專利名稱：機(jī)動(dòng)車防撞自動(dòng)剎車裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)動(dòng)車附加安全裝置，特別是一種用于機(jī)動(dòng)車路遇障礙時(shí)提前自動(dòng)剎車減速和緊急制動(dòng)的防撞自動(dòng)剎車裝置。
背景技術(shù)：
目前公路交通日益繁忙，交通事故越來(lái)越多，其主要原因大多是由于剎車不及所造成。機(jī)動(dòng)車的剎車是駕駛員操縱的，這就難免有反應(yīng)遲緩和判斷偏差，特別是當(dāng)路障突然出現(xiàn)時(shí)，駕駛員根本來(lái)不及反應(yīng)，悲劇就不可避免。為此，人們發(fā)明了瞬間自動(dòng)充氣安全氣囊等保護(hù)人員的輔助裝備。但這些畢竟是在撞車后的措施。為了減少交通事故的發(fā)生，日前也相繼出現(xiàn)了一些機(jī)動(dòng)車防撞剎車裝置。例如中國(guó)專利公告號(hào)為CN01242905.8的“一種汽車碰撞自動(dòng)剎車裝置”，它是在汽車保險(xiǎn)桿的前端安裝了一個(gè)前置桿和觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，前置桿通過(guò)彈簧與汽車保險(xiǎn)桿連接，當(dāng)前置桿碰上障礙物時(shí)，觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)接通強(qiáng)力電磁閥，電磁閥驅(qū)動(dòng)剎車總泵動(dòng)作將車剎住。很顯然，這種裝置是當(dāng)車碰到障礙物后才開(kāi)始動(dòng)作的，盡管此后可以將車剎住，但它已經(jīng)發(fā)生了碰撞。
比上述裝置有所進(jìn)步的中國(guó)專利公告號(hào)為CN94216367.2，名稱為“一種機(jī)動(dòng)車自動(dòng)剎車裝置”，其特征在于它是由蓄電池電源的輸出串接開(kāi)關(guān)電路的輸入，開(kāi)關(guān)電路的輸出并接二路感應(yīng)裝置電路的輸入，二路感應(yīng)裝置電路的輸出分別接二光電繼電器電路輸入，二光電繼電器電路的輸出分別接于提示系統(tǒng)電路輸入與剎車控制系統(tǒng)的輸入所構(gòu)成，剎車控制系統(tǒng)與油路控制踏板，剎車控制踏板及離合器控制踏板相連接。這種裝置的優(yōu)點(diǎn)在于當(dāng)車輛在高速行駛時(shí)遇有前方障礙物可提示司機(jī)注意，若司機(jī)未能反應(yīng)過(guò)來(lái)時(shí)可自動(dòng)剎車。但是，這種裝置的缺點(diǎn)在于它的自動(dòng)剎車系統(tǒng)的剎車指令單一，即在設(shè)定距離內(nèi)即行剎車，剎車力度沒(méi)有變化的可能，因此其可操作性差。
中國(guó)專利還公開(kāi)了一種“機(jī)動(dòng)車防撞系統(tǒng)”，公告號(hào)是CN1576123。它包含障礙物掃描機(jī)構(gòu)、信號(hào)發(fā)射與處理電路，配套運(yùn)用的預(yù)測(cè)碰撞計(jì)算方法和自動(dòng)剎車裝置，掃描器采用雙旋轉(zhuǎn)激光發(fā)射與接收掃描器。所述的雙旋轉(zhuǎn)是指激光發(fā)射信號(hào)既可在汽車行駛平面上旋轉(zhuǎn)又同時(shí)具備垂直面的扇形旋轉(zhuǎn)。發(fā)射的激光束同時(shí)在對(duì)平面和垂直扇面進(jìn)行掃描，無(wú)論路面或汽車上方一定方位角內(nèi)的障礙物均能被掃描到。反射回的信號(hào)經(jīng)系統(tǒng)處理后能準(zhǔn)確給出障礙物的方位、距離等參數(shù)，并能預(yù)測(cè)碰撞和自動(dòng)實(shí)施剎車避撞控制。這種系統(tǒng)應(yīng)該說(shuō)是一種較為先進(jìn)的技術(shù)，但是很顯然，其成本造價(jià)相對(duì)比較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種能面對(duì)路面障礙物的距離遠(yuǎn)近，準(zhǔn)確發(fā)出不同剎車指令的機(jī)動(dòng)車防撞自動(dòng)剎車裝置。
