本公開涉及一種安全制動裝置，其適用于自主車輛的包括液壓車輪制動器的液壓制動系統(tǒng)，該自主車輛進(jìn)一步具有用于能夠進(jìn)行自主駕駛模式的電力供應(yīng)和信號系統(tǒng)。本公開進(jìn)一步涉及一種利用自主車輛的包括液壓車輪制動器的液壓制動系統(tǒng)進(jìn)行安全制動的方法，該自主車輛進(jìn)一步具有用于能夠進(jìn)行自主駕駛模式的電力供應(yīng)和信號系統(tǒng)。本公開進(jìn)一步涉及一種自主車輛，其具有包括液壓車輪制動器的液壓制動系統(tǒng)，且該自主車輛進(jìn)一步具有用于能夠進(jìn)行自主駕駛模式的電力供應(yīng)和信號系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

汽車技術(shù)的一個快速發(fā)展的領(lǐng)域就是自主或半自主駕駛能力領(lǐng)域。這得以實(shí)現(xiàn)是通過引入用于感測車輛參數(shù)和周圍環(huán)境的傳感器，以及驅(qū)動器，其用于控制不同的車輛功能，例如轉(zhuǎn)向、油門控制和制動。增強(qiáng)的車載數(shù)據(jù)處理能力將這些傳感器和驅(qū)動器聯(lián)系在一起，使得自主或半自主駕駛能力得以實(shí)現(xiàn)。

當(dāng)車輛在自主模式下運(yùn)行時，意味著駕駛員不需要執(zhí)行操縱，車輛通常依靠多個數(shù)據(jù)源作為輸入來執(zhí)行自主駕駛，例如偵查周圍車輛，交通道路，障礙物和來自航行系統(tǒng)的數(shù)據(jù)等等。這些輸入的提供通常依靠用于能夠進(jìn)行自主駕駛模式的電力供應(yīng)和信號系統(tǒng)。然而，如果不能獲得這些輸入中的一個或多個，例如由于電力供應(yīng)和信號系統(tǒng)的問題，就可能沒有足夠的信息來執(zhí)行自主駕駛。

US2005029864(A1)中敘述了一種已知的方法以處理在自主車輛中由于故障不能獲得任何電能或任何液壓的情況。

US2005029864(A1)涉及一種用于車輛的制動系統(tǒng)，其不需要駕駛員就能夠操作。其具有行車制動裝置(service brake device)、駐車制動裝置和緊急制動裝置。至少車輛中一個車軸的車輪的車輪制動裝置具有緊急制動驅(qū)動器，其通過觸發(fā)緊急制動操作將指定的車輪制動裝置轉(zhuǎn)換為制動狀態(tài)。緊急制動操作能夠通過緊急操作者控制裝置而手動觸發(fā)，或者通過監(jiān)控裝置自動觸發(fā)，如果監(jiān)控裝置在無駕駛員操作模式下檢測到車輛的不可接受的操作狀態(tài)。一旦監(jiān)控裝置檢測到不可接受的操作狀態(tài)，監(jiān)控裝置引發(fā)相應(yīng)的觸發(fā)緊急制動操作的觸發(fā)信號。緊急制動驅(qū)動器被以下述方式快速地機(jī)械預(yù)壓到靜止位置(position of rest)：當(dāng)緊急制動驅(qū)動器處于靜止位置時，指定的車輪制動裝置處于制動狀態(tài)。通過適當(dāng)作用于緊急制動驅(qū)動器，車輪制動裝置能夠通過流體和/或電力在制動狀態(tài)和激活指定的車輛車輪的激活狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換。這允許緊急制動操作被執(zhí)行，即使在由于故障而在車輛中不能獲得任何電能或任何液壓的情況下。緊急制動驅(qū)動器可由彈簧制動缸形成。

因此，根據(jù)US2005029864(A1)的預(yù)壓的彈簧制動缸將以如下方式通過彈簧達(dá)到靜止位置：如果監(jiān)控裝置檢測到車輛的不可接受的操作狀態(tài)(例如電量短缺)，同時處于無駕駛員操作模式，則指定的車輪制動裝置進(jìn)入制動狀態(tài)以執(zhí)行緊急制動操作。因此建議車輛能被安全快速的停止，例如為了避免事故。

