一種汽車制動(dòng)自動(dòng)輔助系統(tǒng)及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種汽車制動(dòng)自動(dòng)輔助系統(tǒng)及其控制方法，該輔助系統(tǒng)包括電源模塊和電子控制器，電子控制器分別連接有路面選擇單元、車速監(jiān)控裝置、路面濕度傳感器、測(cè)距傳感器、告警模塊和減速傘系統(tǒng)，電源模塊為電子控制器和減速傘系統(tǒng)提供電源。其控制方法為：電子控制器通過當(dāng)前車速和路面行駛環(huán)境計(jì)算出安全行駛間距，通過測(cè)距傳感器測(cè)量出當(dāng)前實(shí)際距離與安全距離間的關(guān)系，由電子控制器根據(jù)兩者的關(guān)系發(fā)出適當(dāng)?shù)目刂浦噶?。本發(fā)明的特點(diǎn)是實(shí)時(shí)全方位的對(duì)行車環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控，可減輕駕駛員的駕車壓力，確保在不同環(huán)境路面下的安全行駛。
【專利說明】一種汽車制動(dòng)自動(dòng)輔助系統(tǒng)及其控制方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車輛安全【技術(shù)領(lǐng)域】，具體說是一種汽車制動(dòng)自動(dòng)輔助系統(tǒng)以及該系統(tǒng)的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]疲勞、藥物或者其他原因?qū)е碌鸟{駛員注意力不集中，以及天氣等因素的影響容易使駕駛員對(duì)前方車輛、行人或者其他障礙物間的距離產(chǎn)生誤判，導(dǎo)致汽車制動(dòng)距離不夠，造成交通事故。另外，不同的路面環(huán)境和不同的車速情況下，汽車的制動(dòng)距離也是不同的，現(xiàn)在駕駛員只能憑借自己的經(jīng)驗(yàn)判斷制動(dòng)距離是否足夠，這也是交通事故發(fā)生的原因之一。
[0003]目前汽車的主要制動(dòng)力來自車輪與路面之間的摩擦力，為了加大制動(dòng)力，減小制動(dòng)距離，很多發(fā)明人提出在車輛的尾部安裝減速傘，以增加空氣阻力為制動(dòng)力。但是現(xiàn)在的技術(shù)仍然存在一些不足，例如:1、需要駕駛員手動(dòng)開啟減速傘，這樣會(huì)增加駕駛員的操作，使其分心，更容易發(fā)生交通事故；2、在能見度低的環(huán)境下，駕駛員不能準(zhǔn)確判斷距離，無法及時(shí)開啟減速傘；3、有些技術(shù)雖然是用計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制減速傘打開，但是不具備區(qū)分路況情況的能力，使減速傘打開過晚、或者錯(cuò)誤打開，造成事故。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的任務(wù)是要針對(duì)上述技術(shù)問題，提出一種智能化、自動(dòng)化的汽車制動(dòng)自動(dòng)輔助系統(tǒng)及其控制方法。
[0005]技術(shù)手段:本發(fā)明公開了一種汽車制動(dòng)自動(dòng)輔助系統(tǒng)，包括電源模塊和電子控制器，電子控制器分別連接有:
路況選擇單元，根據(jù)路面實(shí)際環(huán)境為電子控制器設(shè)定當(dāng)前行車環(huán)境為路面積雪、路面結(jié)冰或非冰雪路面；和
車速監(jiān)控裝置，監(jiān)測(cè)并向電子控制器上報(bào)實(shí)時(shí)車速；和路面濕度傳感器，監(jiān)測(cè)并向電子控制器上報(bào)路面濕度數(shù)據(jù)；和測(cè)距傳感器，用于監(jiān)測(cè)與前方車輛、行人或障礙物之間的距離，并將結(jié)果上報(bào)電子控制器；和
告警模塊，根據(jù)電子控制器的指示，發(fā)出告警提示；和 減速傘系統(tǒng)，根據(jù)電子控制器的指示，放出減速傘；
電源模塊為電子控制器和減速傘系統(tǒng)提供電源。
[0006]減速傘系統(tǒng)包括設(shè)置在車輛尾部的傘倉、通過繩索與車輛尾部連接的減速傘和儲(chǔ)氣筒，其中儲(chǔ)氣筒通過吹氣管與傘倉連接，在吹氣管上設(shè)置有電磁控制閥，電磁控制閥的控制端通過一固態(tài)繼電器與所述電子控制器連接，在儲(chǔ)氣罐上設(shè)有有吸氣管，吸氣管上設(shè)置有充氣閥，減速傘收合在傘倉內(nèi)；該減速傘系統(tǒng)包括設(shè)置在傘倉內(nèi)的自動(dòng)收傘機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)包括一馬達(dá)，馬達(dá)通過一離合器與一繞線轉(zhuǎn)輪連接，在繞線轉(zhuǎn)輪上纏繞有拉線，拉線的另一端與所述減速傘連接。
