汽車智能防撞系統(tǒng)的減速與制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種汽車智能防撞系統(tǒng)的減速與制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)及其控制方法，屬于汽車安全設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，汽車作為交通工具正為越來越多的人群使用，道路上的汽車密度越來越高，隨之而來的問題是顯而易見的。隨著汽車數(shù)量的快速增加，交通事故頻繁發(fā)生，由此導(dǎo)致的生命財(cái)產(chǎn)損失數(shù)目驚人。在汽車上安裝汽車智能防撞系統(tǒng)可以有效避免交通事故的發(fā)生，減小安全隱患。
[0003]汽車智能防撞系統(tǒng)包括如下三個(gè)部分:
(O雷達(dá)部分
探測雷達(dá)相當(dāng)于人的眼睛。其功能是不斷快速掃描，發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，跟蹤、測量每個(gè)目標(biāo)參數(shù)，如距離、速度和方位等，將數(shù)據(jù)流信號(hào)快速傳輸?shù)街醒胩幚砥鳌?br>[0004](2)中央處理器
中央處理器是系統(tǒng)中總指揮部，相當(dāng)于人的大腦。工作時(shí):
一是接受雷達(dá)源源不斷傳輸來的數(shù)據(jù)流信息；
二是接受通過傳感器采集的本車的車速、方向角、加速度的信息；
三是接受關(guān)于路面、天氣、駕駛員個(gè)性特征的信息。
[0005]將以上三方面的信息匯總后，根據(jù)特定的程序軟件進(jìn)行計(jì)算、分析和判斷，形成指令，傳輸?shù)较乱患?jí)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，最終完成指令內(nèi)容的動(dòng)作:報(bào)警，自動(dòng)分級(jí)減速或自動(dòng)剎車。
[0006](3)執(zhí)行機(jī)構(gòu)
執(zhí)行機(jī)構(gòu)屬于汽車智能防撞系統(tǒng)中的三大主要部件之一，如果把雷達(dá)比作眼睛，中央處理器比作大腦，那么液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)就相當(dāng)于人的四肢。它的主要功能是接受從中央處理器傳送的減速、制動(dòng)指令，通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)的執(zhí)行，準(zhǔn)確可靠的完成相應(yīng)的減速、制動(dòng)。
[0007]在車輛高速行駛中，利用雷達(dá)對于本車前方視場的多個(gè)目標(biāo)障礙物，進(jìn)行快速和連續(xù)的探測、跟蹤(測距、測速、測角)，通過中央處理器進(jìn)行分析、計(jì)算和判斷，并發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警、減速、制動(dòng)控制指令，由執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行。對車輛的控制由單一人控改變?yōu)槿藱C(jī)并聯(lián)雙控。當(dāng)急行中的車輛面臨碰撞危險(xiǎn)而司機(jī)又未能及時(shí)避讓和正確操作時(shí)，本系統(tǒng)能快速反應(yīng):及時(shí)報(bào)警、自動(dòng)減速直至緊急剎車，化險(xiǎn)為夷。
[0008]目前，汽車原有減速和制動(dòng)系統(tǒng)，如圖1所示，包括踏板11、油箱5、油缸6和前后輪ABS系統(tǒng)，踏板11與油缸6相連，油箱5與油缸6相連，油缸6通過管道分別與前后輪ABS系統(tǒng)相連。若是想在普通汽車上裝上汽車智能防撞系統(tǒng)的減速與制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其成本較高，改造難度也較大。
[0009]因此，針對上述技術(shù)中的不足，設(shè)計(jì)一種能與汽車現(xiàn)有結(jié)構(gòu)較好銜接的新型汽車智能防撞裝置的減速和制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，是很有意義的技術(shù)課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單且方便安裝于普通汽車上的汽車智能防撞系統(tǒng)的減速與制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)及其控制方法。
