CN117601899A - 自动驾驶冗余制动控制方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种自动驾驶冗余制动控制方法、装置、设备及存储介质,涉及自动驾驶控制技术领域。该方法包括:检测重型汽车的主制动系统的工作状态,以及实时车速,其中,工作状态用于指示主制动系统是否失效;在工作状态指示主制动系统失效时,通过线控转向系统,调整重型汽车的前轮转角不大于第一预设角度;根据实时车速,通过辅助制动系统输出第一制动力,并通过驻车制动系统输出第二制动力。本申请的方法,解决了当主制动系统失效时,如何通过调节辅助制动系统和驻车制动系统所产生的制动力,来实现重型汽车的减速制动的问题。
Description
技术领域
本申请涉及自动驾驶控制技术领域,尤其涉及一种自动驾驶冗余制动控制方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
自动驾驶重型汽车的制动系统是汽车运行安全的关键。重型汽车的常规制动系统主要包括主制动系统、驻车制动系统和辅助制动系统。主制动系统是指汽车行驶时常用的脚操作刹车系统,用于使行驶中的汽车减速或停车;驻车制动系统是指手刹车系统,用于使已经停在各种路面上的汽车保持不动;辅助制动系统用于优化紧急制动操作过程中车辆的制动能力,缩短刹车距离。
当主制动系统失效时,如何在不增加成本的前提下,通过调节辅助制动系统和驻车制动系统所产生的制动力,来实现重型汽车的减速制动,是本发明亟需解决的问题。
发明内容
本申请提供一种自动驾驶冗余制动控制方法、装置、设备及存储介质,用以解决当主制动系统失效时,如何通过调节辅助制动系统和驻车制动系统所产生的制动力,来实现重型汽车的减速制动的问题。
第一方面,本申请提供一种自动驾驶冗余制动控制方法,该方法包括:
检测重型汽车的主制动系统的工作状态,以及实时车速,其中,工作状态用于指示主制动系统是否失效;
在工作状态指示主制动系统失效时,通过线控转向系统,调整重型汽车的前轮转角不大于第一预设角度;
根据实时车速,通过辅助制动系统输出第一制动力,并通过驻车制动系统输出第二制动力。
在一种可能的设计中,根据实时车速,通过辅助制动系统输出第一制动力,并通过驻车制动系统输出第二制动力,包括:
在实时车速不小于预设车速时,通过辅助制动系统输出第一制动力,并通过驻车制动系统输出第二制动力,其中,第一制动力大于第二制动力。
在一种可能的设计中,通过辅助制动系统输出第一制动力,并通过驻车制动系统输出第二制动力,包括:
根据实时车速与预设车速间的车速差值,调整第一制动力和第二制动力,其中,第一制动力与车速差值正相关,第二制动力与车速差值负相关。
在一种可能的设计中,根据实时车速,通过辅助制动系统输出第一制动力,并通过驻车制动系统输出第二制动力,包括:
在实时车速小于预设车速时,通过辅助制动系统输出第一制动力,并通过驻车制动系统输出第二制动力,其中,第一制动力小于第二制动力。
在一种可能的设计中,在工作状态指示主制动系统失效时,通过线控转向系统,调整重型汽车的前轮转角不大于第一预设角度之后,该方法还包括:
检测重型汽车的紧急制动的制动状态,其中,制动状态用于指示紧急制动是否激活;
在制动状态指示紧急制动激活时,通过辅助制动系统输出第三制动力,并通过驻车制动系统输出第四制动力,其中,第三制动力是辅助制动系统输出的制动力中的最大制动力,第四制动力是驻车制动系统输出的制动力中的最大制动力。
在一种可能的设计中,根据实时车速,通过辅助制动系统输出第一制动力,并通过驻车制动系统输出第二制动力,包括:
根据实时车速,通过辅助制动系统输出第一制动力,通过驻车制动系统输出第二制动力,并通过挂车制动系统输出第五制动力,其中,第一制动力、第二制动力和第五制动力均是根据预先训练的神经网络模型确定的。
在一种可能的设计中,通过线控转向系统,调整重型汽车的前轮转角不大于第一预设角度,包括:
通过线控转向系统,调整重型汽车的前轮转角不大于第一预设角度,以使重型汽车的质心侧偏角不大于第二预设角度,并且,使重型汽车的横摆角不大于第三预设角度,其中,第一预设角度是根据预先训练的神经网络模型确定的。
第二方面,本申请提供一种自动驾驶冗余制动控制装置,该装置包括:
主制动检测模块,用于检测重型汽车的主制动系统的工作状态,以及实时车速,其中,工作状态用于指示主制动系统是否失效;
前轮转角控制模块,用于在工作状态指示主制动系统失效时,通过线控转向系统,调整重型汽车的前轮转角不大于第一预设角度;
制动力调节模块,用于根据实时车速,通过辅助制动系统输出第一制动力,并通过驻车制动系统输出第二制动力。
第三方面,本申请提供一种电子设备,包括:处理器,以及与处理器通信连接的存储器;
存储器存储计算机执行指令;
处理器执行存储器存储的计算机执行指令,用于实现第一方面发明内容的一种自动驾驶冗余制动控制方法。
