CN102114832A - 汽车主动防撞装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车主动防撞装置和方法，包括多个发射器、多个接收器和中央处理器，其中，发射器和接收器一一对应，每一发射器发出的信号都被与其对应的接收器接收；中央处理器用于对每一接收器接收到的信号进行运算判别，经处理整合后得到临界相撞时间和预警变化率，根据临界相撞时间共同作用来控制制动器是否制动。这样设计的好处在于设置了两种模式，一种是普通驾驶模式，另外一种是超车模式，两种模式相结合能有效的解决现有防撞系统超车时的误操作，实现真正意义上的汽车行驶主动防撞。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车制动装置和方法。
背景技术
为了提高汽车行驶的安全，出现了一种汽车防撞系统，该系统能够及时捕捉障碍物，经运算判别，可以及时报警或自动刹车。但是，由于现有的自动防撞系统在汽车超车时会自动刹车，产生误操作，不但不能给汽车行驶带来安全甚至会带来危险。因此驾驶安装有此种防撞系统的汽车，在超车时一般都将防撞系统暂时关闭，待超车完成后再打开防撞系统，这样一来增加了司机的操作量，且在行驶过程中无法时刻保障汽车的行驶安全，一旦超车完成后司机忘记打开防撞系统，安装防撞系统就失去了意义。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种能够避免超车误操作，时刻保障汽车行驶安全的汽车主动防撞装置和方法。
为实现上述目的，本发明的汽车主动防撞装置，包括多个发射器、多个接收器和中央处理器，其中，发射器和接收器一一对应，每一发射器发出的信号都被与其对应的接收器接收；中央处理器用于对每一接收器接收到的信号进行运算判别，经处理整合后得到临界相撞时间和预警变化率，根据临界相撞时间共同作用来控制制动器是否制动。
进一步，所述防撞装置设置有速度处理器和模式显示器，速度处理器用于根据汽车的速度选择是否开启所述防撞装置；模式显示器用于显示防撞装置的状态。
进一步，所述中央处理器包括临界相撞时间处理器和预警处理器，临界相撞时间处理器用于将所述每个接收器测得的参数转化为相应的临界相撞时间；预警处理器用于设定预警时间参数、收集所述临界相撞时间并根据临界相撞时间得到预警变化率。
进一步，所述预警时间参数包括制动时间、报警时间和强制制动时间，其中强制制动时间小于制动时间小于报警时间。
进一步，所述预警处理器收集各个临界相撞时间的最小值，将各个临界相撞时间与所述报警时间比较，记录达到报警时间的个数；不同时间段临界相撞时间达到报警个数的变化趋势为预警变化率。
进一步，所述防撞装置通过太阳能电池和车载电源供电。
进一步，所述防撞装置设置有电源切换器，太阳能电池电能充足时由太阳能电池供电；太阳能电池电能不足时切换成车载电源供电。
进一步，所述防撞装置还设置有电压监测器和爬坡开关，电压监测器用于实时监测电源的入端电压，当入端电压小于所述防撞装置的工作电压时则不开启防撞装置并在所述模式显示器上显示；爬坡开关用于开启或关闭所述防撞装置，当汽车需要爬坡时，按下爬坡开关，所述防撞装置关闭并在所述模式显示器上显示。
进一步，所述防撞装置上还设置有用于报警的扬声器。
进一步，所述发射器发出电磁波、声波或光波。
进一步，所述发射器发出的波形为垂直地面的平面波。
进一步，所述光波为红外线。
进一步，所述发射器和接收器遍布整个车头长度方向。
本发明的汽车主动防撞装置的控制方法，具体为：对接收器接收到的信号进行运算判别得到各接收器的临界相撞时间；将各临界相撞时间与设定的报警时间比较，记录达到报警时间的个数，随时间推移临界相撞时间达到报警时间的个数减少时，判断为超车状态，防撞装置不对汽车进行制动否则进行制动。
进一步，当在超车状态，临界相撞时间小于制动时间达到强制制动时间时，防撞装置控制汽车强制制动。
