CN208715130U - 一种基于车载电控稀土永磁体的车辆防碰撞系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于车载电控稀土永磁体的车辆防碰撞系统，涉及车辆防碰撞技术领域，解决了现有技术中存在的车辆防碰撞系统无法避免外来碰撞的技术问题。包括控制模块(10)和与所述控制模块(10)通信连接的磁场产生系统(103)，所述磁场产生系统(103)包括围绕车辆车身设置的稀土永磁体，所述控制模块(10)连接碰撞信息预测模块(102)，所述控制模块(10)基于所述碰撞信息预测模块(102)所预测的预发生碰撞的两车辆运动数据和预撞击位置信息驱动所述磁场产生系统(103)开启并在所述预撞击位置处产生合适的磁场强度。本实用新型的车辆防碰撞系统能够应用于多种车型，也适用于中低端车辆，安装方便、成本低，具有广泛的应用前景。

Description

一种基于车载电控稀土永磁体的车辆防碰撞系统

技术领域

本实用新型涉及车辆防碰撞技术领域，尤其是涉及一种基于车载电控稀土永磁体的车辆防碰撞系统。

背景技术

随着国民经济的快速发展、科技的不断进步，汽车已成为人们生活生产中不可缺少的工具。截止2017年3月底，全国机动车保有量首次突破3亿辆，其中汽车达2亿辆；但是汽车在给我们带来极大方便的同时，日益增多的交通事故也给人们的财产和生命带来了巨大的威胁。然而在当前城市车辆交通事故中，还存在大量未被记录的轻微事故，该轻微事故类型为轻微碰撞、刮蹭。

目前，为了避免车辆出现轻微碰撞和刮蹭事故，采用的方法包括：1、中高端车辆通过配备前方碰撞预警系统(FCW)来进行提前预警，前方碰撞预警系统(FCW)利用雷达对汽车前方区域进行实时扫描，通过相应软件实时处理扫描得到前方障碍物信息，而汽车本身的参数如车速、方向盘转角、油门踏板和制动踏板等由择优安装在车上的相应传感器获得，通过这些信息计算出本车与前方车辆的相对安全距离，经过比较判断危险后给出驾驶员警告信息。2、在车辆安装自动紧急制动系统(AEB)等安全系统，AEB系统利用雷达测出与前车或者障碍物的距离，然后利用数据分析模块将侧出的距离与警报距离、安全距离进行比较，小于警报距离时就进行警报提示，而小于安全距离时即使在驾驶员没有来得及踩制动踏板的情况下，AEB系统也会启动，从而使汽车自动制动，为安全保驾护航。3、2005年，美国通用公司首次展示了车对车信息交换技术V2V系统，它以GPS定位系统为基础，搭配无线通讯仪器，能够实时提醒驾驶者是否有车辆出现在视线盲点和入弯处，除此之外，其还能统计诸如速度、方向和车辆加速度等数据，作出及时的预判，并且能够自动连接刹车装置进行紧急制动。

然而，本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：目前现有技术中的防碰撞方案均为主动式防碰撞方案，仅能从自身车体方面着力避免交通事故的发生，而安全气囊、安全带以及AEB等安全设施发挥的作用仅仅是为了减轻碰撞损失，而无法避免外来碰撞。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于车载电控稀土永磁体的车辆防碰撞系统，以解决现有技术中存在的车辆防碰撞系统无法避免外来碰撞的技术问题。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供的一种基于车载电控稀土永磁体的车辆防碰撞系统，所述车辆防碰撞系统包括控制模块和与所述控制模块通信连接的磁场产生系统，其中，所述磁场产生系统包括围绕车辆车身设置的稀土永磁体，所述控制模块连接碰撞信息预测模块，所述控制模块基于所述碰撞信息预测模块所预测的预发生碰撞的两车辆运动数据和预撞击位置信息驱动所述磁场产生系统开启并在所述预撞击位置处产生合适的磁场强度。

