專利名稱：汽車智能安全剎車系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及汽車安全及輔助駕駛技術(shù)，尤其涉及一種汽車智能安全剎車系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著汽車業(yè)的不斷發(fā)展和我國汽車保有量的激增，汽車駕駛安全日漸重要。我國汽車發(fā)展的半個(gè)多世紀(jì)歷史中，有關(guān)汽車安全性能的研究和新技術(shù)的應(yīng)用發(fā)生了日新月異的變化。從最初的保險(xiǎn)杠減振系統(tǒng)、乘員安全帶系統(tǒng)、安全氣囊，到汽車的碰撞試驗(yàn)，防抱制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)、驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)(ASR)、電子穩(wěn)定控制(ESP)，到無盲點(diǎn)、無視差安全后視鏡及兒童座椅系統(tǒng)的研究，汽車的安全性能正日趨完善，特別是近幾年，隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，越來越多的先進(jìn)安全技術(shù)應(yīng)用到汽車上?，F(xiàn)有汽車安全及輔助駕駛方面的產(chǎn)品和技術(shù)有很多。譬如，在汽車防撞技術(shù)方面，有很多因裝置簡陋?jiǎng)幼鞑混`活而無法實(shí)用；有的則因構(gòu)造復(fù)雜故障點(diǎn)多或體積太大而無地方安裝；還有的在距離障礙物150米左右就開始動(dòng)作，根本無法在實(shí)際中應(yīng)用(因?yàn)槿斯ゑ{駛者即司機(jī)在150米左右時(shí)，完全可以自己操作);有的對于安全也只考慮了剎車一項(xiàng)，并沒有考慮到對側(cè)車和追尾車的避讓等的處理；還有的基于時(shí)間固定的技術(shù)，本來剎車裝置將車已剎住，但一到時(shí)間，不等危險(xiǎn)解除車又自動(dòng)開起來，還是有可能發(fā)生危險(xiǎn)的；另外還有的產(chǎn)品，會(huì)因傳感器和執(zhí) 行有滯后現(xiàn)象，浪費(fèi)了決定生命的寶貴反應(yīng)時(shí)間，有造成事故隱患的危險(xiǎn)?？梢?，上述的現(xiàn)有產(chǎn)品和技術(shù)，對于緊急情況下的汽車防撞處理，均無能為力。
發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種汽車智能安全剎車系統(tǒng)，其采用全硬件控制設(shè)計(jì)，能夠迅速判斷并做出反應(yīng)動(dòng)作，為司機(jī)或操作者爭取到寶貴的反應(yīng)時(shí)間(0.37 ls)，防止緊急情況下汽車或其他移動(dòng)目標(biāo)發(fā)生碰撞，從而保護(hù)了人員和車輛的安全。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:—種汽車智能安全剎車系統(tǒng),該系統(tǒng)主要包括傳感系統(tǒng)9、信號(hào)處理電路10、放大電路11和執(zhí)行電路12 ;其中:所述傳感系統(tǒng)9，與安裝于車前、車后以及車兩側(cè)的各種傳感器相連；并順次連接信號(hào)處理電路10、放大電路11和執(zhí)行電路12 ;所述傳感系統(tǒng)9將所述探測信息傳送給信號(hào)處理電路10，然后將處理過的信號(hào)經(jīng)放大電路11放大到足以推動(dòng)執(zhí)行電路12，最后由執(zhí)行電路12送出的信號(hào)或動(dòng)作自動(dòng)控制剎車或方向，借剎車或轉(zhuǎn)向以避開與其他物體相撞或墜入溝壑。其中，所述的各種傳感器，包括紅外線傳感器、超聲波傳感器或/和速度傳感器。所述執(zhí)行電路采用多指令控制，包括并聯(lián)常開雙LD取指令或串聯(lián)常閉雙LDI取反指令。該剎車系統(tǒng)進(jìn)一步包括剎車控制裝置:該裝置包括剎車踏板15、剎車控制桿16和制動(dòng)器17。