CN116164986B - 一种车辆线控制动控制方法及其测试平台 - Google Patents

一种车辆线控制动控制方法及其测试平台 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种车辆线控制动的控制方法及其测试平台，其通过位于车辆前方及后方的图像获取***及雷达测距***，判断前方是否有障碍物以及车辆后方是否存在其他车辆；基于后方是否有车辆以及后方车辆是否减速，制定不同的行车策略，以最大程度避免制动中刹车过程中导致的追尾事故；同时基于障碍物类型不同，制定不同的行车策略，控制车辆刹车、变道或转向，在引导目标车辆避障同时，降低追尾事故发生概率，并通过测试平台验证所述控制动控制方法是否有效执行。

Description

一种车辆线控制动控制方法及其测试平台
技术领域
本发明属于线控制动领域，特别是涉及一种车辆线控制动控制方法及其测试平台。
背景技术
线控制动***分为机械式线控制动***和液压式线控制动***，其中机械式线控制动***与常规液压制动***截然不同，机械式线控制动***以电能为能量来源，通过电机驱动制动垫块，由电线传递能量及信号，***中没有连接制动管路，结构简单，体积小，工作稳定，维护简单，没有液压油管路，不存在液压油泄露问题，但是由于其依赖纯数据信号传输，因此对车辆网络稳定性要求较高。
汽车主动安全***，是指包括ABS、ESP等电子设备的安全***，被动安全***涉及车体吸能结构、安全带、安全气囊等，其中主动安全***最典型的使主动刹车***，主动刹车***是指车辆在非自适应巡航状况下正常行驶，车辆遇到突发危险状况时，自行产生制动效果，使车辆减速。
现有技术文件1（公开号CN206552018U）提供了一种安全行车控制***，检测汽车本体行进中的障碍物对对障碍物的大小进行反馈，检测汽车本体速度并提示驾驶员注意与车前物及车后物间隔距离，有效保证行车安全；现有技术文件2（公开号CN113335241A）提供了一种优化主动紧急制动的方法，通过前视摄像头实时采集车辆前方目标信息，输入车辆运行状态和驾驶员驾驶行为作为主动紧急制动***的激活条件。
然而现有技术中搭载于机械线控制动***的主动刹车***通常的制动策略为遇到障碍物紧急制动，智能化程度低，无法依据实际路况制定不同的线控制动策略，同时由于主动刹车***启动导致车辆急停，使得车辆易发生追尾事故。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种车辆线控制动控制方法，其特征在于所述方法步骤如下：
S1：行车过程中，通过位于车辆前保险杠上的前方图像获取***获取前方图像，并通过前方雷达测距***判断与本车辆前方相距L距离内，是否存在障碍物；
S2：若不存在障碍物，则正常行车；若存在障碍物，则通过位于车辆后保险杠上的后方图像获取***，获取后方图像，并通过后方雷达测距***判断与本车辆后方相距L1距离内，是否存在车辆；
S3：若后方不存在车辆，则通过车辆中央控制器控制线控制动***启动，执行制动；若后方存在车辆，则向后方车辆发出告警，示意后方车辆减速，通过后方雷达测距***获取本车辆与后方车辆的距离，并判断后方车辆是否存在减速操作，若存在减速操作，则控制线控制动***启动，以第一制动方式执行制动；若后方车辆不存在减速操作，则判断车辆前方障碍物类型，属于第一类型障碍物或第二类型障碍物；
S4：若所述障碍物为第一类型障碍物，则控制线控制动***启动，以第二制动方式执行制动；
