一种车辆制动冗余方法及装置与流程

1.本技术涉及车辆技术领域，尤其涉及一种车辆制动冗余方法及装置。


背景技术：

2.随着智能驾驶技术的快速发展，人们对自动驾驶汽车的接受和需求度正在逐渐提升。并且，随着自动驾驶车辆技术的不断发展和完善，如何快速、及时的实现对自动驾驶车辆的制动，以提高自动驾驶车辆行驶的安全性，显得尤为重要。
3.目前对于l3以上的自动驾驶车辆的制动通常是依靠制动系统来实现，而制动系统冗余又可以分为行车制动冗余和驻车制动冗余。其中，行车制动冗余采用的是两个可电控的制动控制器，可以是电子助力器 标准稳定性控制单元，也可以是一体式电液制动单元 制动冗余模块。驻车制动冗余采用的是epb p档锁，但是由于p档锁价格较贵，使得双控epb成为发展趋势。但当前行车制动冗余的问题为：在行车制动冗余中，制动减速度的获得都是通过制动器摩擦，如果制动器损坏，或液压管路损坏，则制动冗余失效。而针对于驻车制动冗余，在取消p档锁的驻车制动冗余方案中，双控epb的协调性可能会存在问题。


技术实现要素：

4.本技术实施例的主要目的在于提供一种车辆制动冗余方法及装置，能够利用后轮独立转向系统改变车辆后轮姿态，使得整车减速，实现整车制动，提高了自动驾驶车辆行驶的安全性，避免了交通事故的发生。
5.本技术实施例提供了一种车辆制动冗余方法，包括：
6.获取目标车辆的制动请求；
7.根据所述制动请求，利用所述目标车辆的制动系统摩擦制动获得所述目标车辆的整车减速度；
8.或者，当所述目标车辆的制动系统或制动系统控制单元发生故障时，利用所述目标车辆的制动冗余系统控制单元向后轮独立转向系统输出左右轮转角或转动力矩，以便通过所述后轮转向系统改变后轮姿态，获得所述目标车辆的整车减速。
9.在一种可选的实现方式中，所述当所述目标车辆的制动系统或制动系统控制单元发生故障时；所述方法还包括：
10.利用制动系统控制单元向所述目标车辆的自动驾驶控制单元发送故障提示，以便所述自动驾驶控制单元向所述制动冗余系统控制单元发送所述制动请求。
11.在一种可选的实现方式中，所述当所述目标车辆的制动系统或制动系统控制单元发生故障时；所述方法还包括：
12.当所述制动系统控制单元发生故障，且所述制动系统控制单元无法向所述目标车辆的自动驾驶控制单元发送制动系统故障提示时，通过所述自动驾驶控制单元自行判断所述制动系统是否发生故障；
13.若是，则通过所述自动驾驶控制单元向所述制动冗余系统控制单元发送所述制动
请求，以便所述制动冗余系统控制单元根据所述制动请求对所述目标车辆进行制动处理。
14.在一种可选的实现方式中，所述方法还包括：
15.当所述制动系统控制单元无法与所述目标车辆的自动驾驶控制单元进行通信时，利用所述自动驾驶控制单元通过所述目标车辆的另一路通信链路接收来自自动驾驶控制器的制动请求，并根据所述制动请求对所述目标车辆进行制动处理。
16.在一种可选的实现方式中，所述当所述目标车辆的制动系统或制动系统控制单元发生故障时；所述方法还包括：
17.根据目标车辆的自动驾驶等级，通过所述目标车辆的自动驾驶控制单元提示驾驶员退出自动驾驶模式。
18.对应于上述车辆制动冗余方法，本技术提出了一种车辆制动冗余装置，包括：
19.获取单元，用于获取目标车辆的制动请求；
20.第一制动单元，用于根据所述制动请求，利用所述目标车辆的制动系统摩擦制动获得所述目标车辆的整车减速度；
21.第二制动单元，用于当所述目标车辆的制动系统或制动系统控制单元发生故障时，利用所述目标车辆的制动冗余系统控制单元向后轮独立转向系统输出左右轮转角或转动力矩，以便通过所述后轮转向系统改变后轮姿态，获得所述目标车辆的整车减速。