[0007]路況選擇單元為手動(dòng)選擇開關(guān)。
[0008]測(cè)距傳感器為LDM301激光式距離傳感器。
[0009]告警模塊為一可編程控制多段語音告警電路。
[0010]電子控制器通過一繼電器與車輛的制動(dòng)指示燈連接。
[0011]該汽車制動(dòng)自動(dòng)輔助系統(tǒng)的控制方法為:汽車啟動(dòng)后，電源模塊為電子控制器和減速傘系統(tǒng)提供電源，駕駛員通過路況選擇單元設(shè)定當(dāng)前車輛行駛路面為路面積雪、路面結(jié)冰或非冰雪路面；當(dāng)路面情況為非冰雪路面時(shí)，濕度傳感器通過監(jiān)測(cè)車輪的濕度判斷是否為積水路面；同時(shí)車速監(jiān)控裝置實(shí)時(shí)監(jiān)控車輛的行駛速度；
電子控制器根據(jù)路面情況設(shè)定輪胎與路面的附著系數(shù)，并根據(jù)車輛實(shí)時(shí)行駛速度計(jì)算出安全行駛車距；測(cè)距傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)控與前方車輛、行人或障礙物之間的距離，當(dāng)檢測(cè)到的距離:
等于安全行駛距離時(shí)，電子控制器向所述告警模塊發(fā)出指令，控制其發(fā)出告警信息；
小于安全行駛距離時(shí)，電子控制器控制減速傘系統(tǒng)啟動(dòng)打開減速傘，同時(shí)向告警模塊發(fā)出指令，控制器發(fā)出告警信息。
[0012]告警模塊為一可編程控制多段語音告警電路，其固化有包括“車距已達(dá)臨界值，請(qǐng)制動(dòng)減速”和“危險(xiǎn)車距，請(qǐng)立即制動(dòng)減速，減速傘將自動(dòng)打開”兩段語音模塊。
[0013]電子控制器在控制減速傘系統(tǒng)打開減速傘的同時(shí)，控制車輛的制動(dòng)指示燈亮啟。
[0014]有益效果:1、電子控制器根據(jù)車輛的行車路面環(huán)境以及實(shí)時(shí)車速設(shè)定安全行車距離，通過測(cè)距傳感器檢測(cè)車輛與同車道前方車輛、障礙物和行人的實(shí)時(shí)距離，實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車行駛過程進(jìn)行全方位的智能化安全監(jiān)控，減輕駕駛員的駕車壓力；2、由電子控制器控制減速傘，無需人為操作，可保證及時(shí)、準(zhǔn)確的汽車制動(dòng)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明的使用方式示意圖；
圖3為本發(fā)明的控制方式流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]如圖1和圖2所示，本發(fā)明公開了一種汽車制動(dòng)自動(dòng)輔助系統(tǒng)，包括電源模塊8和電子控制器1，電子控制器I分別連接有路面選擇單元2、車速監(jiān)控裝置5、路面濕度傳感器
4、測(cè)距傳感器3、告警模塊6和減速傘系統(tǒng)9，電源模塊為電子控制器和減速傘系統(tǒng)提供電源。其中:
路面選擇單元2為手動(dòng)選擇開關(guān)按鍵，駕駛?cè)藛T需要根據(jù)路面實(shí)際環(huán)境選擇當(dāng)前行車環(huán)境為路面積雪21、路面結(jié)冰22或非冰雪路面23 ；
車速監(jiān)控裝置5，當(dāng)機(jī)動(dòng)車本身自帶的測(cè)速裝置時(shí)，可通過信號(hào)線與電子控制器I直接連接，否則需要自行安裝，其目的是實(shí)時(shí)監(jiān)控車速，并將結(jié)果告知電子控制器I ;
路面濕度傳感器4設(shè)置在汽車的前車輪后方，當(dāng)路面選擇單元2選擇的當(dāng)前行車環(huán)境為非冰雪路面時(shí)，路面濕度傳感器4監(jiān)測(cè)并向電子控制器I上報(bào)路面濕度數(shù)據(jù)，當(dāng)路面濕度大于95%RH時(shí)，電子控制器I將認(rèn)為當(dāng)前的路面行車環(huán)境為路面積水；
測(cè)距傳感器3為LDM301激光式距離傳感器，其設(shè)置在車輛前部，用于監(jiān)測(cè)與前方車輛、行人或障礙物之間的實(shí)時(shí)距離，并將結(jié)果上報(bào)電子控制器I ;
