CN113022519A - 一种冗余控制的紧急刹车方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种冗余控制的紧急刹车方法及系统，涉及车辆制动技术领域，该冗余控制的紧急刹车方法包括以下步骤：按照预设的探测时间间隔对目标车辆的前端障碍物进行探测，并获得对应的障碍物间隔距离以及障碍物当前速度；当障碍物间隔距离小于预设的最大安全跟车距离第一阈值时，将障碍感知模块下一次探测获得的后一时刻障碍物间隔距离与预设的最大安全跟车距离第二阈值进行比对，当后一时刻障碍物间隔距离小于最大安全跟车距离第二阈值时生成紧急刹车指令。本申请对车辆前端障碍物进行探测，结合预设的最大安全跟车距离的不同阈值，对车辆进行具有冗余控制功能的紧急制动，在一定程度上提高车辆的安全性能，提高紧急制动功能的可靠性。

Description

一种冗余控制的紧急刹车方法及系统
技术领域
本申请涉及车辆制动技术领域，具体涉及一种冗余控制的紧急刹车方法及系统。
背景技术
当前汽车行业，越来越多的车辆配备有自动紧急刹车系统，现阶段，自动紧急刹车系统主要有以下三种形式：第一种是利用电动汽车的驱动电机实现车辆的主动制动，由于电机制动力有限，且当电动车的电池容量大于某一定值时不会进行制动动作，且只能在电动汽车上实现，故而不适用于燃油车。第二种是基于车身电子稳定程序系统(ESC)的制动系统，尽管制动的响应时间短，但当车身电子稳定程序系统(ESC)失效时，无其他备份系统执行主动紧急刹车功能，存在一定的安全隐患。第三种是基于电动助力器的制动系统，由于电动助力器制动主要靠电机动作，响应时间过长，故而也存在一定的缺陷。
为了解决上述技术问题，现提供一种紧急刹车技术，以弥补当前自动刹车系统的不足，满足用户的使用需求。
发明内容
本申请提供一种冗余控制的紧急刹车方法及系统，对车辆前端障碍物进行探测，结合预设的最大安全跟车距离的不同阈值，进行合理处理，对车辆进行具有冗余控制功能的紧急制动，在一定程度上提高车辆的安全性能，提高紧急制动功能的可靠性。
第一方面，本申请提供了一种冗余控制的紧急刹车方法，所述方法包括以下步骤：
按照预设的探测时间间隔对目标车辆的前端障碍物进行探测，并获得对应的障碍物间隔距离以及障碍物当前速度；
当所述障碍物间隔距离小于预设的最大安全跟车距离第一阈值时，将所述障碍感知模块下一次探测获得的后一时刻障碍物间隔距离与预设的最大安全跟车距离第二阈值进行比对，当所述后一时刻障碍物间隔距离小于所述最大安全跟车距离第二阈值时生成紧急刹车指令；其中，
所述最大安全跟车距离第一阈值大于所述最大安全跟车距离第二阈值。
进一步的，所述方法还包括以下步骤：
当所述障碍物间隔距离小于预设的最大安全跟车距离第一阈值，且下一次探测获得的所述后一时刻障碍物间隔距离不小于所述最大安全跟车距离第二阈值时，生成用于提醒驾驶员的刹车警报。
具体的，所述最大安全跟车距离第一阈值根据当前车速、所述障碍物当前速度以及驾驶员理论反应时间计算获得；
所述最大安全跟车距离第二阈值根据所述当前车速、所述障碍物当前速度、所述驾驶员理论反应时间以及驾驶员理论制动时间计算获得。
进一步的，所述方法还包括以下步骤：
当所述当前车速小于预设的第一车速阈值时，利用预设的超声波雷达按照预设的探测时间间隔对所述目标车辆的前端障碍物进行探测，并获得对应的障碍物间隔距离以及障碍物当前速度；
毫米波雷达，其用于当所述当前车速大于等于所述第一车速阈值时，利用预设的毫米波雷达按照预设的探测时间间隔对所述目标车辆的前端障碍物进行探测，并获得对应的障碍物间隔距离以及障碍物当前速度。
进一步的，所述方法还包括以下步骤：
利用预设的电动助力器响应所述紧急刹车指令，进行紧急制动；
当所述电动助力器失效时，利用预设的ESC控制器响应所述紧急刹车指令，进行紧急制动。
进一步的，所述方法还包括以下步骤：
控制所述电动助力器持续自检，当自身功能失效时，生成电动助力器失效信号。
第二方面，本申请提供了一种冗余控制的紧急刹车系统，所述系统包括：
障碍感知装置，其用于设置在目标车辆的前端，用于按照预设的探测时间间隔对所述目标车辆的前端障碍物进行探测，并获得对应的障碍物间隔距离以及障碍物当前速度；
