[发明专利]一种纯电动无人车的紧急制动电路系统

说明书

本发明提出一种纯电动无人车的紧急制动电路系统，包括监测制动系统和冗余制动系统，监测制动系统和冗余制动系统是两套近乎独立的系统，二者供电电源相互独立，制动执行机构相互独立，监测制动系统的制动执行机构为线控制动系统，冗余制动系统的制动执行机构为气动制动系统；监测制动系统与冗余制动系统的控制器互相监测，当任何一个子系统出现工作故障时，另一个子系统将进行紧急制动以保证无人车的行驶安全性；同时，各子系统对各自系统内部进行监测，当出现供电电压过低或者电压丢失的异常情况时，该子系统将进行紧急制动以使无人车停止；本发明可以显著提高纯电动无人车的制动系统可靠性及冗余性，从而大幅提高无人车的整车安全性。

技术领域

本发明属于纯电动无人车的技术领域，具体涉及一种纯电动无人车的紧急制动电路系统。

背景技术

无人车是指具有自主行为能力并完全省略人类驾驶机构的车辆，其具有智能化、线控化、机器人化的特点，其使用目的为替代人类执行作业任务，包括打击、作战、巡逻、侦察、物流、运输、摆渡、配送等任务，在民用或军用领域具有广阔应用前景。在我国中国制造2025、新一代人工智能发展规划、新一代陆军装备发展等国家战略中，无人车都成为了民用及军用车辆领域的重要发展方向，被认为将改变未来人类生活方式及新一代陆军装备作战形式，对我国国民经济发展与国防安全建设具有重要战略意义。

与传统车辆相比，无人车的总体构型、布局形式、控制系统、执行机构等都完全不同，因此，无人车的研发对车辆总体设计、动力学与控制等理论与技术提出了巨大的挑战。无人车完全省略人类操作机构，因此，其底盘必须采用全线控架构，即转向系统、驱动系统及制动系统完全由电子控制系统控制，实现完全的线控转向、线控驱动及线控制动。线控制动系统是无人车全线控底盘各子系统中的重要部分，其必须保证无人车在自主行驶状态下可以准确的进行减速并跟随目标行驶速度，同时，其还必须保证无人车在自主行驶状态下的安全性，即在危险工况下自动使车辆进行紧急制动。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种纯电动无人车的紧急制动电路系统，该系统以预防为辅，检测为主，将常规制动与冗余制动相结合，能够提高电动无人车的安全性，减少事故发生。

实现本发明的技术方案如下：

一种纯电动无人车的紧急制动电路系统，包括：监测制动系统和冗余制动系统；

监测制动系统包括整车控制器、整车低压电源、整车开关、安全回路以及制动系统；

整车低压电源为整车控制器和制动系统供电，整车控制器实时监测安全回路、整车开关和制动系统中传感器的状态，当出现异常情况时，整车控制器给制动系统下发紧急制动指令，使得纯电动无人车制动；

整车控制器实时监测整车低压电源和制动系统中的舵机电源，当整车低压电源异常或者舵机电源异常，整车控制器会发送报错指令给冗余制动系统；

冗余制动系统包括冗余电源、冗余整车控制器和气动制动系统；

冗余电源为冗余整车控制器和气动制动系统供电，当冗余整车控制器接收到监测制动系统的整车控制器传来的报错，冗余整车控制器控制气动制动系统使得纯电动无人车的紧急制动。

进一步地，所述安全回路、整车开关和制动系统中传感器的异常情况为安全回路处于断开或整车开关中的低压开关或无人开关打开或传感器的实时反馈数据超出阈值。

进一步的，气动制动系统包括常闭电磁阀、气缸、制动主缸、制动油路、制动卡钳和制动盘；

当冗余电源异常断电时，常闭电磁阀断开，气缸推动制动主缸控制制动油路的压力，从而使得制动卡钳摩擦制动盘实行紧急制动。

进一步地，整车控制器通过电路板实现紧急制动的控制，该电路板包括：4个74LS74触发器K1-K4和9个逻辑电路的与或门K5-K13；