CN106740836A - 车辆碰撞瞬态动能消减磁力缓冲***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车辆碰撞瞬态动能消减磁力缓冲***及方法。包括数据收集模块、碰撞预估模块、磁力缓冲装置和车联网，数据收集模块获取自车与前方行驶车辆的行车数据，并分别传输给车联网和碰撞预估模块；碰撞预估模块分析自车与前方车辆的行车数据，当车辆间的相对距离低于1m时，运用物理追击问题算法，进行自车与前方行驶车辆的碰撞预估；磁力缓冲装置用于***磁‑电的数据转换计算、信号输收和磁力生成。本发明使有碰撞风险的车辆之间通过电磁盘形成相同极性的磁场，从而产生“排斥力”，实现车辆的辅助制动，达到阻止车辆碰撞事故的发生，或降低车辆碰撞的严重程度，减小事故损失，保障驾乘人员的生命和财产安全的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种车辆碰撞瞬态动能消减磁力缓冲装置及方法，运用能量守恒原理、电磁理论、车联网技术及主动安全技术，通过车辆碰撞风险预估，使有碰撞风险车辆间产生同性磁场，从而产生“排斥力”，达到消减碰撞瞬态动能，使车辆避免碰撞发生或降低碰撞损失的目的。
背景技术
随着人类社会的不断发展和进步，汽车的普及和应用将更加普遍和深入，随之而来的道路交通安全问题也越来越凸显。传统的被动安全技术已不能有效解决交通事故的发生，人们对于汽车的安全性要求从被动安全特性转向主动安全性。
汽车主动安全技术是针对所有类型汽车产品提出的，当车辆与前方物体、车辆、行人存在潜在碰撞时，自动采取措施以避免发生事故对车内乘员和行人造成身体上的伤害或经济上的损失。其中，紧急制动***的开发和使用，进一步提升了驾驶员的行车体验，极大程度地降低了交通事故发生率。但是，由于紧急制动***的触发器等结构往往具有单一性，从而导致车辆主动安全***失效、紧急制动性能减弱、安全制动距离不足、驾驶员错误驾驶等因素的存在，车辆仍然存在较大的碰撞风险。
发明内容
针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种车辆碰撞瞬态动能消减磁力缓冲***及方法，使有碰撞风险的车辆之间通过磁力缓冲装置中的对应电磁盘形成相同极性的磁场，从而产生“排斥力”，实现车辆的辅助制动，达到阻止车辆碰撞事故的发生，或降低车辆碰撞的严重程度，减小事故损失，保障驾乘人员的生命和财产安全的目的。
本发明***采用的技术方案是：
车辆碰撞瞬态动能消减磁力缓冲***，包括数据收集模块、碰撞预估模块、磁力缓冲装置和车联网，数据收集模块通过车载传感器和路侧设备获取自车与前方行驶车辆的行车数据，并分别传输给车联网和碰撞预估模块；碰撞预估模块分析自车与前方车辆的行车数据，当车辆间的相对距离低于1m时，运用物理追击问题算法，进行自车与前方行驶车辆的碰撞预估；磁力缓冲装置包括依次连接的磁-电转换模块、信号传输与接受模块、可调节电源和电磁盘，其中，磁-电转换模块连接到所述碰撞预估模块，信号传输与接受模块连接到所述车联网。
进一步地，所述车载传感器包括速度传感器、距离传感器和压力传感器，速度传感器安装于车辆的车轮轮翼上，距离传感器安装在车头保险杠上，压力传感器安装于车内座椅下。
进一步地，所述可调节电源包括智能双向开关和信号接收器模块，其中，智能双向开关与所述电磁盘线路连接，信号接收器模块和所述信号传输与接受模块连接。
优选地，所述可调节电源为充电电源，安装于车身底盘中部位置。
进一步地，所述电磁盘采用半工字型磁铁芯，半工字型磁铁芯的竖轴长度大于导线缠绕磁铁芯竖轴部位形成螺线管的管长；所述半工字型磁铁芯的上、下横轴分别安有两个弹簧，弹簧均被竖直固定在电磁盘外套的绝缘保护套上；所述弹簧的长度等于磁铁芯横轴到绝缘保护套的竖直距离。
