[發(fā)明專利]一種基于線性動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)模型的無人駕駛車輛自動(dòng)剎車系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210034059.7
• 申請(qǐng)日: 2022-01-12
• 公開（公告）號(hào): CN114312768A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐天福;劉偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廊坊市愛拼單網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): B60W30/09
• 分類號(hào): B60W30/09;B60W60/00;B60W10/18;B60W40/105;B60W40/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種基于線性動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)模型的無人駕駛車輛自動(dòng)剎車系統(tǒng)，涉及車輛智能駕駛領(lǐng)域。包括信息采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、執(zhí)行模塊。信息采集模塊包括毫米波雷達(dá)、視覺傳感器以及GPS模塊，采集當(dāng)前車速、與障礙物的相對(duì)速度、相對(duì)距離；數(shù)據(jù)處理模塊通過碰撞時(shí)間TTC、車速、相對(duì)速度、相對(duì)距離及執(zhí)行端制動(dòng)電壓比值構(gòu)建剎車線性預(yù)測(cè)模型，得到剎車時(shí)機(jī)、剎車速度、失壓速度，定義剎車時(shí)機(jī)TTC閾值內(nèi)為制動(dòng)輸出時(shí)間得到動(dòng)態(tài)剎車時(shí)長(zhǎng)；剎車執(zhí)行模塊執(zhí)行剎車指令對(duì)剎車電機(jī)進(jìn)行動(dòng)作時(shí)機(jī)、動(dòng)作速度、動(dòng)作時(shí)長(zhǎng)、動(dòng)作方向控制，作用于液壓缸實(shí)現(xiàn)制動(dòng)，壓力傳感器給制動(dòng)ECU實(shí)時(shí)反饋液壓缸壓力，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的堵轉(zhuǎn)保護(hù)，使剎車更智能、舒適及穩(wěn)定。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及到汽車智能駕駛領(lǐng)域，尤其是涉及到一種基于線性動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)模型的無人駕駛車輛自動(dòng)剎車系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著車輛無人駕駛技術(shù)成為未來智能出行的重要發(fā)展趨勢(shì)，車輛行駛安全及舒適度成為汽車駕駛領(lǐng)域的重要課題。特別是自動(dòng)剎車系統(tǒng)的優(yōu)劣將直接影響車輛的安全性及乘坐舒適度。無人駕駛車輛的自動(dòng)剎車系統(tǒng)需通過對(duì)本車車速、前車車速、相對(duì)速度、相對(duì)距離、碰撞時(shí)間TTC作出實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的信息采集和計(jì)算，據(jù)此結(jié)合車輛本身結(jié)構(gòu)、制動(dòng)性能、不同應(yīng)用場(chǎng)景作出相對(duì)應(yīng)的動(dòng)態(tài)化的自動(dòng)剎車策略，以達(dá)到剎車更具智能化、提高車輛安全、提高乘坐舒適度。現(xiàn)有技術(shù)方案一般通過對(duì)車距的監(jiān)測(cè)以及對(duì)碰撞時(shí)間TTC的限定作為剎車減速的依據(jù)。對(duì)剎車時(shí)機(jī)、剎車力度進(jìn)行了物理化的數(shù)據(jù)限定。不具備動(dòng)態(tài)化的剎車策略。特別是應(yīng)對(duì)高速行駛狀態(tài)下的剎車執(zhí)行，剎車執(zhí)行不夠動(dòng)態(tài)化會(huì)直接影響行駛安全以及舒適度。自動(dòng)剎車系統(tǒng)應(yīng)該根據(jù)不同的車距、相對(duì)速度、碰撞時(shí)間TTC去執(zhí)行不同的剎車時(shí)機(jī)、剎車速度、剎車力度，構(gòu)建動(dòng)態(tài)的自動(dòng)剎車預(yù)測(cè)模型，使剎車系統(tǒng)更具智能，提高車輛的安全性與舒適度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于線性動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)模型的無人駕駛車輛自動(dòng)剎車系統(tǒng)。

所述基于線性動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)模型的無人駕駛車輛自動(dòng)剎車系統(tǒng)包括信息采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、執(zhí)行模塊。所述信息采集模塊包括毫米波雷達(dá)、視覺傳感器以及GPS模塊，所述信息采集模塊采集當(dāng)前車速、與障礙物之間的相對(duì)速度、與障礙物之間相對(duì)距離；所述數(shù)據(jù)處理模塊利用信號(hào)采集模塊所采集的當(dāng)前車速、相對(duì)速度、相對(duì)距離，首先計(jì)算出碰撞時(shí)間TTC，然后再配合采集到的相對(duì)速度和相對(duì)距離以及執(zhí)行端的輸出制動(dòng)電壓比值數(shù)據(jù)構(gòu)建剎車線性預(yù)測(cè)模型，通過所構(gòu)建的剎車線性預(yù)測(cè)模型得到剎車的剎車時(shí)機(jī)、剎車速度、失壓速度(松開剎車速度)，同時(shí)定義當(dāng)前剎車時(shí)機(jī)所執(zhí)行的碰撞時(shí)間閾值內(nèi)皆為剎車區(qū)間，超過閾值則剎車回位(電機(jī)反轉(zhuǎn))，因而得到動(dòng)態(tài)的剎車時(shí)長(zhǎng)，然后把剎車信號(hào)輸出給剎車執(zhí)行模塊；所屬執(zhí)行模塊包括制動(dòng)ECU、剎車電機(jī)、壓力傳感器，制動(dòng)ECU實(shí)時(shí)接收數(shù)據(jù)處理模塊的剎車執(zhí)行數(shù)據(jù)，對(duì)剎車電機(jī)進(jìn)行正反轉(zhuǎn)控制，控制動(dòng)作包括動(dòng)作時(shí)機(jī)、動(dòng)作速度、動(dòng)作時(shí)長(zhǎng)，動(dòng)作方向，即系統(tǒng)的剎車時(shí)機(jī)、剎車速度及失壓速度(剎車回位速度)、剎車時(shí)長(zhǎng)、剎車及回位，電機(jī)作用于液壓缸實(shí)現(xiàn)制動(dòng)，壓力傳感器給制動(dòng)ECU實(shí)時(shí)反饋液壓缸壓力，當(dāng)超過預(yù)設(shè)壓力值則制動(dòng)停止，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的堵轉(zhuǎn)保護(hù)。

所述一種基于線性動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)模型的無人駕駛車輛自動(dòng)剎車系統(tǒng)包括以下步驟：

將信息采集模塊毫米波雷達(dá)、視覺傳感器裝配在車輛前方，GPS模塊裝配于車內(nèi)，對(duì)車輛前方障礙物實(shí)時(shí)監(jiān)控，并采集車速、與障礙物的相對(duì)速度、相對(duì)距離信息；

數(shù)據(jù)處理模塊將信息采集模塊得到的車速、與障礙物的相對(duì)速度、相對(duì)距離信息進(jìn)行計(jì)算處理，首先基于本車與前方障礙物的相對(duì)速度及相對(duì)距離計(jì)算出與障礙物的實(shí)時(shí)碰撞時(shí)間TTC，即碰撞時(shí)間TTC＝相對(duì)距離/相對(duì)速度，數(shù)據(jù)精確到0.01S；