所述剎車系統(tǒng)，通過控制該剎車裝置的第一控制部位14、第二控制部位14’實(shí)現(xiàn)剎車或控制轉(zhuǎn)向。所述紅外線傳感器包括紅外發(fā)射電路和紅外接收電路，所述紅外發(fā)射電路和紅外接收電路之間，還設(shè)有濾波電路；所述紅外發(fā)射電路，分別由紅外振蕩電路、紅外放大電路和紅外發(fā)射電路依次相連組成；所述紅外接收電路，依次分別由紅外接收電路、紅外放大電路和紅外執(zhí)行電路相連組成。所述超聲波傳感器，包括超聲信號(hào)電路和超聲接收電路；所述超聲信號(hào)電路和超聲接收電路之間還設(shè)有濾波電路；超聲信號(hào)電路部分，依次由超聲振蕩電路、超聲放大電路和超聲發(fā)射電路相連組成；所述超聲接收電路；依次由接收電路、放大電路以及執(zhí)行電路相連組成。所述執(zhí)行電路采用多重輸出結(jié)構(gòu)，以保證安全。本實(shí)用新型所提供的汽車智能安全剎車系統(tǒng)，具有以下優(yōu)點(diǎn):該剎車系統(tǒng)，應(yīng)用于汽車等交通工具上，在車的前、后及兩側(cè)安裝有紅外線、超聲波等多個(gè)傳感器，能夠?qū)崿F(xiàn)多重探測，多重執(zhí)行的設(shè)計(jì)指標(biāo)。通過車前和車后的超聲、紅外、測速傳感器，以保證在不同的路況，不同天氣，不同溫度、不同地區(qū)探到真實(shí)的信息。執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)多單元并聯(lián)常開；多單元串聯(lián)常閉。這樣可做到全面準(zhǔn)確、靈敏、可靠，防止緊急情況下汽車或其他移動(dòng)目標(biāo)發(fā)生碰撞，從而保護(hù)了人員和車輛的安全。


圖1為本實(shí)用新型汽車智能安全剎車系統(tǒng)的多重探測、多重執(zhí)行傳感器分布示意圖；圖2為本實(shí)用新型汽車智能安全剎車系統(tǒng)的原理示意圖；圖3為本實(shí)用新型汽車智能安全剎車系統(tǒng)的剎車控制裝置示意圖；圖4為本實(shí)用新型汽車智能安全剎車系統(tǒng)控制汽車剎車避開側(cè)向相撞的實(shí)施例；圖5為本實(shí)用新型汽車智能安全剎車系統(tǒng)控制汽車防止追尾的實(shí)施例；圖6為本實(shí)用新型汽車智能安全剎車系統(tǒng)的控制轉(zhuǎn)向助力機(jī)構(gòu)示意圖；圖7為本實(shí)用新型汽車智能安全剎車系統(tǒng)中一紅外線探測及控制電路實(shí)現(xiàn)原理圖；圖8為本實(shí)用新型汽車智能安全剎車系統(tǒng)中一超聲波探測及控制電路實(shí)現(xiàn)原理圖；圖9為本實(shí)用新型汽車智能安全剎車系統(tǒng)中另一超聲波探測及控制電路實(shí)現(xiàn)原理圖；圖10為本實(shí)用新型汽車智能安全剎車系統(tǒng)中一可控編程控制電路實(shí)現(xiàn)原理圖。主要組件符號(hào)說明1:汽車2: IOm超聲波傳感器(探測器)[0031]3:4m紅外線傳感器4:第一測速器5:超聲波傳感器6:紅外線傳感器7:第二測速器8:紅外線或超聲波傳感器9:傳感系統(tǒng)10:信號(hào)處理電路11:放大電路12:執(zhí)行電路13:去控制剎車或方向14:第一控制部位14’:第二控制部位15:剎車踏板16:剎車控制桿17:制動(dòng)器。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及本實(shí)用新型的實(shí)施例對本新型的汽車智能安全剎車系統(tǒng)作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。圖1為本實(shí)用新型汽車智能安全剎車系統(tǒng)的多重探測、多重執(zhí)行傳感器分布示意圖，如圖1所示，該汽車智能安全剎車系統(tǒng)在車前和車后分別設(shè)超聲、紅外、測速傳感器以保證在不同的路況，不同天氣，不同溫度、不同地區(qū)探到真實(shí)的路況信息。優(yōu)選情況下，還可在汽車兩側(cè)安裝紅外線、超聲波或/和速度傳感器。