CN114179794A - 一种智能驾驶车辆的制动执行系统 - Google Patents

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边文斌
陶文明
司书哲
张立荣
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Shun Tai Automobile Co ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units, or advanced driver assistance systems for ensuring comfort, stability and safety or drive control systems for propelling or retarding the vehicle
    • B60W30/08—Active safety systems predicting or avoiding probable or impending collision or attempting to minimise its consequences
    • B60W30/09—Taking automatic action to avoid collision, e.g. braking and steering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/74—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T7/00—Brake-action initiating means
    • B60T7/12—Brake-action initiating means for automatic initiation; for initiation not subject to will of driver or passenger
    • B60T7/22—Brake-action initiating means for automatic initiation; for initiation not subject to will of driver or passenger initiated by contact of vehicle, e.g. bumper, with an external object, e.g. another vehicle, or by means of contactless obstacle detectors mounted on the vehicle

Abstract

本发明涉及智能驾驶车辆的制动执行系统。该系统包括：感知模块、VCU控制模块、制动力分配模块和制动模块；感知模块与VCU控制模块连接；VCU控制模块与制动力分配模块连接；制动力分配模块与制动模块连接；感知模块包括：车速传感器和姿态传感器；车速传感器和姿态传感器均与VCU控制模块连接；VCU控制模块根据车速传感器采用的速度信息和姿态传感器采集的车身姿态信息确定车辆驾驶是否存在异常，当车辆驾驶存在异常时，VCU控制模块生成异常信号发送给制动力分配模块；制动力分配模块根据异常信号生成制动力分配信号；制动模块用于根据制动力分配信号进行制动，以在有效避免无人驾驶车辆发生碰撞的同时，提高被碰撞物的安全性。

