主动性汽车防追尾装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种由预警到防撞，由警示后车到保护本车到提醒车主的多措施的主动性汽车防追尾装置，如摘要附图，主要由基于stm32控制的超声波测距模块3、4，语音模块2，蓝牙模块7，调整防追尾雾灯的舵机模块6以及安全气囊控制弹出模块5组成；系统通过设计的程序算法将超声波测得的本车与前后车的距离分别转化为瞬时输入信号，将输入信号与理论计算的标准安全参数进行比较，计算结果通过蓝牙模块，输出相应的信号到语音警报模块，控制其发出警报信号；输出相应的控制信号到舵机模块，调整防追尾雾灯的划线距离，起到警示后车的作用；输出相应信号到气囊弹出装置，预发生危险时弹出安全气囊，起到缓冲、保护车体的作用。
【专利说明】
主动性汽车防追尾装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种主动性汽车防追尾装置，尤其是可实现由预警到防撞，由警 示后车到保护本车到提醒车主的全方位、多措施的主动性汽车防追尾装置。
【背景技术】
[0002] 近年来在我国机动车数量快速增长的情况下，交通事故及伤亡人数呈不断上升趋 势。我国的道路交通事故造成的损失远大于世界发达国家，道路交通事故致死率也远大于 发达国家。因此，一种针对预防交通事故的装置迫在眉睫。
[0003] 为了预防追尾事故并避免损失，在防追尾装置研究上汽车公司已有相关方面的研 究，但由于成本高、受益小、不具有普及性等原因，市场上并没有有效防止追尾事故的相应 装置。 【实用新型内容】
[0004] 要解决的技术问题:针对现有技术的不足，本实用新型设计提出一种主动性汽车 防追尾装置，实现由预警到防撞，由警示后车到保护本车到提醒车主的全方位、多措施的主 动性汽车防追尾装置，解决汽车行驶过程中前后车之间没有信息交互、汽车防追撞系统不 成熟的问题。
[0005] 技术方案:针对需要解决的问题，现提出以下解决方案：
[0006] 本实用新型涉及一种由预警到防撞，由警示后车到保护本车到提醒车主的全方 位、多措施的主动性汽车防追尾装置;主要由基于stm32控制的超声波测距测，温度补偿模 块，语音模块，蓝牙模块，用以调整防追尾雾灯的舵机模块以及安全气囊控制弹出模块组 成；系统通过设计的程序算法将超声波测得的本车与前后车的距离、相对速度分别转化为 两个瞬时输入信号，将输入相对距离信号与理论计算设定的标准安全距离进行比较计算， 再根据比较计算得到的结果通过蓝牙模块输出相应的信号到语音警报模块，控制其发出警 报信号;输出相应的控制信号到舵机调整模块，改变舵机的角度，从而调整防追尾雾灯的划 线距离，起到警示后车的作用；同理，如果本车与前车的速度超过前车安全距离，则由控制 器输出一个弹出信号，命令弹出安全气囊;气囊由内硬外软的双层材料组成，外层气囊由于 两车撞击力起爆，起到减震缓冲、保护车体的作用。
[0007] 所述主动性汽车防追尾装置，其特征在于由超声波测距模块延伸到了速度与加速 度的测量，并引入了温度补偿模块，增加了测量精度。
[0008] 所述主动性汽车防追尾装置，其特征在于安全参数的计算，算法实现参考公式：
其中vt为〇m/s，vO为本测量周期测得的相对速度，a为汽车减速时的最 大加速度，〇.75*v〇为人的反应时间内车走的距离，x为理想情况下将当前相对速度减为0所 需要的两车安全距离，将其与当前周期测得的两车相对距离进行比较计算，得到对各个模 块的输出值。
[0009] 所述主动性汽车防追尾装置，其特征在于语音警报模块可以根据接收到的单片机 的不同瞬时信号而发出不同的报警信号，或者不报警。
[0010] 所述主动性汽车防追尾装置，其特征在于舵机可以根据从单片机接收到的不同信 号来控制舵机的角度，进而改变防追尾雾灯的划线距离，警示后车保证安全。
[0011] 所述主动性汽车防追尾装置，其特征在于单片机还可以根据前车超声波模块的输 入数据再进行前车与本车的安全参数比较计算，根据结果发出控制信号来控制安全气囊弹 出与否。
[0012] 所述主动性汽车防追尾装置，其特征在于安全气囊是由双层材料构成的，外层气 囊由于两车撞击力起爆，其主要作用是起到缓冲、预减力的作用，同时为第二层气囊的减震 防撞作用做深度铺垫，获得更显著的车体保护效果。
[0013] 本实用新型的有益效果：
[0014] 本实用新型采用拼接方式，将主控制器与各部分分开，有利于针对不同车型进行 配置。将前置安全气囊放置汽车前保险杠处，超声波测距系统分别放置汽车前后底盘处，舵 机控制防追尾雾灯系统放置于汽车后车牌处，各部分以蓝牙模块进行连接。
[0015] 由于市场上的防追尾雾灯没有角度调节的功能，其照射角度固定，无法给驾驶员 以可靠的安全距离信息，本实用新型将防追尾雾灯与舵机相结合，经由主控制器计算输出 信号，实时控制舵机转变防追尾雾灯角度，以显示真实安全距离。
[0016] 鉴于前置安全气囊可能对人体造成二次伤害，将前置安全气囊进行改造，采用双 层安全气囊的构造，由外层相对较软的气囊经撞击起爆来吸收两车相撞的能量，内层气囊 进行常规气囊的保护功能。