本发明的汽车主动防撞装置上设置有多个独立进行测距的接收器，对每个接收器测得的数据计算得到预警变化率，根据预警变化率判断汽车是否处于超车状态，如判定汽车处于超车状态，进一步判断各接收器测得的临界相撞时间的最小值是否到强制制动时间，如未达到不对汽车进行制动否则进行制动。超车时汽车处于转向并且加速的状态，由于现有的防撞系统均是发射器发出的波经障碍物传回到多个接收器上同时接收，通过多个接收器采集的信号协同测得临界相撞时间，因此无法测得预警变化率，也就无法判断汽车是否处于超车状态。本发明的主动防撞装置与现有的防撞系统相比其可以判断出汽车的行驶状态，根据行驶状态来判断是否进行制动操作，可以有效避免超车时的制动误操作，提高了行车安全性。
附图说明
图1为本发明的汽车主动防撞装置的原理框图。
具体实施方式
以下结合附图介绍本发明的具体实施例：
如图1所示，本发明的主动防撞装置包括多个发射器、多个接收器和中央处理器，发射器15和接收器5安装在车头的车牌上方遍布整个车头长度方向，，发射器15和接收器5一一对应，每一发射器15发出的信号都被与其对应的接收器5接收；为保证发射器15发出的波被唯一的接收器接收不会影响其它接收器，发射器15需要满足发射波的波形为垂直地面的平面波，如非游离电磁波中的红外等，或者是经过消除横向干扰的垂直地面的近似平面波的球面波，如声波等，每个接收器接收发射波反馈的信号测得车头上各位置距障碍物的距离；中央处理器包括临界相撞时间处理器6和预警处理器7，临界相撞时间处理器6用于将所述每个接收器5测得的参数转化为相应的临界相撞时间；预警处理器7用于设定预警时间参数(例如设定制动时间为3.5秒，报警时间为6秒，无条件强制制动时间为1秒)同时收集临界相撞时间处理器6测得的各个临界相撞的时间值，并且根据程序将其收集来的数据进行三方面的整合，预警处理器7可以包括临界相撞时间处理器71、临界相撞时间个数处理器72和预警变化率处理器73，本实施例中预警处理器7采用三个处理器组成，也可以选择将三个处理器用一个处理器代替实现上述功能。临界相撞时间处理器71是用于收集测得的各个临界相撞时间的最小值，临界相撞时间个数处理器72是用于收集临界相撞时间达到报警时间的个数，预警变化率处理器73是用于收集预警变化率。预警变化率是指临界相撞时间达到报警时间的个数的变化趋势，例如超车时汽车是处于转向并加速的状态，测得的各临界相撞时间是越来越小，临界相撞时间达到报警时间的个数也是逐渐减少，如果设定预警变化率减少状态为负，一旦预警变化率为负时即可判断出汽车处于超车状态，此时防撞装置不对汽车进行制动，为避免在超车时，与前车相撞，装置设定了一个无条件强制制动时间，当临界相撞时间达到强制制动时间时，即使预警变化率为负预警处理器7也会向汽车制动装置9发出指定进行强制制动。预警处理器7还连接有一报警器8，当预警处理器7收集到的临界相撞时间达到报警时间6秒时，报警器8进行报警。本实施例中采用了两个处理器进行相关操作，根据实际需要也可以选用一个处理器实现相应的功能。
本发明的防撞装置除了以上主要部件外还设置有速度处理器3和模式显示器4，速度处理器3是根据汽车自身的速度信号10进行选择判定是否开启防撞装置，例如速度处理器设定基准速度为10公里/时，当汽车速度大于10公里/时，则防撞装置供电电路连通防撞装置处于开启状态，当汽车速度小于10公里/时，为防止低速行驶时汽车频繁制动，此时防撞装置供电电路处于非连通状态，防撞装置关闭。为了让司机清楚防撞装置是否工作，装置上还设置用于显示防撞装置状态的模式显示器4，其显示方式可以采用指示灯或者显示屏，可以以不同色光和直接通过文字区别防撞装置的状态。
