汽車轉(zhuǎn)彎工況下的自主安全控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于汽車主動安全領(lǐng)域，尤其涉及一種汽車轉(zhuǎn)彎工況下的自主安全控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]據(jù)公安部門統(tǒng)計，近年來，大型汽車比如大型掛車，水泥罐車和土方車等轉(zhuǎn)彎時造成的慘劇頻頻發(fā)生，尤其是在汽車轉(zhuǎn)彎模式下。由于車輛轉(zhuǎn)彎時，前后內(nèi)輪之間會形成內(nèi)輪轉(zhuǎn)向半徑差(配合圖2所示)，車身越長，轉(zhuǎn)彎幅度越大，形成的內(nèi)輪半徑差就會越大。若行人或其它機動車進入這個區(qū)域，很可能被刮碰甚至碾壓而引發(fā)慘劇。
[0003]目前，部分汽車已安裝轉(zhuǎn)彎語音、燈光或攝像頭提示裝置，可被動地避開障礙物或行車，但在鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)部分非機動車或行人對大型汽車在路口轉(zhuǎn)彎存在駕駛員視野盲區(qū)無從知曉，總以為駕駛員會在轉(zhuǎn)彎時能看到自己，會采取措施避免與自己發(fā)生碰撞或輾壓，視語音或燈光提示信息置之度外，然而駕駛員在面對復(fù)雜的路況信息，甚至有時在疲勞駕駛狀態(tài)下，需照顧到前方車輛及轉(zhuǎn)向外側(cè)車輛的狀況，無暇顧及車上攝像頭的圖像信息，在視野盲區(qū)內(nèi)根本無法發(fā)現(xiàn)非機動車或行人，即使等駕駛員發(fā)現(xiàn)也無法主動及時采取應(yīng)急措施，造成悲劇的重演。
[0004]CN102520411A公開了 “一種簡易汽車轉(zhuǎn)彎測距裝置”，其包括超聲波測距模塊、方向盤轉(zhuǎn)角傳感器、步進電機驅(qū)動模塊、中央控制器和電源，該裝置能測量汽車與司機視野范圍之外的障礙物之間的距離，有效解決了汽車轉(zhuǎn)彎不能測距的問題，尤其適用于汽車測距安全防碰撞系統(tǒng)。該裝置僅具有測距功能，沒有采取有效的安全措施，不能解決危險到來時的防碰撞問題。
[0005]CN203344815U公開了一種“汽車路口轉(zhuǎn)彎的安全裝置”，其包括車身控制模塊、能檢測汽車方向盤的轉(zhuǎn)動角度的轉(zhuǎn)角傳感器、能檢測汽車側(cè)部的障礙物與汽車之間的距離的測距傳感器以及提醒模塊，所述的車身控制模塊能分別接收上述轉(zhuǎn)角傳感器和測距傳感器所發(fā)送的轉(zhuǎn)角信息和距離信息，且當轉(zhuǎn)角和距離均達到設(shè)定值時發(fā)送提醒信號給提醒模塊以控制其發(fā)出提醒。該裝置還包括與所述車身控制模塊相連接的制動踏板以及制動力輔助系統(tǒng)，所述制動力輔助系統(tǒng)能在所述制動踏板踩下時增大制動力。這種主動制動的方式可以使行車更為安全，但是僅采用主動制動的方式有時并不能完全避免危險。
[0006]因此仔細研宄現(xiàn)有車輛轉(zhuǎn)彎的安全裝置可以發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)存在如下不足之處:
[0007]1.僅通過主動制動的方式避免危險，然而對于大型車輛來說，由于內(nèi)輪差的存在，當行人或外部車輛進入到內(nèi)輪差區(qū)域時，即使采取緊急制動，但是車子繼續(xù)前行的趨勢，仍然可能對進入內(nèi)輪差區(qū)域的行人或車輛產(chǎn)生危險。
[0008]2.測試傳感器大都是設(shè)置在車頭兩側(cè)，對于大型車輛來說，車身兩側(cè)的區(qū)域很難檢測的到。
【實用新型內(nèi)容】
[0009]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種汽車轉(zhuǎn)彎工況下的自主安全控制系統(tǒng)，其可以有效檢測駕駛員視野盲區(qū)內(nèi)是否有障礙物，同時判斷汽車與非機動車或行人的安全距離，并采取強制安全措施主動控制汽車的行駛軌跡，提高汽車轉(zhuǎn)向時行駛主動安全性能，解決現(xiàn)有汽車轉(zhuǎn)彎時語音或燈光提示裝置的技術(shù)缺陷，減少交通事故的發(fā)生。
[0010]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)解決方案是:
[0011]一種汽車轉(zhuǎn)彎工況下的自主安全控制系統(tǒng)，包括信息檢測單元、信息控制單元、執(zhí)行單元和方向盤角度傳感器；該信息檢測單元設(shè)置在汽車的左右兩側(cè)，用以檢測汽車與汽車側(cè)邊障礙物之間的距離；該信息控制單元由單片機拾取并處理信息檢測單元和方向盤轉(zhuǎn)角傳感器的信號，分別判斷安全距離和方向盤轉(zhuǎn)向及轉(zhuǎn)角，再發(fā)出指令給所述的執(zhí)行單元；該執(zhí)行單元包括可控制方向盤轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向驅(qū)動電機。
