CN108638988B - 一种汽车防撞系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车防撞系统，包括与汽车防撞梁和前纵梁前后连接的吸能盒，所述吸能盒包括主体、推杆、第一压板、第一弹簧、第二压板、连接座、连杆、滑轨、滑块、第二弹簧和活塞，其中，所述主体靠近防撞梁的一端内部上下对称设有第一隔腔，所述第一压板通过第一弹簧安装于第一隔腔内部；该防撞系统还包括主控模块、传感器检测模块、无线射频模块、GPS定位模块、显示模块、预警模块和执行模块。本发明集高能量吸收率、防撞效果好的吸能盒被动防撞机构和主动防撞控制于一体，能够有效防止汽车碰撞以及极大程度上减少汽车碰撞造成的损失，防撞效果显著，使行车安全得到保障，实用性强。

Description

一种汽车防撞系统
技术领域
本发明涉及汽车防撞技术领域，具体为一种汽车防撞系统。
背景技术
汽车碰撞事故一般有正面碰撞、侧面碰撞、追尾、翻车这几种类型，而有近一半的碰撞事故是由各类正面碰撞造成的，正面碰撞事故成为大约55％的交通事故死亡人数的主因，比其他类型的碰撞更容易造成更严重的伤亡后果。防撞梁是汽车发生正面碰撞时首先接触碰撞物体的车身部件，其能起到抵抗冲击、吸收一部分撞击能量，并将撞击力传递到后侧的吸能盒及前纵梁的作用。吸能盒是碰撞发生时保险杠系统吸收能量的主要部件，通过焊接或螺栓等其他连接方式与汽车的防撞梁及前纵梁前后相连，其利用撞击力作用下金属的塑性变形产生压溃，将内能转化为变形能，吸收掉一部分汽车碰撞时的动能。在被动防撞机构中，现有的吸能盒只能吸收掉一小部分汽车碰撞时的动能，能量吸收率低，防撞效果差，且被动防撞机构是事后减轻或降低碰撞对车身及人身伤害，单一的被动防撞系统并不能保证车辆安全行驶，现急需一种集高能量吸收率、防撞效果好的吸能盒被动防撞机构和主动防撞控制于一体的汽车防撞系统。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种汽车防撞系统，解决了现有市场上缺乏一种集高能量吸收率、防撞效果好的吸能盒被动防撞机构和主动防撞控制于一体的汽车防撞系统的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种汽车防撞系统，包括与汽车防撞梁和前纵梁前后连接的吸能盒，所述吸能盒包括主体、推杆、第一压板、第一弹簧、第二压板、连接座、连杆、滑轨、滑块、第二弹簧和活塞，其中，所述主体靠近防撞梁的一端内部上下对称设有第一隔腔，所述第一压板通过第一弹簧安装于第一隔腔内部，所述主体的内部且位于第一隔腔远离防撞梁的轴向一侧设有第二隔腔，所述主体的内部且位于第二隔腔的外围设有第三隔腔，所述第二隔腔与第三隔腔之间通过圆形通道连通，所述推杆设置有两个且一端分别通过U形弹性连接件与防撞梁连接，所述推杆的另一端依次贯穿第一压板、第一弹簧并延伸至第二隔腔的内部与第二压板固定连接，所述滑轨的两端横向贯穿第二隔腔、圆形通道和第三隔腔并与主体的内壁固定连接，所述连杆、滑块、第二弹簧和活塞设置有两组且一一对称设置在滑轨上，所述滑块通过第二弹簧与活塞连接，所述滑块和活塞分别与滑轨滑动配合，所述活塞位于圆形通道内部并与圆形通道滑动配合，所述连接座固定安装于第二压板远离推杆的一端中部，所述连杆的前后两端分别与连接座以及相应的滑块活动连接，所述第三隔腔的内部填充有氮气；