制动决策装置，其用于当所述障碍物间隔距离小于预设的最大安全跟车距离第一阈值时，将所述障碍感知装置下一次探测获得的后一时刻障碍物间隔距离与预设的最大安全跟车距离第二阈值进行比对，当所述后一时刻障碍物间隔距离小于所述最大安全跟车距离第二阈值时生成紧急刹车指令；
紧急制动装置，其用于响应所述紧急刹车指令，进行紧急制动；其中，
所述最大安全跟车距离第一阈值根据当前车速、所述障碍物当前速度以及驾驶员理论反应时间计算获得；
所述最大安全跟车距离第二阈值根据所述当前车速、所述障碍物当前速度、所述驾驶员理论反应时间以及驾驶员理论制动时间计算获得。
具体的，所述障碍感知装置包括：
超声波雷达，其用于当所述当前车速小于预设的第一车速阈值时，按照预设的探测时间间隔对所述目标车辆的前端障碍物进行探测，并获得对应的障碍物间隔距离以及障碍物当前速度；
毫米波雷达，其用于当所述当前车速大于等于所述第一车速阈值时，按照预设的探测时间间隔对所述目标车辆的前端障碍物进行探测，并获得对应的障碍物间隔距离以及障碍物当前速度。
具体的，所述紧急制动装置包括：
电动助力器，其用于响应所述紧急刹车指令，进行紧急制动；
ESC控制器，其用于当所述电动助力器失效时，响应所述紧急刹车指令，进行紧急制动。
进一步的，当所述电动助力器响应所述紧急刹车指令，进行紧急制动时，所述ESC控制器响应所述紧急刹车指令，处于唤醒状态，并进行预建压。
本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：
本申请对车辆前端障碍物进行探测，结合预设的最大安全跟车距离的不同阈值，进行合理处理，对车辆进行具有冗余控制功能的紧急制动，在一定程度上提高车辆的安全性能，提高紧急制动功能的可靠性。
附图说明
术语解释：
ESC：Electronic Stability Controller，车身电子稳定控制系统；
ECU：Electronic Control Unit，电子控制单元；
CAN：控制器局域网络，Controller Area Network；
AEB：Autonomous Emergency Braking，自动制动系统；
HMI：Human Machine Interface，人机接口，也叫人机界面；
BCM：Body Control Module，车身控制器；
EPB：Electrical Park Brake，电子驻车制动系统。
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例中提供的冗余控制的紧急刹车方法的步骤流程图；
图2为本申请实施例中提供的冗余控制的紧急刹车方法的原理流程图；
图3为本申请实施例中提供的冗余控制的紧急刹车装置的结构框图；
图4为本申请实施例中提供的冗余控制的紧急刹车装置的紧急制动装置在电动助力器正常时的工作原理图；
图5为本申请实施例中提供的冗余控制的紧急刹车装置的紧急制动装置在电动助力器失效时的工作原理图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
以下结合附图对本申请的实施例作进一步详细说明。
本申请实施例提供一种冗余控制的紧急刹车方法及系统，对车辆前端障碍物进行探测，结合预设的最大安全跟车距离的不同阈值，进行合理处理，对车辆进行具有冗余控制功能的紧急制动，在一定程度上提高车辆的安全性能，提高紧急制动功能的可靠性。
为达到上述技术效果，本申请的总体思路如下：
一种冗余控制的紧急刹车方法，该方法包括以下步骤：
S1、按照预设的探测时间间隔对目标车辆的前端障碍物进行探测，并获得对应的障碍物间隔距离以及障碍物当前速度；
S2、当障碍物间隔距离小于预设的最大安全跟车距离第一阈值时，将障碍感知模块下一次探测获得的后一时刻障碍物间隔距离与预设的最大安全跟车距离第二阈值进行比对，当后一时刻障碍物间隔距离小于最大安全跟车距离第二阈值时生成紧急刹车指令；其中，
最大安全跟车距离第一阈值大于最大安全跟车距离第二阈值。
以下结合附图对本申请的实施例作进一步详细说明。
第一方面，参见图1～2所示，本申请实施例提供一种冗余控制的紧急刹车方法，该方法包括以下步骤：
S1、按照预设的探测时间间隔对目标车辆的前端障碍物进行探测，并获得对应的障碍物间隔距离以及障碍物当前速度；