然而，在自主車輛的控制系統(tǒng)不能執(zhí)行自主駕駛的故障的情況下，在安全地使自主車輛停止方面仍然存在改進(jìn)空間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

此處的實(shí)施方式旨在提供一種改進(jìn)的安全制動裝置，在自主車輛的控制系統(tǒng)不能執(zhí)行自主駕駛的故障的情況下，能夠安全的使自主車輛停止。

本公開提供一種安全制動裝置，其適用于自主車輛的包括液壓車輪制動器的液壓制動系統(tǒng)，該自主車輛進(jìn)一步具有用于能夠進(jìn)行自主駕駛模式的電力供應(yīng)和信號系統(tǒng)，其中安全制動裝置包括：適于容納制動流體的壓力儲存罐；可連接到自主車輛的電力供應(yīng)和信號系統(tǒng)的電力和信號連接器；主控電子控制單元，用于監(jiān)控所連接的自主車輛的電力供應(yīng)和信號；經(jīng)由入口閥連接到壓力儲存罐的壓力泵；液壓制動系統(tǒng)連接器，其經(jīng)由施壓閥連接到壓力儲存罐，且能連接到自主車輛的液壓制動系統(tǒng)；其中壓力泵、入口閥和施壓閥也適于由主控電子控制單元控制；且主控電子控制單元被配置為一旦確定所連接的自主車輛的電力和信號中的至少一個喪失，則打開施壓閥以釋放制動流體進(jìn)入自主車輛的連接的液壓制動系統(tǒng)，以觸發(fā)其車輪制動器。

根據(jù)本公開的第二個方面，主控電子控制單元進(jìn)一步被配置以選擇性地打開入口閥和操作壓力泵來為壓力儲存罐提供壓力，以為容納在其中的制動流體加壓。

主控電子控制單元被用于選擇性地打開入口閥和操作壓力泵，來為壓力儲存罐提供壓力，為容納在其中的制動流體加壓，這種設(shè)置保證了當(dāng)確定所連接的自主車輛的電力和信號的至少一個喪失時安全制動裝置能夠準(zhǔn)備好使車輛安全停止。

根據(jù)本公開的第三個方面，主控電子控制單元進(jìn)一步被配置以監(jiān)控壓力儲存罐中的可用壓力。

主控電子控制單元被用于監(jiān)控壓力儲存罐中的可用壓力，這種設(shè)置保證了當(dāng)需要時，可獲得足夠的壓力用以使車輛的安全停止。

根據(jù)本公開的第四個方面，主控電子控制單元進(jìn)一步被配置以禁止連接的自主車輛的自主駕駛模式的接合，除非在壓力儲存罐中達(dá)到預(yù)定壓力。

主控電子控制單元被配置為禁止所連接的自主車輛的自主駕駛模式的接合，除非在壓力儲存罐中達(dá)到預(yù)定壓力，這種設(shè)置保證了只有當(dāng)安全制動裝置準(zhǔn)備好在需要時使車輛安全停止的情況下，自主駕駛才能夠被執(zhí)行。

根據(jù)本公開的第五個方面，主控電子控制單元進(jìn)一步被配置為當(dāng)連接的自主車輛處于自主駕駛模式時選擇性地打開入口閥和操作壓力泵，來為壓力儲存罐提供壓力，以便在壓力儲存罐中至少維持預(yù)定壓力，為其儲存的制動流體加壓。

主控電子控制單元被配置為當(dāng)連接的自主車輛處于自主駕駛模式時選擇性地打開入口閥和操作壓力泵，來為壓力儲存罐提供壓力，以便在壓力儲存罐中至少維持預(yù)定壓力，從而為其儲存的制動流體加壓，這種設(shè)置保證了在自主駕駛階段的持續(xù)期間內(nèi)維持足夠的壓力等級使車輛安全停止。

根據(jù)本公開的第六個方面，安全制動裝置進(jìn)一步包括連接到壓力儲存罐的排放閥，并且主控電子控制單元進(jìn)一步被配置為當(dāng)退出連接的自主車輛的自主駕駛模式時打開排放閥，以便從壓力儲存罐中排放壓力，從而容納在其中的制動流體減壓。

