车辆制动系统和车辆制动方法与流程

文档序号:32070162发布日期:2022-11-05 02:04阅读:90来源:国知局
车辆制动系统和车辆制动方法与流程

1.本发明涉及车辆制动技术领域,特别是涉及一种车辆制动系统和车辆制动方法。


背景技术:

2.目前随着城市高速公路和汽车行业发展得越来越好,人们驾驶出行的距离更远,连续驾驶的时间也更长,使得高速公路的交通事故率不断上升。由于通常汽车在高速上行驶时的车速都较高,即使驾驶员及时发现危险并采取紧急制动措施,但受制于车辆自身最小制动距离,往往也难以避免严重交通事故的发生。因此,需要特殊的系统来保证车辆在特殊情况下具有及时制动减速的能力。


技术实现要素:

3.基于此,有必要针对在车速较高时难以及时实现紧急制动的问题,提供一种车辆制动系统和车辆制动方法。
4.一种车辆制动系统,包括第一监测模块,用于获取车辆在第一方向上的第一环境信息;第二监测模块,用于获取所述车辆在第二方向上的第二环境信息;控制模块,分别与所述第一监测模块和所述第二监测模块相连接,用于获取车辆行驶状态信息,在所述车辆行驶状态信息满足预设条件时,发出制动信号;所述车辆行驶状态信息包括所述第一环境信息和所述第二环境信息;制动模块,与所述控制模块相连接,用于根据所述制动信号向第三方向打开降落伞。
5.在其中一个实施例中,所述第一监测模块包括第一测距传感器,与所述控制模块相连接,用于获取车辆与所述第一方向上的障碍物之间的第一距离信息;第一摄像单元,与所述控制模块相连接,用于获取所述第一方向上的第一影像信息;所述第一环境信息包括第一距离信息和第一影像信息。
6.在其中一个实施例中,所述第二监测模块包括第二测距传感器,与所述控制模块相连接,用于获取车辆与所述第二方向上的障碍物之间的第二距离信息;第二摄像单元,与所述控制模块相连接,用于获取所述第二方向上的第二影像信息;所述第二环境信息包括第二距离信息和第二影像信息。
7.在其中一个实施例中,所述制动模块包括降落伞;降落伞打开单元,分别与所述降落伞和所述控制模块相连接,用于根据所述制动信号向所述第三方向打开所述降落伞。
8.在其中一个实施例中,所述控制模块还用于根据所述车辆行驶状态信息确定所述降落伞打开时伞面的预设迎风面积,所述降落伞包括伞体和拉力控制结构,所述伞体通过所述拉力控制结构与所述降落伞打开单元相连接,所述降落伞打开单元通过改变所述拉力控制结构的长度对所述伞体的打开程度进行调节,以将所述降落伞的伞面调整至预设迎风面积。
9.在其中一个实施例中,所述控制模块还用于在所述车辆行驶状态信息满足安全行驶条件时,发出回收信号,所述制动模块还包括降落伞回收单元,分别与所述降落伞和所述
控制模块相连接,用于根据所述回收信号将所述降落伞收回。
10.在其中一个实施例中,所述车辆制动系统还包括告警模块,与所述控制模块相连接,用于根据所述制动信号发出告警信息;通信模块,与所述控制模块相连接,用于将所述告警信息发送至外部系统。
11.一种车辆制动方法,应用于上述任意一项实施例所述的车辆制动系统,所述车辆制动系统包括制动模块,所述方法包括获取车辆行驶状态信息,所述车辆行驶状态信息包括车辆在第一方向上的第一环境信息和所述车辆在第二方向上的第二环境信息;判断所述车辆行驶状态信息是否满足预设条件;在所述车辆行驶状态信息满足所述预设条件时,发出制动信号;所述制动信号用于控制所述制动模块向第三方向打开降落伞。
12.在其中一个实施例中,所述制动模块包括降落伞打开单元,所述降落伞包括伞体和拉力控制结构,所述伞体通过所述拉力控制结构与所述降落伞打开单元相连接,在判断所述车辆行驶状态信息满足预设条件后,所述方法还包括根据所述车辆行驶状态信息确定所述降落伞打开时伞面的预设迎风面积;控制所述降落伞打开单元改变所述拉力控制结构的长度,对所述伞体的打开程度进行调节,以将所述降落伞的伞面调整至预设迎风面积。
13.在其中一个实施例中,所述制动模块还包括所述降落伞回收单元,在打开降落伞后,所述方法还包括判断所述车辆行驶状态信息是否满足安全行驶条件;在所述车辆行驶状态信息满足安全行驶条件时,发出回收信号;所述回收信号用于控制所述降落伞回收单元将所述降落伞收回。
