[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

说明书

技术领域

本发明涉及车辆的制动控制领域，尤其涉及到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。

背景技术

用于车辆试验的自动驾驶机器人是一种安装在驾驶室内，在汽车试验中代替人类驾驶员 进行操作的工业机器人。

自从1994年日本小野测器株式会社研制成功世界上第一台自动驾驶机器人以来，德国 SCHENCK公司、STAHLE公司、大众汽车公司，英国MIRA公司、Froude Consine公司、 Anthony Best Dynamics公司以及美国克莱斯勒公司都研制出用于汽车性能试验用的自动 驾驶机器人。在国内，东南大学与跃进集团技术中心联合研制成功的拥有自主知识产权的 DNC-I、DNC-II型自动驾驶机器人。自动驾驶机器人可以应用于道路工况试验和转鼓排 放试验上。同时，还可以用于各种样车试验。在室外的道路试验中，制动机器腿是保障车辆 安全的一个主要部分，具有重要的研究意义。

对于装有ABS的车辆来说，自动驾驶机器人紧急制动过程中只需要通过制动机器腿简单 的将制动踏板踩到底即可，且一般不会出现车辆跑偏、甩尾等危险情况。但对于未装ABS的 车辆而言，此种制动方式会导致车辆制动距离较长，且无法保证车辆制动过程中的方向稳定 性。

申请号为97242226的实用新型专利公开了一种机械式机动车制动点刹器，该点刹器由 气缸、活塞、压缩缓冲弹簧组成。该点刹器可以刚性串联在制动踏板上，通过气缸的多次泻 流使制动蹄在脚踏力失压时复位，从而达到点刹的功效。这是一种机械的控制装置，它可以 在一定程度上缩短制动距离、防止车轮抱死。但是由于该点刹器依靠已经加工好的机械结构 来减压，泻流孔直径已经固定，并且没有车轮及制动踏板的反馈信号(即其为开环控制)， 因此将这种点刹器应用到自动驾驶机器人中时，无法在各种不同的行驶条件下均达到比较理 想的效果、不能根据车辆状态的不同实时调整控制方案，在制动过程中只能完全重复相同的 过程。

发明内容

本发明目的是提供一种用于车辆自动驾驶机器人紧急制动过程的控制装置与控制方法， 主要用于自动驾驶机器人驾驶无ABS车辆的紧急制动过程，通过进行类似于点刹的制动过程 来达到在不出现跑偏等危险状态的情况下尽可能的缩短制动距离，维持制动时车辆方向稳定 性的目的。

本发明用于车辆自动驾驶机器人的紧急制动控制装置，包括车辆运行状态检测单元、控 制单元和执行单元。

所述执行单元是本发明紧急制动控制装置的执行器件，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，将交流伺服电机作为驱动电机固定安装在安装板上。丝 杠两端均套接有一个支承架，丝杠可在支承架中自由转动。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、滑移率、参考车速和轮速差百分比。

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。

基于上述紧急制动控制装置的控制方法，通过4个步骤来完成：

步骤1：系统初始化；