CN204472885U - 汽车转弯工况下的自主安全控制*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种汽车转弯工况下的自主安全控制***，包括信息检测单元、信息控制单元、执行单元和方向盘角度传感器；该信息检测单元设置在汽车的左右两侧，用以检测汽车与汽车侧边障碍物之间的距离；该信息控制单元由单片机拾取并处理信息检测单元和方向盘转角传感器的信号，分别判断安全距离和方向盘转向及转角，再发出指令给所述的执行单元；该执行单元包括可控制方向盘转向的转向驱动电机。本***能有效检测驾驶员视野盲区内是否有障碍物，同时判断汽车与非机动车或行人的安全距离，并采取强制安全措施主动控制汽车的行驶轨迹，提高汽车转向时行驶主动安全性能，减少交通事故的发生。
Description
技术领域
本实用新型属于汽车主动安全领域，尤其涉及一种汽车转弯工况下的自主安全控制***。
背景技术
据公安部门统计，近年来，大型汽车比如大型挂车，水泥罐车和土方车等转弯时造成的惨剧频频发生，尤其是在汽车转弯模式下。由于车辆转弯时，前后内轮之间会形成内轮转向半径差（配合图2所示），车身越长，转弯幅度越大，形成的内轮半径差就会越大。若行人或其它机动车进入这个区域，很可能被刮碰甚至碾压而引发惨剧。
目前，部分汽车已安装转弯语音、灯光或摄像头提示装置，可被动地避开障碍物或行车，但在乡镇地区部分非机动车或行人对大型汽车在路口转弯存在驾驶员视野盲区无从知晓，总以为驾驶员会在转弯时能看到自己，会采取措施避免与自己发生碰撞或辗压，视语音或灯光提示信息置之度外，然而驾驶员在面对复杂的路况信息，甚至有时在疲劳驾驶状态下，需照顾到前方车辆及转向外侧车辆的状况，无暇顾及车上摄像头的图像信息，在视野盲区内根本无法发现非机动车或行人，即使等驾驶员发现也无法主动及时采取应急措施，造成悲剧的重演。
CN102520411A公开了“一种简易汽车转弯测距装置”，其包括超声波测距模块、方向盘转角传感器、步进电机驱动模块、中央控制器和电源，该装置能测量汽车与司机视野范围之外的障碍物之间的距离，有效解决了汽车转弯不能测距的问题，尤其适用于汽车测距安全防碰撞***。该装置仅具有测距功能，没有采取有效的安全措施，不能解决危险到来时的防碰撞问题。
CN203344815U公开了一种“汽车路口转弯的安全装置”，其包括车身控制模块、能检测汽车方向盘的转动角度的转角传感器、能检测汽车侧部的障碍物与汽车之间的距离的测距传感器以及提醒模块，所述的车身控制模块能分别接收上述转角传感器和测距传感器所发送的转角信息和距离信息，且当转角和距离均达到设定值时发送提醒信号给提醒模块以控制其发出提醒。该装置还包括与所述车身控制模块相连接的制动踏板以及制动力辅助***，所述制动力辅助***能在所述制动踏板踩下时增大制动力。这种主动制动的方式可以使行车更为安全，但是仅采用主动制动的方式有时并不能完全避免危险。
因此仔细研究现有车辆转弯的安全装置可以发现，现有技术存在如下不足之处：
1．仅通过主动制动的方式避免危险，然而对于大型车辆来说，由于内轮差的存在，当行人或外部车辆进入到内轮差区域时，即使采取紧急制动，但是车子继续前行的趋势，仍然可能对进入内轮差区域的行人或车辆产生危险。
2．测试传感器大都是设置在车头两侧，对于大型车辆来说，车身两侧的区域很难检测的到。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种汽车转弯工况下的自主安全控制***，其可以有效检测驾驶员视野盲区内是否有障碍物，同时判断汽车与非机动车或行人的安全距离，并采取强制安全措施主动控制汽车的行驶轨迹，提高汽车转向时行驶主动安全性能，解决现有汽车转弯时语音或灯光提示装置的技术缺陷，减少交通事故的发生。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术解决方案是：