排放閥連接到壓力儲存罐，以及主控電子控制單元進(jìn)一步被配置為當(dāng)退出連接的自主車輛的自主駕駛模式時打開排放閥以便壓力從壓力儲存罐中排放從而使容納在其中的制動流體減壓，這種設(shè)置使得當(dāng)不再需要安全制動裝置運(yùn)行時解除來自安全制動裝置的應(yīng)力引起的壓力。

根據(jù)本公開的第七個方面，主控電子控制單元進(jìn)一步被配置以打開與排放閥相反的入口閥，同時壓力泵停止或者反向操作以從壓力儲存罐中排放壓力，以便為容納在其中的制動流體減壓。

主控電子控制單元被配置為打開與排放閥相反的入口閥同時壓力泵停止或者反向操作以從壓力儲存罐中排放壓力以便為容納在其中的制動流體減壓，這種設(shè)置利用了已經(jīng)存在的零件提供了簡單且符合成本效益的解決方案，因此降低了安全制動裝置的復(fù)雜性和成本。

這里的實(shí)施方式也旨在提供一種用于在自主車輛的控制系統(tǒng)不能執(zhí)行自主駕駛的故障的情況下使自主車輛安全的停止的改進(jìn)的方法。

因此，根據(jù)本公開的第八個方面，提供了一種用于安全制動的方法，該方法利用自主車輛的包括液壓車輪制動器的液壓制動系統(tǒng)，該自主車輛進(jìn)一步具有用于能夠進(jìn)行自主駕駛模式的電力供應(yīng)和信號系統(tǒng)，其中該方法包括：為容納制動流體的壓力儲存罐加壓；監(jiān)控自主車輛的電力供應(yīng)和信號(signaling)；一旦確定自主車輛的電力和信號的至少一個喪失，則釋放制動流體進(jìn)入自主車輛的液壓制動系統(tǒng)以激活其中的車輪制動器。

根據(jù)本公開的第九個方面，該方法進(jìn)一步包括選擇性地打開入口閥和操作壓力泵，來為壓力儲存罐提供壓力，以為其中儲存的制動流體加壓。

選擇性地打開入口閥和操作壓力泵來為壓力儲存罐提供壓力以為其中儲存的制動流體加壓，這種設(shè)置保證了當(dāng)確定自主車輛的電力和信號的至少一個喪失時安全制動裝置能夠準(zhǔn)備好使車輛安全停止。

根據(jù)本公開的第十個方面，該方法進(jìn)一步包括監(jiān)控壓力儲存罐中的可用壓力。

監(jiān)控壓力儲存罐中的可用壓力，這種設(shè)置保證了當(dāng)需要時可獲得足夠的壓力使車輛安全停止。

根據(jù)本公開的第十一個方面，該方法進(jìn)一步包括阻止自主車輛的自主駕駛模式的接合，除非在壓力儲存罐中達(dá)到預(yù)定壓力。

阻止自主車輛的自主駕駛模式的接合，除非在壓力儲存罐中達(dá)到預(yù)定壓力，這種設(shè)置保證了只有當(dāng)安全制動裝置準(zhǔn)備好在需要時使車輛安全停止的情況下，自主駕駛才能夠被執(zhí)行。

根據(jù)本公開的第十二個方面，該方法進(jìn)一步包括當(dāng)自主車輛處于自主駕駛模式時選擇性地打開入口閥和操作壓力泵，來為壓力儲存罐提供壓力，從而在壓力儲存罐中至少維持預(yù)定壓力，以為其中儲存的制動流體加壓。

當(dāng)自主車輛處于自主駕駛模式時選擇性地打開入口閥和操作壓力泵，來為壓力儲存罐提供壓力，從而在壓力儲存罐中維持至少預(yù)定壓力，以為其中儲存的制動流體加壓，這種設(shè)置保證了在自主駕駛階段的持續(xù)期間內(nèi)維持足夠的壓力等級使車輛安全停止。

根據(jù)本公開的第十三個方面，該方法進(jìn)一步包括當(dāng)自主車輛退出自主駕駛模式時打開排放閥，從壓力儲存罐中排放壓力，從而為容納在其中的制動流體減壓。

當(dāng)自主車輛退出自主駕駛模式時打開排放閥，從壓力儲存罐中排放壓力，從而為容納在其中的制動流體減壓，這種設(shè)置解除了來自安全制動裝置的受力引起的壓力。

