[发明专利]一种基于PID控制的无人车刹车装置及其方法

权利要求书

1.一种基于PID控制的无人车刹车装置，其特征在于：包括路况感知系统、速度传感器、车载计算机、执行系统以及制动系统，所述路况感知系统与速度传感器均与车载计算机数据连接，所述车载计算机控制执行系统运行，所述制动系统由制动系统控制运行。

2.根据权利要求1所述的一种基于PID控制的无人车刹车装置，其特征在于：所述路况感知系统包括红外测距设备以及高频摄像头，所述红外测距设备通过发射、接收红外线，判断前方障碍物的距离参数并置于车辆的前后端且连接车载计算机，所述高频摄像头置于车辆顶端并连接车载计算机，用于检测红绿灯特殊信号。

3.根据权利要求2所述的一种基于PID控制的无人车刹车装置，其特征在于：所述红外测距设备设置为激光测距设备以及与激光测距设备数据连接的CCD图像处理系统。

4.根据权利要求1所述的一种基于PID控制的无人车刹车装置，其特征在于：所述车载计算机输出的决策指令基于PID算法控制的闭环控制原理。

5.根据权利要求1所述的一种基于PID控制的无人车刹车装置，其特征在于：所述制动系统设置为液压制动系统。

6.根据权利要求5所述的一种基于PID控制的无人车刹车装置，其特征在于：所述制动系统采用前盘后鼓的制动系统。

7.根据权利要求1所述的一种基于PID控制的无人车刹车装置，其特征在于：所述车载计算机与汽车刹车灯控制连接。

8.根据权利要求1所述的一种基于PID控制的无人车刹车装置的刹车方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤一，通过路况感知系统检测汽车周围路况，通过红外测距设备实时监测前后障碍物的距离，通过速度传感器监测汽车实时速度，并将监测信息传输至车载计算机；

步骤二，通过高频摄像头采集红绿灯信号，由颜色识别传感器进行判断，同样把信号传输给车载计算机；

步骤三，车载计算机根据接收到的路况感知系统、速度传感器的数据，判断汽车前后障碍物的运动情况，包括距离、速度、加速度或其它信息处理，从而进行是否刹车的决策判断，若需要刹车则发出刹车决策的指令至制动系统，并控制车灯的工作。

9.根据权利要求8所述的一种基于PID控制的无人车刹车装置的刹车方法，其特征在于：所述步骤三中的制动系统的制动过程具体包括一下步骤：

步骤1、输入电流产生力矩，实现电机的转动，电机产生转矩，其正比于电流；

步骤2、电机的转角输出经过传动装置转化为电动推杆的直线位移输出，从而推动制动踏板的移动；

步骤3、制动踏板移动带动主油缸中液压制动系统的工作，从而实现刹车过程。

10.根据权利要求9所述的一种基于PID控制的无人车刹车装置的刹车方法，其特征在于：所述电动机通过齿轮减速器进行减速，对电机进行减速增矩，以提高负载能力，所述减速器的输出端带动丝杆螺母，从而将电机的转动转化为直线运动，电机正反转实现推杆动作，液压制动系统在推杆的带动下运行。