[发明专利]一种基于PID控制的无人车刹车装置及其方法

说明书

本发明公开了一种基于PID控制的无人车刹车装置及其方法，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。通过路况感知系统检测汽车周围路况，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。所述基于PID控制的无人车刹车装置及方法，其应用使无人车刹车具有很强的快速性和准确性，实用性较和市场前景高。

技术领域：

本发明涉及一种基于PID控制的无人车刹车装置及其方法，涉及无人驾驶技术领域。

背景技术：

人们希望从人力中脱离出来的愿望与科学技术的不断发展，使得自动化技术突飞猛进，无人车也应运而生，而由于现代智能不大够发达，导致无人车直接上路将会造成了极大的安全隐患，而现阶段，各种自动化技术还不够成熟，而自动刹车系统的不成熟也使得交通安全问题成为一个重要的课题，交通事故给个人和家庭社会带来了巨大的损失，为避免这一问题，人们在被动刹车领域有许多突破，自动刹车领域有了进展，如微波雷达测距技术、超声波测距技术和生活中现在较为常见的红外测距技术。在系统能使刹车时机把握的更精准的同时，人们对于刹车安全的主动性也提出了更高的要求，如何更好的实现刹车指令，成为人们追求的方向，而目前很多的无人车刹车系统的刹车过程不够精准，且自动化程度不高。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种有效提高刹车精准度的基于PID控制的无人车刹车装置及其方法。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种基于PID控制的无人车刹车装置，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。

作为优选，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。

作为优选，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。

作为优选，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。

作为优选，所述制动系统设置为液压制动系统。

作为优选，所述制动系统采用前盘后鼓的制动系统。

作为优选，所述车载计算机与汽车刹车灯控制连接。

一种基于PID控制的无人车刹车装置的刹车方法，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。

作为优选，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。