优选地，所述电磁盘采用双电磁盘，分别安装在车前和车后；车前与车后同侧边的电磁盘形成的连线与汽车传动轴平行，两侧边电磁盘形成的两条平行线到传动轴所在线位的距离相等，为0.4m～0.6m。
本发明车辆碰撞瞬态动能消减磁力缓冲方法，包括如下步骤：
步骤1，数据收集模块通过车载传感器和路侧设备获取自车与前方行驶车辆的行车数据，并通过车联网实现车辆间及车辆与路测设备数据信息的交互；
步骤2，碰撞预估模块对数据收集模块传输的自车与前方车辆的行车数据进行分析，当车辆间的相对距离低于1m时，运用物理追击问题算法，进行自车与前方行驶车辆的碰撞预估，如果确定自车与前方行驶车辆存在碰撞危险时，将信息传输给磁力缓冲装置的磁-电转换模块；
步骤3，运用能量守恒原理和电磁感应定律，磁-电转换模块将磁力缓冲装置所需的磁力转换成磁力缓冲装置开启并正常工作的电压数据，并向自车的可调节电源发送电源启动信号和电压数据信息，同时，磁力缓冲装置的信号传输与接受模块通过车联网向前方行驶车辆发送磁力缓冲装置的启动信号和调节数据；
步骤4，可调节电源在接收开启和电压调节信号后，自动选择电磁盘的开启，并调节电压大小，自车的车前电磁盘与对应的前方行驶车辆的车后电磁盘之间形成同性磁场，产生排斥力，在两车间开始磁力缓冲作用；
步骤5，当自车与前方行驶车辆在制动作用下发生碰撞，或两车速度相等时，磁力缓冲装置的可调节电源关闭，磁力缓冲结束。
本发明提供一种车辆碰撞瞬态动能消减磁力缓冲***及方法，运用能量守恒原理、电磁感应定律、车联网技术及主动安全技术，在车辆主动安全***失效、紧急制动性能减弱、安全制动距离不足、驾驶员错误驾驶而导致车辆存在碰撞危险的情况下，启动磁力缓冲装置，使有碰撞风险的车辆之间通过磁力缓冲装置中的对应电磁盘形成相同极性的磁场，从而产生“排斥力”。即对自车进行辅助制动，将自车的一部分动能通过磁力缓冲装置产生的“排斥力”做功消耗。达到阻止车辆碰撞事故的发生，或降低车辆碰撞的严重程度，减小事故损失，保障驾乘人员的生命和财产安全的目的。
附图说明
图1是本发明的***结构示意图。
图2是本发明的方法工作流程图。
图3是数据收集模块的***结构示意图。
图4是磁力盘的结构图，1-半工字型圆面电工纯铁铁芯，2-塑性绝缘保护套，3-包铜导线，4-弹簧。
图5是车身传感器及生磁装置安装示意图，5-速度传感器，6-距离传感器，7-车前双电磁盘，8-车后双电磁盘，9-可调节电源。
具体实施方式
下面结合附图对本发明提供的一种车辆碰撞瞬态动能消减磁力缓冲***及方法进一步说明。
如图2所示，本发明的方法包括如下步骤：
S101：通过车载传感器和路侧设备获取自车与前方行驶车辆的行车数据，并通过车联网实现车辆间及车辆与路测设备数据信息的交互；
分析自车与前方车辆的行车数据，当车辆间的相对距离低于1m时，进行进一步的碰撞预估；
S102：基于S101中获取的行车数据，运用物理追击问题算法，完成自车与前方行驶车辆的碰撞预估；
S103：通过碰撞预估确定自车与前方行驶车辆存在碰撞危险，运用能量守恒原理、电磁感应定律，计算获得磁力生成装置启动并有效作用所需的电压；
S104：向自车的可调节电源发送电源启动信号和电压数据信息，同时，通过车联网向前方行驶车辆发送磁力缓冲装置的启动信号和调节数据；
S105：可调节电源在接收开启和电压调节信号后，自动选择启动车前双电磁盘或车后双电磁盘或同时启动车前双电磁盘和车后双电磁盘，并调节电压大小，自车的车前双电磁盘，与对应的前方行驶车辆的车后双电磁盘之间形成同性磁场，产生排斥力，磁力缓冲***在两车间开始作用。
当自车与前方行驶车辆在制动作用下发生碰撞，或两车速度相等时，磁力缓冲装置的可调节电源关闭，磁力缓冲结束。
本发明实现上述方法的磁力缓冲***包括：数据收集模块、碰撞预估模块、磁力缓冲装置和车联网。
