CN113650578B - 一种装在大型汽车上的防碾压智能装置 - Google Patents

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Abstract

为避免大型汽车碾压行人的现象发生，本发明设计出一种装在大型汽车上的防碾压智能装置，该装置包括：碰撞感应部、声音警报部和防护部，所述碰撞感应部置于大型汽车的车身周围，用于接收碰撞信号；所述声音警报部置于驾驶室的顶部，用于提醒驾驶员采取制动措施；所述防护部置于轮胎正上方的汽车底盘上侧，用于防止行人遭受轮胎的碾压。与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果在于：事故发生后，防护部将倒地的人体与地面相隔离，减轻地面对人体的擦伤，并在车轮前部形成遮挡，承托住人的躯体，阻止其卷入车轮中，从而达到降低行人损伤的目的。

Description

一种装在大型汽车上的防碾压智能装置
技术领域
本发明涉及智能汽车领域，更具体地，涉及一种装在大型汽车上的防碾压智能装置。
背景技术
大型汽车(货车、客车、工程车辆)的轴距很大，在转弯时会出现前、后车轮轨迹不重合的现象，使得驾驶员无法正确判断汽车侧面行人的状态信息，发生碰撞事故的概率极大，往往直至发生碾压驾驶员才意识到事故的发生。因此，急需一种防护装置来解决这一问题。
发明内容
为避免大型汽车碰撞事故中碾压行人的现象发生，本发明设计出一种装在大型汽车上的防碾压智能装置。本装置包括：碰撞感应部、声音警报部和防护部，所述碰撞感应部置于大型汽车的车身周围，用于接收碰撞信号；所述声音警报部置于驾驶室的顶部，用于提醒驾驶员采取制动措施；所述防护部置于轮胎正上方的汽车底盘上侧，用于防止行人遭受轮胎的碾压。
进一步地，所述防护部包括：罩壳(13)、电机(1)、减速器(3)、联轴器(2)、齿轮(5)、齿条(4)、阻挡板(6)、阻尼铰链(8)和防护板(9)，所述罩壳(13)固定在汽车底盘上侧，所述电机(1)固定在所述罩壳(13)的内侧壁，电机输出轴(10)垂直于水平面，所述减速器(3)固定在所述电机下方的罩壳内侧壁，其输入轴(11)通过所述联轴器(2)与电机输出轴(10)相连，所述齿轮(5)置于减速器输出轴(12)的一端，所述齿条(4)固定于所述阻挡板(6)的一侧，与所述齿轮(5)相啮合，所述阻挡板(6)垂直于水平面布置，其延长面与汽车轮胎相切，所述防护板(9)通过所述阻尼铰链(8)与所述阻挡板(6)相连，所述防护板(9)与所述阻挡板(6)的夹角为θ,90°＜θ＜180°。
进一步地，阻挡板与防护板的连接选择阻尼铰链的目的是在大型汽车行驶过程中防止防护板震动。
进一步地，电机与减速器布置在垂直方向上可有效减小整个装置的横向尺寸，在保证装置的防护功能的同时，避免了对大型汽车使用空间的过多占用。
进一步地，齿轮与齿条的啮合既起到了传递动力的作用，还限制了阻挡板的自由度，使装置结构更为简单，便于后期修理、维护。
进一步地，当碰撞感应部接收到碰撞信号后，声音警报部开始报警，提醒驾驶员采取制动措施，同时防护部开始运转，电机(1)转动带动减速器(3)、齿轮(5)转动，齿轮(5)驱动齿条(4)，即带动阻挡板(6)、防护板(9)向垂直于地面向下的方向运动，防护板(9)触地后受到的力矩为M0，当M0大于阻尼铰链的扭矩时，防护板(9)在向下运动的同时绕阻尼铰链(8)旋转，在限制块(7)的作用下防护板(9)与阻挡板(6)最终所成的角度不可能为锐角，避免了路面不平等原因使防护部失效，最终在惯性的作用下防护板(9)将倒地后的人体铲离地面，减轻地面对人体的擦伤，阻挡板(6)在车轮前部形成遮挡，承托住人的躯体，阻止其卷入车轮中，过程如图3-5所示，图3：此时防护板已触及地面，人体与防护板边缘相接触，图4：此时大型汽车仍在缓慢行驶，防护板进一步下移且绕阻尼铰链转动，人体已被防护板铲离地面，图5：此时防护板已与地面完全接触，人体已与地面隔离，阻挡板承托住人体，阻止其遭受车轮碾压。
进一步地，对θ的限制有两个作用：其一防护板可取代挡泥板起到保护车身的作用；其二当防护板触地后可以产生一个力矩，使防护板向下运动的过程中可绕阻尼铰链旋转，以达到将倒地后的人体铲离地面、避免摩擦损伤的目的。
进一步地，阻挡板垂直于水平面布置，其延长面与汽车轮胎相切，这样的布置是为了事故发生后阻挡板向下运动至与地面相接触时，轮胎能对阻挡板起到支撑的作用，以承受来自倒地后人体的冲击。
进一步地，所述减速器选用锥齿轮减速器是因为锥齿轮减速器不仅能起到降低转速的作用，还能改变动力的传输方向，更符合本装置的布局。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本装置，在碰撞感应部接收到碰撞信号后，声音警报部开始报警，提醒驾驶员采取制动措施，同时防护部开始运转，阻挡板、防护板向垂直于地面向下的方向开始运动，当防护板触地后可以产生一个力矩，使防护板向下运动的过程中可绕阻尼铰链旋转，最终防护板将倒地后的人体与地面隔离，减轻地面对人体的擦伤，阻挡板在车轮前部形成遮挡，承托住人的躯体，阻止其卷入车轮中；因此，本装置可有效地避免大型汽车碾压行人的现象发生，大大减少了事故的伤亡率。
附图说明
图1为本装置的主视图；
图2为本装置的左视图；
图3-5防护装置的工作过程图，倒地后的行人简化为圆球；
其中，对应的附图标记为：1-电机，2-联轴器，3-减速器，4-齿条，5-齿轮， 6-阻挡板，7-限制块，8-阻尼铰链，9-防护板，10-电机输出轴，11-减速器输入轴， 12-减速器输出轴，13-罩壳。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
实施例一
步骤S102，碰撞感应部接收到碰撞信号；
步骤S104，声音警报部提醒司机采取制动措施；
步骤S106，防护部开始运转，电机(1)转动带动减速器(3)、齿轮(5) 转动，齿轮(5)驱动齿条(4)，即带动阻挡板(6)、防护板(9)向垂直于地面向下的方向运动，防护板(9)触地后受到的力矩为M0，当M0大于阻尼铰链的扭矩时，防护板(9)向下运动的同时绕阻尼铰链(8)旋转，在限制块(7) 的作用下防护板(9)与阻挡板(6)最终所成的角度不可能为锐角，避免了路面
不平等原因使防护部失效，最终在惯性的作用下防护板(9)将倒地后的人体铲离地面，减轻地面对人体的擦伤，阻挡板(6)在车轮前部形成遮挡，承托住人的躯体，阻止其卷入车轮中，过程如图3-5所示，图3：此时防护板已触及地面，人体与防护板边缘相接触，图4：此时大型汽车仍在缓慢行驶，防护板进一步下移且绕阻尼铰链转动，人体已被防护板铲离地面，图5：此时防护板已与地面完全接触，人体已与地面隔离，阻挡板承托住人体，阻止其遭受车轮碾压。
碰撞感应部以及防护部的安装位置，可根据实际的需要来确定。两轴大型汽车与行人的第一碰撞点主要分布于大型汽车前部，若应用于此种大型汽车，碰撞感应部可置于大型汽车前保险杠上，防护部可置于前保险杠后部；三轴及以上的大型汽车与行人的第一碰撞点主要分布于大型汽车的侧面，若应用于此种大型汽车，碰撞感应部可置于大型汽车的侧防护栏上，防护部可置于第二轴、第三轴等轴所连接车轮上方的底盘上。
经上述步骤，通过调整碰撞感应部和防护部的安装位置，解决了现有技术中无法对侧面碰撞的行人进行防护的问题，提供了一种新的防护装置，降低了碰撞事故中行人的损伤。
大型汽车地盘离地高度为L，要求阻挡板在时间t内落地，则要求阻挡板的平均速度为
Figure BDA0003282157790000041
所用齿轮的模数为m，齿数为z,分度圆直径为mz，则所述齿轮的转速为
Figure BDA0003282157790000042
初选电机的额定转速为n2,减速器的传动比为
Figure BDA0003282157790000043
传动方式为电机—减速器—齿轮—齿条，将每一级效率初定为η，阻尼铰链的扭矩为M，则电机所需扭矩为
Figure BDA0003282157790000051

