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技术领域

本发明涉及电子液压制动技术领域，具体涉及一种基于电子液压 制动的前向防碰撞方法及系统。

背景技术

电子液压制动系统(ElectronicHydraulicBrake，简称EHB)和车辆 前向防碰撞系统都是主动安全技术的重要组成部分。EHB系统作为 线控制动的代表性产品之一，具有可控性好、响应速度快的特点。它 主要包括制动踏板单元、电子控制单元ECU(整合了压力控制单元 HCU)、及一系列的传感器，制动踏板和制动器之间的液压连接是断 开的，驾驶员的操作意图以电信号的形式传递到电控单元，驱动液压 执行器完成最优制动操作。由于电信号传递迅速，大大缩短了建压时 间，缩短了制动距离，安全性较高。

EHB系统能使驾驶员从各种繁琐操作中解放出来，提高了车辆 的操纵稳定性和安全性。但是EHB系统仅仅在驾驶员踩下制动踏板 后才能完成制动操作，踩下制动踏板的快慢又受驾驶员反应时间长短 的影响(驾驶员反应时间一般为0.3-1s)。更为严重的是，如果驾驶员 注意力不集中或者操作失误，危险还是难以避免。究其原因，是因为 在驾驶员来不及反应或者操作失误的情况下，EHB系统不能实时监 控危险的存在并作出相应的制动动作，从而无法从根本上来避免危险 的发生。

传统的车辆前向防碰撞方法，一方面只在危险等级较高时发出碰 撞预警，通常是简单的灯光闪烁或者蜂鸣声，这些传递的信息相对较 少；另一方面，传统的前向防碰撞方法只考虑了对驾驶员进行预警， 并没有对车辆周边的行人进行预警。而传统的前向防碰撞系统受传统 制动系统结构和原理的限制，反应速度有限，对介入时机的控制存在 较大的误差，不能及时实施制动，安全性较低。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种能主动制动，并可对驾 驶员和行人进行预警，安全性较高的基于电子液压制动的前向防碰撞 方法及系统。

对于本发明一种基于电子液压制动的前向防碰撞方法，其技术方 案为，包括以下步骤：

S1：采集自车与目标车辆的实时车距s、目标车辆车速v₂、目标 车辆加速度a₂；

S2：根据自车与目标车辆的实时车距s、目标车辆车速v₂、目标 车辆加速度a₂，计算出预碰撞时间t，并根据预碰撞时间t判断碰撞 的危险程度等级；

S3：根据不同的危险程度等级发送警示和/或制动指令；

S4：根据输入的警示和/或制动指令进行警示和/或制动。

进一步的，所述S2中，预碰撞时间t的计算公式为：

其中：s为自车与目标车辆的实时车距，t为预碰撞时间，v₁为 从CAN线上读取的自车车速，v₂为目标车辆车速，a₁为从CAN 线上读取的自车加速度，a₂为目标车辆加速度，为同步附着系数， g为重力加速度。

进一步的，所述S2中，危险程度等级分为无危险、危险程度低、 危险程度较高、危险程度高、危险程度极高五个等级，所述危险程度 等级根据时间门限值t1、t2、t3、t4进行区分；

当预碰撞时间t小于时间门限值t1时，判断为危险程度极高；

当预碰撞时间t在时间门限值t1-t2之间时，判断为危险程度高；

当预碰撞时间t在时间门限值t2-t3之间时，判断为危险程度较高；

当预碰撞时间t在时间门限值t3-t4之间时，判断为危险程度低；

当预碰撞时间t大于时间门限值t4时，判断为无危险。

进一步的，所述S3中，

当判断为无危险时，不作处理；

当判断为危险程度低时，输出图像警示指令；

当判断为危险程度较高时，输出图像警示指令和声音警示指令；

当判断为危险程度高时，输出图像警示指令、声音警示指令、施 加制动力指令；

当判断为危险程度极高时，输出图像警示指令、声音警示指令、 施加制动力指令、降低发动机输出扭矩指令。

进一步的，所述S3中，当接收到踩下踏板信号时，根据踏板的开 合角度输出施加制动力指令和降低发动机输出扭矩指令，同时停止图 像警示指令和声音警示指令的输出。

进一步的，所述S4中，所述警示包括针对驾驶员的图像警示和针 对行人的声音警示。

对于本发明一种用于实施基于电子液压制动的前向防碰撞方法的 系统发，其技术方案为，包括：

环境感知单元：用于采集自车与目标车辆的实时车距s、目标车辆 车速v₂、目标车辆加速度a₂，并将采集的信息输出至危险判断单元；

危险判断单元：根据环境感知单元输入的自车与目标车辆的实时 车距s、目标车辆车速v₂、目标车辆加速度a₂，计算出预碰撞时间t， 并根据预碰撞时间t判断碰撞的危险程度等级，将得到的危险程度等 级信息发送给电子控制单元；