14.上述车辆制动系统,利用第一监测模块采集车辆在第一方向上的第一环境信息,利用第二监测模块采集车辆在第二方向上的第二环境信息,并将采集到的信息传输至控制模块。控制模块根据车辆行驶状态信息判断是否需要启动制动模块来实现对车辆的紧急制动。当判断车辆行驶状态信息符合需要启动紧急制动的预设条件时,控制模块发出制动信号至制动模块,以启动制动模块。制动模块在接收到制动信号后,向第三方向打开降落伞,利用降落伞受到的空气阻力实现对车辆的紧急制动。利用本公开提供的车辆制动系统,可以在车辆遇到紧急危险状况时,帮助车辆迅速减速,以最大化地减少损失。
附图说明
15.为了更清楚地说明本说明书实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本公开其中一个实施例中的车辆制动系统的结构示意图;图2为本公开其中一个实施例中车辆制动系统设置于车辆时的安装示意图;图3为本公开其中一个实施例中制动模块的结构示意图;图4为本公开其中一个实施例中降落伞的结构示意图;图5为本公开其中一个实施例中降落伞处于中等阻力状态时的示意图;图6为本公开其中一个实施例中降落伞处于回收状态时的示意图;图7为本公开其中一个实施例中车辆制动方法的方法流程示意图;图8为本公开其中一个实施例中调整降落伞迎风面积的方法流程示意图;
图9为本公开其中一个实施例中回收降落伞的方法流程示意图。
17.图中的附图标记:100-第一监测模块,200-第二监测模块,300-控制模块,400-制动模块,10-整车控制器,110-第一测距传感器,120-第一摄像单元,210-第二测距传感器,220-第二摄像单元,410-降落伞,420-降落伞打开单元,430-降落伞回收单元,411-伞体,412-拉力控制结构,412a-主拉索,412b-副拉索。
具体实施方式
18.为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的优选实施方式。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反的,提供这些实施方式的目的是对本发明的公开内容理解得更加透彻全面。
19.除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
20.本公开提供的一种车辆制动系统,可以在车辆遇到紧急危险时,帮助车辆迅速减速,减少损失。图1为本公开其中一个实施例中的车辆制动系统的结构示意图,在其中一个实施例中,上述系统包括第一监测模块100、第二监测模块200、控制模块300和制动模块400。
21.第一监测模块100可以对车辆在第一方向上的环境状况进行监测,以获取第一环境信息。环境信息可以包括车辆与周边环境的距离信息、周边环境的图像信息、路况信息、环境温度信息等。同样地,第二监测模块200可以对车辆在第二方向上的环境状况进行监测,以获取第二环境信息。
22.在一些实施例中,可以根据车辆需要观察的方向确定第一方向和第二方向的方位,并根据确定的观察方位将第一监测模块100和第二监测模块200设置于车身上合适的位置处。例如,普通车辆在公路上行驶时通常需要注意车辆前后的状况,则可以令第一方向为车辆正常向前行驶时的行驶方向,令第二方向为车辆倒车时的行驶方向。同时,可以将第一监测模块100设置于车头,以便第一监测模块100对车辆前方的环境进行监测;将第二监测模块200设置于车尾,以便第一监测模块200对车辆后方的环境进行监测。
23.控制模块300分别与第一监测模块100和第二监测模块200相连接,可以用于获取车辆行驶状态信息。其中,车辆行驶状态信息可以包括第一环境信息和第二环境信息。车辆的整车控制器10可以对车辆整体的运行状况进行监控与决策,因此,控制模块300还可以与车辆的整车控制器10相连接,从而可以通过整车控制器10实时获取车辆运行信息,即控制模块300获取的车辆行驶状态信息也可以包括车辆运行信息。车辆运行信息可以包括车速、刹车状态等与车辆本身运行情况相关的信息。控制模块300可以通过多种途径获取来自多方面的车辆相关信息并整合成车辆行驶状态信息,从而依据车辆行驶状态信息进行辅助决策。
