一种车门运动干预式防撞控制方法_2

文档序号:9444755阅读:来源:国知局
波雷达的探测范围为500米~1000米,探测角度为 30°~60。,如图4所示为步进电机云台120和小束角超声波雷达110的装配示意图,小 束角超声波雷达110由小束波雷达探针111和探头支架112组成,步进云台120W-定的 速度转动带动小束角超声波雷达在探测角度内进行超声波探测,当超声波探测到后方有运 动物体时,记录小束角超声波雷达110与运动物体的距离并将信号传递给单片机控制模块 400。
[0061] 侧向障碍物防撞模块200,其设置在车辆四个车口的口槛板位置,即为四个半导体 激光器测距装置,如图9所示,每个半导体激光器测距装置包括半导体激光器210、平面镜 220、反射探测器230和测量探测器240,其工作过程为,半导体激光器210W与水平方向夹 角为50° -58°发出的激光照射到平面镜220,反射后被反射探测器230接收,并记录光线 传播时间,平面镜220绕镜子中屯、一定速度旋转,旋转角度为20° -55°,光线经平面镜220 反射后的出射角度不断变化,当平面镜的反射光线到达车口侧方障碍物,经反射后被测量 探测器240接收,并记录光线传播时间,根据两次记录的时间差,可计算出车口侧方障碍物 与车口的距离,并将信号传递给单片机控制模块400。
[0062] 如图5所示,车口限位执行模块300由车口限位执行机构310和限位齿形拉杆320 组成,用于控制车口的开启位置,其中车口限位执行机构310设置在车口较链处的车口内 口板611与外口板612之间的空腔内,限位齿形拉杆320通过内侧车口板开口 620处穿过 与车身立柱较接;
[0063] 如图6所示,车口限位机构310由限位销311、电磁线圈312、电磁限位销壳体313、 电磁限位销壳体端盖314、回位弹黃315、缓冲弹黃316和法兰盘317组成,限位销311由圆 形顶部和矩形杆下部组成,材料为铁质。限位销311的矩形杆下端远离车身一侧为垂直面, 靠近车身一侧为弧面,W便保证在车口开启到接近最大角度时能够与限位齿形拉杆320配 合实现可靠限位,而在车口关闭可无阻退出;限位销311嵌入在电磁限位销壳体313中,限 位销311圆形顶部与电磁限位销壳体313内壁之间留有缝隙,保证限位销311可在电磁线 圈312的作用下沿轴线方向做直线往复运动;电磁限位销壳体313由上部大圆柱体、中部小 圆柱体和下部类矩形法兰盘317组成,其上部和中部具有圆柱形内腔,下部法兰盘317中间 有一矩形通孔;回位弹黃315放在电磁限位销壳体313中部圆柱形空腔内,回位弹黃315 外径小于限位销311顶部圆形部分外径;限位销311自回位弹黃315中间穿过后从电磁限 位销壳体313上部放入电磁限位销壳体313内部,并从电磁限位销壳体313底部矩形孔穿 出,回位弹黃,315被固定在电磁限位销壳体313内腔底部与限位销311圆形顶部下表面之 间,它的上端与限位销311的圆形挡板下表面接触,回位弹黃315的下端使用金属胶与电磁 限位销壳体313底部表面粘接在一起,使之无法分离,避免出现振动。缓冲弹黃316放在电 磁限位销壳体端盖314与限位销311圆形上部上表面之间,并且其上端使用金属胶与电磁 限位销壳体端盖314下部圆形凹槽内表面相粘接;缓冲弹黃316为刚度较大的弹黃,用来减 少限位销311复位时的冲击。电磁限位销壳体端盖314与限位销311上端的自然状态时留 有的空间大小可W避免限位销311回位时与电磁限位销壳体端盖314发生撞击出现噪音。 电磁线圈312被均匀的缠绕在电磁限位销壳体313中部小圆柱体外侧,当流入电流时,电磁 线圈312将产生电磁吸力,吸引限位销311沿轴线做向下运动。电磁线圈312涂有绝缘胶, 起到防水和绝缘的作用。
[0064] 如图7、图8所示,电磁限位销壳体端盖314与电磁限位销壳体313的上端通过螺 纹连接。电磁限位销壳体313下部四周带有凸耳的法兰盘317的四周凸耳中屯、各有一通孔, 用W通过螺钉与支撑肋板630固定连接,其中,电磁限位销壳体313由铸侣材料制成。
[0065] 限位齿形拉杆320与限位执行机构310配合使用,其设置有多个非等间距的长方 形凹槽,保证拉杆每移动一个凹槽的间距车口最远端到汽车侧面的变化距离相同,第n个 凹槽与齿形拉杆末端间距,
其中,L为齿形拉杆的长度,单位为 米;m为齿形拉杆设置的凹槽数量。
[0066] 在另一实施例中,在汽车车口把手位置设置有光电传感器330,当乘客或司机将手 置于口把手,准备开口时,光电传感器330被触发,单片机控制模块400接到中断信号,立即 向步进电机云台120及小束角超声波雷达110发送控制信号,步进电机云台120带动小束 角超声波雷达110进行扫描作业并将探测结果传递给单片机控制模块400。