S5：若所述障碍物为第二类型障碍物，则启动位于车辆侧方的图像获取***，获取侧方图像，若侧方存在障碍物，则控制线控制动***启动，以第二制动方式执行制动，若侧方不存在障碍物，则向本车辆车主发出转向或变道提示。
优选地，所述第一制动方式为控制制动装置以最大制动力的50%-60%对车轮进行制动直至本车辆车速为零，制动时间T1，制动距离H1；
所述第二制动方式为控制制动装置以最大制动力的15%-20%对车轮施加初始制动力，进而控制制动装置的制动力缓慢增大至最大制动力的50%-60%，直至本车辆车速为零，制动时间T2，制动距离H2，其中T2>T1,H2>H1。
优选地，所述第一类型障碍物为存在垂直于车辆行驶方向相对位移的障碍物，所述第二类型障碍物为不存在垂直于车辆行驶方向相对位移的障碍物。
优选地，所述步骤S5中，若所述障碍物为第二类型障碍物，则启动位于车辆侧方的图像获取***，获取侧方图像，若侧方存在障碍物，则开启位于前方的雷达测距***，通过本车辆当前速度以及其与前方障碍物之间距离减小的速度从而判断前方障碍物为静止障碍物或同向运动障碍物。
优选地，若障碍物为静止障碍物，则控制线控制动***启动，以所述第二制动方式执行制动，若障碍物为同向运动障碍物，则控制线控制动***启动，以第三制动方式执行制动。
优选地，所述第三制动方式为控制制动装置以最大制动力的15%-20%对车轮施加初始制动力，进而控制制动装置的制动力缓慢增大至最大制动力的50%-60%，直至本车辆车速小于或等于同向运动障碍物速度，制动时间T3，制动距离H3，其中T3>T2,H3>H2。
优选地，所述步骤S5中，若所述障碍物为第二类型障碍物，则启动位于车辆侧方的图像获取***，获取侧方图像，若侧方不存在障碍物，则获取本车辆行驶路段的导航信息，以判断本车辆的行驶路况，是否具备变道或转向条件，优先判断所述车辆行驶方向的路段是否为单股车道，若不为单股车道，则提示车主向相邻车道进行变道行驶，若为单股车道，则进一步判断车辆行驶方向的路段是否存在岔路，若存在岔路，则提示车主向向岔路方向进行转向操作。
优选地，所述距离L不小于制动装置以最大制动力的40%对车轮进行制动直至本车辆车速为零所需的制动距离；所述距离L1为车辆以当前路段最大限速行驶时，所需保持的安全制动距离。
优选地，在步骤S5中，向本车辆车主发出转向或变道提示后，若在预定时间，车主未进行转向或变道操作，则控制线控转向***对车辆进行辅助转向操作，使车辆转向或变道。
优选地，本发明还提供一种车辆线控制动***测试平台，其特征在于所述测试平台包括模拟障碍物、模拟车辆、制动时间获取模块、制动距离获取模块，所述模拟障碍物及所述模拟车辆用于模拟不同类型工况，所述模拟障碍物为位于试验车辆前方的第一类型障碍物和/或位于试验车辆前方的第二类型障碍物和/或为试验车辆侧方的障碍物，所述模拟车辆位于试验车辆后方，位于模拟车辆后方来车，所述试验车辆基于所述模拟障碍物类型以及模拟车辆是否存在于试验车辆后方，执行车辆线控制动的控制方法，制动时间获取模块用于获取不同类型工况下基于所述控制方法执行制动命令所需的制动时间，制动距离获取模块用于获取基于不同类型工况所述控制方法执行制动命令所需的制动距离，比较不同类型工况下制动距离的大小关系以及不同类型工况下制动时间的大小关系，是否符合对应工况下的预设大小关系。
本发明技术方案带来的有益效果是：
1、基于后方是否有车辆以及后方车辆是否减速，制定不同的行车策略，以最大程度避免制动中刹车过程中导致的追尾事故。
2、基于障碍物类型不同，制定不同的行车策略，控制车辆刹车、变道或转向，在引导目标车辆避障同时，降低追尾事故发生概率。
附图说明
图1为本发明车辆线控制动的控制方法流程图。
具体实施方式
