專利名稱：機(jī)動車防撞自動剎車裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及機(jī)動車附加安全裝置，特別是一種用于機(jī)動車路遇障礙時提前自動剎車減速和緊急制動的防撞自動剎車裝置。
背景技術(shù)：
目前公路交通日益繁忙，交通事故越來越多，其主要原因大多是由于剎車不及所造成。機(jī)動車的剎車是駕駛員操縱的，這就難免有反應(yīng)遲緩和判斷偏差，特別是當(dāng)路障突然出現(xiàn)時，駕駛員根本來不及反應(yīng)，悲劇就不可避免。為此，人們實用新型了瞬間自動充氣安全氣囊等保護(hù)人員的輔助裝備。但這些畢竟是在撞車后的措施。為了減少交通事故的發(fā)生，日前也相繼出現(xiàn)了一些機(jī)動車防撞剎車裝置。例如中國專利公告號為CN01242905.8的“一種汽車碰撞自動剎車裝置”，它是在汽車保險桿的前端安裝了一個前置桿和觸點開關(guān)，前置桿通過彈簧與汽車保險桿連接，當(dāng)前置桿碰上障礙物時，觸點開關(guān)接通強(qiáng)力電磁閥，電磁閥驅(qū)動剎車總泵動作將車剎住。很顯然，這種裝置是當(dāng)車碰到障礙物后才開始動作的，盡管此后可以將車剎住，但它已經(jīng)發(fā)生了碰撞。
比上述裝置有所進(jìn)步的中國專利公告號為CN94216367.2，名稱為“一種機(jī)動車自動剎車裝置”，其特征在于它是由蓄電池電源的輸出串接開關(guān)電路的輸入，開關(guān)電路的輸出并接二路感應(yīng)裝置電路的輸入，二路感應(yīng)裝置電路的輸出分別接二光電繼電器電路輸入，二光電繼電器電路的輸出分別接于提示系統(tǒng)電路輸入與剎車控制系統(tǒng)的輸入所構(gòu)成，剎車控制系統(tǒng)與油路控制踏板，剎車控制踏板及離合器控制踏板相連接。這種裝置的優(yōu)點在于當(dāng)車輛在高速行駛時遇有前方障礙物可提示司機(jī)注意，若司機(jī)未能反應(yīng)過來時可自動剎車。但是，這種裝置的缺點在于它的自動剎車系統(tǒng)的剎車指令單一，即在設(shè)定距離內(nèi)即行剎車，剎車力度沒有變化的可能，因此其可操作性差。
中國專利還公開了一種“機(jī)動車防撞系統(tǒng)”，公告號是CN1576123。它包含障礙物掃描機(jī)構(gòu)、信號發(fā)射與處理電路，配套運用的預(yù)測碰撞計算方法和自動剎車裝置，掃描器采用雙旋轉(zhuǎn)激光發(fā)射與接收掃描器。所述的雙旋轉(zhuǎn)是指激光發(fā)射信號既可在汽車行駛平面上旋轉(zhuǎn)又同時具備垂直面的扇形旋轉(zhuǎn)。發(fā)射的激光束同時在對平面和垂直扇面進(jìn)行掃描，無論路面或汽車上方一定方位角內(nèi)的障礙物均能被掃描到。反射回的信號經(jīng)系統(tǒng)處理后能準(zhǔn)確給出障礙物的方位、距離等參數(shù)，并能預(yù)測碰撞和自動實施剎車避撞控制。這種系統(tǒng)應(yīng)該說是一種較為先進(jìn)的技術(shù)，但是很顯然，其成本造價相對比較高。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種能面對路面障礙物的距離遠(yuǎn)近，準(zhǔn)確發(fā)出不同剎車指令的機(jī)動車防撞自動剎車裝置。
實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是機(jī)動車防撞自動剎車裝置，是由蓄電池、可調(diào)節(jié)的光電感應(yīng)裝置、車速反饋電路、中央控制器和剎車系統(tǒng)組成，整個裝置與車載電源連接。所述的車速反饋電路是一個速度表和一個與之串聯(lián)的電流感應(yīng)裝置組成；所述的中央控制器是由光電感應(yīng)接收器、光電繼電器信號處理系統(tǒng)和剎車指令電信號輸出系統(tǒng)組成；光電感應(yīng)裝置分別安裝在機(jī)動車的前下方和后下方，通過導(dǎo)線與蓄電池連接，并插接在中央控制器上，光電感應(yīng)裝置和車速反饋電路同時向中央控制器提供路面障礙物的距離和車速電信號，中央控制器向自動剎車系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的剎車指令。