[0067] 控制按钮和指示模块500,锁死关闭按钮511,按下锁死关闭按钮,锁死执行机构 停止工作,系统关闭按钮512位于汽车中控台左侧,当驾驶员需要人为关闭该车口运动干 预式防撞系统时,可W按动此按钮关闭系统,实现人为可控。
[0068] 如图12所示,仪表提示灯由位于汽车仪表盘上的四个类似车口的长方形车口限 位提示灯521,522, 523, 524和锁死警示灯530组成。当任一车口被限位时,与锁死警示灯 530和该口对应的车口限位提示灯通电点亮,用来提示驾驶员被限位的车口位置W及限位 个数。
[0069] 四个车口限位提示灯由嵌入在仪表中的发光二级管控制;而锁死警示灯530是在 仪表盘上掏空有"车口限位、注意安全"字样的黑色塑料面板下放置发光二极管实现;四个 车口限位提示灯和锁死警示灯530全部由单片机控制模块400控制其发光。
[0070] 单片机控制模块400,其设置在汽车中控台内部,用于记录后方车辆预警模块100 和侧向障碍物防撞模块200传递的电信号,同时根据传递的电信号控制车口限位执行模块 300工作。如图13为汽车车口运动干预式防撞系统的控制器电气原理图,所述的控制模块 为车口运动干预式防撞系统的核屯、模块,该控制模块由车载12V电源供电,并读取六个超 声波雷达、光电传感器330W及锁死关闭按钮511和系统关闭按钮512的信号,根据控制器 中单片机内存中存储的控制程序控制四个车口限位执行模块工作,并通过点亮对应的车口 限位提示灯和锁死警示灯530对驾乘人员进行提醒。
[0071] 单片机控制模块400包括单片机,电源模块,步进电机驱动器,W及四组相同的电 磁线圈驱动放大电路。
[0072] -种车口运动干预式防撞系统的控制方法,该方法包括W下步骤:
[007引 S210 :初始化程序,并给变量V、Si、ti赋初值0,其中,i= 1,2......;
[0074] S220 :当乘车人员开口时,光电传感器330检测到光线遮挡,触发车口运动干预式 防撞系统进行工作,小束角超声波雷达110在步进电机云台120带动下W角速度CO匀速转 动,单位为rad/s,到最大转动角度0后,单位为弧度,小束角超声波雷达110反向转动,正 向转动时探测到车侧后方运动物体,并记录运动物体与小束角超声波雷达110的距离Si,单 位为m;W及干预式防撞系统运行时间ti,单位为S;反向转动再次探测到该运动物体,运 动物体与小束角超声波雷达110的距离S2,单位为m;和干预式防撞系统运行时间t2,单位 为S,并根据下述公式计算出运动物体的行进速度V,单位为m/s,
[0076] S230:将运动物体的行进速度V与人类的步行速度V'进行比较,
[0077] S231 :当V《V'时,执行S240,进一步判定距离;
[0078] S232 :当V>V'时,执行S250,说明当前速度和距离物体有碰撞车口的危险,需 根据公式计算物体是否有足够时间规避;
[0079] S240 :计算运动物体与汽车C柱之间的距离L。,单位为m;
[0080] L。=S2-L,其中L为后视镜与C柱之间的距离,单位为m;并将其与S进行比较,其 中,Sg为根据干湿地面不同摩擦系数所选取的安全距离。
[00引]S241 :当S拥,执行S270,进入横向探测;
[008引 S242 :当Lc< ,说明物体与汽车的距离较小,开口有可能碰撞到物体,此时车 内发出提示信息,车口限位提示灯亮起。
[0083] S250:计算运动物体与汽车C柱之间的距离L。,并将其与Sf进行比较,其中Sf为根 据运动物体行进速度计算出的刹车距离,表1是本发明根据华人民共和国国家标准.摩托 车和轻便摩托车制动性能试验方法制动力(GB20073-2006).北京中国标准出版社.2006, W及中华人民共和国国家标准.自行车安全要求(GB2565-2005).北京中国标准出版 社.2005所实验推导建立出的模型公式表格,并给出了计算举例,刹车距离近似等于制动 距离加上反应距离;
[0084]
[0085]表I
[008引S251 :当L。^ 5拥,车内外发出提示信息,车口限位提示灯亮起;
[0087] S252 :当Lt<Sf时,此时物体有极大可能没有足够时间规避开口动作而碰撞车口, 控制限位系统锁紧前后车口 3~5秒,锁死警示灯530亮起进行锁死警示。
[0088] S260 :当乘车人员按下锁死关闭按钮511,系统允许进行开口动作。
[0089] 在另一实施例中,车口运动干预式防撞系统的控制方法还包括横向探测部分,该 方法包括W下步骤:
[0090] S210 :初始化程序,并给变量V、Si、ti赋初值0,其中,i= 1
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