Description

一种智能驾驶车辆的制动执行系统
技术领域
本发明涉及汽车系统技术领域，特别是涉及一种智能驾驶车辆的制动执行系统。
背景技术
现有的无人驾驶车辆采用的防撞措施一般是通过加固外壳包装等方式进行，这只能对车辆自身起到一定的防护作用，而对于行人、树木等并不能产生一定防护效果，尤其是无人车在进行园林作业的过程中，由于园林道路狭窄、陡峭等因素，无人驾驶车辆很容易发生碰撞，那么，如何在有效避免无人驾驶车辆发生碰撞的同时，提高被碰撞物的安全性成为本领域亟待解决的一个技术难题。
发明内容
为解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种智能驾驶车辆的制动执行系统。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种智能驾驶车辆的制动执行系统，包括：感知模块、VCU控制模块、制动力分配模块和制动模块；
所述感知模块与所述VCU控制模块连接；所述VCU控制模块与所述制动力分配模块连接；所述制动力分配模块与所述制动模块连接；
所述感知模块包括：车速传感器和姿态传感器；所述车速传感器和所述姿态传感器均与所述VCU控制模块连接；所述VCU控制模块根据所述车速传感器采用的速度信息和所述姿态传感器采集的车身姿态信息确定车辆驾驶是否存在异常，当所述车辆驾驶存在异常时，所述VCU控制模块生成异常信号发送给所述制动力分配模块；所述制动力分配模块根据所述异常信号生成制动力分配信号；所述制动模块用于根据所述制动力分配信号进行制动；所述异常信号包括：车速信号和车身姿态信号。
优选地，所述VCU控制模块包括处理器；所述感知模块包括摄像头；
所述摄像头与所述处理器连接；所述处理器与所述制动力分配模块连接；所述摄像头用于拍摄环境图像；所述处理器根据所述摄像头拍摄的环境图像生成制动信号；所述制动力分配模块根据所述制动信号进行制动力分配。
优选地，还包括防撞模块；
所述防撞模块设置在车辆悬架上；所述防撞模块与所述制动模块连接；所述防撞模块用于根据碰撞压力产生电信号；所述制动模块根据所述电信号直接进行刹车抱死。
优选地，所述防撞模块包括：触点开关和支撑部件；
所述触点开关设置在所述支撑部件的一端；所述支撑部件的另一端与所述车辆悬架固定连接；所述触点开关与所述VCU控制模块连接；当发生碰撞时，所述触点开关产生电信号，所述制动模块根据所述电信号直接进行刹车抱死。
优选地，所述支撑部件包括弹簧和伸缩管；
所述伸缩管套设在所述弹簧上；所述弹簧的一端裸露在所述伸缩管的一端之外；所述弹簧的另一端和所述伸缩管的另一端均固定设置在车辆悬架上。
优选地，所述制动力分配模块为ESP制动模块。
优选地，所述制动模块包括：电机和制动单元；
所述电机与所述制动力分配模块连接；所述制动单元与所述电机机械连接；所述电机根据所述制动力分配模块生成的控制信号驱动所述制动单元作用于车轮。
优选地，所述电机与所述制动单元间设置有隔热片。
优选地，所述处理器中还植入有软件程序；所述软件程序用于执行以下步骤：
获取环境图像；
确定所述环境图像中障碍物与车辆间的距离；
根据所述距离、所述车速信号和所述车身姿态信号确定车辆是否与所述障碍物发生碰撞；
如果发生碰撞则确定发生碰撞的时间，根据所述时间生成制动信号；
如果不发生碰撞则不作处理。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明提供的智能驾驶车辆的制动执行系统，通过采用感知模块、VCU控制模块、制动力分配模块和制动模块，可以基于车辆的速度信息和姿态信息完成车辆的制动信号的分配，能够有效避免碰撞的产生，进而提高被碰撞物的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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为本发明提供的智能驾驶车辆的制动执行系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的防撞模块的结构示意图。
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做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。
本发明的目的是提供一种智能驾驶车辆的制动执行系统，能够在有效避免无人驾驶车辆发生碰撞的同时，提高被碰撞物的安全性。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，本发明提供的智能驾驶车辆的制动执行系统，包括：感知模块1、VCU控制模块2、制动力分配模块3和制动模块4。
感知模块1与VCU控制模块2连接。VCU控制模块2与制动力分配模块3连接。制动力分配模块3与制动模块4连接。
感知模块1包括：车速传感器和姿态传感器。车速传感器和姿态传感器均与VCU控制模块2连接。VCU控制模块2根据车速传感器采用的速度信息和姿态传感器采集的车身姿态信息确定车辆驾驶是否存在异常，当车辆驾驶存在异常时，VCU控制模块2生成异常信号发送给制动力分配模块3。制动力分配模块3根据异常信号生成制动力分配信号。制动模块4用于根据制动力分配信号进行制动。异常信号包括：车速信号和车身姿态信号。其中，制动力分配模块3为ESP制动模块4。
进一步，为了提高防碰撞性能，作为本发明的一实施例，采用的VCU控制模块2包括处理器。感知模块1包括摄像头。
