CN103010193B - 安全倒车保护执行系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种安全倒车保护执行系统。解决了现有的倒车系统只能作为辅助提醒驾驶人员车后的状况，不能自动进行保护的缺陷，包括设置在车辆尾部的雷达监测装置，还包括与雷达监测装置进行信号交换的控制器及与控制器相连的自动刹车机构和脱档执行机构，自动刹车机构和脱档执行机构均包括电磁接触器和与电磁接触器衔铁相吸的接触连杆，自动刹车机构的接触连杆与刹车脚踏相连，脱档执行机构的接触连杆与车辆挂档操纵杆相接触。雷达监测装置监控倒车时车辆后方的状况，接着将信号反馈给控制器，控制器根据具体情况启动自动刹车机构先行刹车，同时启动脱档执行机构，将操纵杆从倒档挂到空档，起到自动安全保护。

Description

安全倒车保护执行系统

技术领域

本发明涉及一种车辆保护系统，尤其是一种倒车过程中，通过路况信息的检测和反馈执行安全保护的安全倒车保护执行系统。

背景技术

车辆驾驶过程中不可避免会遇到倒车的状况，倒车是所有车辆必须的操作环节。一般情况下，在倒车时驾驶员坐在车内根本无法看到车后方的空间场景，包括后方的路况及后方的行人安全。通常在倒车时会发生碰撞到固体或流体（固体：墙壁、物品、树木等；流体：人、车、动物等移动物体。）还有一种情况是，在倒车时因无法看到后方地面足够的空间而发生车身掉到沟、河里或掉下高空等。另外，新手上路对车辆性能及驾驶操作不熟悉，无法准确判断出外界路面空间的实际情况，撞人或撞物的案例常有发生，存在很大的安全隐患。此类情况都涉及到驾车人的人身、财产两大安全问题，也涉及到周围行人人身、财产安全和公共设施的安全。长期以来都未能有效解决这类的安全隐患。

因此车辆的后方一般都设置有倒车雷达或者倒车影像。倒车雷达只能发出报警提醒司机注意并进行油门和刹车控制，但不能作为安全保护系统进行自动保护，属于一种辅助装置，倒车影像也只能作为一种辅助装置，便于司机观察，另外倒车影像和倒车雷达提醒出现状况时，都需要司机进行控制，司机的驾驶水平和经验各不相同，具有较大的个体差异。因此容易发生行车事故和存在安全上的隐患。

发明内容

本发明解决了现有的倒车系统只能作为辅助提醒驾驶人员车后的状况，不能自动进行保护的缺陷，提供一种安全倒车保护执行系统，能监测车辆后方的道路状况并反馈给车辆控制系统对车辆实行自动安全保护。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种安全倒车保护执行系统，包括设置在车辆尾部的雷达监测装置，还包括与雷达监测装置进行信号交换的控制器及与控制器相连的自动刹车机构和脱档执行机构，自动刹车机构和脱档执行机构均包括电磁接触器和与电磁接触器衔铁相吸的接触连杆，自动刹车机构的接触连杆与刹车脚踏相连，脱档执行机构的接触连杆与车辆挂档操纵杆相接触。雷达监测装置检测车辆后方的状况，尤其是道路的状况，将道路的状况传输给控制器，控制器根据情况启动自动刹车机构和脱档执行机构，从而使得车辆自动刹车并使档位从倒档滑脱到空档，从而保证了车辆安全，而且能实行自动保护；自动刹车机构和脱档执行机构只有在倒车的时候才会启动，脱档执行机构也只能将操纵杆从倒档的档位推入到空档的档位；控制器接收信号后根据情况使得电磁接触器吸合接触连杆，自动刹车机构的接触连杆带动刹车脚踏动作，脱档执行机构的接触连杆带动操纵杆动作。

作为优选，脱档执行机构的接触连杆朝向操纵杆的一端成分叉结构，该分叉端与操纵杆的下端零接触，该接触连杆将操纵杆从倒档推向空档实现脱档。接触连杆只能推动操纵杆脱离倒档的位置，不会对操纵杆其他换档的动作造成影响，也不会阻碍操纵杆挂入到倒档的位置，因此解除连杆的端部设置成分叉结构且为零接触，分叉结构能包住操纵杆的部分外表，使得接触连杆推动操纵杆比较方便，同时也能顺利完成操纵杆倒档滑脱。

作为优选，脱档执行机构对应的电磁接触器固定于车辆变速箱的右侧，该右侧与空档分处倒档的两侧。电磁接触器的安装位置主要是根据操纵杆所在的位置及操纵杆从倒档滑脱挂到空档的方向来定。

作为优选，脱档执行机构的电磁接触器的衔铁中间设置有通孔，接触连杆穿过通孔，接触连杆的端部伸出到通孔外，接触连杆伸出到通孔外的端部固定有与衔铁相吸的磁吸部，磁吸部受到衔铁吸力推动接触连杆沿着通孔移动，接触连杆的端部推动操纵杆脱档。通孔对接触连杆进行导向，确保接触连杆的移动方向为推动操纵杆脱档的方向，保证接触连杆的推力完全做功。