图1为本发明车辆线控制动控制方法流程图，本发明提供了一种车辆线控制动控制方法，所述方法步骤如下：
S1：行车过程中，通过位于车辆前保险杠上的前方图像获取***获取前方图像，并通过雷达测距***判断与本车辆前方相距L距离内，是否存在障碍物；
其中，距离L不小于制动装置以最大制动力的40%对车轮进行制动直至本车辆车速为零所需的制动距离。
S2：若不存在障碍物，则正常行车；若存在障碍物，则通过位于车辆后保险杠上的后方图像获取***，获取后方图像，并通过后方雷达测距***判断与本车辆后方相距L1距离内，是否存在车辆；
其中，距离L1为车辆以当前路段最大限速行驶时，所需保持的安全制动距离，例如当前路段最大限速为120km/h，则L1为80m；当前路段最大限速为80km/h，则L1为40m。
S3：若后方不存在车辆，则通过车辆中央控制器控制线控制动***启动，执行制动；若后方存在车辆，则向后方车辆发出告警，示意后方车辆减速，通过后方雷达测距***获取本车辆与后方车辆的距离，并判断后方车辆是否存在减速操作，若存在减速操作，则控制线控制动***启动，以第一制动方式执行制动；若后方车辆不存在减速操作，则判断车辆前方障碍物类型，属于第一类型障碍物或第二类型障碍物。
通过步骤S3在向后方车辆发出告警，判断后方车辆存在减速操作后，再针对本车辆执行制动，由此避免由于本车辆紧急制动导致后方车辆发生追尾事故。
其中第一制动方式为控制制动装置以最大制动力的50%-60%对车轮进行制动直至本车辆车速为零，制动时间T1，制动距离H1。
判断障碍物类型的具体方法如下：障碍物按照是否存在垂直于车辆行驶方向的相对位移进行分类，其中第一类型障碍物为存在垂直于车辆行驶方向相对位移的障碍物，第二类型障碍物为不存在垂直于车辆行驶方向相对位移的障碍物；
按照上述方式进行障碍物划分，例如行车过程中，横穿马路的行人或非机动车辆即为第一类型障碍物；在本车辆前方急停的车辆或本车辆行驶路段前方例如临时路障等障碍物即为第二类型障碍物。
S4：若所述障碍物为第一类型障碍物，则控制线控制动***启动，以第二制动方式执行制动；
其中第二制动方式为控制制动装置以最大制动力的15%-20%对车轮施加初始制动力，进而控制制动装置的制动力缓慢增大至最大制动力的50%-60%，直至本车辆车速为零，制动时间T2，制动距离H2，其中T2>T1,H2>H1；采用第二制动方式对车辆进行制动，车辆的制动距离将大于第一制动方式，通过增大制动距离，延长制动时间，进一步增强对后车的制动告警，提示后车减速，同时本车辆不至于减速过快，而导致后车追尾。
S5：若所述障碍物为第二类型障碍物，则启动位于车辆侧方的图像获取***，获取侧方图像，若侧方存在障碍物，则控制线控制动***启动，以第二制动方式执行制动，若侧方不存在障碍物，则向本车辆车主发出转向或变道提示。
针对第二类型障碍物，由于其不存在垂直于本车辆行驶方向相对位移，因此本车辆转向或变道将不会与障碍物发生碰撞，同时在后方车辆不减速的情况下，本车辆转向或变道，同样可以避免后车追尾。
本发明另一实施例，在步骤S5中，若所述障碍物为第二类型障碍物，则启动位于车辆侧方的图像获取***，获取侧方图像，若侧方存在障碍物，则开启位于前方的雷达测距***，通过本车辆当前速度以及其与前方障碍物之间距离减小的速度从而判断前方障碍物为静止障碍物或同向运动障碍物，其中静止障碍物例如为前方静止路障，同向运动障碍物例如为前方的减速车辆。
若障碍物为静止障碍物，则使线控制动***启动，以第二制动方式执行制动，若障碍物为同向运动障碍物，则控制线控制动***启动，以第三制动方式执行制动。
