[發明專利]一種汽車自動制動裝置和方法

在審

• 申請號: 201710078062.8
• 申請日: 2017-02-14
• 公開（公告）號: CN106891847A
• 公開（公告）日: 2017-06-27
• 發明（設計）人: 張自嘉;嚴程;徐晨
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: B60R21/0132
• 分類號: B60R21/0132;B60R21/0134;B60T7/12;B60Q9/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 許方

技術領域

本發明屬于汽車安全技術、自動化控制技術領域，特別涉及了一種汽車自動制動裝置的設計。

背景技術

目前汽車的自動剎車技術大多可以分為兩種。第一種，利用超聲波雷達進行距離測量，當距離小于安全距離時，會進行自動剎車。但是在車速過快時聲速測距的提前預警能力就會下降，容易造成較大事故。第二種，利用圖像測量裝置，比較拍攝到的圖像和車身的距離來做出剎車操作。但是由于實際情況中前方障礙物會有很多，利用相機拍攝會使得數據量過大，處理器根本無法做出快速的判斷，所以實用性不強。

發明內容

為了解決上述背景技術提出的技術問題，本發明旨在提供一種汽車自動制動裝置和方法，克服現有技術存在的缺陷，實現快速、及時的車速自動控制。

為了實現上述技術目的，本發明的技術方案為：

一種汽車自動制動裝置，包括主控模塊以及分別與之連接的圖像識別模塊、激光測距模塊、語音播放模塊、車速測量模塊、汽車剎車機構和存儲模塊；圖像識別模塊采集汽車前方障礙物尺寸，激光測距模塊采集汽車前方障礙物與本車的車距，車速測量模塊采集本車當前時刻的車速，主控模塊根據圖像識別模塊、激光測距模塊和車速測量模塊采集到的數據，控制汽車剎車機構進行減速或緊急制動，同時主控模塊驅動語音播放模塊播報汽車剎車機構的動作。

基于上述技術方案的優選方案，所述激光測距模塊的測量范圍是0.5-300m，測量頻率是200Hz。

基于上述技術方案的優選方案，所述主控模塊采用MSP430型處理器。

基于上述技術方案的優選方案，所述語音播放模塊采用ISD系列語音芯片。

基于上述技術方案的優選方案，所述存儲模塊采用Flash存儲器。

本發明還提出了基于上述裝置的汽車自動制動方法，包括以下步驟：

(1)圖像識別模塊采集汽車前方障礙物的尺寸，并傳送給主控模塊；

(2)激光測距模塊采集汽車前方障礙物與本車的車距，并傳送給主控模塊；

(3)車速測量模塊采集本車當前時刻的車速，并傳送給主控模塊；

(4)主控模塊根據激光測距模塊采集的車距計算出本車與前方障礙物的相對速度；

(5)主控模塊根據本車當前時刻的車速和本車與障礙物的相對速度，計算障礙物的安全尺寸和障礙物與本車的安全距離，并將安全尺寸和安全距離保存入存儲模塊中；

(6)比較障礙物的實際尺寸與其安全尺寸，若障礙物的實際尺寸未超過安全尺寸，則判斷該障礙物是安全的，否則判斷該障礙物時非安全的；

(7)主控模塊控制激光測距模塊忽略安全的障礙物，僅對非安全的障礙物進行測距，若非安全的障礙物與本車的實際車距小于其安全車距，則主控模塊控制汽車剎車機構進行減速或緊急制動，同時語音播放模塊播報汽車剎車機構的動作；

(8)當非安全的障礙物與本車的實際車距大于等于其安全距離后，主控模塊解除對汽車剎車機構之前的控制。

采用上述技術方案帶來的有益效果：

本發明通過采集前方障礙物與本車的相對速度以及本車自身車速，計算障礙物的安全尺寸和安全距離，根據安全尺寸篩除不需要關注的障礙物，減小了處理器的數據計算量，提升了運算速度，保證自動控制的可靠性。

附圖說明

圖1是本發明的結構組成框圖。

圖2是本發明的安裝示意圖。

圖3是本發明的方法流程圖。

標號說明：1、圖像識別模塊；2、激光測距模塊；3、主控模塊；4、汽車剎車機構。

具體實施方式

以下將結合附圖，對本發明的技術方案進行詳細說明。

如圖1所示，一種汽車自動制動裝置，包括主控模塊以及分別與之連接的圖像識別模塊、激光測距模塊、語音播放模塊、車速測量模塊、汽車剎車機構和存儲模塊。如圖2所示，在本實施例中，圖像識別模塊1可以設置在汽車前擋風玻璃的頂部，激光測距模塊2可以有2個，分別設置在汽車前擋風玻璃的兩側，語音播放模塊、車速測量模塊、存儲模塊、汽車剎車機構4和主控模塊3設置在車內(圖2中省略了語音播放模塊和車速測量模塊)。

圖像識別模塊采集汽車前方障礙物尺寸，激光測距模塊采集汽車前方障礙物與本車的車距，車速測量模塊采集本車當前時刻的車速，主控模塊根據圖像識別模塊、激光測距模塊和車速測量模塊采集到的數據，控制汽車剎車機構進行減速或緊急制動，同時主控模塊驅動語音播放模塊播報汽車剎車機構的動作。

在本實施例中，所述激光測距模塊的測量范圍是0.5-300m，測量頻率是200Hz。