1、数据收集模块，用于收集自车及前方行驶车辆的行车数据，包括：速度传感器5、距离传感器6、路侧设备和压力传感器。同时，数据收集模块可通过车辆网环境进行数据信息的交互：自车通过速度传感器5、距离传感器6、压力传感器获取自车车速、与前方行驶车辆的车间距和车载重量的同时通过车联网环境向路测设备调取自车及前方行驶车辆的加速度，与前方行驶车辆互联，获取前方行驶车辆的车速。
其中，车轮速度传感器5安装于车辆的车轮轮翼；距离传感器6为激光测距传感器，安装在车头保险杠上；压力传感器有多个，分别安装于车内座椅下，用于测取车辆载重；路测设备则分布在行车道旁，用以测量自车与前方行驶车辆的加速度。
2、碰撞预估模块，用于计算预估自车与前方行驶车辆是否有碰撞危险。基于数据收集模块获取的行车数据，通过物理追击问题计算，实现碰撞预估，确认车辆与前方行驶车辆间是否有碰撞危险。其中，物理追击问题的计算方法如下：
l0＝l1+l (2)
v01＝v0+a0t,v11＝v1+a1t (3)
v01≤v11，且a1＞0，|a0|≤a1或a0≤a1≤0 (4)
式中,v0、a0分别是数据收集模块获取的自车的车速和加速度，单位：分别为米/秒、米/平方米；v1、a1分别是数据收集模块获取的前方行驶车辆的车速和加速度，单位同上；l0、l1分别是t时间段内自车与前方行驶车辆的车程，单位：米；l为数据收集模块获取的自车与前方行驶车辆的车间距，单位同上；v01、v11分别是t时间后自车与前方行驶车辆的车速，单位：米/秒；t为当前时间至两车发生碰撞的时间间隔，单位：秒。
通过公式(1)和公式(2)获取假设自车与前方行驶车辆相遇时的时间t值，将相遇时间t代入公式(3)计算的自车与前方行驶车辆在假设两车相遇时的速度v01、v11，再将相遇时自车与前方行驶车辆的车速v01、v11代入公式(4),当代入结果符合公式(4)时，则自车与前方行驶车辆无碰撞危险，当代入结果不符合公式(4)时，自车与前方行驶车辆有碰撞危险。
3、磁力缓冲装置，用于***磁-电的数据转换计算、信号输收和磁力生成。包括：1)磁-电转换模块，用于将***所需的磁力转换成***开启并正常工作的电压数据；
2)信号传输与接受模块，包括一个信号发射器模块和一个信号接收模块。信号发射器模块，用于***向可调节电源快速准确的传输电源开启、选择电磁盘、开启电源的同时调节电压大小的信号和数据，同时向前方行驶车辆的磁力生成装置中的信号传输与接受模块传输电源开启、选择电磁盘、开启电源的同时调节电压大小的信号和数据。信号接收模块，用于接受磁力缓冲装置开启信号及相关数据信息。
3)可调节电源9，用于接收信号传输模块的开启电源开关、选择电磁吸盘、调节电压大小的信号，为磁力生成装置提供电能和动力。可调节电源9为绿色节能的充电电源，其电能供给一部分由充电获得，另一部分通过电磁盘内部铁芯在行车过程中上下震动，铁芯周身缠绕的螺线做切割磁力线生电储存而得。可调节电源9包括；一个智能双向开关，分别连接车前双电磁盘7和车后双电磁盘8所在的电路线；一个信号接收器模块用以单线接收电源工作信号。
可调节电源9安装于车身底盘中部位置，分别与前、后双电磁盘构成线路连通，同时与信号传输与接受模块进行单线连接。
进一步的，可调节电源9的工作过程为：可调节电源9的信号接收模块接收到信号传输与接受模块的信号发射模块发射的信号后，智能双向开关从空挡打到目标电磁盘所在的电路，同时电源的电压大小以传输数据信号为基准进行调节，使装置实现通路。
4)电磁盘，详细构造见图4。电路接通后，螺线管导线通电，中间的半工字型磁铁芯生磁，自车车前双电磁盘7与前方行驶车辆的车后双电磁盘8两两之间产生同极性的磁场，从而在两车间产生阻碍两车发生碰撞的“排斥力”；同时半工字型磁铁芯的竖轴长度大于导线3缠绕铁芯竖轴部位形成螺线管的管长，铁芯1的上、下横轴分别安有两个弹簧4，弹簧4均被竖直固定在电磁盘外套的绝缘保护套2上，长度等于铁芯1上下横轴距离绝缘保护套2的竖直距离，因此，当缓冲装置不启动而汽车在行驶时，特别是在颠簸路面行驶时，磁铁芯的竖轴部分在螺线管内上下竖直运动(上下安装的弹簧4可以对磁铁芯起到保护作用的同时延长磁铁芯做上下运动的趋势)，导线切割磁力线生电，电源收集电能，为装置的启动提供能量。