该防撞系统还包括主控模块、传感器检测模块、无线射频模块、GPS定位模块、显示模块、预警模块和执行模块，所述传感器检测模块包括分别与主控模块电连接的第一测距传感器、第二测距传感器、第三测距传感器、第四测距传感器和测速传感器，所述第一测距传感器、第二测距传感器、第三测距传感器、第四测距传感器和测速传感器分别对应安装于车身前、后、左、右位置，用于实时检测两车车距、车辆周围障碍物信息以及车辆的行驶速度，所述无线射频模块用于与在射频信号区域内车道上前、后方车辆的位置信息及传感器检测数据进行通信交互并与主控模块电连接，所述GPS定位模块用于车辆定位并与主控模块电连接，所述显示模块用于显示各传感器以及模块收集的数据信息并与主控模块电连接，所述预警模块包括分别与主控模块电连接的语音提醒模块和尾灯控制模块，用于提醒驾驶员保持安全车距、注意障碍物和减速安全行驶，以及控制尾灯闪烁提醒后面车辆注意保持车距，所述执行模块包括踏板驱动模块和踏板，所述踏板驱动模块与主控模块电连接，所述主控模块通过踏板驱动模块驱动踏板进行主动减速。
进一步的，所述防撞梁远离吸能盒侧壁上通过螺栓固定有吸能缓冲板。
进一步的，所述U形弹性连接件的前后侧壁分别与防撞梁和推杆均采用焊接的连接方式。
进一步的，所述连杆与滑轨之间设置有夹角，且夹角的角度为45°～60°。
进一步的，所述第一测距传感器、第二测距传感器、第三测距传感器、第四测距传感器均采用雷达测距传感器，该雷达测距传感器的数量为8个，且两两对应安装于车身前、后、左、右位置。
进一步的，所述测速传感器采用激光测速传感器，该激光测速传感器的数量为4个，且一一对应安装于车身前、后、左、右位置。
进一步的，所述无线射频模块包括无线数码收发机和收发天线，所述主控模块与无线数码收发机交互设置，并通过收发天线与前、后方车辆以信息共享的方式防止车辆发生碰撞。
(三)有益效果
本发明提供了一种汽车防撞系统，通过设置防撞梁和吸能盒，即通过主体、推杆、第一压板、第一弹簧、第二压板、连接座、连杆、滑轨、滑块、第二弹簧和活塞的配合设置，当汽车发生碰撞时，防撞梁首先能起到抵抗冲击、吸收一部分撞击能量，并将撞击力传递到后侧的吸能盒及前纵梁的作用，通过防撞梁作用在推杆的推力，使第一隔腔中第一压板压缩第一弹簧，起到一级缓冲的作用，同时，推杆推动第二压板下压，使连杆推动滑轨上的滑块至滑块压缩第二弹簧，起到二级缓冲的作用，滑块压缩第二弹簧并推动活塞压缩第三隔腔内部的氮气，起到三级缓冲的作用，能量吸收率高，被动防撞效果好，通过主控模块、传感器检测模块、无线射频模块、GPS定位模块、显示模块、预警模块和执行模块的配合设置，即通过传感器检测模块中各传感器实时检测两车车距、车辆周围障碍物信息以及车辆的行驶速度，通过GPS定位模块实现车辆精准定位，通过设置无线射频模块，对在射频信号区域内车道上前、后方车辆的位置信息及传感器检测数据进行通信交互，并通过显示模块显示各传感器以及模块收集的数据信息，通过预警模块提醒驾驶员保持安全车距、注意障碍物和减速安全行驶，以及控制尾灯闪烁提醒后面车辆注意保持车距，当车速过快使，通过踏板驱动模块驱动踏板进行主动减速，有效防止汽车碰撞，本发明集高能量吸收率、防撞效果好的吸能盒被动防撞机构和主动防撞控制于一体，能够有效防止汽车碰撞以及极大程度上减少汽车碰撞造成的损失，防撞效果显著，使行车安全得到保障，实用性强。
附图说明
图1为本发明中吸能盒的结构示意图；
图2为本发明中防撞梁、吸能盒和前纵梁的结构示意图；
图3为本发明的原理框图；
图4为本发明中无线射频模块应用于车辆系统上的形象化说明图。
