CN1843806A - 一种汽车安全控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种汽车安全控制装置。它包括前灯左右转动控制装置；所述前灯左右转动控制装置包括若干只电磁吸盘，电磁吸盘的排列与前灯转动角度相对应；它还包括前灯的转动轴以及设置在前灯上的与前述电磁吸盘配合的金属件或磁铁或电磁吸盘；它还包括汽车前轮左右转动角度的传感器；它还包括控制器，所述控制器与转动角度传感器相连接，接受转动角度传感器的信号并控制与前灯转动角度相对应的电磁吸盘的磁性有无。本发明使汽车的前灯可以根据汽车前轮的转动角度及时恰当地转动，有利于夜间行车的安全。本发明的控制器还可与本车车速传感器相连接，控制电磁吸盘的磁性有无，汽车前灯的左右转动更加精准恰当，使驾驶员得到最佳方向照明。

Description

一种汽车安全控制装置

                       技术领域

本发明涉及汽车领域，尤其涉及一种汽车安全控制装置。

                       背景技术

目前，汽车夜间行驶，在转向时，前灯照射范围始终处于车体正前方，当大角度急转弯行车时，会存在行车路面照明盲区，给夜间行车带来安全隐患。

                       发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种有利于提高夜间行车安全的汽车安全控制装置。为此，本发明采用以下技术方案：它包括前灯左右转动控制装置；所述前灯左右转动控制装置包括若干只电磁吸盘，电磁吸盘的排列与前灯转动角度相对应；所述前灯左右转动控制装置还包括前灯的转动轴以及设置在前灯上的与前述电磁吸盘配合的金属件或磁铁或电磁吸盘；所述前灯左右转动控制装置还包括汽车前轮左右转动角度的传感器；所述前灯左右转动控制装置还包括控制器，所述控制器与转动角度传感器相连接，接受转动角度传感器的信号并控制与前灯转动角度相对应的电磁吸盘的磁性有无。

本发明所指的与前灯转动角度相对应的电磁吸盘是指通电后能产生或消除磁场的装置。本发明所指的控制器为常用的数字信号控制器，它可以采用单片机、工业控制器(简称PLC)、微处理器、计算机，或由控制芯片与其它必要元件及外围电路构成的具有运算功能的常用控制电路。本发明所指的前灯为俗称的前大灯或近光灯或远光灯，或近光灯和远光灯的总成。本发明所指的小灯是指停车灯、尾灯、牌照灯、仪表板灯。

所述与前灯转动角度相对应的电磁吸盘与设置在前灯上的金属件或磁铁或电磁吸盘的配合，可以是吸引配合也可以是排斥配合。当在前灯上的是金属件时，为吸引配合；当在前灯上的是磁铁或电磁吸盘时，可以是吸引配合也可以是排斥配合。

由于采用本发明的技术方案，汽车的前灯可以根据汽车前轮的转动角度及时恰当地转动，有利于夜间行车的安全。本发明的控制器还可与本车车速传感器相连接，接受车速传感器的信号并根据车速传感器的信号和转动角度传感器的信号综合处理，控制电磁吸盘的磁性有无，汽车前灯的左右转动更加精准恰当，使驾驶员得到最佳方向照明。

同时，还可以本发明所提供的控制装置为基础平台，方便地进行多功能的拓展，进一步确保汽车在使用和行驶过程中的安全，以下将结合实施例具体介绍。

                       具体实施方式

图1为本发明的一种实施例的结构局部剖视图。

图2为从图1的A-A连线开始，向左侧看，图1所示实施例的示意图。

图3为从图1的B-B连线开始，向左侧看，图1所示实施例的示意图。

图4为本发明另一种实施例，从相当于图1A-A连线开始，向左侧看的结构示意图。

图5为图4所示实施例，从相当于图1B-B连线开始，向左侧看的结构示意图。

图6为本发明的控制原理总框图。

图7为本发明的一种前灯左右转动控制实施方式的控制流程框图。

图8为本发明控制前灯开关的实施方式的控制流程框图。

图9为本发明控制刹车灯防止后车追尾的实施方式的控制流程框图。

图10为本发明控制提醒器防止碰撞的控制流程框图。

                具体实施方式

参照附图1、2、3、6。本发明它包括前灯左右转动控制装置；所述前灯左右转动控制装置包括的若干只电磁吸盘1，电磁吸盘的排列与前灯转动角度相对应；所述前灯左右转动控制装置还包括前灯的转动轴2以及设置在前灯上的与前述电磁吸盘吸引配合的金属件3；所述前灯左右转动控制装置还包括汽车前轮左右转动角度的传感器10；所述前灯左右转动控制装置还包括控制器4，所述控制器与转动角度传感器相连接，接受转动角度传感器的信号并控制与前灯转动角度相对应的电磁吸盘1的磁性有无。

