CN215752356U - 一种基于制动和转向的紧急避撞系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及汽车安全装置技术领域，公开了一种基于制动和转向的紧急避撞系统，包括感知和信息融合系统(1)、决策系统(2)和执行系统(3)，感知和信息融合系统(1)：包括中长距离识别系统和短中距离识别系统(5)及图像处理单元；决策系统(2)：包括单片机(6)、通讯模块、功率模块、外围电路集成为一体的避撞系统控制器；执行系统(3)：包括电子制动系统(7)和电子转向系统(8)。本申请紧急避撞系统，通过设计的感知系统，能够实时判断车辆周围的环境，系统进行避撞设计。

Description

一种基于制动和转向的紧急避撞系统

技术领域

本实用新型涉及汽车安全领域，尤其涉及了一种基于制动和转向的紧急避撞系统。

背景技术

现有的自动紧急避撞系统，多采用制动的方法，如主动紧急制动 (AutonomousEmergency Braking,AEB)系统等，通过前向雷达和摄像头等传感器获取障碍物、道路等信息，通过紧急制动来实现避撞。

当前的技术研究中，如CN108407807A提出了一种商用车的转向避撞系统，通过三个前置雷达和三个摄像头融合目标信息，由避撞控制器控制电子制动EBS控制器和电子助力EPS控制器，能够在车辆相对速度较高的情况下避撞，扩大了避撞系统适用的工况范围，提升了系统的安全性。

采用主动制动的避撞系统,如DE4101759A1提出的触发报警和自动制动的方法主要是基于自动制动系统，在复杂交通环境下，通过制动避撞，制动距离受限于路面附着系数和制动系统性能，避撞距离较长。另外，长距离探测障碍物，会存在误触发的情况，对触发时机的要求较高，过早会与驾驶员意图不符，过晚会避撞失败。该类型的专利主要是提供了采用自动制动系统进行避撞的方法，没有考虑转向的可能性。

如CN108407807A提出了一种商用车的转向避撞系统，虽然结合了制动和转向实现避撞，但是仅仅考虑了部分工况，没有考虑避撞风险，如旁车道近距离有障碍物，旁车道有高速行驶的车辆等等。

中国专利CN201610602591.9，提供了一种错踩油门后的紧急避撞系统，其是基于错踩油门的环境下执行的避撞系统，其避撞系统通过主动制动以及转向来实现，执行动作参考车辆自身状态与车辆周围路况。但是该种避撞系统的数据采集不够充分，商用车使用存在一定的安全风险。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的缺点，提供了一种基于制动和转向的紧急避撞系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：

一种基于制动和转向的紧急避撞系统，包括感知和信息融合系统、决策系统和执行系统，

感知和信息融合系统：包括中长距离识别系统和短中距离识别系统及图像处理单元；决策系统：包括单片机、通讯模块、功率模块、外围电路集成为一体的避撞系统控制器；执行系统：包括电子制动系统和电子转向系统；

中长距识别系统：包括前雷达、后雷达，可实现前后方向水平视角90°内0.2-100m，水平视角18°内0.2-200m范围内障碍物识别；

短中距识别系统：包括前摄像头、左摄像头、右摄像头、后摄像头、左后摄像头、右后摄像头，可实现前后方水平视角120°，距离0.2-50米探测。左右侧方水平视角60度，距离0.2-20米探测。

作为优选，前雷达、后雷达均采用77G毫米波雷达。

作为优选，电子控制系统包括中央控制器、电子制动阀、单通道模块和双通道模块；

电子制动阀，能够输出两路气控信号，两路模拟量位置信号，一路制动开关信号；

单通道模块、双通道模块，用于接收轮速信号，发送给EPB-ECU，并接收中央控制器或电子制动阀的压力指令，建立相应的制动压力；

挂车控制模块，根据中央控制器或电子制动阀的压力指令建立挂车所需制动压力，并为挂车制动系统提供气源信号。

作为优选，避撞控制器包括：

电源模块，用于为CAN通讯模块、单片机组、传感器组以及报警灯驱动电路提供电源；

CAN通讯模块，用于与传感器组、EBS、EPS、发动机通讯；

单片机组，接收传感器CAN通讯信息，并根据接收的信号向EBS、 EPS及发动机发送控制指令。

作为优选，电子转向系统包括：

转向控制器，根据方向盘转角信息，发送控制指令给转向执行结构；

转向执行机构：接收转向控制器发送的转向指令，实现车辆的转向动作。

本实用新型所设计的紧急避撞系统具有以下技术效果：

本实用新型根据自动紧急避撞系统的运行模式，将系统启动后，根据前向避撞目标的距离、道路可提供的减速度，判断是否可以通过制动来实现避撞功能。如果不能，则需要根据自车状态以及旁车道后方车辆的运动，来判断是否满足转向条件。如果满足转向，可通过转向或者转向的同时进行制动的方式实现避撞。

