CN110171401A - 一种智能刹车***及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种智能刹车***，包括传感器、控制模块和刹车辅助装置，传感器与控制模块相连，控制模块与刹车辅助装置相连，刹车辅助装置通过拉带与车辆原制动***的刹车踏板相连，控制模块包括车辆前行控制器、车辆倒车控制器、前行继电器和倒车继电器，车辆前行控制器与前行继电器公共端相连，车辆倒车控制器与倒车继电器公共端相连，前行继电器和倒车继电器的常开端均与刹车辅助装置相连。该***的刹车方法，包括档位判断、传感器检测、继电器启动、刹车辅助装置工作、刹车辅助装置带动制动***刹车。本发明的优点是：采用刹车辅助装置带动车辆刹车踏板刹车，不改变车辆原制动***，不影响车辆原制动***正常工作；设有固定机构，传感器安装便捷。

Description

一种智能刹车***及方法
技术领域
本发明涉及汽车制动领域，尤其涉及一种智能刹车***及方法。
背景技术
人们在驾校学习驾驶车辆或进行驾驶证考试时，往往因心理紧张、操作不熟悉等发生撞车事件，这对于学员、驾校、考场方来说都是不希望发生的事件。为了避免此类事件发生，可行的方法是使用配有自动紧急刹车***的车辆作为学习车辆和考试车辆，但此方法需要更换大量的车辆，这不仅加重了驾校、考场的成本负担，同时也造成了大量的资源浪费。
发明内容
本发明主要解决了驾校及考场用车无法在紧急情况下自动刹车的问题，提供了一种无需更换车辆、不改变车辆原有制动***的智能刹车***及方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，一种智能刹车***，包括传感器、控制模块和刹车辅助装置，所述传感器与控制模块相连，控制模块与刹车辅助装置相连，所述刹车辅助装置通过拉带与车辆原制动***的刹车踏板相连，所述控制模块包括车辆前行控制器、车辆倒车控制器、前行继电器和倒车继电器，所述车辆前行控制器与前行继电器公共端相连，车辆倒车控制器与倒车继电器公共端相连，所述前行继电器常开端和倒车继电器常开端均与刹车辅助装置相连。
传感器检测车辆附近一定距离内是否有障碍物，并将检测结果传递给车辆前行控制器或车辆倒车控制器，车辆前行控制器或车辆倒车控制器根据传感器检测结果控制前行继电器或倒车继电器启动，前行继电器和倒车继电器控制刹车辅助装置工作，刹车辅助装置控制车辆原制动***进行制动。刹车辅助装置为电机，电机转动使拉带绕在电机转子上，拉带绷紧从而下拉刹车踏板进行刹车，传感器未检测到障碍物时，电机复位，车辆刹车踏板自动回弹，不影响驾驶员主动进行刹车。传感器可额外添加也可使用车辆自带的距离传感器。车辆前行控制器或车辆倒车控制器能够根据接收到的不同信号做出不同的输出。
作为上述方案的一种优选方案，所述的传感器包括相连的传感器电源、传感器探头和传感器通信模块，传感器通过传感器通信模块与控制模块相连。
作为上述方案的一种优选方案，所述的传感器设于车辆头部、尾部、头部侧面和尾部侧面，位于车辆头部和尾部的传感器通过头尾固定机构固定，位于车辆头部侧面和尾部侧面的传感器通过侧面固定机构固定。
作为上述方案的一种优选方案，所述的设于车辆头部及头部侧面的传感器与车辆前行控制器相连，设于车辆尾部及尾部侧面的传感器与车辆倒车控制器相连。
作为上述方案的一种优选方案，所述的车辆前行控制器和车辆倒车控制器均与车辆电池相连，所述前行继电器和倒车继电器均与车辆点烟器电源相连。