告警模塊6為一可編程控制多段語音告警電路，其固化有包括“車距已達(dá)臨界值，請(qǐng)制動(dòng)減速”和“危險(xiǎn)車距，請(qǐng)立即制動(dòng)減速，減速傘將自動(dòng)打開”，或與之類似的兩端語音程序模塊，告警模塊6根據(jù)電子控制器I的指示，按照實(shí)際情況發(fā)出相應(yīng)的語音告警提示；
減速傘系統(tǒng)9包括設(shè)置在車輛尾部的傘倉902、通過繩索911與車輛尾部連接的減速傘901和儲(chǔ)氣筒903，其中儲(chǔ)氣筒903通過吹氣管904與傘倉902連接，在吹氣管904上設(shè)置有電磁控制閥906，電磁控制閥906通過導(dǎo)線910連接在一固態(tài)繼電器7上，固態(tài)繼電器7與電子控制器I連接，在儲(chǔ)氣罐903上設(shè)有有吸氣管905，吸氣管905上設(shè)置有充氣閥907、氣壓表909以及在吸氣管口設(shè)置有防塵蓋908，減速傘901收合在傘倉內(nèi)902內(nèi)，并根據(jù)電子控制器I的指令打開。該減速傘系統(tǒng)9還可以包括設(shè)置在傘倉內(nèi)的自動(dòng)收傘機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)包括一馬達(dá)，馬達(dá)通過一離合器與一繞線轉(zhuǎn)輪連接，在繞線轉(zhuǎn)輪上纏繞有拉線，拉線的另一端連接在減速傘上，當(dāng)減速傘需要打開時(shí)，離合器將馬達(dá)與線輪分離，線輪自由轉(zhuǎn)動(dòng)隨減速傘放出拉線，當(dāng)減速傘需要收起時(shí)，離合器將馬達(dá)與線輪嚙合，線輪隨馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)，拉動(dòng)拉線收起減速傘；
電子控制器I通過繼電器7與車輛的制動(dòng)指示燈10連接。
[0017]該汽車制動(dòng)自動(dòng)輔助系統(tǒng)的控制方法如圖3所示:汽車啟動(dòng)后，電源模塊為電子控制器和減速傘系統(tǒng)提供電源，駕駛員通過路況選擇單元設(shè)定當(dāng)前車輛行駛路面為路面積雪、路面結(jié)冰或非冰雪路面；當(dāng)路面情況為非冰雪路面時(shí)，濕度傳感器通過監(jiān)測(cè)車輪的濕度判斷是否為積水路面；同時(shí)車速監(jiān)控裝置實(shí)時(shí)監(jiān)控車輛的行駛速度；
電子控制器根據(jù)路面情況設(shè)定輪胎與路面的附著系數(shù)，通常干燥路面(路面時(shí)指浙青或混凝土，下同)、積水路面、結(jié)冰路面和積雪路面的附著系數(shù)分別為0.75、
0.45,0.07和0.15，根據(jù)車輛實(shí)時(shí)行駛速度計(jì)算出安全行駛車距，計(jì)算公式:
5 = ^ ,其中S為安全行駛的最小間隔距離，V為當(dāng)前車速，u為附著系數(shù)，g為重力加速
度；測(cè)距傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)控與前方車輛、行人或障礙物之間的距離S’，當(dāng):
S’ > S時(shí)，即實(shí)際距離大于最小間隔距離，系統(tǒng)無提示并繼續(xù)監(jiān)控；
S’ = S時(shí)，即實(shí)際距離等于最小間隔距離，電子控制器向告警模塊發(fā)出指令，控制其發(fā)出“車距已達(dá)臨界值，請(qǐng)制動(dòng)減速”的語音告警信息；
S’ < S時(shí)，即實(shí)際距離小于最小間隔距離，電子控制器向告警模塊發(fā)出指令，控制其發(fā)出“危險(xiǎn)車距，請(qǐng)立即制動(dòng)減速，減速傘將自動(dòng)打開”的語音告警信息，同時(shí)控制減速傘打開，并控制車輛的制動(dòng)指示燈亮啟。
【權(quán)利要求】
1.一種汽車制動(dòng)自動(dòng)輔助系統(tǒng)，其特征在于:包括電源模塊和電子控制器，電子控制器的分別連接有: 路況選擇單元，根據(jù)路面實(shí)際環(huán)境為電子控制器設(shè)定當(dāng)前行車環(huán)境為路面積雪、路面結(jié)冰或非冰雪路面；和 車速監(jiān)控裝置，監(jiān)測(cè)并向電子控制器上報(bào)實(shí)時(shí)車速；和 路面濕度傳感器，監(jiān)測(cè)并向電子控制器上報(bào)路面濕度數(shù)據(jù)；和 測(cè)距傳感器，用于監(jiān)測(cè)與前方車輛、行人或障礙物之間的距離，并將結(jié)果上報(bào)電子控制器；和 告警模塊，根據(jù)電子控制器的指示，發(fā)出告警提示；和 減速傘系統(tǒng)，根據(jù)電子控制器的指示，打開減速傘； 