CN101259841A - 智能汽车安全保护器 - Google Patents

Abstract

一种智能汽车安全保护器，涉及汽车行驶中的一种安全自动保护装置。它包括装在汽车的智能测距扫描仪、碰撞板、碰撞销、液压减震装置、弹簧减震装置，熄火及刹车机构等。其特征是智能测距扫描仪是一个智能型的控制系统，它能对行驶中的车前障碍进行报警和减速或者指令刹车，另外由碰撞销接受到撞板的撞击都能立即传给微动互锁开关，断电则熄火，通电，则由专用刹车电机运转直接带动刹车；还设计有多级剪断消能柱装置实现多级减震消能。因此，使汽车和人员的安全得到了全面保护。

Description

智能汽车安全保护器

技术领域

本发明涉及一种汽车行驶中的安全自动保护装置。

背景技术

汽车是当代最普遍的一种交通运输工具，它正在迅速向家庭和个人普及，公路上行驶的车辆越来越多。随之而发生的各种交通事故也越来越多，其中最多的要算是撞车事故了。因此而造成的车毁人亡数量相当惊人。现在的汽车，特别是货运汽车，车头前面尽管都有一个保险杠，但它与汽车车身整体为刚性连接，在发生碰撞事故时，没有真正起到保险作用，其碰撞力直接作用到车上而使车子造成损坏，同时还可能造成人员伤亡。以上问题由中国专利号为97208274.3、题为汽车安全自动保护器的这件专利基本解决。但是这种解决只有在直接碰撞时，由感应杆接受撞击力，再传到执行机构，实现自动熄火和自动刹车，并缓冲其撞击力，以实现汽车的自动保护。它的缺点是必须有接触撞击。在接触撞击时，汽车安全得到了保护，但其保护器的感应杆多少要受到一些损伤。后来，又有中国专利号为00225135·3、题为汽车安全自动保护器的专利，它解决了行驶中的汽车在相碰撞前的瞬间能实现汽车的自动熄火与自动刹车。但是万一车辆相碰撞，即使也能实现自动熄火与刹车，由于惯性力的巨大，有可能还会造成车辆的损伤或人员的伤亡。后来的中国专利号为02223520的专利已解决了上述问题，但还是美中不足，即缺乏预警系统，对车前障碍物扫描的有效信号和无效信号的辨别能力不高；刹车后有反弹复位的可能等。这些不足又有中国专利号为2004200348613的专利予以解决。但刹车用的微型电机和刹车之间还有一个带棘轮的滑轮，消除汽车碰撞力的装置还不够完善。

发明内容

本发明的目的是提供一种智能汽车安全保护器。这种保护器要能使行驶中的汽车在相碰撞前有报警，能自动减速，并根据车速，在不同的距离就能实现汽车的自动熄火与自动刹车，力争把事故消灭在碰撞之前；同时还能排除车前障碍的无效信号；万一发生碰撞，也能实现自动熄火与刹车，并能同时全面减震，缓和撞击力或消除其撞击力，使汽车和人员的安全得到全面保护。在保证前述功能的同时，再提供一个专用刹车电机，该刹车电机能简化系统装置。

本发明的技术解决方案是在中国专利号为2004200348613题为智能汽车安全保护器这件专利的基础上进行技术改进和完善，即这种智能汽车安全保护器包括装在汽车前的智能测距扫描仪，还包括弹簧减震和液压减震装置等。智能测距扫描仪，是一个智能型的控制系统。为了遇到障碍时能自动减速，从报警器连接一个油门控制器，连接油门，以控制供油量。整个系统的装置与连接如下：

电瓶连接时速控制器，时速控制器连接智能测距扫描仪，探头连接智能测距扫描仪，智能测距扫描仪分别连接报警器、专用刹车电机、发动机分电器开关，分电器开关连接发动机，专用刹车电机直接连接刹车，报警器连接油门控制器；专用刹车电机上装有断电控制器。

