一种汽车自适应辅助制动系统及其控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109552289A(43)申请公布日2019.04.02(21)申请号201811440496.9(22)申请日2018.11.29(71)申请人辽宁工业大学地址121001辽宁省锦州市古塔区士英街169号(72)发明人王亚君孙福明李刚(74)专利代理机构北京远大卓悦知识产权代理事务所(普通合伙)11369代理人李烨(51)Int.Cl.B60T13/58(2006.01)B60T13/74(2006.01)B60T7/22(2006.01)权利要求书3页说明书8页(54)发明名称一种汽车自适应辅助制动系统及其控制方法(57)摘要本发明公开一种汽车自适应辅助制动系统，包括：液压制动主系统，其包括：制动主缸，其与汽车制动踏板连接；制动器，其设置在汽车车轮上，且与所述制动主缸连接；电机辅助制动系统，其包括：轮毂电机，其设置在所述汽车轮毂上；信号采集模块，其用于采集汽车行驶信息、路况信息和驾驶员状态；信号处理模块，其与所述信号采集模块连接，用于处理所述信号采集模块采集的数据，并做出辅助控制决策；控制模块，其与所述信号处理模块和轮毂电机连接，用于接收所述辅助控制决策，并对汽车进行辅助制动。本发明还提供一种汽车自适应辅助制动系统的控制方法，能够根据汽车行驶信息和路况环境信息，实时确定汽车与前辆汽车的安全距离，并做出辅助控制决策。CN109552289ACN109552289A权利要求书1/3页1.一种汽车自适应辅助制动系统，其特征在于，包括：液压制动主系统，其包括：制动主缸，其与汽车制动踏板连接；制动器，其设置在汽车车轮上，且与所述制动主缸连接；电机辅助制动系统，其包括：轮毂电机，其设置在所述汽车轮毂上；信号采集模块，其用于采集汽车行驶信息、路况信息和驾驶员状态；信号处理模块，其与所述信号采集模块连接，用于处理所述信号采集模块采集的数据，并做出辅助控制决策；控制模块，其与所述信号处理模块和轮毂电机连接，用于接收所述辅助控制决策，并对汽车进行辅助制动。2.如权利要求1所述的汽车自适应辅助制动系统，其特征在于，所述信号采集模块包括：摄像头，其设置在汽车前挡风玻璃顶端中间，用于检测前方道路信息；车速传感器，其设置在汽车底盘上，用于检测汽车行驶速度；踏板位移传感器，其与制动踏板连接，用于检测制动踏板的位移；多个振动传感器，其分别设置在汽车坐垫、靠背和地板处，用于检测汽车行驶时的振动程度；多个转向盘压力传感器，其均匀分布在汽车转向盘轮辋骨架上，用于检测驾驶员作用于汽车转向盘上的压力；心率传感器，其设置在汽车驾驶座位的安全带上，用于检测驾驶员的心率。3.一种汽车自适应辅助制动系统的控制方法，其特征在于，包括：当汽车进行制动时，按照采样周期，通过传感器测量采集汽车行驶信息和路况环境信息，实时确定汽车与相邻前辆汽车的安全距离，并做出辅助控制决策，控制模块根据所述辅助控制决策对汽车进行辅助制动，其中，所述汽车与相邻前辆汽车的安全距离为：其中，DS为安全距离，d0为当前车况环境下应当保持的安全距离，ds为能见度，v为车速，k为参数，n为等概率出现的选择对象数，χ为天气状况系数且χ∈[-2,1]，g为重力加速度，e为自然对数的底数，σ为风力等级且σ∈[0,9]。4.如权利要求3所述的汽车自适应辅助制动系统的控制方法，其特征在于，当汽车与相邻前辆汽车的实时距离D满足D≤DS时，控制模块通过轮毂电机对汽车进行辅助制动的辅助制动加速度为：2CN109552289A权利要求书2/3页其中，a为辅助制动加速度，v0为汽车的实时车速，fi为第i个转向盘压力传感器检测的压力值，n为汽车转向盘轮辋骨架上分布的转向盘压力传感器的数量，为汽车平均振动幅度，F为转向盘压力方差，T为驾驶员心率趋势。5.如权利要求4所述的汽车自适应辅助制动系统的控制方法，其特征在于，所述汽车转向盘压力方差为：6.如权利要求4或5所述的汽车自适应辅助制动系统的控制方法，其特征在于，所述驾驶员心率趋势为：式中，TRE为驾驶员的实时心率值，TREmin为驾驶员的最小心率值，TREmax为驾驶员的最大心率值。7.如权利要求3所述的汽车自适应辅助制动系统的控制方法，其特征在于，当汽车与相邻前辆汽车的实时距离D满足D＞DS时，基于BP神经网络采集汽车行驶信息、路况信息和驾驶员状态并确定辅助制动加速度，具体包括如下步骤：步骤一、按照采样周期，通过传感器采集汽车与相邻前辆汽车的实时距离D，汽车的实时车速v0，汽车平均振动幅度转向盘压力方差F，驾驶员心率趋势T以及制动踏板的位移H；步骤二、依次将汽车与相邻前辆汽车的实时距离D，汽车的实时车速v0，汽车平均振动幅度转向盘压力方差F，驾驶员心率趋势T以及制动踏板的位移H进行规格化，确定三层BP