CN112140993A - 一种多目标协同式自适应巡航装置及其控制*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多目标协同式自适应巡航装置及其控制***，属于自适应巡航***领域，一种多目标协同式自适应巡航装置及其控制***，当发生紧急情况时，一方面巡航控制***控制对气撑囊进行充气，使隐性顶杆受到挤压支撑力，从而对司机放置在触觉提醒片上的脚部起到挤压抵触的作用，实现对司机从触觉上的提醒，另一方面巡航控制***控制视觉提醒光球转动，在离心力作用下，多个自碰撞光球在视觉提醒光球内与视觉提醒光球不断发生碰撞，导致外透光壳撞击视觉提醒光球内壁并变色，在视觉上形成多道彩色光圈，进而实现在视觉上对司机进行提醒的效果，配合触觉上的提醒，显著降低新手司机的误操作率，降低安全隐患以及交通事故的发生率。
Description
技术领域
本发明涉及自适应巡航***领域，更具体地说，涉及一种多目标协同式自适应巡航装置及其控制***。
背景技术
随着交通体系日益庞大，依靠传统的解决方案很难解决逐渐凸显的交通拥堵、事故频发、环境污染等难题。驾驶员的误操作和交通基础设施的容量限制被认为是造成这些问题的主要原因之一。协同式自适应巡航控制***作为自适应巡航控制***的延伸，能通过车车通讯技术进行车辆之间的信息交互并利用通信信息结合自动化技术实现车车协同控制，从而提高目前交通***容量的效率和交通安全，降低交通能耗。
自适应巡航控制***是一种智能化的自动控制***，它是在早已存在的巡航控制技术的基础上发展而来的。在车辆行驶过程中，安装在车辆前部的车距传感器(雷达)持续扫描车辆前方道路，同时轮速传感器采集车速信号。
自适应巡航也可称为主动巡航，类似于传统的定速巡航控制，该***包括雷达传感器、数字信号处理器和控制模块。在自适应巡航***中，***利用低功率雷达或红外线光束得到前车的确切位置，如果发现前车减速或监测到新目标，***就会发送执行信号给发动机或制动***来降低车速，从而使车辆和前车保持一个安全的行驶距离。当前方道路障碍清除后又会加速恢复到设定的车速，雷达***会自动监测下一个目标。主动巡航控制***代替司机控制车速，避免了频繁取消和设定巡航控制。自适应巡航***适合于多种路况，为驾驶者提供了一种更轻松的驾驶方式。
自适应巡航控制(ACC)是一个允许车辆巡航控制***通过调整速度以适应交通状况的汽车功能。安装在车辆前方的雷达用于检测在本车前进道路上是否存在速度更慢的车辆。若存在速度更慢的车辆，ACC***会降低车速并控制与前方车辆的间隙或时间间隙。若***检测到前方车辆并不在本车行驶道路上时将加快本车速度使之回到之前所设定的速度。此操作实现了在无司机干预下的自主减速或加速。ACC控制车速的主要方式是通过发动机油门控制和适当的制动。
自适应巡航控制***的存在虽然降低了司机误操作率以及交通事故的发生率，但是对于新手司机来说，当发生突发事件时，其存在下意识的操作油门或者刹车的行为，在紧急情况下，其操作存在与自适应巡航控制***的相违背的操作，现有技术中，缺少在紧急情况下提醒司机配合自适应巡航控制***而不操作的装置，使得对于紧急状态下交通事故率的降低作用不太明显。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种多目标协同式自适应巡航装置及其控制***，它通过视觉提醒光球和触觉提醒片的设置，当发生紧急情况时，一方面巡航控制***控制充气模块对气撑囊进行充气，使受到从下向上的挤压支撑作用，从而对司机放置在触觉提醒片上的脚部起到挤压抵触的作用，实现对司机从触觉上的提醒，另一方面巡航控制***控制视觉提醒光球转动，在离心力作用下，多个自碰撞光球在视觉提醒光球内与视觉提醒光球不断发生碰撞，导致外透光壳撞击视觉提醒光球内壁并变色，在视觉上形成多道彩色光圈，进而实现在视觉上对司机进行提醒的效果，配合触觉上的提醒，显著降低新手司机的误操作率，降低安全隐患以及交通事故的发生率。