CN216374512U - 一种智能液压刹车系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及汽车制造相关技术领域，具体为一种智能液压刹车系统，包括车胎信息检测模块、天气信息采集模块、机器视觉模块、中控处理器、智能液控刹车模块组成，所述车胎信息检测模块、天气信息采集模块、机器视觉模块分别与所述中控处理器连接，所述中控处理器又与所述智能液控刹车模块连接，该系统可以通过传感器采集行驶天气情况、路面和道路情况以及车胎胎压、胎热等相关信号，中控处理器在将信号进行处理分析后，使得液压阀可以在驾驶员给出刹车指令的状态下自适应选择最佳的开启程度从而控制刹车的作用力，让汽车安全平稳地刹车停止运动，可以同时满足主被动安全、智能控制和节油的三种需求。

Description

一种智能液压刹车系统

技术领域

本实用新型涉及汽车制造相关技术领域，具体为一种智能液压刹车系统。

背景技术

近年来为提高汽车驾驶安全性车辆辅助驾驶系统得到了大众的广泛关注，良好的车辆辅助驾驶系统不仅能够提高驾驶安全性，还能够提升驾驶体验。随着互联网和计算机的快速发展，机器视觉的发展也逐步走向成熟，将机器视觉应用到汽车上可以实现车辆对行人、车辆、障碍物等进行识别并规避，能够有效的提高驾驶安全性。但是目前机器视觉识别成功率不是特别高，且存在一定的问题，另一方面，由于未考虑到路况、天气、车胎状态等相关参数，即使在成功识别后车辆的刹车控制系统仍不能够做到最优控制，为此，提出了一种智能液压刹车系统。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种智能液压刹车系统，以解决背景技术中所列举的问题。

一种智能液压刹车系统，所述系统由车胎信息检测模块、天气信息采集模块、机器视觉模块、中控处理器、智能液控刹车模块组成，所述车胎信息检测模块、天气信息采集模块、机器视觉模块分别与所述中控处理器连接，所述中控处理器又与所述智能液控刹车模块连接。

进一步的，所述机器视觉模块包括摄像头、测距雷达和数据处理器，通过调整图像的对比度对不同障碍物的不同特征和颜色进行区分，并实时追踪其位置信息。

进一步的，所述智能液控刹车模块由制动踏板、真空助力器、液压阀、控制电机、制动盘和制动主缸组成，所述制动踏板将刹车力由所述真空助力器转导至所述制动主缸，所述液压阀根据收到的开度信号将液压油输送到所述制动盘产生刹车制动。

进一步的，所述中控处理器实时检测所述车胎信息检测模块、天气信息采集模块、机器视觉模块的信息并计算出刹车距离和刹车时间，当所述机器视觉模块检测到障碍物需要进行刹车时，并检测到驾驶员未执行相关操作，则所述中控处理器启动所述智能液控刹车模块。

进一步的，当所述机器视觉模块处理结果判定为安全时，驾驶员给出的制动力为主要控制力，所述智能刹车系统只作为辅助进行开度大小的调节达到最佳的节油效果；当所述机器视觉模块处理结果判定为不安全时，若驾驶员亦给出制动反应，则结合道路情况进行综合性调节，驾驶员给出的制动力和所述中控处理器计算所得的液压阀控制开度以一比一的计算方式送入算法中进行最优解的选择；若驾驶员未减速制动，此时刹车系统将自动运行，整个过程驾驶员制动力将不起作用。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型的有益效果是该系统可以通过传感器采集行驶天气情况、路面和道路情况以及车胎胎压、胎热等相关信号，中控处理器在将信号进行处理分析后，使得液压阀可以在驾驶员给出刹车指令的状态下自适应选择最佳的开启程度从而控制刹车的作用力，让汽车安全平稳地刹车停止运动，可以同时满足主被动安全、智能控制和节油的三种需求。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型智能液控刹车模块控制流程示意图；

图3为本实用新型智能液控刹车模块的结构示意图。

图中：1.液压阀；2.控制电机；3.制动踏板；4.真空助力器；5.制动盘；6.制动主缸。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将对本实用新型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实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

一种智能液压刹车系统如图1所示，该系统主要由车胎信息检测模块、天气信息采集模块、机器视觉模块、中控处理器、智能液控刹车模块组成。图1中的连接箭头表示通过CAN通讯总线或者硬件连接，其中车胎信息检测模块、天气信息采集模块、机器视觉模块分别与中控处理器连接，中控处理器又与智能液控刹车模块连接。

车胎信息检测模块：主要用于检测车辆行驶状态下实时的胎压、胎热和车速等相关信号。通过传感器采集上述相关信息通过CAN总线将信息传送到中央处理器，以便中央处理器判断车辆所处状态并进行决策。