S2、当障碍物间隔距离小于预设的最大安全跟车距离第一阈值时，将障碍感知模块下一次探测获得的后一时刻障碍物间隔距离与预设的最大安全跟车距离第二阈值进行比对，当后一时刻障碍物间隔距离小于最大安全跟车距离第二阈值时生成紧急刹车指令；其中，
最大安全跟车距离第一阈值大于最大安全跟车距离第二阈值。
本申请实施例中，对车辆前端障碍物进行探测，结合预设的最大安全跟车距离的不同阈值，进行合理处理，对车辆进行具有冗余控制功能的紧急制动，在一定程度上提高车辆的安全性能，提高紧急制动功能的可靠性。
进一步的，本申请实施例中，该方法还包括以下步骤：
当障碍物间隔距离小于预设的最大安全跟车距离第一阈值，且下一次探测获得的后一时刻障碍物间隔距离不小于最大安全跟车距离第二阈值时，生成用于提醒驾驶员的刹车警报。
进一步的，本申请实施例中，最大安全跟车距离第一阈值根据当前车速、障碍物当前速度以及驾驶员理论反应时间计算获得；
最大安全跟车距离第二阈值根据当前车速、障碍物当前速度、驾驶员理论反应时间以及驾驶员理论制动时间计算获得。
进一步的，本申请实施例中，该方法还包括以下步骤：
当当前车速小于预设的第一车速阈值时，利用预设的超声波雷达按照预设的探测时间间隔对目标车辆的前端障碍物进行探测，并获得对应的障碍物间隔距离以及障碍物当前速度；
毫米波雷达，其用于当当前车速大于等于第一车速阈值时，利用预设的毫米波雷达按照预设的探测时间间隔对目标车辆的前端障碍物进行探测，并获得对应的障碍物间隔距离以及障碍物当前速度。
进一步的，本申请实施例中，该方法还包括以下步骤：
利用预设的电动助力器响应紧急刹车指令，进行紧急制动；
当电动助力器失效时，利用预设的ESC控制器响应紧急刹车指令，进行紧急制动。
进一步的，本申请实施例中，该方法还包括以下步骤：
控制电动助力器持续自检，当自身功能失效时，生成电动助力器失效信号。
具体的，本申请实施例中，最大安全跟车距离第一阈值的计算公式为：
Figure BDA0003002511220000081
其中，
lmax1为当前车速v1下对应的最大安全跟车距离第一阈值，v1为当前车速，v2为障碍物当前速度，t2为驾驶员理论反应时间，K速度增益为当前行车车速对应的增益系数，K速度增益的具体数值由实车试验标定获取，l基础距离为零车速跟车基础安全距离，l基础距离可设置为3米，K速度系数为跟车安全基础距离与车速相关联的补偿系数，具体值由实车试验标定获取。
另外，最大安全跟车距离第二阈值的计算公式为：
Figure BDA0003002511220000082
其中，
lmax2为当前车速v1下对应的最大安全跟车距离第二阈值，lmax1为当前车速v1下对应的最大安全跟车距离第一阈值，v1为当前车速，v2为障碍物当前速度，t3为驾驶员理论制动时间。
另外，该方法中的最大安全跟车距离第一阈值的计算公式以及最大安全跟车距离第二阈值的计算公式会配置在车辆的制动决策算法中，具体可以是ECU中。
其中，驾驶员理论反应时间t2以及驾驶员理论制动时间t3，均为理论时间，可根据需要选取各自在理论意义上的最大值。
需要说明的是，将第一次探测障碍物的障碍物间隔距离记作l1，下一次探测障碍物的障碍物间隔距离，即第二次探测障碍物的障碍物间隔距离记作l2；
本申请实施例的紧急刹车控制方法在具体实施时，具体情况如下：
首先，利用超声波雷达和毫米波雷达构成，通常情况下使用超声波雷达进行探测，当雷达探测车辆前方l1处有障碍物时，判断l1＜lmax1成立时(lmax1为当前车速v1下的最大安全跟车距离第一阈值，以下都称作：安全距离)，会在预设的探测时间间隔，即t1时间后再次检测距离车辆前方障碍物的间距l2，再次判断l2＜lmax2成立时(lmax2为当前车速v1下的最大安全跟车距离第二阈值，以下都称作：危险距离)，将雷达探测的前方障碍物信息会通过CAN总线实时传递给车辆的ECU；
此外当车速v1≥50km/h(可以根据实车标定)时，会由精度更高的毫米波雷达介入到监测过程，以弥补超声波雷达在高车速下检测响应时间过长和精度的不足的问题。
进而，将接收到的车辆前方障碍物信息传递给车辆的AEB控制器，此时通过ECU的制动决策算法，实时做出制动决策，并通过CAN网络传达给执行器；