實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是機(jī)動(dòng)車防撞自動(dòng)剎車裝置，是由蓄電池、可調(diào)節(jié)的光電感應(yīng)裝置、車速反饋電路、中央控制器和剎車系統(tǒng)組成，整個(gè)裝置與車載電源連接。所述的車速反饋電路是一個(gè)速度表和一個(gè)與之串聯(lián)的電流感應(yīng)裝置組成；所述的中央控制器是由光電感應(yīng)接收器、光電繼電器信號(hào)處理系統(tǒng)和剎車指令電信號(hào)輸出系統(tǒng)組成；光電感應(yīng)裝置分別安裝在機(jī)動(dòng)車的前下方和后下方，通過(guò)導(dǎo)線與蓄電池連接，并插接在中央控制器上，光電感應(yīng)裝置和車速反饋電路同時(shí)向中央控制器提供路面障礙物的距離和車速電信號(hào)，中央控制器向自動(dòng)剎車系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的剎車指令。
上述的光電感應(yīng)裝置是一個(gè)長(zhǎng)距離光電感應(yīng)頭。
上述的光電感應(yīng)裝置可以由兩個(gè)光電感應(yīng)頭并聯(lián)組成，一個(gè)是長(zhǎng)距離感應(yīng)頭，一個(gè)是短距離應(yīng)急感應(yīng)頭。
本發(fā)明裝置的工作原理如下所述在車輛行駛過(guò)程中，當(dāng)車前下方的長(zhǎng)距離感應(yīng)頭探知前方某處，例如8M處有障礙物時(shí)，光電感應(yīng)頭發(fā)現(xiàn)后即刻向中央控制器發(fā)出一個(gè)電信號(hào)，中央控制器接收器接收到該信號(hào)后，將其輸入給光電繼電器信號(hào)處理系統(tǒng)，光電繼電器信號(hào)處理系統(tǒng)將該信號(hào)和與此同時(shí)存在的車速電信號(hào)一并進(jìn)行處理，隨即變成一個(gè)剎車電信號(hào)指令數(shù)值傳輸給電磁機(jī)械剎車系統(tǒng)，剎車系統(tǒng)根據(jù)指令產(chǎn)生相應(yīng)數(shù)值的剎車力度。當(dāng)車輛與障礙物的距離到5M時(shí)，感應(yīng)頭又向中央控制器發(fā)出一個(gè)電信號(hào)，中央控制器將此時(shí)的感應(yīng)信號(hào)和車速電信號(hào)再次進(jìn)行處理，并向剎車系統(tǒng)輸出一個(gè)電信號(hào)，剎車系統(tǒng)根據(jù)電信號(hào)指令產(chǎn)生一個(gè)數(shù)值較大的剎車力度。當(dāng)車輛與障礙物的距離到3M、2M、1M時(shí)，感應(yīng)頭向中央控制器發(fā)出的電信號(hào)越來(lái)越強(qiáng)，中央控制器向剎車系統(tǒng)輸出的電信號(hào)也越來(lái)越大，剎車系統(tǒng)的剎車力度亦越來(lái)越大，直至設(shè)定距離為0.9M時(shí)，剎車力度達(dá)到最大。其實(shí)在感應(yīng)頭探知前方有障礙物時(shí)，自動(dòng)剎車裝置就開(kāi)始工作，車輛開(kāi)始減速，直至完全制動(dòng)，整個(gè)過(guò)程是一個(gè)連續(xù)的，無(wú)間斷的。
當(dāng)車輛在前方1M內(nèi)發(fā)現(xiàn)有障礙物突然出現(xiàn)時(shí)時(shí)，應(yīng)急感應(yīng)頭將電信號(hào)發(fā)送給中央控制器，中央控制器直接給剎車系統(tǒng)輸出最大的剎車電信號(hào)，剎車系統(tǒng)以最大的力度剎車。