第四方面,本申请提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令,计算机执行指令被处理器执行时,用于实现第一方面发明内容的一种自动驾驶冗余制动控制方法。
第五方面,本申请提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,计算机程序被处理器执行时,用于实现第一方面发明内容的一种自动驾驶冗余制动控制方法。
本申请提供的一种自动驾驶冗余制动控制方法、装置、设备及存储介质,通过检测重型汽车的主制动系统的工作状态,以及实时车速;并在工作状态指示主制动系统失效时,通过线控转向系统,调整重型汽车的前轮转角不大于第一预设角度;从而根据实时车速,通过辅助制动系统输出第一制动力,并通过驻车制动系统输出第二制动力。实现了如下技术效果:通过底盘域控制器检测行驶中的重型汽车的主制动系统的工作状态和实时车速,解决了如何获取主制动系统工作状态的问题;通过线控转向系统,调整重型汽车的前轮转角,使其不大于第一预设角度,解决了在主制动系统失效时,如何保证行驶中的重型汽车的操纵稳定性的问题;通过调节辅助制动系统输出的第一制动力与驻车制动系统输出的第二制动力的大小,解决了在主制动系统失效时,如何在不增加成本的前提下,实现重型汽车的减速制动的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。
图1为本申请实施例提供的一种自动驾驶冗余制动控制方法的系统架构示意图;
图2为本申请实施例提供的一种自动驾驶冗余制动控制方法的流程示意图一;
图3为本申请实施例提供的一种自动驾驶冗余制动控制方法的流程示意图二;
图4为本申请实施例提供的一种自动驾驶冗余制动控制方法的流程示意图三;
图5为本申请实施例提供的一种自动驾驶冗余制动控制装置的结构示意图;
图6为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。
附图标记:
110-底盘域控制器;120-主制动系统;130-驻车制动系统;140-辅助制动系统;150-挂车制动系统;160-线控转向系统;170-第一总线;
200-动驾驶冗余制动控制装置;210-主制动检测模块;220-前轮转角控制模块;230-制动力调节模块;
300-电子设备;310-处理器;320-存储器;330-通信部件;340-第二总线。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本申请的实施例中,采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定,并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。需要说明的是,在本申请的实施例中,“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。本申请实施例中,“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。
需要说明的是,本申请实施例中的“在……时”,可以为在某种情况发生的瞬时,也可以为在某种情况发生后的一段时间内,本申请实施例对此不作具体限定。此外,本申请实施例提供的一种自动驾驶冗余制动控制方法仅作为示例,一种自动驾驶冗余制动控制方法还可以包括更多或更少的内容。
为了便于清楚描述本申请实施例的技术方案,以下,对本申请实施例中所涉及的部分术语和技术进行简单介绍:
自动驾驶:是指通过车载传感系统感知道路环境,并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信息,控制车辆的转向和速度,从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶并到达目的地点的功能。
重型汽车:是指最大总质量大于3500Kg的M类和N类汽车。重型汽车由重型牵引车和重型挂车组成。
制动:是指“刹车”。使运行中的机车、车辆及其他运输工具或机械等停止或减低速度的动作。制动的一般原理是在机器的高速轴上固定一个轮或盘,在机座上安装与之相适应的闸瓦、带或盘,在外力作用下使之产生制动力矩。
主制动系统:是指汽车行驶时由驾驶员用脚来操纵的脚操作刹车系统,用于使正在行驶中的汽车减速或在最短的距离内停车。
驻车制动系统:是指由驾驶员用手操纵的手刹车系统,用于使已经停在各种路面上的汽车保持不动。也就是在停车时,给汽车一个阻力,使汽车停在各种路面不溜车。
辅助制动系统:用于在紧急制动时增加刹车力度,从而将制动距离缩短。包括缓速器、缸内制动和排气制动等机构。
域控制器:是指在“域”模式下,至少有一台服务器负责每一台联入网络的电脑和用户的验证工作,相当于一个单位的门卫一样,称为“域控制器(Domain Control Unit,DCU)”。是特定功能域内整车层级软件功能的集中化,把很多功能相似、分离的电子控制单元(Electronic Control Unit,ECU)集成整合到一个比ECU性能更强的处理器硬件平台上,这就是汽车域控制器。
