CN114655114A - 一种汽车尾部智能车载警示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明一种汽车尾部智能车载警示装置，属于智能交通技术设备领域，包括事故感应模块、多关节折叠伸出模块、三角警示模块及声音警示装置；本发明能够在后备箱打开后，通过主机控制启动收缩在后备箱盖板的装置，多关节折叠伸出模块完成四次向外向上的展开动作，最后三角警示模块展开并工作；发明的多级折叠装置能够在感应到车辆碰撞后短时间内实现自主伸展，无需人为操作启动；三角警示装置与多关节折叠伸出模块共同在后备箱盖板内侧以折叠的形式储存，完成展开后展开呈三角状，同时启动发光警示装置和声音警示装置警示后方来车，既有效减小了发明的体积，又适应能见度极低的恶劣天气条件，减少二次事故发生。

Description

一种汽车尾部智能车载警示装置
技术领域
本发明属于智能交通技术设备领域，具体涉及一种汽车尾部智能车载警示装置。
背景技术
随着我国机动车保有量持续增长，交通事故率也随之增长，而事故后的二次事故也极易发生。在如隧道，大雾等后方车辆能见度较低的特殊场景下，发生此类事故的概率更大。造成巨大的人员和经济的损失。
当事故发生后，根据《道路交通法》规定需要下车摆放三脚架以警示后方来车。高速公路上，白天需放置在距离车尾150米以外，晚上需要放置在距离车尾250米以外；普通公路(非高速)城市道路上，白天需放置在距离车尾50米以外，晚上需要放置在距离车尾150米以外。
在严重事故中驾驶员丧失主动能力的情况下，以及驾驶员下车放置三脚架的过程中，缺乏警示装置及时有效地提醒后车。在这一段真空时间内，后车常因为得不到警示，与前车发生二次追尾事故，甚至与下车处理事故的驾驶员发生碰撞，严重威胁驾驶人的生命安全。
目前尚无一种能够完全解决驾驶员丧失主动能力后，填补对后车警示的空白，可以有效对后方来车进行警示，避免二次事故的装置。
目前，针对防止二次事故装置的设计，驾驶员丧失主动能力的情况下及时警示后车的空白亟需填补，很多学者就此展开了大量研究，这其中利用事故发生后自动开启的警示灯最为广泛。例如中国专利CN213973798U提出了“一种新能源汽车用防碰撞及连续碰撞的安全警示灯”，其在汽车四角均设置有事故发生后自动开启的安全警示灯，提高汽车安全系数。进一步地，中国专利CN20930565U提出了“一种防止二次事故警示装置“利用警示灯及蜂鸣器提醒来往车辆，降低二次事故发生的可能。还有一些专利提出了发射小车警示的装置，例如中国专利CN 111764318 A提出了“一种搭载汽车故障停车警示牌的小车及其发射设备”，其利用收纳箱存放小车并把小车发射出去，离开收纳箱后的小车自行行驶到极限距离处将自己固定并将警示牌竖起。但是上述专利有三点没有考虑到：其一，警示装置所占用的空间较大，影响驾驶员日常对车辆的使用。其二，传统的发光警示装置、声音警示装置发出的警示信号不明确，后方驾驶员不能及时做出减速避让的动作。其三，对于发射类装置，警示装置在发射后受到的不确定因素较多，应用工况考虑的相对简单，不便人为干涉，使用环境受限。
因此现有技术当中亟需要一种新型的技术方案来解决这一问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：一种汽车尾部智能车载警示装置，以避免在发生紧急交通事故后驾驶人失去意识，无法打开安全警示报警灯或在车后放置三脚架，发生二次事故的情况。
一种汽车尾部智能车载警示装置，其特征是：包括事故感应模块、多关节折叠伸出模块、三角警示模块及声音警示装置；