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种多目标协同式自适应巡航装置，包括安装在方向盘右侧操作台面上的视觉提醒光球和安装在刹车和油门之间的触觉提醒片，所述触觉提醒片包括内撑柔网层、固定连接在内撑柔网层上表面的柔性贴片，所述内撑柔网层内部镶嵌有气撑囊，所述气撑囊上端固定连接有多个隐性顶杆，多个所述隐性顶杆均贯穿内撑柔网层并延伸至柔性贴片内，且隐性顶杆与气撑囊相通，所述视觉提醒光球内部固定连接有多个均匀分布的下垂拉绳，所述下垂拉绳下端固定连接有自碰撞光球，通过视觉提醒光球和触觉提醒片的设置，当发生紧急情况时，一方面巡航控制***控制充气模块对气撑囊进行充气，使受到从下向上的挤压支撑作用，从而对司机放置在触觉提醒片上的脚部起到挤压抵触的作用，实现对司机从触觉上的提醒，另一方面巡航控制***控制视觉提醒光球转动，在离心力作用下，多个自碰撞光球在视觉提醒光球内与视觉提醒光球不断发生碰撞，导致外透光壳撞击视觉提醒光球内壁并变色，在视觉上形成多道彩色光圈，进而实现在视觉上对司机进行提醒的效果，配合触觉上的提醒，显著降低新手司机的误操作率，降低安全隐患以及交通事故的发生率。
进一步的，所述气撑囊为弹性密封材质制成，便于充入的气体不易泄漏，从而可以及时撑起隐性顶杆，使得隐性顶杆对司机的脚底产生抵触感，实现对紧急状态下对司机从触觉上进行提醒的作用，所述柔性贴片为软质材料制成，使得在正常状态下，柔性贴片可以弱化隐性顶杆的存在，从而有效保证在紧急情况前后，司机脚步触觉的差异，使得对于司机触觉上的提醒效果更好。
进一步的，所述柔性贴片外表面涂设有0.5-1mm的LINE-X涂料涂层，LINE-X涂料涂层可以有效提高柔性贴片的抗拉耐磨性能，使得触觉提醒片在司机脚部长期踩踏情况下不易被损坏。
进一步的，所述隐性顶杆包括与气撑囊上端固定连接的隐性撑杆以及连接在隐性撑杆上端部的顶球，所述顶球上端部嵌入至柔性贴片内，当发生紧急情况时，巡航控制***控制充气模块对隐性顶杆进行充气，使得隐性撑杆被撑起，从而对顶球起到从下向上的挤压支撑作用，使其对应部分的柔性贴片受力被压缩，从而使得隐性顶杆逐渐从柔性贴片上凸起，并对司机放置在触觉提醒片上的脚部起到挤压抵触的作用，从而实现对司机从触觉上的提醒，从而降低新手司机在紧急情况下误操作，导致巡航控制***的操作程序被打乱的情况发生，降低事故发生率，显著提高安全性。
进一步的，所述顶球为硬质材料制成，使其对于司机脚底的触觉提醒效果更明显，所述隐性撑杆为弹性软质材料制成，使得在正常情况下，隐性撑杆不易对顶球起到支撑作用，从而可以弱化顶球的存在，使得紧急情况下，顶球对司机的触觉提醒更明显。
进一步的，所述自碰撞光球包括外透光壳、包裹在外透光壳内的内发光层以及多个固定连接在内发光层外端的光触杆，所述光触杆端部贯穿外透光壳并延伸至外透光壳外，在发生紧急情况时，巡航控制***控制电动转轴带动视觉提醒光球转动，在离心力作用下，多个自碰撞光球在视觉提醒光球内与视觉提醒光球不断发生碰撞，导致外透光壳撞击视觉提醒光球内壁，在该撞击力的反作用下内发光层受力变色，同时配合视觉提醒光球的不断转动，在视觉上形成多道彩色光圈，进而实现在视觉上对司机进行提醒的效果，配合触觉上的提醒，显著降低新手司机在紧急情况下的误操作率，从而降低安全隐患以及交通事故的发生率。