根据一种优选实施方式，所述车辆防碰撞系统还包括电子保护系统，所述电子保护系统用于保护车辆内电子元件免受所述磁场产生系统产生的强磁场的影响。

根据一种优选实施方式，所述车辆防碰撞系统还包括位置传感器模块，所述位置传感器模块与所述控制模块以及所述碰撞信息预测模块通信连接。

根据一种优选实施方式，所述位置传感器模块通过第一通信模块与所述控制模块进行通信连接。

根据一种优选实施方式，所述碰撞信息预测模块包括第二通信模块，所述碰撞信息预测模块通过所述第二通信模块与所述位置传感器模块和所述控制模块进行通信连接。

根据一种优选实施方式，所述碰撞信息预测模块还包括预测单元和计算单元，所述预测单元接收所述位置传感器模块所采集的本车和来车的运动数据，并基于所述运动数据预测车辆的预撞击位置；所述计算单元接收所述位置传感器模块所采集的本车和来车的运动数据并对所述运动数据与所述计算单元内部存储的数据库进行比较分析，判断两车之间的距离是否小于警报距离。

根据一种优选实施方式，所述碰撞信息预测模块还包括报警单元，当所述计算单元判断出两车之间的距离小于警报距离时，所述碰撞信息预测模块将所述计算单元所分析的两车之间的运动数据和所述预测单元所预测的预撞击位置信息发送至所述控制模块，所述控制模块连接所述报警单元。

根据一种优选实施方式，所述车辆防碰撞系统还包括制动系统，所述制动系统与所述控制模块通信连接，所述制动系统用于在两车距离小于安全距离时由所述控制模块控制车辆自动制动。

根据一种优选实施方式，所述位置传感器模块包括雷达传感器、激光测距传感器、红外传感器和/或GPS定位传感器。

根据一种优选实施方式，所述磁场产生系统还包括利用超级电容和电磁线圈组成的电磁体。

基于上述技术方案，本实用新型实施例的车辆防碰撞系统至少具有如下技术效果：

本实用新型提供的一种基于车载电控稀土永磁体的车辆防碰撞系统，所述车辆防碰撞系统包括控制模块和与所述控制模块通信连接的磁场产生系统，其中，所述磁场产生系统包括围绕车辆车身设置的稀土永磁体，所述控制模块连接碰撞信息预测模块，所述控制模块基于所述碰撞信息预测模块所预测的预发生碰撞的两车辆运动数据和预撞击位置信息驱动所述磁场产生系统开启并在所述预撞击位置处产生合适的磁场强度。本实用新型通过碰撞信息预测模块实时监测两车之间的运动数据，并且在碰撞信息预测模块监测到两车预发生碰撞时，将两车之间的运动数据和预碰撞位置发送至控制模块，控制模块基于碰撞信息预测模块发送的数据开启磁场产生系统，并使其在预撞击位置处产生合适的磁场强度，而且，在两车同时安装该防碰撞系统时，根据磁性同向相斥的原理，可以使得预发生碰撞的两车相对加速度减小，并产生微量位移，自主或辅助驾驶员使车辆主动避免外来车辆的刮蹭。本实用新型的车辆防碰撞系统能够应用于多种车型，也适用于中低端车辆，安装方便、成本低，具有广泛的应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的车辆防碰撞系统的框图；

图2是本实用新型的车辆防碰撞系统的一种优选实施方式的框图。

图中：10-控制模块；101-位置传感器模块；102-碰撞信息预测模块；103-磁场产生系统；104-电子保护系统；105-第一通信模块；106-制动系统；120-雷达传感器；121-激光测距传感器；122-红外传感器；123-GPS定位传感器；124-第二通信模块；125-计算单元；126-预测单元；127-报警单元。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