24.控制模块300可以根据获取的车辆行驶状态信息进行决策,判断是否需要启动制动模块以实现紧急制动。控制模块300可以预先设定紧急状况的判定条件,当车辆行驶状态
信息满足预设条件时,控制模块300则判断车辆处于紧急状态,需要启动制动模块来辅助制动。例如,当控制模块300根据第一环境信息判断车辆前方一定距离内有静止的障碍物且仅靠车辆自身制动系统无法及时完成刹车动作时,控制模块300判断车辆行驶状态信息满足预设条件,并发出制动信号。
25.制动模块400与控制模块300相连接,可以用于接收控制模块300发出的制动信号。制动信号可以用于控制制动模块400按照控制模块300设定的指令动作。在接收到制动信号后,制动模块400将向第三方向打开降落伞。其中,第三方向可以为车辆正上方、车辆后端的斜上方等方向。降落伞可以为可重复利用的降落伞,在没有发射前按特定的要求折叠成一定的形状和尺寸并置于制动模块400特定的容纳仓内,发射出去后可以在下次使用前重新按要求将降落伞复原;降落伞也可以为一次性降落伞,在没有发射前按特定的要求折叠成一定的形状和尺寸并置于制动模块400特定的容纳仓内,在车辆下次行驶前进行更换。
26.由于不同的发射方向会对车辆产生不同的拉力,因此降落伞的发射方向将影响最终的减速效果。最佳发射方向与车辆的重量、轴距、重心位置、车辆后方空域状况等信息均相关,控制模块300可以结合获取的车辆行驶状态信息进行综合计算,并确定最佳发射角度作为第三方向,利用制动指令控制制动模块400按照最佳发射角度将降落伞发射出去。
27.降落伞沿着第三方向发射出去以后,在高速行驶状态下,空气灌入伞体后可以迅速将伞面撑开,伞面受到的空气阻力作用于车辆上,实现对车辆的辅助制动,帮助车辆迅速减速。车辆速度越快,降落伞对其形成的阻力越大,大大缩短了车辆的刹车距离,可以最大化地避免造成交通事故,减少损失。
28.在其中一个实施例中,由于在车速过快时,人的反应速度无法及时采取制动操作来减速避险,因此通常在高速行驶状态下的车辆都需要额外的制动系统来辅助决策。基于此,控制模块300可以预先设定车辆高速行驶的判定条件,以对车速进行监控。在车辆运行后,控制模块300通过整车控制器10读取车辆相关数据,监控车辆状态。在判断车速大于预设速度时,控制模块300发出激活信号至制动模块400。制动模块400在收到激活信号后,将处于激活状态,以随时为及时打开降落伞实现辅助制动做好准备,防止出现制动模块400没有及时开启而影响制动效果的情况。
29.图2为本公开其中一个实施例中车辆制动系统设置于车辆时的安装示意图,在其中一个实施例中,第一监测模块100可以包括第一测距传感器110和第一摄像单元120。第一环境信息可以包括第一距离信息和第一影像信息。
30.第一测距传感器110与控制模块300相连接,可以用于获取车辆与第一方向上障碍物之间的第一距离信息,并将第一距离信息实时传输至控制模块300。其中,障碍物可以为机动车、非机动车、行人、交通标志、交通信号灯、路障等等会对车辆正常行驶造成影响的物体。在本公开的一些实施例中,第一测距传感器110可以为激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达等传感器。在实际应用中,可以根据车辆不同行驶环境的特点选择合适的测距传感器。
31.第一摄像单元120与控制模块300相连接,可以获取车辆第一方向上的第一影像信息,并将第一影像信息实时传输至控制模块300。其中,第一影像信息可以为图片、视频等形式的信息。在本公开的一些实施例中,可以利用车载摄像头、行车记录仪等图像采集设备作为第一摄像单元120,也可以在车前额外安装摄像头专门用于采集第一影像信息。在实际应用中,可以根据车辆不同行驶环境的特点选择合适的摄像单元。
32.在其中一个实施例中,第二监测模块200可以包括第二测距传感器210和第二摄像单元220。第二环境信息可以包括第二距离信息和第二影像信息。