一种汽车转弯工况下的自主安全控制***，包括信息检测单元、信息控制单元、执行单元和方向盘角度传感器；该信息检测单元设置在汽车的左右两侧，用以检测汽车与汽车侧边障碍物之间的距离；该信息控制单元由单片机拾取并处理信息检测单元和方向盘转角传感器的信号，分别判断安全距离和方向盘转向及转角，再发出指令给所述的执行单元；该执行单元包括可控制方向盘转向的转向驱动电机。
优选地，所述的信息检测单元采用超声波测距模块，该超声波测距模块主要包括超声波发射传感器、超声波接收传感器和信号处理电路。
优选地，所述的执行单元进一步包括可以对汽车强行制动的辅助制动气动阀。
优选地，所述的执行单元进一步包括蜂鸣器，该蜂鸣器设置在驾驶室内或者车外。
优选地，所述的超声波测距模块在车头左右侧前边沿上各安装一个，在汽车车体左右两侧裙边沿上间隔安装多个。
采用上述方案后，本实用新型具有如下有益效果：
1．本实用新型增设了一个执行单元，该执行单元至少包括一个可控制方向盘转向的转向驱动电机，这样在实时检测汽车转向后与侧面障碍物的距离的同时，在发现内轮差区域内有行人或者非机动车辆时，还可以主动采取转向等措施，从而有效避免大型汽车转弯时与侧面的车辆或行车碰撞发生事故，减小发生碰撞时产生的伤害；
2．与现有技术相比，本实用新型实用性好、性能稳定、安全可靠，自主控制性能好等优点。
附图说明
图1是本实用新型的结构框图；
图2是大型车辆转弯时轨迹图和本实用新型超声波测距模块的安装示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详述。
本实用新型所揭示的是一种汽车转弯工况下的自主安全控制***，如图1及图2所示，为本实用新型的较佳实施例。所述的安全控制***主要包括信息检测单元、信息控制单元10、执行单元和方向盘角度传感器18。其中：
所述的信息检测单元设置在汽车的左右两侧，可以检测汽车与汽车侧边障碍物之间的距离，该信息检测单元可以采用距离传感器等。本实施例主要采用超声波测距模块14，该超声波测距模块14主要包括超声波发射传感器11、超声波接收传感器12和信号处理电路13。该信息检测单元可由超声波测距模块14检测大型汽车与非机动车或行人的安全距离，超声波测距模块14测量角度可为15度，测量范围可达到0.2-4m，灵敏度高，耗电量低，高可靠性，能够满足大型汽车转弯时侧面防撞的检测要求。
所述的信息控制单元10主要由单片机拾取并处理信息检测单元和方向盘转角传感器18的信号，分别判断安全距离和方向盘转向及转角，再发出指令给所述的执行单元。
所述的执行单元主要包括可控制方向盘转向的转向驱动电机15，该转向驱动电机15接收到信息控制单元10的指令后可以辅助对方向进行转向。该执行单元还可以进一步包括蜂鸣器16或/和辅助制动气动阀17。若非机动车或行人在汽车转弯时进入到危险禁地内，信息控制单元10发出PWM信号调节辅助制动气动阀17，进行强行制动大型车辆，保证车辆转弯时行车安全。该蜂鸣器16可以设置在驾驶室内或者车外，以便提醒驾驶员和车外人员。
所述的方向盘转角传感器18实时反馈方向盘转向、转速和转角信号给信息控制单元10。
如图2所示，为大型车辆转弯时轨迹图和超声波测距模块的安装示意图，大型汽车右转弯通过180°弯路时，曲线21为路面内侧界限、曲线22为道路中线、曲线23为路面外侧界线，标号24为大型汽车车头外轮廓、标号25为大型汽车半挂车外轮廓、标号26-29分别为大型汽车左超声波测距模块、标号30-33分别为大型汽车右超声波测距模块。其中左超声波测距模块26安装在大型汽车左侧车头前边沿上，右超声波测距模块30安装在大型汽车右侧车头前边沿上，主要检测车头至连接处的测距范围内是否有非机动车或行人；左超声波测距模块27-29和右超声波测距模块31-33分别安装在大型汽车车体左右两侧裙边沿上并间隔设置，可以向外倾斜15°安装，主要检测车身两侧范围内是否有非机动车或行车进入危险区域。