Claims (4)

1.一种装在大型汽车上的防碾压智能装置，包括：碰撞感应部、声音警报部和防护部，其特征在于，所述碰撞感应部置于大型汽车的车身周围，用于接收碰撞信号；所述声音警报部置于驾驶室的顶部，用于提醒驾驶员采取制动措施；所述防护部置于轮胎正上方的汽车底盘上侧，用于防止行人遭受轮胎的碾压；
所述防护部包括：罩壳(13)、电机(1)、联轴器(2)、减速器(3)、齿轮(5)、齿条(4)、阻挡板(6)、阻尼铰链(8)和防护板(9)，所述罩壳(13)固定在汽车底盘上侧，所述电机(1)固定在所述罩壳(13)的内侧壁，电机输出轴(10)垂直于水平面，所述减速器(3)固定在所述电机下方的罩壳内侧壁，其输入轴(11)通过所述联轴器(2)与所述电机输出轴(10)相连，所述齿轮(5)置于减速器输出轴(12)的一端，所述齿条(4)固定于所述阻挡板(6)的一侧，与所述齿轮(5)相啮合，所述阻挡板(6)垂直于水平面布置，其延长面与汽车轮胎相切，所述防护板(9)通过所述阻尼铰链(8)与所述阻挡板(6)相连，所述防护板(9)与所述阻挡板(6)的夹角为θ,90°＜θ＜180°；
当碰撞感应部接收到碰撞信号后，声音警报部开始报警，提醒驾驶员采取制动措施，同时防护部开始运转，电机(1)转动带动减速器(3)、齿轮(5)转动，齿轮(5)驱动齿条(4)，即带动阻挡板(6)、防护板(9)向垂直于地面向下的方向运动，防护板(9)触地后受到的力矩为M0，当M0大于阻尼铰链的扭矩时，防护板(9)向下运动的同时绕阻尼铰链(8)旋转，最终在惯性的作用下防护板(9)将倒地后的人体铲离地面，减轻地面对人体的擦伤，阻挡板(6)在车轮前部形成遮挡，承托住人的躯体，阻止其卷入车轮中。
2.根据权利要求1所述的一种装在大型汽车上的防碾压智能装置，其特征在于，所述防护部还包括：限制块，置于所述阻尼铰链上，使所述防护板与所述阻挡板所能形成的最小角度为90°。
3.根据权利要求1所述的一种装在大型汽车上的防碾压智能装置，其特征在于，所述阻挡板与所述防护板由两层组成，与人体相接触的那一层，由具有缓冲功能的有机高分子材料构成，另一层由耐磨性较好的金属材料构成。
4.根据权利要求1所述的一种装在大型汽车上的防碾压智能装置，其特征在于，所述减速器为锥齿轮减速器。
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