该方法的紧急刹车执行是基于由电动助力器和ESC控制器组成的冗余执行器，优先由电动助力器来执行ECU的紧急制动指令，当电动助力器功能失效时由ESC控制器单独来执行紧急刹车。
需要说明的是，当车辆采用本申请实施例中的冗余控制的紧急刹车方法，在行车过程中，当超声波雷达和毫米波雷达检测到前方道路有障碍物时，将信息传递给车辆的AEB控制模块，AEB控制模块结合实时采集的车速信息及车头与障碍物的间距来计算障碍物是否处于安全距离内，采用的决策如下：
若障碍物与车头间距大于安全距离，则该监测工作持续实时进行，不触发紧急制动功能；
若障碍物与车头间距小于安全距离，则AEB模块计算并判定障碍物与车头间距是否为危险距离，若间距小于危险距离，则直接触发自动紧急刹车功能，且优先由电动助力器来执行AEB功能，同时ESC控制器作为功能备份，处于唤醒状态，并进行预建压，若间距大于危险距离，则AEB通过CAN网络发送信号来给HMI和BCM，通过指示灯和声音提醒驾驶员踩刹车。如果检测到驾驶员人为踩下制动踏板进行减速，使得障碍物与车头间距大于安全距离，则不执行AEB功能；如果检测到制动踏板未及时被踩下，则触发AEB紧急制动。
其中，预建压的压力值等于盘式制动器的活塞启动压力，约为0.1Mpa。
另外，电动助力器在工作的过程中时刻进行自检，一旦发生功能失效，会立刻发送故障信号给AEB控制器和ESC控制器；
处于唤醒状态的ESC控制器收到电动助力器的故障信号后会立刻激活功能来接管执行紧急制动，直至障碍物与车头间距大于安全距离。
需要说明的是，优先由电动助力器来执行AEB制动，同时ESC控制器作为功能备份，处于唤醒状态，并进行预建压，其主要原因是AEB功能激活工况发生频率很少，故由此导致的ESC预建压次数对ESC使用寿命的影响可忽略。
第二方面，参见图3～5所示，本申请实施例提供一种冗余控制的紧急刹车系统，其基于第一方面提及的冗余控制的紧急刹车方法，该系统包括：
障碍感知装置，其用于设置在目标车辆的前端，用于按照预设的探测时间间隔对目标车辆的前端障碍物进行探测，并获得对应的障碍物间隔距离以及障碍物当前速度；
制动决策装置，其用于当障碍物间隔距离小于预设的最大安全跟车距离第一阈值时，将障碍感知装置下一次探测获得的后一时刻障碍物间隔距离与预设的最大安全跟车距离第二阈值进行比对，当后一时刻障碍物间隔距离小于最大安全跟车距离第二阈值时生成紧急刹车指令；
紧急制动装置，其用于响应紧急刹车指令，进行紧急制动；其中，
最大安全跟车距离第一阈值根据当前车速、障碍物当前速度以及驾驶员理论反应时间计算获得；
最大安全跟车距离第二阈值根据当前车速、障碍物当前速度、驾驶员理论反应时间以及驾驶员理论制动时间计算获得。
本申请实施例中，对车辆前端障碍物进行探测，结合预设的最大安全跟车距离的不同阈值，进行合理处理，对车辆进行具有冗余控制功能的紧急制动，在一定程度上提高车辆的安全性能，提高紧急制动功能的可靠性。
具体的，本申请实施例中，障碍感知装置包括：
超声波雷达，其用于当当前车速小于预设的第一车速阈值时，按照预设的探测时间间隔对目标车辆的前端障碍物进行探测，并获得对应的障碍物间隔距离以及障碍物当前速度；
毫米波雷达，其用于当当前车速大于等于第一车速阈值时，按照预设的探测时间间隔对目标车辆的前端障碍物进行探测，并获得对应的障碍物间隔距离以及障碍物当前速度。
具体的，本申请实施例中，紧急制动装置包括：
电动助力器，其用于响应紧急刹车指令，进行紧急制动；
ESC控制器，其用于当电动助力器失效时，响应紧急刹车指令，进行紧急制动。
另外，当电动助力器响应紧急刹车指令，进行紧急制动时，ESC控制器响应紧急刹车指令，处于唤醒状态，并进行预建压；
对应的，电动助力器持续自检，当自身功能失效时，向制动决策模块与电动助力器发送电动助力器失效信号。
另外，本申请实施例中，制动决策装置还用于当障碍物间隔距离小于预设的最大安全跟车距离第一阈值，且障碍感知模块下一次探测获得的后一时刻障碍物间隔距离不小于最大安全跟车距离第二阈值时，生成用于提醒驾驶员的刹车警报。
具体的，本申请实施例中，最大安全跟车距离第一阈值的计算公式为：
Figure BDA0003002511220000121
其中，