33.同样地,第二测距传感器210与控制模块300相连接,可以用于获取车辆与第二方向上障碍物之间的第二距离信息,并将第二距离信息实时传输至控制模块300。其中,障碍物也可以为机动车、非机动车、行人、交通标志、交通信号灯、路障等等。在本公开的一些实施例中,第二测距传感器210也可以为激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达等传感器。在实际应用中,可以根据车辆不同行驶环境的特点选择合适的测距传感器。
34.第二摄像单元220与控制模块300相连接,可以获取车辆第二方向上的第二影像信息,并将第二影像信息实时传输至控制模块300。其中,第二影像信息可以为图片、视频等形式的信息。在本公开的一些实施例中,可以利用车载摄像头、行车记录仪等图像采集设备作为第二摄像单元220,也可以在车前额外安装摄像头专门用于采集第二影像信息。在实际应用中,可以根据车辆不同行驶环境的特点选择合适的摄像单元。
35.当第一测距传感器110检测到发现车辆前方预设距离处出现障碍物,或者第一摄像单元120发现第一方向上存在路面凹陷或道路两侧山体有落石朝路面滚落等危险状态,控制模块300在接收到这些传感器信号后进行数据处理。控制模块300还可以通过第二测距传感器210获取车辆后方的信息,通过第二摄像单元220判断后方空域状况,并综合车辆自身制动系统判断当前车辆行驶状态能否通过车辆自身制动系统实现及时的制动减速。
36.由于每种车辆都有自身的最短刹车距离,而且最短刹车距离还与车速、路面状态等信息相关,因此,可以预先将原始车辆参数输入控制模块300中,以便控制模块300实时计算出当前状况下的最短刹车距离。控制模块300还可以根据车辆在以往制动过程中采集的参数进行分析并推算出车辆实际制动能力,同时结合车辆与障碍物之间的距离、车辆实时的最短刹车距离、制动反应时间、车辆实际制动效能等信息,来综合判断车辆行驶状态信息是否满足需要启动应急制动的预设条件。
37.如果车辆自身制动能力能够实现及时制动,则通知无人驾驶系统采取制动或提醒驾驶员采取制动操作进行规避;如果车辆自身制动能力不能及时制动,则采取制动或提醒驾驶员采取制动操作进行规避,同时发出制动信号以启动制动模块400。制动模块400启动后,朝车辆后斜上方安全空间发射一个降落伞,降落伞发射至合适距离后可以在空气阻力下打开。利用降落伞受到的空气阻力向车辆提供拉力,实现辅助制动,降低车速的目的。
38.上述车辆制动系统利用第一监测模块100和第二监测模块200实时采集的第一环境信息和第二环境信息、整车控制器10提供的车辆信息等,可以在车辆自身系统已经无法保证人员或车辆安全的特殊或紧急状况下及时启动制动系统,以避免重大交通事故的发生。
39.在其中一个实施例中,第一监测模块100和第二监测模块200还可以包括气敏传感器、温度传感器、湿度传感器、气压传感器等传感器,用于检测车辆周围的气体、温度、湿度、气压变化。控制模块300还可以根据这些传感器信号的变化来判断车辆附近是否存在有毒气体、极热/极寒天气等异常情况,并对用户进行警示或控制相应的功能模块采取应对措施,从而进一步的保障车辆及车内人员的安全。
40.在其中一个实施例中,制动模块400可以包括降落伞410和降落伞打开单元420。降落伞410与降落伞打开单元420相连接,降落伞打开单元420可以根据制动信号将降落伞410
朝第三方向打开。其中,第三方向可以为车辆后端斜上方的安全空间。降落伞打开单元420打开降落伞410的方式可以为给降落伞410一定的动力,将其向第三方向发射出去。降落伞410在发射出去一定的距离后,会在空气阻力的作用下打开。降落伞410的发射距离可以根据车辆实时行驶情况进行调节。降落伞打开单元420通过调节发射降落伞410时的动力大小来调节降落伞410的发射距离,以达到合适的减速要求,确保车辆安全减速。降落伞410受到的空气阻力会对车辆形成拉力,使车辆减速,起到辅助制动的作用。
