专利名称：汽车智能安全防护系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于汽车安全技术领域，具体涉及一种汽车智能安全防护系统。
背景技术：
随着我国国民经济持续快速增长，道路运输事业飞速发展，汽车工业在加入WTO 后，迎来了快速发展的新阶段，截止2010年底，全国民用汽车保有量由1990年的M4万辆， 猛增到近2亿辆，同时，持有驾驶证的人数达到1. 7亿，每年有近2000万新手上路。由于我国处于经济快速发展阶段，各类生产安全事故处于高发期。据世界卫生组织统计，全世界每天有3900人死于道路交通事故，其中亚洲占50%，亚洲又以中国、印度人口最多，占事故的大部分。近几年，全国每年因生产安全事故死亡10万人左右，而其中80%是道路交通事故造成的人员死亡，道路交通事故已成为所有意外伤亡中的“头号杀手”。开展汽车安全技术研究，提高汽车安全技术性能、提高汽车运行的事故防范和防治措施研究，减少道路交通事故，保护人民生命财产安全，已成为工程技术人员研究的重要课题，在这方面，我国已有大量的专利技术成果，如专利ZL200720199941. 8， ZL03207582. 0，ZL93200863. 1，ZL200920245945. 4，ZL200710098412. 3，ZL200820023227. 8， ZL200920158570.8等是从防止酒后驾驶、疲劳驾驶等方面解决安全驾驶问题，对预防酒后驾驶，疲劳驾驶保证行驶安全有一定作用；国家专利ZL201010U^62.8， ZL200720102741. 6, ZL200820224498. X, ZL200720042635. 3, ZL200720090482. X, ZL200620127334. 6等，在解决汽车发生碰撞时，如何保护车辆，进行防护设置，降低事故危害程度，对保护车内人员安全、减轻车辆损坏有一定作用，专利ZL200920055996. 0是一种智能限速装置，可以防止人为超速、违章。以上设计的缺陷在于不能有效提高汽车在行驶过程中对事故的预防和防范性能，不能在汽车行驶中发生意外情况时，依靠汽车的智能装置防范和化解危险，也就无法有效地减少道路交通事故的发生，保护道路交通参与人的安全；实用新型专利ZL200520000943. 0理论上可以辅助汽车制动，但其缺陷是在汽车驾驶操纵装置之外又另加一套制动控制机构，不仅结构复杂，也容易干扰原机构的正常使用，同时也无法实现对发动机的自动控制，因而也存在较大缺陷。
发明内容设计人根据道路交通安全管理的经验和对汽车现代技术的深入研究，根据交通事故发生的规律和特点，结合电子技术在汽车工业的应用，国家有关部门规定，我国从2008 年7月1日起，只有欧III以上排放发动机的汽车才能上牌入户，而欧III以上排放的发动机都采用了 ECU控制的电喷技术，制动系统也普遍采用了 EBD、ABS等电子制动辅助控制技术，为实施汽车智能安全控制提供了良好的基础和条件。本实用新型旨在设计一种汽车智能安全防护系统，以保证在汽车行驶过程中遇到车辆、行人、非机动车或其他障碍时，通过探测装置的信号，根据距离和相对速度，由系统控制器向汽车发动机ECU发出降低转速指令，制动自动控制装置根据汽车的相对速度、与前方物体的距离，向汽车制动系统发出制动指令；或在无法避免碰撞的情况下，启动安全防护装置，以达到保护人员安全和车辆安全的目的。