摄像头与处理器连接。处理器与制动力分配模块3连接。摄像头用于拍摄环境图像。处理器根据摄像头拍摄的环境图像生成制动信号。制动力分配模块3根据制动信号进行制动力分配。
在实际应用过程中，处理器通过对环境图像进行图像处理，可以预测车辆是否与环境中的障碍物发生碰撞。具体确定方式包括：
获取环境图像。
确定环境图像障碍物与车辆间的距离。
根据距离、车速信号和车身姿态信号确定车辆是否与障碍物发生碰撞。具体的，根据车身姿态信号和速度信号可以推算出车辆的运动轨迹，判断这一运动轨迹上是否存在障碍物。
如果发生碰撞则确定发生碰撞的时间，根据时间生成制动信号。具体的，当确定运动轨迹上存在障碍物时，那么，进一步根据障碍物距车辆的距离和车辆速度信号预测碰撞时间。本发明中的障碍物包括：行人、树木、石头等。
如果不发生碰撞则不作处理。
其中，制动模块4包括：电机和制动单元。
电机与制动力分配模块3连接。制动单元与电机机械连接。电机根据制动力分配模块3生成的控制信号驱动制动单元作用于车轮。
为了提高制动单元的使用寿命，在电机与制动单元间设置有隔热片。
进一步，为了保护被撞物的安全，本实施例上述提供的智能驾驶车辆的制动执行系统还包括防撞模块。其中，为了实现360防撞功能，在车辆悬架8的四周以预设距离周向设置有多个防撞模块。
防撞模块设置在车辆悬架8上。防撞模块与制动模块4连接。防撞模块用于根据碰撞压力产生电信号。制动模块4根据电信号直接进行刹车抱死。
那么，当车辆各模块没有做出反应时，只要碰撞模块生成电信号，那么直接就采用制动模块4进行刹车抱死。为了实现这一功能，制动模块4中设置有控制器。
为了实现上述功能，作为本发明的另一实施例，所采用的防撞模块包括：触点开关5和支撑部件。
触点开关5设置在支撑部件的一端。支撑部件的另一端与车辆悬架8固定连接。触点开关5与VCU控制模块2连接。当发生碰撞时，触点开关产生电信号，制动模块4根据电信号直接进行刹车抱死。
其中，支撑部件包括弹簧6和伸缩管7。
伸缩管套设在弹簧6上。弹簧6的一端裸露在伸缩管7的一端之外。弹簧6的另一端和伸缩管7的另一端均固定设置在车辆悬架8上。
设置弹簧6和伸缩管7的目的，一方面是为了在发生碰撞时避免损坏触点开关5，另一方面是为了在穿行狭窄通道时，便于缩到车辆悬架8中，以减小车辆体积。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种智能驾驶车辆的制动执行系统，其特征在于，包括：感知模块、VCU控制模块、制动力分配模块和制动模块；
所述感知模块与所述VCU控制模块连接；所述VCU控制模块与所述制动力分配模块连接；所述制动力分配模块与所述制动模块连接；
所述感知模块包括：车速传感器和姿态传感器；所述车速传感器和所述姿态传感器均与所述VCU控制模块连接；所述VCU控制模块根据所述车速传感器采用的速度信息和所述姿态传感器采集的车身姿态信息确定车辆驾驶是否存在异常，当所述车辆驾驶存在异常时，所述VCU控制模块生成异常信号发送给所述制动力分配模块；所述制动力分配模块根据所述异常信号生成制动力分配信号；所述制动模块用于根据所述制动力分配信号进行制动；所述异常信号包括：车速信号和车身姿态信号。
2.根据权利要求1所述的智能驾驶车辆的制动执行系统，其特征在于，所述VCU控制模块包括处理器；所述感知模块包括摄像头；
所述摄像头与所述处理器连接；所述处理器与所述制动力分配模块连接；所述摄像头用于拍摄环境图像；所述处理器根据所述摄像头拍摄的环境图像生成制动信号；所述制动力分配模块根据所述制动信号进行制动力分配。
3.根据权利要求1所述的智能驾驶车辆的制动执行系统，其特征在于，还包括防撞模块；
所述防撞模块设置在车辆悬架上；所述防撞模块与所述制动模块连接；所述防撞模块用于根据碰撞压力产生电信号；所述制动模块根据所述电信号直接进行刹车抱死。
4.根据权利要求3所述的智能驾驶车辆的制动执行系统，其特征在于，所述防撞模块包括：触点开关和支撑部件；
所述触点开关设置在所述支撑部件的一端；所述支撑部件的另一端与所述车辆悬架固定连接；所述触点开关与所述VCU控制模块连接；当发生碰撞时，所述触点开关产生电信号，所述制动模块根据所述电信号直接进行刹车抱死。
5.根据权利要求4所述的智能驾驶车辆的制动执行系统，其特征在于，所述支撑部件包括弹簧和伸缩管；
所述伸缩管套设在所述弹簧上；所述弹簧的一端裸露在所述伸缩管的一端之外；所述弹簧的另一端和所述伸缩管的另一端均固定设置在车辆悬架上。
6.根据权利要求1所述的智能驾驶车辆的制动执行系统，其特征在于，所述制动力分配模块为ESP制动模块。
7.根据权利要求1所述的智能驾驶车辆的制动执行系统，其特征在于，所述制动模块包括：电机和制动单元；
所述电机与所述制动力分配模块连接；所述制动单元与所述电机机械连接；所述电机根据所述制动力分配模块生成的控制信号驱动所述制动单元作用于车轮。
8.根据权利要求7所述的智能驾驶车辆的制动执行系统，其特征在于，所述电机与所述制动单元间设置有隔热片。
9.根据权利要求2所述的智能驾驶车辆的制动执行系统，其特征在于，所述处理器中还植入有软件程序；所述软件程序用于执行以下步骤：
获取环境图像；
确定所述环境图像中障碍物与车辆间的距离；
根据所述距离、所述车速信号和所述车身姿态信号确定车辆是否与所述障碍物发生碰撞；
如果发生碰撞则确定发生碰撞的时间，根据所述时间生成制动信号；
如果不发生碰撞则不作处理。
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