CN101797911B

CN101797911B - 汽车智能避撞控制系统

Info

Publication number: CN101797911B
Application number: CN2009101129396A
Authority: CN
Inventors: 杨汉钦
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-12-10
Filing date: 2009-12-10
Publication date: 2012-02-01
Anticipated expiration: 2029-12-10
Also published as: CN101797911A

Abstract

为了解决汽车碰撞问题，本发明提供一种汽车智能避撞控制系统，其优点是汽车行车过程中在短距离突然出现障碍物时能迅速规避，保证人、车的安全，只要司机发现危险时出于本能紧急刹车，即自动转换为由本控制系统控制方向进行避险。当传感器检测到前方人或物体只相距数米时迅速规避，避开后迅速返回；在可能连续出现障碍物而汽车尚未停车前，连续规避并返回，直至停车。

Description

汽车智能避撞控制系统

(一)所属技术领域：

本发明涉及一种汽车防撞技术，特别是能自动规避障碍物的汽车智能避撞控制系统。

(二)背景技术：

为解决汽车碰撞问题，在被动安全方面，人们使用安全带和安全气囊，在发生碰撞时减轻了对人的伤害程度。但安全气囊打开时对人也造成伤害，而且它们都有局限性，如果小车与大卡车发生追尾碰撞，由于车辆的高度差，则全都失去了作用。另一种是为汽车安装缓冲装置，在低速碰撞中对人、车同时起保护作用，但不能承受高速碰撞。如果与大卡车发生追尾碰撞，同样失去了作用。如果摩托车、行人与汽车发生碰撞，则都不能避免伤亡。

在主动安全方面，目前采取的办法是在前方出现障碍物对本车构成威胁时，自动报警，自动减速，自动刹车。以时速100公里的车辆计算，刹车距离达到50多米。要做到自动报警、自动减速、自动刹车，检测距离就要达到百米以上，而地面的情况是极其复杂的，隧道、山体、建筑物、警示牌、电杆、护栏、隔离带的植物等，稍急的转弯和超车都会使控制系统产生误动作。对于近距离突然出现的人、车却不能避免碰撞。

(三)发明内容：

本发明解决技术问题的技术方案是：在智能避撞控制系统中设置液压电源开关总成和自动转向控制总成。液压电源开关用于司机发现危险紧急刹车时才接通自动转向控制总成的电源，以解决平时行车接通电源会使控制系统产生误动作的问题。其结构特征是：泵体内设有活塞，活塞的一端与油腔、油管相通，另一端紧靠弹簧端部，弹簧另一端紧靠垫片，调压螺栓从泵盖上旋入顶紧垫片，可调节对弹簧的压力。紧急刹车时，油腔中的压力远大于汽车减速或停车时的刹车压力，活塞克服弹簧的预紧力产生一定的位移，固定在活塞圆柱面上的电源开关动触点与固定在泵体上的电源开关定触点接触，电源即接通。

电源接通后，自动转向控制总成中的断电延时继电器按设定时间供电，其正极电源输出端分别与A传感器、B传感器、C传感器、D传感器、左继电器、右继电器、左开关、右开关连接。左继电器的正极电源输出端分别与A电磁铁、右开关连接。右继电器的正极电源输出端分别与C电磁铁、左开关连接。电源的负极分别与断电延时继电器、A传感器、B传感器、C传感器、D传感器、左继电器、右继电器、A电磁铁、B电磁铁、C电磁铁、D电磁铁、换相开关中的其中一相连接。换相开关的动触点置于前拨叉分叉端的中间，前拨叉无分叉端置于左开关和右开关拨杆中间，后拨叉的分叉置于左开关和右开关拨杆外侧。换相开关与电机连接，电机轴上的主动齿轮与安装在转向轴上的从动齿轮啮合。在汽车前端按一定位置和角度分装A传感器、B传感器、C传感器、D传感器，各传感器按各自检测到的障碍物距离和方位输出电信号，汽车偏离至传感器无扫描目标时，传感器则无电信号输出，使各自连接的A电磁铁、B电磁铁、C电磁铁、D电磁铁得电或失电，控制前拨叉和后拨叉的拨转方向，由前拨叉和后拨叉配合控制左开关和右开关电源的通断，使A电磁铁和C电磁铁交替得电或失电吸引前拨叉，由前拨叉的分叉端拨动换相开关的动触点，使电机换相实现正、反转，经齿轮传动使方向盘左转或右转，汽车即自动连续规避障碍物，达到避免发生碰撞的目的。