其中，车辆配备的车前双电磁盘7分别安装在车前保险杆位置内的左右两边，车后双电磁盘8安装在车后，车后电磁盘8与同边的车前电磁盘7形成的连线与汽车传动轴平行，形成的两条平行线离传动轴所在线位的距离相等，在0.4m～0.6m。
5)车联网，可以实现车与车、车与传感设备等的交互，实现车与车、车与路互联互通实现信息共享。在本发明的磁力缓冲***中，车辆、路测设备通过车联网进行互联，实现数据的传输共享。
磁力缓冲装置运用能量守恒原理、电磁感应定律，进行磁-电转换计算，将自车和前方行驶车辆的运动数据转换成磁力缓冲装置启动并正常作用的可调节电源所需提供的电压大小。
其中，一种在车辆自车制动力不足情况下启动磁力缓冲***的磁-电转换计算方法如下：
v11＝v02 (5)
W0＝4W (7)
U＝IRx (11)
式中，m0是自车当前总质量，单位：千克；v11是自车在开启磁力缓冲装置进行制动后的目标速度，单位：米/秒；W0是外力对自车做的功，单位：焦；W是磁力缓冲装置开启后磁力做的总功，单位同上；F是电源开启后自车与前方行驶车辆对应作用的电磁盘同极性磁场产生的排斥力，单位：牛顿；Bδ是对应作用电磁吸盘间的气隙磁通密度，单位：特斯拉；δ1是车间距离，单位：米；d是电磁吸盘的直径大小，单位：米；I是装置产生的电流大小，单位：安培；N是电磁铁部件中的导线环绕匝数；Rx为装置的总电阻，单位：欧姆；U为磁力缓冲装置启动并正常工作的需求电压，单位：伏。
完成磁-电转换计算，获得工作电压后，装置的信息接收与传输模块向自车的可调节电源发出电源开启、电磁吸盘选择及电压大小调节的信号，同时通过车联网环境，向前方行驶车辆的信息接收与传输模块发送车辆磁缓冲磁通开启、可调节电源开启、电磁吸盘选择及电压大小调节的信号；
完成上述步骤的信号传输及接受后，磁力缓冲***的可调节电源9将进行工作。自车的可调节电源9将打开电源开关，形成与车前双电磁盘7连接的完整回路，同时调节电压大小；前方行驶车辆的可调节电源9将打开电源开关，与车后双电磁盘8连接形成完整回路，同时调节电压大小。
一个具体实施计算案例：
该具体实施案例的磁力缓冲***提供一种磁力缓冲装置，包括：一个可提供240伏电压的可调节电源；两组分别安装在车前和车后保险架内的双电磁盘，其中电磁盘由电磁铁，外保护罩，弹簧构成。电磁铁由半工字型，截面呈直径40mm圆面，竖向长度为650mm，横向长度为60mm的纯铁芯及外缠导线组成。导线直径为0.45mm的外包漆铜导线，缠绕匝数为1400，端头分别与可调节电源的目标接口相连接。外罩保护套由一般硬性电磁屏蔽材料，装置竖向尺寸高*长*宽为800mm*80mm*40mm。弹簧规格号为ICM130F 08。装置总电阻通过铜导线的电阻计算约为15Ω。
现有自车与前方行驶车辆，数据收集模块通过传感器收集到两车的行车数据:自车与前方行驶的行驶速度分别为：16m/s、12m/s，车重均为1000kg，行车加速度分别为-5m/s2、0m/s2,自车与前方行驶车辆的车间距为1m；碰撞预估模块开启预估测评计算，测得在当前行车状态下，当两车距离为0m时，自车与前方行驶车辆的行车速度分别为14.78m/s、12m/s，所以两车存在碰撞危险；经碰撞预估模块测的自车与前方行驶车辆存在碰撞风险，磁力缓冲装置的相关模块开启，进行磁-电转换模块的相关数据计算:
v11＝v02＝12m/s
IN≈6300A
I＝4.5A
U＝IRx＝15*4.5＝67.5V
