本發(fā)明涉及商用車的主動(dòng)安全，用于商用車在行駛過(guò)程中保護(hù)行人和車輛的防撞機(jī)構(gòu)。

技術(shù)背景：

世界范圍內(nèi)，每年有超過(guò)50萬(wàn)人死于交通事故，1000萬(wàn)人受傷于交通事故中，平均每分鐘就至少有一人死于交通事故，并且隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，商用車的產(chǎn)量和保有量不斷增加，而公路發(fā)展、交通管理卻相對(duì)落后，導(dǎo)致交通事故發(fā)生率逐年攀升，其中商用車的追尾事故占了很大比例；商用車尤其是貨車，其車身高度較高，車身長(zhǎng)度較長(zhǎng)，而乘用車車身高度相對(duì)較低，在行駛時(shí)發(fā)生追尾事故，乘用車極易鉆入商用車底部產(chǎn)生嚴(yán)重的后果，即使加裝普通的防護(hù)裝置，也很難實(shí)現(xiàn)不同位置撞擊產(chǎn)生最大的防護(hù)效果；與此同時(shí)，由于商用車尾部對(duì)駕駛員的盲區(qū)較大，在行駛時(shí)對(duì)行人和建筑物的碰撞也時(shí)有發(fā)生，而目前商用車的防撞裝置還一直使用被動(dòng)安全的防撞結(jié)構(gòu)。鑒于此，開(kāi)發(fā)一種商用車的主動(dòng)安全裝置勢(shì)在必行。

商用車防撞機(jī)構(gòu)有很多種，但目前國(guó)內(nèi)外公開(kāi)的專利多數(shù)為被動(dòng)安全的防撞裝置。專利CN 205524103 U在重型車尾部加裝一個(gè)保險(xiǎn)杠的方式進(jìn)行緩沖撞擊，目的在于防止小型車鉆入重型車尾部，既可防止發(fā)生小型車鉆入重型車尾部造成嚴(yán)重的人員和車輛損失，又可緩沖撞擊降低碰撞的強(qiáng)度。該專利的想法較好，屬于被動(dòng)安全的范疇，本人對(duì)商用車發(fā)生追尾事故的分析和對(duì)商用車事故的總結(jié)，提出一種商用車主動(dòng)安全的防碰撞機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)主要目的在于在各種路況下采用四種駕駛模式的方式來(lái)對(duì)車輛的行駛狀況作出監(jiān)測(cè)，并對(duì)可能發(fā)生的事故作出分析，主動(dòng)控制防撞機(jī)構(gòu)的剛度和阻尼參數(shù)來(lái)降低碰撞的危害，實(shí)現(xiàn)多角度對(duì)行人尤其兒童、車輛進(jìn)行保護(hù)，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)駕駛員尾部無(wú)盲區(qū)倒車和轉(zhuǎn)向行駛，可大大降低對(duì)行人和建筑物的碰撞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種應(yīng)用于商用車保護(hù)行人和車輛的防撞機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)主動(dòng)降低碰撞對(duì)行人和車輛的損傷，并且為商用車提供了更安全的駕駛環(huán)境。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種多角度保護(hù)行人和車輛的商用車主動(dòng)控制防撞機(jī)構(gòu)，其特征在于包括磁流變液阻尼器、電控彈簧、機(jī)械彈簧、防撞梁、單片機(jī)電控系統(tǒng)、雷達(dá)系統(tǒng)、攝像頭、可滑動(dòng)的尾部橫梁；其中磁流變液阻尼器與電控彈簧相連接，在工作中相互配合；防撞梁用來(lái)接受外界撞擊；單片機(jī)電控系統(tǒng)用來(lái)接收所述雷達(dá)和攝像頭采集的有效行人和車輛信息進(jìn)而控制所述磁流變液阻尼器的阻尼和電控彈簧的剛度；可滑動(dòng)的尾部橫梁用來(lái)安裝彈簧并承受載荷。

