子制动助力器不能进行正常工作时，即电子制动助力器处于故障状态，会向CAN总线发送故障状态信号，同时向车辆仪表盘的第一警告装置发送警告信号。该第一警告装置可以是红色警告灯，当红色警告灯接收到警告信号后点亮。车辆运动协调控制器在接收到电子制动助力器的失效状态信号后，将计算得到减速度信号发送给ESC控制器进行制动动作响应。
第二警告装置可以是黄色警告灯。当ESC控制器发生故障时，车辆仪表盘上的黄色警告灯点亮，制动动作由电子制动助力器响应。
另外，当电子制动助力器和ESC控制器都失效时，可以控制车辆仪表盘上的红色警告灯闪烁。同时主动制动功能失效，驾驶员可通过人力踩制动踏板进行纯机械建压以使车辆制动。
本实施例中，车辆运动协调控制器、电子制动助力器、ESC控制器和车辆仪表盘之间都是通过CAN信号进行通讯连接，他们之间存在通讯失效的情况。当车辆运动协调控制器和电子制动助力器之间出现通讯失效时，无论电子制动助力器是否正常响应制动指令，ESC控制器都要响应相应的制动指令，但是性能会有所降低，因为此时假定电子制动助力器仍能响应制动指令，同时激活红色警告灯。当车辆运动协调控制器和ESC控制器之间通讯失效时，电子制动助力器正常响应车辆制动指令，同时，激活黄色警告灯。
当电子制动助力器和车辆仪表盘之间通讯失效时，车辆仪表盘必须能够自动激活红色警告灯。当ESC控制器和车辆仪表盘之间通讯失效时，车辆仪表盘必须能够自动激活黄色警告灯。当整个通讯网络全部失效时，即电子制动助力器、ESC控制器和车辆运动协调控制器、仪表盘之间的通讯全部中断，车辆仪表盘能够自动激活红色警告灯，并进行闪烁。
如图2所示，本发明实施例还提供了一种主动制动交互方法，包括如下步骤：
S101，车辆传感器检测车辆周围的障碍物信息和自身车辆状态信息。
S102，车辆运动协调控制器接收所述障碍物信息和所述自身车辆状态信息，并根据所述障碍物信息和所述自身车辆状态信息计算车辆减速度。
优选地，所述车辆运动协调控制器根据障碍物信息和车辆电动机拖拽功率计算减速度。
S103，判断电子制动助力器是否能够达到车辆减速度；如果是，则进入步骤S104。
S104，向电子制动助力器发出使能信号和减速指令。
S105，所述电子制动助力器通过CAN总线接收所述使能信号和所述减速指令，并进行制动压力建立实现车辆减速。
优选地，在步骤S103的判断结果为否时，所述方法还包括：
S106，向所述电子稳定控制器发出使能信号和减速指令。
S107，电子稳定控制器通过CAN总线接收所述使能信号和所述减速指令，辅助所述电子制动助力器实现车辆减速。
本发明实施例提供的主动制动交互系统及方法基于电子制动助力器和电子稳定控制器进行自动驾驶的主动制动控制，使电子制动助力器和电子稳定控制器在不同的状态下能相互转换，建立两种制动系统的协调工作，大大地提升了车辆的安全性和可靠性。
以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种主动制动交互系统，其特征在于，包括车辆传感器、电子制动助力器和车辆运动协调控制器；
所述车辆传感器用于检测车辆周围的障碍物信息和自身车辆状态信息；
所述车辆运动协调控制器用于接收所述障碍物信息和所述自身车辆状态信息，并根据所述障碍物信息和所述自身车辆状态信息计算车辆减速度；
所述车辆运动协调控制器还用于判断所述电子制动助力器是否能够达到车辆减速度；如果是，则向所述电子制动助力器发出使能信号和减速指令；
所述电子制动助力器用于通过CAN总线接收所述使能信号和所述减速指令，并进行制动压力建立实现车辆减速。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括电子稳定控制器；
所述车辆运动协调控制器判断所述电子制动助力器是否能够达到车辆减速度的结果为否时，向所述电子稳定控制器发出使能信号和减速指令；
所述电子稳定控制器用于通过CAN总线接收所述使能信号和所述减速指令，辅助所述电子制动助力器实现车辆减速。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括第一警告装置，设置在车辆仪表盘上，用于在所述电子制动助力器故障时对驾驶员发出警告。
4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括第二警告装置，设置在车辆仪表盘上，用于在所述电子稳定控制器故障时对驾驶员发出警告。
5.根据权利要求1-4任一项所述的系统，其特征在于，所述车辆运动协调控制器，还用于根据障碍物信息和车辆电动机拖拽功率计算减速度，根据计算后的减速度向电子制动助力器发送减速指令。
6.一种主动制动交互方法，其特征在于，包括：
车辆传感器检测车辆周围的障碍物信息和自身车辆状态信息；
车辆运动协调控制器接收所述障碍物信息和所述自身车辆状态信息，并根据所述障碍物信息和所述自身车辆状态信息计算车辆减速度；
判断电子制动助力器是否能够达到车辆减速度；如果是，则向电子制动助力器发出使能信号和减速指令；
所述电子制动助力器通过CAN总线接收所述使能信号和所述减速指令，并进行制动压力建立实现车辆减速。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述车辆运动协调控制器判断所述电子制动助力器是否能够达到车辆减速度的结果为否时，向所述电子稳定控制器发出使能信号和减速指令；
电子稳定控制器通过CAN总线接收所述使能信号和所述减速指令，辅助所述电子制动助力器实现车辆减速。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，车辆运动协调控制器接收所述障碍物信息，并根据所述障碍物信息计算车辆减速度包括：
所述车辆运动协调控制器根据障碍物信息和车辆电动机拖拽功率计算减速度。
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Address after: 230601 No. 99 Ziyun Road, Hefei Economic and Technological Development Zone, Anhui Province Applicant after: Anhui Jianghuai Automobile Group Limited by Share Ltd Address before: 230601 No. 669 Shixin Road, Taohua Industrial Park, Hefei City, Anhui Province Applicant before: Anhui Jianghuai Automobile Group Limited by Share Ltd |
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| CB02 | Change of applicant information | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20190312 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |