RU2737069C1 - Automatic vehicle wheel braking system - Google Patents
Automatic vehicle wheel braking system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2737069C1 RU2737069C1 RU2019139276A RU2019139276A RU2737069C1 RU 2737069 C1 RU2737069 C1 RU 2737069C1 RU 2019139276 A RU2019139276 A RU 2019139276A RU 2019139276 A RU2019139276 A RU 2019139276A RU 2737069 C1 RU2737069 C1 RU 2737069C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- unit
- wheels
- control
- deceleration
- braking
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Regulating Braking Force (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к автомобилестроению, в частности, к способам и устройствам повышения активной безопасности транспортных средств, включая беспилотные.The invention relates to the automotive industry, in particular, to methods and devices for increasing the active safety of vehicles, including unmanned vehicles.
Известно устройство управления транспортным средством (см. опубликованную заявку США №US 20190210597 А1, заявители DENSO CORPORATION, опубл. 11.07.2019), предназначенное для предотвращения столкновений с объектами в передней полусфере, которое состоит из блока управления предотвращением столкновения, блока оценки состояния исполнительных механизмов, блока задания состояний исполнительных механизмов, включая тормозную систему и рулевое управление. Объезд препятствия предусматривается по инициативе водителя без учета автоматического обнаружения препятствий на соседних полосах движения, как одновременно с автоматическим торможением, так и без него.Known vehicle control device (see US published application No. US 20190210597 A1, applicants DENSO CORPORATION, publ. 11.07.2019), designed to prevent collisions with objects in the front hemisphere, which consists of a collision avoidance control unit, a unit for evaluating the state of actuators , the block for setting the states of the executive mechanisms, including the brake system and steering. Obstacle avoidance is provided on the initiative of the driver without taking into account the automatic detection of obstacles in adjacent lanes, both simultaneously with automatic braking and without it.
Недостатками данного устройства являются отсутствие ограничений на величину тормозного замедления, необходимого для предотвращения столкновений с задним попутным препятствием, недостаточная достоверность данных о коэффициентах трения скольжения колес, определяемых по показаниям датчика температуры окружающей среды или по карте погоды, а также отсутствие автоматизации маневра объезда препятствия.The disadvantages of this device are the absence of restrictions on the amount of braking deceleration necessary to prevent collisions with a rear passing obstacle, insufficient reliability of data on the sliding friction coefficients of the wheels determined from the readings of the ambient temperature sensor or from the weather map, as well as the lack of automation of the obstacle avoidance maneuver.
Устройство для оценки коэффициента сцепления с дорожной поверхностью и способ его осуществления (см. патент Юж. Кореи №KR 1020180123366, заявители Korea Automotive Technology Institute, опубл. 08.11.2019), которое предназначено для идентификации топовых значений коэффициентов трения скольжения колес по пробным тестовым торможениям для определения максимального замедления колесного транспортного средства. Устройство для оценки коэффициента трения с использованием предупреждающего торможения может включать в себя: блок регулировки коэффициента торможения, выполненный с возможностью регулировки коэффициента распределения тормозной силы передних и задних колес; детектор для определения величины скольжения и коэффициента трения в контакте шины с поверхностью дороги во время предупреждающего торможения в соответствии с коэффициентом распределения тормозных усилий передних и задних колес и детектор коэффициента трения для определения коэффициента трения дорожного покрытия на основе обнаруженной величины скольжения и коэффициента трения в контакте шины с поверхностью дороги.A device for assessing the coefficient of adhesion to the road surface and a method for its implementation (see South Korean patent No. KR 1020180123366, applicants Korea Automotive Technology Institute, publ. 08.11.2019), which is designed to identify the top values of the coefficients of sliding friction of wheels for trial test braking to determine the maximum deceleration of a wheeled vehicle. An apparatus for evaluating a coefficient of friction using preventive braking may include: a braking coefficient adjusting unit configured to adjust a braking force distribution coefficient of the front and rear wheels; a detector for determining the amount of slip and the coefficient of friction in contact of the tire with the road surface during preventive braking in accordance with the coefficient of distribution of braking forces of the front and rear wheels and a detector of the coefficient of friction for determining the coefficient of friction of the road surface based on the detected amount of slip and the coefficient of friction in contact of the tire with the road surface.
Недостатком предлагаемого устройства является ограниченная возможность идентификации параметров сцепления шин с поверхностью условиями предупреждающих торможений. В условиях движения по поверхностям с переменным коэффициентом сцепления данный метод оказывается неприменим. В условиях движения временные интервалы торможений, включая вспомогательные занимают до 10% общего времени, что не позволяет считать данные идентификации адекватными.The disadvantage of the proposed device is the limited possibility of identifying the parameters of tire adhesion to the surface by conditions of preventive braking. When driving on surfaces with a variable coefficient of adhesion, this method is not applicable. In driving conditions, the time intervals of braking, including auxiliary ones, take up to 10% of the total time, which does not allow the identification data to be considered adequate.
Известно устройство и способ автоматического торможения транспортного средства (см. патент КНР №CN 104875730 В, заявитель QOROS AUTOMOTIVE CO., LTD, опубл. 08.05.2018), которое включает в себя модуль обнаружения переднего препятствия, модуль обнаружения заднего препятствия, модуль управления и модуль тормоза. В рассматриваемом устройстве и способе рассчитываются значения времени до столкновения с передним и задним препятствиями, на основе их анализа формируется управляющее воздействие на тормоза, что должно обеспечивать предотвращение столкновений с препятствиями на полосе движения.A device and method for automatic braking of a vehicle is known (see Chinese patent No. CN 104875730 B, applicant QOROS AUTOMOTIVE CO., LTD, publ. 05/08/2018), which includes a front obstacle detection module, a rear obstacle detection module, a control module and brake module. In the considered device and method, the values of the time to collision with the front and rear obstacles are calculated, based on their analysis, a control action on the brakes is formed, which should ensure the prevention of collisions with obstacles in the lane.
Недостатками рассмотренного устройства являются отсутствие предусмотренного объезда препятствия в случае неминуемого столкновения с препятствиями на полосе движения, а также не предусмотрена идентификация коэффициента сцепления шин с поверхностью, определяющая верхнюю границу тормозного замедления без блокирования колес.The disadvantages of the considered device are the absence of the intended bypass of the obstacle in the event of an imminent collision with obstacles in the lane, and also there is no identification of the coefficient of adhesion of tires to the surface, which determines the upper limit of braking deceleration without blocking the wheels.
Известно автомобильное автоматическое управляющее устройство для предотвращения столкновений с препятствиями с использованием датчиком интернета вещей (см. опубликованную заявку КНР №CN 106915347 A, заявители TIANJIN HUAFANG TECH СО LTD, опубл. 04.07.2017), которое включает радарный модуль определения расстояния, модуль машинного зрения, модуль управления тормозами и модуль управления рулевым колесом. Объезд переднего препятствия выполняется в том случае, когда модуль машинного зрения не обнаруживает препятствий на соседних полосах движения. Если препятствия на соседних полосах обнаруживаются, то выполняется торможение по данным радарного модуля определения расстояния в передней полусфере.Known automobile automatic control device for preventing collisions with obstacles using the sensor of the Internet of things (see the published application of the People's Republic of China No. CN 106915347 A, applicants TIANJIN HUAFANG TECH CO LTD, publ. 04.07.2017), which includes a radar module for determining the distance, a machine vision module , brake control module and steering wheel control module. Avoiding the front obstacle is performed when the vision module does not detect obstacles in adjacent lanes. If obstacles in adjacent lanes are detected, then braking is performed according to the data of the radar module for determining the distance in the front hemisphere.
Недостатками предлагаемого технического решения являются отсутствие идентификации коэффициентов сцепления шин с поверхностью, определяющего верхнюю границу тормозного замедления без блокирования колес, а также отсутствие ограничения замедления, определяемого дистанцией до заднего препятствия на полосе движения.The disadvantages of the proposed technical solution are the lack of identification of the coefficients of adhesion of tires to the surface, which determines the upper limit of braking deceleration without blocking the wheels, as well as the lack of limitation of deceleration, determined by the distance to the rear obstacle in the lane.
Наиболее близким по технической сущности является система предупреждения и предотвращения столкновений транспортного средства, которая использует комбинированное автоматическое управление курсом и тормозами и содержит средства определения пороговых значений, которые идентифицируют время до столкновения с препятствием и на основании анализа параметров движения объекта, включая коэффициенты сцепления шин с поверхностью, и препятствия выбирается либо предупреждение, либо торможение, либо объезд препятствия (см. патент США №US 8527172 B2, заявители Nikolai K. Moshchuk [US], Shih-Ken Chen [US], Chad T. Zagorski [US], Aamrapali Chatterjee [US], опубл. 03.09.2013).The closest in technical essence is a vehicle collision warning and avoidance system, which uses combined automatic heading and brakes control and contains means for determining threshold values that identify the time before colliding with an obstacle and based on the analysis of the parameters of the object's movement, including the coefficients of tire adhesion to the surface and the obstacle is either warning, braking, or obstacle avoidance (see US Patent No. US 8527172 B2, Applicants Nikolai K. Moshchuk [US], Shih-Ken Chen [US], Chad T. Zagorski [US], Aamrapali Chatterjee [US], publ. 03.09.2013).
Недостатками рассмотренной системы являются отсутствие учета параметров движения заднего попутного препятствия при торможении на полосе и отсутствие ограничения на величину тормозного замедления, необходимого для предотвращения столкновения с задним попутным препятствием.The disadvantages of the considered system are the lack of taking into account the parameters of the movement of the rear associated obstacle when braking on the lane and the absence of restrictions on the amount of braking deceleration necessary to prevent a collision with the rear associated obstacle.
Техническая задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, состоит в идентификации сцепления колес с дорожным покрытием, прогнозировании наибольшего замедления без блокирования колес, ограничении замедления задним препятствием, оптимальном управлении торможением для предотвращения столкновений с препятствиями и формировании управляющих воздействий на тормоза, акселератор и рулевое колесо, а также в активации звуковой и световой сигнализации в опасных ситуациях.The technical problem to be solved by the present invention consists in identifying the grip of the wheels with the road surface, predicting the greatest deceleration without blocking the wheels, limiting deceleration by a rear obstacle, optimal braking control to prevent collisions with obstacles and the formation of control actions on the brakes, accelerator and steering wheel , as well as in the activation of sound and light alarms in dangerous situations.
Поставленная техническая задача решается тем, что согласно предложенному изобретению система автоматического торможения колесного транспортного средства, содержащая датчики 1, 2, 3, 4 частот вращения колес, электрически связанные с микроконтроллерным устройством 5 обработки информации, посредством линий связи с устройством 6 сопряжения, устройства технического зрения для передней 7 и задней 8 полусфер, электрически связанные с микроконтроллерным устройством 5 обработки информации посредством линий связи с устройством 9 сопряжения устройств технического зрения с микроконтроллерным устройством 5, микроконтроллерное устройство 5 обработки информации включает блок 10 анализа сигналов датчиков 1, 2, 3, 4 частот вращения колес, блок 11 оценивания параметров движения транспортного средства, блок 12 идентификации максимальных значений коэффициентов трения скольжения колес, блок 13 прогнозирования наибольшего замедления без блокирования колес, блок 14 ограничения замедления задним препятствием, блок 15 оптимизации управления для предотвращения столкновений, блок 16 формирования сигналов управления, блок 17 формирования управляющих воздействий на органы управления 18 транспортного средства: тормоза 19, акселератор 20, рулевое колесо 21,The technical problem posed is solved in that, according to the proposed invention, a system for automatic braking of a wheeled vehicle, containing
причем в системе блоки 10 анализа, 11 оценивания, 12 идентификации, 13 прогнозирования, 14 ограничения, 15 оптимизации, 16 формирования сигналов управления выполнены на базе микроконтроллерного устройства 5 с возможностью программного исполнения блока 10 анализа сигналов датчиков 1, 2, 3, 4 частот вращения колес, блока 11 оценивания параметров движения транспортного средства, блока 12 идентификации максимальных значений коэффициентов трения скольжения колес, блока 13 прогнозирования наибольшего замедления без блокирования колес, блока 14 ограничения замедления задним препятствием, блока 15 оптимизации управления торможением, блока 16 формирования сигналов управления для управляющих воздействий на органы 18 управления транспортным средством, при этом система дополнительно снабжена устройством 22 ввода и отображения настроечных данных, устройством 17 формирования управляющих воздействий на органы управления тормозами 19, акселератором 20 и рулевым колесом 21, а устройство 23 формирования звуковой и световой сигнализации выполнено с возможностью передачи аварийного сигнала управления на беспилотные транспортные средства, располагающиеся сзади и подключается к устройству 17 формирования управляющих воздействий на органы управления транспортным средством (см. Фигуру).moreover, in the system, blocks 10 for analysis, 11 for evaluation, 12 for identification, 13 for prediction, 14 for restrictions, 15 for optimization, 16 for generating control signals are made on the basis of a
К числу преимуществ, т.е. технических результатов, достигаемых системой автоматического торможения, следует отнести:Among the advantages, i.e. The technical results achieved by the automatic braking system include:
- возможность предотвращения столкновений с препятствиями, следующими в попутном направлении впереди и сзади транспортного средства, путем автоматического ограничения замедления при торможении, своевременном оповещении и передаче аварийного сигнала соседним беспилотным транспортным средствам в опасных ситуациях;- the ability to prevent collisions with obstacles following in the same direction in front and behind the vehicle, by automatically limiting deceleration during braking, timely notification and transmission of an emergency signal to neighboring unmanned vehicles in dangerous situations;
- возможность автоматического анализа сценариев предотвращения столкновений, предусматривающих безопасный объезд переднего препятствия, в случае, когда столкновение с препятствием на полосе движения нельзя предотвратить торможением;- the possibility of automatic analysis of collision avoidance scenarios that provide for a safe bypass of the front obstacle in the case when a collision with an obstacle in the traffic lane cannot be prevented by braking;
- идентификация максимальных значений коэффициента трения скольжения колес выполняется во всех режимах движения транспортного средства, включая разгоны, движение с постоянной скоростью и торможение;- identification of the maximum values of the coefficient of sliding friction of wheels is carried out in all modes of vehicle movement, including acceleration, movement with a constant speed and braking;
- исключение режима прерывистого торможения, снижающего его эффективность на неровных и скользких поверхностях;- exclusion of the intermittent braking mode, which reduces its effectiveness on uneven and slippery surfaces;
- предотвращение блокирования колес при торможении с сохранением курсовой управляемости;- preventing the wheels from blocking during braking while maintaining directional control;
- сохранение работоспособности системы в случае возникновения неисправности не более, чем в 3-х из 4-х датчиках частот вращения колес.- keeping the system operational in the event of a malfunction in no more than 3 out of 4 wheel speed sensors.
Технический результат достигается за счет создания системы автоматического торможения колесного транспортного средства, в которой блоки связаны определенным образом.The technical result is achieved by creating an automatic braking system for a wheeled vehicle, in which the blocks are connected in a certain way.
На чертеже (Фигуре) показана блок-схема системы автоматического торможения колесного транспортного средства.The drawing (Figure) shows a block diagram of an automatic braking system for a wheeled vehicle.
Система автоматического торможения колесного транспортного средства содержит датчики 1, 2, 3, 4 частот вращения колес, электрически связанные с микроконтроллерным устройством 5 обработки информации, посредством линий связи с устройством 6 сопряжения, устройства технического зрения для передней 7 и задней 8 полусфер, электрически связанные с микроконтроллерным устройством 5 обработки информации посредством линий связи с устройством 9 сопряжения устройств технического зрения с микроконтроллерным устройством 5, микроконтроллерное устройство 5 обработки информации включает блок 10 анализа сигналов датчиков 1, 2, 3, 4 частот вращения колес, блок 11 оценивания параметров движения транспортного средства, блок 12 идентификации максимальных значений коэффициентов трения скольжения колес, блок 13 прогнозирования наибольшего замедления без блокирования колес, блок 14 ограничения замедления задним препятствием, блок 15 оптимизации управления для предотвращения столкновений, блок 16 формирования сигналов управления, блок 17 формирования управляющих воздействий на органы управления 18 транспортного средства: тормоза 19, акселератор 20, рулевое колесо 21, отличающаяся тем, что в системе блоки 10 анализа, 11 оценивания, 12 идентификации, 13 прогнозирования, 14 ограничения, 15 оптимизации, 16 формирования сигналов управления выполнены на базе микроконтроллерного устройства 5 с возможностью программного исполнения блока 10 анализа сигналов датчиков 1, 2, 3, 4 частот вращения колес, блока 11 оценивания параметров движения транспортного средства, блока 12 идентификации максимальных значений коэффициентов трения скольжения колес, блока 13 прогнозирования наибольшего замедления без блокирования колес, блока 14 ограничения замедления задним препятствием, блока 15 оптимизации управления торможением, блока 16 формирования сигналов управления для управляющих воздействий на органы 18 управления транспортным средством, блок 10 анализа сигналов датчиков 1, 2, 3, 4 частот вращения колес выполнен с возможностью выявления неисправных датчиков, данные которых исключаются из дальнейшего анализа, блок 12 идентификации максимальных значений коэффициентов трения скольжения выполнен с возможностью оценки этих параметров, по меньшей мере, по сигналу от одного датчика частоты вращения колес по каждому борту, блок 13 прогнозирования наибольшего замедления без блокирования колес выполнен с возможностью оценки этого параметра в случае отсутствия сигнала датчиков частот вращения колес по настроечным данным вводимых с устройства 22 ввода и отображения настроечных данных, блок 14 ограничения замедления задним препятствием выполнен с учетом ограничений на безопасное перестроение в соседние ряды, блок 15 оптимизации управления торможением выполнен с возможностью автоматического выбора наилучшей последовательности управляющих воздействий на тормоза, акселератор и рулевое колесо для предотвращения столкновений с препятствиями в передней и задней полусферах, блок 16 формирования сигналов управления выполнен с возможностью активации световой сигнализации об имитации торможения в случае опасного сокращения дистанции с задним препятствием и активации аварийной сигнализации в случае прогнозирования неизбежного столкновения с препятствиями, при этом порог срабатывания тормозной системы в блоке 15 оптимизации управления торможением устанавливается программно в кратное число раз меньше наибольшего замедления без блокирования колес для компенсации влияния возможных ошибок прогнозирования из-за неучтенных факторов, при этом система дополнительно снабжена устройством 22 ввода и отображения настроечных данных, устройством 17 формирования управляющих воздействий на органы управления тормозами 19, акселератором 20 и рулевым колесом 21, а устройство 23 формирования звуковой и световой сигнализации выполнено с возможностью передачи аварийного сигнала управления на беспилотные транспортные средства, располагающиеся сзади и подключается к устройству 17 формирования управляющих воздействий на органы управления транспортным средством (см. Фигуру).The automatic braking system of a wheeled vehicle contains
Предложенная система работает следующим образом.The proposed system works as follows.
При движении транспортного средства датчики 1, 2, 3, 4 вырабатывают сигналы о частотах вращения колес транспортного средства, а так как они электрически связаны с микроконтроллерным устройством 5, то эти сигналы посредством линий связи с устройством сопряжения 6 постоянно поступают в микроконтроллерное устройство 5 обработки информации, которое включает программный блок 10 анализа сигналов датчиков частот вращения колес, которое сравнивает их значение с рабочим диапазоном сигналов датчиков и выявляет датчики у которых возникли неисправности в виде пропадания сигнала на граничном временном интервале, при этом автоматические показания такого датчика исключаются из дальнейшего анализа (см. Фигуру).When the vehicle is moving, the
Данные о пространственном положении препятствий в передней и задней полусфере поступают с устройств технического зрения для передней 7 и задней 8 полусфер, электрические связанных с микропроцессорным устройством 5 обработки информации посредством линий связи с устройством 9 сопряжения устройств технического зрения с микроконтроллерным устройством 5.Data on the spatial position of obstacles in the front and rear hemispheres are received from vision devices for the
Далее, в микроконтроллерном устройстве 5 обработки информации программный блок оценивания 11 параметров движения транспортного средства сравнивает сигналы от датчиков 1, 2, 3, 4 частот вращения колес транспортного средства и получает данные, характеризующие параметры движения транспортного средства (Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2009616286. Программа «ИНКА-СПОРТ версия 2.0» / Бузников С.Е., Елкин Д.С.// Роспатент 2009 г.).Further, in the
В блоке 12 идентификации максимальных значений коэффициентов трения скольжения колес на основании полученных оценок скоростей продольных скольжений колес, тягово-тормозных ускорений центра масс, угле поворота управляемых колес, распределения масс по осям транспортного средства в производится идентификация максимальных значений коэффициентов трения скольжения колес с использованием программного исполнения этой функции (Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2007610818 «Идентификация максимальных значений коэффициентов трения скольжения колес автомобиля» / Бузников С.Е., Елкин Д.С.// Роспатент, 2007).In
В блоке 13 прогнозирования наибольшего замедления без блокирования колес на основании полученных оценок максимальных значений коэффициентов трения скольжения колес и настроечных данных транспортного средства определяются граничные значения управляющих воздействий на тормоза колес на границе их блокирования и из них и наибольшего управляющего воздействия на тормоза, ограниченного конструкцией тормозной системы выбирается минимальное, что обеспечивает выполнение достаточных условий отсутствия блокирования колес при торможении.In
По величине найденного значения граничного управляющего воздействия на тормозную систему определяются максимальные замедления транспортного средства в конкретных условиях движения.The value of the found value of the boundary control action on the braking system is used to determine the maximum deceleration of the vehicle under specific driving conditions.
В блоке 14 ограничения замедления задним препятствием данные о дистанциях до ближайших препятствий в передней и задней полусферах, поступающие от устройств технического зрения 16 и 17 ограничения замедления задним препятствием программно обрабатываются и позволяют получить информацию о скорости, относительном положении и ускорении препятствий, находящихся на полосе движения транспортного средства и на соседних полосах движения (Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2019618610 «Программа контроля положения ведомого беспилотного ТС относительно кормы ведущего ТС по данным видеокамеры» / Бузников С.Е., Луценко Е.В., Струков В.О., Логинов И.Д. // Роспатент, 2019, Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2019662025 «Программа определения относительного пространственного положения ведомого автомобиля относительно ведущего по данным радара» / Бузников С.Е., Елкин Д.С, Струков В.О., Логинов И.Д. // Роспатент, 2019).In
По величине дистанции до заднего препятствия и его скорости определяется значение замедления управляемого транспортного средства, ограничивающее его замедление при котором исключается столкновение с задним препятствием. Минимальное из наибольшего замедления без блокирования колес и ограничивающего замедления задним препятствием образует верхнюю границу допустимых замедлений, обеспечивающих предотвращение блокирование колес и столкновение с задним препятствием.The value of the deceleration of the controlled vehicle is determined by the distance to the rear obstacle and its speed, limiting its deceleration at which a collision with a rear obstacle is excluded. The minimum of the largest deceleration without wheel blocking and rear obstacle limiting deceleration forms the upper limit of permissible deceleration, ensuring the prevention of wheel locking and collision with a rear obstacle.
В блоке 15 оптимизации управления торможением по величине дистанции до переднего препятствия и его скорости определяется требуемое значение замедления, достаточное для предотвращения столкновения с передним препятствием (Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2017610762 «Программа управления автоматическим торможением колесного транспортного средства» / Бузников С.Е., Елкин Д.С, Струков В.О. // Роспатент, 2017). Если значение требуемого замедления превышает пороговый уровень и не превышает верхнюю границу допустимых замедлений, то формируется сигнал управления для тормозной системы и сигнал управления на акселератор. Величина порогового уровня замедления задается в настроечных данных в определенное число раз меньше наибольшего замедления без блокирования колес для компенсации влияния неучтенных факторов при прогнозировании наибольшего замедления без блокирования колес. К числу неучтенных факторов, влияющих на динамические характеристики торможения, относятся наличие влаги на рабочих поверхностях тормозов, их температуры, состояния дорожного покрытия с переменным коэффициентами трения скольжения, что обусловлено чередованием участков чистого асфальта и асфальта покрытого слоем льда и снега.In
Если требуемое замедление превосходит верхнюю границу допустимых замедлений, то если выполняются условия предотвращения столкновений с препятствиями на соседних полосах движения, формируется последовательность управляющих сигналов на рулевое управление для объезда препятствия.If the required deceleration exceeds the upper limit of permissible decelerations, then if the conditions for preventing collisions with obstacles in adjacent traffic lanes are met, a sequence of steering control signals is generated to avoid the obstacle.
Если величина ограничения замедления задним препятствием оказывается меньше наибольшего замедления без блокирования колес, то в блоке 15 оптимизации управления торможением формируется сигнал имитации торможения с целью увеличения дистанции с задним препятствием до безопасного уровня и затем передается в блок 16 формирования сигналов управления для управляющих воздействий, и далее на устройство 23 формирования звуковой и световой сигнализации.If the deceleration limitation value by the rear obstacle turns out to be less than the maximum deceleration without blocking the wheels, then in the
Если требуемое значение замедления превосходит верхнюю границу допустимых замедлений и условия предотвращения столкновений с препятствиями не выполняются, то в устройстве 23 формирования звуковой и световой сигнализации формируется сигнал активации звуковой и световой сигнализации с целью предупреждения окружающих о неминуемом столкновении.If the required deceleration value exceeds the upper limit of permissible decelerations and the conditions for preventing collisions with obstacles are not met, the sound and light
Блок 16 формирования сигналов управления для управляющих воздействий на органы 18 управления транспортным средством реализуется программно в микроконтроллерном устройстве 5 на основании выбора оптимального сценария управления торможением в блоке 15 оптимизации управления торможением.The
В блоке 17 формирования управляющих воздействий на органы управления 18 транспортного средства сигналы управления блока 16 преобразуются с помощью исполнительных устройств в управляющие воздействия на органы управления 18 транспортного средства: тормоза 19, акселератор 20, рулевое колесо 21.In the
Устройство 22 ввода и отображения настроечных данных предназначено для ввода, коррекции и отображения параметров настройки предлагаемой системы.The
Устройство 23 формирования звуковой и световой сигнализации используется как по основному назначению, так и для имитации торможения в случае, когда дистанция до заднего транспортного средства оказывается меньше безопасной, а также в случае прогнозирования столкновения с препятствиями активируется аварийный режим его работы.The
Отличие конструктивных особенностей предложенной системы и ее функционирования по сравнению с известными конструкциями описаны ниже.The difference in the design features of the proposed system and its functioning in comparison with the known designs are described below.
Если в системе блоки 10 анализа, 11 оценивания, 12 идентификации, 13 прогнозирования, 14 ограничения, 15 оптимизации и 16 формирования сигналов управления выполнены на базе микроконтроллерного устройства 5 в виде программных блоков, работающих с возможностью программного исполнения функций блока 10 анализа сигналов датчиков 1, 2, 3, 4 частоты вращения колес, блока 11 оценивания параметров движения транспортного средства, блока 12 идентификации максимальных значений коэффициентов трения скольжения колес, блока 13 прогнозирования наибольшего замедления без блокирования колес, блока 14 ограничения замедления задним препятствием, блока 15 оптимизации управления торможением, блока 16 формирования сигналов для блока 17 управляющих воздействий на органы 18 управления транспортным средством, то такое выполнение позволяет значительно ускорить процессы анализа сигналов датчиков 1, 2, 3, 4 частот вращения колес, оценивания параметров движения транспортного средства, идентификации максимальных значений коэффициентов трения скольжения колес, прогнозирования наибольшего замедления без блокирования колес, ограничения замедления задним препятствием, оптимизации управления торможением, правильно оценивать ситуацию и оперативно формировать последовательность управляющих воздействий на органы 18 управления транспортного средства (см. Фигуру).If in the system the
Причем блок 10 анализа сигналов датчиков 1, 2, 3, 4 частот вращения колес выполнен с возможностью выявления неисправных датчиков, данные которых исключаются из дальнейшего анализа, блок 12 идентификации максимальных значений коэффициентов трения скольжения колес выполнен с возможностью оценки этих параметров, по меньшей мере, по сигналу от одного датчика частоты вращения колес по каждому борту, блок 13 прогнозирования наибольшего значения замедления без блокирования колес выполнен с возможностью оценки этого параметра в случае отсутствия сигналов датчиков частот вращения колес по настроечным данным, вводимых с устройства 22 ввода и отображения настроечных параметров, блок 14 ограничения замедления задним препятствием выполнен с возможностью учета ограничений на безопасные перестроения в соседние ряды, блок 15 оптимизации управления торможением выполнен с возможностью автоматического выбора наилучшей последовательности управляющих воздействий на тормоза 19, акселератор 20 и рулевое колесо 21 для предотвращения столкновений с препятствиями в передней и задней полусферах, блок 16 формирования сигналов управления выполнен с возможностью активации световой сигнализации при имитации торможения в случае опасного сокращения дистанции задним препятствием и активации аварийной световой и звуковой сигнализации в случае прогнозирования неизбежного столкновения с препятствиями, при этом порог срабатывания тормозной системы в блоке 15 устанавливается программно в кратное число раз меньшее наибольшего замедления без блокирования колес для компенсации влияния возможных ошибок прогнозирования и неучтенных факторов.Moreover, the unit 10 for analyzing the signals of the sensors 1, 2, 3, 4 of the wheel speeds is made with the possibility of detecting faulty sensors, the data of which are excluded from further analysis, the block 12 for identifying the maximum values of the sliding friction coefficients of the wheels is made with the possibility of evaluating these parameters, at least according to a signal from one wheel speed sensor on each side, the unit 13 for predicting the maximum deceleration value without blocking the wheels is made with the possibility of evaluating this parameter in the absence of signals from the wheel speed sensors according to the tuning data input from the device 22 for input and display of tuning parameters, the unit 14 limiting deceleration by the rear obstacle is made with the possibility of taking into account the restrictions on safe lane changes to adjacent rows, the block 15 for optimizing braking control is made with the possibility of automatically selecting the best sequence of control actions on the brakes 19, the accelerator 20 and the steering wheel with 21 to prevent collisions with obstacles in the front and rear hemispheres, the block 16 for generating control signals is configured to activate a light alarm when imitating braking in the event of a dangerous reduction in the distance by a rear obstacle and activating an emergency light and sound alarm in case of predicting an imminent collision with obstacles, when In this case, the response threshold of the braking system in block 15 is set by software to a multiple of the maximum deceleration without blocking the wheels to compensate for the influence of possible forecast errors and unaccounted for factors.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019139276A RU2737069C1 (en) | 2019-12-03 | 2019-12-03 | Automatic vehicle wheel braking system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019139276A RU2737069C1 (en) | 2019-12-03 | 2019-12-03 | Automatic vehicle wheel braking system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2737069C1 true RU2737069C1 (en) | 2020-11-24 |
Family
ID=73543703
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019139276A RU2737069C1 (en) | 2019-12-03 | 2019-12-03 | Automatic vehicle wheel braking system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2737069C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2779538C1 (en) * | 2022-04-06 | 2022-09-08 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт "НАМИ" (ФГУП "НАМИ") | Identification system for the maximum values of the sliding friction coefficients of vehicle wheels |
US20230130534A1 (en) * | 2021-10-26 | 2023-04-27 | Ford Global Technologies, Llc | Methods and apparatus for vehicle turning in confined spaces |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1992009060A1 (en) * | 1990-11-07 | 1992-05-29 | Giovanni Caico | Electronic equipement for prevention of collisions between vehicles |
DE102006043364A1 (en) * | 2005-09-16 | 2007-05-10 | GM Global Technology Operations, Inc., Detroit | Health status monitoring and fault diagnosis with adaptive thresholds for integrated vehicle stability system |
US9632507B1 (en) * | 2016-01-29 | 2017-04-25 | Meritor Wabco Vehicle Control Systems | System and method for adjusting vehicle platoon distances based on predicted external perturbations |
-
2019
- 2019-12-03 RU RU2019139276A patent/RU2737069C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1992009060A1 (en) * | 1990-11-07 | 1992-05-29 | Giovanni Caico | Electronic equipement for prevention of collisions between vehicles |
DE102006043364A1 (en) * | 2005-09-16 | 2007-05-10 | GM Global Technology Operations, Inc., Detroit | Health status monitoring and fault diagnosis with adaptive thresholds for integrated vehicle stability system |
US9632507B1 (en) * | 2016-01-29 | 2017-04-25 | Meritor Wabco Vehicle Control Systems | System and method for adjusting vehicle platoon distances based on predicted external perturbations |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20230130534A1 (en) * | 2021-10-26 | 2023-04-27 | Ford Global Technologies, Llc | Methods and apparatus for vehicle turning in confined spaces |
RU2779538C1 (en) * | 2022-04-06 | 2022-09-08 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт "НАМИ" (ФГУП "НАМИ") | Identification system for the maximum values of the sliding friction coefficients of vehicle wheels |
RU2812025C1 (en) * | 2023-06-27 | 2024-01-22 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт "НАМИ" (ФГУП "НАМИ") | System for identifying maximum values of sliding friction coefficients of wheels of car and trailer as part of road train motion control system |
RU2811997C1 (en) * | 2023-06-27 | 2024-01-22 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт "НАМИ" (ФГУП "НАМИ") | Method for identifying maximum values of sliding friction coefficients of wheels of car and trailer as part of road train motion control system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11175673B2 (en) | Drive assist apparatus | |
US7660669B2 (en) | Lane departure avoidance system | |
CN111699450B (en) | Method for triggering autonomous emergency braking processes in a vehicle fleet | |
US10339391B2 (en) | Fusion-based wet road surface detection | |
CN106985780B (en) | Vehicle safety auxiliary system | |
KR101864938B1 (en) | Collision avoidance support device | |
US20170341647A1 (en) | Automated driving system for evaluating lane cut-out and method of using the same | |
US9633565B2 (en) | Active safety system and method for operating the same | |
CN107264527B (en) | Control method and device for intelligent vehicle preventing other vehicles | |
US9043045B2 (en) | Travel assist apparatus and travel assist method | |
US20200339129A1 (en) | Method and apparatus for detecting a road condition | |
US9508261B2 (en) | Method and device for operating a vehicle | |
US11760344B2 (en) | Collision avoidance assist apparatus | |
CN110481544A (en) | A kind of automotive correlation prevention method and anti-collision system for pedestrian | |
US20160217689A1 (en) | Supplemental automotive safety method and system | |
US20160075335A1 (en) | Method for adaptive cruise control of a vehicle using swarm algorithm | |
US20080294321A1 (en) | Vehicle Speed Control Apparatus In Accordance with Curvature of Vehicle Trajectory | |
JP2010501917A (en) | Driver assistance system for local and temporal evaluation and prediction of vehicle dynamics | |
US10053089B2 (en) | System for controlling a vehicle based on thermal profile tracking | |
CN108162958A (en) | A kind of automobile active anti-collision control system and method | |
US20170240183A1 (en) | Autonomous driving apparatus | |
JP2006500664A (en) | Method and apparatus for preventing vehicle collision | |
RU2526144C2 (en) | Method for prevention of vehicle collision with dynamic obstacle | |
CN103847667A (en) | Vehicle driving support control apparatus | |
JPH09145737A (en) | Vehicle collision prevention device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20210408 Effective date: 20210408 |