智能测距扫描仪接受从时速控制器输入的速度信号和从探头输入的障碍信号，并指令报警器报警，同时带动油门控制器，减小供油量，自动减速。专用刹车电机动作刹车，发动机分电器开关动作熄火。具体说智能测距扫描仪受三个因素作用，即时速、障碍信号的宽度和距离。障碍信号的宽度通过调整探头来控制，使探头发出的电波宽度与车宽相同，至多大于车宽10-20公分，在此宽度以外的均属无效信号。障碍信号的距离决定于发出的电波的作用距离，其有效距离定为100公尺，遇到障碍信号，智能测距扫描仪立即发出报警指令，报警器报警，并带动油门控制器控制油门，自动减速，提醒司机注意安全。万一司机还没引起注意，智能测距扫描仪就可以根据不同速度在不同的距离发出刹车熄火指令，即车速在30-100公里/小时，距障碍物1-30公尺就刹车与熄火，这就能保证汽车的安全。上述连接中，探头到智能测距扫描仪和报警器到油门控制器均用屏蔽电线连接，从专用刹车电机到刹车用细软钢丝绳连接，油门控制器的电磁开关到油门为刚性连接，其余均用普通电线连接。保护器的最前面装接受撞击的碰撞板，其后装碰撞销，以接受撞击信号，传到微动互锁开关，微动互锁开关动作，断电以实现熄火，通电以实现电机运转，带动刹车。因此，在适当部位装有一个微型专用刹车电机，用它直接带动刹车。该刹车电机同样由定子和转子等组成，为了适应系统和刹车的需要，刹车电机的机体由机身和端盖等组成，输出轴端装转轮，转轮绕细软钢绳直接连到刹车，细软钢绳外套上一个软套管。当电机通电运转，就直接带动刹车，完成刹车动作。整个装置安装弹簧减震和液压减震装置，以缓冲碰撞产生的撞击力。为了应付巨大的撞击力，再设置有3-18级剪断消能柱装置，实行多级减震，以全面缓和或消除其撞击力。剪断消能柱装置是由前连接滑板和后连接滑板的组合构成，左、右各安装一套。

由于采用了上述技术解决方案，完全实现了本发明的发明目的，即这种智能汽车安全保护器能使行驶中的汽车在相碰撞前有自动报警，同时自动减速，并根据不同的距离就能实现汽车的自动熄火和自动刹车；而且有专用刹车电机直接带动刹车，简化了汽车安全保护器的系统装置。即使发生了碰撞，同样能立即实现自动熄火与刹车，并能同时进行全面自动减震，缓和或者消除其撞击力，实现了汽车和人员安全的全面保护。

附图说明

图1是本发明的结构示意图(水平布局)；

图2是图1的俯视图(即从车前向视)；

图3是图1的左视图；

图4是图2中的前部件组成4的示意图；

图5是图4中的B-B剖的左视图；

图6是图1中的后部件组成1的示意图；

图7是图6的左视图；

图8是前连接滑板10的示意图；

图9是后连接滑板22的示意图；

图10是前后连接滑板组装后的多级剪切原理示意图。

图11是智能型控制系统及连接方框图。

图12是专用刹车电机35的主视示意图；

图13是图12的俯视图。

具体实施方式

附图描述的是本发明的一个实施例，即把如图1所示的智能汽车安全保护器装在汽车前头，对行驶中的汽车进行安全自动保护。这种智能汽车安全保护器，包括装在车头前的智能测距扫描仪31，还包括弹簧减震和液压减震装置等。智能测距扫描仪是一个智能型的控制系统，整个系统的装置与连接如图11所示。电瓶33连接时速控制器32，时速控制器连接智能测距扫描仪31，探头29、30连接智能测距扫描仪31，智能测距扫描仪31分别连接报警器34、微型专用刹车电机35、发动机分电器开关36，分电器开关连接发动机37，专用刹车电机35直接连接刹车39，报警器34连接油门控制器52，专用刹车电机35上装断电控制器53。

如图1所示，在保护器的最前面装两个探头29和30，其位置可调，即通过调整，使探头发出的电波宽度与车宽相同，至多大于车宽10-20公分，在此宽度以外的均属无效信号。智能测距扫描仪装在驾驶室，接受从时速控制器输入的速度信号和从探头输入的障碍信号，并指令报警器报警，同时电磁开关启动控制油门，减小供油量，自动减速，微型专用刹车电机动作刹车，发动机分电器开关动作熄火。具体说智能测距扫描仪受三个因素作用，即时速、障碍信号的宽度和距离。障碍信号的距离决定于发出的电波的作用距离，其有效距离定为100公尺，当电波在100公尺遇到障碍信号，智能测距扫描仪立即发出报警指令，报警器报警，同时油门控制器动作，控制油门，自动减速，提醒司机注意安全。万一司机还没有引起注意，智能测距扫描仪就可以根据不同速度在不同的距离发出刹车熄火指令，车速在30-100公里/小时时，距障碍物1-30公尺就刹车熄火，比如说车速等于或大于100公里/小时，汽车离障碍物30公尺，智能测距扫描仪就指令刹车与熄火；车速在80-100公里/小时时，汽车离障碍物20公尺，就指令刹车与熄火；车速在60-80公里/小时时，离障碍物10公尺，就指令刹车与熄火；车速在40-60公里/小时时，离障碍物5公尺，就指令刹车与熄火；车速在30-40公里/小时时，离障碍物1公尺，就指令刹车与熄火。这样就确保了汽车的安全行驶。在上述系统装置的连接中，探头到智能测距扫描仪和报警器到电磁开关均用屏蔽电线连接，从专用刹车电机到刹车用细软钢丝绳连接，钢丝绳外套上一个安全软套管，其余均用普通电线连接，油门控制器的电磁开关到油门用刚性连接。