图中：1、防撞梁；2、吸能盒；201、主体；2011、第一隔腔；2012、第二隔腔；2013、第三隔腔；2014、圆形通道；202、推杆；203、第一压板；204、第一弹簧；205、第二压板；206、连接座；207、连杆；208、滑轨；209、滑块；210、第二弹簧；211、活塞；3、U形弹性连接件；4、主控模块；5、传感器检测模块；501、第一测距传感器；502、第二测距传感器；503、第三测距传感器；504、第四测距传感器；505、测速传感器；6、无线射频模块；601、无线数码收发机；602、收发天线；7、GPS定位模块；8、显示模块；9、预警模块；10、执行模块；11、语音提醒模块；12、尾灯控制模块；13、尾灯；14、踏板驱动模块；15、踏板；16、吸能缓冲板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-4所示，本发明提供一种技术方案：一种汽车防撞系统，包括与汽车防撞梁1和前纵梁前后连接的吸能盒2，所述吸能盒2包括主体201、推杆202、第一压板203、第一弹簧204、第二压板205、连接座206、连杆207、滑轨208、滑块209、第二弹簧210和活塞211，其中，所述主体201靠近防撞梁1的一端内部上下对称设有第一隔腔2011，所述第一压板203通过第一弹簧204安装于第一隔腔2011内部，所述主体201的内部且位于第一隔腔2011远离防撞梁1的轴向一侧设有第二隔腔2012，所述主体201的内部且位于第二隔腔2012的外围设有第三隔腔2013，所述第二隔腔2012与第三隔腔2013之间通过圆形通道2014连通，所述推杆202设置有两个且一端分别通过U形弹性连接件3与防撞梁1连接，所述推杆202的另一端依次贯穿第一压板203、第一弹簧204并延伸至第二隔腔2012的内部与第二压板205固定连接，所述滑轨208的两端横向贯穿第二隔腔2012、圆形通道2014和第三隔腔2013并与主体201的内壁固定连接，所述连杆207、滑块209、第二弹簧210和活塞211设置有两组且一一对称设置在滑轨208上，所述滑块209通过第二弹簧210与活塞211连接，所述滑块209和活塞211分别与滑轨208滑动配合，所述活塞211位于圆形通道2014内部并与圆形通道2014滑动配合，所述连接座206固定安装于第二压板205远离推杆202的一端中部，所述连杆207的前后两端分别与连接座206以及相应的滑块209活动连接，所述第三隔腔2013的内部填充有氮气；
该防撞系统还包括主控模块4、传感器检测模块5、无线射频模块6、GPS定位模块7、显示模块8、预警模块9和执行模块10，所述传感器检测模块5包括分别与主控模块4电连接的第一测距传感器501、第二测距传感器502、第三测距传感器503、第四测距传感器504和测速传感器505，所述第一测距传感器501、第二测距传感器502、第三测距传感器503、第四测距传感器504和测速传感器505分别对应安装于车身前、后、左、右位置，用于实时检测两车车距、车辆周围障碍物信息以及车辆的行驶速度，所述无线射频模块6用于与在射频信号区域内车道上前、后方车辆的位置信息及传感器检测数据进行通信交互并与主控模块4电连接，所述GPS定位模块7用于车辆定位并与主控模块4电连接，所述显示模块8用于显示各传感器以及模块收集的数据信息并与主控模块4电连接，所述预警模块9包括分别与主控模块4电连接的语音提醒模块11和尾灯控制模块12，用于提醒驾驶员保持安全车距、注意障碍物和减速安全行驶，以及控制尾灯13闪烁提醒后面车辆注意保持车距，所述执行模块10包括踏板驱动模块14和踏板15，所述踏板驱动模块14与主控模块4电连接，所述主控模块4通过踏板驱动模块14驱动踏板15进行主动减速。
