專利名稱：雷達微機型汽車防撞系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于汽車在中高速行駛中，防止發(fā)生碰撞事故的裝置，特別是一種激光雷達與計算機技術(shù)相結(jié)合的汽車防撞系統(tǒng)。
在現(xiàn)有技術(shù)中，各種車輛為防止相撞的惡性事故，往往通過加強車身結(jié)構(gòu)，提高材料強度，改進制動性能，或者采用氣囊技術(shù)，或者提前發(fā)出聲響警告等；以降低事故級別，降低人身傷害程度。但在事故最終發(fā)生時，后果也往往難以預測。
本實用新型的目的在于提供一種采用激光雷達與計算機技術(shù)相結(jié)合、并配以相應伺服機構(gòu)的裝置，使汽車行駛由被動防撞變?yōu)橹鲃臃雷玻行У亟档蜕踔料鲎彩鹿?。是一種雷達微機型汽車防撞系統(tǒng)。
為達到上述目的，本實用新型采用下述技術(shù)方案裝置由傳感、主機、伺服三個部分組成。其特點是傳感部分由脈沖多普勒激光雷達和車速信號儀構(gòu)成；雷達與計算機是使用同一機架而做成一體，形成內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊湊、抗干擾能力強的特點，主機上并有車輛達不到設定的安全距離時，發(fā)出聲光報警的功能，還配以顯示與前方車輛距離的液晶屏，達到監(jiān)控自身車輛狀態(tài)的目的。這樣，在自身車輛與前方車輛相距達不到預定安全距離時，主機即發(fā)出聲響報警；如果安全距離不足預定值80％，即給與紅燈告警，同時，計算機控制燃料油控制閥和輔助制動閥動作，予以減速；在突發(fā)事件中，計算機可以對伺服機構(gòu)實施0.01S反應的全程調(diào)控。如果駕駛員在收到聲光報警后，做出及時的人工減速反應，車速下降，安全距離增加，車輛的油門控制仍恢復到人工調(diào)控，即不足安全距離時，車速由微型計算機控制；安全距離以外，由駕駛員自主控制。上述的安全距離由所編程序設定，事先寫入芯片。通過微型計算機接口擴展，還可調(diào)控車輛的ABS系統(tǒng)，實現(xiàn)聯(lián)動控制，從改變了傳統(tǒng)的防撞概念，起到真實的防撞作用，實現(xiàn)車輛防撞的智能化。
上述ASSA的主機可以設計為，脈沖多普勒激光雷達與微型計算機共用同一機架而形成一體，車速信號儀和燃料油控制閥、輔助制動閥分別由導線與主機連接。上述的脈沖多普勒激光雷達可以設計為由市售的TOLD911激光發(fā)生器，市售的六個光電探測器，自行設計的棱鏡，高斯型望遠鏡，市售的7650,μA741二個集成塊；二個電阻，五個電容，一個可調(diào)電阻構(gòu)成，與微型計算機連接。
上述的車速信號儀可以設計為由轉(zhuǎn)子、定子、旋帽、固定螺絲、晶體管、兩個端軸承組裝而成。串接在車速表軟軸輸入端。
上述的微型計算機可以設計為由市售的285/6805R3MCU，二個電阻，二個電容，一個起振信號發(fā)生器CRY構(gòu)成電路。
上述的燃料油控制閥可以設計為由閥芯、閥體、復位彈簧、四個電磁線圈等構(gòu)成閥總成。
上述的輔助制動閥可以設計為由閥芯、閥體、復位彈簧、電磁線圈等構(gòu)成閥總成。
上述的主機外殼可以設計為由市售的二個發(fā)光二極管(紅、綠)，市售的Φ15mm壓電陶瓷片，液晶顯示屏，五個電阻，五個3013三極管組成的聲光報警系統(tǒng)。這樣，當車速儀測到車輛實際速度在40km以下時，在計算機程序控制下的脈沖多普勒激光雷達處于不工作狀態(tài)；當實際車速達到或超過40km時，雷達進入工作狀態(tài)。它所測得的本車與前方車輛或障礙物的距離也輸入計算機。用積分原理對兩組數(shù)據(jù)實施瞬間比較監(jiān)控。因為計算機已經(jīng)輸入所編程序，實際上是變數(shù)群控。