一種多角度保護行人和車輛的商用車主動控制防撞機構制造技術

本發明專利技術涉及商用車尾部防撞裝置，公開了一種多角度保護行人和車輛的商用車主動控制防撞機構，該機構具有多種防碰撞功能，可主動控制機構的參數來減小碰撞對車輛和行人的危害，利用彈簧和阻尼器配合作用吸收車輛追尾時的沖擊能量，對不同位置碰撞進行主動控制，從而緩減車輛追尾對車輛和乘客的損傷；同時，該機構安裝的攝像頭與雷達通過電控系統可以實現對彈簧阻尼器的主動控制，通過主動調節彈簧和阻尼器的參數來達到最大限度減輕撞擊帶來的危害，并且利用多種駕駛模式實現雷達和攝像頭配合工作，保護行人尤其兒童、建筑物和車輛等，實現安全駕駛。

【技術實現步驟摘要】
一種多角度保護行人和車輛的商用車主動控制防撞機構
：本專利技術涉及商用車的主動安全，用于商用車在行駛過程中保護行人和車輛的防撞機構。技術背景：世界范圍內，每年有超過50萬人死于交通事故，1000萬人受傷于交通事故中，平均每分鐘就至少有一人死于交通事故，并且隨著我國經濟社會的不斷發展，商用車的產量和保有量不斷增加，而公路發展、交通管理卻相對落后，導致交通事故發生率逐年攀升，其中商用車的追尾事故占了很大比例；商用車尤其是貨車，其車身高度較高，車身長度較長，而乘用車車身高度相對較低，在行駛時發生追尾事故，乘用車極易鉆入商用車底部產生嚴重的后果，即使加裝普通的防護裝置，也很難實現不同位置撞擊產生最大的防護效果；與此同時，由于商用車尾部對駕駛員的盲區較大，在行駛時對行人和建筑物的碰撞也時有發生，而目前商用車的防撞裝置還一直使用被動安全的防撞結構。鑒于此，開發一種商用車的主動安全裝置勢在必行。商用車防撞機構有很多種，但目前國內外公開的專利多數為被動安全的防撞裝置。專利CN205524103U在重型車尾部加裝一個保險杠的方式進行緩沖撞擊，目的在于防止小型車鉆入重型車尾部，既可防止發生小型車鉆入重型車尾部造成嚴重的人員和車輛損失，又可緩沖撞擊降低碰撞的強度。該專利的想法較好，屬于被動安全的范疇，本人對商用車發生追尾事故的分析和對商用車事故的總結，提出一種商用車主動安全的防碰撞機構，該機構主要目的在于在各種路況下采用四種駕駛模式的方式來對車輛的行駛狀況作出監測，并對可能發生的事故作出分析，主動控制防撞機構的剛度和阻尼參數來降低碰撞的危害，實現多角度對行人尤其兒童、車輛進行保護，同時還可以實現駕駛員尾部無盲區倒車和轉向行駛，可大大降低對行人和建筑物的碰撞。
技術實現思路
：本專利技術的目的是為了克服現有技術存在的問題，提供一種應用于商用車保護行人和車輛的防撞機構，該機構可以實現主動降低碰撞對行人和車輛的損傷，并且為商用車提供了更安全的駕駛環境。為實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案實現的：一種多角度保護行人和車輛的商用車主動控制防撞機構，其特征在于包括磁流變液阻尼器、電控彈簧、機械彈簧、防撞梁、單片機電控系統、雷達系統、攝像頭、可滑動的尾部橫梁；其中磁流變液阻尼器與電控彈簧相連接，在工作中相互配合；防撞梁用來接受外界撞擊；單片機電控系統用來接收所述雷達和攝像頭采集的有效行人和車輛信息進而控制所述磁流變液阻尼器的阻尼和電控彈簧的剛度；可滑動的尾部橫梁用來安裝彈簧并承受載荷。技術方案中所述的使用兩個可以實現多自由度調節的磁流變液阻尼器和兩個與磁流變液阻尼器配合使用的電控彈簧，其中兩個電控彈簧橫向左右對稱嵌入尾部橫梁，其一端固定于尾部橫梁的內部，另一端與滑輪鉸接，滑輪同時與磁流變液阻尼器的一端鉸接，實現二者的配合使用，這樣防撞機構可以實現多角度防撞功能，在發生不同角度碰撞時，可產生不同的防撞效果；當發生碰撞時，電控彈簧被壓縮距離小于30毫米的過程中其剛度最小，阻尼器阻尼最大，當電控彈簧壓縮距離大于或等于30毫米時，電控彈簧開始逐漸增大其剛度，阻尼器開始逐漸減小其阻尼，這樣可實現阻尼器受力的角度的快速變化使得所述電控彈簧向壓縮方向移動，延長強烈撞擊時間。