一种汽车制动自动辅助系统及其控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种汽车制动自动辅助系统及其控制方法，该辅助系统包括电源模块和电子控制器，电子控制器分别连接有路面选择单元、车速监控装置、路面湿度传感器、测距传感器、告警模块和减速伞系统，电源模块为电子控制器和减速伞系统提供电源。其控制方法为：电子控制器通过当前车速和路面行驶环境计算出安全行驶间距，通过测距传感器测量出当前实际距离与安全距离间的关系，由电子控制器根据两者的关系发出适当的控制指令。本发明的特点是实时全方位的对行车环境进行监控，可减轻驾驶员的驾车压力，确保在不同环境路面下的安全行驶。
【专利说明】一种汽车制动自动辅助系统及其控制方法【技术领域】
[0001]本发明涉及车辆安全【技术领域】，具体说是一种汽车制动自动辅助系统以及该系统的控制方法。
【背景技术】
[0002]疲劳、药物或者其他原因导致的驾驶员注意力不集中，以及天气等因素的影响容易使驾驶员对前方车辆、行人或者其他障碍物间的距离产生误判，导致汽车制动距离不够，造成交通事故。另外，不同的路面环境和不同的车速情况下，汽车的制动距离也是不同的，现在驾驶员只能凭借自己的经验判断制动距离是否足够，这也是交通事故发生的原因之一。
[0003]目前汽车的主要制动力来自车轮与路面之间的摩擦力，为了加大制动力，减小制动距离，很多发明人提出在车辆的尾部安装减速伞，以增加空气阻力为制动力。但是现在的技术仍然存在一些不足，例如:1、需要驾驶员手动开启减速伞，这样会增加驾驶员的操作，使其分心，更容易发生交通事故；2、在能见度低的环境下，驾驶员不能准确判断距离，无法及时开启减速伞；3、有些技术虽然是用计算机自动控制减速伞打开，但是不具备区分路况情况的能力，使减速伞打开过晚、或者错误打开，造成事故。
【发明内容】
[0004]本发明的任务是要针对上述技术问题，提出一种智能化、自动化的汽车制动自动辅助系统及其控制方法。
[0005]技术手段:本发明公开了一种汽车制动自动辅助系统，包括电源模块和电子控制器，电子控制器分别连接有:
路况选择单元，根据路面实际环境为电子控制器设定当前行车环境为路面积雪、路面结冰或非冰雪路面；和
车速监控装置，监测并向电子控制器上报实时车速；和路面湿度传感器，监测并向电子控制器上报路面湿度数据；和测距传感器，用于监测与前方车辆、行人或障碍物之间的距离，并将结果上报电子控制器；和
告警模块，根据电子控制器的指示，发出告警提示；和 减速伞系统，根据电子控制器的指示，放出减速伞；
电源模块为电子控制器和减速伞系统提供电源。
[0006]减速伞系统包括设置在车辆尾部的伞仓、通过绳索与车辆尾部连接的减速伞和储气筒，其中储气筒通过吹气管与伞仓连接，在吹气管上设置有电磁控制阀，电磁控制阀的控制端通过一固态继电器与所述电子控制器连接，在储气罐上设有有吸气管，吸气管上设置有充气阀，减速伞收合在伞仓内；该减速伞系统包括设置在伞仓内的自动收伞机构，该机构包括一马达，马达通过一离合器与一绕线转轮连接，在绕线转轮上缠绕有拉线，拉线的另一端与所述减速伞连接。
[0007]路况选择单元为手动选择开关。
[0008]测距传感器为LDM301激光式距离传感器。
[0009]告警模块为一可编程控制多段语音告警电路。
[0010]电子控制器通过一继电器与车辆的制动指示灯连接。
[0011]该汽车制动自动辅助系统的控制方法为:汽车启动后，电源模块为电子控制器和减速伞系统提供电源，驾驶员通过路况选择单元设定当前车辆行驶路面为路面积雪、路面结冰或非冰雪路面；当路面情况为非冰雪路面时，湿度传感器通过监测车轮的湿度判断是否为积水路面；同时车速监控装置实时监控车辆的行驶速度；
电子控制器根据路面情况设定轮胎与路面的附着系数，并根据车辆实时行驶速度计算出安全行驶车距；测距传感器实时监控与前方车辆、行人或障碍物之间的距离，当检测到的距离:
等于安全行驶距离时，电子控制器向所述告警模块发出指令，控制其发出告警信息；