無(wú)論前方障礙物依然存在還是消失，一段時(shí)間后，例如設(shè)定為10秒，該時(shí)間長(zhǎng)短由人設(shè)定，通過(guò)調(diào)整中央控制器中的時(shí)間繼電器即可，中央控制器就解除剎車信號(hào)，車輛自動(dòng)重新進(jìn)入上述程序。
倒車時(shí)，倒檔開(kāi)關(guān)將車輛后下方的光電感應(yīng)頭與中央控制器自動(dòng)接通，當(dāng)后方設(shè)定距離內(nèi)出現(xiàn)障礙物時(shí)，感應(yīng)頭向中央控制器發(fā)出電信號(hào)，中央控制器向剎車系統(tǒng)發(fā)出剎車指令，車輛逐漸剎車，直至設(shè)定距離為0.9M或0.5M時(shí)，剎車力度達(dá)到最大，車輛完全能夠在設(shè)定距離內(nèi)停住。
本發(fā)明的積極效果在于1.光電感應(yīng)裝置探知前方障礙物的距離是可以調(diào)節(jié)的，根據(jù)需要改變距離的設(shè)定數(shù)值。2.中央控制器能根據(jù)障礙物的遠(yuǎn)近和當(dāng)時(shí)的車速信號(hào)向剎車系統(tǒng)發(fā)出一個(gè)合適的剎車指令，在車輛距離障礙物越來(lái)越近車的運(yùn)行過(guò)程中，自動(dòng)剎車的力度也就越來(lái)越大，車輛實(shí)現(xiàn)的是逐步剎車減速，直至車輛運(yùn)行到設(shè)定的最近限制距離前便能穩(wěn)穩(wěn)地停住。3.光電感應(yīng)裝置有短距離應(yīng)急感應(yīng)頭，它能及時(shí)向中央控制器提供一個(gè)緊急信號(hào)，中央控制器向剎車系統(tǒng)發(fā)出緊急制動(dòng)指令，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)緊急剎車。4.該裝置的設(shè)計(jì)能夠充分保證車輛的正常前行和倒車，并且能夠在山路的彎道上自然減速。5.整體成本相對(duì)較低。


圖1是本發(fā)明機(jī)動(dòng)車防撞自動(dòng)剎車裝置各系統(tǒng)的連接示意圖；圖2是本發(fā)明裝置中央控制器的電路示意圖；圖3是本發(fā)明裝置中光電感應(yīng)頭距離障礙物的遠(yuǎn)近與其傳輸給中央控制器的電量關(guān)系示意圖；圖4是本發(fā)明裝置中車速表的車速與其傳輸給中央控制器的電量關(guān)系示意圖；圖5是本發(fā)明裝置中央控制器向剎車系統(tǒng)傳輸?shù)碾娦盘?hào)電量與剎車系統(tǒng)所產(chǎn)生的剎車力度關(guān)系示意圖。
圖中1.長(zhǎng)距離光電感應(yīng)頭，2.短距離光電感應(yīng)頭，3.中央控制器，4.車速表，5.電流感應(yīng)裝置，6.蓄電池，7.電門(mén)總開(kāi)關(guān)，8.電磁機(jī)械剎車泵，9.倒車燈開(kāi)關(guān)，10.機(jī)械剎車踏板。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述圖1也是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。從總體上來(lái)說(shuō)，機(jī)動(dòng)車防撞自動(dòng)剎車裝置是由可調(diào)節(jié)的光電感應(yīng)裝置、車速反饋電路、中央控制器和剎車系統(tǒng)四部分組成。具體來(lái)說(shuō)，光電感應(yīng)裝置是由兩個(gè)光電感應(yīng)頭并聯(lián)組成，一個(gè)是長(zhǎng)距離感應(yīng)頭1，一個(gè)是短距離應(yīng)急感應(yīng)頭2，兩個(gè)感應(yīng)頭組合在一起；車速反饋電路是一個(gè)速度表4和一個(gè)與之串聯(lián)的電流感應(yīng)裝置5組成；中央控制器3是由光電感應(yīng)接收器A、光電繼電器信號(hào)處理系統(tǒng)B和剎車指令電信號(hào)輸出系統(tǒng)組成，如圖2所示；剎車系統(tǒng)是由電磁機(jī)械剎車泵和剎車片及其連接部件組成。