[0012]優(yōu)選地，所述的信息檢測單元采用超聲波測距模塊，該超聲波測距模塊主要包括超聲波發(fā)射傳感器、超聲波接收傳感器和信號處理電路。
[0013]優(yōu)選地，所述的執(zhí)行單元進一步包括可以對汽車強行制動的輔助制動氣動閥。
[0014]優(yōu)選地，所述的執(zhí)行單元進一步包括蜂鳴器，該蜂鳴器設(shè)置在駕駛室內(nèi)或者車外。
[0015]優(yōu)選地，所述的超聲波測距模塊在車頭左右側(cè)前邊沿上各安裝一個，在汽車車體左右兩側(cè)裙邊沿上間隔安裝多個。
[0016]采用上述方案后，本實用新型具有如下有益效果:
[0017]1.本實用新型增設(shè)了一個執(zhí)行單元，該執(zhí)行單元至少包括一個可控制方向盤轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向驅(qū)動電機，這樣在實時檢測汽車轉(zhuǎn)向后與側(cè)面障礙物的距離的同時，在發(fā)現(xiàn)內(nèi)輪差區(qū)域內(nèi)有行人或者非機動車輛時，還可以主動采取轉(zhuǎn)向等措施，從而有效避免大型汽車轉(zhuǎn)彎時與側(cè)面的車輛或行車碰撞發(fā)生事故，減小發(fā)生碰撞時產(chǎn)生的傷害；
[0018]2.與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型實用性好、性能穩(wěn)定、安全可靠，自主控制性能好等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖；
[0020]圖2是大型車輛轉(zhuǎn)彎時軌跡圖和本實用新型超聲波測距模塊的安裝示意圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳述。
[0022]本實用新型所揭示的是一種汽車轉(zhuǎn)彎工況下的自主安全控制系統(tǒng)，如圖1及圖2所示，為本實用新型的較佳實施例。所述的安全控制系統(tǒng)主要包括信息檢測單元、信息控制單元10、執(zhí)行單元和方向盤角度傳感器18。其中:
[0023]所述的信息檢測單元設(shè)置在汽車的左右兩側(cè)，可以檢測汽車與汽車側(cè)邊障礙物之間的距離，該信息檢測單元可以采用距離傳感器等。本實施例主要采用超聲波測距模塊14，該超聲波測距模塊14主要包括超聲波發(fā)射傳感器11、超聲波接收傳感器12和信號處理電路13。該信息檢測單元可由超聲波測距模塊14檢測大型汽車與非機動車或行人的安全距離，超聲波測距模塊14測量角度可為15度，測量范圍可達到0.2-4m，靈敏度高，耗電量低，高可靠性，能夠滿足大型汽車轉(zhuǎn)彎時側(cè)面防撞的檢測要求。
[0024]所述的信息控制單元10主要由單片機拾取并處理信息檢測單元和方向盤轉(zhuǎn)角傳感器18的信號，分別判斷安全距離和方向盤轉(zhuǎn)向及轉(zhuǎn)角，再發(fā)出指令給所述的執(zhí)行單元。
[0025]所述的執(zhí)行單元主要包括可控制方向盤轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向驅(qū)動電機15，該轉(zhuǎn)向驅(qū)動電機15接收到信息控制單元10的指令后可以輔助對方向進行轉(zhuǎn)向。該執(zhí)行單元還可以進一步包括蜂鳴器16或/和輔助制動氣動閥17。若非機動車或行人在汽車轉(zhuǎn)彎時進入到危險禁地內(nèi)，信息控制單元10發(fā)出PWM信號調(diào)節(jié)輔助制動氣動閥17，進行強行制動大型車輛，保證車輛轉(zhuǎn)彎時行車安全。該蜂鳴器16可以設(shè)置在駕駛室內(nèi)或者車外，以便提醒駕駛員和車外人員。
[0026]所述的方向盤轉(zhuǎn)角傳感器18實時反饋方向盤轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)角信號給信息控制單元10。
[0027]如圖2所示，為大型車輛轉(zhuǎn)彎時軌跡圖和超聲波測距模塊的安裝示意圖，大型汽車右轉(zhuǎn)彎通過180°彎路時，曲線21為路面內(nèi)側(cè)界限、曲線22為道路中線、曲線23為路面外側(cè)界線，標號24為大型汽車車頭外輪廓、標號25為大型汽車半掛車外輪廓、標號26-29分別為大型汽車左超聲波測距模塊、標號30-33分別為大型汽車右超聲波測距模塊。其中左超聲波測距模塊26安裝在大型汽車左側(cè)車頭前邊沿上，右超聲波測距模塊30安裝在大型汽車右側(cè)車頭前邊沿上，主要檢測車頭至連接處的測距范圍內(nèi)是否有非機動車或行人；左超聲波測距模塊27-29和右超聲波測距模塊31-33分別安裝在大型汽車車體左右兩側(cè)裙邊沿上并間隔設(shè)置，可以向外傾斜15°安裝，主要檢測車身兩側(cè)范圍內(nèi)是否有非機動車或行車進入危險區(qū)域。
