CN204184345U - 带方向盘转角器的汽车主动防撞装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种带方向盘转角器的汽车主动防撞装置，主要包括：雷达传感器、方向盘转角器、雷达防撞主板、刹车设备，所述雷达防撞主板分别和所述雷达传感器、方向盘转角器、刹车设备通过通信总线连接，所述雷达防撞主板中包括比较器；所述比较器在所述雷达传感器传输过来的障碍物距离值小于安全距离后，输出高电平给所述刹车设备和方向盘转角器，所述刹车设备进行汽车刹车操作，所述方向盘转角器主动制动汽车的方向盘。本实用新型可以在汽车前方的障碍物和汽车之间的距离小于安全距离时，自动对汽车进行刹车操作，并通过方向盘转角器主动制动汽车的方向盘，实现对车身姿态的控制，从而有效的保护司机、乘客、行人的生命安全。

Description

带方向盘转角器的汽车主动防撞装置

技术领域

本实用新型汽车防撞技术领域，尤其涉及一种带方向盘转角器的汽车主动防撞装置。

背景技术

汽车的诞生给人类生活带来种种方便，同时车祸也给人类带来很多阴影。为了充分利用汽车为人类带来方便，同时尽可能地避免车祸带来的悲剧，世界很多国家都在开发智能轿车和智能公路运输系统，以增加汽车运输的安全性能。

据有关资料对公路交通事故的统计分析，发现在司机、汽车、道路三个环节中，司机是可靠性最差的一个环节，80％以上的事故是由于司机反映不及时或判断失误引起的。特别是在汽车高速行驶的情况下，前方目标的正确识别至关重要，而天气或司机的疲劳驾驶等都将影响司机对前方目标识别，而且随着汽车保有量的不断增加，如何提高道路的流量，如何解决天气对高速公路的影响等等，已经引起人们的注意。

因此，为了减少甚至避免交通事故的发生，开发一种高效率的汽车主动防撞装置是一个亟待解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种带方向盘转角器的汽车主动防撞装置，以实现有效地保护车辆财产安全。

一种带方向盘转角器的汽车主动防撞装置，包括：雷达传感器、方向盘转角器、雷达防撞主板、刹车设备，所述雷达防撞主板分别和所述雷达传感器、方向盘转角器、刹车设备通过通信总线连接，所述雷达防撞主板中包括比较器；

所述比较器在所述雷达传感器传输过来的障碍物距离值小于安全距离后，输出高电平给所述刹车设备和方向盘转角器，所述刹车设备进行汽车刹车操作，所述方向盘转角器主动制动汽车的方向盘。

所述的雷达传感器包括毫米波雷达传感器。

当所述汽车为矿用卡车时，所述的雷达传感器被固定安装在支架上，所述支架被固定安装在汽车的正前方，所述支架的长度中心和所述卡车的宽度中心重合，在所述支架的中心点和左右两侧分别安装一个雷达传感器。

当所述汽车为家庭小汽车时，在所述汽车的正前方安装一个雷达传感器。

所述的通信总线包括485通信总线。

所述的刹车设备包括刹车电机控制器、电机、刹车踏板，所述电机通过电路分别和所述刹车电机控制器、刹车踏板连接，所述刹车电机控制器接收到高电平后，驱动所述电机运转，所述电机带动所述刹车踏板运动。

所述的刹车设备还包括和所述电机电路连接的刹车制动解除装置，所述刹车制动解除装置接收到低电平后，停止所述电机的运转。

所述的方向盘转角器安装在所述汽车的方向盘下方的转向管柱的下面。

所述的方向盘转角器包括一个主动齿轮，两个从动齿轮，每个齿轮中嵌入一个磁钢，转动汽车的方向盘后，由所述磁钢的N极和S极构成的转子在所述主动齿轮、从动齿轮作用下发生旋转。

所述的转子内部设有霍尔传感器，用于检测所述磁钢的N极到S极的磁场方向。

由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型通过在汽车中设置雷达传感器、雷达防撞主板、刹车设备和方向盘转角器，所述雷达防撞主板和刹车设备、方向盘转角器通过通信总线连接，可以在汽车前方的障碍物和汽车之间的距离小于安全距离时，自动对汽车进行刹车操作，并通过方向盘转角器主动制动汽车的方向盘，实现对车身姿态的控制，从而有效的保护司机、乘客、行人的生命安全，有效的避免和环节车辆连环追尾、碰撞等恶性事故的发生，保护车辆财产安全。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种带方向盘转角器的汽车主动防撞装置的结构示意图，图中，方向盘转角器11、雷达防撞主板13、刹车设备12和雷达传感器14；

