CN111923879B - 一种混合制动控制系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混合制动控制系统，包括：遥控制动模块、感应制动模块、机械制动模块、刹车电机模块、驱动电机模块、驱动轮模块和离合模块；所述遥控制动模块分别与所述刹车电机模块、所述驱动电机模块电连接；所述感应制动模块分别与所述刹车电机模块、所述驱动电机模块电连接；所述驱动轮模块上设置有制动装置，所述机械制动模块通过所述制动装置与所述驱动轮模块相连接；所述驱动电机模块通过所述离合模块与所述驱动轮模块相连接；所述刹车电机模块通过所述制动装置与驱动轮模块相连接；本发明技术方案通过感应制动、遥控制动和机械制动三种不同制动方式的混合制动结构，实现提高路面作业机械自动化程度和提升行驶安全性。

Description

一种混合制动控制系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及汽车制动控制领域，尤其涉及一种混合制动控制系统及其控制方法。

背景技术

现在多数的路面作业机械都是驾驶式，工作人员驾驶的汽车应用电子刹车或手刹。工作人员需要位于车辆上，并时刻集中精力驾驶；而当有些作业环境相当危险，驾驶人员的安全无保障。

自动驾驶技术可以规避部分由于工作人员精神不集中而导致的危险事故发生概率。但是自动驾驶技术通常只采用了感应刹车的相关方案，但目前的机械驾驶应用领域中，对操控环境的要求很高，单一的感应刹车方案无法满足复杂环境下的驾驶需要。因此，如何同时提高路面作业机械自动化程度与驾驶安全性，成为了目前亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种混合制动控制系统及其控制方法，提供多个不同制动方式的混合制动结构，可以实现提高路面作业机械自动化程度和提升行驶安全性。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种混合制动控制系统，包括：遥控制动模块、感应制动模块、机械制动模块、刹车电机模块、驱动电机模块、驱动轮模块和离合模块；

所述遥控制动模块分别与所述刹车电机模块、所述驱动电机模块电连接；所述感应制动模块分别与所述刹车电机模块、所述驱动电机模块电连接；

所述驱动轮模块上设置有制动装置，所述机械制动模块通过所述制动装置与所述驱动轮模块相连接；所述驱动电机模块通过所述离合模块与所述驱动轮模块相连接；所述刹车电机模块通过所述制动装置与驱动轮模块相连接；所述机械制动模块通过机械开关与所述驱动电机模块连接，当拉下手柄时，不仅驱动轮被刹住，驱动电机也会同时断电。

作为优选方案，所述混合制动控制系统还包括：调速模块，所述调速模块与所述驱动电机模块相连接。

作为优选方案，所述驱动电机模块包括第一驱动电机和第二驱动电机；所述驱动轮模块包括第一驱动轮和第二驱动轮；

所述第一驱动电机通过所述离合模块与所述第一驱动轮相连接，所述第二驱动电机通过所述离合模块与所述第二驱动轮相连接。

作为优选方案，所述调速模块包括第一调速子模块和第二调速子模块，所述第一调速子模块与所述第一驱动电机相连接，所述第二调速子模块与所述第二驱动电机相连接。

作为优选方案，所述离合模块包括离合器。

作为优选方案，所述感应制动模块包括超声波传感器、红外线传感器或激光传感器中的一种或多种组合。

本发明实施例还提供了一种混合制动控制方法，基于上述任一项所述的混合制动控制系统进行控制，其步骤包括：

通过遥控制动模块实时检测当前是否接收到遥控动作信号，所述遥控动作信号包括制动遥控信号或运行遥控信号；

当判断当前接收到制动遥控信号时，控制驱动电机模块的电源断开，并控制刹车电机模块运行，以使所述刹车电机模块启动制动装置制动驱动轮，令车体停下；

通过感应制动模块实时检测前方或四周的一定范围内是否存在障碍物，当存在障碍物时，生成制动感应信号；当不存在障碍物时，生成运行感应信号；

当判断当前生成制动感应信号时，控制驱动电机模块的电源断开，并控制刹车电机模块运行，以使所述刹车电机模块启动制动装置制动驱动轮，令车体停下。

作为优选方案，在所述当判断当前接收到制动遥控信号时，控制驱动电机模块的电源断开，并控制刹车电机模块运行，以使所述刹车电机模块启动制动装置制动驱动轮，令车体停下之后，还包括：