根據(jù)本公開的第十四個方面，該方法進(jìn)一步包括打開與排放閥相反的入口閥，同時保持壓力泵停止或者反向操作以從壓力儲存罐中排放壓力，以便為容納在其中的制動流體減壓。

打開與排放閥相反的入口閥同時保持壓力泵停止或者反向操作以從壓力儲存罐中排放壓力以便為容納在其中的制動流體減壓，這種設(shè)置提供了一種簡單且符合成本效益的實(shí)現(xiàn)此種方法的手段。

根據(jù)本公開的最后一個方面，本公開提供了一種自主車輛，其具有包括液壓車輪制動器的液壓制動系統(tǒng)，且該自主車輛進(jìn)一步具有用于能夠進(jìn)行自主駕駛模式的電力供應(yīng)和信號系統(tǒng)，且其包括如上所述的安全制動裝置。

如上所述的自主車輛能夠在其控制系統(tǒng)不能執(zhí)行自主駕駛的故障的情況下安全的使自身停止。

附圖說明

在下文中，在此的實(shí)施方式將參照附圖以實(shí)施例的形式加以詳細(xì)的描述，其中

附圖1是包括根據(jù)本文實(shí)施方式的安全制動裝置的自主車輛的示意圖。

附圖2是根據(jù)本文實(shí)施方式的安全制動裝置的示意圖。

通過下面的詳細(xì)說明和附圖，本公開的實(shí)施方式中的其它對象和特征將變得顯而易見。然而，需要注意的是，附圖只起到說明的目的而不能認(rèn)為是對本公開的限定，其中僅供解釋權(quán)利要求時參考。需要進(jìn)一步注意的是，附圖不一定按照比例繪制，除非另有陳述，其僅用來概念性的說明在此描述的結(jié)構(gòu)和程序。

具體實(shí)施方式

如附圖1所示，本公開提出了一種解決方案，其提供了一種改進(jìn)的安全制動裝置1，在自主車輛4的控制系統(tǒng)不能執(zhí)行自主駕駛的故障情況下，其能夠安全的使自主車輛4停止。

根據(jù)附圖1，自主車輛4包括液壓制動系統(tǒng)2，液壓制動系統(tǒng)2經(jīng)由制動管線13連接到安裝在自主車輛4相應(yīng)車輪14上的液壓車輪制動器3。自主車輛4還具有電力供應(yīng)和信號系統(tǒng)5，用于能夠通過其控制系統(tǒng)(未圖示)進(jìn)行自主駕駛模式。

如附圖1所示，安全制動裝置1經(jīng)由液壓制動系統(tǒng)連接器11連接到自主車輛4的液壓制動系統(tǒng)2，液壓制動系統(tǒng)連接器11可包括使安全制動裝置1和液壓制動系統(tǒng)2互相連接的液壓制動管線。

進(jìn)一步如附圖1所示，安全制動裝置1經(jīng)由信號連接器7連接到自主車輛4的電力供應(yīng)和信號系統(tǒng)5，信號連接器7可包括一套或多套用于電力和數(shù)據(jù)信號傳輸?shù)木€路。

附圖1中自主車輛4進(jìn)一步的細(xì)節(jié)被刻意省去，以便省略不必要的不清楚的細(xì)節(jié)，從而促進(jìn)對本公開的安全制動裝置1的理解。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠容易的想到這些進(jìn)一步的細(xì)節(jié)。

附圖2進(jìn)一步描述了安全制動裝置1的第一個實(shí)施方式的組成部分，該安全制動裝置1適用于自主車輛4的包括液壓車輪制動器3的液壓制動系統(tǒng)2，該自主車輛4進(jìn)一步具有用于能夠進(jìn)行自主駕駛模式的電力供應(yīng)和信號系統(tǒng)5。

安全制動裝置1包括壓力儲存罐6，其適于容納制動流體(未圖示)，例如傳統(tǒng)用于車輛4的液壓制動系統(tǒng)2的制動流體。進(jìn)一步包括電力和信號連接器7，其可連接到自主車輛4的電力供應(yīng)和信號系統(tǒng)5。