技術(shù)方案中所述的使用兩個(gè)可以實(shí)現(xiàn)多自由度調(diào)節(jié)的磁流變液阻尼器和兩個(gè)與磁流變液阻尼器配合使用的電控彈簧，其中兩個(gè)電控彈簧橫向左右對(duì)稱嵌入尾部橫梁，其一端固定于尾部橫梁的內(nèi)部，另一端與滑輪鉸接，滑輪同時(shí)與磁流變液阻尼器的一端鉸接，實(shí)現(xiàn)二者的配合使用，這樣防撞機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)多角度防撞功能，在發(fā)生不同角度碰撞時(shí)，可產(chǎn)生不同的防撞效果；當(dāng)發(fā)生碰撞時(shí)，電控彈簧被壓縮距離小于30毫米的過(guò)程中其剛度最小，阻尼器阻尼最大，當(dāng)電控彈簧壓縮距離大于或等于30毫米時(shí)，電控彈簧開(kāi)始逐漸增大其剛度，阻尼器開(kāi)始逐漸減小其阻尼，這樣可實(shí)現(xiàn)阻尼器受力的角度的快速變化使得所述電控彈簧向壓縮方向移動(dòng)，延長(zhǎng)強(qiáng)烈撞擊時(shí)間。

技術(shù)方案中所述的防撞梁為內(nèi)部為剛性結(jié)構(gòu)，在其外表面附有橡膠材料，其內(nèi)側(cè)上端中點(diǎn)處固定安裝所述機(jī)械彈簧，可使防撞梁多方向移動(dòng)，同時(shí)機(jī)械彈簧可以降低機(jī)構(gòu)的成本；下端設(shè)置有兩鉸接支座，用鉸鏈連接磁流液變阻尼器，防撞梁外側(cè)用來(lái)安裝攝像頭和雷達(dá)。

技術(shù)方案中所述的可滑動(dòng)的尾部橫梁兩端均有一段滑軌，兩端結(jié)構(gòu)對(duì)稱，左端和右端兩電控彈簧分別嵌入滑軌，可橫向運(yùn)動(dòng)。

技術(shù)方案中所述的采用三個(gè)攝像頭，分別安裝于防撞梁外側(cè)的三個(gè)不同位置，其中一個(gè)安裝于防撞梁中間位置附近，另外兩個(gè)分別安裝于防撞梁的左、右兩端，且三個(gè)安裝位置水平共線；在汽車行駛過(guò)程中，可以分別采集尾部左側(cè)、尾部中間和尾部右側(cè)的車輛、行人和建筑物信息，并將此信息傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)電控系統(tǒng)，同時(shí)這三個(gè)攝像頭也可以實(shí)現(xiàn)將車輛尾部左側(cè)、尾部中間和尾部右側(cè)三個(gè)主要影響駕駛員駕駛視野的實(shí)時(shí)畫(huà)面?zhèn)鬏數(shù)今{駛室，消除商用車尾部的盲區(qū)，使得駕駛員在倒車或轉(zhuǎn)彎時(shí)，避免了對(duì)行人尤其是兒童以及其他車輛的碰撞。

技術(shù)方案中所述的采用1個(gè)雷達(dá)，安轉(zhuǎn)于防撞梁外側(cè)的中間位置，其作用主要用來(lái)在車輛行駛時(shí)測(cè)量尾部車輛與該車的距離和相對(duì)速度，該雷達(dá)得到的數(shù)據(jù)只需要作為控制攝像頭開(kāi)關(guān)、電控彈簧剛度和磁流變液阻尼器阻尼大小的依據(jù)，無(wú)需傳輸?shù)今{駛室。

技術(shù)方案中所述的雷達(dá)和攝像頭配合使用，分為四種工作模式，分別是高速公路行駛工作模式、國(guó)道或省道的工作模式、城市或鄉(xiāng)村等較為復(fù)雜路況的工作模式、倒車的工作模式；當(dāng)處于高速公路行駛模式時(shí)，雷達(dá)測(cè)出后車距該車尾部小于或等于3米時(shí)，且相對(duì)車速大于或等于20公里/小時(shí)，攝像頭才開(kāi)始工作，否則攝像頭不工作，可以減少車輛電能的損耗；當(dāng)處于國(guó)道或省道行駛模式時(shí)，車速相對(duì)高速行駛時(shí)較低，雷達(dá)測(cè)出后車距該車尾部小于或等于2米時(shí)，且相對(duì)車速大于或等于10公里/小時(shí)時(shí)，攝像頭才開(kāi)始工作，否則攝像頭不工作，這樣更有利于汽車節(jié)能；當(dāng)處于城市或鄉(xiāng)村模式時(shí)，由于路況較為復(fù)雜，雷達(dá)和攝像頭全部開(kāi)啟，并且將攝像頭采集的畫(huà)面?zhèn)鞯今{駛時(shí)以供駕駛員參考，避免撞傷行人或撞擊到自行車或其他車輛；當(dāng)處于倒車工作模式時(shí)，攝像頭和雷達(dá)全部打開(kāi)，用于保護(hù)行人、車輛和建筑物。