41.图3为本公开其中一个实施例中制动模块的结构示意图,在其中一个实施例中,由于降落伞410受到的空气阻力与降落伞410的迎风面积有关,因此,可以通过改变降落伞410的迎风面积来调整作用于车辆的制动效果。当降落伞完全打开时,迎风面积最大,降落伞处于最大阻力状态;当降落伞部分展开时,迎风面积减小,则降落伞的阻力状态也相应减小。
42.控制模块300还可以根据车辆行驶状态信息确定降落伞410打开时伞面的预设迎风面积。例如,控制模块300根据车辆实际制动能力、车辆与障碍物之间的距离、车辆实时的最短刹车距离、制动反应时间、车辆实际制动效能、空气阻力与降落伞410的迎风面积之间的关系等信息,来综合判断降落伞410的最佳迎风面积,并将最佳迎风面积确定为预设迎风面积。
43.降落伞410可以包括伞体411和拉力控制结构412。伞体411可以通过拉力控制结构412与降落伞打开单元420相连接。降落伞打开单元420可以通过改变拉力控制结构412的长度对伞体411的打开程度进行调节,直至将降落伞410的伞面调整至预设迎风面积。
44.在本公开的一些实施例中,降落伞410可以为双拉索降落伞。图4为本公开其中一个实施例中降落伞的结构示意图,当降落伞410为双拉索降落伞时,拉力控制结构412可以包括主拉索412a和副拉索412b,其中,副拉索412b为图4中的虚线线条。主拉索412a通过数根细绳连接伞体的外圆周,副拉索412b与伞体的中心相连接,主拉索412a、副拉索412b分别与独立的牵引机构相连接,两个牵引机构分别用于改变主拉索412a、副拉索412b的长度,从而改变伞在空中的迎风面积。
45.图2中的降落伞410为处于最大阻力状态时的示意图,伞面完全展开,迎风面积也最大,受到的空气阻力最大。图5为本公开其中一个实施例中降落伞处于中等阻力状态时的示意图,当副拉索412b被收短时,伞体的中心位置也将相应地向车辆方向回收,从而减小了伞体的迎风面积。副拉索412b的长度越短,伞体的迎风面积也越小。
46.上述车辆制动系统可以利用控制模块300根据车辆实时的行驶状态信息进行计算,确定车辆在最小制动距离内实现减速停车所需的阻力,并根据空气阻力与降落伞410迎风面积之间的关系,确定发射的降落伞410的最佳打开状态。另外,由于在降落伞410打开后,车辆将快速减速,因此控制模块300也可以根据车辆的实时行驶状态,同步调整降落伞410的迎风面积,以达到最好的制动效果。制动模块400通过调整拉力控制结构412的长度可以对伞体411的展开状态进行调整,从而实现改变降落伞410迎风面积的目的。通过将降落伞410调整至预设迎风面积,可以更好地为车辆制动提供阻力,让车辆快速减速,减小损失。
47.图6为本公开其中一个实施例中降落伞处于回收状态时的示意图,在其中一个实施例中,制动模块400还可以包括降落伞回收单元430。降落伞回收单元430分别与降落伞410和控制模块300相连接,降落伞回收单元430可以根据回收信号将降落伞410收回。
48.由于在打开降落伞410后,车辆速度在空气阻力的作用下,车速可以得到有效的控
制,车辆实现迅速制动,因此在确保车辆回到安全状态后即可对降落伞410进行回收。整车控制器10时刻对车辆自身状态和参数进行监控并将其传输至控制模块300。控制模块300中可以预先设定有车辆安全行驶的判定条件,并根据实时的车辆行驶状态信息判断车辆是否已脱离危急状况。当控制模块300判断车辆行驶状态信息满足安全行驶条件时,可以确定车辆已经在人员、车辆稳定的情况下将车速迅速减至安全范围了,此时控制模块300可以发出回收信号,利用回收信号控制降落伞回收单元430将降落伞410收回系统内部。
49.在本公开的一些实施例中,降落伞回收单元430内部可以包括两个独立的滚筒,两个滚筒分别连接主拉索412a和副拉索412b。控制模块300可以控制滚筒的旋转方向、角速度、角加速度以及滚筒旋转的圈数等运动情况,通过改变滚筒的旋转方向可以实现改变拉索的长度。