如图12、图13所示，该刹车电机除了定子和转子与普通电机一样以外，专用刹车电机的机体由机身42和左端盖40、右端盖44等组成，右边的输出轴端装转轮45，转轮周呈V型槽，以便嵌绕细软钢丝绳；在V型槽的右边，靠槽底轴面对称开两个轴向孔46，以固定细软绳的一端，另一端直接连接到刹车39，当刹车电机通电，转轮45运转，带动刹车动作，实现刹车。电机的左、右端40和44同螺杆51紧固连成一体。为此，左、右端盖分别对称设有一对凸耳49和一对凸耳50，前者开有通过螺杆51的光孔，后者有紧固螺孔。左右端盖分别各设有对称两个固定基脚47，并开有通孔48，以穿过基脚螺栓。左右端盖与机身之间加密封圈41。机身顶部设接线柱43，以接通电机电源。左、右端盖40和44的基脚47和凸耳49都是与端盖整体浇铸而成。

万一上述智能测距扫描仪故障失灵，车辆发生碰撞，这时就由碰撞板14接受撞击力，首先传到碰撞销15，再由碰撞销带动微动互锁开关，立即断电，则熄火，通电则电机运转，带动拉绳刹车，这就实现了汽车碰撞时的首先熄火与刹车。其碰撞所产生的撞击力由弹簧减震系统和液压减震系统来缓和或消失。除此外，还特别设置了3-18级剪断消能柱装置，对巨大的撞击力实行多级减震消除。具体说，每剪断一个消能柱，就实现一次减震消能，3-18个消能柱，紧接着分3-18次剪断而减震，这就大大地缓和甚至消失了撞击力，使行车安全得到了全面可靠的保护。

下面结合附图对本发明进一步予以详细说明。图1、图2和图3所描述的是本发明的整体结构示意图，由前槽钢16为主体的前部件组成4和以后槽钢20为主体的后部件组成1，两者之间装有缓冲弹簧3为主的弹簧减震系统和液压减震装置，其缓冲弹簧3布置2-4个，本实施例为3个。液压减震装置一般对称安2套。弹簧系统上面盖缓冲弹簧盖板2，以保护其清洁并起装饰作用。部件组成4的下面(从图面上看，从实际安装看在上面)布设一块产品标牌装饰板5，再下面由连接管6将左右立板9连接固定成一体，左右侧管焊接组成8分别与左右立板焊接相连，左右立板上加立板盖7，使产品更加美观。前部件组成4和后部件组成1之间由前连接滑板10和后连接滑板22连接成一体，前部件组成4中的前槽钢16内布设2-4个弹簧固定套17，本实施例为三个弹簧固定套17；相应在后部件组成1中的后槽钢20内布设2-4弹簧固定套23，本实施例为三个弹簧固定套23，将缓冲弹簧3装在上述固定套上，这就构成了弹簧减震系统。前述碰撞销15安装在前槽钢16上，该碰撞销装在一个弹簧套内，弹簧座12套装弹簧13，后面用堵头11堵住，由于弹簧13的作用，碰撞锁15是常伸出槽钢面的，只有当碰撞板14接受到撞击时，销才向后收缩，一旦销向后收缩，就起动微动互锁开关，断电，则熄火，通电，则带动电机运转，拉动刹车机构刹车。微动互锁开关装在微动互锁开关座18上。后部件组成中以后槽钢20为主，其上(从图面看)安装2块后连接滑板22，其下固定2块安装板21，其两侧各固定1块安装板19，这些安装板都与汽车大梁连接固定。后槽钢20的两端各用堵头24封住。