图2为本实用新型实施例提供的一种刹车设备的结构示意图，图中，电机21、刹车踏板22、刹车制动解除装置23和刹车电机控制器24；

图3为本实用新型实施例提供的一种矿用卡车上的雷达传感器被固定安装在支架上的示意图；

图4为为本实用新型实施例提供的一种方向盘转角器的结构示意图，图中，磁钢1，从动齿轮2和3，霍尔传感器4，主动齿轮5，电路板6，CPU7和转向管柱8。

具体实施方式

本实用新型实施例提供了一种带方向盘转角器的汽车主动防撞装置，该装置的结构示意图如图1所示，包括：方向盘转角器11、雷达防撞主板13、刹车设备12和雷达传感器14。所述雷达防撞主板分别和所述雷达传感器、方向盘转角器、刹车设备通过通信总线连接，所述雷达防撞主板中包括比较器。上述通信总线可以为485通信总线。

所述的雷达传感器包括毫米波雷达传感器。毫米波雷达传感器中的发射天线按照设定的时间间隔将毫米波调制信号以电磁波的方式向外发射出去，雷达传感器中的接收天线接收外部障碍物发射回来的所述电磁波的回波信号，雷达传感器中的混频器根据该回波信号计算出障碍物和汽车之间的距离值，将该障碍物距离值传输给雷达防撞主板。上述外部障碍物通常为汽车，也可以为道路上的其它障碍物。

毫米波是指波长介于1-10mm之间的电磁波，毫米波的RF(RadioFrequency，射频)带宽大，分辨率高，天线部件尺寸小。毫米波的特征保证了它能够适应恶劣的气候条件，如在能见度比较低的雨雾等正需要防撞系统提供帮助的天气条件下，激光和超声波等方式不能正常工作，毫米波雷达则不会受到影响，而且毫米波雷达的天线也不会因为灰尘污染而产生误差，比较适合在高速公路中运用。所以，毫米波雷达雷达具有重量轻、体积小和全天候等特点。

所述比较器在所述雷达传感器传输过来的障碍物距离值小于安全距离后，输出高电平给所述方向盘转角器和刹车设备，所述刹车设备进行汽车刹车操作，所述方向盘转角器发出报警。上述比较器可以为常用的幅度比较器。

本实用新型实施例提供的一种刹车设备的结构示意图如图2所示，包括刹车电机控制器24、电机21、刹车踏板22和刹车制动解除装置23，所述电机通过电路分别和所述刹车电机控制器、刹车踏板连接，所述刹车电机控制器接收到高电平后，驱动所述电机运转，所述电机带动所述刹车踏板运动，进行刹车操作(电控刹车状态)，车辆减速，在减速过程中雷达传感器不断计算本车速度及与障碍物的距离并和相应的安全距离比较。当减速过程中雷达测得的相对距离仍小于相应的安全距离时主动防撞主板给出继续刹车信号，直到车辆速度为零，达到停车状态。

所述比较器在所述雷达传感器传输过来的障碍物距离值大于或者等于安全距离后，输出低电平给所述方向盘转角器和刹车制动解除装置，所述方向盘转角器停止报警。刹车制动解除装置和所述电机电路连接，接收到低电平后，停止所述电机的运转，即停止刹车踏板的刹车操作。

当所述汽车为矿用卡车时，所述的雷达传感器被固定安装在支架上，所述支架被固定安装在汽车的正前方，所述支架的长度中心和所述卡车的宽度中心重合，在所述支架的中心点和左右两侧分别安装一个雷达传感器。

本实用新型实施例提供的一种矿用卡车上的雷达传感器被固定安装在支架上的示意图如图3所示，预制一固定雷达传感器的铁架，铁架长度4m，固定安装在汽车的正前方，铁架长度中心和汽车宽度中心重合。在铁架横梁的中心位置安装一台雷达传感器，在所述支架的左右两侧分别安装一个雷达传感器。传感器间距为2m，铁架横梁距地面高度为2.5m。

当所述汽车为家庭小汽车时，在所述汽车的正前方安装一个雷达传感器。

该实施例提供的一种方向盘转角器的结构示意图如图4所示，方向盘转角器安装在汽车方向盘下方的转向管柱8的下面，包括一个主动齿轮5，两个从动齿轮2和3，每个齿轮中嵌入一个磁钢1。转动汽车的方向盘后，由磁钢1的N极和S极构成的转子在主动齿轮，从动齿轮作用下发生旋转。转子内部设有霍尔传感器4，用于检测N极到S极的磁场方向，主要用来检测相位错开90度的波形。当霍尔传感器4检测到相位错开90度的波形后，在CPU7的控制下，方向盘转角器通过转向管柱8主动制动汽车的方向盘，使汽车的方向盘停止转动。

