CN213354445U - 一种机场场道车辆防碰撞自动制动系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及防碰撞技术领域，特别涉及一种机场场道车辆防碰撞自动制动系统。本系统包括依次相连的信息采集单元，主控单元，制动系统，电源，主控开关；所述信息采集单元包括毫米波雷达传感器和信号处理IC；信号处理IC与毫米波雷达传感器电性相连；所述主控单元包括控制芯片系统，所述控制芯片集成有车辆巡航ACC模块，辅助提醒LKAS模块，自动制动AEBS模块；所述主控单元分别与工作状态LED，紧急制动状态LED，蜂鸣报警器电性相连；所述制动系统为电磁气动系统，用于车辆制动；本系统报警及制动响应速度快，毫米波雷达传感器探测精度高、距离远、稳定性高，具有穿透烟、雾、灰尘的能力，可以实现全天候、全天时的应用。
Description
技术领域
本实用新型涉及受保护物体防碰撞技术领域，特别涉及一种机场场道车辆防碰撞自动制动系统。
背景技术
近年来，随着我国经济高速发展，国家十四五规划明确指出，重点扶持发展航空航天高端制造业务，特别是随着航空低飞区的开禁，通用航空机场建设将呈现快速增长态势，机场保障车场务与日剧增。场道车辆防碰撞自动制动系统可以辅助司机保护受保护物体，如飞机、机场工作人员、机场场务保障车辆、以及其他重要设施设备等，适合机场及特种道面推广使用。
实用新型内容
本实用新型为了弥补现有技术的不足，提供了一种机场场道车辆防碰撞自动制动系统，可以实现报警输出和控制车辆紧急制动，辅助解决在驾驶人员观察不细致、注意力不集中等紧急状态下得安全风险。
为了解决以上技术问题，本实用新型采取的技术方案为：采用毫米波雷达传感器收集信息，通过主控单元将采集的信息进行处理，实现报警输出和启动电磁气动系统控制车辆紧急制动；本系统报警及制动响应速度快，毫米波雷达传感器探测精度高、距离远、稳定性高，具有穿透烟、雾、灰尘的能力，可以实现全天候、全天时的应用。
本实用新型是通过如下技术方案实现的：
一种机场场道车辆防碰撞自动制动系统，包括依次相连的信息采集单元，主控单元，制动系统，电源，主控开关；所述信息采集单元包括N个毫米波雷达传感器和信号处理IC，毫米波雷达传感器达分别安装于车辆前端和车辆后端；信号处理IC与毫米波雷达传感器电性相连，信号处理IC接收毫米波雷达传感器的信号，并将输出信号传给主控单元；毫米波雷达传感器用于采集车辆前后方障碍物信息，包括距离、高度等信息，毫米波雷达传感器将信息传送至信号处理IC，信号处理IC将输出信号传给主控单元，由主控单元的车辆巡航ACC模块进行接收；
所述主控单元包括主控芯片处理系统，所述主控芯片处理系统集成有车辆巡航ACC模块，辅助提醒LKAS模块，自动制动AEBS模块；所述主控单元分别与工作状态LED，紧急制动状态 LED，蜂鸣报警器电性相连；所述制动系统为电磁气动系统，电磁气动系统接收主控单元传递的信号，用于车辆制动；所述电源与主控开关电性连接，所述主控开关分别与蜂鸣报警器、制动系统电性连接，电源为蜂鸣报警器、制动系统供电，供电电压为5-48V；所述主控开关还连接有变压电路，变压电路分别与主控单元、工作状态LED、紧急制动状态LED电性连接，变压电路将电源5-48V电压降至5V电压，为主控单元、工作状态LED、紧急制动状态LED供电。
其中，所述毫米波雷达传感器为n个，n≥4，所述毫米波雷达传感器分别安装于车辆驾驶室前部和车辆尾部。
进一步，车辆前部安装2-N个所述毫米波雷达传感器，位于车辆前保险杠处安装一个毫米波雷达传感器，前风挡下部或者左反光镜固定杆安装一个毫米波雷达传感器，车辆顶部或者右反光镜固定杆安装一个毫米波雷达传感器；车辆尾部安装2-N个毫米波雷达传感器。
其中，优选方案，毫米波雷达传感器为79Ghz毫米波雷达传感器。
其中，信号处理IC与车辆巡航ACC模块电性连接，车辆巡航ACC模块用于接收信号处理 IC，并将采集的信号处理后发送给主控芯片处理系统。
其中，辅助提醒LKAS模块分别于工作状态LED，紧急制动状态LED电性连接。
其中，自动制动AEBS模块与制动系统电性连接。