前述前连接滑板10牢牢地固定于前槽钢16，后连接滑板22牢牢地固定于后槽钢20，其前后连接滑板既是前后槽钢的连接件，又由其构成多级剪断消能柱装置。具体说来，在前连接滑板10的下一半均布4个螺栓光孔28，如图8所示，以便穿过螺栓，与后连接滑板22连接。光孔的水平中心距离与后连接滑板22两条通槽的中心距离要完全相等。在后连接滑板22的上部竖直布有2条通槽25和26，该通槽的两端均为半圆弧形，两条通槽上下部平齐。如图9所示。在两条通槽下部中间位置，按三竖列布置3-9个消能柱光孔27，同样如图8所示，在四个螺栓光孔28的上部中间位置，按三竖列布置3-9个消能柱光孔27a，孔中装有消能柱，本实施例各为6个。其孔的布置按三竖列交替布置，当装入孔的第一个消能柱被剪断4/5时，开始第二个消能柱的剪切，当第二个消能柱被剪断4/5时，就开始对第三个消能柱的剪切，依此类推，直到最后。

前后连接滑板构成多级剪断消能柱装置如图10所示。图很清楚地描述了多级剪断消能柱的原理与过程，即在后连接滑板22的光孔27中各装有消能柱，前连接滑板10的下端紧靠其第一个消能柱，将4个光孔分别两边对准通槽，再在4个光孔28中，装上4个螺栓，这样就由4个螺栓将前后连接滑板连接起来，在撞击力的冲击下，二者相对可以滑动，故称滑板，前连接滑板为主动，后连接滑板为被动。只要当滑动开始，就开始剪切，首先剪切光孔27中的消能柱，当该消能柱被剪断4/5时，开始对第二个消能柱27a中紧靠后连接滑板22的一个进行剪切，当其被剪断4/5时，再进行第三个的剪切，类推。这样就分多级(本实施例为12级)缓冲和消失其碰撞力。消能柱的大小和布置数量取决于车辆的吨位。加上弹簧系统和液压系统减震，能使其行驶车辆碰撞后的撞击力得到彻底的缓和或消失，从而使行驶车辆和人员的安全得到完全的保护。

Claims (6)

1. 一种智能汽车安全保护器，包括装在汽车前的智能测距扫描仪，弹簧减震装置，液压减震装置，熄火、刹车机构，并装有微动互锁开关，保护器的最前面装设接受撞击的碰撞板[14]，在其后的前槽钢[16]上设有碰撞销[15]；还设置有分多级减震的多级剪断消能柱装置，所述智能测距扫描仪是一个智能型的控制系统，整个系统的装置及其连接是：电瓶[33]连接时速控制器[32]，时速控制器连接智能测距扫描仪[31]，探头[29]、[30]连接智能测距扫描仪[31]，智能测距扫描仪[31]分别连接报警器[34]、专用刹车电机[35]、发动机分电器开关[36]，分电器开关连接发动机[37]，专用刹车电机[35]直接连接刹车[39]；装在保护器最前面的探头[29]和[30]其位置可调，通过调整，使探头发出的电波宽度与车宽相同，至多大于车宽10-20公分；探头到智能测距扫描仪的连接用屏蔽电线；智能测距扫描仪距障碍物的报警距离为100分尺，当车速为30-100公里/小时，刹车距离为1-30公尺，本发明的特征是：

a、报警器连接油门控制器[52]；

b、专用刹车电机上装有断电控制器[53]；

c、设置有3-18级剪断消能柱装置。

2. 按权利要求1所述的智能汽车安全保护器，其特征是所述油门控制器[52]以一个电磁开关为主体，它与油门的连接为刚性连接。

3. 按权利要求1所述的智能汽车安全保护器，其特征是所述3-18级剪断消能柱装置是由前连接滑板[10]和连接滑板[22]权成。

4. 按权利要求1或3所述的智能汽车安全保护器，其特征是所述前连接滑板[10]的下半部均布4个螺栓光孔[28]，其上部中间位置按三竖列布置3-9个消能柱光孔[27a]，孔中装消能柱。

5. 按权利要求1或3所述的智能汽车安全保护器，其特征是所述后连接滑板[22]的上部竖直布有2条通槽[25]和[26]，两端均为半圆弧形，上、下部平齐，通槽下部中间位置，按三竖列布置3-9个消能柱光孔[27]，孔中装消能柱。

6. 按权利要求1或4或5所述的智能汽车安全保护器，其特征是所述消能柱光孔的布置按三竖列交替布置，当装入孔的第一个消能柱被剪断4/5时，就开始第二个消能柱的剪断，当第二个消能柱被剪断4/5时，就开始对第三个消能柱的剪切，依此类推。

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