[0011]本發(fā)明技術(shù)解決方案是:一種汽車智能防撞系統(tǒng)的減速與制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，一種汽車智能防撞系統(tǒng)的減速與制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括踏板、第一油箱、第一油缸、第一管路、第五管路、第一汽車ABS系統(tǒng)、第二管路、第六管路和第二汽車ABS系統(tǒng)；所述踏板和第一油缸相連接，所述第一油箱安裝于第一油缸上，所述第一油缸通過第一管路和第五管路與第一汽車ABS系統(tǒng)相連通，同時(shí)，所述第一油缸通過第二管路和第六管路與第二汽車ABS系統(tǒng)相連通，此外，還包括第一梭閥、第二梭閥、步進(jìn)電機(jī)、凸輪、活塞桿、復(fù)位機(jī)構(gòu)、第二油箱、第二油缸、第三管路和第四管路，所述第一梭閥設(shè)置于第一管路與第五管路之間，所述第一管路與第一梭閥其中一端進(jìn)口相連，所述第五管路與第一梭閥的出口相連；所述第二梭閥設(shè)置于第二管路與第六管路之間，所述第二管路與第二梭閥其中一端進(jìn)口相連，第六管路與第二梭閥的出口相連；所述步進(jìn)電機(jī)的機(jī)頭與凸輪固定連接，使得凸輪隨步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述連接件活塞桿的一端設(shè)有連接件，所述凸輪的外周與該連接件相接觸，且凸輪在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中與連接件始終保持接觸，所述復(fù)位機(jī)構(gòu)安裝于活塞桿上，所述活塞桿的另一端與第二油缸相連接，所述第二油箱安裝于第二油缸上方，所述第二油缸通過第三管路和第五管路與第一汽車ABS系統(tǒng)相連，所述第三管路連接于第一梭閥的另一端進(jìn)口，所述第二油缸通過第四管路和第六管路與第二汽車ABS系統(tǒng)相連，所述第四管路連接于第二梭閥的另一端開
□ O
[0012]進(jìn)一步地，上述的汽車智能防撞系統(tǒng)的減速與制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其中:另設(shè)有第一反向單向閥和第二反向單向閥，所述第一管路通過管道經(jīng)由第一反向單向閥與第五管路相連通，所述第二管路通過管道經(jīng)由第二反向單向閥與第六管路相連通。
[0013]進(jìn)一步地，上述的汽車智能防撞系統(tǒng)的減速與制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其中:另設(shè)有一連通管，該連通管位于第一油箱和第二油箱之間，使得第一油箱與第二油箱相連通。
[0014]進(jìn)一步地，上述的汽車智能防撞系統(tǒng)的減速與制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其中:所述活塞桿與凸輪相連的那一端設(shè)有一滾輪，所述凸輪與該滾輪相接處，從而與活塞桿相連。
[0015]更進(jìn)一步地，上述的汽車智能防撞系統(tǒng)的減速與制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其中:所述復(fù)位機(jī)構(gòu)為支承座。
[0016]更進(jìn)一步地，上述的汽車智能防撞系統(tǒng)的減速與制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其中:所述步進(jìn)電機(jī)的機(jī)頭與凸輪平面垂直連接，且位于凸輪的回轉(zhuǎn)中心。
[0017]更進(jìn)一步地，上述的汽車智能防撞系統(tǒng)的減速與制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其中:另設(shè)有一電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，所述步進(jìn)電機(jī)與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器電連接。
[0018]此外，本發(fā)明還揭示了一種汽車智能防撞系統(tǒng)的減速與制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制方法，在發(fā)生安全隱患時(shí)，汽車防撞系統(tǒng)的中央處理器根據(jù)接收到的信號(hào)做出判斷，通過控制電機(jī)控制器從而控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，執(zhí)行減速或剎車動(dòng)作，在凸輪的頂點(diǎn)觸碰到滾輪之前，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)角度越大，則減速效果越強(qiáng)，在凸輪的頂點(diǎn)觸碰到滾輪之后，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