[发明专利]用于车辆自动驾驶机器人的紧急制动控制装置与控制方法

权利要求书

1.用于车辆自动驾驶机器人的紧急制动控制装置，其特征在于：包括车辆运行状态检测 单元、控制单元和执行单元；

所述执行单元包括制动机器腿、踏板连接板、驱动电机、丝杠以及安装板；其中，驱动 电机固定安装在安装板上；丝杠上有支承架，支承架固定在安装板上，通过支承架使丝杠与 安装板相对定位；丝杠的一端与驱动电机的输出轴连接；制动机器腿的一端与滑块铰接，滑 块与丝杠上螺纹套接的丝杠螺母固定；制动机器腿的另一端与踏板连接件铰接，踏板连接件 用来与车辆内部制动踏板固连；

所述车辆运行状态检测单元为轮速传感器；轮速传感器安装在每个车轮上，用来获取各 个车轮轮速信息，并将其发送到控制单元；

所述控制单元用来接收轮速传感器发送的车轮轮速信息，并对车轮轮速信息进行分析与 处理，获得当前车辆的运行状态，包括：当前车轮轮速、参考车速、滑移率和轮速差百分比；

所述轮速差百分比i通过下述公式获得：

i=max(ω)-min(ω)max(ω)]]>

式中，max(ω)为各车轮轮速中的最大值，min(ω)为各车轮轮速中的最小值。

2.如权利要求1所述的用于车辆自动驾驶机器人的紧急制动控制装置，其特征在于：所 述滑块的一侧设置有光电开关，光电开关与安装板固定，光电开关与滑块间设置有遮光片， 通过光电开关的通断判断车辆内制动踏板是否位于初始位置。

3.如权利要求1所述的用于车辆自动驾驶机器人的紧急制动控制装置，其特征在于： 所述制动机器腿为n段，各段间采用螺纹连接，n为正整数。

4.如权利要求1所述的用于车辆自动驾驶机器人的紧急制动控制装置，其特征在于： 所述驱动电机为交流伺服电机。

5.基于权利要求1所述用于车辆自动驾驶机器人的紧急制动控制装置的控制方法，其特 征在于：通过4个步骤来完成：

步骤1：系统初始化；

将控制单元中存在的数据清除，并在控制单元中设定车轮滑移率S₁和S₂作为主门限值， 设定车轮轮速差百分比值i₁和i₂作为辅助门限值；其中，S₁＜S₂，i₁＜i₂；

步骤2：通过控制单元实时接收轮速传感器发送的车轮轮速脉冲信号，并对车轮轮速脉冲 信号进行分析与处理，实时获得当前车辆的车轮轮速、参考车速、滑移率和轮速差百分比；

步骤3：控制单元接收到驾驶机器人发送的紧急制动命令后，进行车辆的紧急制动；

控制单元控制驱动电机转动，使制动机器腿推动制动踏板，制动压力增加，各车轮开始 减速，且滑移率开始增大，并且各个车轮间产生轮速差；当各车轮滑移率中的最大值S未超 过门限值S₁，且轮速差百分比未超过门限值i₁时，则通过控制单元控制驱动电机，使制动机 器腿保持以速度v₁踩下制动踏板；

步骤4：通过控制单元判断制动过程中车辆的状态，完成对车辆的制动控制；

当各车轮滑移率中的最大值S超过门限值S₁，而轮速差百分比未超过门限值i₁，或者车轮 滑移率中的最大值S未超过门限值S₁而轮速差百分比超过门限值i₁时，控制单元控制制动机器 腿以速度v₂踩下制动踏板；

当各车轮滑移率中的最大值S超过门限值S₂，且轮速差百分比未超过门限值i₁，或者车轮 滑移率中的最大值S未超过门限值S₁而轮速差百分比超过i₂时，控制单元控制制动机器腿以 速度v₄踩下制动踏板；

当各车轮滑移率中的最大值S超过门限值S₁而未超过S₂，且轮速差百分比超过门限值i₁未 超过i₂时，控制单元控制制动机器腿以速度v₃踩下制动踏板；

当各车轮滑移率中的最大值S超过门限值S₁而未超过S₂，且轮速差百分比超过门限值i₂， 或者车轮滑移率中的最大值S超过门限值S₂而轮速差百分比超过门限值i₁未超过i₂时，控制单 元控制制动机器腿以速度v₅踩下制动踏板；

当各车轮滑移率中的最大值S超过门限值S₂而且轮速差百分比也超过门限值i₂时，控制单 元控制制动机器腿以大小为v₆的速度松开制动踏板。