主控電子控制單元8(supervisor electronic control unit，簡稱主控ECU)適于監(jiān)控相連接的自主車輛的電力供應(yīng)和信號。

壓力泵9經(jīng)由入口閥10連接到壓力儲存罐6，并且液壓制動系統(tǒng)連接器11經(jīng)由施壓閥12連接到壓力儲存罐6。

液壓制動系統(tǒng)連接器11進(jìn)一步可連接到自主車輛4的液壓制動系統(tǒng)2，以便制動流體可以傳送到該處。

壓力泵9、入口閥10和施壓閥12全部都適于由主控電子控制單元8控制，如圖2中的箭頭所示，并且主控電子控制單元8被配置為一旦確定所連接的自主車輛4的電力和信號中的至少一個喪失，則打開施壓閥12以釋放制動流體進(jìn)入自主車輛4的相連接的液壓制動系統(tǒng)2，以觸發(fā)其車輪制動器3。因此在其控制系統(tǒng)不能執(zhí)行自主駕駛的故障的情況下自主車輛4能夠被安全地停止。

在一些實(shí)施方式中，主控電子控制單元8被進(jìn)一步配置以選擇性地打開入口閥10和操作壓力泵9來為壓力儲存罐6提供壓力，以為其儲存的制動流體加壓。這保證了安全制動裝置能夠被準(zhǔn)備好，即，容納在其中的制動流體被加壓，使得在確定連接的自主車輛4的電力和信號的至少一個喪失時能使自主車輛4安全停止。

在其他一些實(shí)施方式中，主控電子控制單元8被進(jìn)一步配置以監(jiān)控壓力儲存罐6中的可用壓力，如附圖2中的箭頭所示。這保證了在確定連接的自主車輛4的電力和信號的至少一個喪失時能有足夠的壓力可用以使自主車輛4安全停止。

在其他進(jìn)一步的實(shí)施方式中，主控電子控制單元8被進(jìn)一步配置以阻止連接的自主車輛4的自主駕駛模式的接合，除非在壓力儲存罐6中有預(yù)定壓力可用。這保證了只有在安全制動裝置1準(zhǔn)備好在確定連接的自主車輛4的電力和信號的至少一個喪失時使自主車輛4安全停止的情況下自主駕駛才能夠被執(zhí)行。

依照一些實(shí)施方式，主控電子控制單元8被進(jìn)一步配置為當(dāng)連接的自主車輛4處于自主駕駛模式時選擇性地打開入口閥10和操作壓力泵9來為壓力儲存罐6提供壓力，以便在壓力儲存罐6中維持至少預(yù)定壓力，從而為容納在其中的制動流體加壓。這保證了在自主駕駛階段的持續(xù)期間內(nèi)，在壓力儲存罐6中維持用于使自主車輛4安全停止的足夠的壓力等級。

為了解除由來自安全制動裝置1(特別是來自其壓力儲存罐6)的應(yīng)力(stress)引起的壓力，當(dāng)自主車輛4不再被自動操作時，安全制動裝置1，根據(jù)一些進(jìn)一步的實(shí)施方式，包括連接到壓力儲存罐6的排放閥，并且主控電子控制單元8進(jìn)一步被配置為當(dāng)退出連接的自主車輛4的自主駕駛模式時打開排放閥。因此，隨著自主車輛4退出自主駕駛模式，壓力從壓力儲存罐6排放，從而為容納在其中的制動流體減壓。

為了降低安全制動裝置1的復(fù)雜性和成本，在一些進(jìn)一步的實(shí)施方式中提出，主控電子控制單元8進(jìn)一步被配置以打開與排放閥相反的入口閥10，同時壓力泵9停止或者反向操作以幫助從壓力儲存罐6中排放壓力，以便為容納在其中的制動流體減壓。這利用安全制動裝置1中已經(jīng)存在的零件提供了一種簡單且符合成本效益的解決方案。

這里的實(shí)施方式也旨在提供一種在其控制系統(tǒng)不能執(zhí)行自主駕駛的故障的情況下使自主車輛4安全停止的改進(jìn)方法。

因此，本公開還提出了一種用于安全制動的方法，該方法利用自主車輛4的包括液壓車輪制動器3的液壓制動系統(tǒng)2，該自主車輛4進(jìn)一步具有電力供應(yīng)和信號系統(tǒng)5以能夠進(jìn)行自主駕駛模式。