技術方案中所述的防撞梁為內部為剛性結構，在其外表面附有橡膠材料，其內側上端中點處固定安裝所述機械彈簧，可使防撞梁多方向移動，同時機械彈簧可以降低機構的成本；下端設置有兩鉸接支座，用鉸鏈連接磁流液變阻尼器，防撞梁外側用來安裝攝像頭和雷達。技術方案中所述的可滑動的尾部橫梁兩端均有一段滑軌，兩端結構對稱，左端和右端兩電控彈簧分別嵌入滑軌，可橫向運動。技術方案中所述的采用三個攝像頭，分別安裝于防撞梁外側的三個不同位置，其中一個安裝于防撞梁中間位置附近，另外兩個分別安裝于防撞梁的左、右兩端，且三個安裝位置水平共線；在汽車行駛過程中，可以分別采集尾部左側、尾部中間和尾部右側的車輛、行人和建筑物信息，并將此信息傳輸到單片機電控系統，同時這三個攝像頭也可以實現將車輛尾部左側、尾部中間和尾部右側三個主要影響駕駛員駕駛視野的實時畫面傳輸到駕駛室，消除商用車尾部的盲區，使得駕駛員在倒車或轉彎時，避免了對行人尤其是兒童以及其他車輛的碰撞。技術方案中所述的采用1個雷達，安轉于防撞梁外側的中間位置，其作用主要用來在車輛行駛時測量尾部車輛與該車的距離和相對速度，該雷達得到的數據只需要作為控制攝像頭開關、電控彈簧剛度和磁流變液阻尼器阻尼大小的依據，無需傳輸到駕駛室。技術方案中所述的雷達和攝像頭配合使用，分為四種工作模式，分別是高速公路行駛工作模式、國道或省道的工作模式、城市或鄉村等較為復雜路況的工作模式、倒車的工作模式；當處于高速公路行駛模式時，雷達測出后車距該車尾部小于或等于3米時，且相對車速大于或等于20公里/小時，攝像頭才開始工作，否則攝像頭不工作，可以減少車輛電能的損耗；當處于國道或省道行駛模式時，車速相對高速行駛時較低，雷達測出后車距該車尾部小于或等于2米時，且相對車速大于或等于10公里/小時時，攝像頭才開始工作，否則攝像頭不工作，這樣更有利于汽車節能；當處于城市或鄉村模式時，由于路況較為復雜，雷達和攝像頭全部開啟，并且將攝像頭采集的畫面傳到駕駛時以供駕駛員參考，避免撞傷行人或撞擊到自行車或其他車輛；當處于倒車工作模式時，攝像頭和雷達全部打開，用于保護行人、車輛和建筑物。技術方案中所述的3個攝像頭采集該車尾部不同位置的車輛信息，在3種模式下當雷達測出后車與前車車距小于或等于1米時，根據各個攝像頭所采集到尾部車輛面積的大小來判斷尾部車輛的位置，當即將追尾的車輛位于商用車尾部中間位置時，控制左右兩電控彈簧和阻尼器剛度和阻尼大小一致；當即將追尾的的車輛位于商用車尾部的左側時，左側彈簧剛度和阻尼器阻尼由小到大隨碰撞開始到迅速增大，而右側彈簧剛度和阻尼器的阻尼大小一直保持最大值，這樣可以有效提高左側碰撞的緩沖效果，降低碰撞的危害；當即將追尾的的車輛位于商用車尾部的右側時，右側彈簧剛度和阻尼器阻尼由小到大隨碰撞開始到迅速增大，而左側彈簧剛度和阻尼器的阻尼大小一直保持最大值，這樣可以有效提高右側碰撞的緩沖效果，降低碰撞的危害；此時左右兩端的電控彈簧和阻尼器的剛度和阻尼大小不一致。與現有技術相比，本專利技術的有益效果為：1，現有的商用車防撞機構只能靠防撞材料或結構的吸能來緩減撞擊，本專利技術采用彈簧加阻尼器來吸收撞擊能量緩沖撞擊強度，而且可以實現左、中、右三個位置追尾的主動控制，充分利用材料吸能的優點的同時，還將彈簧和阻尼器應用到該裝置中；于此同時，由于碰撞發生的隨機性，在不同位置撞擊時，各個彈簧阻尼器協同作用，將撞擊對車輛的傷害降到最低，也可有力的保護商用車對行人和建筑物。