所述事故感应模块包括主机、三轴加速度传感器、碰撞传感器、备用电源、后备箱感应碰撞自动打开装置；
所述主机与三轴加速度传感器、碰撞传感器、备用电源、后备箱感应碰撞自动打开装置、三角警示模块及声音警示装置连接；
所述三轴加速度传感器及碰撞传感器的数量均为五个，分别设置在汽车车身车身两侧的翼子板内侧、车身两个前照灯下方及发动机舱内；
所述三轴加速度传感器及碰撞传感器与主机数据连接；
所述后备箱感应碰撞自动打开装置与主机连接；
所述多关节折叠伸出模块与三角警示模块连接；
其中多关节折叠伸出模块包括固定装置、金属杆件及驱动电机；
所述多关节折叠伸出模块设置在汽车后备箱盖内侧；其中固定装置与后备箱固定连接，固定装置上通过圆柱铰链顺次连接有四根金属杆件，分别为金属杆件I、金属杆件II、金属杆件III及金属杆件IV，其中金属杆件IV上设置有三角警示模块，其中金属杆件I与固定装置通过圆柱铰链铰接；
所述圆柱铰链的数量为四个；
所述三角警示模块包括两组连接杆组，两组连接杆组对称设置在金属杆件IV上；
所述连接杆组为三根通过销轴顺次连接的连接杆，且连接杆组的一端通过轴与金属杆件IV的端部铰接，另一端与金属杆件IV杆体上的安装轴铰接，所述安装轴的数量为两个，且两个安装轴对称布置在金属杆件IV上；
所述驱动电机的数量为六台，驱动电机与主机数据连接，所述驱动电机分别设置在金属杆件I、金属杆件II、金属杆件III及金属杆件IV上；
其中金属杆件I、金属杆件II及金属杆件III上的驱动电机与金属杆件上的四个圆柱铰链一一对应齿合连接，其中金属杆件I上设置有两个驱动电机，金属杆件II上设置有一个驱动电机，金属杆件III上设置有一个驱动电机；
其中金属杆件IV上设置有两个驱动电机，两个驱动电机与安装轴一一对应齿合连接；
所述多关节折叠伸出模块及三角警示模块上均设置有警示灯；
其中金属杆件IV上设置有叹号形状警示灯；
其中在两组连接杆组上均设置有警示灯；
所述声音警示装置设置在汽车上，包括扬声器。
所述连接杆组在金属杆件IV上有收缩和展开两种状态；其中收缩状态时，连接杆组折叠收缩进入金属杆件IV的缝隙中；展开状态时，连接杆组展开，两组连接杆组形成一个三角形的形状。
所述备用电源为12V电源，且所述备用电源通过继电器与主机连接。
所述连接杆组的三个连接杆可以折叠进入金属杆件IV的空隙。
所述多关节折叠伸出模块包括折叠和展开两个状态：所述展开状态下，金属杆件I、金属杆件II、金属杆件III及金属杆件IV在驱动电机作用下伸出汽车后备箱盖，金属杆件I、金属杆件II、金属杆件III及金属杆件IV相互角度固定，且金属杆件IV与地面垂直；所述折叠状态下，金属杆件I、金属杆件II、金属杆件III及金属杆件IV顺次折叠在一起，收缩在汽车后备箱盖内侧。
通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：
本发明设计了一种多关节金属折叠杆结构，考虑到后备箱空间限制的特殊性，该结构在安全未启动的情况下以收缩折叠的方式储存，极大节约空间，便于安装携带，同时不影响车主正常使用后备箱；从而很好地解决汽车在正常使用的情况下，警示装置占用过大空间，影响驾驶员日常使用车辆；
本发明提供的多关节金属折叠杆结构，采用高强度的轻质金属，在保证汽车装置可靠性的情况下实现了轻量化，减少燃油消耗降低碳排放，符合国家“双碳”战略；此外，固定装置采用环保型强力胶，符合环保和节能的需要；