电子控制单元(Electronic Control Unit,ECU):是指车载电脑,由微控制器和外围电路组成,又称行车电脑、主控制器等。
线控转向系统:由方向盘总成、转向执行总成和主控制器(ECU)三个主要部分以及自动防故障系统、电源等辅助系统组成。方向盘总成包括方向盘、方向盘转角传感器、力矩传感器、方向盘回正力矩电机。方向盘总成的主要功能是将驾驶员的转向意图(通过测量方向盘转角)转换成数字信号,并传递给主控制器;同时接受主控制器送来的力矩信号,产生方向盘回正力矩,以提供给驾驶员相应的路感信息。转向执行总成包括前轮转角传感器、转向执行电机、转向电机控制器和前轮转向组件等组成。转向执行总成的功能是接受主控制器的命令,通过转向电机控制器控制转向车轮转动,实现驾驶员的转向意图。
缸内制动:是指一种辅助制动方式。缸内制动是利用发动机的压缩行程产生的压缩阻力、内摩擦力和进排气阻力对驱动轮形成制动作用。
重型汽车的常规制动系统主要包括主制动系统、驻车制动系统和辅助制动系统。在行驶过程中,为了保证在主制动系统全面失效时,仍能够使汽车安全制动,通常还需要在重型汽车的制动系统中,再额外增设一套与主制动系统性能完全一致的备用制动装置,即应急制动装置。
虽然应急制动装置可以替代主制动系统,在主制动系统失效时投入使用,但需要在重型汽车的制动系统中,另外增设一套制动装置,通过增加设计成本来实现冗余制动。存在未充分利用车辆现有设备,发挥现有设备的潜能的问题。
本申请要解决的是当主制动系统失效时,如何在不增加成本的前提下,充分利用车辆现有设备并联合线控转向系统,通过调节辅助制动系统和驻车制动系统所产生的制动力,来实现重型汽车的减速制动。
基于此,本申请实施例提供一种自动驾驶冗余制动控制方法、装置、设备及存储介质,可用于自动驾驶控制技术领域,旨在解决现有技术的如上技术问题。
下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图,对本申请的实施例进行描述。
图1为本申请实施例提供的一种自动驾驶冗余制动控制方法的系统架构示意图。需要注意的是,图1所示仅为可以应用本申请实施例的系统架构的示例,以帮助本领域技术人员理解本申请的技术内容,但并不意味着本申请实施例不可以用于其他设备、系统、环境或场景。
如图1所示,该方法所在的系统架构包括:底盘域控制器110、主制动系统120、驻车制动系统130、辅助制动系统140、挂车制动系统150和线控转向系统160,底盘域控制器110通过第一总线170分别与主制动系统120、驻车制动系统130、辅助制动系统140、挂车制动系统150和线控转向系统160通信连接。
在本申请实施例中,底盘域控制器110可以是提供数据处理服务的自动驾驶域控制器。底盘域控制器110可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU)、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)或专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit,ASIC)等。底盘域控制器110通过第一总线170控制主制动系统120、线控转向系统160、挂车制动系统150、辅助制动系统140和驻车制动系统130,使重型汽车既能稳定行驶又能有效制动。
主制动系统120是汽车行驶时由驾驶员用脚来操纵的脚操作刹车系统,用于使正在行驶中的汽车减速或在最短的距离内停车。
驻车制动系统130是由驾驶员用手操纵的手刹车系统,用于使已经停在各种路面上的汽车保持不动。
辅助制动系统140用于辅助重型汽车减速,在紧急制动时增加刹车力度,从而将制动距离缩短。包括缓速器、缸内制动和排气制动等机构。
挂车制动系统150的制动力作用在挂车中从动轮所在的轴上,在主制动系统正常时,挂车制动系统150在主制动系统的控制下正常工作;在主制动系统失效时,挂车制动系统150在底盘域控制器110的控制下正常工作。
线控转向系统160用于调整重型汽车的前轮转向角,以使重型汽车的质心侧偏角和横摆角保持在一定范围内,从而保证重型汽车的操纵稳定性。
第一总线170可以是提供通信服务的汽车总线。第一总线170可以是控制器局域网总线(Controller Area Network,CAN)、本地互联网络总线(Local InterconnectNetwork,LIN)或柔性总线(FlexRay)等。第一总线170用于在各装置间传递电子信号。
该方法所在的系统架构用于在重型汽车的主制动系统失效时,通过调节辅助制动系统和驻车制动系统所产生的制动力,来实现重型汽车的减速制动。
图2为本申请实施例提供的一种自动驾驶冗余制动控制方法的流程示意图一。如图2所示,该方法包括:
S101、检测重型汽车的主制动系统的工作状态,以及实时车速;
具体来说,底盘域控制器检测行驶中的重型汽车的主制动系统的工作状态和实时车速,以便于根据主制动系统的工作状态,判断主制动系统是否正常工作。在主制动系统正常工作时,主制动系统为主要制动力输出来源,辅助制动系统协助主制动系统同步输出制动力,减缓主制动系统的工作强度。同时,重型汽车的主制动系统具有电子稳定控制功能,可以通过差动制动方式,即通过在前转向轮左右侧车轮上施加不同的制动力,实现重型汽车行驶状态下的操纵稳定性;并且挂车制动系统在主制动系统的控制下正常工作,这种制动方法是重型汽车常规使用的主要制动方法。
S102、在工作状态指示主制动系统失效时,通过线控转向系统,调整重型汽车的前轮转角不大于第一预设角度;
具体来说,在底盘域控制器检测到行驶中的重型汽车的主制动系统工作状态为异常时,表明主制动系统已失效,无法完成对重型汽车的制动控制。此时,底盘域控制器通过线控转向系统,调整重型汽车的前轮转角,使其不大于第一预设角度,以保证行驶中的重型汽车的操纵稳定性。这里的第一预设角度是预先设置好的,其数值为定值,可通过神经网络模型计算得到。
S103、根据实时车速,通过辅助制动系统输出第一制动力,并通过驻车制动系统输出第二制动力;
具体来说,底盘域控制器根据行驶中的重型汽车的实时车速,通过调节辅助制动系统输出的第一制动力与驻车制动系统输出的第二制动力的大小,来实现重型汽车的减速制动。这里第一制动力与第二制动力的大小是根据重型汽车的实时车速随时调整的。
本实施例提供的一种自动驾驶冗余制动控制方法,通过检测重型汽车的主制动系统的工作状态,以及实时车速;并在工作状态指示主制动系统失效时,通过线控转向系统,调整重型汽车的前轮转角不大于第一预设角度;从而根据实时车速,通过辅助制动系统输出第一制动力,并通过驻车制动系统输出第二制动力。实现了如下技术效果:通过底盘域控制器检测行驶中的重型汽车的主制动系统的工作状态和实时车速,解决了如何获取主制动系统工作状态的问题;通过线控转向系统,调整重型汽车的前轮转角,使其不大于第一预设角度,解决了在主制动系统失效时,如何保证行驶中的重型汽车的操纵稳定性的问题;通过调节辅助制动系统输出的第一制动力与驻车制动系统输出的第二制动力的大小,解决了在主制动系统失效时,如何在不增加成本的前提下,实现重型汽车的减速制动的问题。
图3为本申请实施例提供的一种自动驾驶冗余制动控制方法的流程示意图二。在一种可能的示例中,如图3所示,本实施例在图2实施例的基础上,对挂车制动系统如何工作以及如何通过神经网络模型确定第一制动力、第二制动力、第五制动力和第一预设角度进行详细说明。如图3所示,该方法包括:
S201、检测重型汽车的主制动系统的工作状态,以及实时车速;
S201与S101类似,本实施例不再赘述。
在工作状态指示主制动系统失效时,执行S202;
S202、通过线控转向系统,调整重型汽车的前轮转角不大于第一预设角度,以使重型汽车的质心侧偏角不大于第二预设角度,并且,使重型汽车的横摆角不大于第三预设角度;
具体来说,底盘域控制器通过线控转向系统,调整重型汽车的前轮转角,使其不大于第一预设角度,从而使得重型汽车的质心侧偏角不大于第二预设角度,并且,使重型汽车的横摆角不大于第三预设角度,进而来保证行驶中的重型汽车的操纵稳定性。
根据三轴汽车的二自由度模型,可以得到公式(1)、(2)和(3)。
公式(1)具体为:
公式(2)具体为:
公式(3)具体为:
其中,Mt为重型汽车的整车质量,x轴为指向重型汽车运行方向的坐标轴,y轴为垂直于重型汽车运行方向,且指向重型汽车侧边的坐标轴,z轴为垂直于重型汽车的汽车底盘,且竖直向上的坐标轴,Vx为重型汽车的纵向速度,β为重型汽车的质心侧偏角,为重型汽车的质心侧偏角速度,γ为重型汽车的横摆角,/>为重型汽车的横摆角速度,Fyf为前转向轮的侧偏力,Fyr1为驱动轮的侧偏力,Fyr2为挂车中从动轮的侧偏力,Iz为整车绕z轴的转动惯量,α1为前转向轮的侧偏角,α2为驱动轮的侧偏角,α3为挂车中从动轮的侧偏角,a为车身质心到第一轴(前转向轮所在轴)的距离,b为车身质心到第二轴(驱动轮所在轴)的距离,c为第二轴到第三轴(挂车中从动轮所在轴)的距离,δ为前轮转角,K1为第一轴的等效侧偏刚度,K2为第二轴的等效侧偏刚度,K3为第三轴的等效侧偏刚度。
联立公式(1)中的第一个公式和公式(3),可得公式(4):
其中,Mt可以是驾驶员自行输入的,也可以是底盘域控制器自行计算出的。从重型汽车的CAN总线上可获取整车质量Mt,纵向速度Vx,侧向速度Vy和横摆角速度所以公式(4)中的/>为已知量。整车绕z轴的转动惯量Iz为已知量,各轴的等效侧偏刚度K1、K2和K3的具体数值可由轮胎供应商提供,车身质心到各轴的距离a、b和c的关系为,a+b为牵引车轴距,即第一轴与第二轴之间的轴距(前转向轮所在轴与驱动轮所在轴之间的距离),c为牵引车后轴到挂车轴的轴距,即第二轴与第三轴的轴距(驱动轮所在轴与挂车中从动轮所在轴之间的距离),这两个轴距为已知参数,因此,a、b和c是已知量。各轴车轮的侧偏力Fyf、Fyr1和Fyr2,可通过联立方程组消除;各车轮的侧偏角α1、α2和α3为中间变量,也可通过联立方程组消除。重型汽车的质心侧偏角β和横摆角γ为随自变量δ变化而变化的因变量。