其中第三制动方式为控制制动装置以最大制动力的15%-20%对车轮施加初始制动力，进而控制制动装置的制动力缓慢增大至最大制动力的50%-60%，直至本车辆车速小于或等于同向运动障碍物速度，制动时间T3，制动距离H3，其中T3>T2,H3>H2；
本车辆与同向运动障碍物之间的相对距离减小速度低于本车辆与静止障碍物之间的相对距离减小速度，因此针对于同向运动障碍物，本车辆的制动时间以及制动距离均增大。
本发明另一实施例，在步骤S5中，若所述障碍物为第二类型障碍物，则启动位于车辆侧方的图像获取***，获取侧方图像，若侧方不存在障碍物，则获取本车辆行驶路段的导航信息，以判断本车辆的行驶路况，是否具备变道或转向条件，优先判断所述车辆行驶方向的路段是否为单股车道，若不为单股车道，则提示车主向相邻车道进行变道行驶，若为单股车道，则进一步判断车辆行驶方向的路段是否存在岔路，若存在岔路，则提示车主向向岔路方向进行转向操作；
本发明另一实施例，在步骤S5中，向本车辆车主发出转向或变道提示后，若在预定时间，例如3S内，车主未进行转向或变道操作，则控制线控转向***对车辆进行辅助转向操作，使车辆转向或变道。
本发明另一实施例，提供一种车辆线控制动***测试平台，所述测试平台包括模拟障碍物、模拟车辆、制动时间获取模块、制动距离获取模块，所述模拟障碍物及所述模拟车辆用于模拟不同类型工况，所述模拟障碍物为位于试验车辆前方的第一类型障碍物和/或位于试验车辆前方的第二类型障碍物和/或为试验车辆侧方的障碍物，所述模拟车辆位于试验车辆后方，位于模拟车辆后方来车，所述试验车辆基于所述模拟障碍物类型以及模拟车辆是否存在于试验车辆后方，执行车辆线控制动的控制方法，制动时间获取模块用于获取不同类型工况下基于所述控制方法执行制动命令所需的制动时间，制动距离获取模块用于获取基于不同类型工况所述控制方法执行制动命令所需的制动距离，比较不同类型工况下制动距离的大小关系以及不同类型工况下制动时间的大小关系，是否符合对应工况下的预设大小关系。
以上所述仅为本发明的实施例，并未限制本发明的专利范围；凡是利用本发明的内容作出的等效方法或结构，均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种车辆线控制动的控制方法，该方法用于车辆线控制动***，所述车辆线控制动***与位于车辆前方的图像获取***、后方的雷达测距***、侧方的图像获取***电连接，其特征在于所述控制方法步骤如下：
S1：行车过程中，通过位于车辆前保险杠上的前方图像获取***获取前方图像，并通过前方雷达测距***判断与本车辆前方相距L距离内，是否存在障碍物；
S2：若不存在障碍物，则正常行车；若存在障碍物，则通过位于车辆后保险杠上的后方图像获取***，获取后方图像，并通过后方雷达测距***判断与本车辆后方相距L1距离内，是否存在车辆；
S3：若后方不存在车辆，则使线控制动***启动，执行制动；若后方存在车辆，则向后方车辆发出告警，示意后方车辆减速，通过后方雷达测距***获取本车辆与后方车辆的距离，并判断后方车辆是否存在减速操作，若存在减速操作，则控制线控制动***启动，以第一制动方式执行制动；若后方车辆不存在减速操作，则判断车辆前方障碍物类型，属于第一类型障碍物或第二类型障碍物；
S4：若所述障碍物为第一类型障碍物，则控制线控制动***启动，以第二制动方式执行制动；若所述障碍物为第二类型障碍物，则启动位于车辆侧方的侧方图像获取***获取侧方图像，若侧方存在障碍物，则控制线控制动***启动，以第二制动方式或第三制动方式执行制动，若侧方不存在障碍物，则向本车辆车主发出转向或变道提示；
