一种汽车自动制动装置和方法与流程

本发明属于汽车安全技术、自动化控制技术领域，特别涉及了一种汽车自动制动装置的设计。

背景技术：

目前汽车的自动刹车技术大多可以分为两种。第一种，利用超声波雷达进行距离测量，当距离小于安全距离时，会进行自动刹车。但是在车速过快时声速测距的提前预警能力就会下降，容易造成较大事故。第二种，利用图像测量装置，比较拍摄到的图像和车身的距离来做出刹车操作。但是由于实际情况中前方障碍物会有很多，利用相机拍摄会使得数据量过大，处理器根本无法做出快速的判断，所以实用性不强。

技术实现要素：

为了解决上述背景技术提出的技术问题，本发明旨在提供一种汽车自动制动装置和方法，克服现有技术存在的缺陷，实现快速、及时的车速自动控制。

为了实现上述技术目的，本发明的技术方案为：

一种汽车自动制动装置，包括主控模块以及分别与之连接的图像识别模块、激光测距模块、语音播放模块、车速测量模块、汽车刹车机构和存储模块；图像识别模块采集汽车前方障碍物尺寸，激光测距模块采集汽车前方障碍物与本车的车距，车速测量模块采集本车当前时刻的车速，主控模块根据图像识别模块、激光测距模块和车速测量模块采集到的数据，控制汽车刹车机构进行减速或紧急制动，同时主控模块驱动语音播放模块播报汽车刹车机构的动作。

基于上述技术方案的优选方案，所述激光测距模块的测量范围是0.5-300m，测量频率是200Hz。

基于上述技术方案的优选方案，所述主控模块采用MSP430型处理器。

基于上述技术方案的优选方案，所述语音播放模块采用ISD系列语音芯片。

基于上述技术方案的优选方案，所述存储模块采用Flash存储器。

本发明还提出了基于上述装置的汽车自动制动方法，包括以下步骤：

(1)图像识别模块采集汽车前方障碍物的尺寸，并传送给主控模块；

(2)激光测距模块采集汽车前方障碍物与本车的车距，并传送给主控模块；

(3)车速测量模块采集本车当前时刻的车速，并传送给主控模块；

(4)主控模块根据激光测距模块采集的车距计算出本车与前方障碍物的相对速度；

(5)主控模块根据本车当前时刻的车速和本车与障碍物的相对速度，计算障碍物的安全尺寸和障碍物与本车的安全距离，并将安全尺寸和安全距离保存入存储模块中；

(6)比较障碍物的实际尺寸与其安全尺寸，若障碍物的实际尺寸未超过安全尺寸，则判断该障碍物是安全的，否则判断该障碍物时非安全的；

(7)主控模块控制激光测距模块忽略安全的障碍物，仅对非安全的障碍物进行测距，若非安全的障碍物与本车的实际车距小于其安全车距，则主控模块控制汽车刹车机构进行减速或紧急制动，同时语音播放模块播报汽车刹车机构的动作；

(8)当非安全的障碍物与本车的实际车距大于等于其安全距离后，主控模块解除对汽车刹车机构之前的控制。

采用上述技术方案带来的有益效果：

本发明通过采集前方障碍物与本车的相对速度以及本车自身车速，计算障碍物的安全尺寸和安全距离，根据安全尺寸筛除不需要关注的障碍物，减小了处理器的数据计算量，提升了运算速度，保证自动控制的可靠性。

附图说明

图1是本发明的结构组成框图。

图2是本发明的安装示意图。

图3是本发明的方法流程图。

标号说明：1、图像识别模块；2、激光测距模块；3、主控模块；4、汽车刹车机构。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的技术方案进行详细说明。

如图1所示，一种汽车自动制动装置，包括主控模块以及分别与之连接的图像识别模块、激光测距模块、语音播放模块、车速测量模块、汽车刹车机构和存储模块。如图2所示，在本实施例中，图像识别模块1可以设置在汽车前挡风玻璃的顶部，激光测距模块2可以有2个，分别设置在汽车前挡风玻璃的两侧，语音播放模块、车速测量模块、存储模块、汽车刹车机构4和主控模块3设置在车内(图2中省略了语音播放模块和车速测量模块)。

图像识别模块采集汽车前方障碍物尺寸，激光测距模块采集汽车前方障碍物与本车的车距，车速测量模块采集本车当前时刻的车速，主控模块根据图像识别模块、激光测距模块和车速测量模块采集到的数据，控制汽车刹车机构进行减速或紧急制动，同时主控模块驱动语音播放模块播报汽车刹车机构的动作。

在本实施例中，所述激光测距模块的测量范围是0.5-300m，测量频率是200Hz。

在本实施例中，所述主控模块采用MSP430型处理器。

在本实施例中，所述语音播放模块采用ISD系列语音芯片。

在本实施例中，所述存储模块采用Flash存储器。

如图3所示，本发明还提出了基于上述装置的汽车自动制动方法，步骤如下：

步骤1：图像识别模块采集汽车前方障碍物的尺寸，并传送给主控模块；

步骤2：激光测距模块采集汽车前方障碍物与本车的车距，并传送给主控模块；

步骤3：车速测量模块采集本车当前时刻的车速，并传送给主控模块；

步骤4：主控模块根据激光测距模块采集的车距计算出本车与前方障碍物的相对速度；

步骤5：主控模块根据本车当前时刻的车速和本车与障碍物的相对速度，计算障碍物的安全尺寸和障碍物与本车的安全距离，并将安全尺寸和安全距离保存入存储模块中；

步骤5：比较障碍物的实际尺寸与其安全尺寸，若障碍物的实际尺寸未超过安全尺寸，则判断该障碍物是安全的，否则判断该障碍物时非安全的；

步骤7：主控模块控制激光测距模块忽略安全的障碍物，仅对非安全的障碍物进行测距，若非安全的障碍物与本车的实际车距小于其安全车距，则主控模块控制汽车刹车机构进行减速或紧急制动，同时语音播放模块播报汽车刹车机构的动作；

步骤8：当非安全的障碍物与本车的实际车距大于等于其安全距离后，主控模块解除对汽车刹车机构之前的控制。

实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。