具体来说，所述防撞梁1远离吸能盒2侧壁上通过螺栓固定有吸能缓冲板16；所述U形弹性连接件3的前后侧壁分别与防撞梁1和推杆202均采用焊接的连接方式；所述连杆207与滑轨208之间设置有夹角，且夹角的角度为45°～60°；所述第一测距传感器501、第二测距传感器502、第三测距传感器503、第四测距传感器504均采用雷达测距传感器，该雷达测距传感器的数量为8个，且两两对应安装于车身前、后、左、右位置；所述测速传感器505采用激光测速传感器，该激光测速传感器的数量为4个，且一一对应安装于车身前、后、左、右位置；所述无线射频模块6包括无线数码收发机601和收发天线602，所述主控模块4与无线数码收发机601交互设置，并通过收发天线602与前、后方车辆以信息共享的方式防止车辆发生碰撞。
具体应用时，当汽车发生碰撞时，防撞梁1首先能起到抵抗冲击、吸收一部分撞击能量，并将撞击力传递到后侧的吸能盒2及前纵梁的作用，通过防撞梁1作用在推杆202的推力，使第一隔腔2011中第一压板203压缩第一弹簧204，起到一级缓冲的作用，同时，推杆202推动第二压板205下压，使连杆207推动滑轨208上的滑块209至滑块209压缩第二弹簧210，起到二级缓冲的作用，滑块209压缩第二弹簧210并推动活塞211压缩第三隔腔2013内部的氮气，起到三级缓冲的作用，能量吸收率高，被动防撞效果好，通过主控模块4、传感器检测模块5、无线射频模块6、GPS定位模块7、显示模块8、预警模块9和执行模块10的配合设置，即通过传感器检测模块5中各传感器实时检测两车车距、车辆周围障碍物信息以及车辆的行驶速度，通过GPS定位模块7实现车辆精准定位，通过设置无线射频模块6，对在射频信号区域内车道上前、后方车辆的位置信息及传感器检测数据进行通信交互，并通过显示模块8显示各传感器以及模块收集的数据信息，通过预警模块9提醒驾驶员保持安全车距、注意障碍物和减速安全行驶，以及控制尾灯13闪烁提醒后面车辆注意保持车距，当车速过快使，通过踏板驱动模块14驱动踏板15进行主动减速，有效防止汽车碰撞。
综上可得，本发明集高能量吸收率、防撞效果好的吸能盒2被动防撞机构和主动防撞控制于一体，能够有效防止汽车碰撞以及极大程度上减少汽车碰撞造成的损失，防撞效果显著，使行车安全得到保障，实用性强。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定，需要说明的是，该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220V市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。

Claims (7)

1.一种汽车防撞系统，包括与汽车防撞梁(1)和前纵梁前后连接的吸能盒(2)，其特征在于，所述吸能盒(2)包括主体(201)、推杆(202)、第一压板(203)、第一弹簧(204)、第二压板(205)、连接座(206)、连杆(207)、滑轨(208)、滑块(209)、第二弹簧(210)和活塞(211)，其中，所述主体(201)靠近防撞梁(1)的一端内部上下对称设有第一隔腔(2011)，所述第一压板(203)通过第一弹簧(204)安装于第一隔腔(2011)内部，所述主体(201)的内部且位于第一隔腔(2011)远离防撞梁(1)的轴向一侧设有第二隔腔(2012)，所述主体(201)的内部且位于第二隔腔(2012)的外围设有第三隔腔(2013)，所述第二隔腔(2012)与第三隔腔(2013)之间通过圆形通道(2014)连通，所述推杆(202)设置有两个且一端分别通过U形弹性连接件(3)与防撞梁(1)连接，所述推杆(202)的另一端依次贯穿第一压板(203)、第一弹簧(204)并延伸至第二隔腔(2012)的内部与第二压板(205)固定连接