50.例如,若滚筒反转可以加长拉索长度,滚筒正转可以缩短拉索长度。当降落伞打开单元420发射降落伞410时,两个滚筒同时反转放出主副拉索从而放出降落伞410;在降落伞410达到合适距离后,两个滚筒停止旋转并锁定;当需要调节降落伞410迎风面积时,可以令与主拉索412a相连接的滚筒保持锁定,令与副拉索412b相连接的滚筒正传一定角度来缩短副拉索412b的长度,从而减小降落伞410的迎风面积。另外,若再次令与副拉索412b相连接的滚筒反转一定角度,即可增加副拉索412b长度,从而增大降落伞410的迎风面积。
51.降落伞410对车辆产生向后的拉力还与降落伞410绝对速度的平方成正比。因此,当车辆速度逐渐减小时,可以令拉力控制结构412内部的滚筒加速收回主副拉索,从而使降落伞410的速度大于车辆本身速度,降落伞410的速度可以保持在更大的速度,直到实现对降落伞410回到距车辆较近的距离。即,上述车辆制动系统可将降落伞410发射至车辆后方较远的距离,再通过加速收回降落伞410的方式来保证持续向车辆提供向后的拉力。降落伞410在回收至距离车辆较近的过程中,可以保证降落伞410有稳定可控的阻力,而不受车辆速度改变的影响。
52.降落伞回收单元430在收到回收信号后,将降落伞410收回时,可以令与副拉索412b相连接的滚筒正转,直至将降落伞410的迎风面积减小至合适的回收面积。将降落伞410减小至合适的回收面积可以保证降落伞410不会因没有阻力而快速落至地面,从而防止影响降落伞410的正常回收。在降落伞410的迎风面积减小至合适的回收面积后,两个分别与主副拉索相连接的滚筒同时正转,收回主副拉索,进而实现收回降落伞410的目的。
53.上述车辆制动系统利用降落伞回收单元430对降落伞410进行回收,一方面可以防止发射出去的降落伞410持续对本车作用阻力从而影响后续的正常行驶,另一方面也可以避免发射出去的降落伞410对于车后方车辆造成视野遮挡或掉落至路面后阻碍后方交通。同时,利用降落伞回收单元430自动对降落伞410进行回收还可以提高系统的自动化,无需用户对降落伞410进行手动回收,优化了用户的使用体验。
54.在其中一个实施例中,在回收降落伞410时,控制模块300还可以通过第二监测模块200监测降落伞410与后方车辆之间的情况,保证降落伞410可以顺利回收且不会对后方车辆造成干扰。例如,控制模块300可以通过第二监测模块200确定降落伞410实时的离地高度,并控制降落伞回收单元430在回收降落伞410时,始终保持降落伞410的离地高度大于后方车辆高度的第一预设倍数,以及降落伞410与后方车辆的距离大于后方车辆车身长度的第二预设倍数。上述车辆制动系统利用第二监测模块200实时提供的数据,可确保降落伞
410在收回的过程中不会影响到后方车辆的安全驾驶,从而避免或减少连环事故的发生。
55.在其中一个实施例中,车辆制动系统还可以包括告警模块和通信模块。告警模块,与控制模块300相连接,可以根据制动信号发出告警信息。其中,告警信息既可以为用于向本车驾驶者提供警示信息,又可以对后方车辆提供警示信息。例如,在本车的内置显示屏上显示前方有危险的警示信息、利用车载语音系统在车内播报前方有危险的语音信息,在车外利用声光报警系统提醒后方车辆,注意避让。
56.通信模块,与控制模块300相连接,可以将告警信息发送至外部系统。本车的车辆制动系统可以通过通信模块与其他同样装配了车辆制动系统的后方车辆实现互联,在紧急情况下,利用通信模块发出告警信息,通知后方车辆注意避让并及早采取相关措施,提高道路交通的安全性。
57.基于上述所述的车辆制动系统实施例的描述,本公开还提供了一种车辆制动方法。所述系统还可以包括使用了本说明书实施例所述方法的系统(包括分布式系统)、软件(应用)、模块、组件、服务器、客户端等并结合必要的实施硬件的装置。基于同一创新构思,本公开实施例提供的一个或多个实施例中的方法如下面的实施例所述。由于车辆制动方法解决问题的实现方案与车辆制动系统相似,因此本说明书实施例具体的方法的具体实施方式可以参见前述装置的描述,重复之处不再赘述。以下所使用的,术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的方法较佳地以软件来实现,但是硬件,或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