进一步的，所述内发光层为力致变色材料制成，所述外透光壳和视觉提醒光球均为硬质透明材料制成，便于使内发光层在碰撞时受力，从而使得变色效果更加明显。
一种多目标协同式自适应巡航控制***，包括权利要求1-7任一所述的多目标协同式自适应巡航装置、充气模块、ACC控制模块、警报模块、安装在车辆头部的雷达传感器以及车距传感器，所述雷达传感器以及车距传感器均与ACC控制模块信号连接，所述充气模块包括安装在气撑囊下方的智能充气管，所述智能充气管与ACC控制模块信号连接，所述警报模块包括安装自视觉提醒光球下端的电动转轴，所述电动转轴与ACC控制模块信号连接。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案通过视觉提醒光球和触觉提醒片的设置，当发生紧急情况时，一方面巡航控制***控制充气模块对气撑囊进行充气，使隐性顶杆受到从下向上的挤压支撑作用，从而对司机放置在触觉提醒片上的脚部起到挤压抵触的作用，实现对司机从触觉上的提醒，另一方面巡航控制***控制视觉提醒光球转动，在离心力作用下，多个自碰撞光球在视觉提醒光球内与视觉提醒光球不断发生碰撞，导致外透光壳撞击视觉提醒光球内壁并变色，在视觉上形成多道彩色光圈，进而实现在视觉上对司机进行提醒的效果，配合触觉上的提醒，显著降低新手司机的误操作率，降低安全隐患以及交通事故的发生率。
(2)气撑囊为弹性密封材质制成，便于充入的气体不易泄漏，从而可以及时撑起隐性顶杆，使得隐性顶杆对司机的脚底产生抵触感，实现对紧急状态下对司机从触觉上进行提醒的作用，柔性贴片为软质材料制成，使得在正常状态下，柔性贴片可以弱化隐性顶杆的存在，从而有效保证在紧急情况前后，司机脚步触觉的差异，使得对于司机触觉上的提醒效果更好。
(3)柔性贴片外表面涂设有0.5-1mm的LINE-X涂料涂层，LINE-X涂料涂层可以有效提高柔性贴片的抗拉耐磨性能，使得触觉提醒片在司机脚部长期踩踏情况下不易被损坏。
(4)隐性顶杆包括与气撑囊上端固定连接的隐性撑杆以及连接在隐性撑杆上端部的顶球，顶球上端部嵌入至柔性贴片内，当发生紧急情况时，巡航控制***控制充气模块对隐性顶杆进行充气，使得隐性撑杆被撑起，从而对顶球起到从下向上的挤压支撑作用，使其对应部分的柔性贴片受力被压缩，从而使得隐性顶杆逐渐从柔性贴片上凸起，并对司机放置在触觉提醒片上的脚部起到挤压抵触的作用，从而实现对司机从触觉上的提醒，从而降低新手司机在紧急情况下误操作，导致巡航控制***的操作程序被打乱的情况发生，降低事故发生率，显著提高安全性。
(5)顶球为硬质材料制成，使其对于司机脚底的触觉提醒效果更明显，隐性撑杆为弹性软质材料制成，使得在正常情况下，隐性撑杆不易对顶球起到支撑作用，从而可以弱化顶球的存在，使得紧急情况下，顶球对司机的触觉提醒更明显。
(6)自碰撞光球包括外透光壳、包裹在外透光壳内的内发光层以及多个固定连接在内发光层外端的光触杆，光触杆端部贯穿外透光壳并延伸至外透光壳外，在发生紧急情况时，巡航控制***控制电动转轴带动视觉提醒光球转动，在离心力作用下，多个自碰撞光球在视觉提醒光球内与视觉提醒光球不断发生碰撞，导致外透光壳撞击视觉提醒光球内壁，在该撞击力的反作用下内发光层受力变色，同时配合视觉提醒光球的不断转动，在视觉上形成多道彩色光圈，进而实现在视觉上对司机进行提醒的效果，配合触觉上的提醒，显著降低新手司机在紧急情况下的误操作率，从而降低安全隐患以及交通事故的发生率。
(7)内发光层为力致变色材料制成，外透光壳和视觉提醒光球均为硬质透明材料制成，便于使内发光层在碰撞时受力，从而使得变色效果更加明显。
附图说明
图1为本发明的触觉提醒片截面的结构示意图；
图2为图1中A处的结构示意图；
图3为本发明的触觉提醒片安装在刹车和油门之间时的结构示意图；