本实用新型电源采用5-48V宽电压设计，满足不同车辆使用车载电源，电源接口为ACC和零线，在不触发紧急制动的情况下，系统功耗不超过20W-150W，紧急制动启动后总功耗不超 20W-150W，且功耗可调；本实用新型通过毫米波雷达传感器采集数据，将毫米波雷达传感器识别宽度(车辆宽度)设定为2-3米，即可识别毫米波雷达传感器左右各1.5米的空间内的障碍物；毫米波雷达传感器采集的信号由信号处理IC处理后输入给主控单元的车辆巡航 ACC模块，由主控单元计算后发出指令，当系统正常工作时，工作状态LED亮起；当主控单元计算车辆处于稳定运行时，工作状态LED亮起，紧急制动状态LED不亮；
车辆前进时，当毫米波雷达传感器检测到距车辆前方(如50米处根据场景需求可调距离) 发现有飞机、人员等受保护体时，主控单元发出指令，由辅助提醒LKAS模块控制紧急制动状态LED亮起，并且蜂鸣报警器响起；此时提醒驾驶人员前方有受保护物体，驾驶员可以进行制动操作或者改变路线避让受保护物体；车辆前进时，当毫米波雷达传感器检测到车辆靠近受保护物体(如5米)时，系统启动紧急制动功能，主控单元发出指令，由自动制动 AEBS模块控制电磁气动系统对车辆进行制动；紧急制动功能启动后不会自动解除，车辆始终处于制动状态，驾驶人员需要对车辆断电或关闭系统主控开关后，系统中断主控单元发给电磁气动系统的信号，此时电磁气动系统解除车辆刹车系统，驾驶员方可把车辆驶离该“不安全区域”；
车辆后退时，当毫米波雷达传感器检测到车辆后方(如5米处根据场景可调距离)有飞机、人员等受保护体时，主控单元发出指令，由辅助提醒LKAS模块控制紧急制动状态LED亮起，并且蜂鸣报警器响起；此时提醒驾驶人员前方有受保护物体，驾驶员可以进行制动操作或者改变路线避让受保护物体；车辆后退时，当毫米波雷达传感器检测到车辆后有受保护物体(如2米时)，系统启动紧急制动功能，主控单元发出指令，由自动制动AEBS模块控制电磁气动系统对车辆进行制动；紧急制动功能启动后不会自动解除，车辆始终处于制动状态，驾驶人员需要对车辆断电或关闭系统主控开关后，系统中断主控单元发给电磁气动系统的信号，此时电磁气动系统解除车辆刹车系统，驾驶员方可把车辆驶离该“不安全区域”；
本实用新型的有益效果是：通过主控单元将采集的信息进行处理，实现报警输出和启动电磁气动系统控制车辆紧急制动；本系统报警及制动响应速度快，毫米波雷达传感器探测精度高、距离远、稳定性高，具有穿透烟、雾、灰尘的能力，可以实现全天候、全天时的应用。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
图1：本实用新型的电子元器件连接图。
图2：本实用新型的毫米波雷达传感器安装示意图。
其中：1、信息采集单元，2、主控单元，3、制动系统，4、电源，5、主控开关，6、工作状态LED，7、紧急制动状态LED，8、蜂鸣报警器，9、变压电路，11、毫米波雷达传感器， 12、信号处理IC，21车辆巡航ACC模块，22辅助提醒LKAS模块，23自动制动AEBS模块。
具体实施方式
如附图所示，为本实用新型的一种具体实施方式。
本实施例参照机动车安全技术条件标准GB7258-2017，该标准中规定，满载车辆初速度为 30Km/h时的制动距离不大于10m。按照飞机场道车辆速度不高于15Km/h的要求，车辆前进时，本系统的紧急制动距离设计为距驾驶室前方5米(可调)，报警距离为20米(可调)，车辆后退时，本系统的紧急制动距离设计为距车辆尾部2米(可调)，报警距离为5米(可调)。
该实施例中，本系统包括依次相连的信息采集单元1，主控单元2，制动系统3，电源4，主控开关5；电源4分别为信息采集单元1，主控单元2，制动系统3供电；
信息采集单元1包括毫米波雷达传感器11和信号处理IC12，毫米波雷达传感器11达分别安装于车辆前端和车辆后端；本实施例采用8个毫米波雷达传感器11，车辆前端安装4个，车辆后端安装4个；车辆前部：以车辆前部左右居中，距地面700mm左右的保险杠位置安装一颗毫米波雷达传感器11；于前风挡下部距地面1200mm处安装一个毫米波雷达传感器11，车辆顶部并排安装两个毫米波雷达传感器；车辆尾部安装4个毫米波雷达传感器。上述两颗毫米波雷达传感器11均不做俯仰角调整；车辆顶部并排安装两颗毫米波雷达传感器11，其中一颗可适度将俯仰角向上调整1-2度，另一颗可将俯仰角向下调整5度，安装后可以保证紧急制动时(即距车辆驾驶室前5米处)，车辆前部距地面400mm以上，高度 2.7m、宽度2.6m处于可监控范围内。
车辆后部：以车辆后部左右居中，距地面约700mm，1250mm，1800mm，2300mm处安装共四颗毫米波雷达传感器11，安装后可以保证紧急制动时(即距车辆车尾2米处)，车辆前部距地面400mm以上，高度2.8m、宽度2.6m处于可监控范围内。