因此,通过主动调整重型汽车的前轮转角δ,就可使得重型汽车的质心侧偏角不大于第二预设角度βmax,并且,使重型汽车的横摆角不大于第三预设角度γmax,从而保证重型汽车的操纵稳定性。
S203、根据实时车速,通过辅助制动系统输出第一制动力,通过驻车制动系统输出第二制动力,并通过挂车制动系统输出第五制动力;
具体来说,底盘域控制器根据行驶中的重型汽车的实时车速,除了通过调节辅助制动系统输出的第一制动力与驻车制动系统输出的第二制动力的大小,来实现重型汽车的减速制动之外,还可以通过将挂车制动系统输出的第五制动力作用在挂车中从动轮所在的轴上,来进一步实现重型汽车的减速制动。
此外,本实施例中的第一制动力、第二制动力、第五制动力和第一预设角度均是根据预先训练的神经网络模型确定的。具体为:
首先,通过神经网络模型的输入层向模型中输入重型汽车的车速、油门踏板开度、制动踏板开度、制动踏板开度变化率、纵向加速度、横摆角、质心侧偏角、方向盘转角、车辆在车道线的位置等信息。然后,通过该神经网络模型的模拟计算后,在输出层输出关于前轮转角的第一预设角度、挂车制动力、辅助制动力和驻车制动力。最后,底盘域控制器根据神经网络模型计算出的第一预设角度,控制线控转向系统使重型汽车的前轮转向角不大于第一预设角度,以保证行驶中的重型汽车的操纵稳定性;并分别根据神经网络模型计算出的挂车制动力、辅助制动力和驻车制动力来进一步对应的控制挂车制动系统、辅助制动系统和驻车制动系统,以实现重型汽车的有效减速制动。在这里,还可根据重型汽车的实际制动表现对前轮转角、挂车制动力、辅助制动力和驻车制动力分别进行奖励,不断的定制化、优化神经网络模型参数。随着神经网络模型不断地学习驾驶员操作习惯,使重型汽车在使用上不断符合个性化、定制化的特点,从而提升驾驶员的驾驶体验。此外,在其它实施例中,神经网络模型输出的是挂车制动力矩、辅助制动力矩和驻车制动力矩,底盘域控制器根据挂车制动力矩、辅助制动力矩和驻车制动力矩,分别计算与各力矩对应的挂车制动力、辅助制动力和驻车制动力。
图4为本申请实施例提供的一种自动驾驶冗余制动控制方法的流程示意图三。在一种可能的示例中,如图4所示,本实施例在图2实施例的基础上,对如何根据实时车速,通过辅助制动系统输出第一制动力,并通过驻车制动系统输出第二制动力进行详细说明。如图4所示,该方法包括:
S301、检测重型汽车的主制动系统的工作状态,以及实时车速;
S302、在工作状态指示主制动系统失效时,通过线控转向系统,调整重型汽车的前轮转角不大于第一预设角度;
S301-S302与S101-S102类似,本实施例不再赘述。
S303、根据实时车速与预设车速间的车速差值,调整第一制动力和第二制动力;
具体来说,在实时车速不小于预设车速时,通过辅助制动系统输出第一制动力,并通过驻车制动系统输出第二制动力,其中,第一制动力大于第二制动力。也就是说,当重型汽车的车速较快,不小于预设车速时,以辅助制动系统所产生的制动力为主要制动力,即通过辅助制动系统所输出的第一制动力大于通过驻车制动系统所输出的第二制动力。此外,还可以根据该重型汽车的实时车速与预设车速间的车速差值,进一步的调整第一制动力和第二制动力的大小。此时,第一制动力与该车速差值呈正相关的关系,重型汽车的车速越快,该车速差值就越大,相应的辅助制动系统所输出的第一制动力也就越大;而第二制动力与该车速差值呈负相关的关系,随着该车速差值越大,驻车制动系统所输出的第二制动力也就越小。需要说明的是,这里的预设车速是预先设置好的,其数值可以是定值,也可以是根据当前车况确定的。
在一种可能的设计中,在实时车速小于预设车速时,通过辅助制动系统输出第一制动力,并通过驻车制动系统输出第二制动力,其中,第一制动力小于第二制动力。也就是说,当重型汽车的车速较慢,小于预设车速时,以驻车制动系统所产生的制动力为主要制动力,即通过辅助制动系统所输出的第一制动力小于通过驻车制动系统所输出的第二制动力。
在一种可能的设计中,在工作状态指示主制动系统失效时,通过线控转向系统,调整重型汽车的前轮转角不大于第一预设角度之后,该方法还包括:检测重型汽车的紧急制动的制动状态,其中,制动状态用于指示紧急制动是否激活;在制动状态指示紧急制动激活时,通过辅助制动系统输出第三制动力,并通过驻车制动系统输出第四制动力,其中,第三制动力是辅助制动系统输出的制动力中的最大制动力,第四制动力是驻车制动系统输出的制动力中的最大制动力。也就是说,在底盘域控制器检测到重型汽车的紧急制动为激活状态时,表明此时前方道路情况较差,不论该重型汽车的实时车速为多少,都需以驾驶员安全为主,实施紧急制动。此时,辅助制动系统输出最大制动力,即第三制动力;同时,驻车制动系统也输出最大的制动力,即第四制动力。另外,还可以进一步调用挂车制动系统输出的第五制动力,以进一步的实现该重型汽车的紧急制动。
