CN202389357U - 一种纯电动汽车的自动停车装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种纯电动汽车的自动停车装置，属于汽车技术领域。它解决了在红绿灯路口自动停车的问题。该装置包括用于实现整车制动的电控液压制动系统和与电控液压制动系统连接的HCU，HCU还连接有摄像头和GPRS定位系统，摄像头采集汽车前后的道路路况，并将采集的信号发送给HCU，HCU对摄像头采集照片中的事物特征进行识别，根据前后两张照片中统一特征点在照片中所处的不同位置来计算出相对速度和前后车的车距，且HCU根据GPRS定位系统发来的当前城市交通线路路况、最近红绿灯的切换规律和摄像头获取的信号与设定值判定是否需要进行制动，当需要制动时，HCU输出能量回收力矩和制动力矩给电控液压制动系统。该装置能够在红绿灯路口需要停车时进行自动停车。

Description

一种纯电动汽车的自动停车装置

技术领域

本实用新型属于汽车技术领域，涉及一种纯电动汽车的自动停车装置。 

背景技术

对于我们日常生活的城市道路，不仅车多、红绿灯多，行人也多，城市越大，路况越为复杂。长期处于复杂的路况中驾驶机动车辆，容易让人产生疲劳，从而导致车祸的频发。特别是在红绿灯的交叉路口，稍不留心可能闯红灯等交通状况不仅容易造成交通堵塞等情况更会发生交通事故，现有的汽车在自动停车方面最广泛的应用是在车库的自停系统，在市区的交通上的自停车问题还没有这样的一个创造。 

本实用新型所涉及到的现有技术的一些电子器件说明如下： 

电控液压制动系统，它以电子元件替代了部分机械元件，制动踏板不再与制动轮缸直接相连，驾驶员操作由传感器采集作为控制意图，完全由液压执行器来完成制动操作，弥补了传统制动系统设计和原理所导致的不足，使制动控制得到最大的自由度，从而充分利用路面附着，提高制动效率。其中中国专利文献公开了专利号为CN200410007096.0的一种电控液压制动系统。该电控液压制动系统获得当将电动机驱动电流命令值施加到增压泵电动机上时实现获得制动液压；设置制动液压的虚拟初始压力；通过使用实际制动液压线性地补偿获得制动液压来获得执行线性补偿的获得制动液压；由液压流率方程式计算增压泵的理想流率；根据理想流率和实际线性补偿的获得制动液压；以及通过执行用于获得执行线性补偿的获得制动液压的计算的反计算得到执行线性补偿的电动机驱动电流命令值。 

HCU为整车控制器，是整个汽车的核心控制部件，它采集加速踏板 信号、制动踏板信号及其他部件信号，并做出相应判断后，控制下层的各部件控制器动作，驱动汽车正常行驶，作为汽车的指挥管理中心，对汽车的正常行驶，再生能量回收，网络管理，故障诊断与处理，车辆的状态与监视等功能起着关键的作用。整车控制器对整个系统进行能量管理及各部件的协调控制。 

发明内容

本实用新型针对现有的技术存在上述问题，提出了一种纯电动汽车的自动停车装置，该装置能够根据当前的实时路况，在红绿灯路口需要停车时进行自动停车。 

本实用新型通过下列技术方案来实现：一种纯电动汽车的自动停车装置，包括电控液压制动系统和HCU，其特征在于，所述的电控液压制动系统用于实现整车制动，且电控液压制动系统与HCU相连接，所述的HCU还连接有设置在车辆壳体外的摄像头和GPRS定位系统，所述的摄像头采集汽车前后的道路路况，并将采集的信号发送给HCU，所述的HCU用于对摄像头采集照片中的事物特征进行识别，根据前后两张照片中统一特征点在照片中所处的不同位置来计算出相对速度和前后车的车距，且HCU还用于根据GPRS定位系统发来的当前城市交通线路路况、最近红绿灯的切换规律和摄像头获取的信号与设定值进行比较判定是否需要进行制动，当判定需要制动时，HCU输出相应的控制指令能量回收力矩和制动力矩给电控液压制动系统，电控液压制动系统根据控制指令实现整车制动。 