本实用新型的工作原理为：在大型汽车行驶过程中，方向盘转角传感器18不断检测转角信息，把信号传递给信息处理单元10，当转角超过一定角度时，触发车辆转向内侧超声波测距模块14，对转向内侧实时测量障碍物的距离。若在危险界内检测到障碍物如非机动车辆或行人时，信息处理单元10发出PWM信号送给驱动转向电机15，驱动转向电机15通过齿轮驱动方向盘管柱，向车辆转向外侧旋转一定的角度，方向盘转角传感器18将反馈转角信号送回信息处理单元10，此时蜂鸣器16低频报警提醒驾驶员和车外人员；若非机动车或行人已进入危险禁地，临近大型汽车边沿，仅靠辅助驱动转向已无济于事，信息处理单元10启动应急***，发出PWM信号调节制动***中辅助制动气动阀17，进行车辆紧急制动 ，同时蜂鸣器16发出高频报警信号。本发明有效避免大型汽车转弯时与侧面的车辆或行车碰撞发生事故，减小发生碰撞时产生的伤害。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故但凡依本实用新型的权利要求和说明书所做的变化或修饰，皆应属于本实用新型专利涵盖的范围之内。
Claims (5)
1.一种汽车转弯工况下的自主安全控制***，其特征在于：包括信息检测单元、信息控制单元（10）、执行单元和方向盘角度传感器（18）；该信息检测单元设置在汽车的左右两侧，用以检测汽车与汽车侧边障碍物之间的距离；该信息控制单元（10）由单片机拾取并处理信息检测单元和方向盘转角传感器的信号，分别判断安全距离和方向盘转向及转角，再发出指令给所述的执行单元；该执行单元包括可控制方向盘转向的转向驱动电机（15）。
2.根据权利要求1所述的汽车转弯工况下的自主安全控制***，其特征在于：所述的信息检测单元采用超声波测距模块（14），该超声波测距模块主要包括超声波发射传感器（11）、超声波接收传感器（12）和信号处理电路（13）。
3.根据权利要求1或2所述的汽车转弯工况下的自主安全控制***，其特征在于：所述的执行单元进一步包括可以对汽车强行制动的辅助制动气动阀（17）。
4.根据权利要求3所述的汽车转弯工况下的自主安全控制***，其特征在于：所述的执行单元进一步包括蜂鸣器（16），该蜂鸣器设置在驾驶室内或者车外。
5.根据权利要求2所述的汽车转弯工况下的自主安全控制***，其特征在于：所述的超声波测距模块在车头左右侧前边沿上各安装一个，在汽车车体左右两侧裙边沿上间隔安装多个。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106218613A (zh) * | 2016-07-30 | 2016-12-14 | 江苏理工学院 | 大型车辆转向主动安全*** |
| CN108045363A (zh) * | 2017-12-07 | 2018-05-18 | 柳州市融智科技服务有限公司 | 一种用于工程机械的安全警示装置 |
| CN110065450A (zh) * | 2019-04-18 | 2019-07-30 | 深圳技术大学 | 内轮差盲区探测***及其货车盲区监测方法 |
| CN110435779A (zh) * | 2019-07-30 | 2019-11-12 | 浙江警察学院 | 基于单片机信号追踪的牵引车与挂车车体夹角检测装置 |
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Granted publication date: 20150715 Termination date: 20180206 |