[0017] 本实用新型的目的是成本低、具有普及性的主动性汽车防追尾装置，它采用STM32 单片机作为主控制器，包含了超声波测距系统、语音播报系统、防追尾雾灯系统、汽车前置 安全气囊系统等。
[0018] 其中，超声波模块实现对路况的实时测量与反馈，语音模块将通过主控制器处理 的信息反馈给司机，舵机模块接收主控制器的数据对防追尾雾灯的角度进行改变，主控制 器经计算己方车与前车预发生追尾则弹出前置安全气囊对车体、驾驶员进行保护。
【附图说明】
[0019] 图1为本实用新型主动性汽车防追尾装置的结构框图。
[0020] 图2为本实用新型主动性汽车防追尾装置的结构示意图。
[0021 ]图3为本实用新型主动性汽车防追尾装置的双层气囊示意图。
[0022] 图4为本实用新型主动性汽车防追尾装置的舵机装置示意图
[0023] 图1中：1主控系统，2语音模块，3超声波模块，4超声波模块，5前置安全气囊，6舵机 模块，7蓝牙模块。
[0024] 图2中：1主控制器，2语音模块，3、4超声波模块，5前置安全气囊，6舵机模块与防追 尾雾灯。
【具体实施方式】
[0025] 下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0026] 如图1所示，本实用新型主动性汽车防追尾装置采用STM32单片机作为主控制器1， 包含了超声波模块3、4、语音播报模块2、舵机模块6、蓝牙模块7、前置安全气囊5。下面将从 两个功能的实现方式进行说明。
[0027] 1.预防与前车追尾的功能。如图2所示，本实用新型通过超声波模块4对汽车前方 进行测速测距，经由主控制器1分析计算，当车速危险时由语音模块2给驾驶员发出危险信 号，当经过实时计算追尾事故不可避免，则弹出双层安全气囊5对车体、驾驶员进行保护。
[0028] 2.预防被后车追尾的功能。如图2所示，本实用新型可利用超声波模块3对后方车 辆进行测速测距，经由主控制器1根据前后车相对速度计算控制舵机模块6进行实时角度转 换，防追尾雾灯随着舵机进行转动，实时控制地面激光灯划线位置，从而提示后车驾驶员两 车安全距离的实时信息。
[0029] 如图3所示，本实用新型采用双层汽车前置安全气囊，由外层安全气囊2材质相对 较软的乳胶材料制成，其作用在于当车辆追尾外层气囊起爆，借以消耗碰撞能量;里层气囊 1为聚酰胺66材料制成，其强度高、耐老化性能优异、耐高温、可纺性好。其作用是外层气囊 起爆后保护车体与驾驶员。
[0030] 如图4所示，舵机力臂与防追尾雾灯相连，防追尾雾灯另一端固定，使防追尾雾灯 可以随舵机角度变化而变化。
【主权项】
1. 一种主动性汽车防追尾装置，主要由基于stm32控制的超声波测距模块，语音模块， 蓝牙模块，调整防追尾雾灯的舵机模块以及安全气囊控制弹出模块组成；系统通过设计的 程序算法将超声波测得的本车与前后车的距离分别转化为瞬时输入信号，将输入信号与理 论计算的标准安全参数进行比较，计算结果通过蓝牙模块，输出相应的信号到语音警报模 块，控制其发出警报信号;输出相应的控制信号到舵机模块，调整防追尾雾灯的划线距离， 起到警示后车的作用;输出相应信号到气囊弹出装置，预发生危险时弹出安全气囊，起到缓 冲、保护车体的作用。2. 如权利要求1所述的主动性汽车防追尾装置，其特征在于由超声波测距模块延伸到 了速度与加速度的测量，并引入了温度补偿模块，增加了测量精度。3. 如权利要求1所述的主动性汽车防追尾装置，其特征在于安全参数的计算，算法实现 参考公式：其中vt为〇m/s，VQ为本测量周期测得的相对速度，a为汽车 减速时的最大加速度，〇.75*VQ为人的反应时间内车走的距离，x为理想情况下将当前相对 速度减为〇所需要的两车安全距离，将其与当前周期测得的两车相对距离进行比较计算，得 到对各个模块的输出值。4. 如权利要求1所述的主动性汽车防追尾装置，其特征在于语音警报模块可以根据接 收到的单片机的不同瞬时信号而发出不同的报警信号，或者不报警。5. 如权利要求1所述的主动性汽车防追尾装置，其特征在于舵机可以根据从单片机接 收到的不同信号来控制舵机的角度，进而改变防追尾雾灯的划线距离，警示后车保证安全。6. 如权利要求1所述的主动性汽车防追尾装置，其特征在于单片机还可以根据前车超 声波模块的输入数据再进行前车与本车的安全参数比较计算，根据结果发出控制信号来控 制安全气囊弹出与否。7. 如权利要求1所述的主动性汽车防追尾装置，其特征在于安全气囊是由双层材料构 成的，外层气囊由于两车撞击力起爆，其主要作用是起到缓冲、预减力的作用，同时为第二 层气囊的减震防撞作用做深度铺垫，获得更显著的车体保护效果。
【文档编号】B60R21/01GK205468921SQ201620162997
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年3月3日
【发明人】吴希军, 李鹏程, 杨建勇, 陆萍, 赵梓建
【申请人】燕山大学