本发明提供的三角警示模块将利用多关节金属折叠杆结构伸出的三角折叠装置与传统的发光警示装置、声音警示装置相结合，很大程度上提升了示警效果；传统的发光警示装置、声音警示装置发出的警示信号不明确，但可以实现视觉和听觉多方面提示后方驾驶员，将其作为附加装置保留；同时，利用多关节折叠伸出模块将三角警示装置抬高，给后方车辆提供明确的警示信号，提示后方驾驶员提前减速。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明：
图1为本发明的结构框图；
图2为本发明的多关节折叠伸出模块的结构示意图；
图3为本发明的三角警示模块的展开状态的结构示意图。
图4为本发明的三角警示模块的收缩状态的结构示意图。
图5为本发明的金属杆件III与金属杆件IV的装配示意图。
其中：9-固定装置、14-连接杆组、101-金属杆件I、104-金属杆件IV、1041-安装轴。
具体实施方式
如图所示，一种汽车尾部智能车载警示装置，其特征是：包括事故感应模块、多关节折叠伸出模块、三角警示模块及声音警示装置；
所述事故感应模块包括主机、三轴加速度传感器、碰撞传感器、备用电源、后备箱感应碰撞自动打开装置；
所述主机与三轴加速度传感器、碰撞传感器、备用电源、后备箱感应碰撞自动打开装置、三角警示模块及声音警示装置连接；
所述三轴加速度传感器及碰撞传感器的数量均为五个，分别设置在汽车车身车身两侧的翼子板内侧、车身两个前照灯下方及发动机舱内；
所述三轴加速度传感器及碰撞传感器与主机数据连接；
所述后备箱感应碰撞自动打开装置与主机连接；
所述多关节折叠伸出模块与三角警示模块连接；
其中多关节折叠伸出模块包括固定装置9、金属杆件及驱动电机；
所述多关节折叠伸出模块设置在汽车后备箱盖内侧；其中固定装置9与后备箱固定连接，固定装置上通过圆柱铰链顺次连接有四根金属杆件，分别为金属杆件I101、金属杆件II、金属杆件III及金属杆件IV104，其中金属杆件IV104上设置有三角警示模块，其中金属杆件I101与固定装置9通过圆柱铰链铰接；
所述圆柱铰链的数量为四个；
所述三角警示模块包括两组连接杆组14，两组连接杆组14对称设置在金属杆件IV104上；
所述连接杆组14为三根通过销轴顺次连接的连接杆，且连接杆组14的一端通过轴与金属杆件IV104的端部铰接，另一端与金属杆件IV104杆体上的安装轴1041铰接，所述安装轴1041的数量为两个，且两个安装轴1041对称布置在金属杆件IV104上；
所述驱动电机的数量为六台，驱动电机与主机数据连接，所述驱动电机分别设置在金属杆件I101、金属杆件II、金属杆件III及金属杆件IV104上；
其中金属杆件I101、金属杆件II及金属杆件III上的驱动电机与金属杆件上的四个圆柱铰链一一对应齿合连接，其中金属杆件I101上设置有两个驱动电机，金属杆件II上设置有一个驱动电机，金属杆件III上设置有一个驱动电机；
其中金属杆件IV104上设置有两个驱动电机，两个驱动电机与安装轴1041一一对应齿合连接；
所述多关节折叠伸出模块及三角警示模块上均设置有警示灯；
其中金属杆件IV104上设置有叹号形状警示灯；
其中在两组连接杆组14上均设置有警示灯；
所述声音警示装置设置在汽车上，包括扬声器。
所述连接杆组14在金属杆件IV104上有收缩和展开两种状态；其中收缩状态时，连接杆组14折叠收缩进入金属杆件IV104的缝隙中；展开状态时，连接杆组14展开，两组连接杆组14形成一个三角形的形状。
在连接杆组14的最后一级连接杆完成动作后完全展开呈三角状，打开三角折叠装置，三角警示模块工作。所述金属杆件IV104内部装配有两组对称的折叠杆件14。在三角折叠装置未展开时两侧对称的折叠杆14收缩折叠，收纳入中间。在三角折叠装置展开的情况下，展开呈三角状，对后方车辆起到警示作用。