本实用新型与现有技术手段相比，主要不同点体现在，第一，系统提供了判断后方、旁车道道路环境的传感器，可以判断是否满足转向条件；第二、本系统提供转向控制，可实现转向避撞；第三、本系统可以实现在转向的同时进行制动，保证车辆在高速行驶过程中，制动距离不满足条件、转向又不能保证车辆稳定的情况下，实施转向加制动。

附图说明

图1是系统的控制示意图。

图2是CAN通讯连接示意图。

图3是中、长、短距离识别系统的位置示意图。

附图中各数字标号所指代的部位名称如下：1—感知和信息融合系统、 2—决策系统、3—执行系统、4—中长距离识别及系统、5—短中距离识别系统、6—单片机、7—电子制动系统、8—电子转向系统、9—前雷达、10—后雷达、11—前摄像头、12—后摄像头、13—左摄像头、 14—右摄像头、15—电子制动阀、16—单通道模块、17—双通道模块、 18—挂车控制模块、19—电源模块、20—CAN通讯模块。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例1

本实施例通过设计提供一种完整安全的一种基于制动和转向的紧急避撞系统。

由背景技术可知，紧急避撞系统均包括三个子系统组成，一个用于采集道路以及车辆信息的采集系统、一个用于收集和处理信息采集系统的处理系统，以及一个用于将处理系统指令执行的执行系统3。

所以本实施例中的紧急避撞系统包括感知和信息融合系统1、决策系统2和执行系统3，

感知和信息融合系统1：包括中长距离识别系统和短中距离识别系统5及图像处理单元；决策系统2：包括单片机6、通讯模块、功率模块、外围电路集成为一体的避撞系统控制器；执行系统3：包括电子制动系统7和电子转向系统8；

本实施例中中长距识别系统：包括前雷达9、后雷达10，可实现前后方向水平视角90°内0.2-100m，水平视角18°内0.2-200m范围内障碍物识别；中长距识别系统用于检测远距离的的车以及障碍物，前后方向均布置检测雷达能够获得车辆当前车道以及两侧车道的前后方车辆以及障碍物信息，给车辆的紧急制动以及转向提供一定的参考。

短中距识别系统：包括前摄像头11、左摄像头13、右摄像头14、后摄像头12、左后摄像头12、右后摄像头12，可实现前后方水平视角120°，距离0.2-50米探测。左右侧方水平视角60度，距离0.2-20 米探测。摄像头系统能够更加清晰的判断车辆周围障碍物的具体情况。图像处理单元能够对摄像头采集的图像信息进行处理。并将处理结果发送至决策系统2。

由上可知决策系统2为单片机6、通讯模块、功率模块、外围电路等组成，其整体集成为一个避撞系统控制器，避撞系统控制器为车辆的ECU。

其中电源模块19，用于为CAN通讯模块20、单片机6组、传感器组以及报警灯驱动电路提供电源；

报警灯驱动电路，根据故障码驱动ABS、ASR、EBS等报警灯。

CAN通讯模块20，用于与传感器组、EBS、EPS、发动机通讯。

单片机6，接收传感器CAN通讯信息，根据融合目标信息，判断碰撞风险，根据目标、道路环境等预测避撞路径，选择制动或者转向避撞方式，并向EBS、EPS及发动机发送相应指令，实现制动、发动机降速及转向动作，完成避撞。其中判断方法参考现有技术的判断方法。

本实施例中的电子控制系统EBS包括：

EBS-ECU，能够通过制动阀信号获取驾驶员制动意图，并根据压力调节单元电子制动阀15电磁阀、单通道控制模块、双通道控制模块等的信号得到车辆信息，根据上述信息EBS-ECU能够计算出各压力调节单元所需压力，并通过内部总线发送给压力调节单元。