电子控制单元：根据不同的危险程度等级向执行单元发送警示和/ 或制动指令；

执行单元：接收电子控制单元指令，根据指令进行警示和/或制动。

进一步的，所述执行单元包括：

仪表控制单元：用于图像警示；

喇叭系统：用于声音警示；

制动机构执行器：用于对车辆主动施加制动力；

发动机控制器：控制发动机输出扭矩。

进一步的，还包括踏板单元，所述踏板单元输出踩下踏板信号至 电子控制单元。

本发明的有益效果：基于电子液压制动系统，响应速度快，建压 迅速，对系统的介入时机控制更为精准，在保证安全的条件下，驾驶 员制动受干扰程度将会大大减小，提高了制动过程中车辆的舒适性和 行驶的稳定性。可根据路况实时判断是否有碰撞危险，若有碰撞危险， 当驾驶员踩下踏板时，会以驾驶员的意图为准，不会干扰驾驶员的判 断；当驾驶员无动作时，可实现主动制动，很好的避免了EHB系统 中因驾驶员来不及反应或者操作失误所带来的危险，安全性能进一步 增加。除了对驾驶员进行危险警示，本发明还在危险程度高或者极高 时，控制喇叭系统提示行人危险的存在，保障了车辆周边行人的安全。

附图说明

图1为本发明模块连接图；

图2为本发明控制流程图；

图3为本发明危险程度与预碰撞时间曲线图；

图中：1—环境感知单元，2—危险判断单元，3—电子控制单元， 4—执行单元，401—仪表控制单元，402—喇叭系统，403—制动机构 执行器，404—发动机控制器，5—踏板单元。

具体实施方式

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据本发明的具 体实例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，本发明包括环境感知单元1、危险判断单元2、电子 控制单元3、执行单元4和踏板单元5。

如图2所示，本发明控制流程包括以下步骤：

S1：环境感知单元1采集自车与目标车辆的实时车距s、目标车 辆车速v₂、目标车辆加速度a₂等，并将采集的信息输出至危险判断单 元2。

S2：危险判断单元2接收环境感知单元1采集的所有数据，并从 CAN总线上读取自车的速度v₁和加速度a₁等相关信息，计算出预碰 撞时间t，根据预碰撞时间t判断碰撞的危险程度等级。其计算公式 为：

式中：s为自车与目标车辆的实时车距，t为预碰撞时间，v₁为 从CAN线上读取的自车车速，v₂为目标车辆车速，a₁为从CAN 线上读取的自车加速度，a₂为目标车辆加速度，为同步附着系数。 危险判断单元2将危险程度等级分为无危险、危险程度低、危险程度 较高、危险程度高、危险程度极高五个等级，危险程度等级根据时间 门限值t1、t2、t3、t4进行区分。如图3所示，当预碰撞时间t小于 时间门限值t1时，危险判断单元2向电子控制单元3输出危险程度 极高信号；当预碰撞时间t在时间门限值t1-t2之间时，危险判断单 元2向电子控制单元3输出危险程度高信号；当预碰撞时间t在时间 门限值t2-t3之间时，危险判断单元2向电子控制单元3输出危险程 度较高信号；当预碰撞时间t在时间门限值t3-t4之间时，危险判断 单元2向电子控制单元3输出危险程度低信号；当预碰撞时间t大于 时间门限值t4时，危险判断单元2向电子控制单元3输出无危险信 号。

S3：电子控制单元3根据不同的危险程度等级向执行单元4发送 警示和/或制动指令。执行单元4包括仪表控制单元401、喇叭系统 402、制动机构执行器403、发动机控制器404。电子控制单元3是基 于电子液压制动系统的控制算法扩展而来，它能根据不同的危险程度 等级向执行单元4发送警示和/或制动指令。当电子控制单元3接收 到危险判断单元2输入的无危险信号时，不作处理；当电子控制单元 3接收到危险判断单元2输入的危险程度低信号时，向仪表控制单元 401输出图像警示指令；当电子控制单元3接收到危险判断单元2输 入的危险程度较高信号时，向仪表控制单元401输出图像警示指令， 向喇叭系统402输出声音警示指令；当电子控制单元3接收到危险判 断单元2输入的危险程度高信号时，向仪表控制单元401输出图像警 示指令，向喇叭系统402输出声音警示指令，向制动机构执行器403 输出施加制动力指令；当电子控制单元3接收到危险判断单元2输入 的危险程度极高信号时，向仪表控制单元401输出图像警示指令，向 喇叭系统402输出声音警示指令，向制动机构执行器403输出施加制 动力指令，向发动机控制器404输出降低发动机输出扭矩指令。当电 子控制单元3接收到踏板单元5输出的踩下踏板信号时，认为驾驶员 采取了主动制动，此时电子控制单元3不向仪表控制单元401和喇叭 系统402输出指令，而是根据踏板的开合度向制动机构执行器403输 出施加制动力指令，向发动机控制器404施加降低发动机输出扭矩指 令，具体的制动力大小和输出扭矩大小与踏板的开合角度相对应。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，应当指出，任何熟悉本 领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或 替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。