該方法包括：為容納制動流體的壓力儲存罐加壓6加壓；監(jiān)控自主車輛4的電力供應(yīng)和信號；一旦確定自主車輛4的電力和信號的至少一個喪失，則釋放制動流體進(jìn)入自主車輛4的液壓制動系統(tǒng)2以激活其中的車輪制動器3。

在一些實(shí)施方式中，該方法進(jìn)一步包括選擇性地打開入口閥10和操作壓力泵9，來為壓力儲存罐6提供壓力，以便為其中儲存的制動流體加壓。這樣保證了在確定連接的自主車輛4的電力和信號的至少一個喪失時自主車輛4能夠被安全停止。

在其他一些進(jìn)一步的實(shí)施方式中，該方法進(jìn)一步包括監(jiān)控在壓力儲存罐6中的可用壓力。這保證了當(dāng)需要時可獲得足夠的壓力使自主車輛4安全停止。

根據(jù)其他一些進(jìn)一步的實(shí)施方式，該方法進(jìn)一步包括阻止自主車輛4的自主駕駛模式的接合，除非在壓力儲存罐6中有預(yù)定壓力可用。這保證了只有在必須安全制動時可獲得能使自主車輛4安全停止的安全制動的情況下，自主駕駛才能夠被執(zhí)行。

在其他一些實(shí)施方式中，該方法進(jìn)一步包括當(dāng)自主車輛4處于自主駕駛模式時，選擇性地打開入口閥10和操作壓力泵9，從而為壓力儲存罐6提供壓力以在壓力儲存罐6中維持至少預(yù)定壓力，以為容納在其中的制動流體加壓。這保證了在自主車輛4的自主駕駛階段的持續(xù)期間內(nèi)，維持足夠的壓力等級使自主車輛4安全停止。

根據(jù)其他一些進(jìn)一步的實(shí)施方式，該方法進(jìn)一步包括當(dāng)退出自主車輛4的自主駕駛模式時打開排放閥，從而從壓力儲存罐6中排放壓力，并且為容納在其中的制動流體減壓。這用于當(dāng)使自主車輛4安全停止的安全能力不再需要時解除來自壓力儲存罐6的應(yīng)力引起的壓力。

在其他進(jìn)一步的實(shí)施方式中，該方法進(jìn)一步包括打開與排放閥相反的入口閥10，同時保持壓力泵9停止或者反向操作以從壓力儲存罐6中排放壓力，從而為容納在其中的制動流體減壓。這提供了一種簡單且符合成本效益的執(zhí)行從壓力儲存罐6中排出壓力的手段。

最后，本公開也提供了一種自主車輛4，其具有包括液壓車輪制動器3的液壓制動系統(tǒng)2，且該自主車輛4進(jìn)一步具有電力供應(yīng)和信號系統(tǒng)5以能夠進(jìn)行自主駕駛模式，并且其包括如上所述的安全制動裝置1。

自主車輛4，如上所述，在其控制系統(tǒng)不能執(zhí)行自主駕駛的故障(特別是由于自主車輛4的電力和信號中的至少一個喪失)的情況下，能夠安全的使自主車輛停止。

以上描述的實(shí)施方式可以在如下權(quán)利要求的范圍內(nèi)變化。

因此，雖然已經(jīng)展示、描述和指出了本公開實(shí)施方式的基本的新穎的特征，應(yīng)被理解的是，所描述的裝置在形式和細(xì)節(jié)上的各種省略、替代和改變，以及在其操作中，都可以被本領(lǐng)域技術(shù)人員做出。例如，利用實(shí)質(zhì)上具有相同功能、以實(shí)質(zhì)上相同的方式、獲得等效的結(jié)果的這些元件和/或方法步驟的所有結(jié)合都具有明顯的意圖。另外，與本公開中的任何公開形式或?qū)嵤┓绞接嘘P(guān)的結(jié)構(gòu)和/或元件和/或方法步驟的展示和/或描述都可被作為設(shè)計(jì)選擇的普通內(nèi)容并入到任何其他公開或描述或暗示的形式或?qū)嵤┓绞街?，這應(yīng)該被承認(rèn)。