技術(shù)方案中所述的3個(gè)攝像頭采集該車尾部不同位置的車輛信息，在3種模式下當(dāng)雷達(dá)測(cè)出后車與前車車距小于或等于1米時(shí)，根據(jù)各個(gè)攝像頭所采集到尾部車輛面積的大小來(lái)判斷尾部車輛的位置，當(dāng)即將追尾的車輛位于商用車尾部中間位置時(shí)，控制左右兩電控彈簧和阻尼器剛度和阻尼大小一致；當(dāng)即將追尾的的車輛位于商用車尾部的左側(cè)時(shí)，左側(cè)彈簧剛度和阻尼器阻尼由小到大隨碰撞開(kāi)始到迅速增大，而右側(cè)彈簧剛度和阻尼器的阻尼大小一直保持最大值，這樣可以有效提高左側(cè)碰撞的緩沖效果，降低碰撞的危害；當(dāng)即將追尾的的車輛位于商用車尾部的右側(cè)時(shí)，右側(cè)彈簧剛度和阻尼器阻尼由小到大隨碰撞開(kāi)始到迅速增大，而左側(cè)彈簧剛度和阻尼器的阻尼大小一直保持最大值，這樣可以有效提高右側(cè)碰撞的緩沖效果，降低碰撞的危害；此時(shí)左右兩端的電控彈簧和阻尼器的剛度和阻尼大小不一致。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

1，現(xiàn)有的商用車防撞機(jī)構(gòu)只能靠防撞材料或結(jié)構(gòu)的吸能來(lái)緩減撞擊，本發(fā)明采用彈簧加阻尼器來(lái)吸收撞擊能量緩沖撞擊強(qiáng)度，而且可以實(shí)現(xiàn)左、中、右三個(gè)位置追尾的主動(dòng)控制，充分利用材料吸能的優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，還將彈簧和阻尼器應(yīng)用到該裝置中；于此同時(shí)，由于碰撞發(fā)生的隨機(jī)性，在不同位置撞擊時(shí)，各個(gè)彈簧阻尼器協(xié)同作用，將撞擊對(duì)車輛的傷害降到最低，也可有力的保護(hù)商用車對(duì)行人和建筑物。

2，通過(guò)加裝攝像頭和雷達(dá)，并且采用可實(shí)現(xiàn)主動(dòng)控制的磁流變液阻尼器和電控彈簧，由于磁流變液阻尼器的阻尼和電控彈簧的剛度調(diào)節(jié)迅速，在發(fā)生瞬間的碰撞時(shí)，可更好地實(shí)現(xiàn)防撞結(jié)構(gòu)所要達(dá)到的理想效果，同時(shí)在碰撞發(fā)生到結(jié)束的過(guò)程中主動(dòng)變化機(jī)構(gòu)的阻尼、剛度和結(jié)構(gòu)受力方向，最大限度緩減沖擊，看似一個(gè)簡(jiǎn)單的商用車防撞機(jī)構(gòu)，但實(shí)際具有較多對(duì)駕駛員駕駛起很大作用的功能，結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，有效提高了碰撞和駕駛的安全性。

3，通過(guò)設(shè)置四種駕駛模式，駕駛員可輕松調(diào)節(jié)不同的駕駛模式，既可減輕駕駛員遇復(fù)雜路況的駕駛困難，又可實(shí)現(xiàn)在各種路況下隊(duì)行人尤其是兒童、建筑物和車輛的保護(hù)，并且實(shí)現(xiàn)汽車的節(jié)能環(huán)保。

4，通過(guò)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)采集商用車尾部的車輛和行人信息，可以使駕駛員輕松實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎調(diào)頭。

