CN201932110U - 车辆追尾碰撞保护系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型要解决的技术问题是：提供一种车辆追尾碰撞保护系统，包括传感器、控制单元和执行元件，传感器与控制单元的输入端连接，控制单元的输出端与执行元件连接，其特征在于：所述的传感器包括雷达传感器和碰撞传感器，设置在车辆后保险杠内；所述的执行元件包括气囊和座椅系统调节机构；所述的控制单元包括碰撞控制单元、气囊控制单元和座椅控制单元；所述的雷达传感器和碰撞传感器分别与碰撞控制单元的输入端连接，碰撞控制单元分别通过气囊控制单元和座椅控制单元控制气囊和座椅系统调节机构。本实用新型与以往开发的汽车碰撞预警系统在组成结构上完全不同，并且具有较为完备的乘员保护功能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种车辆碰撞保护系统，主要用于车辆的追尾碰撞中。
背景技术
众所周知，汽车交通事故已成为当今世界威胁、残害人类的一大公害。交通事故不但造成了巨大的人员伤亡，并且给全世界带来巨额的经济损失。全球每年因道路交通事故造成约120万人死亡，另有约5 000万人遭受终身残疾伤害。根据世界卫生组织（WHO）估计，道路交通事故每年给全世界造成经济损失5 180亿美元，占全球生产总值的1%～2%。国内外对大量汽车碰撞事故的统计研究表明，追尾碰撞事故所占的比例在日本为9%，美国和英国为3%，法国为2%。虽然在日本追尾碰撞只造成4%的死亡，但是由其引起的不同形式的伤害就将有54%。在这些伤害形式中，颈部的伤害占有相当大的一部分（日本：77%）。
造成追尾碰撞事故的原因是多样的，而汽车预防追尾系统则可以有效的减小追尾碰撞事故发生的几率，并减小事故带来的损失和伤害。目前车辆追尾碰撞保护都是从主动方入手，在车辆前端进行相应的处理，效果不佳。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：提供一种车辆追尾碰撞保护系统，从车辆后端检测信号并采取提醒、保护措施，以达到预防追尾事故，以及保护被撞车辆的目的。
本实用新型为解决上述技术问题所采取的技术方案为：车辆追尾碰撞保护系统，包括传感器、控制单元和执行元件，传感器与控制单元的输入端连接，控制单元的输出端与执行元件连接，其特征在于：所述的传感器包括雷达传感器和碰撞传感器，设置在车辆后保险杠内；所述的执行元件包括气囊和座椅系统调节机构；所述的控制单元包括碰撞控制单元、气囊控制单元和座椅控制单元；所述的雷达传感器和碰撞传感器分别与碰撞控制单元的输入端连接，碰撞控制单元分别通过气囊控制单元和座椅控制单元控制气囊和座椅系统调节机构。
按上述方案，它还包括继电器和信号灯；所述的碰撞控制单元的输出端通过继电器与信号灯连接。
按上述方案，所述的信号灯包括危险信号灯和提示信号灯；所述的危险信号灯设置在车后灯内，所述的提示信号灯设置在驾驶室前方。
按上述方案，所述的雷达传感器通过CAN总线与碰撞控制单元输入端连接。
按上述方案，所述的碰撞传感器采用德国Continental公司的碰撞冲击声响传感器。
本实用新型的工作过程为：雷达传感器探测距离、相对速度和从后面接近车辆的坐标方位角，并将这些数据传送给碰撞控制单元，碰撞控制单元；碰撞传感器采集车体发生碰撞时产生的每秒可传达至五米远的声响，传送给碰撞控制单元判断事故严重程度。
碰撞控制单元根据雷达传感器探测到的数据，计算从后面接近的车辆和本车之间的安全距离，在两车的间距小于安全距离时，提示后面车辆驾驶员减速或制动，如果后面车辆没有减速，则提示前车驾驶员加速，增大两车间距，同时计算两车可能发生碰撞的时间，碰撞时间是根据从后面接近车辆的距离和其相对速度比值计算的结果，如果该时间小于2s，则通过座椅调节机构调整座椅靠背的状态，使其倾角减小，这样当碰撞不可避免发生时，可以减轻前排乘员的颈部受伤的几率，而对于后排的乘员。
在碰撞发生时，碰撞控制单元接收碰撞传感器采集的信号，并分析、判断碰撞的严重程度，当碰撞的强度超过预设值时，则由气囊控制单元展开安装在后排座椅顶部的气囊以提供保护。
本实用新型的有益效果为：
1、通过设置雷达传感器探测前后车之间的位置信息并分析判断，给出提示信息，以达到预防追尾的目的；通过设置碰撞传感器采集碰撞信息，并根据碰撞严重性给出相应的保护手段，以达到减小损害的目的；与以往开发的汽车碰撞预警系统在组成结构上完全不同，并且具有较为完备的乘员保护功能。
