[发明专利]一种可切换驾驶模式的无人驾驶车辆用制动系统

说明书

本发明提出一种可切换驾驶模式的无人驾驶车辆用冗余制动系统，通过两个驱动舵机的互相检测，实时检测两个制动系统的运行状态，当其中一个出现异常时，另一个驱动舵机触发紧急制动模式，保障制动系统的可靠性；同时，本发明通过舵机输出轴外缘的推块I和连杆与该输出轴配合孔内的推块II的设计，实现了制动过程中扭矩的单向传递，即只能够由制动舵机输出扭矩，由连杆到制动舵机的扭矩无法传递，允许驾驶员可以人为地踩下踏板进行制动，从而实现高可靠性的制动系统人机共驾，提高无人驾驶车辆在试验或测试中的安全性。

技术领域

本发明属于无人驾驶车辆的技术领域，具体涉及一种可切换驾驶模式的无人驾驶车辆用制动系统。

背景技术

现今，汽车行业的发展趋势为清洁化、轻量化以及智能化。随着车辆智能化发展的不断深入，无人驾驶技术已经愈发受到人们的关注和期待。线控底盘设计及控制是无人驾驶车辆的关键技术之一。与传统底盘相比，线控底盘具有如下优点：驱动/转向/制动系统全部采用线控技术，底盘机械系统结构更加简单，底盘布置灵活性进一步提高；无需考虑驾驶员座舱及操作机构设计；底盘拓扑构型更加灵活多变，满足不同功能的无人驾驶车辆需求。

同时，安全性与可靠性始终是无人驾驶车辆的发展过程中需要首先考虑的问题。传统车辆多数仅安装一套制动系统，若制动系统出现故障或运行异常，车辆将失去制动能力，无法在紧急状态下迅速进行制动，极易造成危险事故。因此，如何针对无人驾驶车辆的制动系统进行更高安全性的冗余设计，以保证车辆在自动驾驶时的安全性受到了研究人员的关注；同时，目前无人驾驶车辆技术尚处在起步阶段，环境感知、智能决策、路径规划等技术尚未完全成熟，因此，在无人驾驶车辆的早期测试过程中，十分有必要实现高可靠性的人机共驾，从而允许驾驶员进行人为干预制动动作，提高无人驾驶车辆的安全性。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种可切换驾驶模式的无人驾驶车辆用制动系统，能够自主执行制动并且该制动系统能够实时进行安全自检测，且驾驶员可随时干预进行人为制动。本发明系统能够解决传统制动系统结构复杂、安全可靠性无法保障等问题。

实现本发明的技术方案如下：

一种可切换驾驶模式的无人驾驶车辆用制动系统，包括电源模块、控制器I、控制器II、驱动舵机I、驱动舵机II、连杆I、连杆II、制动踏板和液压制动模块；

电源模块用于为控制器I、控制器II、驱动舵机I和驱动舵机II提供电源；

控制器I接收上层决策系统的指令，发送给驱动舵机I；

驱动舵机I根据接收到的指令旋转相应角度，并带动连杆I转动；

连杆I带动制动踏板向下运动；

制动踏板带动液压制动模块使得无人驾驶车辆制动；

控制器II实时监测控制器I的指令是否发出；若在设定的时间内，控制器I未发出指令，则控制器II发出最大制动力所对应的角度的指令给驱动舵机II；

驱动舵机II转动对应的角度，并带动连杆II转动；

连杆II带动制动踏板向下运动；

制动踏板带动液压制动模块使得无人驾驶车辆制动。

进一步地，控制器II不间断得发出零转角的控制指令，控制器I实时监测控制器II指令是否发出，若在设定的时间内，控制器II未发出指令，则控制器I发出最大制动力所对应的角度的指令给驱动舵机I。

进一步地，所述最大制动力F_m为：