作为上述方案的一种优选方案，所述的固定机构包括轮毂盖、旋转板和转轴，所述轮毂盖与旋转板之间通过转轴相连，轮毂盖固定在汽车轮毂上，所述旋转板朝向轮毂盖的面设有用于放置传感器电源和传感器通信模块的第一凹槽，旋转板另一面设有用于放置传感器感应头的第二凹槽，所述第一凹槽与第二凹槽之间设有用于放置连接传感器电源、传感器通信模块和传感器感应头的导线的通孔，所述第一凹槽开口处设有第一防水盖。轮毂盖带动转轴转动，轮毂盖和转轴相对静止，旋转板则能够以与转轴连接点为中心旋转。
作为上述方案的一种优选方案，所述的第一凹槽和第二凹槽均远离旋转板中心设置，且第一凹槽和第二凹槽的位置相对应。第一凹槽和第二凹槽中设置传感器电源、传感器通信模块和传感器感应头后，旋转板的重心偏移，固定机构安装后，受重力影响，旋转板始终处于第一凹槽和第二凹槽接近接近地面的状态，即旋转板相对与地面静止，车轮转动后不会带动旋转板转动，是传感器不会随着车轮转动而旋转，能够正常工作。
作为上述方案的一种优选方案，所述的固定机构包括载体板、弹性体和若干吸盘，所述载体板正面设有用于放置传感器探头的第三凹槽和用于放置传感器电源、传感器通讯模块的第四凹槽，第三凹槽与第四凹槽之间设有导线通孔，第四凹槽开口处设有第四防水盖，载体板背面设有弹性体，弹性体远离载体板的面设有吸盘，吸盘吸附在车辆前后保险杠上。弹性体能够时固定机构与车辆前后保险杠紧密贴合。
作为上述方案的一种优选方案，所述的车辆辅助装置与遥控模块相连，所述遥控模块配备有遥控器。可通过遥控器远程控制车辆刹车，便于驾校教练教学。
本发明还提供一种智能刹车方法，包括以下步骤：
S1：判断车辆档位状态，若为前进档，则设于车辆头部和头部侧面的传感器及车辆前行控制器工作；若为倒退档，则设于车辆尾部和尾部侧面的传感器及车辆倒车控制器工作；
S2：传感器检测传感器探头对应方向上一定距离内是否有障碍物，若是，则发出刹车信号给对应的控制器，进入下一步；若否，则继续检测；
S3：控制器启动继电器；
S4：继电器控制刹车辅助装置工作；
S5：刹车辅助装置带动车辆原制动***进行刹车。
本发明的优点是：采用刹车辅助装置带动车辆原制动***刹车，不改变车辆原有的制动***，不影响车辆原有制动***正常工作；设有固定机构，传感器安装便捷。
附图说明
图1为本发明的一种原理框图。
图2为本发明中侧面固定机构的一种剖视结构示意图。
图3为本发明中头尾固定机构的另一种剖视结构示意图。
图4为智能刹车方法的一种流程图。
1-传感器 2-车辆前行控制器 3-车辆倒车控制器 4-前行继电器 5-倒车继电器6-刹车辅助装置 7-车辆电池 8-车辆点烟器电源 9-遥控模块 10-车辆原制动*** 11-轮毂盖 12-转轴 13-旋转板 14-第二凹槽 15-通孔 16-第一凹槽 17-第一防水盖 18-载体板 19-第三凹槽 20-第四防水盖 21-第四凹槽 22-弹性体 23-吸盘 24-导线通孔。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的说明。
实施例1：
本实施例一种智能刹车***，如图1所示，包括传感器1、控制模块和刹车辅助装置6，所述传感器与控制模块相连，控制模块与刹车辅助装置相连，所述刹车辅助装置通过拉带与车辆原制动***10的刹车踏板相连，所述控制模块包括车辆前行控制器2、车辆倒车控制器3、前行继电器4和倒车继电器5，所述车辆前行控制器常闭端C1-1与前行继电器公共端K11-1相连，车辆前行控制器常开端C1-2与前行继电器公共端K12-1相连,车辆倒车控制器常闭端C2-1与倒车继电器公共端K21-1相连，车辆倒车控制器常闭端C2-2与倒车继电器公共端K22-1相连，所述前行继电器常开端K11-2和倒车继电器常开端K21-2均与刹车辅助装置复位端M1相连，所述前行继电器常开端K12-2和倒车继电器常开端K222均与刹车辅助装置驱动端M2相连。
