CN219505990U - 制动控制系统和自动驾驶车辆 - Google Patents

Abstract

本公开公开了制动控制系统和自动驾驶车辆，涉及人工智能技术领域，具体为自动驾驶、车辆制动等技术领域。具体实现方案为：制动控制系统包括：第一控制器、第二控制器、制动踏板开度采集单元和制动控制器，第二控制器包括第一输入端、第二输入端和输出端，第一控制器与第二控制器的第一输入端连接，制动踏板开度采集单元与第二控制器的第二输入端连接，制动控制器与第二控制器的输出端连接；其中，第一控制器用于向第二控制器发送制动控制指令；制动踏板开度采集单元用于向第二控制器发送制动踏板开度信息；第二控制器用于在接收到制动控制指令时，基于制动控制指令和制动踏板开度信息，向制动控制器发送制动请求。

Description

制动控制系统和自动驾驶车辆

技术领域

本公开涉及人工智能技术领域，具体为自动驾驶、车辆制动等技术领域，具体涉及制动控制系统和自动驾驶车辆。

背景技术

随着自动驾驶技术的发展，车辆的制动控制要求越来越高。目前，自动驾驶车辆的制动控制通常分为自动驾驶状态下的制动控制和人工驾驶状态下的制动控制，对于自动驾驶状态下的制动控制，通常是由上层控制器向下层控制器下发制动控制指令，下层控制器基于制动控制指令向制动控制器下发制动请求，制动控制器基于制动请求对车辆进行制动控制。

实用新型内容

本公开提供了一种制动控制系统和自动驾驶车辆。

根据本公开的一方面，提供了一种制动控制系统，包括：第一控制器、第二控制器、制动踏板开度采集单元和制动控制器，所述第二控制器包括第一输入端、第二输入端和输出端，所述第一控制器与所述第二控制器的所述第一输入端连接，所述制动踏板开度采集单元与所述第二控制器的所述第二输入端连接，所述制动控制器与所述第二控制器的所述输出端连接；

其中，所述第一控制器用于向所述第二控制器发送制动控制指令；

所述制动踏板开度采集单元用于向所述第二控制器发送制动踏板开度信息；

所述第二控制器用于在接收到所述制动控制指令时，基于所述制动控制指令和所述制动踏板开度信息，向所述制动控制器发送制动请求。

根据本公开的另一方面，提供了一种自动驾驶车辆，包括第一方面所述的制动控制系统。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

附图用于更好地理解本方案，不构成对本公开的限定。其中：

图1是根据本公开一个实施例的制动控制系统的架构图；

图2是根据本公开另一个实施例的制动控制系统的架构图；

图3是本公开的一种具体的自动驾驶制动控制策略的示意图；

图4是根据本公开另一个实施例的制动控制系统的架构图；

图5是根据本公开另一个实施例的制动控制系统的架构图；

图6是本公开的一种具体的制动控制系统的控制原理。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的示范性实施例做出说明，其中包括本公开实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本公开的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

图1是本公开的一个实施例的制动控制系统的架构图。

如图1所示，制动控制系统包括：第一控制器1、第二控制器2、制动踏板开度采集单元4和制动控制器3，第二控制器2包括第一输入端21、第二输入端22和输出端23，第一控制器1与第二控制器2的第一输入端21连接，制动踏板开度采集单元4与第二控制器2的第二输入端22连接，制动控制器3与第二控制器2的输出端23连接。

第一控制器1可理解为上层控制器，第一控制器1可向第二控制器2发送制动控制指令。例如，第一控制器1在正常行车状态下，向第二控制器2发送行车制动控制指令。第一控制器1可在紧急制动条件被触发时，向第二控制器2发送紧急制动控制指令。

第二控制器2可理解为下层控制器，具体的，可以理解为第一控制器1的下层控制器。第二控制器2可至少基于第一控制器1发送的制动控制指令，并向制动控制器3发送制动请求。制动请求中可携带有制动踏板开度的指示信息。第二控制器2可以是自动驾驶车辆原有的控制器，也可以是新增的控制器。

考虑到可能存在如下的情况：在车辆处于自动驾驶状态时，可能因一些原因(如通讯故障)导致制动控制出现功能上的失误或失效，驾驶员(或乘员，下同)可以基于自己的判断操作制动踏板。或者，即使制动控制没有出现功能上的失误或失效，驾驶员在一些时候也可以基于自己的判断操作制动踏板。或者，在紧急制动过程中，驾驶员也可以基于自己的判断操作制动踏板。