所述控制器4还与本车车速传感器8相连接，接受车速传感器8的信号并根据车速传感器8的信号和转动角度传感器的信号综合处理，控制电磁吸盘1的通电断电时间及间隔，使汽车前灯的左右转动更加精准恰当，使驾驶员得到最佳方向照明。

如图1所示，所述金属件3设于前灯灯头101，所述前灯左右转动装置设有前灯灯罩102的抱箍103，抱箍上设有与前灯转动轴配合的轴孔104。所述灯罩根据实施方式的不同，可以是前灯的反光罩或前灯反光罩外的前灯外罩。前灯可以是俗称的前大灯或近光灯或远光灯，或近光灯和远光灯的总成。抱箍的作用是提供前灯与轴2的连接结构，根据实施方式的不同，金属件以及提供前灯与轴2的连接结构可以设置在前灯的其它不同部位，只要能使金属件与电磁吸盘1能吸引配合，并使吸引力相对于转动轴产生扭矩，能带动前灯转动。

如图1、2和3所示，它在灯头的上下侧各设置一组电磁吸盘1，相应地灯头的上下面也各设置一块金属件3，上下组的电磁吸盘1成对设置，各成对的电磁吸盘1所对应的转动角度相等，以使吸引力更大，前灯的转动动作更为迅速可靠，当然仅设一组电磁吸盘也可以，只要与金属件之间具备足够的吸力即可。在本实施例中每组电磁吸盘各有7个电磁吸盘，分别以1-1、1-2、1-3、1-0、1-4、1-5、1-6表示，其排列与前灯转动角度相对应；上下组的电磁吸盘成对设置，比如上组的电磁吸盘1-1与下组的电磁吸盘1-1成对，它们所对应的转动角度相等。其中电磁吸盘1-1和1-6对应左右最大转动角度，电磁吸盘1-0即零位电磁吸盘，对应前灯原始位，此时前灯照射方向与车体方向一致。实施中也可根据需要调整电磁吸盘的数量。当然，上下组的电磁吸盘1也可互相错开不成对，各电磁吸盘所对应的转动角度不相等。这样，能进一步细分前灯的转动角度。

所述金属件3也可由磁铁或电磁吸盘代替，所替代的磁铁或电磁吸盘与电磁吸盘1吸引配合或排斥配合。

所述转动角度传感器与方向盘的转动相配合，它可以采用光电传感器。它设在方向盘转动轴旁，感应方向盘转动轴的转动角度，其信号传输给控制器，控制器将信号换算成车轮的转动角度。实施中转动角度传感器也可直接与横向传动拉杆配合，但在前者实施方案中，转动角度传感器可以安装在车厢内，便于信号的取得和工作稳定，也有利于延长使用寿命及安装更换的便利。

参照图6、7，当车辆正常直行时，控制器控制电磁吸盘1-0通电，使其具有磁性，其它电磁吸盘1不通电不具有磁性，电磁吸盘1-0与金属件3吸引，前灯照射方向与车体方向一致。当操作方向盘使前轮转向时，比如，控制器读取转动角度传感器10的信号，经过计算，前轮转动角度对应于处于最大角度的电磁吸盘1-1，并且，控制器还读取转本车车速传感器8的信号，经控制器计算，确定在电磁吸盘1-0与电磁吸盘1-1之间的电磁吸盘1-2、1-3的通电断电时间及间隔，首先零位电磁吸盘1-0断电，最靠近零位电磁吸盘的电磁吸盘1-3通电，电磁吸盘1-3产生磁性与金属件3吸引，接着电磁吸盘1-3断电，电磁吸盘1-2通电，电磁吸盘1-2产生磁性与金属件3吸引，接着电磁吸盘1-2断电，电磁吸盘1-1通电，电磁吸盘1-1产生磁性与金属件3吸引，使金属件3依次被电磁吸盘1-3、1-2、1-1吸引，前灯自然地随着车轮的转向而转动，使得驾驶员得到较为舒适的照射方向。

如图7所示，在实施中，还可设置前灯转动模式的切换开关，进行以下三种状态的切换：第一种状态为前灯回归原始位始终与车体同方向；第二种状态为左右前灯同步转动；第三种状态为左右前灯不同步转动，即当前轮左转时，左前灯对应前轮的转动而转动，右前灯或者不转动与车体方向一致，或者右前灯的转动滞后于左前灯的转动，当前轮右转时，右前灯对应前轮的转动而转动，左前灯或者不转动与车体方向一致，或者左前灯的转动滞后于右前灯的转动。工作时，控制器读取前灯转动模式信号，并进行判断，当控制器确定电磁吸盘1的通电断电时间及间隔后，综合转动模式信号，输出控制信号，使相应的电磁吸盘1通电或断电，或者使前灯回归原始位始终与车体同方向。