在圖1所示的實(shí)施例中，光電感應(yīng)裝置有四個(gè)，兩個(gè)為一組，一組安裝在機(jī)動(dòng)車的前下方，一組安裝在機(jī)動(dòng)車的后下方，每組中的兩個(gè)感應(yīng)裝置分別安裝在同一固定橫桿的兩端。安裝時(shí)應(yīng)使同一方向的兩個(gè)感應(yīng)裝置所形成的光束與其固定橫桿圍成一個(gè)三角形。這樣，感應(yīng)裝置不僅對(duì)正面的、較低的障礙物能夠準(zhǔn)確探知，而且還不會(huì)受到側(cè)面物體的影響，這一點(diǎn)是保證車輛正常運(yùn)行的必要條件之一。上述每組感應(yīng)裝置都通過(guò)導(dǎo)線與蓄電池6連接，并插接在中央控制器3的接口上。
當(dāng)車輛啟動(dòng)時(shí)，電門(mén)總開(kāi)關(guān)7隨同車載電路一同打開(kāi)；倒車時(shí)，倒車燈開(kāi)關(guān)9自然將后下方的光電感應(yīng)裝置與中央控制器3導(dǎo)通。
在車輛行駛過(guò)程中，當(dāng)車前下方的長(zhǎng)距離感應(yīng)頭探知前方某處有障礙物時(shí)，光電感應(yīng)裝置和車速反饋電路同時(shí)向中央控制器提供路面障礙物的距離和車速電信號(hào)，中央控制器3向自動(dòng)剎車系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的剎車指令，電磁機(jī)械剎車泵8根據(jù)指令產(chǎn)生相應(yīng)數(shù)值的剎車力度。感應(yīng)頭探知前方最遠(yuǎn)處的距離設(shè)定是通過(guò)調(diào)整感應(yīng)頭電壓的大小來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
圖3、圖4和圖5顯示出了自動(dòng)剎車裝置各系統(tǒng)在整個(gè)運(yùn)作過(guò)程中某一時(shí)刻的工作參數(shù)和電信號(hào)數(shù)值或指令數(shù)值。例如當(dāng)行駛速度為120KM/h的車輛發(fā)現(xiàn)前方8M處有障礙物時(shí)，長(zhǎng)距離感應(yīng)頭1向中央控制器發(fā)出3V的電信號(hào)，中央控制器3的光電感應(yīng)接收器接收到該信號(hào)后，將其輸入給光電繼電器信號(hào)處理系統(tǒng)，光電繼電器信號(hào)處理系統(tǒng)將該信號(hào)和與此同時(shí)存在的3mA車速電信號(hào)一并進(jìn)行處理，隨即變成3A的剎車電信號(hào)指令傳輸給剎車系統(tǒng)，剎車系統(tǒng)根據(jù)該指令使電磁機(jī)械剎車泵8產(chǎn)生數(shù)值為5Kg的剎車力度推動(dòng)機(jī)械剎車踏板10。當(dāng)車輛與障礙物的距離到5M時(shí)，感應(yīng)頭1向中央控制器發(fā)出7V的電信號(hào)，此時(shí)車速已降至90KM/h，車速電信號(hào)為8mA中央控制器3的光電繼電器信號(hào)處理系統(tǒng)將該組信號(hào)進(jìn)行處理，隨即變成9A的剎車電信號(hào)指令傳輸給剎車系統(tǒng)，剎車系統(tǒng)根據(jù)該指令使電磁機(jī)械剎車泵8產(chǎn)生7Kg的剎車力度推動(dòng)機(jī)械剎車踏板10。這樣，當(dāng)車輛與障礙物的距離越來(lái)越近時(shí)，感應(yīng)頭向中央控制器發(fā)出的電信號(hào)越來(lái)越強(qiáng)，中央控制器向剎車系統(tǒng)輸出的電信號(hào)也越來(lái)越大，剎車系統(tǒng)的剎車力度亦越來(lái)越大，直至設(shè)定距離為0.9M或0.5M時(shí)，剎車力度達(dá)到最大。上述整個(gè)過(guò)程是一個(gè)連續(xù)的，無(wú)間斷的。這也是保證車輛正常運(yùn)行的一個(gè)必要條件。
在車輛運(yùn)行過(guò)程中，隨著前方障礙物的遠(yuǎn)離或消失，剎車電信號(hào)也就隨著減小或撤消。