lmax1为当前车速v1下对应的最大安全跟车距离第一阈值，v1为当前车速，v2为障碍物当前速度，t2为驾驶员理论反应时间，K速度增益为当前行车车速对应的增益系数，K速度增益的具体数值由实车试验标定获取，l基础距离为零车速跟车基础安全距离，l基础距离可设置为3米，K速度系数为跟车安全基础距离与车速相关联的补偿系数，具体值由实车试验标定获取。
另外，最大安全跟车距离第二阈值的计算公式为：
Figure BDA0003002511220000122
其中，
lmax2为当前车速v1下对应的最大安全跟车距离第二阈值，lmax1为当前车速v1下对应的最大安全跟车距离第一阈值，v1为当前车速，v2为障碍物当前速度，t3为驾驶员理论制动时间。
需要说明的是，最大安全跟车距离第一阈值的计算公式和最大安全跟车距离第二阈值的计算公式均配置在本申请实施例的紧急刹车系统的制动决策装置的ECU制动决策逻辑算法中。
其中，驾驶员理论反应时间t2以及驾驶员理论制动时间t3，均为理论时间，可根据需要选取各自在理论意义上的最大值。
需要说明的是，将第一次探测障碍物的障碍物间隔距离记作l1，下一次探测障碍物的障碍物间隔距离，即第二次探测障碍物的障碍物间隔距离记作l2；
本申请实施例的紧急刹车控制方法在具体实施时，具体情况如下：
首先，利用超声波雷达和毫米波雷达构成，通常情况下使用超声波雷达进行探测，当雷达探测车辆前方l1处有障碍物时，判断l1＜lmax1成立时(lmax1为当前车速v1下的最大安全跟车距离第一阈值，以下都称作：安全距离)，会在预设的探测时间间隔，即t1时间后再次检测距离车辆前方障碍物的间距l2，再次判断l2＜lmax2成立时(lmax2为当前车速v1下的最大安全跟车距离第二阈值，以下都称作：危险距离)，将雷达探测的前方障碍物信息会通过CAN总线实时传递给车辆的ECU；
此外当车速v1≥50km/h(可以根据实车标定)时，会由精度更高的毫米波雷达介入到监测过程，以弥补超声波雷达在高车速下检测响应时间过长和精度的不足的问题。
进而，将接收到的车辆前方障碍物信息传递给车辆的AEB控制器，此时通过ECU的制动决策算法，实时做出制动决策，并通过CAN网络传达给执行器；
该方法的紧急刹车执行是基于由电动助力器和ESC控制器组成的冗余执行器，优先由电动助力器来执行ECU的紧急制动指令，当电动助力器功能失效时由ESC控制器单独来执行紧急刹车。
需要说明的是，当车辆采用本申请实施例中的冗余控制的紧急刹车方法，在行车过程中，当超声波雷达和毫米波雷达检测到前方道路有障碍物时，将信息传递给车辆的AEB控制模块，AEB控制模块结合实时采集的车速信息及车头与障碍物的间距来计算障碍物是否处于安全距离内，采用的决策如下：
若障碍物与车头间距大于安全距离，则该监测工作持续实时进行，不触发紧急制动功能；
若障碍物与车头间距小于安全距离，则AEB模块计算并判定障碍物与车头间距是否为危险距离，若间距小于危险距离，则直接触发自动紧急刹车功能，且优先由电动助力器来执行AEB功能，同时ESC控制器作为功能备份，处于唤醒状态，并进行预建压，若间距大于危险距离，则AEB通过CAN网络发送信号来给HMI和BCM，通过指示灯和声音提醒驾驶员踩刹车。如果检测到驾驶员人为踩下制动踏板进行减速，使得障碍物与车头间距大于安全距离，则不执行AEB功能；如果检测到制动踏板未及时被踩下，则触发AEB紧急制动。
其中，预建压的压力值等于盘式制动器的活塞启动压力，约为0.1Mpa。
另外，电动助力器在工作的过程中时刻进行自检，一旦发生功能失效，会立刻发送故障信号给AEB控制器和ESC控制器；
处于唤醒状态的ESC控制器收到电动助力器的故障信号后会立刻激活功能来接管执行紧急制动，直至障碍物与车头间距大于安全距离。
需要说明的是，优先由电动助力器来执行AEB制动，同时ESC控制器作为功能备份，处于唤醒状态，并进行预建压，其主要原因是AEB功能激活工况发生频率很少，故由此导致的ESC预建压次数对ESC使用寿命的影响可忽略。
本申请实施例中，对该冗余控制的紧急刹车系统的紧急制动装置进行具体说明，具体如下：
紧急制动装置主要包括：电动助力器Ebooster、ESC控制器、蓄电池、前后卡钳、EPB执行电机、液压回路、CAN总线；
其中，通过蓄电池BAT1为ESC控制器供电，蓄电池BAT2为电动助力器供电实现了供电备份。