在感应制动模块没有检测到前方存在障碍物后，当判断当前接收到运行遥控信号时，控制驱动电机模块的电源接通，并控制刹车电机模块运行，以使所述刹车电机模块释放制动装置，令车体继续前进。

作为优选方案，在所述当判断当前生成制动感应信号时，控制驱动电机模块的电源断开，并控制刹车电机模块运行，以使所述刹车电机模块启动制动装置制动驱动轮，令车体停下之后，还包括：

在接收到运行遥控信号后，当判断当前生成运行感应信号时，控制驱动电机模块的电源接通，并控制刹车电机模块运行，以使所述刹车电机模块释放制动装置，令车体继续前进。

作为优选方案，所述混合制动控制方法还包括：

当遥控制动模块或感应制动模块处于任何状态下，在机械制动模块启动时，控制驱动电机模块的电源断开，并启动制动装置制动驱动轮，令车体停下。

相比于现有技术，本发明实施例具有如下有益效果：

1、通过感应制动、遥控制动和机械制动三种不同制动方式的混合制动结构，实现提高路面作业机械自动化程度和提升行驶安全性。

2、通过增加调速模块对驱动电机进行调速，实现车体的运行速度可调。

3、应用一套制动装置即可，降低造价成本；通过制动装置直接制动驱动轮，使得刹车更柔和，具备渐进过程，进一步提高了实用性。

附图说明

图1：为本发明实施例中的混合制动控制系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参照图1，本发明优选实施例提供了一种混合制动控制系统，包括：遥控制动模块、感应制动模块、机械制动模块、刹车电机模块、驱动电机模块、驱动轮模块和离合模块；

所述遥控制动模块分别与所述刹车电机模块、所述驱动电机模块电连接；所述感应制动模块分别与所述刹车电机模块、所述驱动电机模块电连接；

所述驱动轮模块上设置有制动装置，所述机械制动模块通过所述制动装置与所述驱动轮模块相连接；所述驱动电机模块通过所述离合模块与所述驱动轮模块相连接；所述刹车电机模块通过所述制动装置与驱动轮模块相连接；所述机械制动模块通过机械开关与所述驱动电机模块连接，当拉下手柄时，不仅驱动轮被刹住，驱动电机也会同时断电。

具体地，当遥控制动模块接收到“制动”指令，遥控制动模块同时令刹车电机刹车和断开驱动电机电源，刹车电机进而通过刹车线、碟刹器和碟片等制动装置制动驱动轮，从而实施制动；当感应制动模块检测到设定距离范围内有障碍物，感应制动模块同时令刹车电机刹车和断开驱动电机电源，刹车电机进而通过刹车线、碟刹器和碟片等制动装置制动驱动轮，从而实施制动；当机械制动模块的手柄被拉动，机械制动模块同时通过行程开关断开驱动电机电源和直接通过刹车线使连接在车轮上的刹车部件刹车，从而实施制动。

在优选实施例中，所述混合制动控制系统还包括：调速模块，所述调速模块与所述驱动电机模块相连接。通过调速模块调节各驱动电机速度，从而实现车体的前进、转向等。

在以上任一实施例中，所述驱动电机模块包括第一驱动电机和第二驱动电机；所述驱动轮模块包括第一驱动轮和第二驱动轮；所述第一驱动电机通过所述离合模块与所述第一驱动轮相连接，所述第二驱动电机通过所述离合模块与所述第二驱动轮相连接。

