專利名稱：汽車防撞裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種防止正在行進的汽車與其前面的汽車相撞的裝置。
日本專利局1994年出版的平6-44500和平6-27238公開了一種通過根據(jù)汽車速度計算最小安全距離用于防止碰撞事故的裝置，使用一測量與前面一輛汽車的距離的激光雷達以及用于探測汽車速度的速度傳感器。當(dāng)與前面一輛汽車的距離小于該最小距離時，該裝置通過聲音或振動警告汽車司機。
當(dāng)司機意識到危險時，他必須減速以避免撞車。
然而，該裝置僅僅發(fā)出警告，并不直接涉及司機響應(yīng)警告所必須進行的制動操作。
因此，本發(fā)明的目的是根據(jù)車間距離，即該汽車與前面一輛汽車之間的距離控制汽車的制動，從而獲得防撞所需的制動力。
本發(fā)明的再一個目的是當(dāng)進行制動時使制動力在汽車車輪上的分布最佳。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用于裝備有制動系統(tǒng)的汽車的防撞裝置。該裝置包括一制動踏板；用于探測所述踏板下壓角度的裝置；用于根據(jù)所述下壓角度計算第一制動力的裝置；用于測量所述汽車和所述汽車之前的另一輛汽車之間的距離的裝置；用于探測所述汽車相對于所述另一輛汽車的速度的裝置；用于從所述距離和所述相對速度計算避免所述汽車與所述另一輛汽車碰撞所需的第二制動力的裝置；以及用于在所述制動器上施加所述第一和第二制動力中較大的一個力的裝置。
最好本發(fā)明的裝置還包括用于當(dāng)所述第一制動力小于所述第二制動力時發(fā)出警報的裝置。
本發(fā)明還提供了一種用于裝備有多個車輪和多個分別用于制動所述車輪的制動器的汽車的防撞裝置。該裝置包括一制動踏板；用于探測所述踏板下壓角度的裝置；用于根據(jù)所述下壓角度計算第一制動力的裝置；用于測量所述汽車和所述汽車之前的另一輛汽車之間的距離的裝置；用于探測所述汽車相對于所述另一輛汽車的速度的裝置；用于從所述距離和所述相對速度計算避免汽車碰撞所需的最小制動力的裝置；用于探測作用在各所述車輪上的動載荷的裝置；用于根據(jù)所述動載荷在車輪上分配所述第一和第二制動力中較大的一個力的裝置；以及用于將各所述制動器的制動力控制到所述分配的制動力的裝置。
最好上述裝置還包括用于當(dāng)所述第一制動力小于所述第二制動力時發(fā)出警報的裝置。
本發(fā)明的細節(jié)以及其它特征和優(yōu)點可從以下的詳細說明和附圖中看出。


圖1為根據(jù)本發(fā)明的防撞裝置的示意方框圖；圖2為示出根據(jù)本發(fā)明的制動控制程序的一部分的流程圖；圖3為示出制動控制程序的剩余部分的流程圖；圖4為示出根據(jù)本發(fā)明的車間距離和制動空氣壓力之間的關(guān)系的曲線圖；圖5為示出根據(jù)本發(fā)明的制動踏板操作和制動空氣壓力之間的關(guān)系的曲線圖。
參見圖1，汽車的各輪子上設(shè)有一制動缸11，用于接受液壓以施加制動力。各制動缸11通過液壓管路與一助推器10相連。助推器10通過一電磁閥8與一儲氣筒20相連，并與通過閥8輸入的空氣壓力成比例地直接供應(yīng)油壓。這種壓力在下面稱為制動空氣壓力。
電磁閥8根據(jù)從控制單元7輸入的控制電流控制從儲氣筒20供入各助推器10的制動空氣壓力。
將來自行程傳感器3，加速傳感器5和6，制動踏板壓下傳感器2，輪胎轉(zhuǎn)動傳感器4，制動空氣傳感器9以及激光雷達1的信號輸入控制單元7。行程傳感器3分別探測支承前—右，前—左，后—右和后—左輪的各懸架的行程長度。行程傳感器3也用作探測從該行程長度作用在各輪上的靜載荷的傳感器。加速傳感器6探測汽車的前/后加速。加速傳感器5探測支承前后輪的前后軸的側(cè)向加速。