所述的传感器1设于车辆头部、尾部、头部侧面和尾部侧面，位于车辆头部和尾部的传感器通过头尾固定机构固定，位于车辆头部侧面和尾部侧面的传感器通过侧面固定机构固定。所述的设于车辆头部及头部侧面的传感器与车辆前行控制器2相连，设于车辆尾部及尾部侧面的传感器与车辆倒车控制器3相连。所述的车辆前行控制器和车辆倒车控制器均与车辆电池7相连，所述前行继电器和倒车继电器均与车辆点烟器电源8相连。
所述的车辆辅助装置与遥控模块9相连，所述遥控模块配备有遥控器。能够通过遥控器直接进行遥控刹车。
所述的传感器1包括相连的传感器电源、传感器探头和传感器通信模块，传感器通过传感器通信模块与控制模块相连。本实施例中传感器采用超声波距离传感器。
车辆以10千米的时速前进，位于车辆前方的传感器检测前方1.2内是否有障碍物，当传感器检测到障碍物时，传感器发送刹车信号给车辆前行控制器，此时车辆前行控制器常开端C1-2、前行继电器公共端K12-1、常开端K12-2、刹车辅助装置驱动端M2形成通路，刹车辅助装置工作，本实施例中刹车辅助装置为电机，电机工作通过拉带带动车辆原制动***的刹车踏板下降，达到刹车的目的。当传感器未检测到障碍物时，传感器发送正常信号给车辆前行控制器，此时车辆前行控制器常闭端C1-1、前行继电器公共端K11-1、常开端K11-2、刹车辅助装置复位端M1形成通路，刹车辅助装置复位，拉带复原，刹车踏板不再受向下的力，刹车踏板自动复位，不影响驾驶员主动刹车。
如图2所示，所述的侧面固定机构包括轮毂盖11、旋转板13和转轴12，所述轮毂盖与旋转板之间通过转轴相连，轮毂盖固定在汽车轮毂上，所述旋转板朝向轮毂盖的面设有用于放置传感器电源和传感器通信模块的第一凹槽16，旋转板另一面设有用于放置传感器感应头的第二凹槽14，所述第一凹槽与第二凹槽之间设有用于放置连接传感器电源、传感器通信模块和传感器感应头的导线的通孔15，所述第一凹槽开口处设有第一防水盖17。第一凹槽和第二凹槽均远离旋转板中心设置，且第一凹槽和第二凹槽的位置相对应。传感器通过该固定机构固定在车轮轮毂上，用于检测车辆侧面障碍物，本实施例中旋转板与轮毂盖形状大小相同，均为圆形，旋转板朝外面上设有花纹，旋转板上传感器通过利用自带的通信模块通过无线网络与控制模块相连，传感器电源为锂电池。
如图3所述，所述的头尾固定机构包括载体板18、弹性体22和若干吸盘23，所述载体板正面设有用于放置传感器探头的第三凹槽19和用于放置传感器电源、传感器通讯模块的第四凹槽21，第三凹槽与第四凹槽之间设有导线通孔24，第四凹槽开口处设有第四防水盖20，载体板背面设有弹性体，弹性体远离载体板的面设有吸盘，吸盘吸附在车辆前后保险杠上。
对应的，本实施例提出一种智能刹车方法，如图4所示，包括以下步骤：
S1：判断车辆档位状态，若为前进档，则设于车辆头部和头部侧面的传感器及车辆前行控制器工作；若为倒退档，则设于车辆尾部和尾部侧面的传感器及车辆倒车控制器工作；
S2：传感器检测传感器探头对应方向上一定距离内是否有障碍物，若是，则发出刹车信号给对应的控制器，进入下一步；若否，则继续检测；
S3：控制器启动继电器；
S4：继电器控制刹车辅助装置工作；
S5：刹车辅助装置带动车辆原制动***进行刹车。
实施例2：