如说明书附图的图4所示，此时电动助力器工作正常，紧急制动装置在进行制动时，当AEB模块向电动助力器发送制动减速度请求时，电动助力器将制动减速度请求转化成目标制动扭矩值，由传动装置将该扭矩转化为伺服制动力，在制动主缸内转化为目标制动液压力，传到四个车轮的刹车卡钳，推动刹车片去夹紧刹车盘，实现车辆制动。
其中，当电动助力器失效时，电动助力器检测故障，发现自身功能失效后，通过CAN网络向ESC控制器发送故障状态信号，ESC收到电动助力器的故障信号后立即执行备份AEB功能，通过液压控制车轮制动及通过EPB模块控制后电子卡钳制动及驻车。
需要说明的是，由于电动助力器和ESC控制器都可以直接控制制动回路的压力，当电动助力器在执行过程中回路压力值达到B时突然失效，液压回路的增压阀关闭，使得回路压力保持在B值；
当ESC控制器通过CAN线接收到电动助力器的故障信号时，通过AEB决策发出的目标减速度，计算得出制动回路目标压力值A，并实时监测到当前回路压力值B,从而计算出ESC介入工作时需额外施加的压力差值C(C＝A-B)；
ESC响应主动建压时，高压换向阀打开，换向阀关闭，回油泵经高压换向阀从制动主缸抽取制动液，增压后通过进流阀泵入制动器中，从而补充制动回路所需的液压差值。
说明书附图的图4和图5中，FL是Front Left的缩写，代指左前轮，FR是FrontRight的缩写，代指右前轮，RL是Rear Left的缩写，代指左后轮，RR是Rear Right的缩写，代指右后轮，BAT1为Battery1号，即1号蓄电池，BAT2为Battery2号，即2号蓄电池。
需要注意的是，根据测试数据，ESC控制器在响应进行紧急制动时，其预填充时间约150ms，AEB达到目标减速度时间：
(1)不进行预填充的情况下：
从AEB减速请求开始到-4m/s2时间≈498ms
从AEB减速请求开始到-6m/s2时间≈602ms
从AEB减速请求开始到-9m/s2时间≈797ms。
(2)预填充已完成的情况下
从AEB减速请求开始到-4m/s2时间≈403ms
从AEB减速请求开始到-6m/s2时间≈495ms
从AEB减速请求开始到-9m/s2时间≈686ms。
通过测试表明，当主控制器电动助力器执行紧急制动指令时，备份的ESC控制器处于功能唤醒状态并进行预建压，能缩短大约100ms的制动反应时间。此外，大幅缩短AEB执行器的切换时间，使得整个冗余备份过程进行得更平稳，在提升安全性的同时也大幅改善了AEB功能的用户体验感。
需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种冗余控制的紧急刹车方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
按照预设的探测时间间隔对目标车辆的前端障碍物进行探测，并获得对应的障碍物间隔距离以及障碍物当前速度；
当所述障碍物间隔距离小于预设的最大安全跟车距离第一阈值时，将所述障碍感知模块下一次探测获得的后一时刻障碍物间隔距离与预设的最大安全跟车距离第二阈值进行比对，当所述后一时刻障碍物间隔距离小于所述最大安全跟车距离第二阈值时生成紧急刹车指令；其中，
所述最大安全跟车距离第一阈值大于所述最大安全跟车距离第二阈值。
2.如权利要求1所述的冗余控制的紧急刹车方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：
当所述障碍物间隔距离小于预设的最大安全跟车距离第一阈值，且下一次探测获得的所述后一时刻障碍物间隔距离不小于所述最大安全跟车距离第二阈值时，生成用于提醒驾驶员的刹车警报。
3.如权利要求1所述的冗余控制的紧急刹车方法，其特征在于：
所述最大安全跟车距离第一阈值根据当前车速、所述障碍物当前速度以及驾驶员理论反应时间计算获得；
所述最大安全跟车距离第二阈值根据所述当前车速、所述障碍物当前速度、所述驾驶员理论反应时间以及驾驶员理论制动时间计算获得。
4.如权利要求1所述的冗余控制的紧急刹车方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：
