本發(fā)明涉及汽車安全領(lǐng)域，具體涉及一種汽車新型智能安全系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今，汽車越來越多的進(jìn)入了人們的生活，越來越多的人選擇駕車出行。駕車過程中，駕駛安全是必須的要求。
在有霧的天氣、天黑或駕駛者短時間出現(xiàn)困倦的情況下，當(dāng)行駛的前方突然出現(xiàn)不明障礙物時，很容易出現(xiàn)交通事故，防碰撞報警系統(tǒng)可以有效地對駕駛者，進(jìn)行警示，而緊急制動防碰撞系統(tǒng)可以避免交通事故的發(fā)生。
駕駛者在遇到緊急情況時，駕駛者誤把油門當(dāng)作剎車操作的事例是屢見不鮮的(例如新手駕駛經(jīng)驗不足；酒后駕車者反應(yīng)遲鈍及女性駕車者容易緊張)，導(dǎo)致交通事故的發(fā)生，而油門防誤踩系統(tǒng)可以避免交通事故的發(fā)生。
當(dāng)汽車剎車系統(tǒng)出現(xiàn)不明故障時，容易出現(xiàn)交通事故，而制動失常防碰撞系統(tǒng)可以避免交通事故的發(fā)生。
酒后駕駛，發(fā)生交通事故的概率很大，酒后駕駛發(fā)動機(jī)自鎖系統(tǒng)，可以在發(fā)現(xiàn)駕駛員喝酒后，使汽車緊急制動，并在短時間內(nèi)鎖定發(fā)動機(jī)，使汽車不能再次啟動。制動(包括緊急制動、一般制動)力大小的警示系統(tǒng)，它通過警示燈， 提醒車輛后面的車輛駕駛者前面車輛的制動情況，使后面車輛及時調(diào)整駕駛方式，避免交通事故的發(fā)生。
當(dāng)前有關(guān)于防碰撞報警系統(tǒng)的研究裝置有很多，主要是通過雷達(dá)發(fā)射超聲波或紅外線確定前后車距，當(dāng)車距較小時便報警提醒駕駛員。但這樣的裝置只在行駛中的汽車對駕駛員起到提示作用，且當(dāng)汽車在紅綠燈口低速跟進(jìn)時以及靠近停車時，便會產(chǎn)生誤報警現(xiàn)象。也就是說，這樣的裝置沒有考慮到不同車速情況下的安全距離。即使是有些防碰撞報警系統(tǒng)考慮到車速的影響，但也只有警示作用，而駕駛員開始制動的反應(yīng)時間差異明顯，尤其是新手，制動減速是否及時直接影響防碰撞的效果。
對于油門防誤踩的研究，此類課題研究在國內(nèi)較多，已成型的裝置也有不少，有機(jī)械聯(lián)動的，也有單片機(jī)智能控制的。這些裝置經(jīng)過試車檢驗的不多，均存在可靠性、實用性等等問題：
1)大部分裝置只存在理論上或試驗臺上的可行性，沒有考慮汽車自身內(nèi)部結(jié)構(gòu)有待實體裝車檢驗。
2)對于一些純機(jī)械聯(lián)動裝置，可靠性有待進(jìn)一步考證。
3)裝置造價太高，不易普及。
4)只能實現(xiàn)部分功能，只能實現(xiàn)防止油門誤踩，卻不能實現(xiàn)立即剎車，最終還是無法避免事故的發(fā)生。
在國外，一些知名品牌汽車也在進(jìn)行相關(guān)研究，也有一些收獲，初期產(chǎn)品 也已裝車試驗。沃爾沃計劃到2020年設(shè)計出，不會碰撞的汽車，寶馬和豐田也在研究防誤踩和緊急制動的相關(guān)安全研究。
鑒于酒后駕車帶來的嚴(yán)重危害，各國不僅在執(zhí)法上嚴(yán)厲打擊酒后駕車行為，各大汽車生產(chǎn)商亦想方設(shè)法在汽車硬件上采取措施，使駕駛員在飲酒的情況下無法啟動汽車。類似于本酒后駕車發(fā)動機(jī)自鎖裝置的有很多。薩博(Saab)汽車公司推出了具有酒精測試功能的″測酒鑰匙″。在測酒鑰匙的底部，有一個呼吸探測器，當(dāng)駕駛員按下遙控車鑰匙的時候，該探測器就會同時開始工作。駕駛者必須向測酒鑰匙底部呼氣，然后這個空氣樣本會由安裝在鑰匙里的半導(dǎo)體進(jìn)行分析，如果樣本合格，鑰匙上的綠燈就會亮，車門自動開啟；若樣本不合格，紅燈就會閃爍，發(fā)動機(jī)無法啟動。對于利用酒精探測器判定酒后駕車的技術(shù)應(yīng)用大同小異，另外，還有其他判定措施，如：皮膚血管酒精探測儀、激光酒精探測儀、目光檢測儀等，此類方法復(fù)雜，而又受到人體生理差異性的影響。所謂的″酒精鎖″裝置，關(guān)鍵在與一個″鎖″字。之所以能避免酒后駕車事故的發(fā)生，就因為在判定酒后駕駛的情況下，能夠?qū)l(fā)動機(jī)鎖住，汽車無法再運(yùn)行。同時，這類裝置一個致命的缺陷也在這個″鎖″字，因為駕駛員可以作弊，駕駛員可以在飲酒的情況下，先找未飲酒的人開啟酒精鎖，然后自己開車。這樣，所謂的酒精鎖就失去了原有的應(yīng)用效果。另外，在酒精鎖作為的情況下，汽車無法啟動，可能會誤導(dǎo)駕駛員認(rèn)為是汽車故障，也就是說，酒精鎖缺少提示裝置，也是報警裝置。在語音提示下，即使駕駛員仍想駕車，同車之 人聽到提示也會阻止酒后駕車行為，因為這與他們的生命安全戚戚相關(guān)。