在以上任一实施例中，所述调速模块包括第一调速子模块和第二调速子模块，所述第一调速子模块与所述第一驱动电机相连接，所述第二调速子模块与所述第二驱动电机相连接。其中，调速模块可以是现有技术中的调速齿轮或其他调速设备等等，每个调速模块可独立运作，也可一个调速模块同时控制多个驱动电机，通过其它控制方法如程序控制等进行调速模块之间的协调控制，从而实现更多智能行驶功能。

应当说明的是，在上述任一实施例中，在优选实施例中，所述离合模块包括离合器。所述制动装置包括刹车线、碟刹器和碟片。所述感应制动模块包括超声波传感器、红外线传感器或激光传感器中的一种或多种组合。所述遥控制动模块可以包括现有技术中的遥控设备和相关的遥控控制电路，以实现遥控制动控制。

本发明实施例还提供了一种混合制动控制方法，基于上述任一项所述的混合制动控制系统进行控制，其步骤包括：

S1，通过遥控制动模块实时检测当前是否接收到遥控动作信号，所述遥控动作信号包括制动遥控信号或运行遥控信号。

S2，当判断当前接收到制动遥控信号时，控制驱动电机模块的电源断开，并控制刹车电机模块运行，以使所述刹车电机模块启动制动装置制动驱动轮，令车体停下。

S3，通过感应制动模块实时检测前方或四周的一定范围内是否存在障碍物，当存在障碍物时，生成制动感应信号；当不存在障碍物时，生成运行感应信号。

S4，当判断当前生成制动感应信号时，控制驱动电机模块的电源断开，并控制刹车电机模块运行，以使所述刹车电机模块启动制动装置制动驱动轮，令车体停下。

其中，若两者同时接收到信号，则先接通电路者断开驱动电机电源，令刹车电机刹车，刹车电机启动制动装置制动驱动轮，车体停下。

在优选实施例中，在所述步骤S2之后，还包括：在感应制动模块没有检测到前方存在障碍物后，当判断当前接收到运行遥控信号时，控制驱动电机模块的电源接通，并控制刹车电机模块运行，以使所述刹车电机模块释放制动装置，令车体继续前进。即，遥控制动指令被执行后，自动感应系统无效，需等到遥控系统接收到“刹车释放”指令信号之后，自动感应系统的信号才会被处理。

在优选实施例中，在所述步骤S4之后，还包括：在接收到运行遥控信号后，当判断当前生成运行感应信号时，控制驱动电机模块的电源接通，并控制刹车电机模块运行，以使所述刹车电机模块释放制动装置，令车体继续前进。即，自动感应系统制动指令被执行后，遥控无效，需等到自动感应系统的障碍信号解除，车体才继续前进，否则将保持刹车状态。自动感应系统制动指令被执行后，其它系统的运行指令不会被执行。若需执行，需要把自动感应系统关闭。

在优选实施例中，所述混合制动控制方法还包括：

当遥控制动模块或感应制动模块处于任何状态下，在机械制动模块启动时，控制驱动电机模块的电源断开，并启动制动装置制动驱动轮，令车体停下。即，无论自动感应系统和遥控系统处于什么状态，都不影响机械制动模块的生效；任何时候拉下手刹，都会断开驱动电机电源，并制动驱动轮。

本技术方案结合自动感应、遥控、机械三个制动系统相结合，且各系统间不互相影响，不互相阻碍，能实现机器在不同情景下的制动，从而最大程度地保障机器周围环境，特别是行人的安全。机械制动系统的存在，使得电子机械在失电、无电、电路故障等意外、紧急情况下仍然能使用刹车功能，作为最后一道防线在最大程度上保障了使用安全。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种混合制动控制系统，其特征在于，包括：遥控制动模块、感应制动模块、机械制动模块、刹车电机模块、驱动电机模块、驱动轮模块和离合模块；

所述遥控制动模块分别与所述刹车电机模块、所述驱动电机模块电连接；所述感应制动模块分别与所述刹车电机模块、所述驱动电机模块电连接；

所述驱动轮模块上设置有制动装置，所述机械制动模块通过所述制动装置与所述驱动轮模块相连接；所述驱动电机模块通过所述离合模块与所述驱动轮模块相连接；所述刹车电机模块通过所述制动装置与驱动轮模块相连接；所述机械制动模块通过机械开关与所述驱动电机模块连接；