当所述当前车速小于预设的第一车速阈值时，利用预设的超声波雷达按照预设的探测时间间隔对所述目标车辆的前端障碍物进行探测，并获得对应的障碍物间隔距离以及障碍物当前速度；
毫米波雷达，其用于当所述当前车速大于等于所述第一车速阈值时，利用预设的毫米波雷达按照预设的探测时间间隔对所述目标车辆的前端障碍物进行探测，并获得对应的障碍物间隔距离以及障碍物当前速度。
5.如权利要求1所述的冗余控制的紧急刹车方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：
利用预设的电动助力器响应所述紧急刹车指令，进行紧急制动；
当所述电动助力器失效时，利用预设的ESC控制器响应所述紧急刹车指令，进行紧急制动。
6.如权利要求5所述的冗余控制的紧急刹车方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：
控制所述电动助力器持续自检，当自身功能失效时，生成电动助力器失效信号。
7.一种冗余控制的紧急刹车系统，其特征在于，所述系统包括：
障碍感知装置，其用于设置在目标车辆的前端，用于按照预设的探测时间间隔对所述目标车辆的前端障碍物进行探测，并获得对应的障碍物间隔距离以及障碍物当前速度；
制动决策装置，其用于当所述障碍物间隔距离小于预设的最大安全跟车距离第一阈值时，将所述障碍感知装置下一次探测获得的后一时刻障碍物间隔距离与预设的最大安全跟车距离第二阈值进行比对，当所述后一时刻障碍物间隔距离小于所述最大安全跟车距离第二阈值时生成紧急刹车指令；
紧急制动装置，其用于响应所述紧急刹车指令，进行紧急制动；其中，
所述最大安全跟车距离第一阈值根据当前车速、所述障碍物当前速度以及驾驶员理论反应时间计算获得；
所述最大安全跟车距离第二阈值根据所述当前车速、所述障碍物当前速度、所述驾驶员理论反应时间以及驾驶员理论制动时间计算获得。
8.如权利要求7所述的冗余控制的紧急刹车系统，其特征在于，所述障碍感知装置包括：
超声波雷达，其用于当所述当前车速小于预设的第一车速阈值时，按照预设的探测时间间隔对所述目标车辆的前端障碍物进行探测，并获得对应的障碍物间隔距离以及障碍物当前速度；
毫米波雷达，其用于当所述当前车速大于等于所述第一车速阈值时，按照预设的探测时间间隔对所述目标车辆的前端障碍物进行探测，并获得对应的障碍物间隔距离以及障碍物当前速度。
9.如权利要求7所述的冗余控制的紧急刹车系统，其特征在于，所述紧急制动装置包括：
电动助力器，其用于响应所述紧急刹车指令，进行紧急制动；
ESC控制器，其用于当所述电动助力器失效时，响应所述紧急刹车指令，进行紧急制动。
10.如权利要求9所述的冗余控制的紧急刹车系统，其特征在于：
当所述电动助力器响应所述紧急刹车指令，进行紧急制动时，所述ESC控制器响应所述紧急刹车指令，处于唤醒状态，并进行预建压。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113895245A (zh) * 2021-11-24 2022-01-07 重庆邮电大学 一种面向新能源车的后装aeb制动系统及其控制方法
CN114043981A (zh) * 2021-06-30 2022-02-15 东风汽车集团股份有限公司 一种自动泊车控制方法
CN114425951A (zh) * 2022-02-17 2022-05-03 广州途宝新能源科技有限公司 一种智能太阳能车
CN114537342A (zh) * 2022-03-18 2022-05-27 奇瑞新能源汽车股份有限公司 车辆的制动方法、装置、车辆及存储介质
CN114872674A (zh) * 2022-04-21 2022-08-09 深圳元戎启行科技有限公司 车辆刹车控制方法、系统、车辆及存储介质

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106114422A (zh) * 2016-08-03 2016-11-16 安徽工程大学 自主跟车系统及其最小安全车间距的控制方法
CN107521478A (zh) * 2017-07-10 2017-12-29 浙江亚太机电股份有限公司 基于超声波雷达与毫米波雷达的控制方法