***完成磁电转换计算，将磁力生成装置的开启信号和开启电源的相关数据通过信号传输与接收模块传达给自车的电源信号接收模板和前方行驶车辆的信号接收模板，两车同时开启电源，自车的电源电磁阀打向车前双电磁盘电路，前方行驶车辆的电源电磁阀打向车后双电磁盘，分别形成装置的闭合回路。***作用，相对作用的电磁盘产生同极性磁场，从而在自车与前方行驶车辆间产生“排斥力”，阻碍车辆的相对运动。当车载传感器测得两车的车间距为0m，或自车的行车速度小于前方行驶车辆时，电源关闭，磁力缓冲***停止作用，从而达到避免车辆间发生碰撞或减少车辆碰撞损失的目的。
同时，当行车流中的车辆在开启***后对邻接车辆有行车障碍时，在影响范围内的所有车辆均可以开启上述***，以达到平衡车流的目的。
Claims (9)
1.车辆碰撞瞬态动能消减磁力缓冲***，包括数据收集模块、碰撞预估模块、磁力缓冲装置和车联网，其特征在于，数据收集模块通过车载传感器和路侧设备获取自车与前方行驶车辆的行车数据，并分别传输给车联网和碰撞预估模块；碰撞预估模块分析自车与前方车辆的行车数据，当车辆间的相对距离低于1m时，运用物理追击问题算法，进行自车与前方行驶车辆的碰撞预估；磁力缓冲装置包括依次连接的磁-电转换模块、信号传输与接受模块、可调节电源和电磁盘，其中，磁-电转换模块连接到所述碰撞预估模块，信号传输与接受模块连接到所述车联网。
2.根据权利要求1所述的车辆碰撞瞬态动能消减磁力缓冲***，其特征在于，所述车载传感器包括速度传感器、距离传感器和压力传感器，速度传感器安装于车辆的车轮轮翼上，距离传感器安装在车头保险杠上，压力传感器安装于车内座椅下。
3.根据权利要求1所述的车辆碰撞瞬态动能消减磁力缓冲***，其特征在于，所述可调节电源包括智能双向开关和信号接收器模块，其中，智能双向开关与所述电磁盘线路连接，信号接收器模块和所述信号传输与接受模块连接。
4.根据权利要求3所述的车辆碰撞瞬态动能消减磁力缓冲***，其特征在于，所述可调节电源为充电电源，安装于车身底盘中部位置。
5.根据权利要求1所述的车辆碰撞瞬态动能消减磁力缓冲***，其特征在于，所述电磁盘采用半工字型磁铁芯，半工字型磁铁芯的竖轴长度大于导线缠绕磁铁芯竖轴部位形成螺线管的管长；所述半工字型磁铁芯的上、下横轴分别安有两个弹簧，弹簧均被竖直固定在电磁盘外套的绝缘保护套上；所述弹簧的长度等于磁铁芯横轴到绝缘保护套的竖直距离。
6.根据权利要求1所述的车辆碰撞瞬态动能消减磁力缓冲***，其特征在于，所述电磁盘采用双电磁盘，分别安装在车前和车后；车前与车后同侧边的电磁盘形成的连线与汽车传动轴平行，两侧边电磁盘形成的两条平行线到传动轴所在线位的距离相等，为0.4m～0.6m。
7.车辆碰撞瞬态动能消减磁力缓冲方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，数据收集模块通过车载传感器和路侧设备获取自车与前方行驶车辆的行车数据，并通过车联网实现车辆间及车辆与路测设备数据信息的交互；
步骤2，碰撞预估模块对数据收集模块传输的自车与前方车辆的行车数据进行分析，当车辆间的相对距离低于1m时，运用物理追击问题算法，进行自车与前方行驶车辆的碰撞预估，如果确定自车与前方行驶车辆存在碰撞危险时，将信息传输给磁力缓冲装置的磁-电转换模块；
步骤3，运用能量守恒原理和电磁感应定律，磁-电转换模块将磁力缓冲装置所需的磁力转换成磁力缓冲装置开启并正常工作的电压数据，并向自车的可调节电源发送电源启动信号和电压数据信息，同时，磁力缓冲装置的信号传输与接受模块通过车联网向前方行驶车辆发送磁力缓冲装置的启动信号和调节数据；
步骤4，可调节电源在接收开启和电压调节信号后，自动选择电磁盘的开启，并调节电压大小，自车的车前电磁盘与对应的前方行驶车辆的车后电磁盘之间形成同性磁场，产生排斥力，在两车间开始磁力缓冲作用；
步骤5，当自车与前方行驶车辆在制动作用下发生碰撞，或两车速度相等时，磁力缓冲装置的可调节电源关闭，磁力缓冲结束。
8.根据权利要求7所述的车辆碰撞瞬态动能消减磁力缓冲方法，其特征在于，所述步骤2中，物理追击问题算法的具体计算方法如下：
l0＝l1+l (2)
v01＝v0+a0t,v11＝v1+a1t (3)
v01≤v11，且a1＞0，|a0|≤a1或a0≤a1≤0 (4)