然而，相关技术中，在车辆处于自动驾驶状态时，第二控制器2单独基于制动控制指令来进行制动控制，通常不考虑制动踏板是否踩踏，制动踏板的踩踏无法在自动驾驶制动控制中发挥作用。

针对上述可能存在的情况，本公开的实施例中，第二控制器2包括第一输入端21、第二输入端22和输出端23，第二控制器2除了与第一控制器1和制动控制器3连接，还与制动踏板开度采集单元4连接。通过如此设置，第二控制器2除了接收第一控制器1发送的制动控制指令，还可以接收制动踏板开度采集单元4采集的制动踏板开度信息。这样，第二控制器2可基于第一控制器1发送的制动控制指令和/或制动踏板开度采集单元4采集的制动踏板开度信息，向制动控制器3发送制动请求。换言之，在自动驾驶制动控制中，第二控制器2不再仅限于单独基于制动控制指令来进行制动控制，而是可以将制动踏板操作考虑到自动驾驶制动控制中来，使得制动踏板操作能够在自动驾驶制动控制中发挥作用，这能够提高自动驾驶制动控制的可靠性。

制动控制器3可理解为车辆制动系统的控制器，制动控制器3可分别与前后轴制动分配单元连接。制动控制器3可基于第二控制器2发送的制动请求进行制动控制。

本公开的实施例中，通过设置第二控制器2分别与第一控制器1、制动踏板开度采集单元4和制动控制器3连接，这样，第二控制器2可基于第一控制器1发送的制动控制指令和制动踏板开度采集单元4采集的制动踏板开度信息，向制动控制器3输出制动请求。相比于相关技术中单独基于制动控制指令来进行制动控制，本公开的实施例能够提高自动驾驶制动控制的可靠性。

本公开的实施例中，第二控制器2可以模拟制动踏板开度指令向制动控制器3发送制动请求。也就是说，第二控制器2向制动控制器3发送的制动请求中携带有第二控制器2所需请求的制动踏板开度信息，该制动踏板开度信息对应的制动踏板开度可以是实际的制动踏板开度，也可以是对制动控制指令进行逻辑处理后得到的制动踏板开度(可理解为模拟的制动踏板开度)。具体的，第二控制器2在接收到制动控制指令时，可对接收到的制动控制指令进行逻辑处理，来得到制动控制指令对应的制动踏板开度。

作为示例，第二控制器2确定所需请求的制动踏板开度的策略可以是：将制动控制指令对应的制动踏板开度和制动踏板开度信息对应的制动踏板开度中的最大值确定为所需请求的制动踏板开度，或者，将制动控制指令对应的制动踏板开度和制动踏板开度信息对应的制动踏板开度的平均值确定为所需请求的制动踏板开度。

需要说明的是，在驾驶员未踩踏制动踏板，但第二控制器2接收到第一控制器1发送的制动控制指令时，实际的制动踏板开度为零，第二控制器2可直接将制动控制指令对应的制动踏板开度确定为所需请求的制动踏板开度。在驾驶员踩踏制动踏板，但第二控制器2未接收到第一控制器1发送的制动控制指令时，制动控制指令对应的制动踏板开度为零，第二控制器2可直接将实际的制动踏板开度信息确定为所需请求的制动踏板开度。

本公开的实施例中，通过由第二控制器2模拟制动踏板开度指令进行制动控制，能够使自动驾驶制动控制具有更高的功能优先级。

在一些实施例中，第一控制器1为自动驾驶域控制器。当然，第一控制器1并不限于自动驾驶域控制器，例如，还可以是整车控制器。作为自动驾驶车辆，将自动驾驶域控制器作为第一控制器1，实现自动驾驶状态下的制动控制，能够提高自动驾驶制动控制的可靠性。

在一些实施例中，第二控制器2为用于紧急制动的控制器。在自动驾驶车辆处于自动驾驶状态时，第一控制器1在检测到紧急制动条件触发时，可以向第二控制器2发送紧急制动控制指令，由第二控制器2来实现自动驾驶紧急制动控制。

第二控制器2可以称为紧急制动控制器3。作为示例，第二控制器2可以是新增的专用于紧急制动控制的控制器，也可以是原有的控制器。

作为示例，以下提供一种具体的紧急制动控制策略：

第一控制器1在检测到紧急制动条件被触发时，向第二控制器2发送紧急制动控制指令。与此同时，驾驶员如果观察到紧急情况，出于本能可能迅速且用力踩踏制动踏板，制动踏板开度采集单元4在检测到制动踏板被踩踏时，向第二控制器2发送制动踏板开度信息。第二控制器2在接收到第一控制器1发送的紧急制动控制指令，以及接收到制动踏板开度采集单元4发送的制动踏板开度信息时，可基于紧急制动控制指令和制动踏板开度信息，向制动控制器3输出紧急制动请求。第二控制器2可以将紧急制动控制指令对应的制动踏板开度和制动踏板开度信息对应的制动踏板开度中的最大值确定为所需请求的紧急制动踏板开度，以最大程度确保车辆和相关人员安全。