所述遥控制动模块，用于实时检测当前是否接收到遥控动作信号，所述遥控动作信号包括制动遥控信号或运行遥控信号；当判断当前接收到制动遥控信号时，控制驱动电机模块的电源断开，并控制刹车电机模块运行，以使所述刹车电机模块启动制动装置制动驱动轮，令车体停下；以及，在感应制动模块没有检测到前方存在障碍物后，当判断当前接收到运行遥控信号时，控制驱动电机模块的电源接通，并控制刹车电机模块运行，以使所述刹车电机模块释放制动装置，令车体继续前进；

所述感应制动模块，用于实时检测前方或四周的一定范围内是否存在障碍物，当存在障碍物时，生成制动感应信号；当不存在障碍物时，生成运行感应信号；当判断当前生成制动感应信号时，控制驱动电机模块的电源断开，并控制刹车电机模块运行，以使所述刹车电机模块启动制动装置制动驱动轮，令车体停下。

2.如权利要求1所述的混合制动控制系统，其特征在于，所述驱动电机模块包括第一驱动电机和第二驱动电机；所述驱动轮模块包括第一驱动轮和第二驱动轮；

所述第一驱动电机通过所述离合模块与所述第一驱动轮相连接，所述第二驱动电机通过所述离合模块与所述第二驱动轮相连接。

3.如权利要求2所述的混合制动控制系统，其特征在于，所述混合制动控制系统还包括：调速模块，所述调速模块与所述驱动电机模块相连接。

4.如权利要求3所述的混合制动控制系统，其特征在于，所述调速模块包括第一调速子模块和第二调速子模块，所述第一调速子模块与所述第一驱动电机相连接，所述第二调速子模块与所述第二驱动电机相连接。

5.如权利要求1所述的混合制动控制系统，其特征在于，所述离合模块包括离合器。

6.如权利要求1至5中任一项所述的混合制动控制系统，其特征在于，所述感应制动模块包括超声波传感器、红外线传感器或激光传感器中的一种或多种组合。

7.一种混合制动控制方法，其特征在于，基于权利要求1至6任一项所述的混合制动控制系统进行控制，其步骤包括：

通过遥控制动模块实时检测当前是否接收到遥控动作信号，所述遥控动作信号包括制动遥控信号或运行遥控信号；

当判断当前接收到制动遥控信号时，控制驱动电机模块的电源断开，并控制刹车电机模块运行，以使所述刹车电机模块启动制动装置制动驱动轮，令车体停下；以及，在感应制动模块没有检测到前方存在障碍物后，当判断当前接收到运行遥控信号时，控制驱动电机模块的电源接通，并控制刹车电机模块运行，以使所述刹车电机模块释放制动装置，令车体继续前进；

通过感应制动模块实时检测前方或四周的一定范围内是否存在障碍物，当存在障碍物时，生成制动感应信号；当不存在障碍物时，生成运行感应信号；

当判断当前生成制动感应信号时，控制驱动电机模块的电源断开，并控制刹车电机模块运行，以使所述刹车电机模块启动制动装置制动驱动轮，令车体停下。

8.如权利要求7所述的混合制动控制方法，其特征在于，在所述当判断当前生成制动感应信号时，控制驱动电机模块的电源断开，并控制刹车电机模块运行，以使所述刹车电机模块启动制动装置制动驱动轮，令车体停下之后，还包括：

在接收到运行遥控信号后，当判断当前生成运行感应信号时，控制驱动电机模块的电源接通，并控制刹车电机模块运行，以使所述刹车电机模块释放制动装置，令车体继续前进。

9.如权利要求7所述的混合制动控制方法，其特征在于，所述混合制动控制方法还包括：

当遥控制动模块或感应制动模块处于任何状态下，在机械制动模块启动时，控制驱动电机模块的电源断开，并启动制动装置制动驱动轮，令车体停下。

Images