本实用新型的设计方案，其结构包括电源，前、后距离探测器，前、后相对速度探测器，系统控制器，发动机ECU，发动机，制动自动控制装置，汽车制动系统，语音警示器，防护气囊，其特征是系统控制器分别与电源，前、后距离探测器，前、后相对速度探测器，发动机ECU，制动自动控制装置，语音警示器，防护气囊相连接。其中前、后距离探测器，前、后相对速度探测器，系统控制器，发动机ECU，发动机构成发动机转速控制机构。前、后距离探测器，前、后相对速度探测器，系统控制器，制动自动控制装置和汽车制动系统构成汽车制动控制机构。防护气囊，系统控制器构成汽车安全防护机构，其中防护气囊安装在汽车保险杠中部，长度超出汽车大梁宽度10-20厘米，防护气囊撞击触发开关安装在防护气囊内与系统控制器相连接，防护气囊阻尼排气阀设在防护气囊后面。本系统各元件之间可以使用导线连接，也可以使用无线遥控信号传递。使用时，系统控制器安装于汽车仪表台下面，将距离探测器，相对速度探测器安装在汽车车身正前方和正后方适当位置，轿车应同时在车顶正前方安装距离探测器，汽车前部的距离探测器，前后相对速度探测器直接与系统控制器相连，后部距离探测器与汽车倒档开关连接后与系统控制器连接，系统控制器与发动机E⑶和制动自动控制装置连接，制动自动控制装置与汽车制动系统相连接，防护气囊安装于汽车保险杠中部，长度超出汽车大梁宽度10-20厘米，防护气囊撞击触发开关安装于防护气囊内与系统控制器相连接。当汽车置于倒档倒车时，倒档开关接通，语音警示器开始提示后方距离探测器探测的距离，当距离后方障碍距离较近时，根据倒车的速度，系统控制器通过发动机ECU切断人工加油电路，此时即使踩下油门踏板也加不上油，将发动机转速切换至怠速，系统控制器通过制动自动控制装置，直接实施制动，保证剩余距离在20厘米之前将汽车速度降至0，以确保安全。当汽车正常行驶时，前方距离探测器探测到的距离信号和相对速度探测器探测到的车辆或物体的相对速度信号传输到系统控制器，根据前方车辆或物体运动的方向和速度，当前方距离达到临界安全制动距离时，系统控制器通过发动机ECU和制动自动控制装置，使发动机切断人工供油，转入怠速状态，汽车车速会随之降低，同时制动自动控制装置根据相对车速和前方距离，对汽车实施制动，语音警示器同时开始提示，如果驾驶员及时调整方向，绕过前方障碍，汽车恢复正常驾驶状态，如果一直接近障碍，系统将根据汽车相对速度和前方距离，实施制动，使汽车在安全距离内停下。当行驶的汽车前面突然有车辆、非机动车或行人出现，其距离已小于汽车的安全制动距离，此时系统语音警示器发出警示，驾驶员调整汽车方向，同时发动机切断人工供油，转入怠速状态，制动系统开始实施制动，万一无法躲避发生碰撞，当碰撞速度或冲击力达到足以损坏汽车保险杠和前部机件时，防护气囊撞击触发开关导通，防护气囊内物质迅速膨胀，防护气囊充气打开的过程是缓冲和吸收汽车冲击能量的过程，同时当撞击力量较大，防护气囊受到的压力达到设定值时，防护气囊后面的阻尼排气阀打开排气，排气方向朝向汽车车身，此过程也是缓冲和吸收汽车冲击能量的过程，以达到保护汽车和车内人员安全，降低撞击对车辆损坏的目的，也避免防护气囊因撞击而爆裂。轿车车顶安装距离探测器，目的是在于防范轿车前方安装的距离探测器位置较低，探测不到前方行驶的大货车的车厢，在驾驶员疲劳驾驶的情况下，容易造成碰撞或追尾事故；本系统对防范轿车与大货车追尾事故有十分显著的效果；相对速度探测器主要是探测前方的车辆或物体相对于指定汽车的速度，即相向行驶的车辆为两车速度之和，同向行驶的车辆为两车速度之差，对静止物体就是汽车的行驶速度。