图4为本发明的视觉提醒光球的结构示意图；
图5为本发明的自碰撞光球的结构示意图；
图6为本发明的巡航控制***主要的***框图。
图中标号说明：
1视觉提醒光球、2下垂拉绳、3自碰撞光球、31外透光壳、32内发光层、33光触杆、4触觉提醒片、41柔性贴片、42内撑柔网层、5气撑囊、6隐性顶杆、61顶球、62隐性撑杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1和图3，图中a表示油门踏板、b表示刹车踏板，一种多目标协同式自适应巡航装置，包括安装在方向盘右侧操作台面上的视觉提醒光球1和安装在刹车和油门之间的触觉提醒片4，触觉提醒片4包括内撑柔网层42、固定连接在内撑柔网层42上表面的柔性贴片41，柔性贴片41外表面涂设有0.5-1mm的LINE-X涂料涂层，LINE-X涂料涂层可以有效提高柔性贴片41的抗拉耐磨性能，使得触觉提醒片4在司机脚部长期踩踏情况下不易被损坏，内撑柔网层42内部镶嵌有气撑囊5，气撑囊5为弹性密封材质制成，便于充入的气体不易泄漏，从而可以及时撑起隐性顶杆6，使得隐性顶杆6对司机的脚底产生抵触感，实现对紧急状态下对司机从触觉上进行提醒的作用，柔性贴片41为软质材料制成，使得在正常状态下，柔性贴片41可以弱化隐性顶杆6的存在，从而有效保证在紧急情况前后，司机脚步触觉的差异，使得对于司机触觉上的提醒效果更好。
请参阅图2，气撑囊5上端固定连接有多个隐性顶杆6，多个隐性顶杆6均贯穿内撑柔网层42并延伸至柔性贴片41内，且隐性顶杆6与气撑囊5相通，隐性顶杆6包括与气撑囊5上端固定连接的隐性撑杆62以及连接在隐性撑杆62上端部的顶球61，顶球61上端部嵌入至柔性贴片41内，当发生紧急情况时，巡航控制***控制充气模块对气撑囊5进行充气，使得隐性撑杆62被撑起，从而对顶球61起到从下向上的挤压支撑作用，使其对应部分的柔性贴片41受力被压缩，从而使得隐性顶杆6逐渐从柔性贴片41上凸起，并对司机放置在触觉提醒片4上的脚部起到挤压抵触的作用，从而实现对司机从触觉上的提醒，从而降低新手司机在紧急情况下误操作，导致巡航控制***的操作程序被打乱的情况发生，降低事故发生率，显著提高安全性，顶球61为硬质材料制成，使其对于司机脚底的触觉提醒效果更明显，隐性撑杆62为弹性软质材料制成，使得在正常情况下，隐性撑杆62不易对顶球61起到支撑作用，从而可以弱化顶球61的存在，使得紧急情况下，顶球61对司机的触觉提醒更明显。
请参阅图4，视觉提醒光球1内部固定连接有多个均匀分布的下垂拉绳2，下垂拉绳2下端固定连接有自碰撞光球3，请参阅图5，自碰撞光球3包括外透光壳31、包裹在外透光壳31内的内发光层32以及多个固定连接在内发光层32外端的光触杆33，光触杆33端部贯穿外透光壳31并延伸至外透光壳31外，内发光层32为力致变色材料制成，外透光壳31和视觉提醒光球1均为硬质透明材料制成，便于使内发光层32在碰撞时受力，从而使得变色效果更加明显，在发生紧急情况时，巡航控制***控制电动转轴带动视觉提醒光球1转动，在离心力作用下，多个自碰撞光球3在视觉提醒光球1内与视觉提醒光球1不断发生碰撞，导致外透光壳31撞击视觉提醒光球1内壁，在该撞击力的反作用下内发光层32受力变色，同时配合视觉提醒光球1的不断转动，在视觉上形成多道彩色光圈，进而实现在视觉上对司机进行提醒的效果，配合触觉上的提醒，显著降低新手司机在紧急情况下的误操作率，从而降低安全隐患以及交通事故的发生率。
请参阅图6，一种多目标协同式自适应巡航控制***，包括权利要求1-7任一的多目标协同式自适应巡航装置、充气模块、ACC控制模块、警报模块、安装在车辆头部的雷达传感器以及车距传感器，雷达传感器以及车距传感器均与ACC控制模块信号连接，充气模块包括安装在气撑囊5下方的智能充气管，智能充气管与ACC控制模块信号连接，警报模块包括安装自视觉提醒光球1下端的电动转轴，电动转轴与ACC控制模块信号连接。