本公开的实施例中，通过上述设置，能够提高自动驾驶紧急制动控制的可靠性，能够进一步提高自动驾驶安全性能。

图2是本公开的另一个实施例的制动控制系统的架构图。

在一些实施例中，如图2所示，制动控制系统还包括至少一个急停操控件6，第二控制器2还包括第三输入端24，每个急停操控件6与第二控制器2的第三输入端24连接。

急停操控件6是用于供乘员操作的用于触发紧急停车的部件，急停操控件6可以以开关、按钮等形式呈现。

在自动驾驶车辆无人化(即无驾驶员)场景下，急停操控件6可以设置在车辆的乘客区，以方便乘员操作急停操控件6。急停操控件6的数量可以是多个，例如，可以在车辆的每个乘客位设置至少一个急停操控件6。

在急停操控件6被激活时，第二控制器2可接收到急停操控件6发送的急停控制信号，第二控制器2可对接收到的急停控制信号进行逻辑处理，得到模拟的制动踏板开度，并向制动控制器3发送制动请求，制动请求中携带有第二控制器2所需请求的制动踏板开度信息。

图3提供了一种具体的自动驾驶制动控制策略的示意图。

如图3所示，在自动驾驶状态下，第二控制器2可以将第一控制器1发送的制动控制指令进行逻辑处理，转换成模拟的制动踏板开度，第二控制器2也可以将急停操控件6发送的急停控制信号进行逻辑处理，转换成模拟的制动踏板开度。第二控制器2将模拟的制动踏板开度与实际的制动踏板开度进行比较，将更大的制动踏板开度确定为所需请求的制动踏板开度，通过制动请求发送给制动控制器3。

本公开的实施例中，通过设置至少一个急停操控件6，每个急停操控件6与第二控制器2连接，可进一步提高自动驾驶制动控制的可靠性。

图4是本公开的另一个实施例的制动控制系统的架构图。

在一些实施例中，如图4所示，制动控制系统还包括第三控制器5，第一控制器1还与第三控制器5连接，制动控制器3还与第三控制器5连接；

第三控制器5为用于行车制动的控制器。

第三控制器5可理解第一控制器1的另一下层控制器。第三控制器5可以是自动驾驶车辆原有的控制器，也可以是新增的控制器。作为示例，第三控制器5可以是车辆域控制器。第三控制器5可以用来实现行车制动控制，但也可以不限于行车制动控制这一功能。

作为示例，以下提供一种具体的行车制动控制策略：

第一控制器1在检测到行车制动条件被触发时，向第三控制器5发送行车制动控制指令。第三控制器5在接收到第一控制器1发送的行车制动控制指令时，可基于行车制动控制指令，向制动控制器3输出行车制动请求。

本公开的实施例中，第二控制器2和第三控制器5是两个相互独立的控制器，第一控制器1与第二控制器2之间的通讯网络可以独立于第一控制器1与第三控制器5之间的通讯网络。即，分别设置用于紧急制动的控制器(即第二控制器2)以及用于行车制动的控制器(即第三控制器5)。在自动驾驶状态下，因一些原因，如第一控制器1与第三控制器5之间的通讯网络存在故障，而导致车辆不执行正常的制动指令(即行车制动指令)，从而导致车辆无法正常减速的情况下，可通过第一控制器1向第二控制器2发送紧急制动控制指令，转由第二控制器2来实现车辆的紧急停车，以保障车辆和相关人员的安全。这样，能够有效避免自动驾驶车辆在行驶过程中出现紧急停车功能失效的情况，从而能够进一步提高自动驾驶制动控制的可靠性。

在一些实施例中，第三控制器5为车辆域控制器。当然，第三控制器5并不限于车辆域控制器，例如，还可以是整车控制器。作为自动驾驶车辆，将车辆域控制器作为用于行车制动的控制器(即第三控制器5)，能够提高自动驾驶制动控制的可靠性。