小于安全行驶距离时，电子控制器控制减速伞系统启动打开减速伞，同时向告警模块发出指令，控制器发出告警信息。
[0012]告警模块为一可编程控制多段语音告警电路，其固化有包括“车距已达临界值，请制动减速”和“危险车距，请立即制动减速，减速伞将自动打开”两段语音模块。
[0013]电子控制器在控制减速伞系统打开减速伞的同时，控制车辆的制动指示灯亮启。
[0014]有益效果:1、电子控制器根据车辆的行车路面环境以及实时车速设定安全行车距离，通过测距传感器检测车辆与同车道前方车辆、障碍物和行人的实时距离，实现对汽车行驶过程进行全方位的智能化安全监控，减轻驾驶员的驾车压力；2、由电子控制器控制减速伞，无需人为操作，可保证及时、准确的汽车制动。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本发明的系统结构示意图；
图2为本发明的使用方式示意图；
图3为本发明的控制方式流程图。
【具体实施方式】
[0016]如图1和图2所示，本发明公开了一种汽车制动自动辅助系统，包括电源模块8和电子控制器1，电子控制器I分别连接有路面选择单元2、车速监控装置5、路面湿度传感器
4、测距传感器3、告警模块6和减速伞系统9，电源模块为电子控制器和减速伞系统提供电源。其中:
路面选择单元2为手动选择开关按键，驾驶人员需要根据路面实际环境选择当前行车环境为路面积雪21、路面结冰22或非冰雪路面23 ；
车速监控装置5，当机动车本身自带的测速装置时，可通过信号线与电子控制器I直接连接，否则需要自行安装，其目的是实时监控车速，并将结果告知电子控制器I ;
路面湿度传感器4设置在汽车的前车轮后方，当路面选择单元2选择的当前行车环境为非冰雪路面时，路面湿度传感器4监测并向电子控制器I上报路面湿度数据，当路面湿度大于95%RH时，电子控制器I将认为当前的路面行车环境为路面积水；
测距传感器3为LDM301激光式距离传感器，其设置在车辆前部，用于监测与前方车辆、行人或障碍物之间的实时距离，并将结果上报电子控制器I ;
告警模块6为一可编程控制多段语音告警电路，其固化有包括“车距已达临界值，请制动减速”和“危险车距，请立即制动减速，减速伞将自动打开”，或与之类似的两端语音程序模块，告警模块6根据电子控制器I的指示，按照实际情况发出相应的语音告警提示；
减速伞系统9包括设置在车辆尾部的伞仓902、通过绳索911与车辆尾部连接的减速伞901和储气筒903，其中储气筒903通过吹气管904与伞仓902连接，在吹气管904上设置有电磁控制阀906，电磁控制阀906通过导线910连接在一固态继电器7上，固态继电器7与电子控制器I连接，在储气罐903上设有有吸气管905，吸气管905上设置有充气阀907、气压表909以及在吸气管口设置有防尘盖908，减速伞901收合在伞仓内902内，并根据电子控制器I的指令打开。该减速伞系统9还可以包括设置在伞仓内的自动收伞机构，该机构包括一马达，马达通过一离合器与一绕线转轮连接，在绕线转轮上缠绕有拉线，拉线的另一端连接在减速伞上，当减速伞需要打开时，离合器将马达与线轮分离，线轮自由转动随减速伞放出拉线，当减速伞需要收起时，离合器将马达与线轮啮合，线轮随马达转动，拉动拉线收起减速伞；
电子控制器I通过继电器7与车辆的制动指示灯10连接。
[0017]该汽车制动自动辅助系统的控制方法如图3所示:汽车启动后，电源模块为电子控制器和减速伞系统提供电源，驾驶员通过路况选择单元设定当前车辆行驶路面为路面积雪、路面结冰或非冰雪路面；当路面情况为非冰雪路面时，湿度传感器通过监测车轮的湿度判断是否为积水路面；同时车速监控装置实时监控车辆的行驶速度；
电子控制器根据路面情况设定轮胎与路面的附着系数，通常干燥路面(路面时指浙青或混凝土，下同)、积水路面、结冰路面和积雪路面的附着系数分别为0.75、
0.45,0.07和0.15，根据车辆实时行驶速度计算出安全行驶车距，计算公式:
