CN202449059U - 一种避免汽车弯道行驶过多转向的控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种避免汽车过多转向的控制装置，至少包括传感器、单片机，以及步进电机，视觉传感器、车速传感器、加速踏板位置传感器、转向盘转角传感器和节气门位置传感器分别与设置在汽车仪表盘处的单片机输入端相连，单片机的输出端分别与设置在汽车转向系统直拉杆处的步进电机、设置于加速踏板的拉线处的步进电机和设置在汽车仪表盘上部的扬声器相连。本实用新型的能在弯道行驶工况下为驾驶人员提供科学而安全的转向特性控制装置，进而提高汽车转向稳定性的装置。与此同时，该控制装置结构简单、容易操作、方便实用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种汽车转向系统的控制装置，特别是当汽车在弯道行驶时，能主动避免汽车因过多转向而导致的危险和失去稳定性的状态。
背景技术
当汽车在一些道路比较复杂的地区行驶时，由于道路变化不定，故其运行工况也相当复杂。尤其在以下三种情况时：(1)当汽车在弯道上以大驱动力加速行驶时，汽车前轴的垂直载荷明显减轻，后轴垂直载荷则相应增加。一般情况下，轮胎的侧偏刚度是随着垂直载荷的增大而增大，减少而减少的，此时，汽车具有增加不足转向的趋势。(2)当驱动力增大时，同一个侧偏角下地侧偏力下降，所以汽车在大驱动力作用下，前轮侧偏角必然要加大，这也加大了汽车的不足转向趋势；(3)汽车驱动力的增加，随之，其轮胎回正力矩在通常情况下也增大了，同样这也增加了汽车不足转向的趋势。不足转向是汽车具有的转向稳态响应。但是，当利用发动机制动或其它制动形式时或者汽车在大驱动力作用下，突然松了油门踏板，上述三种汽车的转向特性会发生明显变化，甚至发生不足转向的情况，极易造成侧滑和翻车，导致严重的交通事故。
纵观现在的市场，仍没有一种车载装置来控制汽车在上述危险工况下的转向特性，本实用新型即是应运而生。
发明内容
针对现有技术的缺陷或不足，本实用新型的目的在于提供一种汽车转向系统的控制装置，以可以在汽车转向时的突然松油门踏板和急减速的工况下，为驾驶人提供科学且安全的车辆转向控制装置，提高车辆在复杂路况上行驶时的安全、稳定性。
为实现上述技术任务，本实用新型采取如下的技术解决方案：
一种避免汽车过多转向的控制装置，至少至少包括传感器、单片机，以及步进电机其特征在于：所述的传感器包括设置在发动机曲轴箱的车速传感器、设置于汽车仪表盘处的视觉传感器、设置于汽车转向盘处的转向盘转角传感器、设置在汽车加速踏板处的加速踏板传感器和节气门位置传感器；所述的视觉传感器、车速传感器、加速踏板位置传感器、转向盘转角传感器和节气门位置传感器分别与设置在汽车仪表盘处的单片机输入端相连，单片机的输出端分别与设置在汽车转向系统直拉杆处的步进电机、设置于加速踏板的拉线处的步进电机和扬声器相连。
本实用新型的其他技术特征为：
所述的视觉传感器为摄像头。
所述的车速传感器为磁感应式车速传感器。
所述的转向盘转角传感器采用光电式转角传感器。
所述的节气门位置传感器为触电式节气门位置传感器。
所述的加速踏板传感器为线性量输出性传感器。
所述的单片机为AT89C51系列单片机。
所述的扬声器是汽车用喇叭。
本实用新型的装置能在弯道行驶工况下为驾驶人员提供科学而安全的转向特性控制装置，进而提高汽车转向稳定性的装置。与此同时，该控制装置结构简单、容易操作、方便实用。
附图说明
图1是本实用新型的结构原理图。
图2是本实用新型电路部分框图。
以下结合附图对本实用新型的具体内容作进一步详细说明。
具体实施方式