專利號為CN200520051863.8的一種汽車制動顯示器包括數(shù)制動燈，還包括控制亮燈數(shù)的制動燈開關(guān)，制動燈開關(guān)與汽車的制動連桿相連接，當(dāng)剎車時，制動連桿帶動制動燈開并關(guān)內(nèi)的撥動連桿，由于導(dǎo)電板與撥動連桿固定，從而帶動導(dǎo)電板移動，使接觸彈片與導(dǎo)電板相接觸，而導(dǎo)通至制動燈亮，根據(jù)剎車力度的不同，制動燈亮的個數(shù)也不同，使剎車力度可直接從制動燈上顯示，給后面的車輛準(zhǔn)確的提示，能有效的減少追尾事故。由于上述專利采用機(jī)械裝置，零部件太多，工作過程太繁瑣，這就給裝置可靠性帶來了不便。特別是上述專利裝置以制動連桿的位移來確定制動力的大小，在制動系統(tǒng)完好的情況下，制動連桿的位移與制動力成正比，但一旦制動系出現(xiàn)故障，制動連桿的位移是毫無意義的。這就是說，上述專利裝置，并不能對制動系統(tǒng)的故障進(jìn)行監(jiān)測預(yù)防。
現(xiàn)在國外正在積極研究開發(fā)汽車安全性能，正逐步應(yīng)用到普通車輛上面，而國內(nèi)，在汽車安全性能各個方面，均有所研究，但是未形成一套完整的系統(tǒng)。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種汽車新型智能安全系統(tǒng)。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：
汽車新型智能安全系統(tǒng)，包括
由防碰撞報警系統(tǒng)、緊急制動防碰撞系統(tǒng)和制動失常防碰撞系統(tǒng)構(gòu)成的防碰撞系統(tǒng)，使用雷達(dá)傳感器超聲波的發(fā)射與接收測定汽車與前方物體的距離及 兩者接近的相對速度，以前方距離和相對車速作為微機(jī)控制系統(tǒng)判定報警的依據(jù)，每一相對車速對應(yīng)相應(yīng)的安全車距，并根據(jù)車輛自身車速對安全車距進(jìn)行修正；
油門防誤踩系統(tǒng)，通過雷達(dá)傳感器、速度傳感器、加速度傳感器分別收集各自數(shù)據(jù)傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)，單片機(jī)進(jìn)行對比分析判斷，得出是否是誤踩油門的結(jié)論，從而發(fā)出相應(yīng)指令，限油機(jī)構(gòu)和剎車輔助機(jī)構(gòu)根據(jù)指令做出相應(yīng)反應(yīng)，完成該系統(tǒng)的功能；
酒后駕駛發(fā)動機(jī)自鎖系統(tǒng)，包括酒精含量探測器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)、步進(jìn)電機(jī)，所述步進(jìn)電機(jī)與汽車發(fā)動機(jī)進(jìn)油管相連，用于控制發(fā)動機(jī)進(jìn)油，酒精探測器固定在方向盤證中間，與數(shù)模轉(zhuǎn)換器相連，用于準(zhǔn)確確定駕駛員是否為酒后駕駛，所測氣體中的酒精含量的濃度與酒精探測器檢測后產(chǎn)生的電壓值成比例，檢測信號通過處理轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號輸入到單片機(jī)，單片機(jī)對此信號進(jìn)行處理判斷：若酒精含量低于閥值，系統(tǒng)不作為，汽車正常起步行駛；若酒精含量在閥值以上，則單片機(jī)立即啟動步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動球芯式油閥，切斷油路，發(fā)動機(jī)無法啟動，同時語音提示器發(fā)出警示聲音；