22.在一种可选的实现方式中，所述装置还包括：
23.第一发送单元，用于当所述目标车辆的制动系统或制动系统控制单元发生故障时，利用制动系统控制单元向所述目标车辆的自动驾驶控制单元发送故障提示，以便所述自动驾驶控制单元向所述制动冗余系统控制单元发送所述制动请求。
24.在一种可选的实现方式中，所述装置还包括：
25.判断单元，用于当所述制动系统控制单元发生故障，且所述制动系统控制单元无法向所述目标车辆的自动驾驶控制单元发送制动系统故障提示时，通过所述自动驾驶控制单元自行判断所述制动系统是否发生故障；
26.第二发送单元，用于若通过所述自动驾驶控制单元自行判断出所述制动系统发生故障时，通过所述自动驾驶控制单元向所述制动冗余系统控制单元发送所述制动请求，以便所述制动冗余系统控制单元根据所述制动请求对所述目标车辆进行制动处理。
27.在一种可选的实现方式中，所述装置还包括：
28.第三制动单元，用于当所述制动系统控制单元无法与所述目标车辆的自动驾驶控制单元进行通信时，利用所述自动驾驶控制单元通过所述目标车辆的另一路通信链路接收来自自动驾驶控制器的制动请求，并根据所述制动请求对所述目标车辆进行制动处理。
29.在一种可选的实现方式中，所述装置还包括：
30.提示单元，当所述目标车辆的制动系统或制动系统控制单元发生故障时，根据目标车辆的自动驾驶等级，通过所述目标车辆的自动驾驶控制单元提示驾驶员退出自动驾驶模式。
31.由此可见，本技术实施例具有如下有益效果：
32.本技术实施例提供一种车辆制动冗余方法及装置，首先获取目标车辆的制动请求，然后，根据该制动请求，利用目标车辆的制动系统摩擦制动获得目标车辆的整车减速度，或者，当目标车辆的制动系统或制动系统控制单元发生故障时，利用目标车辆的制动冗
余系统控制单元向后轮独立转向系统输出左右轮转角或转动力矩，以便通过后轮转向系统改变后轮姿态，获得目标车辆的整车减速，实现对目标车辆的制动。从而能够利用后轮独立转向系统改变车辆后轮姿态，使得整车减速，实现整车制动，提高了自动驾驶车辆行驶的安全性，避免了交通事故的发生。
附图说明
33.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
34.图1为本技术实施例提供的一种车辆制动冗余方法的流程图；
35.图2为本技术实施例提供的后轮独立转向系统的结构示意图；
36.图3为本技术实施例提供的后轮独立转向系统作为制动冗余时的车轮姿态的示意图；
37.图4为本技术实施例提供的车辆制动冗余方法的结构示意图；
38.图5为本技术实施例提供的一种车辆制动冗余装置的组成示意图。
具体实施方式
39.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
40.众所周知，随着云计算、人工智能、现代传感、信息融合、通信以及自动控制等高新技术的不断进步，自动驾驶车辆未来发展速度将加快，同时人们对自动驾驶汽车的接受和需求度也正在逐渐提升。
41.为了保证自动驾驶车辆的安全行驶，需要保证自动驾驶车辆的实时制动，目前对于l3以上的自动驾驶车辆的制动通常是依靠制动系统来实现，而制动系统冗余又可以分为行车制动冗余和驻车制动冗余。其中，行车制动冗余采用的是两个可电控的制动控制器，可以是电子助力器 标准稳定性控制单元，也可以是一体式电液制动单元 制动冗余模块。驻车制动冗余采用的是epb p档锁，但是由于p档锁价格较贵，使得双控epb成为发展趋势。但当前行车制动冗余的问题为：在行车制动冗余中，制动减速度的获得都是通过制动器摩擦，如果制动器损坏，或液压管路损坏，则制动冗余失效。而针对于驻车制动冗余，在取消p档锁的驻车制动冗余方案中，双控epb的协调性可能会存在问题。
42.基于此，本技术提出了一种车辆制动冗余方法和装置，能够利用后轮独立转向系统改变车辆后轮姿态，使得整车减速，实现整车制动，提高了自动驾驶车辆行驶的安全性，避免了交通事故的发生。
43.以下将结合附图对本技术实施例提供的车辆制动冗余方法进行详细说明。参见图1所示，其示出了本技术实施例提供的一种车辆制动冗余方法实施例的流程图，本实施例可以包括以下步骤：
44.s101：获取目标车辆的制动请求。
45.在本实施例中，将利用本技术实施例的方法实现制动冗余的任一自动驾驶车辆定义为目标车辆，为了实现对目标车辆的制动冗余，提高了目标车辆行驶的安全性，首先需要获取对目标车辆的制动请求，用以执行后续步骤s102或s103。
46.需要说明的是，本技术实施例不限制目标车辆的制动请求的获取方式，比如可以在目标车辆行驶过程中，通过目标车辆的自动驾驶控制单元在两路can上同时发送制动请求，以便目标车辆的其他制动器件在获取到该制动请求后通过后续步骤s102或s103实现对目标车辆的制动冗余。
47.s102：根据制动请求，利用目标车辆的制动系统摩擦制动获得目标车辆的整车减速度。
48.在本实施例中，为了实现对目标车辆的制动，在通过步骤s101获取到目标车辆的制动请求，如在目标车辆行驶过程中，在通过自动驾驶控制单元在两路can上同时发送制动请求后，可以通过目标车辆的制动系统控制单元接受来自自动驾驶控制器的制动请求，并向目标车辆的制动系统硬件输出制动压力或制动力矩。从而可以通过制动系统摩擦制动获得目标车辆的整车减速度。此时，如图2所示的后轮独立转向系统无需执行动作即可实现目标车辆的制动。
49.s103：当目标车辆的制动系统或制动系统控制单元发生故障时，利用目标车辆的制动冗余系统控制单元向后轮独立转向系统输出左右轮转角或转动力矩，以便通过后轮转向系统改变后轮姿态，获得目标车辆的整车减速。
50.在本实施例中，在通过步骤s101获取到目标车辆的制动请求，如在目标车辆行驶过程中，在通过自动驾驶控制单元在两路can上同时发送制动请求后，若制动系统硬件或制动系统控制单元发生故障，此时，无法再利用制动系统摩擦制动获得目标车辆的整车减速度以实现目标车辆的制动，而为了实现对目标车辆的制动冗余，一种可选的实现方式是，可以利用制动系统控制单元向自动驾驶控制单元发送故障提示，用以表明制动系统故障状态，以便自动驾驶控制单元向制动冗余系统控制单元发送制动请求，进而可以利用目标车辆的制动冗余系统控制单元向如图2所示的后轮独立转向系统输出左右轮转角或转动力矩，以便通过后轮转向系统改变后轮姿态，获得目标车辆的整车减速。其中，如图2所示，后轮独立转向系统包括电动伸缩臂，电动伸缩臂包括推杆、滚珠丝杆机构、车架连接球头、转向节连接球头、齿轮减速器、以及驱动电机。
51.具体的，在利用制动系统控制单元向自动驾驶控制单元发送制动系统故障状态的提示，以及自动驾驶控制单元向制动冗余系统控制单元发送制动请求后。可选的，还可以根据自动驾驶等级，通过自动驾驶控制单元提示驾驶员退出自动驾驶模式，转由驾驶员接管。此时，由制动冗余系统控制单元接受来自自动驾驶控制器的制动请求，并向后轮独立转向系统硬件输出左右轮转角或转动力矩。进而可以通过后轮转向系统轮胎侧向力x向分力获得目标车辆的整车减速度，而制动系统则无执行动作即可实现目标车辆的制动。
52.需要说明的是，在本技术实施例的一种可能的实现方式中，当制动系统控制单元发生故障，且制动系统控制单元无法向目标车辆的自动驾驶控制单元发送制动系统故障提示时，为了实现对目标车辆的制动冗余，可以通过自动驾驶控制单元自行判断制动系统是否发生故障，若是，则通过自动驾驶控制单元向制动冗余系统控制单元发送制动请求，以便
制动冗余系统控制单元根据该制动请求对目标车辆进行制动处理。
53.具体的，当制动系统控制单元发生故障，且制动系统控制单元无法向自动驾驶控制单元发送制动系统故障时，可以通过自动驾驶控制单元自行判断制动系统故障。同时，在利用自动驾驶控制单元向制动冗余系统控制单元发送制动请求后，可选的，还可以根据自动驾驶等级，通过自动驾驶控制单元提示驾驶员退出自动驾驶模式，转由驾驶员接管。此时，由制动冗余系统控制单元接受来自自动驾驶控制器的制动请求，并向后轮独立转向系统硬件输出左右轮转角或转动力矩。进而可以通过后轮转向系统轮胎侧向力x向分力获得目标车辆的整车减速度，而制动系统则无执行动作即可实现目标车辆的制动。
54.在本技术实施例的另一种可能的实现方式中，当制动系统控制单元无法与目标车辆的自动驾驶控制单元进行通信时，为了实现对目标车辆的制动冗余，可以利用自动驾驶控制单元通过目标车辆的另一路通信链路接收来自自动驾驶控制器的制动请求，并根据制动请求对目标车辆进行制动处理。
55.具体的，当制动系统控制单元无法与目标车辆的自动驾驶控制单元进行通信时，为了实现对目标车辆的制动冗余，可以利用自动驾驶控制单元通过目标车辆的另一路通信链路接收来自自动驾驶控制器的制动请求，并向制动系统硬件输出制动压力或制动力矩。此时，可以通过制动系统摩擦制动获得目标车辆的整车减速度。此时，如图2所示的后轮独立转向系统无需执行动作即可实现目标车辆的制动。
56.此外，需要说明的是，目标车辆的驻车制动冗余过程与上述行车制动冗余过程类似，在此不再赘述。
57.接下来，本实施例将对利用如图2所示的后轮独立转向系统实现目标车辆的制动冗余的具体实现过程过程进行介绍：根据后轮独立转向系统具备的左右轮独立控制的原理，当两后轮反向张开或内收时，可以产生一定的制动作用。在目标车辆的行车过程中，若发现制动系统单点失效，则利用后轮独立转向系统作为制动冗余，控制两后轮姿态如图3所示，以产生行车制动减速度，且前轮转向不影响整车方向控制。而在驻车过程中，若发现epb失效，则同样的，可以控制后轮独立转向系统的后轮姿态，如图3所示，以产生一定的制动驻车力，这样，即使在坡道上也可以保证驻车。
58.在实现上述车辆制动冗余过程中，制动冗余系统供电及通讯过程如图4所示。其中，对于自动驾驶控制单元，根据自动驾驶级别的不同，可能会有1-2个控制单元。利用自动驾驶控制单元冗余供电，且制动控制系统控制单元供电和制动系统冗余控制单元供电分开。制动系统控制单元和制动系统可以不在一个物理实体中。以及制动系统控制单元的控制输出信号包括制动压力/制动力矩等。同样的，制动系统冗余控制单元和后轮独立转向系统也可以不在一个物理实体中。以及制动系统冗余控制单元的控制输出信号包括左右后轮转角/左右后轮转动力矩等。
59.这样，通过执行上述步骤s101-103，使得目标车辆的行车、驻车制动冗余可以共用同一套硬件系统，即后轮独立转向系统，而行车制动冗余系统也不再依赖原有制动系统，可做到执行机构冗余，并且也会提高驻车制动冗余系统的协调性。
60.综上，本实施例提供的一种车辆制动冗余方法，首先获取目标车辆的制动请求，然后，根据该制动请求，利用目标车辆的制动系统摩擦制动获得目标车辆的整车减速度，或者，当目标车辆的制动系统或制动系统控制单元发生故障时，利用目标车辆的制动冗余系
统控制单元向后轮独立转向系统输出左右轮转角或转动力矩，以便通过后轮转向系统改变后轮姿态，获得目标车辆的整车减速，实现对目标车辆的制动。从而能够利用后轮独立转向系统改变车辆后轮姿态，使得整车减速，实现整车制动，提高了自动驾驶车辆行驶的安全性，避免了交通事故的发生。
61.参见图5所示，本技术还提供一种车辆制动冗余装置实施例，可以包括：
62.获取单元501，用于获取目标车辆的制动请求；
63.第一制动单元502，用于根据所述制动请求，利用所述目标车辆的制动系统摩擦制动获得所述目标车辆的整车减速度；
64.第二制动单元503，用于当所述目标车辆的制动系统或制动系统控制单元发生故障时，利用所述目标车辆的制动冗余系统控制单元向后轮独立转向系统输出左右轮转角或转动力矩，以便通过所述后轮转向系统改变后轮姿态，获得所述目标车辆的整车减速。
65.在本技术一些可能的实现方式中，所述装置还包括：
66.第一发送单元，用于当所述目标车辆的制动系统或制动系统控制单元发生故障时，利用制动系统控制单元向所述目标车辆的自动驾驶控制单元发送故障提示，以便所述自动驾驶控制单元向所述制动冗余系统控制单元发送所述制动请求。
67.在本技术一些可能的实现方式中，所述装置还包括：
68.判断单元，用于当所述制动系统控制单元发生故障，且所述制动系统控制单元无法向所述目标车辆的自动驾驶控制单元发送制动系统故障提示时，通过所述自动驾驶控制单元自行判断所述制动系统是否发生故障；
69.第二发送单元，用于若通过所述自动驾驶控制单元自行判断出所述制动系统发生故障时，通过所述自动驾驶控制单元向所述制动冗余系统控制单元发送所述制动请求，以便所述制动冗余系统控制单元根据所述制动请求对所述目标车辆进行制动处理。
70.在本技术一些可能的实现方式中，所述装置还包括：
71.第三制动单元，用于当所述制动系统控制单元无法与所述目标车辆的自动驾驶控制单元进行通信时，利用所述自动驾驶控制单元通过所述目标车辆的另一路通信链路接收来自自动驾驶控制器的制动请求，并根据所述制动请求对所述目标车辆进行制动处理。
72.在本技术一些可能的实现方式中，所述装置还包括：
73.提示单元，当所述目标车辆的制动系统或制动系统控制单元发生故障时，根据目标车辆的自动驾驶等级，通过所述目标车辆的自动驾驶控制单元提示驾驶员退出自动驾驶模式。
74.由上述实施例可以看出，本技术实施例提供的车辆制动冗余装置，首先获取目标车辆的制动请求，然后，根据该制动请求，利用目标车辆的制动系统摩擦制动获得目标车辆的整车减速度，或者，当目标车辆的制动系统或制动系统控制单元发生故障时，利用目标车辆的制动冗余系统控制单元向后轮独立转向系统输出左右轮转角或转动力矩，以便通过后轮转向系统改变后轮姿态，获得目标车辆的整车减速，实现对目标车辆的制动。从而能够利用后轮独立转向系统改变车辆后轮姿态，使得整车减速，实现整车制动，提高了自动驾驶车辆行驶的安全性，避免了交通事故的发生。
75.通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法中的全部或部分步骤可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的
理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者诸如媒体网关等网络通信设备，等等)执行本技术各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
76.需要说明的是，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
77.还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
78.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。