)角度越大，則減速效果越弱；當(dāng)執(zhí)行減速動(dòng)作時(shí)，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)對滾輪及活塞桿施力，使得活塞桿逐漸伸入第二油缸，從而模擬人腳踩踏板的動(dòng)作，液壓油從第二油箱經(jīng)過第二油缸、第三管路、第一梭閥、第五管路流至第一汽車ABS系統(tǒng)，同時(shí)，液壓油從第二油箱經(jīng)過第二油缸、第四管路、第二梭閥、第六管路流至第二汽車ABS系統(tǒng)，使得汽車執(zhí)行減速動(dòng)作；當(dāng)不再需要減速時(shí)，步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)，活塞桿逐漸從第二油缸內(nèi)彈出，液壓油按原路返回；當(dāng)執(zhí)行制動(dòng)動(dòng)作時(shí)，步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，直至凸輪的頂點(diǎn)觸碰滾輪，使得活塞桿最大限度伸入第二油缸中，液壓油從第二油箱經(jīng)過第二油缸、第三管路、第一梭閥、第五管路流至第一汽車ABS系統(tǒng)，同時(shí)，液壓油從第二油箱經(jīng)過第二油缸、第四管路、第二梭閥、第六管路流至第二汽車ABS系統(tǒng)，此時(shí)步進(jìn)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，從而始終維持制動(dòng)動(dòng)作；待汽車制動(dòng)并確認(rèn)無安全隱患后，步進(jìn)電機(jī)繼續(xù)按原方向轉(zhuǎn)動(dòng)，活塞桿逐漸從第二油缸內(nèi)彈出，液壓油按原路返回。
[0019]本發(fā)明突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步主要體現(xiàn)在:本發(fā)明能夠根據(jù)汽車智能防撞系統(tǒng)的中央處理器的判斷，及時(shí)并可靠地做出相應(yīng)的執(zhí)行動(dòng)作，從而有效避免交通事故的發(fā)生，保護(hù)駕駛者的安全；本發(fā)明可以很好地與現(xiàn)有汽車結(jié)構(gòu)相結(jié)合，不必對汽車的制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行大幅度改造，降低了成本且便于安裝，有利于汽車智能防撞系統(tǒng)的普及；此外，本裝置還可以作為汽車無人駕駛或半自動(dòng)駕駛的減速、制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)之用。
【附圖說明】
[0020]圖1是汽車原有減速與制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明汽車智能防撞系統(tǒng)的減速與制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是凸輪、活塞桿及油缸連接示意圖。
[0021]圖中各標(biāo)記的含義為:I —凸輪，2 —滾輪，3 —活塞桿，4 —支承座，5 —油缸，5a —第一油缸，5b —第二油缸，6 一油箱，6a —第一油箱，6b —第二油箱，7a —第一管路，7b 一第二管路，7c 一第三管路，7d 一第四管路，8a 一第一梭閥，8b —第二梭閥，9a —第一反向單向閥，9b —第二反向單向閥，1a 一第五管路，1b 一第六管路，11 一踏板，12 一連通管。
【具體實(shí)施方式】
[0022]以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳述，以使本發(fā)明技術(shù)方案更易于理解和掌握。
[0023]如圖2所示，本發(fā)明汽車智能防撞系統(tǒng)的減速與制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括第一制動(dòng)系統(tǒng)和第二制動(dòng)系統(tǒng)，第一制動(dòng)系統(tǒng)為汽車原有制動(dòng)系統(tǒng)，包括踏板11、第一油箱6a、第一油缸5a、第一管路7a、第一梭閥8a、第五管路10a、第一汽車ABS系統(tǒng)、第二管路7b、第二梭閥8b、第六管路1b和第二汽車ABS系統(tǒng)。踏板11和第一油缸5a相連接，第一油箱6a安裝于第一油缸5a上，第一油缸5a通過第一管路7a和第五管路1a與第一汽車ABS系統(tǒng)相連通，第一管路7a與第五管路1a之間設(shè)有第一梭閥8a，第一管路7a與第一梭閥8a其中一端進(jìn)口相連，第五管路1a與第一梭閥8a的出口相連。第一油缸5a通過第二管路7b和第六管路1b與第二汽車ABS系統(tǒng)相連通，第二管路7b與第六管路1a之間設(shè)有第二梭閥Sb，第二管路7b與第二梭閥8b其中一