上述的光電感應(yīng)裝置是一個長距離光電感應(yīng)頭。
上述的光電感應(yīng)裝置可以由兩個光電感應(yīng)頭并聯(lián)組成，一個是長距離感應(yīng)頭，一個是短距離應(yīng)急感應(yīng)頭。
本實用新型裝置的工作原理如下所述在車輛行駛過程中，當(dāng)車前下方的長距離感應(yīng)頭探知前方某處，例如8M處有障礙物時，光電感應(yīng)頭發(fā)現(xiàn)后即刻向中央控制器發(fā)出一個電信號，中央控制器接收器接收到該信號后，將其輸入給光電繼電器信號處理系統(tǒng)，光電繼電器信號處理系統(tǒng)將該信號和與此同時存在的車速電信號一并進(jìn)行處理，隨即變成一個剎車電信號指令數(shù)值傳輸給電磁機(jī)械剎車系統(tǒng)，剎車系統(tǒng)根據(jù)指令產(chǎn)生相應(yīng)數(shù)值的剎車力度。當(dāng)車輛與障礙物的距離到5M時，感應(yīng)頭又向中央控制器發(fā)出一個電信號，中央控制器將此時的感應(yīng)信號和車速電信號再次進(jìn)行處理，并向剎車系統(tǒng)輸出一個電信號，剎車系統(tǒng)根據(jù)電信號指令產(chǎn)生一個數(shù)值較大的剎車力度。當(dāng)車輛與障礙物的距離到3M、2M、1M時，感應(yīng)頭向中央控制器發(fā)出的電信號越來越強(qiáng)，中央控制器向剎車系統(tǒng)輸出的電信號也越來越大，剎車系統(tǒng)的剎車力度亦越來越大，直至設(shè)定距離為0.9M時，剎車力度達(dá)到最大。其實在感應(yīng)頭探知前方有障礙物時，自動剎車裝置就開始工作，車輛開始減速，直至完全制動，整個過程是一個連續(xù)的，無間斷的。
當(dāng)車輛在前方1M內(nèi)發(fā)現(xiàn)有障礙物突然出現(xiàn)時時，應(yīng)急感應(yīng)頭將電信號發(fā)送給中央控制器，中央控制器直接給剎車系統(tǒng)輸出最大的剎車電信號，剎車系統(tǒng)以最大的力度剎車。
無論前方障礙物依然存在還是消失，一段時間后，例如設(shè)定為10秒，該時間長短由人設(shè)定，通過調(diào)整中央控制器中的時間繼電器即可，中央控制器就解除剎車信號，車輛自動重新進(jìn)入上述程序。
倒車時，倒檔開關(guān)將車輛后下方的光電感應(yīng)頭與中央控制器自動接通，當(dāng)后方設(shè)定距離內(nèi)出現(xiàn)障礙物時，感應(yīng)頭向中央控制器發(fā)出電信號，中央控制器向剎車系統(tǒng)發(fā)出剎車指令，車輛逐漸剎車，直至設(shè)定距離為0.9M或0.5M時，剎車力度達(dá)到最大，車輛完全能夠在設(shè)定距離內(nèi)停住。
本實用新型的積極效果在于1.光電感應(yīng)裝置探知前方障礙物的距離是可以調(diào)節(jié)的，根據(jù)需要改變距離的設(shè)定數(shù)值。2.中央控制器能根據(jù)障礙物的遠(yuǎn)近和當(dāng)時的車速信號向剎車系統(tǒng)發(fā)出一個合適的剎車指令，在車輛距離障礙物越來越近車的運行過程中，自動剎車的力度也就越來越大，車輛實現(xiàn)的是逐步剎車減速，直至車輛運行到設(shè)定的最近限制距離前便能穩(wěn)穩(wěn)地停住。3.光電感應(yīng)裝置有短距離應(yīng)急感應(yīng)頭，它能及時向中央控制器提供一個緊急信號，中央控制器向剎車系統(tǒng)發(fā)出緊急制動指令，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)自動緊急剎車。4.該裝置的設(shè)計能夠充分保證車輛的正常前行和倒車，并且能夠在山路的彎道上自然減速。5.整體成本相對較低。