在汽車I的前后部安裝超聲波傳感器2或/和超聲波傳感器5、紅外線傳感器3或/和紅外線傳感器6、測速等感傳器4或/和測速傳感器7，以及汽車兩側(cè)安裝有紅外線、超聲波或/和速度傳感器8。圖2為本實(shí)用新型汽車智能安全剎車系統(tǒng)的原理示意圖，如圖2所示，該系統(tǒng)主要包括傳感系統(tǒng)9、信號(hào)處理電路10、放大電路11和執(zhí)行電路12(包括并聯(lián)常開12和串聯(lián)常閉12’兩種)四部分。如圖所不，傳感系統(tǒng)9,將來自傳感器2、3、4、5、6、7、8的探測信息傳送給信號(hào)處理電路10，然后將處理過的信號(hào)經(jīng)放大電路11放大到可以推動(dòng)執(zhí)行電路12，然后由執(zhí)行電路12送出的信號(hào)或動(dòng)作自動(dòng)控制剎車或方向，借剎車或轉(zhuǎn)向以避開與其他物體相撞或墜入溝壑(如圖4、圖5)，從而保證生命和安全。這里，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)可采用多指令控制，本圖2中采用的是并聯(lián)常開(雙LD取指令)或串聯(lián)常閉(雙LDI取反指令)，這樣就保證了執(zhí)行指令的確定性，決不會(huì)有指令不被執(zhí)行的情況。圖3為本實(shí)用新型汽車智能安全剎車系統(tǒng)的剎車控制裝置示意圖，如圖3所示，該剎車控制裝置主要包括剎車踏板15、剎車控制桿16和制動(dòng)器17。其中，本實(shí)用新型是通過該控制裝置的第一控制部位14、第二控制部位14’來達(dá)到剎車或控制轉(zhuǎn)向的(詳見圖4、圖5)。圖6為本實(shí)用新型汽車智能安全剎車系統(tǒng)的控制轉(zhuǎn)向助力機(jī)構(gòu)示意圖，如圖6所示，該裝置主要針對高危狀況設(shè)計(jì)，作為一實(shí)施例，我們可設(shè)定IOm以外的距離是司機(jī)可控的。以下為相應(yīng)的工作過程:假設(shè)采用圖1所示的超聲波或/和紅外線傳感器信號(hào)來控制剎車。I)先設(shè)汽車前行，對方的障礙物是不動(dòng)的(圖中未示)。如建筑物或是樹木或溝壑等。汽車行至障礙物IOm以內(nèi)，超聲傳感器2測到距離；測速器測到當(dāng)時(shí)速度；信號(hào)處理電路10 (圖2)分析出這樣的距離這樣的速度可能發(fā)生危險(xiǎn)；則電路發(fā)生動(dòng)作，進(jìn)行50%剎車。點(diǎn)亮剎車燈，引起司機(jī)警覺。若此時(shí)司機(jī)沒有處理，當(dāng)汽車進(jìn)入4m_5m內(nèi)。由紅外傳感器測到距離，速度傳感器測得速度，經(jīng)信號(hào)處理電路10分析得出，這時(shí)已極度危險(xiǎn)。則裝置不再通知司機(jī)，立即執(zhí)行剎車指令。以使車不致撞到障礙物或墜入溝壑。避免了危險(xiǎn)的發(fā)生。2)如果對方是動(dòng)的，比如迎面開來的汽車。則該裝置會(huì)在IOm時(shí)發(fā)出100%剎車指令。如果雙方車輛都裝配有該裝置。則在20m以外被測到，雙車同時(shí)發(fā)出50% 100%剎車指令。完全不會(huì)發(fā)生相撞的危險(xiǎn)。3)如果有車從則向沖來且它裝有本裝置，我車的紅外傳感器會(huì)使對方車輛發(fā)觸發(fā)電路進(jìn)行剎車。如果沒能使對方車剎車。則我車會(huì)發(fā)出避讓指令。讓開則向車，如圖4所示。如果我車發(fā)現(xiàn)可能追尾。則進(jìn)行避讓，如圖5所示。圖7為本實(shí)用新型汽車智能安全剎車系統(tǒng)中一紅外線探測及控制電路實(shí)現(xiàn)原理圖(優(yōu)選方案)，如圖7所示，所示電路主要分為紅外發(fā)射電路和紅外接收電路兩大部分。所述紅外發(fā)射電路和紅外接收電路之間，還設(shè)有濾波電路。其中:在紅外發(fā)射電路部分，分別由紅外振蕩電路、紅外放大電路和紅外發(fā)射電路組成。所示的紅外信號(hào)由紅外發(fā)射電路將放大后的紅外信號(hào)發(fā)射出去。