开启发光警示装置；
所述备用电源为12V电源，且所述备用电源通过继电器与主机连接。
所述连接杆组14的三个连接杆可以折叠进入金属杆件IV104的空隙。
所述多关节折叠伸出模块包括折叠和展开两个状态：所述展开状态下，金属杆件I101、金属杆件II、金属杆件III及金属杆件IV104在驱动电机作用下伸出汽车后备箱盖，金属杆件I101、金属杆件II、金属杆件III及金属杆件IV104相互角度固定，且金属杆件IV104与地面垂直；所述折叠状态下，金属杆件I101、金属杆件II、金属杆件III及金属杆件IV104顺次折叠在一起，收缩在汽车后备箱盖内侧。
根据不同车型，可设置每节金属杆件展开时角度不同。驱动电机调整适配后设置为默认值，之后即可自动展开至合适的角度。根据前期程序设计，当控制前一个金属杆件展开的驱动电机结束工作2s后，控制下一个驱动电机工作开始。保证金属杆件每节在展开有序有效的情况下，在极短的时间内展开，适合应用于紧急场景。
所述三轴加速度传感器与碰撞传感器通过同一个与门与主机连接，判断是否有事故发生，向主机发送事故信号。
所述碰撞传感器，其功能是在车辆受到强烈撞击时，输出端发出信号。
所述三轴加速度传感器，其功能是监测车辆发生侧翻碰撞等事故时，车辆的加速度以确定汽车的运动状态；
针对汽车制动、碰撞的过程，根据动能定理、动量定理等公式，建立汽车碰撞模型，导出相关物理量的计算公式，并结合实际数据进行代入分析，来设置三轴加速度传感器的报警阈值。
所述12V备用电源，其功能是在汽车电路结构损坏严重，断电的情况下，保证本装置能够正常运行；
以钠灯为主动光源，在视觉上提醒周围车辆。同时，开启声音警示装置，用扬声器警告提醒周边车辆，在听觉上提醒周围车辆。三角警示模块给周围其他车辆和行人警示，保护乘员、避免二次事故发生。
所述后备箱感应碰撞自动打开装置，其功能是使后备箱自动打开，所述后备箱感应碰撞自动打开装置为现有技术，采用中国专利CN107901880。
所述驱动电机控制金属杆件转动，驱动电机为步进电机，可以准确控制金属杆件之间的角度。根据车型、应用背景等实际情况，调整各个驱动电机控制转动的角度以及驱动电机之间工作的时间差。
如图，在紧急事故情况下，车辆因碰撞，事故感应模块工作。三轴加速度传感器与碰撞传感器发出信号，利用动能定理、动量定理等公式计算出的数值设置主机的判断阈值，判断汽车是否发生碰撞事故。两传感器根据“与逻辑”判断，若结果均为发生事故，则主机向后备箱感应碰撞自动打开装置、多关节折叠伸出模块发出开启指令。若汽车电路结构损坏严重，则利用12V备用电源供电，使后续各装置展开。
参阅图2至5，多关节折叠伸出模块通过所述固定装置9固定在后备箱上。关节处驱动电机驱动圆柱铰链连接转动，驱动所述多级折叠装置完成四次向外向上的伸展。四节金属杆件金属杆件I101、金属杆件II、金属杆件III及金属杆件IV104依次展开。金属杆件IV104上安装有三角警示模块。

Claims (5)

1.一种汽车尾部智能车载警示装置，其特征是：包括事故感应模块、多关节折叠伸出模块、三角警示模块及声音警示装置；
所述事故感应模块包括主机、三轴加速度传感器、碰撞传感器、备用电源、后备箱感应碰撞自动打开装置；
所述主机与三轴加速度传感器、碰撞传感器、备用电源、后备箱感应碰撞自动打开装置、三角警示模块及声音警示装置连接；
所述三轴加速度传感器及碰撞传感器的数量均为五个，分别设置在汽车车身车身两侧的翼子板内侧、车身两个前照灯下方及发动机舱内；
