CN1215005A

CN1215005A - 联动制动系统

Info

Publication number: CN1215005A
Application number: CN 97117089
Authority: CN
Inventors: 张凯文
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-10-21
Filing date: 1997-10-21
Publication date: 1999-04-28

Abstract

本发明包括具有辅助智能控制制动功能的机动车制动系统和车辆行车状态数字电子信息指示系统。现有具有辅助智能控制制动功能的制动系统是在车辆的前部安装一部微型雷达,雷达探测前方车辆的位置和行车速度,车上的计算机根据车速控制汽车自动保持应保持的车距。这种辅助智能控制制动系统可靠性不够高。本发明是在普通的防抱死制动系统基础上增加数字信号发射装置、数字信号接收装置和伺服系统,形成联动制动系统,使带有本系统的车辆可以进行联动制动操作,解决追尾事故中的驾驶员的反应问题,达到基本消除追尾事故的目的。

Description

联动制动系统

本发明涉及一种机动车制动控制系统，特别是涉及一种具有辅助智能控制制动功能的机动车制动系统。

机动车在道路上行驶，追尾碰撞事故时有发生，为解决此问题，英国专利GB2204435A和欧洲专利EP-466045提出一种机动车后部和前部分别设置向后车发射制动信号发射机和接收前车发射的制动信号的接收机，实施前后车互相提示，这种提示方式不具有辅助智能控制的功能。随着科学技术的进步，出现了一种具有辅助智能控制制动功能的制动系统。

现有具有辅助智能控制制动功能的制动系统是在车辆的前部安装一部微型雷达，雷达探测前方车辆的位置和行车速度，车上的计算机根据车速控制汽车自动保持应保持的车距。紧急情况下，计算机还会自动进行紧急制动操作，以保证乘客安全。

这种辅助智能控制制动系统由于采用雷达探测的方式，干扰比较多，可靠性不够高，而且自动保持车距的方法常常干扰驾驶员的正常操作，影响了它的推广使用。

本发明的目的是让前方车辆以数字电子信号的方式实时地向后方车辆发送行车信息，一旦前方车辆实施制动操作，后方车辆将根据前方车辆传送过来的数据和两车之间的距离进行判断和计算，在保证安全的前提下，自动采取一个最佳的制动操作。解决追尾事故中的驾驶员的反应问题，达到基本消除追尾事故的目的。

本发明的目的是这样实现的：在车辆的后部设置数字信号发射装置，在车辆的前部设置数字信号接收装置，在制动系统中增加一套由计算机控制的制动伺服控制装置。

由于交通事故中，追尾事故占很大的比重，因此，本发明一旦推广，可有效地降低交通事故的发生率，并可大大缩短高速公路上前后车辆之间的安全行车距离(由原来的30～50米降低到5～10米)，从而极大地提高公路的利用率，其经济效益和社会效益都将十分显著。

图1为本发明的联动制动系统的基本原理示意图；

图2为本发明的联动制动系统原理图；

图3为本发明的联动制动系统机械部分结构示意图。

图4为本发明的联动制动系统工作原理流程图。

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明的联动制动系统的基本原理示意图；

设前车为A车，后车为B车；两车之间相距为L米，A车以速度V_A行驶，B车以速度V_B行驶，当A车经过距离L_A，经过时间t以加速度a制动使车速下降到0时，B车在必须保证两车之间的最小安全距离的情况下应该采取的制动加速度a_x的计算公式如下(设两车之间的最小安全距离为一常数L₀,B车经过时间t_x，经过距离L_B，将速度也降为0)：

V_A=a.t…………………………………………………①

V_B=a_x·t_x ……………………………………………②

L_A+L=L_B+L₀……………………………………………③

由①得：

t = \frac{V_{A}}{a}

由②得：

a_{x} = \frac{V_{B}}{t_{x}}

由③得：L_B-L_A=L-L₀由⑤-④得：

L_{B} = L_{A} = \frac{V_{B}}{2} \cdot t_{x} - \frac{V_{A}}{2} \cdot t

= \frac{V_{B} \cdot t_{x} - V_{A} \cdot t}{2} = L - L_{0}

V_B·t_x-V_A·t=2·(L-L₀)

t_{x} = \frac{2 (L - L_{0}) + V_{A} \cdot t}{V_{B}}

将

t = \frac{V_{A}}{a}

代入：

t_{x} = \frac{2 (L - L_{0}) + {V_{A}}^{2} / a}{V_{B}}

其中，V_B、V_A、L、L₀都为已知量，a由B车的车载计算机7根据A车两次传送过来的速度值之差除以时间差计算得出，即a=ΔV_A/Δt。B车根据计算出的a_x控制伺服系统，迅速达到减速所需的制动压力。