纯电动汽车在道路上行驶过程中，HCU接收GPRS定位系统实时接收到的当前城市交通线路路况、最近红绿灯的切换规律和HCU根据摄像头检测信号获取的目标车辆与前车的相对速度和前后车的车距与设定值进行比较判定是否需要进行制动。当判定不需要制动时，按原来的运行方式进行。当判定需要制动时，HCU输出相应的控制指令能量回收力矩和制动力矩给电控液压制动系统，电控液压制动系统根据控制指令实现整 车制动。该装置能够根据当前的实时路况，在红绿灯路口需要停车时实现自动停车。 

在上述的纯电动汽车的自动停车装置中，所述的GPRS定位系统用于发送当前城市交通线路允许通行的最大车速，HCU还用于对最大车速与设定车速值进行对比，最大车速大于设定车速值判断当前路况较好，小于设定车速值判断当前路况较差，所述的HCU还根据最近红绿灯与该目标车的距离与目标车到前车的距离的差值得出距离差，并根据所述的路况较好情况下判定距离差小于路况较好设定值或根据所述的路况较差情况下判定距离差小于路况较差设定值时，根据当前车速进行制动能量收回。 

先根据当前的城市交通线路路况进行判断当前行驶的路况是较好或是较差，在路况较好的道路上行驶时，上述的距离差与对应较好路况下地设定值进行比较，在路况较差的道路上行驶时，上述的距离差与对应较差路况下地设定值进行比较，且较好路况下地设定值不同于较差路况下地设定值。这样使得判定更加准确，实现对电机的转速和转矩的精确控制，从而使得制动效果及时、稳定。 

在上述的纯电动汽车的自动停车装置中，所述的GPRS定位系统包括设置在车内与HCU连接的车载终端服务器、城市道路监控中心和实现城市道路监控中心与车载终端服务器进行通讯的GPRS通讯网络，所述的车载终端服务器用于接收GPRS通讯网络发送来自城市道路监控中的当前城市交通线路状况、前方线路的最近红绿灯的切换规律和红绿灯与当前车辆的距离并发送给HCU。 

该车辆采用GPRS通讯网络与城市道路监控中心进行通讯，方便HCU获取城市道路监控中心的当前城市交通线路状况、前方线路的最近红绿灯的切换规律和红绿灯与当前车辆的距离等数据。 

在上述的纯电动汽车的自动停车装置中，所述的摄像头为两个。车辆的前后壳体处各安装一个摄像头，用于摄取车辆的前后道路状况。 

在上述的纯电动汽车的自动停车装置中，所述的HCU上还连接有用 于提示该自动停车装置运行情况的提示单元。 

在上述的纯电动汽车的自动停车装置中，所述的提示单元包括双色LED闪烁灯。双色LED闪烁灯指示自动停车装置的运行和故障的两种情况。 

在上述的纯电动汽车的自动停车装置中，所述的双色LED闪烁灯为红绿双色LED闪烁灯，所述的红绿双色LED闪烁灯具有三个引脚，中间脚接阳极，HCU的两个输出口分别连接另外两个引脚。红绿两种灯光分别表示自动停车装置的运行和故障两种情况。 

在上述的纯电动汽车的自动停车装置中，所述的红绿双色LED闪烁灯在启动自动停车装置且能正常进行制动则一直出现绿色闪动；如出现自动停车装置无法启动则红绿双色LED闪烁灯变为红色闪动。绿色闪动则表示该自动停车装置正在运行，无需另外操作，当出现红色闪动并持续一段时间，则表示自动停车装置出现故障，提示驾驶员需要按照传统的制动方式进行停车。 