在紅外線接收電路部分，分別由紅外接收電路、紅外放大電路和紅外執(zhí)行電路組成。所示的紅外接收電路接收反射或?qū)Ψ桨l(fā)射的紅外信號(hào)，經(jīng)放大電路放大，最終由紅外執(zhí)行電路將信號(hào)功率放大到可以推動(dòng)執(zhí)行的功率。實(shí)現(xiàn)對汽車的自動(dòng)安全控制。本電路所由17555、LM555或NE555等型號(hào)時(shí)基電路發(fā)出超聲頻率調(diào)制，硅PNP晶體管多級(jí)直流放大實(shí)現(xiàn)由大功率紅外線發(fā)射管發(fā)射調(diào)制紅外線，這部分電路確定紅外線發(fā)射功率的大小，從而在接收電路面確定的情況下確定了設(shè)備的探測距離。由20106等類型的紅外接收芯片接收探測得到的路徑信息。由IC2進(jìn)行信號(hào)放大，最后由V4、V5分兩路輸出以實(shí)現(xiàn)多控制達(dá)到對生命保障萬無一失。圖8為本實(shí)用新型汽車智能安全剎車系統(tǒng)中一超聲波探測及控制電路實(shí)現(xiàn)原理圖，如圖8所示，所示電路主要由超聲信號(hào)電路和超聲接收電路兩大部分組成。所述超聲信號(hào)電路和超聲接收電路之間，還設(shè)有濾波電路，位于所述超聲信號(hào)電路和超聲接收電路之間。其中:超聲信號(hào)電路(發(fā)射)部分,進(jìn)一步由超聲振蕩電路、超聲放大電路和超聲發(fā)射電路組成。所示超聲振蕩電路振蕩產(chǎn)生超聲波，經(jīng)超聲放大電路對該超聲波信號(hào)進(jìn)行放大，最后由超聲波發(fā)射電路發(fā)射出去。電路的接收部分，則由能夠接收超聲波的接收電路，對接收后的信號(hào)進(jìn)行放大的接收放大電路，以及執(zhí)行電路組成。接收后的超聲波信號(hào)，最終由執(zhí)行電路推去執(zhí)行機(jī)構(gòu)。圖9為本實(shí)用新型汽車智能安全剎車系統(tǒng)中另一超聲波探測及控制電路實(shí)現(xiàn)原理圖；如圖9所示，該電路主要由振蕩放大發(fā)射電路和接收電路組成。其中。所示振蕩放大發(fā)射電路產(chǎn)生并放大超聲波，并由發(fā)射超聲頭發(fā)射出去，通過接收超聲音探頭，經(jīng)接收放大電路，對信號(hào)進(jìn)行放大，再經(jīng)信號(hào)處理電路處理后，發(fā)送給執(zhí)行電路執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。本電路前兩個(gè)晶體管震蕩發(fā)生超聲波電流，由超聲頭發(fā)出對路況進(jìn)行探測，由接收頭接收后交給信號(hào)處理放大電路對汽車進(jìn)行控制。圖10為本實(shí)用新型汽車智能安全剎車系統(tǒng)中一可控編程控制電路實(shí)現(xiàn)原理圖，請參照圖9，所示的可編程電路，電路的輸入部分接收各路傳感器信號(hào)，將輸入的傳感器信號(hào)輸入端。由FX系列或其他系列PLC對信號(hào)進(jìn)行處理最后送出操作信號(hào)。本電路采用PLC電路?？蛇M(jìn)行多種編程設(shè)計(jì)。比較靈活方便，實(shí)際控制功能多，準(zhǔn)確可靠。由圖上可看出OUT電路也是多重輸出結(jié)構(gòu)以保證安全，萬無一失。以上所述，僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非用以限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種汽車智能安全剎車系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)主要包括傳感系統(tǒng)(9)、信號(hào)處理電路(10)、放大電路(11)和執(zhí)行電路(12);其中: 所述傳感系統(tǒng)(9)，與安裝于車前、車后以及車兩側(cè)的各種傳感器相連；并順次連接信號(hào)處理電路(10)、放大電路(11)和執(zhí)行電路(12);所述傳感系統(tǒng)(9)將所述探測信息傳送給信號(hào)處理電路(10)，然后將處理過的信號(hào)經(jīng)放大電路(11)放大到足以推動(dòng)執(zhí)行電路(12)，最后由執(zhí)行電路(12)送出的信號(hào)或動(dòng)作自動(dòng)控制剎車或方向，借剎車或轉(zhuǎn)向以避開與其他物體相撞。