比如時速80km時，有關(guān)實驗資料表明，人的瞬時反應為0.5秒，安全距離在30M左右，即當車速儀測得車輛時速80km，程序設定安全距離為30m，當本車與前方車輛距離大于30M時，計算機對伺服機構(gòu)無信號指令，駕駛員可任意控制車速；反之，本車與前方車輛距離不到30M時，計算機對伺服機構(gòu)發(fā)出信號指令。此時，先行聲響報警，提醒駛員注意。如果駕駛員沒有注意或理會這種警告，而安全距離在繼續(xù)減少，一旦不足80％，即23-25M時，計算機將迅捷做出反應，向伺服機構(gòu)發(fā)出指令，伺服機構(gòu)動作，使車速逐漸下降以增加安全距離。直到安全距離值恢復到30M以上。在這段時間內(nèi)，駕駛員加速無效，人工減速有效；如車距在30M以上，人工加速有效。在40km時速以上，都有相對應的安全距離值，計算機由此對車況實施監(jiān)控。
因此，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下顯而易見的優(yōu)點；由于激光在雨霧、塵埃里均有良好的穿透性，ASSA具有全天候的特點；由于特制的伺服機構(gòu)，針對各種車型的共性，具有優(yōu)異的兼容性；由于實現(xiàn)了高科技的控制，能有效的降低事故案發(fā)率，甚至消除惡性碰撞事故。
以下結(jié)合附圖
作進一步說明圖(1)是本實用新型一個實施例的系統(tǒng)原理方框圖；圖(2)是本實用新型一個實施例的主機內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖(3)是圖(1)的左視圖；圖(4)是圖(2)的右視圖；圖(5)是伺服機構(gòu)中的輔助制動閥D2的結(jié)構(gòu)示意圖；圖(6)是伺服機構(gòu)中的燃料油控制閥D1的結(jié)構(gòu)示意圖；圖(7)是車速信號儀B的結(jié)構(gòu)示意圖；圖(8)是本實用新型電路原理圖；本實用新型的一個最佳實施方案是參見圖(1)、圖(2)、圖(3)、圖(4)。ASSA系統(tǒng)包含有傳感(A、B)，微計算機C，伺服機構(gòu)D三大部份。傳感部份由激光雷達A和車速信號儀B組成；激光雷達A和微計算機C安置在同一機架而形成一體；伺服機構(gòu)D的燃料油控制閥D1串接在汽車的燃油泵和化油器之間，輔助制動閥D2并聯(lián)在制動油缸的進、出油管路上；車速信號儀串接于汽車車速表驅(qū)動軟軸上，它們分別通過屏蔽電纜與計算機C連接。
這樣，當駕駛員啟動汽車行駛時，同時打開主機電源開關(guān)參見圖(3)，工作燈(綠)顯示，車速信號儀B開始工作；參見圖(7)，當車速上升至40km時，微計算機指令打開激光雷達A，激光發(fā)生器(A-1)選用T0LD911激光二極管，當光束射向車外前方待測目標時，由于通過棱鏡(A-3)，這樣棱鏡將入射激光分成直射和垂直方向折射二路，在棱鏡(A-3)垂直方向設置光電探測器(A-2)，光電探測器(A-2)轉(zhuǎn)換成電信號送至計算機RXD端；直線走向激光在車前方與測量目標相遇時產(chǎn)生反射，反射光經(jīng)高斯型望遠鏡收集后投向光電探測器(A-5)，光電探測器(A-5)是由六個光敏二極管(LD9-LD14)組成的光敏接收陣列，它將反射光的光強信號轉(zhuǎn)變成電信號，經(jīng)過高頻振蕩器(CRY)和計數(shù)器進入計算機C，來自光電探測器(A-2)的起始脈沖切斷CRY和計數(shù)器。傳輸時間T的長短決定于起始脈沖和終止脈沖之間的振蕩數(shù)，即可算出本車與前方車輛或障礙物的距離(L)L=VVt/2=Ct/2n L=Vt/2=Ct/2n式中V是光在傳輸介質(zhì)中的平均速度，n是大氣平均折射率，C是真空中的光速。在本車時速達40km以上(含40km)時，來自車速信號儀B和脈沖多普勒激光雷達A的信號同時進入微計算機C，由微計算機C按已編程序瞬時監(jiān)控。