5 = ^ ,其中S为安全行驶的最小间隔距离，V为当前车速，u为附着系数，g为重力加速
度；测距传感器实时监控与前方车辆、行人或障碍物之间的距离S’，当:
S’ > S时，即实际距离大于最小间隔距离，系统无提示并继续监控；
S’ = S时，即实际距离等于最小间隔距离，电子控制器向告警模块发出指令，控制其发出“车距已达临界值，请制动减速”的语音告警信息；
S’ < S时，即实际距离小于最小间隔距离，电子控制器向告警模块发出指令，控制其发出“危险车距，请立即制动减速，减速伞将自动打开”的语音告警信息，同时控制减速伞打开，并控制车辆的制动指示灯亮启。
【权利要求】
1.一种汽车制动自动辅助系统，其特征在于:包括电源模块和电子控制器，电子控制器的分别连接有: 路况选择单元，根据路面实际环境为电子控制器设定当前行车环境为路面积雪、路面结冰或非冰雪路面；和 车速监控装置，监测并向电子控制器上报实时车速；和 路面湿度传感器，监测并向电子控制器上报路面湿度数据；和 测距传感器，用于监测与前方车辆、行人或障碍物之间的距离，并将结果上报电子控制器；和 告警模块，根据电子控制器的指示，发出告警提示；和 减速伞系统，根据电子控制器的指示，打开减速伞； 电源模块为电子控制器和减速伞系统提供电源。
2.根据权利要求1所述的汽车制动自动辅助系统，其特征在于:所述减速伞系统包括设置在车辆尾部的伞仓、通过绳索与车辆尾部连接的减速伞和储气筒，其中储气筒通过一吹气管与伞仓连接，在吹气管上设置有电磁控制阀，电磁控制阀的控制端通过一固态继电器与所述电子控制器连接，在储气罐上设有有吸气管，吸气管上设置有充气阀，减速伞收合在伞仓内。
3.根据权利要求2所述的汽车制动自动辅助系统，其特征在于:所述减速伞系统包括设置在伞仓内的自动收伞机构，该机构包括一马达，马达通过一离合器与一绕线转轮连接，在绕线转轮上缠绕有拉线，拉线的另一端与所述减速伞连接。
4.根据权利要求1所`述的汽车制动自动辅助系统，其特征在于:所述路况选择单元为手动选择开关。
5.根据权利要求1所述的汽车制动自动辅助系统，其特征在于:所述测距传感器为LDM301激光式距离传感器。
6.根据权利要求1所述的汽车制动自动辅助系统，其特征在于:所述告警模块为一可编程控制多段语音告警电路。
7.根据权利要求1-6任一所述的汽车制动自动辅助系统，其特征在于:所述电子控制器通过一继电器与车辆的制动指示灯连接。
8.如权利要求1-7任一所述的汽车制动自动辅助系统的控制方法，其特征在于:汽车启动后，所述电源模块为所述电子控制器和所述减速伞系统提供电源，驾驶员通过所述路况选择单元设定当前车辆行驶路面为路面积雪、路面结冰或非冰雪路面；当路面情况为非冰雪路面时，所述湿度传感器通过监测车轮的湿度判断是否为积水路面；同时所述车速监控装置实时监控车辆的行驶速度； 电子控制器根据路面情况设定轮胎与路面的附着系数，并根据车辆实时行驶速度计算出安全行驶车距；所述测距传感器实时监控与前方车辆、行人或障碍物之间的距离，当检测到的距离: 等于安全行驶距离时，电子控制器向所述告警模块发出指令，控制其发出告警信息； 小于安全行驶距离时，电子控制器向告警模块发出指令，控制其发出告警信息，同时控制减速伞系统启动打开减速伞。
9.根据权利要求8所述的汽车制动自动辅助系统的控制方法，其特征在于:所述告警模块为一可编程控制多段语音告警电路，其固化有包括“车距已达临界值，请制动减速”和“危险车距，请立即制动减速，减速伞将自动打开”两段语音模块。
10.根据权利要求8或9所述的汽车制动自动辅助系统的控制方法，其特征在于:所述电子控制器在控制减速伞系统打开减速伞的同时，控制车辆的制动指示灯亮启。
【文档编号】B60T7/12GK103481875SQ201310440866
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月25日 优先权日:2013年9月25日
【发明者】王正键 申请人:广东交通职业技术学院