CN112744193A - 自动制动系统和方法以及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种自动制动系统和方法以及车辆。自动制动方法包括：在车速小于预定速度阈值且驾驶者完全松开油门踏板时进入自动制动过程，所述自动制动过程包括：通过感测模块探测环境信息；基于所述环境信息确定目标制停位置,并基于目标制停位置确定制动减速度；通过调节电机和制动系统以预定制动减速度使车辆减速，并在所述目标制停位置处停止；以及在车辆在所述目标制停位置处停止时自动启用自动驻车系统。根据本发明的实施例的方法和装置可实现完全自动地制动和驻车。根据本发明的实施例的方法和装置可实现完全自动地制动和驻车。

Description

自动制动系统和方法以及车辆
技术领域
本发明涉及车辆自动控制领域，更具体地，本发明涉及用于车辆的自动制动系统和方法以及配置该自动制动系统的车辆。
背景技术
随居民车辆保有量的增加，城市堵车问题日益加剧。在堵车环境中，车辆将会频繁起停。在堵车状况的起停过程中，驾驶员需要不停的控制油门踏板和制动踏板两者，导致驾驶疲劳感。
现常见的是车辆配备有自动驻车(autohold)功能，驾驶员需要在车辆停稳后，通过例如用力踩制动踏板或者通过控制拨杆或按钮等，来启用自动驻车功能而无需使用手刹，此时驾驶者可松开制动踏板车辆也不会滑行。当需要启动时，也仅需要踩压油门踏板而无需解除手刹。
尽管现有的自动驻车功能减少了驾驶者的操作，但仍然需要驾驶者主动启用该功能。在频繁起停的环境下，自动驻车系统对驾驶者的辅助有限。
发明内容
本发明的目的在于解决或至少缓解现有技术中所存在的问题。
根据一些方面，提供了一种自动制动方法，所述方法包括：
在车速小于预定速度阈值且驾驶者完全松开油门踏板时进入自动制动过程，所述自动制动过程包括：
通过感测模块探测环境信息；
基于所述环境信息确定目标制停位置,并基于目标制停位置确定制动减速度；
通过调节电机和制动系统以所述制动减速度使车辆减速，并在所述目标制停位置处停止；以及
在车辆在所述目标制停位置处停止时自动启用自动驻车系统。
可选地，在所述的方法中，所述预定速度阈值在10公里每小时到40公里每小时的范围内。
可选地，在所述的方法中，所述感测模块包括摄像头，雷达和/或卫星定位接收器。
可选地，在所述的方法中，所述环境信息包括以下中的一者或多者：前车位置、交通信号灯、路口车道线、障碍物、车道坡度、行人、助动车和摩托车。
可选地，在所述的方法中，所述方法还包括：基于进入自动制动过程时的初始速度和预置减速度计算预定制停距离，分析环境信息并确定所述预定制停距离中有无阻碍因素，如在所述预定制停距离中无阻碍因素，则以所述预置减速度制动，并在所述预定制停距离处车辆停止时自动启动驻车系统。可选地，在所述的方法中，所述方法还包括在所述自动制动过程期间，当驾驶者踩压油门踏板，则退出所述自动制动过程。
可选地，在所述的方法中，在自动启用自动驻车系统后，根据车辆所处的坡道，当驾驶者踩压油门踏板对应的扭矩大于坡道阻力时解除所述驻车系统，并且基于车辆所处的坡道斜度修正油门大小。
另一方面，提供了一种自动制动系统，包括：
感测模块，所述感测模块适于采集环境信息；以及
控制模块，所述控制模块与感测模块连接，并且所述控制模块配置成在车速小于预定速度阈值且驾驶者完全松开油门踏板时进入自动制动过程，在所述自动制动过程中：
由所述感测模块采集环境信息，并将所述环境信息传输给所述控制模块；
所述控制模块配置成：基于所述环境信息确定目标制停位置,并基于目标制停位置确定制动减速度；通过调节电机和制动系统以所述制动减速度使车辆减速，并在所述目标制停位置处停止；以及在车辆在所述目标制停位置处停止时自动启用自动驻车系统。
可选地，在所述的自动制动系统中，所述预定速度阈值在10公里每小时到40公里每小时的范围内。
可选地，在所述的自动制动系统中，所述感测模块包括摄像头，雷达和/或卫星定位接收器。
可选地，在所述的自动制动系统中，所述环境信息包括以下中的一者或多者：前车位置、交通信号灯、路口车道线、障碍物、车道坡度、行人、助动车和摩托车。