电子制动阀15，能够输出两路气控信号，两路模拟量位置信号，一路制动开关信号。能够将驾驶员制动的意图转化为模拟信号输送至单通道模块16、双通道模块17，用于接收轮速信号，发送给EBS-ECU，并接收EBS-ECU或电子制动阀15的压力包括气控信号和电控信号指令，建立相应的制动压力。

挂车控制模块18，根据中央控制器或电子制动阀15的压力包括气控信号和电控信号指令建立挂车所需制动压力，并为挂车制动系统提供气源信号。

进一步所述电子转向系统8EPS包括：

EPS-ECU，根据方向盘转角信息，判断驾驶员的转向意图，并发送控制指令给转向电机。转向执行机构：包括转向电机、转向传动系统及转向拉杆等，接收控制器发送的转向指令，实现车辆的转向动作。

本实施例的紧急避撞系统通过以下方式进行实现：首先感知和信息融合系统1将车身前方、后方、左侧、右侧以及前侧和后侧的路况信息进行采集，并将采集的信息传输至决策系统2，决策系统2借用现有技术如背景技术中的分析方法中的分析逻辑对接收的感知和信息融合系统1的信号进行分析，同时结合车辆自身的情况对车辆下一步动作进行分析和决策，然后将决策后的指令通过CAN总线传输至执行系统3，决策指令包括制动或转向或制动加转向。制动通过电子控制系统-EBS系统来实现，转向通过电子转向系统8-EPS来实现。

实施例2

本实施例与实施例1的区别之处在于：感知及信息融合系统采集的信息包括自身车辆的运动信息。

总之，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本实用新型专利的涵盖范围。

Claims (5)

1.一种基于制动和转向的紧急避撞系统，其特征在于：包括感知和信息融合系统(1)、决策系统(2)和执行系统(3)，

感知和信息融合系统(1)：包括中长距离识别系统和短中距离识别系统(5)及图像处理单元；决策系统(2)：包括单片机(6)、通讯模块、功率模块、外围电路集成为一体的避撞系统控制器；执行系统(3)：包括电子制动系统(7)和电子转向系统(8)；

中长距识别系统：包括前雷达(9)、后雷达(10)，可实现前后方向水平视角90°内0.2-100m，水平视角18°内0.2-200m范围内障碍物识别；

短中距识别系统：包括前摄像头(11)、左摄像头(13)、右摄像头(14)、后摄像头(12)、左后摄像头(12)、右后摄像头(12)，可实现前后方水平视角120°，距离0.2-50米探测；左右侧方水平视角60度，距离0.2-20米探测。

2.根据权利要求1所述的一种基于制动和转向的紧急避撞系统，其特征在于：前雷达(9)、后雷达(10)均采用77G毫米波雷达。

3.根据权利要求1所述的一种基于制动和转向的紧急避撞系统，其特征在于：电子控制系统包括中央控制器、电子制动阀(15)、单通道模块(16)和双通道模块(17)；

电子制动阀(15)，能够输出两路气控信号，两路模拟量位置信号，一路制动开关信号；

单通道模块(16)、双通道模块(17)，用于接收轮速信号，发送给EPB-ECU，并接收中央控制器或电子制动阀(15)的压力指令，建立相应的制动压力；

挂车控制模块(18)，根据中央控制器或电子制动阀(15)的压力指令建立挂车所需制动压力，并为挂车制动系统提供气源信号。

4.根据权利要求1所述的一种基于制动和转向的紧急避撞系统，其特征在于：避撞控制器包括：

电源模块(19)，用于为CAN通讯模块(20)、单片机(6)组、传感器组以及报警灯驱动电路提供电源；

CAN通讯模块(20)，用于与传感器组、EBS、EPS、发动机通讯；

单片机(6)组，接收传感器CAN通讯信息，并根据接收的信号向EBS、EPS及发动机发送控制指令。

5.根据权利要求1所述的一种基于制动和转向的紧急避撞系统，其特征在于：电子转向系统(8)包括：

转向控制器，根据方向盘转角信息，发送控制指令给转向执行机构；

转向执行机构：接收转向控制器发送的转向指令，实现车辆的转向动作。

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