作为优选，自动刹车机构的电磁接触器的衔铁中间设置有通孔，接触连杆穿过通孔，接触连杆上固定磁吸部，磁吸部与衔铁相分离；自动刹车机构的接触连杆一端与汽车刹车脚踏连杆相铰接，磁吸部受到衔铁吸力拉动接触连杆沿着通孔移动，接触连杆拉动刹车脚踏连杆动作实现自动刹车。电磁接触器启动，衔铁产生磁吸，吸住接触连杆上的磁吸部，接触连杆带动汽车刹车脚踏连杆自动动作，从而实现自动刹车的功能。

作为优选，雷达监测装置包括两组监测元件，一组水平安装在车尾后部，雷达的监测范围为倒车中后方的流动和固定物体；另一组垂直或斜向下安装在汽车底盘后部，雷达的监测范围为倒车中后方路面情况。

作为优选，根据驾驶熟练的不同，控制器内预设不同的雷达反馈距离；水平的雷达预设反馈距离最小为0.5mm，垂直向下雷达预设距离大于底盘与地面高度的35-45cm，或将雷达斜向下安装，预设反馈距离最小为90cm。这个距离主要保证控制器的动作时间，确保车辆的倒车安全环境，即使车辆停车也始终处于安全的环境中。

作为优选，水平的监测元件为四个；垂直或斜向下的监测元件为四个，其中两侧的两个分别对应车辆后轮的两条倒退路线。车辆后方的道路路面状况比较复杂，四个斜向下的检测元件能完成较大范围的检测，包括车辆后方路面上涉及车辆跌落坑、沟或底盘刮擦的障碍，也涉及到车辆到倒车路线上的障碍。

作为优选，本系统还包括一个油门限位套，油门限位套连接有控制开关，油门限位套与车辆油门踏板连杆相连并锁定油门踏板。为保护车辆发动机，通过油门限位套实现车辆降速，使发动机最大转速处于怠速状态，限制倒车动力。

本发明的有益效果是： 雷达监测装置监控倒车时车辆后方的状况，接着将信号反馈给控制器，控制器根据具体情况启动自动刹车机构先行刹车，同时启动脱档执行机构，将操纵杆从倒档挂到空档，起到自动安全保护；整个系统响应速度快，在驾驶员来不及反应的时候能自动执行，确保倒车安全。

附图说明

图1是本发明一种车辆使用结构示意图；

图2是本发明图1所示车辆的侧视图；

图3是本发明一种脱档执行机构的结构示意图；

图4是本发明一种自动刹车机构的结构示意图；

图5是本发明一种系统框图；

图中：1、水平的监测元件，2、斜向下的监测元件，3、脱档执行机构，4、操纵杆，5、变速箱，6、接触连杆，7、电磁接触器，8、自动刹车机构，9、刹车脚踏连杆，10、磁吸部，11、通孔。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：一种安全倒车保护执行系统（参见附图1附图2图5），包括设置在车辆尾部的雷达监测装置，与雷达监测装置进行信号交换的控制器及与控制器相连的自动刹车机构8和脱档执行机构3。

雷达监测装置包括两组监测元件，一组为水平的监测元件1，水平安装在车尾后部，雷达的监测范围为倒车中后方的流动和固定物体；另一组为斜向下的监测元件2，斜向下安装在汽车底盘后部，雷达的监测范围为倒车中后方路面情况。水平的监测元件为四个；斜向下的监测元件为四个，其中两侧的两个分别对应车辆后轮的两条倒退路线。

脱档执行机构（参见附图3）包括电磁接触器7和与电磁接触器衔铁相吸的接触连杆6，电磁接触器的衔铁中间设置有通孔11，接触连杆穿过通孔，接触连杆的端部伸出到通孔外，接触连杆伸出到通孔外的端部固定有与衔铁相吸的磁吸部10，磁吸部受到衔铁吸力推动接触连杆沿着通孔移动，接触连杆的端部推动操纵杆脱档。脱档执行机构的接触连杆朝向操纵杆4的一端成分叉结构，该分叉端与操纵杆的下端零接触，该接触连杆将操纵杆从倒档推向空档实现脱档。脱档执行机构对应的电磁接触器固定于车辆变速箱5的右侧，该右侧与空档分处倒档的两侧，接触连杆的轴线方向正处于操纵杆脱档的方向上。

自动刹车机构（参见附图4）包括电磁接触器和与电磁接触器衔铁相吸的接触连杆，电磁接触器的衔铁中间设置有通孔，接触连杆穿过通孔，接触连杆上固定磁吸部，磁吸部与衔铁相分离，自动刹车机构的接触连杆一端与汽车刹车脚踏连杆9相铰接。