58.本公开还提供了一种车辆制动方法,图7为本公开其中一个实施例中车辆制动方法的方法流程示意图,在其中一个实施例中,车辆制动方法可以包括如下步骤s100至步骤s300。
59.步骤s100:获取车辆行驶状态信息,车辆行驶状态信息包括车辆在第一方向上的第一环境信息和车辆在第二方向上的第二环境信息。
60.第一监测模块100可以对车辆在第一方向上的环境状况进行监测,以获取第一环境信息。环境信息可以包括车辆与周边环境的距离信息、周边环境的图像信息、路况信息、环境温度信息等。同样地,第二监测模块200可以对车辆在第二方向上的环境状况进行监测,以获取第二环境信息。
61.控制模块300分别与第一监测模块100和第二监测模块200相连接,可以用于获取车辆行驶状态信息。其中,车辆行驶状态信息可以包括第一环境信息和第二环境信息。车辆的整车控制器10可以对车辆整体的运行状况进行监控与决策,因此,控制模块300还可以与车辆的整车控制器10相连接,从而可以通过整车控制器10实时获取车辆运行信息,即控制模块300获取的车辆行驶状态信息也可以包括车辆运行信息。车辆运行信息可以包括车速、刹车状态等与车辆本身运行情况相关的信息。控制模块300可以通过多种途径获取来自多方面的车辆相关信息并整合成车辆行驶状态信息,从而依据车辆行驶状态信息进行辅助决策。
62.步骤s200:判断车辆行驶状态信息是否满足预设条件。
63.控制模块300可以根据获取的车辆行驶状态信息进行决策,判断是否需要启动制动模块以实现紧急制动。控制模块300可以预先设定紧急状况的判定条件,当车辆行驶状态信息满足预设条件时,控制模块300则判断车辆处于紧急状态下,需要启动制动模块来辅助
制动。例如,当控制模块300根据第一环境信息判断车辆前方一定距离内有静止的障碍物且仅靠车辆自身制动系统无法及时完成刹车动作时,控制模块300判断车辆行驶状态信息满足预设条件,并发出制动信号。
64.步骤s300:在车辆行驶状态信息满足预设条件时,发出制动信号;制动信号用于控制制动模块向第三方向打开降落伞。
65.制动模块400与控制模块300相连接,可以用于接收控制模块300发出的制动信号。制动信号可以用于控制制动模块400按照控制模块300设定的指令动作。在接收到制动信号后,制动模块400将向第三方向打开降落伞。其中,第三方向可以为车辆正上方、车辆后端的斜上方等方向。
66.降落伞可以为可重复利用的降落伞,在没有发射前按特定的要求折叠成一定的形状和尺寸并置于制动模块400特定的容纳仓内,发射出去后可以在下次使用前重新按要求将降落伞复原;降落伞也可以为一次性降落伞,在没有发射前按特定的要求折叠成一定的形状和尺寸并置于制动模块400特定的容纳仓内,在下次使用前进行更换。
67.由于不同的发射方向会对车辆产生不同的拉力,因此降落伞的发射方向将影响最终的减速效果。最佳发射方向与车辆的重量、轴距、重心位置、车辆后方空域状况等信息均相关,控制模块300可以结合获取的车辆行驶状态信息进行综合计算,并确定最佳发射角度作为第三方向,利用制动指令控制制动模块400按照最佳发射角度将降落伞发射出去。
68.降落伞沿着第三方向发射出去以后,在高速行驶状态下,空气灌入伞体后可以迅速将伞面撑开,伞面受到的空气阻力作用于车辆上,实现对车辆的辅助制动,帮助车辆迅速减速。车辆速度越快,降落伞对其形成的阻力越大,大大缩短了车辆的刹车距离,可以最大化地避免造成交通事故,减少损失。
69.图8为本公开其中一个实施例中调整降落伞迎风面积的方法流程示意图,在其中一个实施例中,在判断车辆行驶状态信息满足预设条件后,所述方法还可以包括如下步骤s310至步骤s320。
70.步骤s310:根据车辆行驶状态信息确定降落伞打开时伞面的预设迎风面积。
71.由于降落伞410受到的空气阻力与降落伞410的迎风面积有关,因此,可以通过改变降落伞410的迎风面积来调整作用于车辆的制动效果。控制模块300还可以根据车辆行驶状态信息确定降落伞410打开时伞面的预设迎风面积。例如,控制模块300根据车辆实际制动能力、车辆与障碍物之间的距离、车辆实时的最短刹车距离、制动反应时间、车辆实际制动效能、空气阻力与降落伞410的迎风面积之间的关系等信息,来综合判断降落伞410的最佳迎风面积,并将最佳迎风面积确定为预设迎风面积。