通过视觉提醒光球1和触觉提醒片4的设置，当发生紧急情况时，一方面巡航控制***控制充气模块对气撑囊5进行充气，使隐性顶杆6受到从下向上的挤压支撑作用，从而对司机放置在触觉提醒片4上的脚部起到挤压抵触的作用，实现对司机从触觉上的提醒，另一方面巡航控制***控制视觉提醒光球1转动，在离心力作用下，多个自碰撞光球3在视觉提醒光球1内与视觉提醒光球1不断发生碰撞，导致外透光壳31撞击视觉提醒光球1内壁并变色，在视觉上形成多道彩色光圈，进而实现在视觉上对司机进行提醒的效果，配合触觉上的提醒，显著降低新手司机的误操作率，降低安全隐患以及交通事故的发生率。
以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其该进构思加以等同替换或该变；都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种多目标协同式自适应巡航装置，包括安装在方向盘右侧操作台面上的视觉提醒光球(1)和安装在刹车和油门之间的触觉提醒片(4)，其特征在于：所述触觉提醒片(4)包括内撑柔网层(42)、固定连接在内撑柔网层(42)上表面的柔性贴片(41)，所述内撑柔网层(42)内部镶嵌有气撑囊(5)，所述气撑囊(5)上端固定连接有多个隐性顶杆(6)，多个所述隐性顶杆(6)均贯穿内撑柔网层(42)并延伸至柔性贴片(41)内，且隐性顶杆(6)与气撑囊(5)相通，所述视觉提醒光球(1)内部固定连接有多个均匀分布的下垂拉绳(2)，所述下垂拉绳(2)下端固定连接有自碰撞光球(3)。
2.根据权利要求1所述的一种多目标协同式自适应巡航装置，其特征在于：所述气撑囊(5)为弹性密封材质制成，所述柔性贴片(41)为软质材料制成。
3.根据权利要求2所述的一种多目标协同式自适应巡航装置，其特征在于：所述柔性贴片(41)外表面涂设有0.5-1mm的LINE-X涂料涂层。
4.根据权利要求1所述的一种多目标协同式自适应巡航装置，其特征在于：所述隐性顶杆(6)包括与气撑囊(5)上端固定连接的隐性撑杆(62)以及连接在隐性撑杆(62)上端部的顶球(61)，所述顶球(61)上端部嵌入至柔性贴片(41)内。
5.根据权利要求4所述的一种多目标协同式自适应巡航装置，其特征在于：所述顶球(61)为硬质材料制成，所述隐性撑杆(62)为弹性软质材料制成。
6.根据权利要求1所述的一种多目标协同式自适应巡航装置，其特征在于：所述自碰撞光球(3)包括外透光壳(31)、包裹在外透光壳(31)内的内发光层(32)以及多个固定连接在内发光层(32)外端的光触杆(33)，所述光触杆(33)端部贯穿外透光壳(31)并延伸至外透光壳(31)外。
7.根据权利要求6所述的一种多目标协同式自适应巡航装置，其特征在于：所述内发光层(32)为力致变色材料制成，所述外透光壳(31)和视觉提醒光球(1)均为硬质透明材料制成。
8.一种多目标协同式自适应巡航控制***，其特征在于：包括权利要求1-7任一所述的多目标协同式自适应巡航装置、充气模块、ACC控制模块、警报模块、安装在车辆头部的雷达传感器以及车距传感器，所述雷达传感器以及车距传感器均与ACC控制模块信号连接，所述充气模块包括安装在气撑囊(5)下方的智能充气管，所述智能充气管与ACC控制模块信号连接，所述警报模块包括安装自视觉提醒光球(1)下端的电动转轴，所述电动转轴与ACC控制模块信号连接。
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