電源模塊為電子控制器和減速傘系統(tǒng)提供電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車制動(dòng)自動(dòng)輔助系統(tǒng)，其特征在于:所述減速傘系統(tǒng)包括設(shè)置在車輛尾部的傘倉、通過繩索與車輛尾部連接的減速傘和儲(chǔ)氣筒，其中儲(chǔ)氣筒通過一吹氣管與傘倉連接，在吹氣管上設(shè)置有電磁控制閥，電磁控制閥的控制端通過一固態(tài)繼電器與所述電子控制器連接，在儲(chǔ)氣罐上設(shè)有有吸氣管，吸氣管上設(shè)置有充氣閥，減速傘收合在傘倉內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車制動(dòng)自動(dòng)輔助系統(tǒng)，其特征在于:所述減速傘系統(tǒng)包括設(shè)置在傘倉內(nèi)的自動(dòng)收傘機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)包括一馬達(dá)，馬達(dá)通過一離合器與一繞線轉(zhuǎn)輪連接，在繞線轉(zhuǎn)輪上纏繞有拉線，拉線的另一端與所述減速傘連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所`述的汽車制動(dòng)自動(dòng)輔助系統(tǒng)，其特征在于:所述路況選擇單元為手動(dòng)選擇開關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車制動(dòng)自動(dòng)輔助系統(tǒng)，其特征在于:所述測(cè)距傳感器為LDM301激光式距離傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車制動(dòng)自動(dòng)輔助系統(tǒng)，其特征在于:所述告警模塊為一可編程控制多段語音告警電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的汽車制動(dòng)自動(dòng)輔助系統(tǒng)，其特征在于:所述電子控制器通過一繼電器與車輛的制動(dòng)指示燈連接。
8.如權(quán)利要求1-7任一所述的汽車制動(dòng)自動(dòng)輔助系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:汽車啟動(dòng)后，所述電源模塊為所述電子控制器和所述減速傘系統(tǒng)提供電源，駕駛員通過所述路況選擇單元設(shè)定當(dāng)前車輛行駛路面為路面積雪、路面結(jié)冰或非冰雪路面；當(dāng)路面情況為非冰雪路面時(shí)，所述濕度傳感器通過監(jiān)測(cè)車輪的濕度判斷是否為積水路面；同時(shí)所述車速監(jiān)控裝置實(shí)時(shí)監(jiān)控車輛的行駛速度； 電子控制器根據(jù)路面情況設(shè)定輪胎與路面的附著系數(shù)，并根據(jù)車輛實(shí)時(shí)行駛速度計(jì)算出安全行駛車距；所述測(cè)距傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)控與前方車輛、行人或障礙物之間的距離，當(dāng)檢測(cè)到的距離: 等于安全行駛距離時(shí)，電子控制器向所述告警模塊發(fā)出指令，控制其發(fā)出告警信息； 小于安全行駛距離時(shí)，電子控制器向告警模塊發(fā)出指令，控制其發(fā)出告警信息，同時(shí)控制減速傘系統(tǒng)啟動(dòng)打開減速傘。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的汽車制動(dòng)自動(dòng)輔助系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:所述告警模塊為一可編程控制多段語音告警電路，其固化有包括“車距已達(dá)臨界值，請(qǐng)制動(dòng)減速”和“危險(xiǎn)車距，請(qǐng)立即制動(dòng)減速，減速傘將自動(dòng)打開”兩段語音模塊。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的汽車制動(dòng)自動(dòng)輔助系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:所述電子控制器在控制減速傘系統(tǒng)打開減速傘的同時(shí)，控制車輛的制動(dòng)指示燈亮啟。
【文檔編號(hào)】B60T7/12GK103481875SQ201310440866
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月25日
【發(fā)明者】王正鍵 申請(qǐng)人:廣東交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院