本实施例提供的一种自动驾驶冗余制动控制方法,通过检测重型汽车的主制动系统的工作状态,以及实时车速;并在工作状态指示主制动系统失效时,通过线控转向系统,调整重型汽车的前轮转角不大于第一预设角度;从而根据实时车速,通过辅助制动系统输出第一制动力,并通过驻车制动系统输出第二制动力。实现了如下技术效果:通过底盘域控制器检测行驶中的重型汽车的主制动系统的工作状态和实时车速,解决了如何获取主制动系统工作状态的问题;通过线控转向系统,调整重型汽车的前轮转角,使其不大于第一预设角度,解决了在主制动系统失效时,如何保证行驶中的重型汽车的操纵稳定性的问题;通过调节辅助制动系统输出的第一制动力与驻车制动系统输出的第二制动力的大小,解决了在主制动系统失效时,如何在不增加成本的前提下,实现重型汽车的减速制动的问题;通过将挂车制动系统输出的第五制动力作用在挂车中从动轮所在的轴上,进一步的实现了重型汽车的减速制动;通过向神经网络模型中输入重型汽车的车速、油门踏板开度、制动踏板开度、制动踏板开度变化率、纵向加速度、横摆角、质心侧偏角、方向盘转角、车辆在车道线的位置等信息,然后,在通过神经网络模型模拟计算后,输出关于前轮转角的第一预设角度、挂车制动力、辅助制动力和驻车制动力,解决了第一预设角度、挂车制动力、辅助制动力和驻车制动力如何确定的问题。
本发明实施例可以根据上述方法示例对电子设备或主控设备进行功能模块的划分,例如,可以对应各个功能划分各个功能模块,也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。需要说明的是,本发明实施例中对模块的划分是示意性的,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式。
图5为本申请实施例提供的一种自动驾驶冗余制动控制装置的结构示意图。如图5所示,该自动驾驶冗余制动控制装置200,包括:
主制动检测模块210,前轮转角控制模块220,制动力调节模块230;
主制动检测模块210,用于检测重型汽车的主制动系统的工作状态,以及实时车速,其中,工作状态用于指示主制动系统是否失效;
前轮转角控制模块220,用于在工作状态指示主制动系统失效时,通过线控转向系统,调整重型汽车的前轮转角不大于第一预设角度;
制动力调节模块230,用于根据实时车速,通过辅助制动系统输出第一制动力,并通过驻车制动系统输出第二制动力。
在一种可能的设计中,制动力调节模块230,还用于在实时车速不小于预设车速时,通过辅助制动系统输出第一制动力,并通过驻车制动系统输出第二制动力,其中,第一制动力大于第二制动力。
在一种可能的设计中,制动力调节模块230,还用于根据实时车速与预设车速间的车速差值,调整第一制动力和第二制动力,其中,第一制动力与车速差值正相关,第二制动力与车速差值负相关。
在一种可能的设计中,制动力调节模块230,还用于在实时车速小于预设车速时,通过辅助制动系统输出第一制动力,并通过驻车制动系统输出第二制动力,其中,第一制动力小于第二制动力。
在一种可能的设计中,制动力调节模块230,包括:紧急制动检测模块和最大制动力输出模块;
紧急制动检测模块,用于检测重型汽车的紧急制动的制动状态,其中,制动状态用于指示紧急制动是否激活;
最大制动力输出模块,用于在制动状态指示紧急制动激活时,通过辅助制动系统输出第三制动力,并通过驻车制动系统输出第四制动力,其中,第三制动力是辅助制动系统输出的制动力中的最大制动力,第四制动力是驻车制动系统输出的制动力中的最大制动力。
在一种可能的设计中,制动力调节模块230,还用于根据实时车速,通过辅助制动系统输出第一制动力,通过驻车制动系统输出第二制动力,并通过挂车制动系统输出第五制动力,其中,第一制动力、第二制动力和第五制动力均是根据预先训练的神经网络模型确定的。
在一种可能的设计中,前轮转角控制模块220,还用于通过线控转向系统,调整重型汽车的前轮转角不大于第一预设角度,以使重型汽车的质心侧偏角不大于第二预设角度,并且,使重型汽车的横摆角不大于第三预设角度,其中,第一预设角度是根据预先训练的神经网络模型确定的。
本实施例提供的一种自动驾驶冗余制动控制装置,可执行上述实施例的一种自动驾驶冗余制动控制方法,其实现原理和技术效果类似,本实施例此处不再赘述。
在前述的一种自动驾驶冗余制动控制装置的具体实现中,各模块可以被实现为处理器,处理器可以执行存储器中存储的计算机执行指令,使得处理器执行上述一种自动驾驶冗余制动控制方法。
图6为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。如图6所示,该电子设备300包括:至少一个处理器310和存储器320。该电子设备300还包括通信部件330。其中,处理器310、存储器320以及通信部件330通过第二总线340连接。