在上述的纯电动汽车的自动停车装置中，所述的提示单元还包括有与HCU连接的蜂鸣器，所述的蜂鸣器用于发出提示声提醒驾驶员该自动停车装置出现故障。蜂鸣器发出声音对驾驶员再次进行提示，该自动停车装置出现故障。 

现有技术相比，本实用新型具有以下优点： 

1、本实用新型通过GPRS定位系统获得的当前城市交通线路路况、最近红绿灯的切换规律、红绿灯与当前车辆的距离和摄像头获取的信号通过HCU进行判断实现能够根据当前的实时路况，在红绿灯路口需要停车时进行自动停车。 

2、本实用新型结合纯电动汽车自身的电控液压制动系统和HCU的强大控制能力，使得该装置结构简单，增加元器件较少，成本低。 

3、本实用新型通过采用电控液压制动系统，部件机械特性的变化可由控制算法进行补偿，使制动压力等级和踏板行程始终保持一致。 

4、具有提示单元，以防在纯电动汽车的自动停车装置出现故障时， 及时提醒驾驶员按照传统的制动方式停车。 

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图； 

图中1、HCU；2、电控液压制动系统；3、提示单元；31、蜂鸣器；32、红绿双色LED闪烁灯；4、GPRS定位系统；41、城市道路监控中心；42、车载终端服务器；43、GPRS通讯网络；5、摄像头。 

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。 

如图1所示，本纯电动汽车的自动停车装置包括电控液压制动系统2和HCU 1。电控液压制动系统2用于实现整车制动，且电控液压制动系统2与HCU 1相连接。HCU 1还连接有设置在车辆壳体外的摄像头5和GPRS定位系统4。GPRS定位系统4包括设置在车内与HCU 1连接的车载终端服务器42、城市道路监控中心41和实现城市道路监控中心41与车载终端服务器42进行通讯的GPRS通讯网络43，车载终端服务器42用于接收GPRS通讯网络43发送来自城市道路监控中的当前城市交通线路状况、前方线路的最近红绿灯的切换规律和红绿灯与当前车辆的距离并发送给HCU 1。 

GPRS定位系统4用于发送当前城市交通线路允许通行的最大车速，HCU 1还用于对最大车速与设定车速值进行对比，最大车速大于设定车速值判断当前路况较好，小于设定车速值判断当前路况较差，HCU 1还根据最近红绿灯与该目标车的距离与目标车到前车的距离的差值得出距离差，并根据所述的路况较好情况下判定距离差小于路况较好设定距离差值或根据所述的路况较差情况下判定距离差小于路况较差设定距离差值时，根据当前车速进行制动能量收回。 

本实施例中的摄像头5个数为两个。摄像头5采集汽车前后的道路 路况，并将采集的信号发送给HCU 1，HCU 1用于对摄像头5采集照片中的事物特征进行识别，根据前后两张照片中统一特征点在照片中所处的不同位置来计算出相对速度和前后车的车距，且HCU 1还用于根据GPRS定位系统4发来的当前城市交通线路路况、最近红绿灯的切换规律和摄像头5获取的信号与设定值进行比较判定是否需要进行制动，当判定需要制动时，HCU 1输出相应的控制指令能量回收力矩和制动力矩给电控液压制动系统2，电控液压制动系统2根据控制指令实现整车制动。 

HCU 1上还连接有用于提示该自动停车装置运行情况的提示单元3。提示单元3包括双色LED闪烁灯。这里双色LED闪烁灯为红绿双色LED闪烁灯32，也可以选用红黄双色LED闪烁灯等，红绿双色LED闪烁灯32具有三个引脚，中间脚接阳极，HCU 1的两个输出口分别连接另外两个引脚。红绿双色LED闪烁32在启动自动停车装置且能正常进行制动则一直出现绿色闪动；如出现自动停车装置无法启动则红绿双色LED闪烁灯32变为红色闪动。提示单元3还包括有与HCU 1连接的蜂鸣器31，蜂鸣器31用于发出提示声提醒驾驶员该自动停车装置出现故障。 