在雷达传感器测出两车距离接近时，需要紧急刹车时，雷达传感器把信号传给刹车系统，刹车系统刹车失稳时，方向盘转角器可以主动制动汽车的方向盘，实现对车身姿态的控制，保证行驶安全。

本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本实用新型所必须的。

本领域普通技术人员可以理解：实施例中的装置中的部件可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的部件可以合并为一个部件，也可以进一步拆分成多个子部件。

综上所述，本实用新型通过在汽车中设置雷达传感器、雷达防撞主板、刹车设备和方向盘转角器，所述雷达防撞主板和刹车设备、方向盘转角器通过通信总线连接，可以在汽车前方的障碍物和汽车之间的距离小于安全距离时，自动对汽车进行刹车操作，并通过方向盘转角器主动制动汽车的方向盘，实现对车身姿态的控制，从而有效的保护司机、乘客、行人的生命安全，有效的避免和环节车辆连环追尾、碰撞等恶性事故的发生，保护车辆财产安全。

本实用新型可以将毫米波雷达传感器等雷达传感器有效地应用于带方向盘转角器的汽车主动防撞装置中，保障驾驶员在雨、雾、沙尘暴等恶劣驾驶环境下应对复杂路况，不受外界干扰：在不同天气条件(白天、夜晚、雨)、不同的介质条件下(粉尘、玻璃)、不同道路条件下(装车、上坡、下坡、标牌、电缆桥架、挡土墙、悬崖)、车辆在同向相向条件下的取得了理想的主动防撞效果。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种带方向盘转角器的汽车主动防撞装置，其特征在于，包括：雷达传感器、方向盘转角器、雷达防撞主板、刹车设备，所述雷达防撞主板分别和所述雷达传感器、方向盘转角器、刹车设备通过通信总线连接，所述雷达防撞主板中包括比较器；

所述比较器在所述雷达传感器传输过来的障碍物距离值小于安全距离后，输出高电平给所述刹车设备和方向盘转角器，所述刹车设备进行汽车刹车操作，所述方向盘转角器主动制动汽车的方向盘。

2.根据权利要求1所述的带方向盘转角器的汽车主动防撞装置，其特征在于，所述的雷达传感器包括毫米波雷达传感器。

3.根据权利要求1所述的带方向盘转角器的汽车主动防撞装置，其特征在于，当所述汽车为矿用卡车时，所述的雷达传感器被固定安装在支架上，所述支架被固定安装在汽车的正前方，所述支架的长度中心和所述卡车的宽度中心重合，在所述支架的中心点和左右两侧分别安装一个雷达传感器。

4.根据权利要求1所述的带方向盘转角器的汽车主动防撞装置，其特征在于，当所述汽车为家庭小汽车时，在所述汽车的正前方安装一个雷达传感器。

5.根据权利要求1所述的带方向盘转角器的汽车主动防撞装置，其特征在于，所述的通信总线包括485通信总线。

6.根据权利要求1所述的带方向盘转角器的汽车主动防撞装置，其特征在于，所述的刹车设备包括刹车电机控制器、电机、刹车踏板，所述电机通 过电路分别和所述刹车电机控制器、刹车踏板连接，所述刹车电机控制器接收到高电平后，驱动所述电机运转，所述电机带动所述刹车踏板运动。

7.根据权利要求6所述的带方向盘转角器的汽车主动防撞装置，其特征在于，所述的刹车设备还包括和所述电机电路连接的刹车制动解除装置，所述刹车制动解除装置接收到低电平后，停止所述电机的运转。

8.根据权利要求1至7任一项所述的带方向盘转角器的汽车主动防撞装置，其特征在于，所述的方向盘转角器安装在所述汽车的方向盘下方的转向管柱的下面。

9.根据权利要求8所述的带方向盘转角器的汽车主动防撞装置，其特征在于，所述的方向盘转角器包括一个主动齿轮，两个从动齿轮，每个齿轮中嵌入一个磁钢，转动汽车的方向盘后，由所述磁钢的N极和S极构成的转子在所述主动齿轮、从动齿轮作用下发生旋转。

10.根据权利要求9所述的带方向盘转角器的汽车主动防撞装置，其特征在于，所述的转子内部设有霍尔传感器，用于检测所述磁钢的N极到S极的磁场方向。