本發(fā)明涉及商用車的主動安全，用于商用車在行駛過程中保護行人和車輛的防撞機構(gòu)。

技術(shù)背景：

世界范圍內(nèi)，每年有超過50萬人死于交通事故，1000萬人受傷于交通事故中，平均每分鐘就至少有一人死于交通事故，并且隨著我國經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，商用車的產(chǎn)量和保有量不斷增加，而公路發(fā)展、交通管理卻相對落后，導致交通事故發(fā)生率逐年攀升，其中商用車的追尾事故占了很大比例；商用車尤其是貨車，其車身高度較高，車身長度較長，而乘用車車身高度相對較低，在行駛時發(fā)生追尾事故，乘用車極易鉆入商用車底部產(chǎn)生嚴重的后果，即使加裝普通的防護裝置，也很難實現(xiàn)不同位置撞擊產(chǎn)生最大的防護效果；與此同時，由于商用車尾部對駕駛員的盲區(qū)較大，在行駛時對行人和建筑物的碰撞也時有發(fā)生，而目前商用車的防撞裝置還一直使用被動安全的防撞結(jié)構(gòu)。鑒于此，開發(fā)一種商用車的主動安全裝置勢在必行。

商用車防撞機構(gòu)有很多種，但目前國內(nèi)外公開的專利多數(shù)為被動安全的防撞裝置。專利CN 205524103 U在重型車尾部加裝一個保險杠的方式進行緩沖撞擊，目的在于防止小型車鉆入重型車尾部，既可防止發(fā)生小型車鉆入重型車尾部造成嚴重的人員和車輛損失，又可緩沖撞擊降低碰撞的強度。該專利的想法較好，屬于被動安全的范疇，本人對商用車發(fā)生追尾事故的分析和對商用車事故的總結(jié)，提出一種商用車主動安全的防碰撞機構(gòu)，該機構(gòu)主要目的在于在各種路況下采用四種駕駛模式的方式來對車輛的行駛狀況作出監(jiān)測，并對可能發(fā)生的事故作出分析，主動控制防撞機構(gòu)的剛度和阻尼參數(shù)來降低碰撞的危害，實現(xiàn)多角度對行人尤其兒童、車輛進行保護，同時還可以實現(xiàn)駕駛員尾部無盲區(qū)倒車和轉(zhuǎn)向行駛，可大大降低對行人和建筑物的碰撞。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
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本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種應用于商用車保護行人和車輛的防撞機構(gòu)，該機構(gòu)可以實現(xiàn)主動降低碰撞對行人和車輛的損傷，并且為商用車提供了更安全的駕駛環(huán)境。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種多角度保護行人和車輛的商用車主動控制防撞機構(gòu)，其特征在于包括磁流變液阻尼器、電控彈簧、機械彈簧、防撞梁、單片機電控系統(tǒng)、雷達系統(tǒng)、攝像頭、可滑動的尾部橫梁；其中磁流變液阻尼器與電控彈簧相連接，在工作中相互配合；防撞梁用來接受外界撞擊；單片機電控系統(tǒng)用來接收所述雷達和攝像頭采集的有效行人和車輛信息進而控制所述磁流變液阻尼器的阻尼和電控彈簧的剛度；可滑動的尾部橫梁用來安裝彈簧并承受載荷。

技術(shù)方案中所述的使用兩個可以實現(xiàn)多自由度調(diào)節(jié)的磁流變液阻尼器和兩個與磁流變液阻尼器配合使用的電控彈簧，其中兩個電控彈簧橫向左右對稱嵌入尾部橫梁，其一端固定于尾部橫梁的內(nèi)部，另一端與滑輪鉸接，滑輪同時與磁流變液阻尼器的一端鉸接，實現(xiàn)二者的配合使用，這樣防撞機構(gòu)可以實現(xiàn)多角度防撞功能，在發(fā)生不同角度碰撞時，可產(chǎn)生不同的防撞效果；當發(fā)生碰撞時，電控彈簧被壓縮距離小于30毫米的過程中其剛度最小，阻尼器阻尼最大，當電控彈簧壓縮距離大于或等于30毫米時，電控彈簧開始逐漸增大其剛度，阻尼器開始逐漸減小其阻尼，這樣可實現(xiàn)阻尼器受力的角度的快速變化使得所述電控彈簧向壓縮方向移動，延長強烈撞擊時間。

技術(shù)方案中所述的防撞梁為內(nèi)部為剛性結(jié)構(gòu)，在其外表面附有橡膠材料，其內(nèi)側(cè)上端中點處固定安裝所述機械彈簧，可使防撞梁多方向移動，同時機械彈簧可以降低機構(gòu)的成本；下端設置有兩鉸接支座，用鉸鏈連接磁流液變阻尼器，防撞梁外側(cè)用來安裝攝像頭和雷達。