本实施例与实施例1相比，其区别在于本实施例针对车辆自身带有距离传感器的情况，车辆自身安装有距离传感器时，只需在车辆上添加控制模块和刹车辅助装置即可实现智能刹车。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种智能刹车***，其特征是：包括传感器（1）、控制模块和刹车辅助装置（6），所述传感器与控制模块相连，控制模块与刹车辅助装置相连，所述刹车辅助装置通过拉带与车辆原制动***（10）的刹车踏板相连，所述控制模块包括车辆前行控制器（2）、车辆倒车控制器（3）、前行继电器（4）和倒车继电器（5），所述车辆前行控制器与前行继电器公共端相连，车辆倒车控制器与倒车继电器公共端相连，所述前行继电器常开端和倒车继电器常开端均与刹车辅助装置相连。
2.根据权利要求1所述的一种智能刹车***，其特征是：所述的传感器（1）包括相连的传感器电源、传感器探头和传感器通信模块，传感器通过传感器通信模块与控制模块相连。
3.根据权利要求1或2所述的一种智能刹车***，其特征是：所述的传感器（1）设于车辆头部、尾部、头部侧面和尾部侧面，位于车辆头部和尾部的传感器通过头尾固定机构固定，位于车辆头部侧面和尾部侧面的传感器通过侧面固定机构固定。
4.根据权利要求3所述的一种智能刹车***，其特征是：所述的设于车辆头部及头部侧面的传感器与车辆前行控制器（2）相连，设于车辆尾部及尾部侧面的传感器与车辆倒车控制器（3）相连。
5.根据权利要求4所述的一种智能刹车***，其特征是：所述的车辆前行控制器和车辆倒车控制器均与车辆电池（7）相连，所述前行继电器和倒车继电器均与车辆点烟器电源（8）相连。
6.根据权利要求3所述的一种智能刹车***，其特征是：所述的侧面固定机构包括轮毂盖（11）、旋转板（13）和转轴（12），所述轮毂盖与旋转板之间通过转轴相连，轮毂盖固定在汽车轮毂上，所述旋转板朝向轮毂盖的面设有用于放置传感器电源和传感器通信模块的第一凹槽（16），旋转板另一面设有用于放置传感器感应头的第二凹槽（14），所述第一凹槽与第二凹槽之间设有用于放置连接传感器电源、传感器通信模块和传感器感应头的导线的通孔（15），所述第一凹槽开口处设有第一防水盖（17）。
7.根据权利要求6所述的一种智能刹车***，其特征是：所述的第一凹槽和第二凹槽均远离旋转板中心设置，且第一凹槽和第二凹槽的位置相对应。
8.根据权利要求3所述的一种智能刹车***，其特征是：所述的头尾固定机构包括载体板（18）、弹性体（22）和若干吸盘（23），所述载体板正面设有用于放置传感器探头的第三凹槽（19）和用于放置传感器电源、传感器通讯模块的第四凹槽（21），第三凹槽与第四凹槽之间设有导线通孔（24），第四凹槽开口处设有第四防水盖（20），载体板背面设有弹性体，弹性体远离载体板的面设有吸盘，吸盘吸附在车辆前后保险杠上。
9.根据权利要求1所述的一种智能刹车***，其特征是：所述的车辆辅助装置与遥控模块（9）相连，所述遥控模块配备有遥控器。
10.一种智能刹车方法，采用权利要求1-9任一项中的***，其特征是：包括以下步骤：
S1：判断车辆档位状态，若为前进档，则设于车辆头部和头部侧面的传感器及车辆前行控制器工作；若为倒退档，则设于车辆尾部和尾部侧面的传感器及车辆倒车控制器工作；
S2：传感器检测传感器探头对应方向上一定距离内是否有障碍物，若是，则发出刹车信号给对应的控制器，进入下一步；若否，则继续检测；
S3：控制器启动继电器；
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S5：刹车辅助装置带动车辆原制动***进行刹车。
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