如图7所示，控制器还可对前灯电源信号进行读取，当前灯处于通电照明时，按照前灯转动模式输出相应启动信号，控制相应电磁吸盘1的通电断电时间及间隔。当前灯处于关闭状态时，使前灯回复原始位。

所述前灯左右转动控制装置还设有与前述金属件3吸引配合的相对于前灯初始位的自保持电磁铁6。当汽车停车熄火断电后控制器仍然有电，一定时间后自动休眠停止工作。这样，当停车熄火断电后，自保持电磁铁6自动具备磁性吸引金属件3，使前灯自动恢复原始位并无法转动，对前灯及其转动装置起到保护作用。为了实现这种功能和效果，也可采用其它多种结构。比如，参照附图4和5，本发明提供了另一种使前灯在停车熄火断电后自动复位的实施方式。所述前灯左右转动装置还设有与前灯转动轴配合的电磁锁7，当停车熄火断电后，控制器控制电磁吸盘1-0产生磁性，其它电磁吸盘无磁性，前灯转至原始位，电磁锁7的锁舌自动夹紧转动轴3，使前灯处于原始位并无法转动。当然，从结构和控制的简单性来说，采用自保持电磁铁的方式更好。

对于控制器在控制前灯转动时，也可不考虑本车车速，这只要在上述实施例中去除相应内容即可，但显然，在同时综合考虑车速时，前灯的左右转动更加精准恰当。

本发明可以利用控制器4的控制功能，进行多功能安全控制，进一步确保汽车在使用和行驶过程中的安全。以下分别提供这些拓展功能的实施例。

参照附图4和8。本实施例在前述实施例的基础上还设有车外光线强度传感器9，比如光敏二极管、光敏三极管、光敏电阻等光敏元件；所述控制器还与车外光线强度传感器及车灯的照明电路12相连接，接受车外光线强度传感器的信号，根据车外光线强弱控制前灯、小灯的开关。这样，可使前灯根据车外光线条件自动开闭以有利于安全行驶。比如在白天行驶中进出隧道时，及时自动开闭前灯。在控制器的控制中，也可以有选择地对参数的进行进一步设定，以达到进一步的功能，比如对前灯进行延时关闭。实施中可以通过对控制器的设定，使在外界光线强的情况下，由手动汽车灯光开关组11控制前灯开关，在外界光线弱的情况下，由控制器控制前灯开关。以下结合图8进行控制流程的说明。

当控制器读取的车外光线强度传感器9的信号为光线弱时，如果控制器读取的手动汽车灯光开关组11信号是小灯、前灯关，则控制器输出的信号是小灯、前灯开并将该信号作为自动开信号存储；如果控制器读取的手动汽车灯光开关组11信号是小灯、前灯开，则控制器将当前信号设为小灯、前灯关，并判断存储器中的前次信号是否为自动开，如否，则控制器输出的信号是小灯、前灯开，如是，则控制器输出的信号是小灯、前灯关。

当控制器读取的车外光线强度传感器的信号为光线强时，如果控制器读取的手动汽车灯光开关组11信号是小灯、前灯关，则控制器输出的信号是小灯、前灯关；如果控制器读取的手动汽车灯光开关组11信号是小灯、前灯开，则控制器输出的信号是小灯、前灯开并将该信号作为非自动开信号存储。

如果控制器读取的手动汽车灯光开关组11信号是小灯开前灯关，则不论传感器9的信号如何，控制器输出的信号是小灯开前灯关并将该信号作为非自动开信号存储。

参照附图6和9。本实施例在前述实施例的基础上还设有后车与本车相对距离传感器14，比如声波、超声波、激光探头等；控制器4还与后车与本车相对距离传感器14及刹车灯的照明电路13相连接，接受后车与本车相对距离传感器的信号并计算后车与本车的相对速度，根据后车与本车的距离和相对速度控制刹车灯的开关。这样，通过传感器14对后车与本车相对距离感测，并结合本车车速，经控制器计算两车相对速度，当相对于本车车速、相对车度，两车距离过近时，自动控制刹车灯开启，提醒后车刹车，并可同时使刹车不启动，防止追尾。