在具体实现过程中,至少一个处理器310执行存储器320存储的计算机执行指令,使得至少一个处理器310执行如上电子设备侧所执行的一种自动驾驶冗余制动控制方法。
处理器310的具体实现过程可参见上述方法实施例,其实现原理和技术效果类似,本实施例此处不再赘述。
在上述实施例中,应理解,处理器可以是中央处理单元(英文:CentralProcessing Unit,简称:CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(英文:DigitalSignal Processor,简称:DSP)、专用集成电路(英文:Application Specific IntegratedCircuit,简称:ASIC)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合发明所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成,或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
存储器可能包含高速RAM存储器,也可能还包括非易失性存储NVM,例如至少一个磁盘存储器。
第二总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture,ISA)总线、外部设备互连(Peripheral Component,PCI)总线或扩展工业标准体系结构(ExtendedIndustry Standard Architecture,EISA)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,本申请附图中的第二总线并不限定仅有一根总线或一种类型的总线。
上述针对电子设备以及主控设备所实现的功能,对本发明实施例提供的方案进行了介绍。可以理解的是,电子设备或主控设备为了实现上述功能,其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。结合本发明实施例中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,本发明实施例能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同的方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明实施例的技术方案的范围。
本申请还提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令,当处理器执行计算机执行指令时,用于实现如上一种自动驾驶冗余制动控制方法。
上述可读存储介质可以是由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,如静态随机存取存储器(SRAM),电可擦除可编程只读存储器(EEPROM),可擦除可编程只读存储器(EPROM),可编程只读存储器(PROM),只读存储器(ROM),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。可读存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。
一种示例性的可读存储介质耦合至处理器,从而使处理器能够从该可读存储介质读取信息,且可向该可读存储介质写入信息。当然,可读存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和可读存储介质可以位于专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuits,简称:ASIC)中。当然,处理器和可读存储介质也可以作为分立组件存在于电子设备或主控设备中。
本申请还提供了一种计算机程序产品,计算机程序产品包括:计算机程序,计算机程序存储在可读存储介质中,电子设备的至少一个处理器可以从可读存储介质读取计算机程序,至少一个处理器执行计算机程序使得电子设备执行上述任一实施例提供的方案。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时,执行包括上述方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域普通技术人员可以理解,上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中,在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分;例如,一个物理组件可以具有多个功能,或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器,如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件,或者被实施为硬件,或者被实施为集成电路,如专用集成电路。