2，通過加裝攝像頭和雷達，并且采用可實現主動控制的磁流變液阻尼器和電控彈簧，由于磁流變液阻尼器的阻尼和電控彈簧的剛度調節迅速，在發生瞬間的碰撞時，可更好地實現防撞結構所要達到的理想效果，同時在碰撞發生到結束的過程中主動變化機構的阻尼、剛度和結構受力方向，最大限度緩減沖擊，看似一個簡單的商用車防撞機構，但實際具有較多對駕駛員駕駛起很大作用的功能，結構較為簡單，有效提高了碰撞和駕駛的安全性。3，通過設置四種駕駛模式，駕駛員可輕松調節不同的駕駛模式，既可本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種多角度保護行人和車輛的商用車主動控制防撞機構，其特征在于包括磁流變液阻尼器、電控彈簧、機械彈簧、防撞梁、單片機電控系統、雷達系統、攝像頭、可滑動的尾部橫梁；其中磁流變液阻尼器與電控彈簧相連接，在工作中相互配合；防撞梁用來接受外界撞擊；單片機電控系統用來接收所述雷達和攝像頭采集的有效行人和車輛信息進而控制所述磁流變液阻尼器的阻尼和電控彈簧的剛度；可滑動的尾部橫梁用來安裝彈簧并承受載荷。

【技術特征摘要】
1.一種多角度保護行人和車輛的商用車主動控制防撞機構，其特征在于包括磁流變液阻尼器、電控彈簧、機械彈簧、防撞梁、單片機電控系統、雷達系統、攝像頭、可滑動的尾部橫梁；其中磁流變液阻尼器與電控彈簧相連接，在工作中相互配合；防撞梁用來接受外界撞擊；單片機電控系統用來接收所述雷達和攝像頭采集的有效行人和車輛信息進而控制所述磁流變液阻尼器的阻尼和電控彈簧的剛度；可滑動的尾部橫梁用來安裝彈簧并承受載荷。2.如權利要求1所述的一種多角度保護行人和車輛的商用車主動控制防撞機構，其特征在于使用兩個可以實現多自由度調節的磁流變液阻尼器和兩個與磁流變液阻尼器配合使用的電控彈簧，其中兩個電控彈簧橫向左右對稱嵌入尾部橫梁，其一端固定于尾部橫梁的內部，另一端與滑輪鉸接，滑輪同時與磁流變液阻尼器的一端鉸接，實現二者的配合使用，這樣防撞機構可以實現多角度防撞功能，在發生不同角度碰撞時，可產生不同的防撞效果；當發生碰撞時，電控彈簧被壓縮距離小于30毫米的過程中其剛度最小，阻尼器阻尼最大，當電控彈簧壓縮距離大于或等于30毫米時，電控彈簧開始逐漸增大其剛度，阻尼器開始逐漸減小其阻尼，這樣可實現阻尼器受力的角度的快速變化使得所述電控彈簧向壓縮方向移動，延長強烈撞擊時間。3.如權利要求1所述的一種多角度保護行人和車輛的商用車主動控制防撞機構，其特征在于防撞梁為內部為剛性結構，在其外表面附有橡膠材料，其內側上端中點處固定安裝所述機械彈簧，可使防撞梁多方向移動，同時機械彈簧可以降低機構的成本；下端設置有兩鉸接支座，用鉸鏈連接磁流液變阻尼器，防撞梁外側用來安裝攝像頭和雷達。4.如權利要求1所述的一種多角度保護行人和車輛的商用車主動控制防撞機構，其特征在于可滑動的尾部橫梁兩端均有一段滑軌，兩端結構對稱，左端和右端兩電控彈簧分別嵌入滑軌，可橫向運動。5.如權利要求1所述的一種多角度保護行人和車輛的商用車主動控制防撞機構，其特征在于采用三個攝像頭，分別安裝于防撞梁外側的三個不同位置，其中一個安裝于防撞梁中間位置附近，另外兩個分別安裝于防撞梁的左、右兩端，且三個安裝位置水平共線；在汽車行駛過程中，可以分別采集尾部左側、尾部中間和尾部右側的車輛、行人和建筑物信息，并將此信息傳輸到單片機電控系統，同時這三個攝像頭也可以實現將車輛...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張佳旭，鄭宏宇，程成，趙明新，李雪松，宗長富，張友朋，趙夢迪，王建濤，
申請(專利權)人：吉林大學，
類型：發明
國別省市：吉林,22