图5是本公开的另一个实施例的制动控制系统的架构图。

在一些实施例中，如图5所示，所述第一控制器1包括第一子控制器11和第二子控制器12，所述第一子控制器11与所述第三控制器5连接，所述第二子控制器12均与所述第三控制器5以及所述第二控制器2连接。图5还示出了与制动控制器3连接的前轴制动单元7a和后轴制动单元7b，以及制动踏板8a、脚阀8b、前轮、后轮等部件，由于容易理解，对此不作详细介绍。

本公开的实施例中，第二子控制器12可以理解为第一子控制器11的冗余备份，第二子控制器12的安全等级(或优先级)可以高于第一子控制器11。当第二子控制器12诊断出第一子控制器11存在异常时，第二子控制器12可主动介入，接管自动驾驶的制动控制。当第二子控制器12监测到紧急制动条件触发时，由第二子控制器12进行自动驾驶的紧急制动控制。

具体的，当车辆处于自动驾驶状态，且第一子控制器11正常工作时，由第一子控制器11向第三控制器5发送行车制动控制指令。当车辆处于自动驾驶状态，且第一子控制器11存在异常时，由第二子控制器12向第三控制器5发送行车制动控制指令。当车辆处于自动驾驶状态，且车辆不执行正常的制动指令(即行车制动指令)时，由第二子控制器12向第二控制器2发送紧急制动控制指令。当车辆处于自动驾驶状态，且紧急制动条件被触发时，由第二子控制器12向第二控制器2发送紧急制动控制指令。

以第一控制器1为自动驾驶域控制器为例，自动驾驶域控制器可以包括自动驾驶控制器和自动驾驶安全控制器，自动驾驶安全控制器的安全等级(或优先级)要高于自动驾驶控制器。第一子控制器11可以是自动驾驶控制器，第二子控制器12可以是自动驾驶安全控制器。

可见，通过上述设置，能够进一步提高自动驾驶制动控制的可靠性。

需要说明的是，在人工驾驶状态下，第一控制器1退出车辆制动控制，此时由人工操纵制动踏板来实现车辆的制动。第二控制器2由于与制动踏板开度采集单元4连接，因此，在人工驾驶状态下，仍可由第二控制器2来进行人工驾驶状态下的制动控制。也就是说，在人工驾驶状态下，可由第二控制器2基于制动踏板开度采集单元4采集的制动踏板开度信息，向制动控制器3发送制动请求，该制动请求所请求的制动踏板开度即为实际的制动踏板开度。

可见，通过设置第二控制器2分别与第一控制器1、制动踏板开度采集单元4和制动控制器3连接，不仅能够通过第二控制器2实现自动驾驶制动控制，还能够通过第二控制器2实现人工驾驶制动控制，这能够提高自动驾驶车辆制动控制的集成度。

在一些实施例中，制动踏板开度采集单元4还与制动控制器3连接。这样，在人工驾驶状态下，制动控制器3也可以直接基于制动踏板开度采集单元4采集的制动踏板开度信息实现车辆的制动，实现了人工驾驶制动控制的冗余备份，这能够提高自动驾驶车辆制动控制的可靠性。

在一些实施例中，制动控制器3为气刹制动系统的控制器。

以下结合图6，以制动控制器为气刹制动系统的控制器为例，示例性介绍一种具体的制动控制系统的控制原理。

如图6所示，制动控制系统包括自动驾驶控制器(第一子控制器的示例)11a、自动驾驶安全控制器(第二子控制器的示例)12a、车辆域控制器(第三控制器的示例)5a、紧急制动控制器(第二控制器的示例)2a、开度传感器(制动踏板开度采集单元的示例)4a、脚阀8b、急停操控件6、气刹制动系统(制动控制器的示例)3a、气压供给单元9、前轴制动单元7a、后轴制动单元7b。

以下分三种情况对图6示出的制动控制系统的控制原理进行说明：

情况1：自动驾驶状态，行车制动控制，自动驾驶控制器正常工作

由自动驾驶控制器11a向车辆域控制器5a发送制动控制指令A，车辆域控制器基于接收到的制动控制指令A，向气刹制动系统3a发送制动请求，并向自动驾驶控制器11a反馈车辆状态信息。气刹制动系统3a激活前轴制动单元7a和后轴制动单元7b，气压供给单元9向前轴制动单元7a和后轴制动单元7b提供制动介质，实现车辆的制动。

情况2：自动驾驶状态，行车制动控制，自动驾驶控制器存在异常

由自动驾驶安全控制器12a向车辆域控制器5a发送制动控制指令B，车辆域控制器5a基于接收到的制动控制指令B，向气刹制动系统3a发送制动请求，并向自动驾驶安全控制器12a反馈车辆状态信息。气刹制动系统3a激活前轴制动单元7a和后轴制动单元7b，气压供给单元9向前轴制动单元7a和后轴制动单元7b提供制动介质，实现车辆的制动。