72.步骤s320:控制降落伞打开单元改变拉力控制结构的长度,对伞体的打开程度进行调节,以将降落伞的伞面调整至预设迎风面积。
73.降落伞410可以包括伞体411和拉力控制结构412。伞体411可以通过拉力控制结构412与降落伞打开单元420相连接。降落伞打开单元420可以通过改变拉力控制结构412的长度对伞体411的打开程度进行调节,直至将降落伞410的伞面调整至预设迎风面积。
74.上述车辆制动方法可以利用控制模块300根据车辆实时的行驶状态信息进行计算,确定车辆在最小制动距离内实现减速停车所需的阻力,并根据空气阻力与降落伞410迎风面积之间的关系,确定发射的降落伞410的打开状态。另外,由于在降落伞410打开后,车
辆将快速减速,因此控制模块300也可以根据车辆的实时行驶状态,同步调整降落伞410的迎风面积,以达到最好的制动效果。制动模块400通过调整拉力控制结构412的长度可以对伞体411的展开状态进行调整,从而实现改变降落伞410迎风面积的目的。通过将降落伞410调整至预设迎风面积,可以更好地为车辆制动提供阻力,让车辆快速减速,减少损失。
75.图9为本公开其中一个实施例中回收降落伞的方法流程示意图,在其中一个实施例中,在打开降落伞后,所述方法还可以包括如下步骤s400至步骤s500。
76.步骤s400:判断车辆行驶状态信息是否满足安全行驶条件。
77.由于在打开降落伞410后,车辆速度在空气阻力的作用下,车速可以得到有效的控制,车辆实现迅速制动,因此在确保车辆回到安全状态后即可对降落伞410进行回收。整车控制器10时刻对车辆自身状态和参数进行监控并将其传输至控制模块300。控制模块300中可以预先设定有车辆安全行驶的判定条件,并根据实时的车辆行驶状态信息判断车辆是否已脱离危急状况。
78.步骤s500:在车辆行驶状态信息满足安全行驶条件时,发出回收信号;回收信号用于控制降落伞回收单元将降落伞收回。
79.当控制模块300判断车辆行驶状态信息满足安全行驶条件时,可以确定车辆已经在人员、车辆稳定的情况下将车速迅速减至安全范围了,此时控制模块300可以发出回收信号,利用回收信号控制降落伞回收单元430将降落伞410收回系统内部。
80.上述车辆制动方法利用降落伞回收单元430对降落伞410进行回收,一方面可以防止发射出去的降落伞410持续对本车作用阻力从而影响后续的正常行驶,另一方面也可以避免发射出去的降落伞410对于车后方车辆造成视野遮挡或掉落至路面后阻碍后方交通。同时,利用降落伞回收单元430自动对降落伞410进行回收还可以提高系统的自动化,无需用户对降落伞410进行手动回收进一步优化用户的使用体验。
81.应该理解的是,虽然说明书附图中的方法流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,说明书附图中的方法流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
82.可以理解的是,本说明书中上述系统、方法等的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同/相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处。相关之处参见其他方法实施例的描述说明即可。
83.在本说明书的描述中,参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。
84.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
85.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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