至此,已经结合附图所示的优选实施方式描述了本申请的技术方案,但是,本领域技术人员容易理解的是,本申请的保护范围显然不局限于这些具体实施方式,以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种自动驾驶冗余制动控制方法,其特征在于,所述方法包括:
检测重型汽车的主制动系统的工作状态,以及实时车速,其中,所述工作状态用于指示所述主制动系统是否失效;
在所述工作状态指示所述主制动系统失效时,通过线控转向系统,调整所述重型汽车的前轮转角不大于第一预设角度;
根据所述实时车速,通过辅助制动系统输出第一制动力,并通过驻车制动系统输出第二制动力。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述实时车速,通过辅助制动系统输出第一制动力,并通过驻车制动系统输出第二制动力,包括:
在所述实时车速不小于预设车速时,通过所述辅助制动系统输出所述第一制动力,并通过所述驻车制动系统输出所述第二制动力,其中,所述第一制动力大于所述第二制动力。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述通过所述辅助制动系统输出所述第一制动力,并通过所述驻车制动系统输出所述第二制动力,包括:
根据所述实时车速与所述预设车速间的车速差值,调整所述第一制动力和所述第二制动力,其中,所述第一制动力与所述车速差值正相关,所述第二制动力与所述车速差值负相关。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述实时车速,通过辅助制动系统输出第一制动力,并通过驻车制动系统输出第二制动力,包括:
在所述实时车速小于预设车速时,通过所述辅助制动系统输出所述第一制动力,并通过所述驻车制动系统输出所述第二制动力,其中,所述第一制动力小于所述第二制动力。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述在所述工作状态指示所述主制动系统失效时,通过线控转向系统,调整所述重型汽车的前轮转角不大于第一预设角度之后,所述方法还包括:
检测重型汽车的紧急制动的制动状态,其中,所述制动状态用于指示所述紧急制动是否激活;
在所述制动状态指示所述紧急制动激活时,通过所述辅助制动系统输出第三制动力,并通过所述驻车制动系统输出第四制动力,其中,所述第三制动力是所述辅助制动系统输出的制动力中的最大制动力,所述第四制动力是所述驻车制动系统输出的制动力中的最大制动力。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述实时车速,通过辅助制动系统输出第一制动力,并通过驻车制动系统输出第二制动力,包括:
根据所述实时车速,通过所述辅助制动系统输出所述第一制动力,通过所述驻车制动系统输出所述第二制动力,并通过挂车制动系统输出第五制动力,其中,所述第一制动力、所述第二制动力和所述第五制动力均是根据预先训练的神经网络模型确定的。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述通过线控转向系统,调整所述重型汽车的前轮转角不大于第一预设角度,包括:
通过所述线控转向系统,调整所述重型汽车的前轮转角不大于所述第一预设角度,以使所述重型汽车的质心侧偏角不大于第二预设角度,并且,使所述重型汽车的横摆角不大于第三预设角度,其中,所述第一预设角度是根据预先训练的所述神经网络模型确定的。
8.一种自动驾驶冗余制动控制装置,其特征在于,所述装置包括:
主制动检测模块,用于检测重型汽车的主制动系统的工作状态,以及实时车速,其中,所述工作状态用于指示所述主制动系统是否失效;
前轮转角控制模块,用于在所述工作状态指示所述主制动系统失效时,通过线控转向系统,调整所述重型汽车的前轮转角不大于第一预设角度;
制动力调节模块,用于根据所述实时车速,通过辅助制动系统输出第一制动力,并通过驻车制动系统输出第二制动力。
9.一种电子设备,其特征在于,包括:处理器,以及与所述处理器通信连接的存储器;
所述存储器存储计算机执行指令;
所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令,用于实现如权利要求1至7任一项所述的一种自动驾驶冗余制动控制方法。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令,所述计算机执行指令被处理器执行时,用于实现如权利要求1至7任一项所述的一种自动驾驶冗余制动控制方法。
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