技術(shù)方案中所述的可滑動的尾部橫梁兩端均有一段滑軌，兩端結(jié)構(gòu)對稱，左端和右端兩電控彈簧分別嵌入滑軌，可橫向運動。

技術(shù)方案中所述的采用三個攝像頭，分別安裝于防撞梁外側(cè)的三個不同位置，其中一個安裝于防撞梁中間位置附近，另外兩個分別安裝于防撞梁的左、右兩端，且三個安裝位置水平共線；在汽車行駛過程中，可以分別采集尾部左側(cè)、尾部中間和尾部右側(cè)的車輛、行人和建筑物信息，并將此信息傳輸?shù)絾纹瑱C電控系統(tǒng)，同時這三個攝像頭也可以實現(xiàn)將車輛尾部左側(cè)、尾部中間和尾部右側(cè)三個主要影響駕駛員駕駛視野的實時畫面?zhèn)鬏數(shù)今{駛室，消除商用車尾部的盲區(qū)，使得駕駛員在倒車或轉(zhuǎn)彎時，避免了對行人尤其是兒童以及其他車輛的碰撞。

技術(shù)方案中所述的采用1個雷達，安轉(zhuǎn)于防撞梁外側(cè)的中間位置，其作用主要用來在車輛行駛時測量尾部車輛與該車的距離和相對速度，該雷達得到的數(shù)據(jù)只需要作為控制攝像頭開關(guān)、電控彈簧剛度和磁流變液阻尼器阻尼大小的依據(jù)，無需傳輸?shù)今{駛室。

技術(shù)方案中所述的雷達和攝像頭配合使用，分為四種工作模式，分別是高速公路行駛工作模式、國道或省道的工作模式、城市或鄉(xiāng)村等較為復雜路況的工作模式、倒車的工作模式；當處于高速公路行駛模式時，雷達測出后車距該車尾部小于或等于3米時，且相對車速大于或等于20公里/小時，攝像頭才開始工作，否則攝像頭不工作，可以減少車輛電能的損耗；當處于國道或省道行駛模式時，車速相對高速行駛時較低，雷達測出后車距該車尾部小于或等于2米時，且相對車速大于或等于10公里/小時時，攝像頭才開始工作，否則攝像頭不工作，這樣更有利于汽車節(jié)能；當處于城市或鄉(xiāng)村模式時，由于路況較為復雜，雷達和攝像頭全部開啟，并且將攝像頭采集的畫面?zhèn)鞯今{駛時以供駕駛員參考，避免撞傷行人或撞擊到自行車或其他車輛；當處于倒車工作模式時，攝像頭和雷達全部打開，用于保護行人、車輛和建筑物。

技術(shù)方案中所述的3個攝像頭采集該車尾部不同位置的車輛信息，在3種模式下當雷達測出后車與前車車距小于或等于1米時，根據(jù)各個攝像頭所采集到尾部車輛面積的大小來判斷尾部車輛的位置，當即將追尾的車輛位于商用車尾部中間位置時，控制左右兩電控彈簧和阻尼器剛度和阻尼大小一致；當即將追尾的的車輛位于商用車尾部的左側(cè)時，左側(cè)彈簧剛度和阻尼器阻尼由小到大隨碰撞開始到迅速增大，而右側(cè)彈簧剛度和阻尼器的阻尼大小一直保持最大值，這樣可以有效提高左側(cè)碰撞的緩沖效果，降低碰撞的危害；當即將追尾的的車輛位于商用車尾部的右側(cè)時，右側(cè)彈簧剛度和阻尼器阻尼由小到大隨碰撞開始到迅速增大，而左側(cè)彈簧剛度和阻尼器的阻尼大小一直保持最大值，這樣可以有效提高右側(cè)碰撞的緩沖效果，降低碰撞的危害；此時左右兩端的電控彈簧和阻尼器的剛度和阻尼大小不一致。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

1，現(xiàn)有的商用車防撞機構(gòu)只能靠防撞材料或結(jié)構(gòu)的吸能來緩減撞擊，本發(fā)明采用彈簧加阻尼器來吸收撞擊能量緩沖撞擊強度，而且可以實現(xiàn)左、中、右三個位置追尾的主動控制，充分利用材料吸能的優(yōu)點的同時，還將彈簧和阻尼器應用到該裝置中；于此同時，由于碰撞發(fā)生的隨機性，在不同位置撞擊時，各個彈簧阻尼器協(xié)同作用，將撞擊對車輛的傷害降到最低，也可有力的保護商用車對行人和建筑物。

2，通過加裝攝像頭和雷達，并且采用可實現(xiàn)主動控制的磁流變液阻尼器和電控彈簧，由于磁流變液阻尼器的阻尼和電控彈簧的剛度調(diào)節(jié)迅速，在發(fā)生瞬間的碰撞時，可更好地實現(xiàn)防撞結(jié)構(gòu)所要達到的理想效果，同時在碰撞發(fā)生到結(jié)束的過程中主動變化機構(gòu)的阻尼、剛度和結(jié)構(gòu)受力方向，最大限度緩減沖擊，看似一個簡單的商用車防撞機構(gòu)，但實際具有較多對駕駛員駕駛起很大作用的功能，結(jié)構(gòu)較為簡單，有效提高了碰撞和駕駛的安全性。