制動力大小警示系統(tǒng)，系統(tǒng)采取檢測制動油壓的方式來反應(yīng)制動力，制動油壓的檢測采用制動油壓傳感器，考慮到制動力分配前輪的比例較大，油壓傳感器采集的油壓信號經(jīng)過數(shù)模器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后輸入到單片機(jī)，由單片機(jī)控制LED顯示，駕駛艙內(nèi)顯示采用LED數(shù)碼管顯示，可將數(shù)碼管置于儀表盤，以 數(shù)字形式向駕駛員反映制動油壓或制動力情況。后窗顯示采用LED紅色警示燈柱，在原高位剎車燈位置布置成一列，亮燈柱高度與制動力的大小成線性正比關(guān)系。
優(yōu)選地，所述制動力大小警示系統(tǒng)包括緊急制動力大小警示系統(tǒng)和一般制動力大小警示系統(tǒng)。
優(yōu)選地，所述防碰撞報警系統(tǒng)包括
傳感器，用于偵測機(jī)動車與障礙物的距離；
控制器，電性連接至傳感器，用以根據(jù)機(jī)動車當(dāng)前車速得到報警車距；
報警裝置，電性連接控制器，其中若距離小于報警車距，控制器控制報警裝置報警；
障礙物位于機(jī)動車行進(jìn)方向上。報警裝置為顯示燈或蜂鳴器這種光信號提示裝置或聲音信號提示裝置。當(dāng)距離回復(fù)到大于報警車距，控制器控制報警裝置停止報警；
控制器連接至機(jī)動車的制動踏板，控制器根據(jù)機(jī)動車當(dāng)前車速得到制動車距，若距離小于制動車距，控制器控制制動踏板進(jìn)行制動操作；
步進(jìn)電機(jī)，電性連接至控制器，步進(jìn)電機(jī)根據(jù)控制器的信號轉(zhuǎn)動；
制動拉索，連接步進(jìn)電機(jī)和制動踏板，受步進(jìn)電機(jī)的控制牽動制動踏板進(jìn)行制動，若距離回復(fù)到大于制動車距，控制器控制制動踏板撤銷制動；
優(yōu)選地，防碰撞報警系統(tǒng)的制動系統(tǒng)采用以單片機(jī)AT89S52為核心的微 機(jī)控制系統(tǒng)，以微波測距測速雷達(dá)為傳感器，蜂鳴器和制動電機(jī)作為執(zhí)行器。
優(yōu)選地，所述油壓傳感器安裝在前輪的制動分油管上。
本發(fā)明具有以下有益效果：
利用一套裝置解決了汽車主動安全與被動安全的全部問題，結(jié)構(gòu)簡單，控制簡單，不需要駕駛員額外學(xué)習(xí)其他駕駛技術(shù)，較智能的解決汽車制動的大部分問題。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例汽車新型智能安全系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
如圖1所示，本發(fā)明實施例提供了一種汽車新型智能安全系統(tǒng)，包括由防碰撞報警系統(tǒng)、緊急制動防碰撞系統(tǒng)和制動失常防碰撞系統(tǒng)構(gòu)成的防碰撞系統(tǒng)，使用雷達(dá)傳感器超聲波的發(fā)射與接收測定汽車與前方物體的距離及兩者接近的相對速度，以前方距離和相對車速作為微機(jī)控制系統(tǒng)判定報警的依據(jù)，每一相對車速對應(yīng)相應(yīng)的安全車距，并根據(jù)車輛自身車速對安全車距進(jìn)行修正；本智能防碰撞裝置采用兩級報警模式。其工作原理如下：
微機(jī)處理系統(tǒng)根據(jù)相對速度和自身車速計算出對應(yīng)的報警車距值和制動車距值，當(dāng)檢測到的前方車距大于報警車距，汽車正常行駛，系統(tǒng)不作為。一級報警：制動車距＜前方車距≤報警車距，此時，只報警不自行制動，駕駛員有時間停止加速或減速控制車距。二級報警：前方車距≤制動車距，此時，報警繼續(xù)，并立刻啟用制動電機(jī)對汽車進(jìn)行最大力度的制動，直至前方車距大于制動車距。
油門防誤踩系統(tǒng)，通過雷達(dá)傳感器、速度傳感器、加速度傳感器分別收集各自數(shù)據(jù)傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)，單片機(jī)進(jìn)行對比分析判斷，得出是否是誤踩油門的結(jié)論，從而發(fā)出相應(yīng)指令，限油機(jī)構(gòu)和剎車輔助機(jī)構(gòu)根據(jù)指令做出相應(yīng)反應(yīng)，完成該系統(tǒng)的功能；系統(tǒng)的工作原理如下：
1)汽車前進(jìn)方向上的障礙物檢測
生活中，很多交通事故都是在正常行駛過程中，前方突然出現(xiàn)障礙物或橫向通過車輛時，此時駕駛者過于緊張誤把油門當(dāng)剎車而造成相互碰撞。因此，通過雷達(dá)檢測前方的障礙物是本裝置的重要環(huán)節(jié)之一。
2)是否誤踩油門的判斷
