基于停车场低速停车自动报警刹车系统
技术领域
本发明涉及汽车安全技术领域，具体涉及基于停车场低速停车自动报警刹车系统。
技术背景
车辆在停车场进行倒车入库时，驾驶员在驾驶过程中由于操作不当、不熟练等原因，不能立即刹车，导致汽车撞击障碍物，造成不必要的损失。目前基本上是通过驾驶员影像系统来提醒驾驶员驾驶安全，不能自动控制整车使其处于安全状态。
发明内容
为防止驾驶员在停车场低速停车时，因不能立即刹车，导致汽车撞击障碍物，造成不必要的损失的安全问题。本发明提供了基于停车场低速停车自动报警刹车系统，通过增加整车安全控制程序，避免意外事故的发生，包括ECU系统、ESP系统、雷达感知系统和自动刹车系统，包括以下步骤：
S1、计算安全刹车距离：所述安全刹车距离＝刹车距离+惯性距离+刹车后距离；
S2、通过雷达感知系统获取当前障碍物信息，通过比较测得的障碍物信息得出实际距离；
S3、比较S1和S2中安全刹车距离与实际距离的具体差值，当差值大于0时，ECU系统判断存在危险，并通过控制自动刹车系统进行刹车。
进一步的，步骤S1中所述刹车距离包括反应距离d′和制动距离d″。
进一步的，所述反应距离d′：d′＝t′v，t′为反应时间；
所述制动距离d″：
综上所述：安全刹车距离d：
根据实测标定优化安全刹车距离公式：
其中
以上安全刹车距离可采用最小二乘法y＝kx+b进行数据拟合，根据最小二乘法原理，即使误差的平方和达到最小，设
通过以上算法可算出b值和k值，然后ECU系统通过CAN网络从ESP系统获取速度v从得出y安全刹车距离＝kv+b。
进一步的，所述ECU系统包含汽车级专用控制MCU、12V转5V开关电源电路、8M晶振电路、程序下载及复位电路。
进一步的，所述ESP系统包括控制单元和车轮传感器，用于获取车速信息。
进一步的，所述雷达感知系统通过电平转换电路将超声波雷达信号转换成ECU系统可识别的串口信号，ECU系统通过串口中断获取超声波雷达各个安装位置的实时距离数据。
进一步的，所述超声波雷达安装位置包括ABCHIJ总共6个位置，其中ABC为前雷达系统，只在车辆前进时启动，HIJ为后雷达系统，只在倒车时启动。
进一步的，所述自动刹车系统包含直流电机、电机驱动电路、刹车踏板，ECU系统通过硬线与电机驱动电路连接，而电机驱动电路通过硬线直连直流电机，而直流电机输出端紧连刹车踏板，ECU系统通过电机驱动电路控制直流电机正反转，实现刹车踏板踩下及松开功能。
进一步的，基于停车场低速停车自动报警刹车系统还包括显示系统和EMC保护系统，所述显示系统和EMC保护系统通过专用驱动电路与MCU相连，所述显示系统包含声音报警及显示电路，可直观看到刹车后与障碍物的距离及显示当前报警状态，所述EMC保护系统对电源及通讯电路进行EMC设计，保证系统通讯的可靠性，准确性，提高系统的抗干扰能力。
本发明的有益效果是：
本发明通过ECU系统、ESP系统、雷达感知系统和自动刹车系统的设置，能够计算出安全刹车距离和与障碍物的实际距离，通过比较两个距离的大小对其进行危险判定，当存在危险时，通过控制自动刹车系统进行刹车，有效避免意外事故的发生。
附图说明
图1为本发明实施例1控制示意图。
图2为本发明实施例3控制示意图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域的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，都属于本发明的保护范围。
本发明具体实施方式采用以下技术方案：
实施例1