所述三轴加速度传感器及碰撞传感器与主机数据连接；
所述后备箱感应碰撞自动打开装置与主机连接；
所述多关节折叠伸出模块与三角警示模块连接；
其中多关节折叠伸出模块包括固定装置(9)、金属杆件及驱动电机；
所述多关节折叠伸出模块设置在汽车后备箱盖内侧；其中固定装置(9)与后备箱固定连接，固定装置上通过圆柱铰链顺次连接有四根金属杆件，分别为金属杆件I(101)、金属杆件II、金属杆件III及金属杆件IV(104)，其中金属杆件IV(104)上设置有三角警示模块，其中金属杆件I(101)与固定装置(9)通过圆柱铰链铰接；
所述圆柱铰链的数量为四个；
所述三角警示模块包括两组连接杆组(14)，两组连接杆组(14)对称设置在金属杆件IV(104)上；
所述连接杆组(14)为三根通过销轴顺次连接的连接杆，且连接杆组(14)的一端通过轴与金属杆件IV(104)的端部铰接，另一端与金属杆件IV(104)杆体上的安装轴(1041)铰接，所述安装轴(1041)的数量为两个，且两个安装轴(1041)对称布置在金属杆件IV(104)上；
所述驱动电机的数量为六台，驱动电机与主机数据连接，所述驱动电机分别设置在金属杆件I(101)、金属杆件II、金属杆件III及金属杆件IV(104)上；
其中金属杆件I(101)、金属杆件II及金属杆件III上的驱动电机与金属杆件上的四个圆柱铰链一一对应齿合连接，其中金属杆件I(101)上设置有两个驱动电机，金属杆件II上设置有一个驱动电机，金属杆件III上设置有一个驱动电机；
其中金属杆件IV(104)上设置有两个驱动电机，两个驱动电机与安装轴(1041)一一对应齿合连接；
所述多关节折叠伸出模块及三角警示模块上均设置有警示灯；
其中金属杆件IV(104)上设置有叹号形状警示灯；
其中在两组连接杆组(14)上均设置有警示灯；
所述声音警示装置设置在汽车上，包括扬声器。
2.根据权利要求1所述的一种汽车尾部智能车载警示装置，其特征是：所述连接杆组(14)在金属杆件IV(104)上有收缩和展开两种状态；其中收缩状态时，连接杆组(14)折叠收缩进入金属杆件IV(104)的缝隙中；展开状态时，连接杆组(14)展开，两组连接杆组(14)形成一个三角形的形状。
3.根据权利要求1所述的一种汽车尾部智能车载警示装置，其特征是：所述备用电源为12V电源，且所述备用电源通过继电器与主机连接。
4.根据权利要求1所述的一种汽车尾部智能车载警示装置，其特征是：所述连接杆组(14)的三个连接杆可以折叠进入金属杆件IV(104)的空隙。
5.根据权利要求1所述的一种汽车尾部智能车载警示装置，其特征是：所述多关节折叠伸出模块包括折叠和展开两个状态：所述展开状态下，金属杆件I(101)、金属杆件II、金属杆件III及金属杆件IV(104)在驱动电机作用下伸出汽车后备箱盖，金属杆件I(101)、金属杆件II、金属杆件III及金属杆件IV(104)相互角度固定，且金属杆件IV(104)与地面垂直；所述折叠状态下，金属杆件I(101)、金属杆件II、金属杆件III及金属杆件IV(104)顺次折叠在一起，收缩在汽车后备箱盖内侧。
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王剑波: "汽车碰撞事故后乘员保护及自动警示装置设计", 《汽车碰撞事故后乘员保护及自动警示装置设计》 *

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