参照附图6和10。本实施例在前述实施例的基础上它还设有车前障碍探测器16以及提醒器17，比如声波、超声波、激光探头等，探头可按感测距离远近设2只；所述控制器4还与车前障碍探测器和提醒器相连接，接受车前障碍探测器的信号，根据车前障碍探测器、本车车速传感器、转动角度的传感器的信号，控制提醒器工作。所述提醒器也可以是自动强制刹车装置、声、光报警装置等。这样，在车辆前行时，根据车前障碍探测器、车速传感器、转动角度的传感器的信号，经控制器的处理，相对于车速和车行方向，前方障碍物会对行车造成危险时，经控制器控制，如果是大幅度转弯，只输出报警控制信号，如果不是大幅度转弯，在输出报警控制信号的同时还可输出强制制动控制信号，以防行车事故发生。

参照附图6。本实施例在前述实施例的基础上还设有车后障碍探测器18以及报警器19，比如声波、超声波、激光探头等，探头可按感测距离远近设2只；所述控制器还与车后障碍探测器以及报警器相连接，接受车后障碍探测器的信号，根据车后障碍探测器、本车车速传感器、转动角度的传感器的信号控制报警器工作。所述报警器也可以是自动刹车装置。这样，在车辆倒车时，根据本车倒车信号、车后障碍探测器、车速传感器、转动角度的传感器的信号，经控制器的处理，相对于车速和车行方向，后方障碍物会对倒车造成危险时，经控制器4控制，自动报警或采取制动措施，以防行车事故发生。

以上拓展的功能及其控制结构可以同时采用也可有选择地组合采用。本发明所采用的控制器4与各传感器、其它控制器、探测器、报警器、照明电路等的连接都可采用普通常用的连接电路。

Claims (10)

1、一种汽车安全控制装置，其特征在于它包括前灯左右转动控制装置；所述前灯左右转动控制装置包括若干只电磁吸盘，电磁吸盘的排列与前灯转动角度相对应；所述前灯左右转动控制装置还包括前灯的转动轴以及设置在前灯上的与前述电磁吸盘配合的金属件或磁铁或电磁吸盘；所述前灯左右转动控制装置还包括汽车前轮左右转动角度的传感器；所述前灯左右转动控制装置还包括控制器，所述控制器与转动角度传感器相连接，接受转动角度传感器的信号并控制与前灯转动角度相对应的电磁吸盘的磁性有无。

2、如权利要求1所述的一种汽车安全控制装置，其特征在于所述前灯左右转动控制装置，在相对于前灯原始位，还设有与设置在前灯上的金属件或磁铁或电磁吸盘吸引配合的自保持电磁铁。

3、如权利要求1所述的一种汽车安全控制装置，其特征在于所述转动角度传感器与方向盘的转动轴相配合。

4、如权利要求1所述的一种汽车安全控制装置，其特征在于它设有两组与前灯转动角度相对应的电磁吸盘，分别设在前灯上下侧，上下组的电磁吸盘成对设置，各成对的电磁吸盘所对应的转动角度相等。

5、如权利要求1所述的一种汽车安全控制装置，其特征在于它设有两组与前灯转动角度相对应的电磁吸盘，分别设在前灯上下侧，上下组的电磁吸盘所对应的转动角度不相等。

6、如权利要求1、2、3、4或5所述的一种汽车安全控制装置，其特征在于所述设置在前灯上的金属件或磁铁或电磁吸盘设于前灯灯头上，所述前灯左右转动装置设有前灯灯罩的抱箍，抱箍上设有与前灯转动轴配合的轴孔。

7、如权利要求1、2、3、4或5所述的一种汽车安全控制装置，其特征在于所述控制器还与本车车速传感器相连接，接受本车车速传感器的信号并根据本车车速传感器的信号和转动角度传感器的信号控制电磁吸盘的磁性有无。

8、如权利要求1、2、3、4或5所述的一种汽车安全控制装置，其特征在于它还设有车外光线强度传感器；所述控制器还与车外光线强度传感器及车灯的照明电路相连接，接受车外光线强度传感器的信号，根据车外光线强弱控制前灯、小灯的开关。

9、如权利要求1、2、3、4或5所述的一种汽车安全控制装置，其特征在于它还设有后车与本车相对距离传感器；所述控制器还与后车与本车相对距离传感器及刹车灯的照明电路相连接，接受后车与本车相对距离传感器的信号并计算后车与本车的相对速度，根据后车与本车的距离和相对速度控制刹车灯的开关。

10、如权利要求1、2、3、4或5所述的一种汽车安全控制装置，其特征在于它还设有车前障碍探测器以及提醒器；所述控制器还与车前障碍探测器和提醒器相连接，接受车前障碍探测器的信号，根据车前障碍探测器、本车车速传感器、转动角度的传感器的信号，控制提醒器工作。

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