制動踏板壓下傳感器2探測汽車裝備的制動踏板的壓下角度。輪胎轉(zhuǎn)動傳感器3探測各車輪的轉(zhuǎn)動速度。制動空氣壓力傳感器9探測電磁閥8和助推器10之間的制動空氣壓力。
激光雷達1用激光束測量一輛汽車與其前面的一輛汽車之間的距離。激光雷達的作用在現(xiàn)有技術(shù)中已知。
控制單元7是一個微處理器，包括一信號輸入/輸出電路，ROM，RAM和CPU。圖4和5所示的制動空氣壓力圖儲存在ROM中。圖4所示的圖線表示根據(jù)車間距離避免碰撞所需的最小制動空氣壓力Pb1，以及汽車相對于其前面的用于計算的汽車的速度。圖5所示的圖線表示基于制動踏板下壓角度和汽車重量的制動空氣壓力Pb2。
根據(jù)前述輸入信號，控制單元7從圖4和5所示的圖線找到制動空氣壓力Pb1，Pb2，并將制動空氣壓力設(shè)定到其中一個較大的值。另外，如果從圖5所示圖線獲得的制動空氣壓力Pb2小于從圖4所示圖線所獲得的制動空氣壓力Pb1，就向安裝在汽車上的警報器18發(fā)出警報信號。
下面參照圖2和3的流程圖描述上述控制過程。在步驟S1，當(dāng)通過汽車裝備的點火開關(guān)鑰匙打開動力時，進行預(yù)定的初始化。在步驟S2，從由制動踏板下壓傳感器2輸出的探測信號讀入制動踏板下壓角度Ba，并從由輪胎轉(zhuǎn)動傳感器4輸出的探測信號讀入輪胎轉(zhuǎn)動速度Vw1-Vw4。在步驟S3，當(dāng)確定制動踏板下壓角度Ba為0并且所有輪胎轉(zhuǎn)動速度Vw1-Vw4為0時，從由形成傳感器3輸出的探測信號讀入作用在車輪上的靜載荷Ws1-Ws4。
當(dāng)在步驟S3制動踏板下壓角度Ba不等于0或當(dāng)制動踏板下壓角度為0而任何一個輪胎傲轉(zhuǎn)動速度Vw1-Vw4不為0時，則進行步驟S4及以下步驟。
在步驟S4，從由前/后加速傳感器6輸出的探測信號讀入前/后加速度Gx，并從由側(cè)向加速傳感器5輸出的探測信號讀入前軸的側(cè)向加速度Gyf和后軸的側(cè)向加速度Gyr。然后從這些值Gx，Gyf，Gyr以及作用在各車輪上的靜載荷Ws1-Ws4計算出作用在各車輪上的動載荷W1-W4。
在步驟S5，從激光雷達1輸出的信號讀入與前面的汽車之間的距離Lvh并由車間距離Lvh的變化和測量時間間隔計算出一輛汽車和其前面一輛汽車之間的相對速度Vvh。
在步驟S6，根據(jù)車間距離Lvh和相對速度Vvh從圖4的圖線中找到所需的避免碰撞的最小制動空氣壓力Pb1。
在步驟S7，根據(jù)制動踏板下壓角度Ba和汽車重量Evh＝(Ws1+Ws2+Ws3+Ws4)從圖5的圖線中找到駕駛員所需的制動空氣壓力Pb2。
在步驟S8，對制動空氣壓力Pb1和Pb2進行比較，當(dāng)Pb2≥Pb1時，在步驟S9計算制動空氣壓力P1-P4，從而根據(jù)作用在各車輪上的動載荷W1-W4分配Pb2。
另一方面，當(dāng)Pb2＜Pb1時，在步驟S10，向警報器18輸出一警報信號，并且也計算制動空氣壓力P1-P4，從而根據(jù)動載荷W1-W4分配Pb2。
在兩種情形中，流程前進到步驟S11，對相應(yīng)于制動空氣壓力P1-P4的電流的控制值D1-D4進行計算并輸出至電磁閥8。
當(dāng)進行制動并且至少一個車輪鎖住時，發(fā)出一個操作防抱死制動系統(tǒng)(ABS)的指令。在步驟S12確定車輪鎖住的出現(xiàn)。換句話說，當(dāng)作用在車輪上的靜載荷和動載荷之間的任何差值超出一預(yù)定范圍，任何制動空氣壓力P1-P4不為0以及任何輪胎轉(zhuǎn)動速度Vw1-Vw4之間的差值超出一預(yù)定范圍時，就可確定一個或多個車輪鎖住了。在這種情況下，在步驟S13啟動防抱死制動系統(tǒng)的操作。這種防抱死制動系統(tǒng)在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的，在此略去對它的描述。