可选地，在所述的自动制动系统中，所述控制模块还预置减速度，所述控制模块基于进入自动制动过程时的初始速度和预置减速度计算预定制停距离，所述控制模块进一步分析环境信息并确定所述预定制停距离中有无阻碍因素，如在所述预定制停距离中无阻碍因素，则以所述预置减速度制动，并在所述预定制停距离后车辆停止时自动启动驻车系统。
可选地，在所述的自动制动系统中，所述方法还包括在所述自动制动过程期间，当驾驶者踩压油门踏板，则退出所述自动制动过程。
可选地，在所述的自动制动系统中，在自动启用自动驻车系统后，根据车辆所处的坡道，当驾驶者踩压油门踏板对应的扭矩大于坡道阻力时解除所述驻车系统，并且基于车辆所处的坡道斜度修正油门大小。
还提供了一种车辆，所述车辆包括根据各个实施例所述的自动制动系统。
根据本发明的实施例的方法和装置可实现完全自动地制动和驻车。
附图说明
参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围组成限制。此外，图中类似的数字用以表示类似的部件，其中：
图1示出了根据本发明的一个实施例的自动制动系统的结构示意图；
图2示出了根据本发明的一个实施例的自动制动过程的进入条件；以及
图3示出了根据本发明的一个实施例的自动制动过程的示意图。
具体实施方式
容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。
参考图1，示出了根据本发明的实施例的自动制动系统示意图。根据本发明的实施例的自动制动系统可包括：感测模块1和控制模块2。感测模块1可包括多个传感器和信号接收器以便接收各种环境信息。在一些实施例中，感测模块1可包括摄像头11，雷达12和/或卫星定位接收器13等。摄像头11例如为2D摄像头和/或3D深度摄像头等，雷达12可例如为毫米波雷达或激光雷达等。卫星定位接收器接收卫星定位信息，并与高精地图配合，实现车辆的位置确定等功能。控制模块2与感测模块1连接，以便接收感测模块1提供的各种环境信息。控制模块2可包括处理器，微处理器，存储器等元件，并可执行各种计算和控制处理。控制模块2被配置成在车速小于预定速度阈值且驾驶者完全松开油门踏板时进入自动制动过程。在自动制动过程中：首先，由感测模块1探测环境信息，并将环境信息传输给控制模块2；然后，控制模块2基于环境信息确定目标制停位置，并且例如基于当前的车辆的速度和目标制停位置来确定制动减速度；然后，控制模块2通过调节电机和制动系统以所述制动减速度使车辆减速，并在目标制停位置处停止；以及在车辆停止在目标制停位置处时自动启用自动驻车系统。在一些实施例中，自动驻车系统可采用市售产品实现，例如EPB或者ibooster，或者其他制动系统实现。通过该自动制动系统，车辆在低速行驶时的整个制动和驻车步骤完全自动执行，尤其是在城市拥堵环境下驾驶者可完全不需要踩压制动踏板，提升了城市拥堵驾驶体验。同时，对于电动车而言，该发明还可以回收减速到制停过程中的大部分的机械能，提高电动车行驶里程。
在一些实施例中，环境信息可包括：前车位置信息，交通信号灯信息和路口车道线信息。举例而言，前车位置信息可通过雷达12和摄像头11来测量，交通信号灯信息可例如利用摄像头11来辨识，路口车道线信息例如可基于摄像头11和卫星定位接收器13以及高精地图一起协作确定。在一些实施例中，环境信息还可包括其他信息，例如障碍物，车道坡度，行人，助动车，摩托车信息等，这些信息可例如通过摄像头11采集的图片和影像，并通过图像识别功能来采集。