软件运行模式：启动汽车，HCU 1自动检测本自动停车装置中的各个部件运行状况，并对电控液压制动系统2的动作进行记录，验证系统状态。检测本自动停车装置运行正常的情况下，红绿双色LED闪烁灯32的绿色提示灯闪烁，并启用自动停车装置；当检测到自动停车装置运行异常时，禁止启用自动停车装置，按照传统的制动模式进行停车，并持续闪烁红色提示灯，且蜂鸣器31发出鸣叫声，用于提示驾驶员。在自动停车装置运行的过程中，若驾驶员连续轻踩两下油门，则HCU 1接收驾驶员连续轻踩油门两下的信号，关闭自动停车装置，在车辆车速降为零后，车速增加时再次启动。在自动停车装置运行过程中，HCU 1输出制动力矩，整车制动在设定时间内，没有相应的变化，则自动停车装置进入错误模式，红绿双色LED闪烁灯32的红色提示灯闪烁提示，且蜂鸣器31发出鸣叫声，需要驾驶员按照传统的制动模式自行操作停车。 

下面是自动停车装置实现红绿灯路口的自动停车的运行原理： 

设置在车内与HCU 1连接的车载终端服务器42与城市道路监控中心41通过GPRS通讯网络43实现实时通讯，GPRS车载终端服务器42接收城市道路监控中心41存储的当前城市交通线路状况、前方线路的最近红绿灯的切换规律和红绿灯与当前车辆的距离数据并发送给HCU 1，同时设置于车辆前后的摄像头5摄录车辆前后道路状况。HCU 1先根据当前的城市交通线路路况允许通行的最大速度与设定的路况比较值进行比较判断当前行驶的路况是较好或是较差，当判定当前车辆在路况较好的道路上行驶时，HCU 1根据GPRS定位系统4和摄像头5获取的在当前道路上行驶的车辆前方最近红绿灯与目标车辆的距离x₁、目标车辆与前方最近车辆的距离x₂，计算出距离x₁与距离x₂的差值为距离差x₃，把距离差x₃与设定的路况较好道路上得距离差设定值进行比较，距离差x₃小于距离差设定值时，HCU 1根据前后车与目标车辆的距离和相对加速度进行制动能量回收，当目标车辆车速下降到设定停车速度值时，HCU1发出控制指令命令电控液压制动系统2实现制动。 

同理，当HCU 1判定当前车辆在路况较差的道路上行驶时，HCU 1根据获取的在当前道路上行驶的车辆前方最近红绿灯与目标车辆的距离x₁、目标车辆与前方最近车辆的距离x₂，计算出距离x₁与距离x₂的差值为距离差x₃，把距离差x₃与设定的路况较差道路上得距离差设定值进行比较，距离差x₃小于距离差设定值时，判定当前目标车辆的车速与设定的制动车速进行比较，当目标车辆的当前车速大于设定的制动车速时，HCU 1根据前后车与目标车辆的距离和相对加速度进行制动能量回收，当目标车辆车速下降到设定停车速度值时，HCU 1发出控制指令命令电控液压制动系统2实现制动；当目标车辆的当前车速小于设定的制动车速时，HCU 1直接发出控制指令命令电控液压制动系统2实现制动。 

综上所述，HCU 1接收GPRS定位系统4实时接收到的当前城市交通线路路况、最近红绿灯的切换规律和HCU 1根据摄像头5检测信号获取的目标车辆与前车的相对速度和前后车的车距与设定值进行比较判定 是否需要进行制动。当判定不需要制动时，按原来的运行方式进行。当判定需要制动时，HCU 1输出相应的控制指令能量回收力矩和制动力矩给电控液压制动系统2，电控液压制动系统2根据控制指令实现整车制动。该装置能够根据当前的实时路况，在红绿灯路口需要停车时实现自动停车。 