2、该系统灵敏度高，危险目标发现准确及时，可以有效减小追尾碰撞事故的发生率和减轻追尾碰撞事故发生时对乘员造成的伤害。
3、该系统技术先进，具有很好的实用价值和应用前景。
附图说明
图1为本实用新型的结构原理图。
图2为本实用新型在车内的布置示意图。
图3为预防追尾保护系统的控制流程图。
具体实施方式
图1为本实用新型的结构原理图，包括传感器、控制单元、执行元件、继电器和信号灯；传感器与控制单元的输入端连接，控制单元的输出端与执行元件连接。所述的传感器包括雷达传感器和碰撞传感器；所述的执行元件包括气囊和座椅系统调节机构；所述的控制单元包括碰撞控制单元、气囊控制单元和座椅控制单元；所述的雷达传感器和碰撞传感器分别与碰撞控制单元的输入端连接，碰撞控制单元的输出端通过继电器与信号灯连接。
图2为本实用新型在车内的布置示意图，雷达传感器3和碰撞传感器4设置在车辆后保险杠内碰撞控制单元2分别通过气囊控制单元8和座椅控制单元9控制气囊7和座椅系统调节机构；信号灯包括危险信号灯5和提示信号灯10；危险信号灯5设置在车后灯内，通过继电器6与碰撞控制单元2连接；提示信号灯10设置在驾驶室前方，通过继电器1与碰撞控制单元2连接。
雷达传感器属于毫米波雷达系统，采用待间接运行的FM-CM测量方式，频率为35GHZ，视场角为±4°，探测距离为2～150m。这种后置雷达传感器主要探测距离、相对速度和每隔20ms内从后面接近车辆的坐标方位角，并将这些数据通过CAN总线传送给碰撞控制单元。
碰撞传感器可以采用德国Continental公司的碰撞冲击声响传感器产品，这种传感器根据车体发生碰撞时产生的每秒可传达至五米远的声响特点，探测发生的事故并由碰撞控制单元判断其严重程度。危险警告信号最多可以比传统被动安全系统早千分之十五秒传递至气囊控制单元，启动更快，能更有效地保护车辆乘员。
所述的信号灯在通过继电器接受到碰撞控制单元的激活信号时，在2s的周期内，以大约2Hz频率闪烁。
座椅控制单元在认为追尾碰撞不可避免将要发生的瞬间，驱动座椅系统调节机构使座椅靠背在碰撞发生前向前转动，使靠背的倾角减小，从而减小头部和头枕、人体躯干与靠背之间的距离，减小头颈部和胸部相对运动差异。
图3为预防追尾保护系统的控制流程图，碰撞控制单元根据雷达传感器探测到的数据，计算从后面接近的车辆和本车之间的安全距离，在两车的间距小于安全距离时，激活危险信号灯，提示后面车辆驾驶员减速或制动，如果后面车辆没有减速，则在危险信号灯激活1s后激活信号提示灯，提示前车驾驶员加速，增大两车间距，同时计算两车可能发生碰撞的时间，碰撞时间是根据从后面接近车辆的距离和其相对速度比值计算的结果，如果该时间小于2s，则通过座椅调节机构调整座椅靠背的状态，使其倾角减小，这样当碰撞不可避免发生时，可以减轻前排乘员的颈部受伤的几率，而对于后排的乘员，在碰撞发生时，碰撞控制单元对碰撞传感器采集的信号分析、判断碰撞的严重程度，当碰撞的强度超过预设值时，则由气囊控制单元展开安装在后排座椅顶部的气囊以提供保护。
Claims (5)
1.车辆追尾碰撞保护系统，包括传感器、控制单元和执行元件，传感器与控制单元的输入端连接，控制单元的输出端与执行元件连接，其特征在于：所述的传感器包括雷达传感器和碰撞传感器，设置在车辆后保险杠内；所述的执行元件包括气囊和座椅系统调节机构；所述的控制单元包括碰撞控制单元、气囊控制单元和座椅控制单元；所述的雷达传感器和碰撞传感器分别与碰撞控制单元的输入端连接，碰撞控制单元分别通过气囊控制单元和座椅控制单元控制气囊和座椅系统调节机构。
2.根据权利要求1所述的车辆追尾碰撞保护系统，其特征在于：它还包括继电器和信号灯；所述的碰撞控制单元的输出端通过继电器与信号灯连接。
3.根据权利要求2所述的车辆追尾碰撞保护系统，其特征在于：所述的信号灯包括危险信号灯和提示信号灯；所述的危险信号灯设置在车后灯内，所述的提示信号灯设置在驾驶室前方。
4.根据权利要求1或2或3所述的车辆追尾碰撞保护系统，其特征在于：所述的雷达传感器通过CAN总线与碰撞控制单元输入端连接。
5.根据权利要求1或2或3所述的车辆追尾碰撞保护系统，其特征在于：所述的碰撞传感器采用德国Continental公司的碰撞冲击声响传感器。
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