在一些实施例中，控制模块2还预设有预置减速度，控制模块2还基于进入自动制动过程时的初始速度和所述预置减速度计算预定制停距离，随后所述控制模块2分析环境信息后确定预定制停距离中有无阻碍因素，如无障碍因素，也即环境信息允许车辆在预定制停距离处制停，则以预置减速度实施制动，例如在前方车道中预置制停距离内不存在车辆，障碍物和路口车道线等时，控制模块2可配置成以预置减速度制动，并在预定制停距离处车辆停止时自动启动驻车系统。如果在预定制停距离中存在障碍物如前车，路口车道线等，则如前文所述的基于环境因素计算目标制停位置和制动减速度。应当理解，所述预定制停距离是基于制动初始速度和预置减速度进行制动时所需要的制停距离，制动初始速度即进入自动制动过程时驾驶者松开油门踏板时车辆的速度，预定减速度可由厂家基于经验设定，其应当为使用户在制动时具有良好的体验的缓和的制动减速度。因此，该预定制停距离随着车辆的制动初始速度不同而不同。在一些实施例中，所述预定速度阈值可在10公里每小时到40公里每小时的范围内，例如所述预定速度阈值可小于30公里每小时，例如预定速度阈值可设置成20公里每小时，即自动制动系统仅在低速行驶时起作用，尤其是例如城市拥堵环境中，驾驶者仅需在需要行驶时踩油门，而需要制动时松开油门即可，无需踩制动踏板，而自动驻车功能可实现车辆即使在坡面上也不会溜车，这样大大降低驾驶者的操作，提升该类工况下的驾驶体验。在一些实施例中，所述预定速度阈值可设置成15公里每小时、20公里每小时、25公里每小时、30公里每小时或35公里每小时，或由以上任意两个值为端点的包括端点值的范围内。
在一些实施例中，在自动制动过程中，如驾驶者踩压油门踏板，则控制模块2自动退出自动制动过程，车辆恢复正常行驶，因此，自动制动方法不会影响到驾驶者的正常驾驶操作。
在一些实施例中，控制模块2配置成在自动启用自动驻车系统后，根据车辆所处的坡道，当驾驶者踩压油门踏板对应的扭矩大于坡道阻力时解除所述自动驻车系统，并且基于车辆的坡道斜度修正油门大小。通过该设置，驾驶者无需单独操作以解除驻车状态。
继续参考图2和图3来介绍根据本发明的实施例的自动制动方法。首先参考图2，其中示出了进入自动制动过程的条件。其中包括：在步骤S61，驾驶者松开油门踏板，在步骤S62判断当前车速是否小于预定速度阈值，如是则进入步骤S63，如否则进入步骤S64，即不进入自动制动过程，在步骤S63中进入自动制动过程，并开始自动制动过程，并且在步骤S66时完成自动制动过程，车辆自动驻车；在步骤S63至S66之间，即在自动制动过程期间，在步骤S65中，判断驾驶者是否主动踩压油门踏板，如是则进入步骤S64，即退出自动制动过程而使车辆正常行驶，如果否，则继续执行自动制动过程。在一些实施例中，在上述步骤S62中，预定速度阈值小于30公里每小时，即例如阈值可设置为20公里每小时，即当松开油门踏板时，车速大于20公里每小时时，则进入步骤S64车辆正常行驶，否则则进入步骤S63，开始自动制动过程。
再参考图3，其中描绘了自动制动过程的示意图，其中，在步骤S1中进行环境信息探测，包括在步骤S11中通过摄像头11来探测前车距离，在步骤S12中通过雷达12来探测前车距离，在步骤S13中基于定位系统13和高精地图确定前方车道线距离。在步骤S1中还可采集其他环境信息，如障碍物，车道坡度，行人，助动车，摩托车信息等。在步骤S2中，控制模块2将环境信息融合，并确定目标制动位置或也可称为目标制动距离。随后，在步骤S3中，控制模块2确定制动减速度，并发出减速度请求，随后，在步骤S4中，实施减速度闭合控制，最后，在步骤S5中协调执行目标减速度，包括在步骤S51中控制电机输出的电机扭矩，在步骤S52中控制制动装置输出的制动扭矩，并且在步骤S53中控制自动驻车系统在车辆在目标制动位置制停后执行自动驻车操作。应当理解，在自动制动过程中，驾驶者有任何操作如踩油门踏板，则控制模块2将退出自动制动过程，车辆将恢复常规操作。
根据本发明的另一方面，还提供了一种车辆，所述车辆包括根据各个实施例所述的自动制动系统。
根据本发明的装置和方法使驾驶者在城市拥堵工况中仅需踩压或释放油门，而无需踩压制动踏板，简化驾驶者操作。此外，在电动车的情况下，本发明的装置和方法还能最大程度地回收能量，提高车辆续航里程。
以上所描述的具体实施例仅为了更清楚地描述本发明的原理，其中清楚地示出或描述了各个部件而使本发明的原理更容易理解。在不脱离本发明的范围的情况下，本领域的技术人员可容易地对本发明进行各种修改或变化。故应当理解的是，这些修改或者变化均应包含在本发明的专利保护范围之内。

Claims (15)

1.一种自动制动方法，其特征在于，所述方法包括：