本系统还包括一个油门限位套，油门限位套连接有控制开关，油门限位套与车辆油门踏板连杆相连并锁定油门踏板。控制器连接控制开关，控制开关控制油门限位套。

控制器包括单片机、与单片机相连的直流电源、与单片机相连的物距设定装置、与单片机相连的路面距离设定装置及接收反射信号的超声波接收电路。根据驾驶熟练的不同，在单片机内由物距设定装置设定不同的水平监测元件反馈距离，由路面距离设定装置设定不同的斜向下的监测元件反馈距离。设定水平的监测元件反馈距离为0.5mm，斜向下的监测元件反馈距离为90cm。

此处的水平的监测元件为水平超声波，斜向下的监测元件为斜向下超声波。物距设定装置连接水平超声波发生器，路面距离设定装置连接斜向下超声波发生器。水平超声波发生器与水平超声波相连，斜向下超声波发生器与斜向下超声波相连。超声波接收电路连接有信号放大电路，信号放大电路连接直流控制电路。直流电源连接信号放大电路、水平超声波发生器和斜向下超声波发生器。单片机连接有脱档执行机构和自动刹车机构，单片机还连接有语音提示电路。

脱档执行机构正常挂入倒档时处于待命状态，待命状态下的操纵杆与脱档执行机构的接触连杆处于零距离，当后方检测到运行条件时，脱档执行机构的接触连杆发力，将位于倒档位的操纵杆推出倒档位。

接上一动作，油门限位套的控制开关接收到控制器的信号开始动作，将油门踏板行程锁定，控制倒车动力降低，使发动机处于怠速状态，消除了倒车中的动力，保证了安全。

同时控制器发出信号给自动刹车机构的电磁接触器，电磁接触器通电吸合自动刹车机构的接触连杆，接触连杆带动刹车踏脚连杆，自动强制刹车，确保车辆处于安全的环境下。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (9)

1. 一种安全倒车保护执行系统，包括设置在车辆尾部的雷达监测装置，其特征在于还包括与雷达监测装置进行信号交换的控制器及与控制器相连的自动刹车机构和脱档执行机构，自动刹车机构和脱档执行机构均包括电磁接触器和与电磁接触器衔铁相吸的接触连杆，自动刹车机构的接触连杆与刹车脚踏相连，脱档执行机构的接触连杆与车辆挂档操纵杆相接触。

2.根据权利要求1所述的安全倒车保护执行系统，其特征在于脱档执行机构的接触连杆朝向操纵杆的一端成分叉结构，该分叉端与操纵杆的下端零接触，该接触连杆将操纵杆从倒档推向空档实现脱档。

3.根据权利要求2所述的安全倒车保护执行系统，其特征在于脱档执行机构对应的电磁接触器固定于车辆变速箱的右侧，该右侧与空档分处倒档的两侧。

4.根据权利要求1或2或3所述的安全倒车保护执行系统，其特征在于脱档执行机构的电磁接触器的衔铁中间设置有通孔，接触连杆穿过通孔，接触连杆的端部伸出到通孔外，接触连杆伸出到通孔外的端部固定有与衔铁相吸的磁吸部，磁吸部受到衔铁吸力推动接触连杆沿着通孔移动，接触连杆的端部推动操纵杆脱档。

5.根据权利要求1所述的安全倒车保护执行系统，其特征在于自动刹车机构的电磁接触器的衔铁中间设置有通孔，接触连杆穿过通孔，接触连杆上固定磁吸部，磁吸部与衔铁相分离；自动刹车机构的接触连杆一端与汽车刹车脚踏连杆相铰接，磁吸部受到衔铁吸力拉动接触连杆沿着通孔移动，接触连杆拉动刹车脚踏连杆动作实现自动刹车。

6.根据权利要求1或2或3或5所述的安全倒车保护执行系统，其特征在于雷达监测装置包括两组监测元件，一组水平安装在车尾后部，雷达的监测范围为倒车中后方的流动和固定物体；另一组垂直或斜向下安装在汽车底盘后部，雷达的监测范围为倒车中后方路面情况。

7.根据权利要求6所述的安全倒车保护执行系统，其特征在于根据驾驶熟练的不同，控制器内预设不同的雷达反馈距离；水平的雷达预设反馈距离最小为0.5mm，垂直向下雷达预设距离大于底盘与地面高度的35-45cm，或将雷达斜向下安装，预设反馈距离最小为90cm。

8.根据权利要求6所述的安全倒车保护执行系统，其特征在于水平的监测元件为四个；垂直或斜向下的监测元件为四个，其中两侧的两个分别对应车辆后轮的两条倒退路线。

9.根据权利要求1或2或3或5所述的安全倒车保护执行系统，其特征在于本系统还包括一个油门限位套，油门限位套连接有控制开关，油门限位套与车辆油门踏板连杆相连并锁定油门踏板。