情况3：自动驾驶状态，紧急制动控制

由自动驾驶安全控制器12a向紧急制动控制器2a发送紧急制动控制指令，紧急制动控制器2a接收到自动驾驶安全控制器12a发送的紧急制动控制指令，或者，紧急制动控制器2a还接收到急停操控件6发送的急停控制信号，或者，紧急制动控制器2a还接收到开度传感器4a采集的制动踏板开度信息。紧急制动控制器2a基于接收到的紧急制动控制指令、急停控制信号、制动踏板开度信息，向气刹制动系统3a发送携带有制动踏板开度信息的制动请求，并向自动驾驶安全控制器12a反馈紧急制动系统信息。气刹制动系统3a基于制动请求中的制动踏板开度信息，激活前轴制动单元7a和后轴制动单元7b，气压供给单元9向前轴制动单元7a和后轴制动单元7b提供制动介质，实现车辆的制动。

情况4：人工驾驶状态

紧急制动控制器2a接收到开度传感器4a采集的制动踏板开度信息，紧急制动控制器2a基于接收到的制动踏板开度信息，向气刹制动系统3a发送携带有制动踏板开度信息的制动请求。气刹制动系统3a基于制动请求中的制动踏板开度信息，激活前轴制动单元7a和后轴制动单元7b，气压供给单元9向脚阀8b提供高压气体，脚阀8b向前轴制动单元7a和后轴制动单元7b提供高压气体，实现车辆的制动。

综上，本公开的实施例通过设置第二控制器分别与第一控制器、制动踏板开度采集单元和制动控制器连接，这样，第二控制器可基于第一控制器发送的制动控制指令和制动踏板开度采集单元采集的制动踏板开度信息，向制动控制器输出制动请求。本公开的实施例能够提高自动驾驶制动控制的可靠性。

本公开的实施例还提供一种车辆，包括本公开实施例的任一种制动控制系统。

在一些实施例中，制动控制系统包括多个急停操控件；

多个急停操控件的至少一个急停操控件设置于车辆的乘客区。

本公开实施例的任一种制动控制系统均可适用于本公开的实施例中的自动驾驶车辆，且能够达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

上述具体实施方式，并不构成对本公开保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本公开的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开保护范围之内。

Claims (10)

1.一种制动控制系统，其特征在于，包括：第一控制器、第二控制器、制动踏板开度采集单元和制动控制器，所述第二控制器包括第一输入端、第二输入端和输出端，所述第一控制器与所述第二控制器的所述第一输入端连接，所述制动踏板开度采集单元与所述第二控制器的所述第二输入端连接，所述制动控制器与所述第二控制器的所述输出端连接；

其中，所述第一控制器用于向所述第二控制器发送制动控制指令；

所述制动踏板开度采集单元用于向所述第二控制器发送制动踏板开度信息；

所述第二控制器用于在接收到所述制动控制指令时，基于所述制动控制指令和所述制动踏板开度信息，向所述制动控制器发送制动请求。

2.根据权利要求1所述的制动控制系统，其特征在于，所述第二控制器为用于紧急制动的控制器。

3.根据权利要求2所述的制动控制系统，其特征在于，所述制动控制系统还包括第三控制器，所述第一控制器还与所述第三控制器连接，所述制动控制器还与所述第三控制器连接；

所述第三控制器为用于行车制动的控制器。

4.根据权利要求3所述的制动控制系统，其特征在于，所述第一控制器包括第一子控制器和第二子控制器，所述第一子控制器与所述第三控制器连接，所述第二子控制器均与所述第三控制器以及所述第二控制器连接。

5.根据权利要求1所述的制动控制系统，其特征在于，所述制动控制系统还包括至少一个急停操控件，所述第二控制器还包括第三输入端，所述至少一个急停操控件与所述第二控制器的所述第三输入端连接。

6.根据权利要求1所述的制动控制系统，其特征在于，所述制动踏板开度采集单元还与所述制动控制器连接。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的制动控制系统，其特征在于，所述第一控制器为自动驾驶域控制器。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的制动控制系统，其特征在于，所述制动控制器为气刹制动系统的控制器。

9.一种自动驾驶车辆，其特征在于，包括权利要求1至8中任一项所述的制动控制系统。

10.根据权利要求9所述的自动驾驶车辆，其特征在于，所述制动控制系统包括多个急停操控件；

所述多个急停操控件的至少一个急停操控件设置于所述车辆的乘客区。