在车速小于预定速度阈值且驾驶者完全松开油门踏板时进入自动制动过程，所述自动制动过程包括：
通过感测模块探测环境信息；
基于所述环境信息确定目标制停位置,并基于目标制停位置确定制动减速度；
通过调节电机和制动系统以所述制动减速度使车辆减速，并在所述目标制停位置处停止；以及
在车辆在所述目标制停位置处停止时自动启用自动驻车系统。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预定速度阈值在10公里每小时到40公里每小时的范围内。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述感测模块包括摄像头，雷达和/或卫星定位接收器。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述环境信息包括以下中的一者或多者：前车位置、交通信号灯、路口车道线、障碍物、车道坡度、行人、助动车和摩托车。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：基于进入自动制动过程时的初始速度和预置减速度计算预定制停距离，分析环境信息并确定所述预定制停距离中有无阻碍因素，如在所述预定制停距离中无阻碍因素，则以所述预置减速度制动，并在所述预定制停距离处车辆停止时自动启动驻车系统。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在所述自动制动过程期间，当驾驶者踩压油门踏板，则退出所述自动制动过程。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在自动启用自动驻车系统后，根据车辆所处的坡道，当驾驶者踩压油门踏板对应的扭矩大于坡道阻力时解除所述驻车系统，并且基于车辆所处的坡道斜度修正油门大小。
8.一种自动制动系统，其特征在于，包括：
感测模块，所述感测模块适于采集环境信息；以及
控制模块，所述控制模块与感测模块连接，并且所述控制模块配置成在车速小于预定速度阈值且驾驶者完全松开油门踏板时进入自动制动过程，在所述自动制动过程中：
由所述感测模块采集环境信息，并将所述环境信息传输给所述控制模块；
所述控制模块配置成：基于所述环境信息确定目标制停位置,并基于目标制停位置确定制动减速度；通过调节电机和制动系统以所述制动减速度使车辆减速，并在所述目标制停位置处停止；以及在车辆在所述目标制停位置处停止时自动启用自动驻车系统。
9.根据权利要求8所述的自动制动系统，其特征在于，所述预定速度阈值在10公里每小时到40公里每小时的范围内。
10.根据权利要求8所述的自动制动系统，其特征在于，所述感测模块包括摄像头，雷达和/或卫星定位接收器。
11.根据权利要求8-10中任一项所述的自动制动系统，其特征在于，所述环境信息包括以下中的一者或多者：前车位置、交通信号灯、路口车道线、障碍物、车道坡度、行人、助动车和摩托车。
12.根据权利要求11所述的自动制动系统，其特征在于，所述控制模块还预置有预置减速度，所述控制模块基于进入自动制动过程时的初始速度和预置减速度计算预定制停距离，所述控制模块进一步分析环境信息并确定所述预定制停距离中有无阻碍因素，如在所述预定制停距离中无阻碍因素，则以所述预置减速度制动，并在所述预定制停距离处车辆停止时自动启动驻车系统。
13.根据权利要求8所述的自动制动系统，其特征在于，所述方法还包括在所述自动制动过程期间，当驾驶者踩压油门踏板，则退出所述自动制动过程。
14.根据权利要求8所述的自动制动系统，其特征在于，在自动启用自动驻车系统后，根据车辆所处的坡道，当驾驶者踩压油门踏板对应的扭矩大于坡道阻力时解除所述驻车系统，并且基于车辆所处的坡道斜度修正油门大小。
15.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括如权利要求8-14中任一项所述的自动制动系统。
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