式中,v0、a0分别是步骤1中获取的自车的车速和加速度；v1、a1分别是步骤1中获取的前方行驶车辆的车速和加速度；l0、l1分别是t时间段内自车与前方行驶车辆的车程；l为步骤1中获取的自车与前方行驶车辆的车间距；v01、v11分别是t时间后自车与前方行驶车辆的车速；t为当前时间至两车发生碰撞的时间间隔；
通过公式(1)和公式(2)获取时间间隔t值，然后将t值代入公式(3)计算自车与前方行驶车辆的车速v01、v11，再将车速v01、v11代入公式(4)，当代入结果符合公式(4)时，则自车与前方行驶车辆无碰撞危险，当代入结果不符合公式(4)时，自车与前方行驶车辆有碰撞危险。
9.根据权利要求7所述的车辆碰撞瞬态动能消减磁力缓冲方法，其特征在于，所述步骤4中，可调节电源包括智能双向开关和信号接收器模块，其中，智能双向开关与电磁盘线路连接，信号接收器模块和信号传输与接受模块连接；所述可调节电源的具体工作过程为：信号接收器模块接收到信号传输与接受模块的发射信号后，智能双向开关从空挡打到目标电磁盘所在的电路，同时电源的电压大小以传输数据信号为基准进行调节，使磁力缓冲装置实现通路。
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Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107298066A (zh) * | 2017-07-13 | 2017-10-27 | 张高诚 | 家用汽车电磁防撞装置 |
| CN107628026A (zh) * | 2017-09-20 | 2018-01-26 | 深圳地平线机器人科技有限公司 | 车辆避撞方法、车辆避撞装置和电子设备 |
| CN108382338A (zh) * | 2018-03-12 | 2018-08-10 | 黄河科技学院 | 一种具有智能防护功能的汽车 |
| CN108422985A (zh) * | 2018-03-12 | 2018-08-21 | 黄河科技学院 | 一种汽车智能刹车装置 |
| CN108573357A (zh) * | 2018-05-08 | 2018-09-25 | 清华大学 | 基于等效力的行车风险实时评估方法及其装置 |
| CN110040089A (zh) * | 2019-04-25 | 2019-07-23 | 浙江吉利控股集团有限公司 | 一种基于磁感应原理的防侧撞装置 |
| WO2019185045A1 (zh) * | 2018-03-30 | 2019-10-03 | 北京钛方科技有限责任公司 | 运输设备碰撞检测及预警防护方法 |
| CN110497907A (zh) * | 2019-09-12 | 2019-11-26 | 深圳市元征科技股份有限公司 | 一种车辆碰撞防护方法、装置、设备及存储介质 |
| CN110901654A (zh) * | 2018-08-27 | 2020-03-24 | 常州信息职业技术学院 | 运载装置的控制方法和装置 |
| CN112373381A (zh) * | 2018-12-10 | 2021-02-19 | 安徽共生众服供应链技术研究院有限公司 | 一种能防止货物碰撞的新能源物流车辆的操作方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201120875Y (zh) * | 2007-11-20 | 2008-09-24 | 江苏大学 | 汽车智能防碰*** |
| JP2009096403A (ja) * | 2007-10-18 | 2009-05-07 | Nissan Diesel Motor Co Ltd | 衝突被害軽減ブレーキ作動通報システム |