本发明的有益效果是：能避免由于碰撞造成的车祸，对行人、摩托车都能进行规避，解决了短距离突然出现障碍物无法避让的问题，解决了为了给汽车留下足够的安全距离，使用自动报警、自动减速、自动刹车的方式而必须对障碍物进行长距离检测，但又会使控制系统产生误动作的问题。能大幅度的降低车祸发生率，保障人们的生命安全，减少国家财产的巨大损失。本发明的制造成本低，加工难度小，适应范围广，适用于任何有方向盘的车辆，并可对已在使用的车辆进行安装。

(四)附图说明：

图1、是本发明液压电源开关总成图。

图2、是本发明自动转向控制系统总成图。

图中：1、调压螺栓，2、泵盖，3、电源，4、槽孔，5、电源开关定触点，6电源开关动触点，7、限位螺栓，8、活塞，9、油腔，10、泵体，11、油管，12、弹簧，13、垫片，14、换相开关，15、控制电路，16、方向盘，17、转向轴，18、从动齿轮，19、主动齿轮，20、电机，21、C传感器，22、前拨叉，23、右继电器，24、前拨叉转轴，25、C电磁铁，26、B传感器，27、右开关，28、D电磁铁，29、后拨叉转轴，30、后拨叉，31、B电磁铁，32、左开关，33、D传感器，34、A电磁铁，35、左继电器，36、A传感器，37、断电延时继电器。

(五)具体实施方式：

下面结合附图对本发明进行详细说明：

如图1、图2所示，本发明由液压电源开关总成和自动转向控制总成构成，其结构特征是：泵体10内设有活塞8，活塞8的一端与油腔9和油管11相通，另一端紧靠弹簧12端部，弹簧12的另一端紧靠垫片13，调压螺栓1从泵盖2上旋入顶紧垫片13，限位螺栓7的末端伸入活塞8的环形槽内。电源开关动触点6用螺钉固定于活塞8的圆柱面上，电源开关定触点5用螺钉固定于泵体10上。电源3的正极在控制电路15中分别与电源开关定触点5、断电延时继电器37的输入端和换相开关14的其中一相连接。电源开关动触点6与断电延时继电器37连接。断电延时继电器37的正极电源输出端分别与A传感器36、B传感器26、C传感器21、D传感器33、左继电器35、右继电器23、左开关32和右开关27连接。左继电器35的正极电源输出端分别与A电磁铁34和右开关27连接，右继电器23的正极电源输出端分别与C电磁铁25、左开关32连接。电源3的负极分别和断电延时继电器37、A传感器36、B传感器26、C传感器21、D传感器33、左继电器35、右继电器23、A电磁铁34、B电磁铁31、C电磁铁25、D电磁铁28、换相开关14的其中一相连接。换相开关14的动触点置于前拨叉22的分叉端中间，前拨叉22无分叉端置于左开关32和右开关27拨杆中间。后拨叉30的分叉置于左开关32和右开关27拨杆的外侧。换相开关14与电机20连接，电机20轴上安装的主动齿轮19与安装在转向轴17上的从动齿轮18啮合。

本发明实施例工作说明如下：

当司机发现危险紧急刹车时，油管11中的压力远大于减速或停车时的刹车压力，使油腔9的体积增大，推动活塞8，克服弹簧12的预紧力移动。固定在活塞8上的电源开关动触点6也同时移动，与固定在泵体10上的电源开关定触点5接触，电源3的正极接通。电源3的正极接通后，断电延时继电器37按设定时间通电。当汽车滑行至A传感器36或C传感器21的检测距离，或已在检测距离内时，其中先接近或有接近障碍物的一侧受感应输出电信号。

以A传感器36先感应或受感应为例，则左继电器35动作，使A电磁铁34得电，将前拨叉22无分叉端吸合。以前拨叉转轴24为支点，前拨叉22的分叉端将换相开关14的电源正、负极两个动触点拨向右侧，使电机20得电运转，经主动齿轮19传动安装在转向轴17上的从动齿轮18联动方向盘16克服司机的握力往右转。在前拨叉22无分叉端被A电磁铁34吸合的同时，接通了左开关32，使C电磁铁25得电。但A电磁铁34未失电前，C电磁铁25虽得电但不吸合前拨叉22无分叉端，方向盘16仍向右转。

如果司机紧急刹车时汽车接近障碍物的距离已很短，车头虽避开了障碍物，但汽车将因A传感器36的扫描范围偏离了障碍物感应消失，前拨叉无分叉端被C电磁铁25吸合，汽车立即返回。而车尾由于转弯滞后还会与障碍物发生碰撞的情况下，此时，检测距离较短的D传感器33已接近障碍物受感应，使D电磁铁28得电吸合后拨叉30，以后拨叉转轴29为支点，后拨叉30的分叉端将左开关32拨动一定角度，使C电磁铁25暂时失电，前拨叉22因A电磁铁34和C电磁铁25失电回到中间位置，电机20暂时失电，汽车仍保持原来的转弯弧度往右转。