3，通過設置四種駕駛模式，駕駛員可輕松調(diào)節(jié)不同的駕駛模式，既可減輕駕駛員遇復雜路況的駕駛困難，又可實現(xiàn)在各種路況下隊行人尤其是兒童、建筑物和車輛的保護，并且實現(xiàn)汽車的節(jié)能環(huán)保。

4，通過實現(xiàn)實時采集商用車尾部的車輛和行人信息，可以使駕駛員輕松實現(xiàn)轉(zhuǎn)彎調(diào)頭。

附圖說明：

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明：

附圖1是本發(fā)明帶滑道的尾部橫梁結(jié)構(gòu)圖。

附圖2是本發(fā)明防撞梁的結(jié)構(gòu)圖。

附圖3是本發(fā)明安裝后的簡圖。

附圖4是本發(fā)明正常工作的側(cè)視簡圖。

附圖5帶滑道的尾部橫梁裝配簡圖。

附圖6發(fā)明機構(gòu)的俯視簡圖。

圖中，1，防撞梁；2，防撞梁彈簧固定支座；3，右端攝像頭；4，連接阻尼器的鉸支座；5，雷達；6，機械彈簧；7，磁流變液阻尼器；8，帶滑到的尾部橫梁；9，尾部橫梁與車架連接的拉桿；10，車架；11，尾部橫梁上與拉桿連接的鉸支座；12，尾部橫梁滑道內(nèi)連接電控彈簧的鉸支座；13，滑輪的滑道；14，與車架固定連接的螺栓孔；15，中部的攝像頭；16，右端攝像頭；17，商用車尾部簡圖；18，商用車行駛時尾部左側(cè)車輛；19，商用車行駛時尾部中間車輛；20，商用車行駛時尾部右側(cè)車輛；21，嵌入滑道的滑輪；22，電控彈簧；23，尾部橫梁彈簧固定支座。

具體實施方式：

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式做詳細的描述。

參看圖1，帶有滑道的尾部橫梁8通過鉸鏈將鉸接支座11與商用車的車架10連接，上端的留有的四個固定安裝孔14將其與車架1進行螺栓固定連接，這樣便使得如圖2的尾部橫梁8與車架1固定，與車架形成一體。尾部橫梁8在其滑道13內(nèi)可以使得兩個小滑輪21自由滑動，兩個電控彈簧22一端與滑道內(nèi)的鉸接支座12連接，一端各自鉸接一個小滑輪21。另一個彈簧6固定在橫梁的彈簧固定支座23上。

參看圖2，防撞梁外側(cè)安裝了左側(cè)攝像頭3，中間攝像頭15，右側(cè)攝像頭16和雷達5，內(nèi)側(cè)有與彈簧安裝的支座2、與阻尼器安裝的支座4。圖1的尾部橫梁8與圖2的防撞梁1通過彈簧6和阻尼器7進行連接，兩個磁流變液阻尼器7通過鉸接的分別連接滑輪21和防撞梁的鉸支座12，固定彈簧通過尾部橫梁的彈簧支座23與防撞梁的彈簧支座2固定連接，這樣便形成了一個具有彈性特性和阻尼特性的緩沖機構(gòu)。

參看圖3，整體安裝之后的簡圖，當防撞梁受到?jīng)_擊力時，就會將力傳遞到機械彈簧6和阻尼器7，阻尼器由于與滑輪21鉸接電控彈簧22，這樣便可實現(xiàn)彈簧，阻尼器多個緩沖機構(gòu)來緩減沖擊，最大限度的降低瞬間的撞擊對車輛和人員的損傷。

參看圖4，商用車在行駛過程中，左側(cè)攝像頭3，中間攝像頭15，右側(cè)攝像頭16和雷達5可實時監(jiān)測尾部的車輛、行人和建筑物信息，可以使駕駛員獲知尾部的路面信息，同時，三個區(qū)域的監(jiān)測信息可以通過傳輸?shù)絾纹瑱C電控系統(tǒng)，如果即將發(fā)生追尾的車輛19位于商用車的中間位置，則電控系統(tǒng)接收到該信號并控制左右兩側(cè)的電控彈簧和阻尼器開始工作，此時左右兩端的電控彈簧和阻尼器的剛度和阻尼大小變化相同；如果即將發(fā)生的碰撞位于防撞梁的兩側(cè)，則電控系統(tǒng)則控制兩側(cè)的電控彈簧和阻尼器的剛度和阻尼大小變化不同。左側(cè)發(fā)生碰撞，左側(cè)的剛度和阻尼值較右側(cè)的小且變化更大，同理，右側(cè)發(fā)生碰撞，右側(cè)的剛度和阻尼值較左側(cè)的小且變化更大。

參看圖5帶滑道的尾部橫梁裝配簡圖，該簡圖是安裝機械彈簧6、阻尼器7和滑輪21后的結(jié)構(gòu)簡圖，該結(jié)構(gòu)中，機械彈簧6與阻尼器7有一定夾角，且與尾部橫梁8不共面。

參看圖6該發(fā)明機構(gòu)的俯視圖，該俯視圖可結(jié)合圖3和圖5可清晰表達該機構(gòu)的空間結(jié)構(gòu)。