圖1是本實用新型機(jī)動車防撞自動剎車裝置各系統(tǒng)的連接示意圖；圖2是本實用新型裝置中央控制器的電路示意圖；圖3是本實用新型裝置中光電感應(yīng)頭距離障礙物的遠(yuǎn)近與其傳輸給中央控制器的電量關(guān)系示意圖；圖4是本實用新型裝置中車速表的車速與其傳輸給中央控制器的電量關(guān)系示意圖；圖5是本實用新型裝置中央控制器向剎車系統(tǒng)傳輸?shù)碾娦盘栯娏颗c剎車系統(tǒng)所產(chǎn)生的剎車力度關(guān)系示意圖。
圖中1.長距離光電感應(yīng)頭，2.短距離光電感應(yīng)頭，3.中央控制器，4.車速表，5.電流感應(yīng)裝置，6.蓄電池，7.電門總開關(guān)，8.電磁機(jī)械剎車泵，9.倒車燈開關(guān)，10.機(jī)械剎車踏板。
具體實施方式
下面結(jié)合說明書附圖對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述圖1也是本實用新型的一個實施例。從總體上來說，機(jī)動車防撞自動剎車裝置是由可調(diào)節(jié)的光電感應(yīng)裝置、車速反饋電路、中央控制器和剎車系統(tǒng)四部分組成。具體來說，光電感應(yīng)裝置是由兩個光電感應(yīng)頭并聯(lián)組成，一個是長距離感應(yīng)頭1，一個是短距離應(yīng)急感應(yīng)頭2，兩個感應(yīng)頭組合在一起；車速反饋電路是一個速度表4和一個與之串聯(lián)的電流感應(yīng)裝置5組成；中央控制器3是由光電感應(yīng)接收器A、光電繼電器信號處理系統(tǒng)B和剎車指令電信號輸出系統(tǒng)組成，如圖2所示；剎車系統(tǒng)是由電磁機(jī)械剎車泵和剎車片及其連接部件組成。
在圖1所示的實施例中，光電感應(yīng)裝置有四個，兩個為一組，一組安裝在機(jī)動車的前下方，一組安裝在機(jī)動車的后下方，每組中的兩個感應(yīng)裝置分別安裝在同一固定橫桿的兩端。安裝時應(yīng)使同一方向的兩個感應(yīng)裝置所形成的光束與其固定橫桿圍成一個三角形。這樣，感應(yīng)裝置不僅對正面的、較低的障礙物能夠準(zhǔn)確探知，而且還不會受到側(cè)面物體的影響，這一點是保證車輛正常運行的必要條件之一。上述每組感應(yīng)裝置都通過導(dǎo)線與蓄電池6連接，并插接在中央控制器3的接口上。
當(dāng)車輛啟動時，電門總開關(guān)7隨同車載電路一同打開；倒車時，倒車燈開關(guān)9自然將后下方的光電感應(yīng)裝置與中央控制器3導(dǎo)通。
在車輛行駛過程中，當(dāng)車前下方的長距離感應(yīng)頭探知前方某處有障礙物時，光電感應(yīng)裝置和車速反饋電路同時向中央控制器提供路面障礙物的距離和車速電信號，中央控制器3向自動剎車系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的剎車指令，電磁機(jī)械剎車泵8根據(jù)指令產(chǎn)生相應(yīng)數(shù)值的剎車力度。感應(yīng)頭探知前方最遠(yuǎn)處的距離設(shè)定是通過調(diào)整感應(yīng)頭電壓的大小來實現(xiàn)的。
圖3、圖4和圖5顯示出了自動剎車裝置各系統(tǒng)在整個運作過程中某一時刻的工作參數(shù)和電信號數(shù)值或指令數(shù)值。例如當(dāng)行駛速度為120KM/h的車輛發(fā)現(xiàn)前方8M處有障礙物時，長距離感應(yīng)頭1向中央控制器發(fā)出3V的電信號，中央控制器3的光電感應(yīng)接收器接收到該信號后，將其輸入給光電繼電器信號處理系統(tǒng)，光電繼電器信號處理系統(tǒng)將該信號和與此同時存在的3mA車速電信號一并進(jìn)行處理，隨即變成3A的剎車電信號指令傳輸給剎車系統(tǒng)，剎車系統(tǒng)根據(jù)該指令使電磁機(jī)械剎車泵8產(chǎn)生數(shù)值為5Kg的剎車力度推動機(jī)械剎車踏板10。