| CN102632852A (zh) * | 2012-03-24 | 2012-08-15 | 吉林大学 | 汽车电磁防撞缓冲装置 |
| CN202966205U (zh) * | 2012-12-17 | 2013-06-05 | 招商局重庆交通科研设计院有限公司 | 电磁缓撞装置及基于此装置的*** |
| CN103332180A (zh) * | 2013-06-18 | 2013-10-02 | 哈尔滨工业大学 | 用于小型四轮车减速防碰撞***的减速防碰撞方法 |
-
2016
- 2016-12-12 CN CN201611138925.8A patent/CN106740836A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009096403A (ja) * | 2007-10-18 | 2009-05-07 | Nissan Diesel Motor Co Ltd | 衝突被害軽減ブレーキ作動通報システム |
| CN201120875Y (zh) * | 2007-11-20 | 2008-09-24 | 江苏大学 | 汽车智能防碰*** |
| CN102632852A (zh) * | 2012-03-24 | 2012-08-15 | 吉林大学 | 汽车电磁防撞缓冲装置 |
| CN202966205U (zh) * | 2012-12-17 | 2013-06-05 | 招商局重庆交通科研设计院有限公司 | 电磁缓撞装置及基于此装置的*** |
| CN103332180A (zh) * | 2013-06-18 | 2013-10-02 | 哈尔滨工业大学 | 用于小型四轮车减速防碰撞***的减速防碰撞方法 |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107298066A (zh) * | 2017-07-13 | 2017-10-27 | 张高诚 | 家用汽车电磁防撞装置 |
| CN107628026A (zh) * | 2017-09-20 | 2018-01-26 | 深圳地平线机器人科技有限公司 | 车辆避撞方法、车辆避撞装置和电子设备 |
| CN108382338A (zh) * | 2018-03-12 | 2018-08-10 | 黄河科技学院 | 一种具有智能防护功能的汽车 |
| CN108422985A (zh) * | 2018-03-12 | 2018-08-21 | 黄河科技学院 | 一种汽车智能刹车装置 |
| WO2019185045A1 (zh) * | 2018-03-30 | 2019-10-03 | 北京钛方科技有限责任公司 | 运输设备碰撞检测及预警防护方法 |
| CN108573357A (zh) * | 2018-05-08 | 2018-09-25 | 清华大学 | 基于等效力的行车风险实时评估方法及其装置 |
| CN110901654A (zh) * | 2018-08-27 | 2020-03-24 | 常州信息职业技术学院 | 运载装置的控制方法和装置 |
| CN112373381A (zh) * | 2018-12-10 | 2021-02-19 | 安徽共生众服供应链技术研究院有限公司 | 一种能防止货物碰撞的新能源物流车辆的操作方法 |
| CN110040089A (zh) * | 2019-04-25 | 2019-07-23 | 浙江吉利控股集团有限公司 | 一种基于磁感应原理的防侧撞装置 |
| CN110497907A (zh) * | 2019-09-12 | 2019-11-26 | 深圳市元征科技股份有限公司 | 一种车辆碰撞防护方法、装置、设备及存储介质 |
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