下列參考文件公開了動載荷W1-W4的計算(步驟S4)和與動載荷線性成比例地設(shè)置制動空氣壓力P1-P4(步驟S9和S10)由日本汽車工業(yè)協(xié)會于1994年9月1日出版的技術(shù)會議預(yù)印本No.946上發(fā)表的作者為Nakazawa等的″用于中型商業(yè)汽車的電子制動分配控制的研究″。
根據(jù)上述防撞裝置，即使當(dāng)駕駛員沒有進行制動操作時，也可自動獲得防撞所需的最小制動力Pb1，因此能可靠地防止與前面的汽車相撞。
汽車制動力根據(jù)動載荷分配給車輪，因此即使在汽車倒轉(zhuǎn)時制動也不易發(fā)生車輪鎖住。
另外，即使當(dāng)駕駛員的制動踏板下壓角度Ba不夠時，他被報警器警告撞車的危險。由于這種警報，駕駛員根據(jù)車速確定安全車間距離，這將幫助他根據(jù)載荷和運轉(zhuǎn)條件確定適當(dāng)?shù)闹苿犹ぐ逑聣航嵌取?br> 根據(jù)上述實施例，使用了一種氣控液壓系統(tǒng)(AOH)型的制動裝置，當(dāng)然本發(fā)明也可應(yīng)用于全空氣型或液壓型制動裝置。
如果行程傳感器使用具有高探測精度和良好響應(yīng)性的傳感器，并且如果從傳感器探測信號讀出車輪上的動載荷，則可省略汽車的前/后加速度傳感器6和側(cè)向加速度傳感器5。
權(quán)利要求
1.一種用于裝備有用于制動汽車的制動器的汽車的防撞裝置，包括一制動踏板；用于探測所述踏板下壓角度的裝置；用于根據(jù)所述下壓角度計算第一制動力的裝置；用于測量所述汽車和所述汽車之前的另一輛汽車之間的距離的裝置；用于探測所述汽車相對于所述另一輛汽車的速度的裝置；用于從所述距離和所述相對速度計算避免所述汽車與所述另一輛汽車碰撞所需的第二制動力的裝置；以及用于在所述制動器上施加所述第一和第二制動力中較大的一個力的裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的汽車防撞裝置，其特征在于，還包括用于當(dāng)所述第一制動力小于所述第二制動力時發(fā)出警報的裝置。
3.一種用于裝備有多個車輪和多個分別用于制動所述車輪的制動器的汽車的防撞裝置，包括一制動踏板；用于探測所述踏板下壓角度的裝置；用于根據(jù)所述下壓角度計算第一制動力的裝置；用于測量所述汽車和所述汽車之前的另一輛汽車之間的距離的裝置；用于探測所述汽車相對于所述另一輛汽車的速度的裝置；用于從所述距離和所述相對速度計算避免汽車碰撞所需的最小制動力的裝置；用于探測作用在各所述車輪上的動載荷的裝置；用于根據(jù)所述動載荷在車輪上分配所述第一和第二制動力中較大的一個力的裝置；以及用于將各所述制動器的制動力控制到所述分配的制動力的裝置。
4.如權(quán)利要求3所述的汽車防撞裝置，其特征在于還包括用于當(dāng)所述第一制動力小于所述第二制動力時發(fā)出警報的裝置。
全文摘要
一種汽車防撞裝置，包括制動踏板；用于探測所述踏板下壓角度的裝置；用于根據(jù)下壓角度計算第一制動力的裝置；用于測量該汽車和其之前另一輛汽車之間的距離的裝置；用于探測該汽車相對于另一輛汽車的速度的裝置；用于從距離和相對速度計算避免該汽車與另一輛汽車碰撞所需的第二制動力的裝置；以及用于在制動器上施加第一和第二制動力中較大的一個力的裝置。最好，當(dāng)制動力小于最小汽車制動力時能發(fā)出警報。
文檔編號B60Q1/52GK1126675SQ9511725
公開日1996年7月17日 申請日期1995年9月27日 優(yōu)先權(quán)日1994年9月27日
發(fā)明者中澤雅生, 高橋貞博 申請人:日產(chǎn)柴油機車工業(yè)株式會社