當(dāng)車輛與障礙物的距離到5M時，感應(yīng)頭1向中央控制器發(fā)出7V的電信號，此時車速已降至90KM/h，車速電信號為8mA中央控制器3的光電繼電器信號處理系統(tǒng)將該組信號進(jìn)行處理，隨即變成9A的剎車電信號指令傳輸給剎車系統(tǒng)，剎車系統(tǒng)根據(jù)該指令使電磁機(jī)械剎車泵8產(chǎn)生7Kg的剎車力度推動機(jī)械剎車踏板10。這樣，當(dāng)車輛與障礙物的距離越來越近時，感應(yīng)頭向中央控制器發(fā)出的電信號越來越強(qiáng)，中央控制器向剎車系統(tǒng)輸出的電信號也越來越大，剎車系統(tǒng)的剎車力度亦越來越大，直至設(shè)定距離為0.9M或0.5M時，剎車力度達(dá)到最大。上述整個過程是一個連續(xù)的，無間斷的。這也是保證車輛正常運行的一個必要條件。
在車輛運行過程中，隨著前方障礙物的遠(yuǎn)離或消失，剎車電信號也就隨著減小或撤消。
由于前方障礙物的存在而使車輛完全制動，在此狀況下，無論障礙物依然存在或是消失，3秒或5秒、10、15秒后，該時間通過中央控制器中的時間繼電器可以調(diào)節(jié)設(shè)定，中央控制器3就解除剎車信號，此時，時間繼電器導(dǎo)通，中央控制器中的剎車?yán)^電器解除剎車壓力，車輛自動重新進(jìn)入上述程序。若前方是固定障礙物，車輛可以采取倒車，讓開障礙物。這又是保證車輛正常運行的一個必要條件。
在本實施例中，電磁機(jī)械剎車泵8與機(jī)械剎車踏板10連接，必要時，踩動剎車踏板10，不會影響車的制動。
權(quán)利要求1.一種機(jī)動車防撞自動剎車裝置，其特征是由蓄電池、可調(diào)節(jié)的光電感應(yīng)裝置、車速反饋電路、中央控制器和剎車系統(tǒng)組成，整個裝置與車載電源連接；所述的車速反饋電路是一個速度表和一個與之串聯(lián)的電流感應(yīng)裝置組成；所述的中央控制器是由光電感應(yīng)接收器、光電繼電器信號處理系統(tǒng)和剎車指令電信號輸出系統(tǒng)組成；光電感應(yīng)裝置分別安裝在機(jī)動車的前下方和后下方，通過導(dǎo)線與蓄電池連接，并插接在中央控制器上。
2.按照權(quán)利要求1所述的機(jī)動車防撞自動剎車裝置，其特征在于所述的光電感應(yīng)裝置是一個長距離光電感應(yīng)頭。
3.按照權(quán)利要求1所述的機(jī)動車防撞自動剎車裝置，其特征在于所述的光電感應(yīng)裝置可以由兩個光電感應(yīng)頭并聯(lián)組成，一個是長距離感應(yīng)頭，一個是短距離應(yīng)急感應(yīng)頭。
專利摘要本實用新型公開了一種機(jī)動車防撞自動剎車裝置，是由蓄電池、可調(diào)節(jié)的光電感應(yīng)裝置、車速反饋電路、中央控制器和剎車系統(tǒng)組成。中央控制器是由光電感應(yīng)接收器、光電繼電器信號處理系統(tǒng)和剎車指令電信號輸出系統(tǒng)組成。光電感應(yīng)裝置和車速反饋電路同時向中央控制器提供障礙物的距離和車速電信號，中央控制器向自動剎車系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的剎車指令。本實用新型的積極效果在于當(dāng)發(fā)現(xiàn)前方障礙物時，中央控制器能根據(jù)障礙物的遠(yuǎn)近和當(dāng)時的車速向剎車系統(tǒng)發(fā)出一個合適的剎車指令，逐步剎車減速，直至車輛運行到設(shè)定的最近限制距離前停穩(wěn)。本實用新型還能夠自動緊急剎車和倒車防撞；整體成本相對較低。
文檔編號B60T7/12GK2873589SQ20052007974
公開日2007年2月28日 申請日期2005年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月17日
發(fā)明者李忠林 申請人:李忠林