天气信息采集模块：主要用于采集车辆行驶状态下的实时天气状况。该模块主要基于GPS定位，由温度传感器、湿度传感器和雨量传感器组成。天气状况影响路面附着系数，从而进一步影响刹车距离，所以对天气状况信息的采集是十分有必要的。

机器视觉模块：该模块主要用于检测车辆行驶状态下可能出现的障碍物，包括车辆、人和固定障碍物等。该模块主要由摄像头、测距雷达和数据处理器组成。摄像头用于检测车辆前方是否出现障碍物，测距雷达主要用于测定障碍物与车辆之间的距离，数据处理器对所检测到的信息进行实时处理，不同于目前广泛的单一障碍物检测，当车辆前方出现不同的障碍物时，视觉模块通过调整图像的对比度，突出图像中的重要细节，改善图像质量来对不同障碍物的不同特征和颜色进行区分，并实时追踪其位置信息进行规避，随后将信息通过CAN通讯总线传送到中控处理器。

中控处理器：是本实用新型信息汇集中心，用于接受传递的信号并进行决策控制。该模块可以接受车胎状态信号、天气状态信号、车速信号、车辆转弯信号和油门踏板深度等相关信号。中控处理器实时检测车速并计算出刹车距离和刹车时间，当机器视觉模块检测到障碍物需要进行刹车时，而如果驾驶员未执行相关操作，中控处理器则将刹车减速指令下达到刹车制动模块，如有必要将执行紧急制动来避免事故的发生。控制器主要采用模糊PID算法对子模块传递的数据进行第一步筛选，随后通过神经网络遗传算法对数据进行最优解的分解，得到刹车液压阀的具体控制参数并传至控制电机。

智能液控刹车模块：智能液控刹车模块主要用于控制车辆减速制动。该模块的组成如图3所示，主要由制动踏板、真空助力器、液压阀、控制电机、制动盘和制动主缸组成。当车辆需要制动减速时，如果驾驶员采取了减速制动行为，该行为动力传递路线为：真空助力器将来自制动踏板的力放大，液压阀根据收到的开度信号打开将液压油输送到制动盘产生制动行为。

在机器视觉模块处理结果为安全时，驾驶员给出的制动力为主要控制力，本智能刹车系统只作为辅助进行开度大小的调节达到最佳的节油效果。当机器视觉模块处理结果为不安全时，若驾驶员给出制动反应，则结合道路情况进行综合性调节，驾驶员给出的制动力和系统计算的液压阀控制开度以一比一的计算方式送入算法中进行最优解的选择；若驾驶员未减速制动，此时刹车系统将自动运行，整个过程驾驶员制动力将不起作用。

工作原理及步骤：

1、位于轮胎内部的胎压传感器和温度传感器以及位于驱动桥的桥壳的车速传感器将实时信号传送到中控处理器。

2、在基于车联网的GPS状态下，实时捕捉当地天气状况，同时，车辆配备的温度传感器、湿度传感器和雨量传感器采集实时数据，然后将数据反馈给中控处理器。

3、在车辆正前方装有双目摄像头和雷达，用于检测前方可能出现的障碍物并测定障碍物与车辆之间的距离。

4、中控处理器根据所接受到的车速信号和轮胎状况以及天气状态计算出安全刹车距离与刹车时间，当出现障碍时，机器视觉模块将能够识别并测定距离，然后将信息传递给中控处理器，中控处理器则判断障碍物与车辆之间的距离是否出于安全状态，一旦距离低于安全刹车距离而驾驶员又未采取减速制动操作，中控处理器将减速制动指令下达至控制电机，在液压阀的控制下智能控制实时开度大小，进一步带动制动盘夹紧制动。

以上的展示的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型的权利范围，以此依靠本实用新型权利要求所作的同等变化，仍属于本实用新型所涵盖的范围。

Claims (3)

1.一种智能液压刹车系统，其特征在于，所述系统由车胎信息检测模块、天气信息采集模块、机器视觉模块、中控处理器、智能液控刹车模块组成，所述车胎信息检测模块、天气信息采集模块、机器视觉模块分别与所述中控处理器连接，所述中控处理器又与所述智能液控刹车模块连接。

2.根据权利要求1所述一种智能液压刹车系统，其特征在于，所述机器视觉模块包括摄像头、测距雷达和数据处理器，所述摄像头、测距雷达分别与所述数据处理器连接。

3.根据权利要求2所述一种智能液压刹车系统，其特征在于，所述智能液控刹车模块由制动踏板、真空助力器、液压阀、控制电机、制动盘和制动主缸组成，所述制动踏板通过所述真空助力器连至所述制动主缸，所述控制电机与所述液压阀连接，所述液压阀通过液压管与所述制动盘连接。

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