考虑到车型、运行特性以及实际用户需求，本申请毫米波雷达传感器11选用泉航航空科技QH-02型79Ghz毫米波雷达传感器11，毫米波雷达传感器11宽度设定为2-3米，即可识别毫米波雷达传感器11左右各1.5米的空间内的障碍物。
信号处理IC12与毫米波雷达传感器11电性相连，信号处理IC12接收毫米波雷达传感器11 的中频信号，并将输出信号传给主控单元2；毫米波雷达传感器11用于采集车辆前后方障碍物信息，包括距离、高度等信息，毫米波雷达传感器11将信息传送至信号处理IC12，信号处理IC12将输出信号传给主控单元2，由主控单元2的车辆巡航ACC模块21进行接收；主控单元2包括主控芯片处理系统，采用单片微波集成电路(MMIC)作为主控芯片处理系统，其具有六个通道，包括四个接收器和两个发射器，并集成了微控制器单元(MCU)和数字信号处理器(DSP)；主控芯片处理系统还集成有车辆巡航ACC模块21，辅助提醒LKAS模块22，自动制动AEBS模块23；所述主控单元2分别与工作状态LED6，紧急制动状态 LED7，蜂鸣报警器8电性相连。
所述制动系统3为电磁气动系统，电磁气动系统接收主控单元2传递的信号，用于车辆制动；所述电源4与主控开关5电性连接，所述主控开关5分别与蜂鸣报警器8、制动系统3 电性连接，电源4为蜂鸣报警器8、制动系统3供电，供电电压为5-48V；所述主控开关5 还连接有变压电路9，变压电路9分别与主控单元2、工作状态LED6、紧急制动状态LED7 电性连接，变压电路9将电源424V电压降至5V，为主控单元2、工作状态LED6、紧急制动状态LED7供电。
其中，信号处理IC12与车辆巡航ACC模块21电性连接，车辆巡航ACC模块21用于接收信号处理IC12，并将采集的信号处理后发送给主控芯片处理系统。
其中，辅助提醒LKAS模块22分别于工作状态LED6，紧急制动状态LED7电性连接。
其中，自动制动AEBS模块23与制动系统3电性连接；本系统制动系统3采用电磁气动系统，安装于汽车刹车装置上，主控单元2给电磁气动系统一个电信号，启动电磁气动系统，电磁气动系统给出一个力矩通过气动系统实现紧急刹车。
本实用新型电源4采用5-48V宽电压设计，满足不同车辆使用车载电源4，电源4接口为 ACC和零线，在不触发紧急制动的情况下，系统功耗不超过20-150W，紧急制动启动后总功耗20-150W，且功耗可调；本实用新型通过毫米波雷达传感器11采集数据，毫米波雷达传感器11采集的信号由信号处理IC12处理后输入给主控单元2的车辆巡航ACC模块21，由主控单元2计算后发出指令，当系统正常工作时，工作状态LED6亮起；当主控单元2计算车辆处于稳定运行时，工作状态LED6亮起，紧急制动状态LED7不亮；
车辆前进时，当毫米波雷达传感器11检测到距车辆前方20米处发现有飞机、人员等受保护体时，主控单元2发出指令，由辅助提醒LKAS模块22控制紧急制动状态LED7亮起，并且蜂鸣报警器8响起；此时提醒驾驶人员前方有受保护物体，驾驶员可以进行制动操作或者改变路线避让受保护物体；车辆前进时，当毫米波雷达传感器11检测到车辆距受保护物体5 米时，系统启动紧急制动功能，主控单元2发出指令，由自动制动AEBS模块23控制电磁气动系统对车辆进行制定；紧急制动功能启动后不会自动解除，车辆始终处于制动状态，驾驶人员需要对车辆断电或关闭系统主控开关5后，系统中断主控单元2发给电磁气动系统的信号，此时电磁气动系统解除车辆刹车系统，驾驶员方可把车辆驶离该“不安全区域”；
当车辆行驶速度为15Km/h时，可以设定距保护物体20m报警，距保护物体5m进行制动，司机制动反应时间约为3.6s，当车辆行驶速度为30Km/h时，可以设定距保护物体50m报警，距保护物体12m进行制动，司机制动反应时间约为4.8s。
车辆后退时，当毫米波雷达传感器11检测到距车辆后方5米处发现有飞机、人员等受保护体时，主控单元2发出指令，由辅助提醒LKAS模块22控制紧急制动状态LED7亮起，并且蜂鸣报警器8响起；此时提醒驾驶人员前方有受保护物体，驾驶员可以进行制动操作或者改变路线避让受保护物体；车辆后退时，当毫米波雷达传感器11检测到车辆距受保护物体2米时，系统启动紧急制动功能，主控单元2发出指令，由自动制动AEBS模块23控制电磁气动系统对车辆进行制定；紧急制动功能启动后不会自动解除，车辆始终处于制动状态，驾驶人员需要对车辆断电或关闭系统主控开关5后，系统中断主控单元2发给电磁气动系统的信号，此时电磁气动系统解除车辆刹车系统，驾驶员方可把车辆驶离该“不安全区域”。