图2为本发明的联动制动系统的原理图，图3为本发明的联动制动系统机械部分结构示意图；该系统由防抱死制动技术发展而成。现有的防抱死制动技术采用制动总泵1、踏板2、制动器3和油管4构成制动回路，液力调节器总成5、计算机6、轮速传感器7构成防抱死制动控制系统。计算机6根据轮速传感器7的信号确定轮子即将抱死时，向液力调节器总成5发出减少压力，然后再增加压力的信号。根据需要，在1秒钟内，制动压力会被调节很多次，以防止车轮抱死。联动制动系统在原防抱死制动系统的基础上增加了信号发射器8、信号接收器9、伺服系统10和测距器11，信号的发射和接收可采取光、电磁波或声等传输方式；测距器11用于测量与前车的距离；计算机6除用于控制液力调节器总成5进行防抱死操作外；还用于：(1)将轮速传感器7测得的信号换算成车速值数字信号后，调制成脉冲编码信号，送到信号发射器8发射出去；(2)对信号接收器9来的信号进行分析；在判断前车采取了制动操作时，将前车的信号与由自身的轮速传感器7的信号得到的车速信号进行比较，如相等或小于前车的速度，则不作任何处理，如大于前车的速度，则立即根据两车之间的速度差及测距器11测得的两车之间的距离大小控制伺服系统10采取相应的制动操作。

信号发射器8可为无线电发射机或声信号发射装置，本实施例为一组带反射罩的红外发光管，安装在车后部行李箱后板中间，计算机调制的车速值数字电压脉冲信号以每秒100次的速率经发光管转换成光信号脉冲发射出去；信号接收器9可为无线电接收机或声信号接收装置，本实施例由带聚光罩的光敏管组成，安装在车辆前部散热器格栅中间，负责接收前面车辆发射的红外光脉冲信号和制动灯光信号，并将其转换成数字电脉冲信号传给车内的计算机；测距器11安装在信号接收器9的旁边；伺服系统10的结构为：制动总泵推杆12，其上有脚制动套管13和套管14，脚制动推杆15插在脚制动套管13中，与踏板2一起仍起到原有制动系统的功能，伺服系统推杆16插在套管14中，与伺服系统油缸17，进油管18，制动电磁阀19，出油管20，释放电磁阀21组成伺服系统10。

图4为本发明的联动制动系统工作原理流程图。联动制动系统的工作原理是：前车将自身的速度值转变为数字电子信号实时发射给后车，在前车不采取制动操作时，该系统不起作用，不影响驾驶员的正常驾驶。当前车制动时，后车传感器接收到前车的制动信号，计算机立即对前车的速度V_A，自身的车速V_B进行分析，如V_B＜V_A，则不作任何处理，如V_B≥V_A，则立即将前车的速度变化值V_A、ΔV_A/Δt，自身的车速值V_B、测距器11测得的距离L代入公式⑥，计算出应采取的制动加速度a_x，并控制释放电磁阀21关闭，制动电磁阀19打开，将制动压力迅速调节到与制动加速度a_x对应的值(该值由测试得出)；伺服系统推杆16推动制动系统完成制动操作，直到两车的速度再次相等或B车小于A车速度。前车停止制动后，计算机将继续分析两车的速度大小，如自身的车速相等或小于前车的速度，则回到待命状态，如仍大于前车的速度，则继续完成制动直到两车的速度相等再回到待命状态。另外，联动制动系统与脚制动系统是平行工作的，因此，只有当脚制动的动作不及时或不到位的时候联动制动系统才起作用，其他时间该系统基本对脚制动的各种操作没有任何影响。

Claims

1．一种联动制动系统，由制动总泵(1)、踏板(2)、制动器(3)和油管(4)、液力调节器总成(5)、计算机(6)、轮速传感器(7)组成，其特征在于：增加了信号发射器(8)、信号接收器(9)、伺服系统(10)和测距器(11)，计算机(6)除用于控制液力调节器总成(5)进行防抱死操作外，还用于将轮速传感器(7)测得的信号换算成车速值数字信号后，调制成脉冲编码信号，送到信号发射器(8)发射出去，和对信号接收器(9)来的信号进行分析；在判断前车采取了制动操作时，将前车的信号与由自身的轮速传感器(7)的信号得到的车速信号进行比较，如自身车速小于前车的速度，则不作任何处理，如相等或大于前车的速度，则立即根据公式

a_{x} = \frac{{V_{B}}^{2}}{2 (L - L_{0}) + {V_{A}}^{2} / a}

计算出a_x，并控制伺服系统(10)迅速达到减速所需的制动压力。

2．根据权利要求1所述的联动制动系统，其特征在于：制动总泵推杆(12)上有脚制动套管(13)和套管(14)，脚制动推杆(15)插在脚制动套管(13)中，与踏板(2)一起仍起到原有制动系统的功能，伺服系统推杆(16)插在套管(14)中，与伺服系统油缸(17)，进油管(18)，制动电磁阀(19)，出油管(20)，释放电磁阀(21)组成伺服系统(10)。