CN107600070A (zh) * 2017-08-30 2018-01-19 北京新能源汽车股份有限公司 一种自动紧急制动系统的控制方法、装置、控制器及汽车
CN107963076A (zh) * 2017-12-11 2018-04-27 开沃新能源汽车集团有限公司 基于毫米波雷达探测目标障碍物纵向防碰撞方法
CN110271523A (zh) * 2019-06-26 2019-09-24 奇瑞商用车（安徽）有限公司 一种汽车多冗余紧急制动方法
US20200108805A1 (en) * 2018-10-08 2020-04-09 Mando Corporation Rear-end collision avoidance apparatus and method, and vehicle control apparatus including same
CN111791852A (zh) * 2019-04-02 2020-10-20 克诺尔商用车制动系统有限公司 用于控制自动的紧急制动系统的方法和控制设备

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106114422A (zh) * 2016-08-03 2016-11-16 安徽工程大学 自主跟车系统及其最小安全车间距的控制方法
CN107521478A (zh) * 2017-07-10 2017-12-29 浙江亚太机电股份有限公司 基于超声波雷达与毫米波雷达的控制方法
CN107600070A (zh) * 2017-08-30 2018-01-19 北京新能源汽车股份有限公司 一种自动紧急制动系统的控制方法、装置、控制器及汽车
CN107963076A (zh) * 2017-12-11 2018-04-27 开沃新能源汽车集团有限公司 基于毫米波雷达探测目标障碍物纵向防碰撞方法
US20200108805A1 (en) * 2018-10-08 2020-04-09 Mando Corporation Rear-end collision avoidance apparatus and method, and vehicle control apparatus including same
CN111791852A (zh) * 2019-04-02 2020-10-20 克诺尔商用车制动系统有限公司 用于控制自动的紧急制动系统的方法和控制设备
CN110271523A (zh) * 2019-06-26 2019-09-24 奇瑞商用车（安徽）有限公司 一种汽车多冗余紧急制动方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114043981A (zh) * 2021-06-30 2022-02-15 东风汽车集团股份有限公司 一种自动泊车控制方法
CN114043981B (zh) * 2021-06-30 2023-10-24 东风汽车集团股份有限公司 一种自动泊车控制方法
CN113895245A (zh) * 2021-11-24 2022-01-07 重庆邮电大学 一种面向新能源车的后装aeb制动系统及其控制方法
CN114425951A (zh) * 2022-02-17 2022-05-03 广州途宝新能源科技有限公司 一种智能太阳能车
CN114537342A (zh) * 2022-03-18 2022-05-27 奇瑞新能源汽车股份有限公司 车辆的制动方法、装置、车辆及存储介质
CN114537342B (zh) * 2022-03-18 2024-03-19 奇瑞新能源汽车股份有限公司 车辆的制动方法、装置、车辆及存储介质
CN114872674A (zh) * 2022-04-21 2022-08-09 深圳元戎启行科技有限公司 车辆刹车控制方法、系统、车辆及存储介质
CN114872674B (zh) * 2022-04-21 2024-01-30 深圳元戎启行科技有限公司 车辆刹车控制方法、系统、车辆及存储介质

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