上面以举例方式对本实用新型进行了说明，但本实用新型不限于上述具体实施例，凡基于本实用新型所做的任何改动或变型均属于本实用新型要求保护的范围。
Claims (7)
1.一种机场场道车辆防碰撞自动制动系统，包括依次相连的信息采集单元，主控单元，制动系统，电源，主控开关；所述信息采集单元包括N个毫米波雷达传感器和信号处理IC，毫米波雷达传感器达分别安装于车辆前端和车辆后端；信号处理IC与毫米波雷达传感器电性相连，信号处理IC接收毫米波雷达传感器的信号，并将输出信号传给主控单元；所述主控单元包括主控芯片处理系统，所述主控芯片处理系统集成有车辆巡航ACC模块，辅助提醒LKAS模块，自动制动AEBS模块；所述主控单元分别与工作状态LED，紧急制动状态LED，蜂鸣报警器电性相连；所述制动系统为电磁气动系统，电磁气动系统接收主控单元传递的信号，用于车辆制动；所述电源与主控开关电性连接，所述主控开关分别与蜂鸣报警器、制动系统电性连接，电源为蜂鸣报警器、制动系统供电；所述主控开关还连接有变压电路，变压电路分别与主控单元、工作状态LED、紧急制动状态LED电性连接，为主控单元、工作状态LED、紧急制动状态LED供电。
2.根据权利要求1所述的机场场道车辆防碰撞自动制动系统，其特征在于：所述毫米波雷达传感器为n个，n≥4，所述毫米波雷达传感器分别安装于车辆驾驶室前部和车辆尾部。
3.根据权利要求1所述的机场场道车辆防碰撞自动制动系统，其特征在于：车辆前部安装2-N个所述毫米波雷达传感器，位于车辆前保险杠处安装一个毫米波雷达传感器，前风挡下部或者左反光镜固定杆安装一个毫米波雷达传感器，车辆顶部或者右反光镜固定杆安装一个毫米波雷达传感器；车辆尾部安装2-N个毫米波雷达传感器。
4.根据权利要求1所述的机场场道车辆防碰撞自动制动系统，其特征在于：所述毫米波雷达传感器为79Ghz毫米波雷达传感器。
5.根据权利要求1所述的机场场道车辆防碰撞自动制动系统，其特征在于：所述信号处理IC与车辆巡航ACC模块电性连接，车辆巡航ACC模块用于接收信号处理IC，并将采集的信号处理后发送给主控芯片处理系统。
6.根据权利要求1所述的机场场道车辆防碰撞自动制动系统，其特征在于：所述辅助提醒LKAS模块分别于工作状态LED，紧急制动状态LED电性连接。
7.根据权利要求1所述的机场场道车辆防碰撞自动制动系统，其特征在于：所述自动制动AEBS模块与制动系统电性连接。
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| CN202022514081.0U CN213354445U (zh) | 2020-11-03 | 2020-11-03 | 一种机场场道车辆防碰撞自动制动系统 |
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| CN202022514081.0U CN213354445U (zh) | 2020-11-03 | 2020-11-03 | 一种机场场道车辆防碰撞自动制动系统 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113470443A (zh) * | 2021-07-03 | 2021-10-01 | 中国飞机强度研究所 | 一种机场地面设备防碰撞预警控制装置 |
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2020
- 2020-11-03 CN CN202022514081.0U patent/CN213354445U/zh active Active
Cited By (2)
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| CN113470443A (zh) * | 2021-07-03 | 2021-10-01 | 中国飞机强度研究所 | 一种机场地面设备防碰撞预警控制装置 |
| CN113470443B (zh) * | 2021-07-03 | 2023-02-28 | 中国飞机强度研究所 | 一种机场地面设备防碰撞预警控制装置 |
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