参照图1，本实用新型的汽车转向系统的控制装置，至少包括传感器和单片机以及执行单元，即步进电机M1、M2和扬声器，所述的传感器包括设置在发动机曲轴箱的车速传感器、设置于驾驶人前部、仪表盘处的视觉传感器-摄像头、设置于汽车转向盘处的转向盘转角传感器和设置在汽车加速踏板处的加速踏板传感器；他们分别与设置在汽车仪表盘处的单片机相连，单片机分别与设置在汽车转向系统直拉杆处的步进电动机M1、设置于加速踏板的拉线处的步进电动机M2、设置于驾驶室仪表盘上部的扬声器相连接。
本实用新型优选的视觉传感器为摄像头。车速传感器采用磁感应式车速传感器。优选的转向盘转角传感器采用光电式转角传感器。节气门位置传感器为触电式节气门位置传感器。单片机为AT89C51系列单片机。扬声器是JBS-502规格5寸2路的喇叭。
在汽车行驶过程中，单片机分析传感器采集到的各项信息，并将结果送至执行机构执行，即通过扬声器提示驾驶人进行相关操作，并且在必要时，对加速踏板和转向系统主动做出控制。
参照图2，为本实用新型的电路部分的框图，首先各个传感器获取所要感应的车辆行驶信息，然后传送至单片机；然后单片机对采集的信息进行处理；接着根据处理传感器采集信息的分析结果提示驾驶人相应操作和主动参与对加速踏板或者转向系统的控制，具体而言，分成以下两种种情况执行：即(1)根据车速传感器和节气门位置传感器采集的信息判断汽车是否处于减速；并且由摄像头探测汽车是否需要转弯，结合以上判断，在没有交通事故隐患时(如没有会车情况等)，提醒驾驶人：“不能在大油门时突然松油门或者利用任何制动形式”；(2)如果所测驾驶人在大驱动力作用下突然松油门踏板或者突然制动时，并且没有会车的情况下，单片机导通M2，将油门踏板控制住，以免汽车减速造成危险工况；此时若有会车，单片机则根据转向盘转角传感器和节气门位置传感器会导通M1的不同电流强度的电流，以控制转向系统向所需的方向转动。上述判断过程中，整个优化装置都能够实时通过扬声器告知驾驶人是否保持车速的提示；当汽车的速度超过速度下限和某一上限时，执行机构会发出报警，并提示相应操作；当必要时，单片机会运算出最佳的转弯姿态，告知驾驶人相应操作。
由此可见，本实用新型通过科学的信息采集与判断分析，有效提高了汽车在转弯时的安全性和稳定性，一定程度上提高了舒适性，科学的规范了驾驶人的驾驶行为，与此同时，在危险情况下自动控制转向系统和油门踏板，给驾驶人带来更好的操纵感受。
Claims (8)
1.一种避免汽车弯道行驶过多转向的控制装置，至少包括传感器、单片机，以及步进电机其特征在于：所述的传感器包括设置在发动机曲轴箱的车速传感器、设置于汽车仪表盘处的视觉传感器、设置于汽车转向盘处的转向盘转角传感器、设置在汽车加速踏板处的加速踏板传感器和节气门位置传感器；所述的视觉传感器、车速传感器、加速踏板位置传感器、转向盘转角传感器和节气门位置传感器分别与设置在汽车仪表盘处的单片机输入端相连，单片机的输出端分别与设置在汽车转向系统直拉杆处的步进电机、设置于加速踏板的拉线处的步进电机和设置在汽车仪表盘上部的扬声器相连。
2.如权利要求1所述的避免汽车弯道行驶过多转向的控制装置，其特征在于：所述的视觉传感器采用摄像头。
3.如权利要求1所述的避免汽车弯道行驶过多转向的控制装置，其特征在于：所述的车速传感器采用磁感应式车速传感器。
4.如权利要求1所述的避免汽车弯道行驶过多转向的控制装置，其特征在于：所述的转向盘转角传感器采用光电式转角传感器。
5.如权利要求1所述的避免汽车弯道行驶过多转向的控制装置，其特征在于：所述的节气门位置传感器为触电式节气门位置传感器。
6.如权利要求1所述的避免汽车弯道行驶过多转向的控制装置，其特征在于：所述的加速踏板传感器为线性量输出性传感器。
7.如权利要求1所述的避免汽车弯道行驶过多转向的控制装置，其特征在于：所述的单片机为AT89C51系列单片机。
8.如权利要求1所述的避免汽车弯道行驶过多转向的控制装置，其特征在于：所述的扬声器是汽车用喇叭。
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