无人车制动系统具有高度的安全性和可靠性,以应对复杂多变的路况和环境。
它与普通汽车制动系统不同,能够更精准地感知并应对各种因素,如路况、车速、车距等。由于无人车没有驾驶员,其可靠性要求极高,必须具备可靠的备用制动系统以确保行车安全。
无人车制动系统设计时充分考虑了无人驾驶和有人驾驶两种工作模式的需求。当计算中心下达制动指令时,PID控制器接收并处理该指令,将其发送给制动电机驱动器,通过电机驱动器驱动电动推杆模拟人脚刹车状态。然而,仅靠电动推杆驱动踏板机构制动效果并不理想,因此还需要加入真空助力器,模拟刹车力,以提高制动效果。同时,制动系统还配备有位移和压力传感器,可以将实时反馈信号传递给计算中心,以便及时调整制动策略。
在设计上,电动推杆作为动力来源,将电能转化为机械能,通过踏板机构传递给制动主缸。制动踏板和真空助力器简化为比例环节,而真空助力器本身是非线性的,为了便于研究,进行了简化处理。此外,制动主缸和制动轮缸也有各自的动力学方程,确保了制动系统的精确性和稳定性。
为了验证无人车制动系统的性能,通常会采用多种仿真方式。例如,使用Simlink/Matlab联合仿真,可以得出传统液压制动系统与研究方案之间的差异。通过智能驾驶综合开发台架进行实验,发现位置闭环控制方式没有电动推杆滞留问题,且更易于实现、可靠性高,还可以减少制动系统响应时间。
以美团新一代自研无人配送车为例,它配备了3个激光雷达、19个摄像头、2个毫米波雷达和9个超声波雷达,通过激光雷达360度实时感知车周身情况,实现了一秒刹停。其制动系统还具备五层安全保障措施,包括自动驾驶、远程监控、小脑系统、行人被动安全和安全员,以确保无人车在各种情况下都能安全运行。
总之,无人车制动系统在不断发展和完善中,旨在更好地保障行车安全。