本发明公开了一种用于车辆智能刹车系统及其控制方法，该系统由探测单元模块、数据处理单元模块、控制单元模块和刹车执行单元模块组成；所述的探测单元模块负责收集路面的信息；所述的数据处理单元模块是处理探测器收集的速度和距离数据，危险目标识别；所述的控制单元模块是实现报警和智能刹车；所述的刹车执行单元模块是刹车至静止的执行单元，接收单元模块电信号，驱动刹车机构运动。一改传统上单纯依靠司机主观上判断危险目标的策略，使刹车系统智能化，第一使得刹车系统更加可靠及时，第二提前调节，寻求最好的制动加压方式，减少摩擦片的摩擦磨损，延长了制动器的寿命。
1.一种用于车辆智能刹车系统，其特征在于：该系统由探测单元模块、数据处理单元模块、控制单元模块和刹车执行单元模块组成；其中，所述的探测单元模块负责收集路面的信息，包括车辆的实时速度和前方障碍物的距离，实现车辆对环境的感知，为数据处理单元模块提供数据；探测器使用的设备有速度传感器、红外传感器和超声测距传感器，多种设备组合使用，保证了数据的实时性和可靠性；
所述的数据处理单元模块是对探测器收集的速度和距离数据存储和计算，进行危险目标识别，如若为危险目标，则立即将电信号传递给控制单元模块；
所述的控制单元模块根据数据处理单元传递来的信号，制定决策动作，从而实现智能刹车，在此过程中系统进行报警；
所述的刹车执行单元模块是刹车至静止的执行单元，接收控制单元模块电信号，进而驱动执行部件进行加压动作；
所述的探测单元模块需要收集的数据包括车速，障碍物距离、高度和移动速度；
危险目标识别策略：首先，判断障碍物相对车辆的位置、速度和高度，然后结合车辆车速进行判断；若障碍物速度为0，障碍物不可移动，位置处于车辆正前方，且高度为1m，则为危险目标，应立即减速；若障碍物速度为5m/s，且其速度方向和车辆的速度为垂直关系，以当前车速时候到达水平位置的时候，障碍物不在车辆行驶的正前方，则该目标不危险，但为了保险起见，会进行减速，但不会紧急制动；
所述的控制单元模块对危险目标制定了3种基本制动策略，分别是直线制动、指数制动、对数制动，可以实现单一策略或多种策略组合制动，有效的减少摩擦片的磨损，保护制动器；
报警系统包括两部分：第一部分通过扬声器提醒车辆司机，第二部分通过尾灯提醒后面的车辆；
该用于车辆智能刹车系统采用智能加载的方式，根据不同要求加载压力，有效的降低摩擦片的磨损，延长了制动器寿命；
该用于车辆智能刹车系统使得刹车不再单单依靠司机本身的判断和反应，使得制动更加高效，可以有效降低事故率。
2.一种车辆智能刹车系统的控制方法，利用权利要求1所述的车辆智能刹车系统，其特征在于：所述的控制方法步骤如下：步骤(1)、车辆启动，系统开始初始化，包括设备测试和校正、内存分配和基本参数配置；
步骤(2)、探测器数据读取，在系统指定的时间内，获取前方障碍物的相关信息，包括车速，障碍物距离、高度、移动速度；
步骤(3)、对障碍物进行识别是否是危险目标，如若不是退回到步骤(2)，如若是将电信号传递给控制单元模块，制定制动策略，并进行预警，将信息传递给车辆司机和后面车辆；
步骤(4)、控制单元将电信号传递给刹车执行单元模块，使其驱动执行机构进行制动器制动命令。
一种用于车辆智能刹车系统及其控制方法
技术领域
[0001] 本发明属于车辆刹车技术领域，特别涉及一种用于车辆智能刹车系统及其控制方法。
背景技术
[0002] 随着国内车辆越来越多，交通事故频发，因刹车问题造成灾祸更是屡见不鲜。车辆在车道上行驶，路况无法预知，人的警觉性有限，对一些潜在的危险无法预知，因而一种智能刹车系统应运而生，既能有效的减速，又能很好的保护摩擦片减少磨损，提前预警，避免了更重交通事故的发生。