參見圖5、圖6、圖8。在微計算機C對本車實施瞬時監(jiān)控而發(fā)現(xiàn)與前方車輛或障礙物不足安全距離時，即通過DEV1-DEV4實施逐級調(diào)控。如圖8所示，DEV連接相應的固態(tài)繼電器SSR，在初級線圈電流導通后，次級(動力電流)亦即導通，使燃料油控制閥D1內(nèi)相對應的電磁線圈(D1-10)有電，產(chǎn)生磁場。在車輛啟動行駛時，來自油泵的油流具有初始壓力，由于閥體(D1-2)內(nèi)的復位彈簧(D1-4)的作用，使閥芯(D1-1)處于長開位置油流順利進入汽化器或發(fā)動機，當電磁線圈(D1-10)有電而產(chǎn)生磁場，磁場力使閥芯(D1-1)順油流方向運動，直至切斷油流，而達到減速的目的。輔助制動閥(D2)由已編程序直接控制。
主機可以安裝在駕駛臺正前方。
權(quán)利要求1．一種用于汽車行駛中防止發(fā)生碰撞事故的系統(tǒng)裝置——雷達微機型汽車防撞系統(tǒng)，它包括脈沖多普勒激光雷達A、車速信號儀B、微型計算機C、伺服機構(gòu)D，其特征在于自行研制的伺服機構(gòu)D由脈沖多普勒激光雷達A和車速信號儀B通過微機C聯(lián)動控制；即A、B將兩組信號采集后，通過電纜同時送入微機C，微機C按已編程序由軟件進行信號分析處理，進而微機C發(fā)出指令，通過導線對伺服機構(gòu)D實施動態(tài)調(diào)控，伺服機構(gòu)D由燃料油控制閥D1和輔助制動閥D2組成。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的雷達微機型汽車防撞系統(tǒng)其特征在于燃料油控制閥D1由閥芯D1-1、閥體D1-2、硅墊D1-3、復位彈簧D1-4、閥罩D1-5、導線孔D1-6、閥蓋D1-7、O型圈D1-8、線圈架D1-9、電磁線圈D1-10、壓塊D1-11、螺母D1-12構(gòu)成，經(jīng)過組裝成型后，并聯(lián)在汽車制動泵進出油管上。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的雷達微機型汽車防撞系統(tǒng)其特征在于輔助制動閥D2由閥芯D2-1、閥體D2-2、螺母D2-3、電磁線圈D2-4、閥罩D2-5、壓塊D2-6、O型圈D2-7、復位彈簧D2-8構(gòu)成，經(jīng)過組裝成型后，串聯(lián)在汽車發(fā)動機燃油進油管中。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的雷達微機型汽車防撞系統(tǒng)其特征在于車速信號儀B由轉(zhuǎn)子B-1、定子B-2、旋帽B-3、軸承B-4、螺釘B-5、晶體管B-6構(gòu)成，經(jīng)過組裝成型后，其信號線與計算機相連。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的雷達微機型汽車防撞系統(tǒng)其特征在于脈沖多普勒激光雷達A由激光發(fā)生器A-1、光電探測器A-2、棱鏡A-3、高斯型望遠鏡A-4、光電探測器A-5、機架A-6按光通路規(guī)律組合構(gòu)成，其信號線與計算機相連。
6．根據(jù)權(quán)利要求1所述的雷達微機型汽車防撞系統(tǒng)其特征在于微型計算機C由市購MOTOROLA生產(chǎn)的M6805R3單片機及其外圍電路構(gòu)成。
專利摘要本實用新型是一種用于汽車在行駛中,防止發(fā)生碰撞事故的裝置,它包含有傳感器、計算機、伺服機構(gòu)三部分。該裝置的伺服機構(gòu)可控制汽車的油門,通過計算機接口擴展,還可控制制動器及其它。傳感器由脈沖多普勒激光雷達和車速信號輸出儀組成。傳感器測出與前方車輛的距離和本車速度,將信號送至計算機,通過已編程序處理并指示伺服機構(gòu)動作,以達到安全行車的目的。
文檔編號G01S15/93GK2463253SQ0024958
公開日2001年12月5日 申請日期2000年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月11日
發(fā)明者陳振烈 申請人:陳振烈