其中，所述第一制动方式为控制制动装置以最大制动力的50%-60%对车轮进行制动直至本车辆车速为零；
所述第二制动方式为控制制动装置以最大制动力的15%-20%对车轮施加初始制动力，进而控制制动装置的制动力缓慢增大至最大制动力的50%-60%，直至本车辆车速为零；
其中，第二制动方式的制动时间T2大于第一制动方式的制动时间T1，第二制动方式的制动距离H2大于第一制动方式的制动距离H1；
其中，所述第一类型障碍物为在垂直于车辆行驶方向上相对于本车车辆存在相对位移的障碍物，所述第二类型障碍物为在垂直于车辆行驶方向上相对于本车车辆不存在相对位移的障碍物；
其中，所述第三制动方式为控制制动装置以最大制动力的15%-20%对车轮施加初始制动力，并使制动装置的制动力缓慢增大至最大制动力的50%-60%，直至本车辆车速小于或等于同向运动障碍物速度，第三制动方式的制动时间T3大于第二制动方式的制动时间T2，第三制动方式的制动距离H3大于第二制动方式的制动距离H2。
2.如权利要求1所述的一种车辆线控制动的控制方法，其特征在于所述步骤S4中，若所述障碍物为第二类型障碍物，则启动位于车辆侧方的图像获取***，获取侧方图像，若侧方存在障碍物，则开启位于前方的雷达测距***，通过本车辆当前速度以及其与前方障碍物之间距离减小的速度从而判断前方障碍物为静止障碍物或同向运动障碍物。
3.如权利要求1所述的一种车辆线控制动的控制方法，其特征在于若障碍物为静止障碍物，则控制线控制动***启动，以所述第二制动方式执行制动，若障碍物为同向运动障碍物，则控制线控制动***启动，以第三制动方式执行制动。
4.如权利要求1所述的一种车辆线控制动的控制方法，其特征在于所述步骤S4中，若所述障碍物为第二类型障碍物，则启动位于车辆侧方的图像获取***，获取侧方图像，若侧方不存在障碍物，则获取本车辆行驶路段的导航信息，以判断本车辆的行驶路况是否为具备变道或转向条件的路况；其中优先判断所述车辆行驶方向的路段是否为单股车道，若不为单股车道，则向车主发出向相邻车道进行变道行驶提示；若为单股车道，则进一步判断车辆行驶方向的路段是否存在岔路，若存在岔路，则提示车主向向岔路方向进行转向操作。
5.如权利要求1所述的一种车辆线控制动的控制方法，其特征在于所述距离L不小于制动装置以最大制动力的40%对车轮进行制动直至本车辆车速为零所需的制动距离；所述距离L1为车辆以当前路段最大限速行驶时，所需保持的安全制动距离。
6.如权利要求1所述的一种车辆线控制动的控制方法，其特征在于在步骤S5中，向本车辆车主发出转向或变道提示后，若在预定时间，车主未进行转向或变道操作，则控制线控转向***对车辆进行辅助转向操作，使车辆转向或变道。
7.一种车辆线控制动***测试平台，其特征在于所述测试平台包括模拟障碍物、模拟车辆、制动时间获取模块、制动距离获取模块，所述模拟障碍物及所述模拟车辆用于模拟不同类型工况，所述模拟障碍物为位于试验车辆前方的第一类型障碍物和/或位于试验车辆前方的第二类型障碍物和/或为试验车辆侧方的障碍物，所述模拟车辆位于试验车辆后方，位于模拟车辆后方来车，所述试验车辆基于所述模拟障碍物类型以及模拟车辆是否存在于试验车辆后方，执行如权利要求1-6中任一项所述的一种车辆线控制动的控制方法，制动时间获取模块用于获取不同类型工况下基于所述控制方法执行制动命令所需的制动时间，制动距离获取模块用于获取基于不同类型工况所述控制方法执行制动命令所需的制动距离，比较不同类型工况下制动距离的大小关系以及不同类型工况下制动时间的大小关系，是否符合对应工况下的预设大小关系。
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