[0003] 传统的刹车制动，主要有以下几个缺点：第一是过分依赖于司机的判断，而当今社会司机极易出现疲劳驾驶，造成判断力低下；第二刹车极易失灵，传统的急刹车，司机直接一脚到底，对摩擦片损害严重。
发明内容
[0004] 本发明要解决的技术问题为：是为了克服现有技术的上述缺陷，提出了一种用于车辆智能刹车系统及其控制方法，既能有效的减速，又能很好的保护摩擦片减少磨损，提前预警，避免了更重交通事故的发生。
[0005] 本发明采用的技术方案为：一种用于车辆智能刹车系统，该系统由探测单元模块、数据处理单元模块、控制单元模块和刹车执行单元模块组成；其中，
[0006] 所述的探测单元模块负责收集路面的信息，包括车辆的实时速度和前方障碍物的距离，实现车辆对环境的感知，为数据处理单元模块提供数据；所述的探测器使用的设备有速度传感器、红外传感器和超声测距传感器，多种设备组合使用，保证了数据的实时性和可靠性；
[0007] 所述的数据处理单元模块是对探测器收集的速度和距离数据存储和计算，进行危险目标识别，如若为危险目标，则立即将电信号传递给控制单元模块；
[0008] 所述的控制单元模块根据数据处理单元传递来的信号，制定决策动作，从而实现智能刹车，在此过程中系统进行报警；
[0009] 所述的刹车执行单元模块是刹车至静止的执行单元，接收控制单元模块电信号，进而驱动执行部件进行加压动作。
[0010] 其中，所述的探测单元模块需要收集的数据包括车速，障碍物距离、高度和移动速度。
[0011] 其中，所述的危险目标识别策略：首先，判断障碍物相对车辆的位置、速度和高度，然后结合车辆车速进行判断；例如，若障碍物速度为0，障碍物不可移动，位置处于车辆正前方，且高度为1m，则为危险目标，应立即减速；若障碍物速度为5m/s，且其速度方向和车辆的速度为垂直关系，以当前车速时候到达水平位置的时候，障碍物不在车辆行驶的正前方，则该目标不危险，但为了保险起见，会进行减速，但不会紧急制动。
[0012] 其中，所述的控制单元模块对危险目标制定了3种基本制动策略，分别是直线制动、指数制动、对数制动，可以实现单一策略或多种策略组合制动，可以有效的减少摩擦片的磨损，保护制动器。
[0013] 其中，所述的报警系统包括两部分：第一部分通过扬声器提醒车辆司机，第二部分通过尾灯提醒后面的车辆。
[0014] 所述的系统运行流程，步骤如下：
[0015] 步骤(1)、车辆启动，系统开始初始化，包括设备测试和校正、内存分配和基本参数配置；
[0016] 步骤(2)、探测器数据读取，在系统指定的时间内，获取前方障碍物的相关信息，包括车速，障碍物距离、高度、移动速度；
[0017] 步骤(3)、对障碍物进行识别是否是危险目标，如若不是退回到步骤(2)，如若是将电信号传递给控制单元模块，制定制动策略，并进行预警，将信息传递给车辆司机和后面车辆；
[0018] 步骤(4)、控制单元将电信号传递给刹车执行机构驱动单元模块，使其驱动液压缸等执行机构进行制动器制动命令。
[0019] 本发明与现有技术相比的优点在于：
[0020] (1)、本发明采用智能加载的方式，根据不同要求加载压力，有效的降低摩擦片的磨损，延长了制动器寿命；
[0021] (2)、本发明设计的智能刹车系统，使得刹车不再单单依靠司机本身的判断和反应，使得制动更加高效，可以有效降低事故率。
附图说明
[0022] 图1为本发明系统平台模块；
[0023] 图2为本发明数据单元模块处理逻辑；
[0024] 图3为本发明控制单元模块控制策略；