本实用新型提供了一种基于车载电控稀土永磁体的车辆防碰撞系统，如图1所示，图1示出了本实用新型的车辆防碰撞系统的框图。该系统包括控制模块10和与控制模块10通信连接的磁场产生系统103。磁场产生系统103包括围绕车辆车身设置的稀土永磁体，控制模块10连接碰撞信息预测模块102，控制模块10基于碰撞信息预测模块102所预测的预发生碰撞的两车辆运动数据和预撞击位置信息驱动磁场产生系统103开启并在预撞击位置处产生合适的磁场强度。控制模块10用于根据两车辆的预撞击位置和车辆的运动数据控制磁场产生系统103所产生磁场强度，对应撞击点最近的线圈和周围线圈为撞击原点，拟合撞击强度分布曲线，使得磁场强度以撞击点为原点逐级递减。从而得出合适的车辆控制参数，辅助驾驶员避险。本实用新型通过碰撞信息预测模块102实时监测车辆的运动数据，在两车预发生碰撞时，及时将信息发送至控制模块，以便控制模块驱动开启磁场产生系统使得两车之间产生相斥的磁场，降低车辆的加速度，且产生一定的移动位移，使得车辆主动避险。

优选地，磁场产生系统103还包括利用超级电容和电磁线圈组成的电磁体。本实用新型利用电磁体和稀土永磁体相结合形成强磁场激发和关闭电路。本申请采用有限元方法设计合适的稀土永磁体布置参数。本申请中所述的稀土永磁体优选为钕铁硼永磁体。

优选地，车辆防碰撞系统还包括电子保护系统104。电子保护系统104用于保护车辆内电子元件免受磁场产生系统103产生的强磁场的影响。优选地，电子保护系统104采用电控永磁优化电路，从而在磁场生产系统发出强磁场时，对车身内部以及车内乘客的电子设备进行保护，避免磁场干扰导致车辆内部电子设备无法使用的情况，避免影响车辆正常行驶。

优选地，车辆防碰撞系统还包括位置传感器模块101。位置传感器模块101与控制模块10以及碰撞信息预测模块102通信连接。优选地，位置传感器模块101包括雷达传感器120、激光测距传感器121、红外传感器122和/或GPS定位传感器123。位置传感器模块101基于雷达、激光、红外和GPS等距离感应器来收集本车和来车的运动数据，运动数据包括车身姿态、两车的相对速度和相对加速度等。

优选地，位置传感器模块101通过第一通信模块105与控制模块10进行通信连接。优选地，碰撞信息预测模块102包括第二通信模块124。碰撞信息预测模块102通过第二通信模块124与位置传感器模块101和控制模块10进行通信连接。所述的通信模块可以是无线通信模块或有线通信模块。

优选地，碰撞信息预测模块102还包括预测单元126和计算单元125。预测单元126用于接收位置传感器模块所采集的本车和来车的运动数据，并基于位置传感器模块101采集的本车和来车的运动数据预测车辆的预撞击位置。计算单元125也接收位置传感器模板所采集的本车和来车的运动数据，并对位置传感器模块101采集的本车和来车的运动数据与计算单元125内部存储的数据库进行比较分析，判断两车之间的距离是否小于报警距离。当计算单元125分析比较的本车和来车的运动数据小于警报距离时，碰撞信息预测模块102将车辆的运动数据和预撞击位置信息通过第二通信模块发送至控制模块10，由控制模块10控制磁场产生系统103基于车辆的数据产生相应的磁场。

优选地，碰撞信息预测模块102还包括报警单元127。优选地，报警单元127连接报警装置。当计算单元125所判断出两车的距离小于警报距离时，碰撞信息预测模块102将计算单元125所分析的两车之间的运动数据和预测单元126所预测的预撞击位置信息发送至控制模块10，控制模块10连接报警单元127。从而通过与报警单元连接报警装置，及时告知驾驶员预将发生的事故，以便驾驶员能够尽快做出反应。

优选地，车辆防碰撞系统还包括制动系统106。制动系统106与控制模块10通信连接。制动系统106用于在两车距离小于安全距离时由控制模块10控制进行车辆自动制动。本实施例中制动系统106可以是自动紧急制动系统，制动系统106与位置传感器模块相连接，本实施例中增加制动系统106可以起到辅助车辆制动的目的，在驾驶员未及时做出刹车反应时，控制模块10控制制动系统自动启动，使车辆进行自动制动。