当A传感器36和D传感器33的扫描范围由于汽车往右转都偏离障碍物后，感应全消失，D电磁铁28失电，后拨叉30复位，左开关32重新接通C电磁铁25的电源，将前拨叉22的无分叉端吸合，以前拨叉转轴24为支点，将换相开关14电源正、负极动触点拨向左侧，电机20换相后联动方向盘16往左转。在前拨叉22无分叉端被C电磁铁25吸合的同时，接通了右开关27，使A电磁铁34重新得电。此时A电磁铁34和C电磁铁25都处于通电状态。但A电磁铁34在C电磁铁25未失电前不吸合前拨叉22无分叉端，方向盘16仍向左转。

由于汽车避撞时的车速是个不定值，障碍物的运动状态和体积都是不确定的，而电机20驱动方向盘16运转的速度却是固定的。如果障碍物是一辆长达十几米的静止的卡车，在汽车避开障碍物立刻反方向返回的过程中，由于车速高尚未停止前进还会撞上卡车车身的情况下，这时D传感器33受感应，使D电磁铁28得电吸引后拨叉30，将左开关32拨动一定角度，使C电磁铁25暂时失电，前拨叉22的无分叉端即被已通电的A电磁铁34吸合，电机20换相，驱动方向盘16往右转。若此时汽车还未停下，又出现一种障碍物(比如一辆又将与本车发生碰撞的汽车)，如果本车的左侧将与对方车辆发生碰撞，则方向盘16仍向右转，如果本车的右侧将与对方车辆发生碰撞，或已接近公路右侧的护栏、山体、草木，则B传感器26受感应，使B电磁铁31吸合后拨叉30，将右开关27拨动一定角度，使A电磁铁34暂时失电，已恢复通电的C电磁铁又将前拨叉22的无分叉端吸合，使电机20换相驱动方向盘16往左转。在汽车未停下前，凡遇障碍物即往安全方向转移，使汽车避开障碍物又不会冲出路面。断电延时继电器37按设定时间断电后，控制系统停止工作。

以上是以汽车左侧将会发生碰撞，避让后又连续避开其它障碍物直至停车的过程，如果是汽车右侧将会发生碰撞，则避让相反，原理相同。

如果在十字路口将与对方静止的车辆发生横向碰撞，A传感器36和C传感器21同时受感应，经紧急刹车后，本车都不会与对方车身保持垂直，将有其中一侧的传感器36或21感应先消失，本车即向传感器36或21感应先消失的方向转移。如果对方车辆是运动的，传感器36或21将有一个先受感应，本车将向后感应的一侧转移。

Claims

1.一种汽车智能避撞控制系统，由液压电源开关总成和自动转向控制总成构成，其特征是：

a、泵体(10)内设有活塞(8)，活塞(8)的一端与油腔(9)和油管(11)相通，另一端紧靠弹簧(12)端部，弹簧(12)的另一端紧靠垫片(13)，调压螺栓(1)从泵盖(2)上旋入顶紧垫片(13)，限位螺栓(7)的末端伸入活塞(8)的环形槽内；

b、电源(3)的正极在控制电路(15)中分别与电源开关定触点(5)、断电延时继电器(37)的输入端和换相开关(14)的其中一相连接；电源开关动触点(6)与断电延时继电器(37)连接；所述的断电延时继电器(37)的正极电源输出端分别与A传感器(36)、B传感器(26)、C传感器(21)、D传感器(33)、左继电器(35)、右继电器(23)、左开关(32)和右开关(27)连接；所述的左继电器(35)的正极电源输出端分别与A电磁铁(34)和右开关(27)连接，右继电器(23)的正极电源输出端分别与C电磁铁(25)、左开关(32)连接；所述的电源(3)的负极分别与断电延时继电器(37)、A传感器(36)、B传感器(26)、C传感器(21)、D传感器(33)、左继电器(35)、右继电器(23)、A电磁铁(34)、B电磁铁(31)、C电磁铁(25)、D电磁铁(28)、换相开关(14)的其中另一相连接；所述的换相开关(14)的动触点置于前拨叉(22)的分叉端中间，前拨叉(22)的无分叉端置于左开关(32)和右开关(27)拨杆中间；后拨叉(30)的分叉置于左开关(32)和右开关(27)拨杆的外侧；所述的A电磁铁(34)与C电磁铁(25)相向安装，B电磁铁(31)与D电磁铁(28)相向安装，左开关(32)与右开关(27)并列安装。