[0025] 图4为本发明系统运行流程。
具体实施方式
[0026] 为了清楚说明本方案的技术特点，下面通过一个具体的实施方式，并结合其附图对本方案进行阐述。
[0027] 本发明一种用于车辆智能刹车系统，该系统由探测单元模块、数据处理单元模块、控制单元模块和刹车执行单元模块组成，如图1所示；
[0028] 所述的探测单元模块负责收集路面的信息，包括车辆的实时速度和前方障碍物的距离，实现车辆对环境的感知，为数据处理单元模块提供数据；所述的探测器使用的设备有速度传感器、红外传感器和超声测距传感器，多种设备组合使用，保证了数据的实时性和可靠性；所述的探测单元模块需要收集的数据包括车速，障碍物距离、高度、移动速度；
[0029] 所述的数据处理单元模块是对探测器收集的速度和距离数据存储和计算，进行危险目标识别，如图2所示，如若为危险目标，则立即将电信号传递给控制单元模块；所述的危险目标识别策略：如图2所示，图中有A、B、C、D和E五个点表示探测单元模块探测范围内的目标体，分别代表五种情况。其中，A处于I区，以一定的速度垂直移向车辆；B处于Ⅱ区(车的正前方)，以一定的速度向右继续前进；C处于Ⅲ区，同样向右行驶；D处于Ⅱ区，无初始速度；E处于I区，和车辆行驶速度方向相反；对于I区的目标物采取的判断方式是其有无向右速度分量，例如A和E，很显然A有E没有，A为危险目标，E则不是；对于Ⅱ区目标物，D随没有向右的速度，但其处于车辆行驶的正前方，因而为危险目标；至于B的判断，需要把B横跨一个车宽所需的时间和车辆到达B点位置进行比较，若前者大，定义为危险目标，反之，B非危险目标；对于Ⅲ区目标物，则和I区的决策原理一致，不同的是：目标物是否有向左的分速度，对于C显然没有，因而不是危险目标；
[0030] 所述的控制单元模块根据数据处理单元传递来的信号，制定决策动作，从而实现智能刹车，在此过程中系统进行报警；所述的控制单元模块对危险目标制定了3种基本制动策略，分别是直线制动、指数制动、对数制动，可以实现单一策略或多种策略组合制动，可以有效的减少摩擦片的磨损，保护制动器；其中，所述的直线制动、指数制动和对数制动指的的加载制动力的方式；控制单元模块接收到来自数据处理单元模块的危险目标的电信号后，控制系统进行预警，根据I区和Ⅱ区信息，采取如图3所示的制动决策，并根据距离和车行进的速度，选取合适的参数，并将其传递给刹车系统驱动单元；
[0031] 所述的刹车执行单元模块是刹车至静止的执行单元，接收控制单元模块电信号，进而驱动液压缸等执行部件进行加压动作；所述的报警系统包括两部分：第一部分通过扬声器提醒车辆司机，第二部分通过尾灯提醒后面的车辆；
[0032] 所述的系统运行流程，如图4所示，步骤如下：
[0033] 步骤(1)、车辆启动，系统开始初始化，包括设备测试和校正、内存分配和基本参数配置；
[0034] 步骤(2)、探测器数据读取，在系统指定的时间内，获取前方障碍物的相关信息，包括车速，障碍物距离、高度、移动速度；
[0035] 步骤(3)、对障碍物进行识别是否是危险目标，如若不是退回到步骤(2)，如若是将电信号传递给控制单元模块，制定制动策略，并进行预警，将信息传递给车辆司机和后面车辆；
[0036] 步骤(4)、控制单元将电信号传递给刹车执行机构驱动单元模块，使其驱动液压缸等执行机构进行制动器制动命令。
[0037] 本发明并不仅限于上述具体实施方式，本领域普通技术人员在本发明的实质范围内做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