如图1所示，基于停车场低速停车自动报警刹车系统，包括ECU系统、ESP系统、雷达感知系统和自动刹车系统，
所述ECU系统包含汽车级专用控制MCU、12V转5V开关电源电路、8M晶振电路、程序下载及复位电路；
所述ESP系统包括控制单元和车轮传感器，用于获取车速信息；
所述雷达感知系统通过电平转换电路将超声波雷达信号转换成ECU系统可识别的串口信号，ECU系统通过串口中断获取超声波雷达各个安装位置的实时距离数据；
所述自动刹车系统包含直流电机、电机驱动电路、刹车踏板,ECU系统通过硬线与电机驱动电路连接，而电机驱动电路通过硬线直连直流电机，而直流电机输出端紧连刹车踏板，ECU系统通过电机驱动电路控制直流电机正反转，实现刹车踏板踩下及松开功能。
包括以下步骤：
S1、计算安全刹车距离：所述安全刹车距离＝刹车距离+惯性距离+刹车后距离；
S2、通过雷达感知系统获取当前障碍物信息，通过比较测得的障碍物信息得出实际距离；
S3、比较S1和S2中安全刹车距离与实际距离的具体差值，当差值大于0时，ECU系统判断存在危险，并通过控制自动刹车系统进行刹车。
所述超声波雷达安装位置包括ABCHIJ总共6个位置，其中ABC为前雷达系统，只在车辆前进时启动，HIJ为后雷达系统，只在倒车时启动。在停车场进行停车时，由于前后位置存在3个超声波雷达，故步骤S2中获取当前障碍物信息会有3组数据，需依次比较3个超声波雷达测试数据取其中最小的距离作为实际距离。
实施例2
在实施例1的基础上，步骤S1中自动刹车主要分为两个阶段：
在第一个阶段，ECU系统意识到危险，做出自动刹车决定并踩下刹车踏板使刹车系统开始起作用，汽车在反应时间内行驶的距离为“反应距离”；
在第二个阶段，从刹车踏板被踩下、刹车系统开始起作用，到汽车完全停住，汽车在制动过程“行驶”(轮胎滑动摩擦地面)的距离为“制动距离”；
进而可得出：刹车距离＝反应距离+制动距离
由于惯性存在从而推出：安全刹车距离＝刹车距离+惯性距离+刹车后距离
由于汽车在反应阶段做匀速直线运动(一般时间很短暂可认为在做匀速直线运动)，立即可得到反应距离d′：d′＝t′v，t′为反应时间，汽车速度为v。
而在制动过程中，汽车的轮胎产生滚动摩擦，车速从V迅速减慢，直到车速变为0，汽车完全停止，即汽车做减速运动，立即可得到刹车的制动距离d″：
综上所述：安全刹车距离：
根据实测标定优化安全刹车距离公式：
注：其中
以上安全刹车距离可采用最小二乘法y＝kx+b进行数据拟合，根据最小二乘法原理，即使误差的平方和达到最小，设
通过以上算法可算出b值和k值，然后ECU系统通过CAN网络从ESP系统获取速度v从得出y安全刹车距离＝kv+b。
ECU系统再通过感知系统获取当前障碍物信息，通过比较测得的障碍物信息得出实际距离后，系统再比较安全刹车距离和实际距离的具体差值然后再判断是否存在危险，当安全刹车距离与实际距离的差值大于0时，则为危险状态，此时ECU系统通过电机驱动电路控制直流电机正转，实现刹车踏板踩下功能，过一段时间再释放刹车踏板。
实施例3
如图2所示，基于停车场低速停车自动报警刹车系统，还包括显示系统和EMC保护系统，所述显示系统和EMC保护系统通过专用驱动电路与MCU相连，所述显示系统包含声音报警及显示电路，可直观看到刹车后与障碍物的距离及显示当前报警状态，所述EMC保护系统对电源及通讯电路进行EMC设计，保证系统通讯的可靠性，准确性，提高系统的抗干扰能力。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