由于前方障礙物的存在而使車輛完全制動(dòng)，在此狀況下，無(wú)論障礙物依然存在或是消失，3秒或5秒、10、15秒后，該時(shí)間通過(guò)中央控制器中的時(shí)間繼電器可以調(diào)節(jié)設(shè)定，中央控制器3就解除剎車信號(hào)，此時(shí)，時(shí)間繼電器導(dǎo)通，中央控制器中的剎車?yán)^電器解除剎車壓力，車輛自動(dòng)重新進(jìn)入上述程序。若前方是固定障礙物，車輛可以采取倒車，讓開(kāi)障礙物。這又是保證車輛正常運(yùn)行的一個(gè)必要條件。
在本實(shí)施例中，電磁機(jī)械剎車泵8與機(jī)械剎車踏板10連接，必要時(shí)，踩動(dòng)剎車踏板10，不會(huì)影響車的制動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)動(dòng)車防撞自動(dòng)剎車裝置，其特征是由蓄電池、可調(diào)節(jié)的光電感應(yīng)裝置、車速反饋電路、中央控制器和剎車系統(tǒng)組成，整個(gè)裝置與車載電源連接；所述的車速反饋電路是一個(gè)速度表和一個(gè)與之串聯(lián)的電流感應(yīng)裝置組成；所述的中央控制器是由光電感應(yīng)接收器、光電繼電器信號(hào)處理系統(tǒng)和剎車指令電信號(hào)輸出系統(tǒng)組成；光電感應(yīng)裝置分別安裝在機(jī)動(dòng)車的前下方和后下方，通過(guò)導(dǎo)線與蓄電池連接，并插接在中央控制器上，光電感應(yīng)裝置和車速反饋電路同時(shí)向中央控制器提供路面障礙物的距離和車速電信號(hào)，中央控制器向自動(dòng)剎車系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的剎車指令。
2.按照權(quán)利要求1所述的機(jī)動(dòng)車防撞自動(dòng)剎車裝置，其特征在于所述的光電感應(yīng)裝置是一個(gè)長(zhǎng)距離光電感應(yīng)頭。
3.按照權(quán)利要求1所述的機(jī)動(dòng)車防撞自動(dòng)剎車裝置，其特征在于所述的光電感應(yīng)裝置可以由兩個(gè)光電感應(yīng)頭并聯(lián)組成，一個(gè)是長(zhǎng)距離感應(yīng)頭，一個(gè)是短距離應(yīng)急感應(yīng)頭。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種機(jī)動(dòng)車防撞自動(dòng)剎車裝置，是由蓄電池、可調(diào)節(jié)的光電感應(yīng)裝置、車速反饋電路、中央控制器和剎車系統(tǒng)組成。中央控制器是由光電感應(yīng)接收器、光電繼電器信號(hào)處理系統(tǒng)和剎車指令電信號(hào)輸出系統(tǒng)組成。光電感應(yīng)裝置和車速反饋電路同時(shí)向中央控制器提供障礙物的距離和車速電信號(hào)，中央控制器向自動(dòng)剎車系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的剎車指令。本發(fā)明的積極效果在于當(dāng)發(fā)現(xiàn)前方障礙物時(shí)，中央控制器能根據(jù)障礙物的遠(yuǎn)近和當(dāng)時(shí)的車速向剎車系統(tǒng)發(fā)出一個(gè)合適的剎車指令，逐步剎車減速，直至車輛運(yùn)行到設(shè)定的最近限制距離前停穩(wěn)。本發(fā)明還能夠自動(dòng)緊急剎車和倒車防撞；整體成本相對(duì)較低。
文檔編號(hào)B60T7/12GK1966319SQ20051009640
公開(kāi)日2007年5月23日 申請(qǐng)日期2005年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月17日
發(fā)明者李忠林 申請(qǐng)人:李忠林