本实用新型的车辆防碰撞系统采用了车载稀土永磁电磁技术，通过碰撞信息预测模块实时监测本车车辆和来车车辆之间的运动数据，及时作出是否发生碰撞的风险判断，在预发生碰撞时，通过控制模块及时开启磁场产生系统使得预撞击位置处产生合适强度的磁场，在两车均安装了本实用新型的车辆防碰撞系统时，通过产生的磁场的同性相斥的原理，使得预发生碰撞的两车之间发生位移偏移，降低其加速度，再结合报警装置和制动系统，主动使车辆避免发生刮蹭事故，从而有效地降低了车辆刮蹭事故的发生率。本实用新型的防碰撞系统安装方便、成本低，具有广泛的应用前景。

应当理解，本实用新型的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，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以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于车载电控稀土永磁体的车辆防碰撞系统，其特征在于，所述车辆防碰撞系统包括控制模块(10)和与所述控制模块(10)通信连接的磁场产生系统(103)，其中，所述磁场产生系统(103)包括围绕车辆车身设置的稀土永磁体，所述控制模块(10)连接碰撞信息预测模块(102)，所述控制模块(10)基于所述碰撞信息预测模块(102)所预测的预发生碰撞的两车辆运动数据和预撞击位置信息驱动所述磁场产生系统(103)开启并在所述预撞击位置处产生合适的磁场强度。

2.根据权利要求1所述的车辆防碰撞系统，其特征在于，所述车辆防碰撞系统还包括电子保护系统(104)，所述电子保护系统(104)用于保护车辆内电子元件免受所述磁场产生系统(103)产生的强磁场的影响。

3.根据权利要求2所述的车辆防碰撞系统，其特征在于，所述车辆防碰撞系统还包括位置传感器模块(101)，所述位置传感器模块(101)与所述控制模块(10)以及所述碰撞信息预测模块(102)通信连接。

4.根据权利要求3所述的车辆防碰撞系统，其特征在于，所述位置传感器模块(101)通过第一通信模块(105)与所述控制模块(10)进行通信连接。

5.根据权利要求3所述的车辆防碰撞系统，其特征在于，所述碰撞信息预测模块(102)包括第二通信模块(124)，所述碰撞信息预测模块(102)通过所述第二通信模块(124)与所述位置传感器模块(101)和所述控制模块(10)进行通信连接。

6.根据权利要求5所述的车辆防碰撞系统，其特征在于，所述碰撞信息预测模块(102)还包括预测单元(126)和计算单元(125)，所述预测单元(126)接收所述位置传感器模块(101)所采集的本车和来车的运动数据，并基于所述运动数据预测车辆的预撞击位置；所述计算单元(125)接收所述位置传感器模块(101)所采集的本车和来车的运动数据并对所述运动数据与所述计算单元(125)内部存储的数据库进行比较分析，判断两车之间的距离是否小于警报距离。

7.根据权利要求6所述的车辆防碰撞系统，其特征在于，所述碰撞信息预测模块(102)还包括报警单元(127)，当所述计算单元(125)判断出两车之间的距离小于警报距离时，所述碰撞信息预测模块(102)将所述计算单元(125)所分析的两车之间的运动数据和所述预测单元(126)所预测的预撞击位置信息发送至所述控制模块(10)，所述控制模块(10)连接所述报警单元(127)。

8.根据权利要求1所述的车辆防碰撞系统，其特征在于，所述车辆防碰撞系统还包括制动系统(106)，所述制动系统(106)与所述控制模块(10)通信连接，所述制动系统(106)用于在两车距离小于安全距离时由所述控制模块(10)控制车辆自动制动。

9.根据权利要求3所述的车辆防碰撞系统，其特征在于，所述位置传感器模块(101)包括雷达传感器(120)、激光测距传感器(121)、红外传感器(122)和/或GPS定位传感器(123)。

10.根据权利要求1所述的车辆防碰撞系统，其特征在于，所述磁场产生系统(103)还包括利用超级电容和电磁线圈组成的电磁体。