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。 

尽管本文较多地使用了HCU 1、电控液压制动系统2、提示单元3、蜂鸣器31、红绿双色LED闪烁灯32、GPRS定位系统4、城市道路监控中心41、车载终端服务器42、GPRS通讯网络43、摄像头5、等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。 

Claims (9)

1.一种纯电动汽车的自动停车装置，包括电控液压制动系统(2)和HCU(1)，其特征在于，所述的电控液压制动系统(2)用于实现整车制动，且电控液压制动系统(2)与HCU(1)相连接，所述的HCU(1)还连接有设置在车辆壳体外的摄像头(5)和GPRS定位系统(4)，所述的摄像头(5)采集汽车前后的道路路况，并将采集的信号发送给HCU(1)，所述的HCU(1)用于对摄像头(5)采集照片中的事物特征进行识别，根据前后两张照片中统一特征点在照片中所处的不同位置来计算出相对速度和前后车的车距，且HCU(1)还用于根据GPRS定位系统(4)发来的当前城市交通线路路况、最近红绿灯的切换规律和摄像头(5)获取的信号与设定值进行比较判定是否需要进行制动，当判定需要制动时，HCU(1)输出相应的控制指令能量回收力矩和制动力矩给电控液压制动系统(2)，电控液压制动系统(2)根据控制指令实现整车制动。

2.根据权利要求1所述的纯电动汽车的自动停车装置，其特征在于，所述的GPRS定位系统(4)用于发送当前城市交通线路允许通行的最大车速，HCU(1)还用于对最大车速与设定车速值进行对比，最大车速大于设定车速值判断当前路况较好，小于设定车速值判断当前路况较差，所述的HCU(1)还根据最近红绿灯与该目标车的距离与目标车到前车的距离的差值得出距离差，并根据所述的路况较好情况下判定距离差小于路况较好设定值或根据所述的路况较差情况下判定距离差小于路况较差设定值时，根据当前车速进行制动能量收回。

3.根据权利要求2所述的纯电动汽车的自动停车装置，其特征在于，所述的GPRS定位系统(4)包括设置在车内与HCU(1)连接的车载终端服务器(42)、城市道路监控中心(41)和实现城市道路监控中心(41)与车载终端服务器(42)进行通讯的GPRS通讯网络(43)，所述的车载终端服务器(42)用于接收GPRS通讯网络(43)发送来自城市道路监控中的当前城市交通线路状况、前方线路的最近红绿灯的切换规律和红绿灯与当前车辆的距离并发送给HCU(1)。

4.根据权利要求1或2或3所述的纯电动汽车的自动停车装置，其 特征在于，所述的摄像头(5)为两个。

5.根据权利要求4所述的纯电动汽车的自动停车装置，其特征在于，所述的HCU(1)上还连接有用于提示该自动停车装置运行情况的提示单元(3)。

6.根据权利要求5所述的纯电动汽车的自动停车装置，其特征在于，所述的提示单元(3)包括双色LED闪烁灯。

7.根据权利要求6所述的纯电动汽车的自动停车装置，其特征在于，所述的双色LED闪烁灯为红绿双色LED闪烁灯(32)，所述的红绿双色LED闪烁灯(32)具有三个引脚，中间脚接阳极，HCU(1)的两个输出口分别连接另外两个引脚。

8.根据权利要求7所述的纯电动汽车的自动停车装置，其特征在于，所述的红绿双色LED闪烁灯(32)在启动自动停车装置且能正常进行制动则一直出现绿色闪动；如出现自动停车装置无法启动则红绿双色LED闪烁灯(32)变为红色闪动。

9.根据权利要求5所述的纯电动汽车的自动停车装置，其特征在于，所述的提示单元(3)还包括有与HCU(1)连接的蜂鸣器(31)，所述的蜂鸣器(31)用于发出提示声提醒驾驶员该自动停车装置出现故障。 

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