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車智能安全剎車系統(tǒng)，其特征在于，所述的各種傳感器，包括紅外線傳感器、超聲波傳感器或/和速度傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車智能安全剎車系統(tǒng)，其特征在于，所述執(zhí)行電路采用多指令控制，包括并聯(lián)常開(雙LD取指令)或串聯(lián)常閉(雙LDI取反指令)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車智能安全剎車系統(tǒng)，其特征在于，該剎車系統(tǒng)進(jìn)一步包括剎車控制裝置:該裝置包括剎車踏板(15)、剎車控制桿(16)和制動(dòng)器(17)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車智能安全剎車系統(tǒng)，其特征在于，所述剎車系統(tǒng)，通過控制該剎車裝置的第一控制部位(14)、第二控制部位(14’)實(shí)現(xiàn)剎車或控制轉(zhuǎn)向。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車智能安全剎車系統(tǒng)，其特征在于，所述紅外線傳感器包括紅外發(fā)射電路和紅外接收電路,所述紅外發(fā)射電路和紅外接收電路之間,還設(shè)有濾波電路；所述紅外發(fā)射電路，分別由紅外振蕩電路、紅外放大電路和紅外發(fā)射電路依次相連組成；所述紅外接收電路，依次分別由紅外接收電路、紅外放大電路和紅外執(zhí)行電路相連組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車智能安全剎車系統(tǒng)，其特征在于，所述超聲波傳感器，包括超聲信號(hào)電路和超聲接收電路；所述超聲信號(hào)電路和超聲接收電路之間還設(shè)有濾波電路；超聲信號(hào)電路部分，依次由超聲振蕩電路、超聲放大電路和超聲發(fā)射電路相連組成；所述超聲接收電路；依次由接收電路、放大電路以及執(zhí)行電路相連組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車智能安全剎車系統(tǒng)，其特征在于，所述執(zhí)行電路采用多重輸出結(jié)構(gòu)，以保證安全。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種汽車智能安全剎車系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括傳感系統(tǒng)(9)、信號(hào)處理電路(10)、放大電路(11)和執(zhí)行電路(12)；其中所述傳感系統(tǒng)(9)，連接安裝于車前、車后以及車兩側(cè)的紅外線傳感器、超聲波傳感器或/和速度傳感器；所述傳感系統(tǒng)(9)順次連接信號(hào)處理電路(10)、放大電路(11)和執(zhí)行電路(12)；所述傳感系統(tǒng)(9)將所述探測信息傳送給信號(hào)處理電路(10)，然后將處理過的信號(hào)經(jīng)放大電路(11)放大到足以推動(dòng)執(zhí)行電路(12)，然后由執(zhí)行電路(12)送出的信號(hào)或動(dòng)作自動(dòng)控制剎車或方向，借剎車或轉(zhuǎn)向以避開與其他物體相撞。
文檔編號(hào)B60W40/02GK202935341SQ20122010997
公開日2013年5月15日 申請日期2012年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月21日
發(fā)明者李會(huì)欣, 李進(jìn)杰, 康俊謙, 王鐵練 申請人:李會(huì)欣, 李進(jìn)杰, 康俊謙, 王鐵練