[发明专利]一种车辆紧急制动系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及主动安全技术领域，具体涉及一种基于激光雷达与视觉的自动巡航紧急制动系统。

背景技术

据调查，90％的交通事故是由于驾驶员注意力不集中引起的，而配备了AEB系统(Autonomous Emergency Braking自动制动系统)的车辆可降低27％的事故发生率，并能明显减少事故伤亡，提升汽车行驶安全性。欧盟NCAP宣布从2014年开始，将AEB系统列入汽车安全评级加分项中。但是目前的AEB系统在应对城市低速、城间快速及行人保护中，难以可靠的运行，使得系统的可靠性难以保证。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是实现一种系统运行安全、稳定、可靠，能在城市低速、城间快速及行人保护中很好解决车辆与前车发生碰撞的风险，并且在高速情况下实现自动巡航功能的车辆紧急制动系统。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种车辆紧急制动系统，图像采集单元和雷达采集单元输出所采集的车辆前方障碍物信号至决策控制单元，所述决策控制单元输出控制信号至执行单元，所述执行单元包括油门控制子单元和制动控制子单元。

所述图像采集单元包括固定车内后视镜上采集车辆前方图像信息的相机、以及接收相机图像信号的图像处理单元，所述图像处理单元输出前方障碍物距离和障碍物类别信号至决策控制单元。

所述雷达采集单元包括固定在车辆前保险杠上的激光雷达、以及接收激光雷达信号的雷达信号处理单元，所述雷达信号处理单元输出前方障碍物距离和障碍物速度信号至决策控制单元。

所述激光雷达固定在前保险杠中间位置，且所述激光雷达的离地间隙为40-60cm，所述激光雷达的雷达波中轴线与车辆中轴线平行。

所述车辆紧急制动系统设有为决策控制单元供电的电源单元，以及安装车内与决策控制单元通信的人机交互单元，所述人机交互单元包括显示子单元、报警子单元和命令输入子单元。

所述决策控制单元通过车辆CAN总线获取车辆状态信号，所述车辆状态信号包括车外环境信号、当前车速信号和制动单元报警信号。

一种基于所述的车辆紧急制动系统的控制方法：

步骤1、系统启动；

步骤2、图像采集单元和雷达采集单元同时、实时获取前方障碍物距离信号S1，并将信号S1输送至决策控制单元；

步骤3、比较图像采集单元和雷达采集单元获取的信号S1，若误差在设定范围内则执行下一步，若误差在设定范围之外则返回步骤2；

步骤4、将S1与设定的安全距离S进行比较，若S1大于等于S则返回步骤2，若S1小于S则决策控制单元发送命令给执行单元执行车辆紧急制动。

当行车行驶速度达到预设自动巡航车速以上时，若驾驶员松开油门，则系统控制车辆进入巡航模式，所述巡航模式保持当前车速，并循环执行步骤2至步骤4。

所述安全距离S为动态定义值乘以环境系数，所述动态定义值随着前方障碍物速度增加而增大，同时随当前车速增加而增大，系统根据雷达采集单元获取前方障碍物，以及CAN总线获取的当前车速信号获取当前安全距离S；所述环境系数由车外环境信号决定，若车外环境为安全状态则环境系数为1，若车外环境为非安全状态则环境系数大于1，所述车外环境信号由系统通过CAN总线获取。

所述步骤4中，若S1小于S同时由决策控制单元发出报警；若系统运行过程中，连续由步骤3返回步骤2的循环次数超过设定值，则关闭系统并报警。

本发明通过视觉和激光雷达技术相融合，使得车辆、人员的检测、跟踪更准确，以及各种天气状况下的安全问题得到更好保证，减少了交通事故，提高了安全性并减轻驾驶者的精神压力，系统能够在高速下实现自动巡航功能，并在发生危险的情况下主动实施制动，当发生碰撞危险时，采取紧急制动，能够同时解决了车辆自动巡航及碰撞问题。

附图说明

下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为车辆紧急制动系统框图；

图2为车辆紧急制动系统安装示意图；

上述图中的标记均为：10、车辆紧急制动系统；11、决策控制单元；12、图像采集单元；121、相机；122、图像处理单元；13、雷达采集单元；131、激光雷达；132、雷达信号处理单元；14、人机交互单元；15、电源供给单元；20、执行单元；30、车辆状态。

具体实施方式