[0028]本實用新型的工作原理為:在大型汽車行駛過程中，方向盤轉(zhuǎn)角傳感器18不斷檢測轉(zhuǎn)角信息，把信號傳遞給信息處理單元10，當轉(zhuǎn)角超過一定角度時，觸發(fā)車輛轉(zhuǎn)向內(nèi)側(cè)超聲波測距模塊14，對轉(zhuǎn)向內(nèi)側(cè)實時測量障礙物的距離。若在危險界內(nèi)檢測到障礙物如非機動車輛或行人時，信息處理單元10發(fā)出PWM信號送給驅(qū)動轉(zhuǎn)向電機15，驅(qū)動轉(zhuǎn)向電機15通過齒輪驅(qū)動方向盤管柱，向車輛轉(zhuǎn)向外側(cè)旋轉(zhuǎn)一定的角度，方向盤轉(zhuǎn)角傳感器18將反饋轉(zhuǎn)角信號送回信息處理單元10，此時蜂鳴器16低頻報警提醒駕駛員和車外人員；若非機動車或行人已進入危險禁地，臨近大型汽車邊沿，僅靠輔助驅(qū)動轉(zhuǎn)向已無濟于事，信息處理單元10啟動應(yīng)急系統(tǒng)，發(fā)出PWM信號調(diào)節(jié)制動系統(tǒng)中輔助制動氣動閥17，進行車輛緊急制動，同時蜂鳴器16發(fā)出高頻報警信號。本發(fā)明有效避免大型汽車轉(zhuǎn)彎時與側(cè)面的車輛或行車碰撞發(fā)生事故，減小發(fā)生碰撞時產(chǎn)生的傷害。
[0029]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型的技術(shù)范圍作任何限制，故但凡依本實用新型的權(quán)利要求和說明書所做的變化或修飾，皆應(yīng)屬于本實用新型專利涵蓋的范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種汽車轉(zhuǎn)彎工況下的自主安全控制系統(tǒng)，其特征在于:包括信息檢測單元、信息控制單元(10)、執(zhí)行單元和方向盤角度傳感器(18);該信息檢測單元設(shè)置在汽車的左右兩偵牝用以檢測汽車與汽車側(cè)邊障礙物之間的距離；該信息控制單元(10)由單片機拾取并處理信息檢測單元和方向盤轉(zhuǎn)角傳感器的信號，分別判斷安全距離和方向盤轉(zhuǎn)向及轉(zhuǎn)角，再發(fā)出指令給所述的執(zhí)行單元；該執(zhí)行單元包括可控制方向盤轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向驅(qū)動電機(15 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車轉(zhuǎn)彎工況下的自主安全控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的信息檢測單元采用超聲波測距模塊(14)，該超聲波測距模塊主要包括超聲波發(fā)射傳感器(11)、超聲波接收傳感器(12)和信號處理電路(13)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的汽車轉(zhuǎn)彎工況下的自主安全控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的執(zhí)行單元進一步包括可以對汽車強行制動的輔助制動氣動閥(17)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車轉(zhuǎn)彎工況下的自主安全控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的執(zhí)行單元進一步包括蜂鳴器(16)，該蜂鳴器設(shè)置在駕駛室內(nèi)或者車外。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車轉(zhuǎn)彎工況下的自主安全控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的超聲波測距模塊在車頭左右側(cè)前邊沿上各安裝一個，在汽車車體左右兩側(cè)裙邊沿上間隔安裝多個。
【專利摘要】本實用新型公開了一種汽車轉(zhuǎn)彎工況下的自主安全控制系統(tǒng)，包括信息檢測單元、信息控制單元、執(zhí)行單元和方向盤角度傳感器；該信息檢測單元設(shè)置在汽車的左右兩側(cè)，用以檢測汽車與汽車側(cè)邊障礙物之間的距離；該信息控制單元由單片機拾取并處理信息檢測單元和方向盤轉(zhuǎn)角傳感器的信號，分別判斷安全距離和方向盤轉(zhuǎn)向及轉(zhuǎn)角，再發(fā)出指令給所述的執(zhí)行單元；該執(zhí)行單元包括可控制方向盤轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向驅(qū)動電機。本系統(tǒng)能有效檢測駕駛員視野盲區(qū)內(nèi)是否有障礙物，同時判斷汽車與非機動車或行人的安全距離，并采取強制安全措施主動控制汽車的行駛軌跡，提高汽車轉(zhuǎn)向時行駛主動安全性能，減少交通事故的發(fā)生。
【IPC分類】B62D137-00, B62D6-00, B60Q5-00, B60T7-12, B62D5-04
【公開號】CN204472885
【申請?zhí)枴緾N201520088184
【發(fā)明人】孫貴斌, 馬騰騰, 李延敏
【申請人】廈門理工學(xué)院
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2015年2月6日