正常駕駛過程中，也經(jīng)常會有加大油門的情況，例如在需要超車的情況，因此不能將快速踩油門作為判斷是否誤踩油門的唯一標(biāo)準(zhǔn)。而且，在上坡或道路不平的情況下也需要加大油門，但是此時踩油門是緩慢的。所以在判斷前方有障礙物的情況下，將快速踩下油門判斷為誤踩油門。
3)制動及限油裝置開始工作
在確定駕駛員是誤踩油門之后，通過步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動拉索使制動系統(tǒng)開始制動，同時，安裝在油路上的限油閥開始工作，使減少停止或供油，以達(dá)到減速制動的目的。通過微薄雷達(dá)傳感器、速度傳感器、加速度傳感器。微波雷達(dá)測量前方障礙物與本車距離l，速度傳感器讀取汽車自身速度值v，加速度傳感器反應(yīng)駕駛員踩油門踏板力度a，傳感器將這三個值傳給單片機(jī)。
酒后駕駛發(fā)動機(jī)自鎖系統(tǒng)，包括酒精含量探測器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)、步進(jìn)電機(jī)，所述步進(jìn)電機(jī)與汽車發(fā)動機(jī)進(jìn)油管相連，用于控制發(fā)動機(jī)進(jìn)油，酒精探測器固定在方向盤證中間，與數(shù)模轉(zhuǎn)換器相連，用于準(zhǔn)確確定駕駛員是否為酒后駕駛，所測氣體中的酒精含量的濃度與酒精探測器檢測后產(chǎn)生的電壓值成比例，檢測信號通過處理轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號輸入到單片機(jī)，單片機(jī)對此信號進(jìn)行處理判斷：若酒精含量低于閥值，系統(tǒng)不作為，汽車正常起步行駛；若酒精含量在閥值以上，則單片機(jī)立即啟動步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動球芯式油閥，切斷油路，發(fā)動機(jī)無法啟動，同時語音提示器發(fā)出警示聲音；
制動力大小警示系統(tǒng)，系統(tǒng)采取檢測制動油壓的方式來反應(yīng)制動力，制動油壓的檢測采用制動油壓傳感器，考慮到制動力分配前輪的比例較大，油壓傳感器采集的油壓信號經(jīng)過數(shù)模器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后輸入到單片機(jī)，由單片機(jī)控制LED顯示，駕駛艙內(nèi)顯示采用LED數(shù)碼管顯示，可將數(shù)碼管置于儀表盤，以數(shù)字形式向駕駛員反映制動油壓或制動力情況。后窗顯示采用LED紅色警示 燈柱，在原高位剎車燈位置布置成一列，亮燈柱高度與制動力的大小成線性正比關(guān)系。這種顯示方式很直觀，相比數(shù)字顯示，后方駕駛員更能及時反應(yīng)，而相對燈光亮度表示，避免了因白天光照干擾導(dǎo)致人的視覺誤差。
所述制動力大小警示系統(tǒng)包括緊急制動力大小警示系統(tǒng)和一般制動力大小警示系統(tǒng)。
所述防碰撞報警系統(tǒng)包括
傳感器，用于偵測機(jī)動車與障礙物的距離；
控制器，電性連接至傳感器，用以根據(jù)機(jī)動車當(dāng)前車速得到報警車距；
報警裝置，電性連接控制器，其中若距離小于報警車距，控制器控制報警裝置報警；
障礙物位于機(jī)動車行進(jìn)方向上。報警裝置為顯示燈或蜂鳴器這種光信號提示裝置或聲音信號提示裝置。當(dāng)距離回復(fù)到大于報警車距，控制器控制報警裝置停止報警；
控制器連接至機(jī)動車的制動踏板，控制器根據(jù)機(jī)動車當(dāng)前車速得到制動車距，若距離小于制動車距，控制器控制制動踏板進(jìn)行制動操作；
步進(jìn)電機(jī)，電性連接至控制器，步進(jìn)電機(jī)根據(jù)控制器的信號轉(zhuǎn)動；
制動拉索，連接步進(jìn)電機(jī)和制動踏板，受步進(jìn)電機(jī)的控制牽動制動踏板進(jìn)行制動，若距離回復(fù)到大于制動車距，控制器控制制動踏板撤銷制動；
防碰撞報警系統(tǒng)的制動系統(tǒng)采用以單片機(jī)AT89S52為核心的微機(jī)控制系 統(tǒng)，以微波測距測速雷達(dá)為傳感器，蜂鳴器和制動電機(jī)作為執(zhí)行器。
所述油壓傳感器安裝在前輪的制動分油管上。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。