附圖說(shuō)明：

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明：

附圖1是本發(fā)明帶滑道的尾部橫梁結(jié)構(gòu)圖。

附圖2是本發(fā)明防撞梁的結(jié)構(gòu)圖。

附圖3是本發(fā)明安裝后的簡(jiǎn)圖。

附圖4是本發(fā)明正常工作的側(cè)視簡(jiǎn)圖。

附圖5帶滑道的尾部橫梁裝配簡(jiǎn)圖。

附圖6發(fā)明機(jī)構(gòu)的俯視簡(jiǎn)圖。

圖中，1，防撞梁；2，防撞梁彈簧固定支座；3，右端攝像頭；4，連接阻尼器的鉸支座；5，雷達(dá)；6，機(jī)械彈簧；7，磁流變液阻尼器；8，帶滑到的尾部橫梁；9，尾部橫梁與車架連接的拉桿；10，車架；11，尾部橫梁上與拉桿連接的鉸支座；12，尾部橫梁滑道內(nèi)連接電控彈簧的鉸支座；13，滑輪的滑道；14，與車架固定連接的螺栓孔；15，中部的攝像頭；16，右端攝像頭；17，商用車尾部簡(jiǎn)圖；18，商用車行駛時(shí)尾部左側(cè)車輛；19，商用車行駛時(shí)尾部中間車輛；20，商用車行駛時(shí)尾部右側(cè)車輛；21，嵌入滑道的滑輪；22，電控彈簧；23，尾部橫梁彈簧固定支座。

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式做詳細(xì)的描述。

參看圖1，帶有滑道的尾部橫梁8通過(guò)鉸鏈將鉸接支座11與商用車的車架10連接，上端的留有的四個(gè)固定安裝孔14將其與車架1進(jìn)行螺栓固定連接，這樣便使得如圖2的尾部橫梁8與車架1固定，與車架形成一體。尾部橫梁8在其滑道13內(nèi)可以使得兩個(gè)小滑輪21自由滑動(dòng)，兩個(gè)電控彈簧22一端與滑道內(nèi)的鉸接支座12連接，一端各自鉸接一個(gè)小滑輪21。另一個(gè)彈簧6固定在橫梁的彈簧固定支座23上。

參看圖2，防撞梁外側(cè)安裝了左側(cè)攝像頭3，中間攝像頭15，右側(cè)攝像頭16和雷達(dá)5，內(nèi)側(cè)有與彈簧安裝的支座2、與阻尼器安裝的支座4。圖1的尾部橫梁8與圖2的防撞梁1通過(guò)彈簧6和阻尼器7進(jìn)行連接，兩個(gè)磁流變液阻尼器7通過(guò)鉸接的分別連接滑輪21和防撞梁的鉸支座12，固定彈簧通過(guò)尾部橫梁的彈簧支座23與防撞梁的彈簧支座2固定連接，這樣便形成了一個(gè)具有彈性特性和阻尼特性的緩沖機(jī)構(gòu)。

參看圖3，整體安裝之后的簡(jiǎn)圖，當(dāng)防撞梁受到?jīng)_擊力時(shí)，就會(huì)將力傳遞到機(jī)械彈簧6和阻尼器7，阻尼器由于與滑輪21鉸接電控彈簧22，這樣便可實(shí)現(xiàn)彈簧，阻尼器多個(gè)緩沖機(jī)構(gòu)來(lái)緩減沖擊，最大限度的降低瞬間的撞擊對(duì)車輛和人員的損傷。

參看圖4，商用車在行駛過(guò)程中，左側(cè)攝像頭3，中間攝像頭15，右側(cè)攝像頭16和雷達(dá)5可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)尾部的車輛、行人和建筑物信息，可以使駕駛員獲知尾部的路面信息，同時(shí)，三個(gè)區(qū)域的監(jiān)測(cè)信息可以通過(guò)傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)電控系統(tǒng)，如果即將發(fā)生追尾的車輛19位于商用車的中間位置，則電控系統(tǒng)接收到該信號(hào)并控制左右兩側(cè)的電控彈簧和阻尼器開(kāi)始工作，此時(shí)左右兩端的電控彈簧和阻尼器的剛度和阻尼大小變化相同；如果即將發(fā)生的碰撞位于防撞梁的兩側(cè)，則電控系統(tǒng)則控制兩側(cè)的電控彈簧和阻尼器的剛度和阻尼大小變化不同。左側(cè)發(fā)生碰撞，左側(cè)的剛度和阻尼值較右側(cè)的小且變化更大，同理，右側(cè)發(fā)生碰撞，右側(cè)的剛度和阻尼值較左側(cè)的小且變化更大。

參看圖5帶滑道的尾部橫梁裝配簡(jiǎn)圖，該簡(jiǎn)圖是安裝機(jī)械彈簧6、阻尼器7和滑輪21后的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，該結(jié)構(gòu)中，機(jī)械彈簧6與阻尼器7有一定夾角，且與尾部橫梁8不共面。

參看圖6該發(fā)明機(jī)構(gòu)的俯視圖，該俯視圖可結(jié)合圖3和圖5可清晰表達(dá)該機(jī)構(gòu)的空間結(jié)構(gòu)。