，所述滑轨(208)的两端横向贯穿第二隔腔(2012)、圆形通道(2014)和第三隔腔(2013)并与主体(201)的内壁固定连接，所述连杆(207)、滑块(209)、第二弹簧(210)和活塞(211)设置有两组且一一对称设置在滑轨(208)上，所述滑块(209)通过第二弹簧(210)与活塞(211)连接，所述滑块(209)和活塞(211)分别与滑轨(208)滑动配合，所述活塞(211)位于圆形通道(2014)内部并与圆形通道(2014)滑动配合，所述连接座(206)固定安装于第二压板(205)远离推杆(202)的一端中部，所述连杆(207)的前后两端分别与连接座(206)以及相应的滑块(209)活动连接，所述第三隔腔(2013)的内部填充有氮气；
该防撞系统还包括主控模块(4)、传感器检测模块(5)、无线射频模块(6)、GPS定位模块(7)、显示模块(8)、预警模块(9)和执行模块(10)，所述传感器检测模块(5)包括分别与主控模块(4)电连接的第一测距传感器(501)、第二测距传感器(502)、第三测距传感器(503)、第四测距传感器(504)和测速传感器(505)，所述第一测距传感器(501)、第二测距传感器(502)、第三测距传感器(503)、第四测距传感器(504)分别依次对应安装于车身前、后、左、右位置，所述测速传感器(505)分别安装于车身前、后、左、右位置，用于实时检测两车车距、车辆周围障碍物信息以及车辆的行驶速度，所述无线射频模块(6)用于与在射频信号区域内车道上前、后方车辆的位置信息及传感器检测数据进行通信交互并与主控模块(4)电连接，所述GPS定位模块(7)用于车辆定位并与主控模块(4)电连接，所述显示模块(8)用于显示各传感器以及模块收集的数据信息并与主控模块(4)电连接，所述预警模块(9)包括分别与主控模块(4)电连接的语音提醒模块(11)和尾灯控制模块(12)，用于提醒驾驶员保持安全车距、注意障碍物和减速安全行驶，以及控制尾灯(13)闪烁提醒后面车辆注意保持车距，所述执行模块(10)包括踏板驱动模块(14)和踏板(15)，所述踏板驱动模块(14)与主控模块(4)电连接，所述主控模块(4)通过踏板驱动模块(14)驱动踏板(15)进行主动减速。
2.根据权利要求1所述的一种汽车防撞系统，其特征在于：所述防撞梁(1)远离吸能盒(2)侧壁上通过螺栓固定有吸能缓冲板(16)。
3.根据权利要求1所述的一种汽车防撞系统，其特征在于：所述U形弹性连接件(3)的前后侧壁分别与防撞梁(1)和推杆(202)均采用焊接的连接方式。
4.根据权利要求1所述的一种汽车防撞系统，其特征在于：所述连杆(207)与滑轨(208)之间设置有夹角，且夹角的角度为45°～60°。
5.根据权利要求1所述的一种汽车防撞系统，其特征在于：所述第一测距传感器(501)、第二测距传感器(502)、第三测距传感器(503)、第四测距传感器(504)均采用雷达测距传感器，该雷达测距传感器的数量为8个，且两两对应安装于车身前、后、左、右位置。
6.根据权利要求1所述的一种汽车防撞系统，其特征在于：所述测速传感器(505)采用激光测速传感器，该激光测速传感器的数量为4个，且一一对应安装于车身前、后、左、右位置。
7.根据权利要求1所述的一种汽车防撞系统，其特征在于：所述无线射频模块(6)包括无线数码收发机(601)和收发天线(602)，所述主控模块(4)与无线数码收发机(601)交互设置，并通过收发天线(602)与前、后方车辆以信息共享的方式防止车辆发生碰撞。
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