本发明的防撞装置设置了两套电源，一套通过车载电源11进行供电，一套通过太阳能电池1进行供电。当太阳能电池1电能充足时防撞装置的电源切换器2切换供电电路由太阳能电池1供电；当太阳能电池1电能不足时切换成车载电源11供电。此外，供电电路上还设置有电压监测器12和爬坡开关13，电压监测器12用于实时监测电源的入端电压，当入端电压小于所述防撞装置的工作电压时则不开启防撞装置，并在模式显示器4上显示电量不足。为了防止上坡或者下坡过程中自动刹车，防撞装置上设置了爬坡开关13，爬坡开关13用于开启或关闭防撞装置，当汽车需要爬坡时，按下爬坡开关，防撞装置关闭，并在模式显示器4上显示。当汽车爬坡完成后，再按下爬坡开关13，防撞装置开启。
为了方便用户，模式显示器4上还可以选择连接一发声器14，通过发声器14发声提醒防撞装置状态。如电压不够时指示灯呈红色，发声提醒电压不足，设定时间为1天一次。当指示灯为爬坡状态的橙色时，自动发声提醒，每3分钟提醒一次。当指示灯绿色时，发声器14说句防撞装置开启就不再发声音。
本发明的防撞装置可以根据预警变化率来判断汽车的行驶状态，从而控制对汽车是否制动。这样设计的好处在于设置了两种模式，一种是普通驾驶模式，另外一种是超车模式，两种模式相结合能有效的解决现有防撞系统超车时的误操作，实现真正意义上的汽车行驶主动防撞。
需要指出的是根据本发明的具体实施方式所作出的任何变形，均不脱离本发明的精神以及权利要求记载的范围。
Claims (10)
1.汽车主动防撞装置，其特征在于，包括多个发射器、多个接收器和中央处理器，其中，发射器和接收器一一对应，每一发射器发出的信号都被与其对应的接收器接收；中央处理器用于对每一接收器接收到的信号进行运算判别，经处理整合后得到临界相撞时间和预警变化率，根据临界相撞时间共同作用来控制制动器是否制动。
2.如权利要求1所述的汽车主动防撞装置，其特征在于，所述防撞装置设置有速度处理器和模式显示器，速度处理器用于根据汽车的速度选择是否开启所述防撞装置；模式显示器用于显示防撞装置的状态。
3.如权利要求2所述的汽车主动防撞装置，其特征在于，所述中央处理器包括临界相撞时间处理器和预警处理器，临界相撞时间处理器用于将所述每个接收器测得的参数转化为相应的临界相撞时间；预警处理器用于设定预警时间参数、收集所述临界相撞时间并根据临界相撞时间得到预警变化率。
4.如权利要求3所述的汽车主动防撞装置，其特征在于，所述预警时间参数包括制动时间、报警时间和强制制动时间，其中强制制动时间小于制动时间小于报警时间。
5.如权利要求4所述的汽车主动防撞装置，其特征在于，所述预警处理器收集各个临界相撞时间的最小值，将各个临界相撞时间与所述报警时间比较，记录达到报警时间的个数；不同时间段临界相撞时间达到报警个数的变化趋势为预警变化率。
6.如权利要求5所述的汽车主动防撞装置，其特征在于，所述防撞装置通过太阳能电池和车载电源供电。
7.如权利要求6所述的汽车主动防撞装置，其特征在于，所述防撞装置设置有电源切换器，太阳能电池电能充足时由太阳能电池供电；太阳能电池电能不足时切换成车载电源供电。
8.如权利要求7所述的汽车主动防撞装置，其特征在于，所述防撞装置还设置有电压监测器和爬坡开关，电压监测器用于实时监测电源的入端电压，当入端电压小于所述防撞装置的工作电压时则不开启防撞装置并在所述模式显示器上显示；爬坡开关用于开启或关闭所述防撞装置，当汽车需要爬坡时，按下爬坡开关，所述防撞装置关闭并在所述模式显示器上显示。
9.如权利要求1-8任一所述的防撞装置的控制方法，具体为：对接收器接收到的信号进行运算判别得到各接收器的临界相撞时间；将各临界相撞时间与设定的报警时间比较，记录达到报警时间的个数，随时间推移临界相撞时间达到报警时间的个数减少时，判断为超车状态，防撞装置不对汽车进行制动否则进行制动。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，当在超车状态，临界相撞时间小于制动时间达到强制制动时间时，防撞装置控制汽车强制制动。
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