图1表示本实用新型汽车智能安全防护系统的原理图，图中1为系统控制器，2为前距离探测器，3为前相对速度探测器，4为后距离探测器，5为后相对速度探测器，6为倒车开关，7为发动机ECU，8为汽车发动机，9为制动自动控制装置，10为汽车制动系统，11为语音警示器，12为电源，13为系统开关，14为防护气囊撞击触发开关，15为防护气囊，16为防护气囊阻尼排气阀。
具体实施方式
结合附图和实施例，进一步说明本实用新型汽车智能安全防护系统的原理和结构。本实用新型汽车智能安全防护系统实施例1，参见图1，其结构包括系统控制器 1安装于汽车仪表台下面，将距离探测器2，相对速度探测器3和5安装在汽车车身正前方和正后方适当位置并与系统控制器1相连接，轿车应同时在车顶正前方安装距离探测器2， 后部距离探测器4与汽车倒档开关6连接后与系统控制器1连接，系统控制器1与发动机 ECU7和制动自动控制装置9连接，制动自动控制装置9与汽车制动系统10相连接，电源12 可以使用汽车蓄电池，也可自备内置电源。当汽车置于倒档倒车时，倒档开关6接通，语音警示器11开始提示后方距离探测器4探测的距离，当距后方障碍物距离较近时，根据倒车的速度，系统控制器1通过发动机 ECU7切断人工加油电路，此时即使踩下油门踏板也加不上油，发动机8直接切换至怠速状态，系统控制器1通过制动自动控制装置9控制汽车制动系统10，实施制动，保证剩余距离在20厘米之前将汽车速度降至0，以确保安全。当汽车正常行驶时，前方距离探测器2探测到的距离信号和相对速度探测器3探测到的速度信号传输到系统控制器1，当前方车辆或物体的距离达到临界安全制动距离时， 系统控制器1通过发动机ECU7在使发动机8切断人工供油，转入怠速状态，汽车车速会随之降低的同时，系统控制器1通过制动自动控制装置9控制汽车制动系统10，根据车速和前方距离，对汽车实施制动，语音警示器11也同时提示，如果驾驶员及时调整方向，绕过前方障碍，汽车恢复正常驾驶状态，如果一直接近障碍，系统将会根据汽车速度和前方距离，使汽车在安全距离内停下。本实用新型汽车智能安全防护系统实施例2，参见图1，其结构包括防护气囊15 安装于汽车保险杠中部，长度超出汽车大梁宽度10-20厘米，防护气囊撞击触发开关14安装于防护气囊内与系统控制器1相连接，防护气囊15后面设有数个阻尼排气阀16，当行驶的汽车前面突然有车辆、非机动车或行人出现，其距离已小于汽车的安全制动距离，万一无法躲避发生碰撞，当碰撞速度或冲击力达到足以损坏汽车保险杠和前部机件时，防护气囊撞击触发开关14导通，防护气囊15内物质迅速膨胀，防护气囊15充气打开的过程是缓冲和吸收汽车冲击能量的过程，同时当撞击力量较大，防护气囊15受到的压力达到设定值时，防护气囊15后面的阻尼排气阀16打开排气，排气方向朝向汽车车身，以达到缓冲和吸收汽车冲击能量，保护汽车和车内人员安全，降低撞击对车辆损坏的目的，也避免防护气囊因撞击而爆裂。电源12可以使用汽车蓄电池做电源，也可自备内置电源；各元件可以使用导线连接，也可以使用无线遥控信号传递；防护气囊15与车内安全气囊为相对独立装置，互不影响，防护气囊15 —般情况下比车内安全气囊先行打开，撞击严重时也可同时打开。本实用新型所涉及的距离探测器2和4、相对速度探测器3和5、语音警示器11等均是成熟产品，市场有售，选用不受光线、温度等影响的高端产品；系统控制器1，制动自动控制装置9可按要求程序设计制造，具体程序不作公开；防护气囊15是成熟技术，使用耐高压、强度高、抗冲击性能好的材料，按本设计方案结构和规格尺寸进行生产即可；在新车运输、销售等特殊情况下，可将系统开关13关闭，车辆投入正常使用时打开即可。本实用新型适用于使用欧III以上排放发动机和电子制动辅助系统的各类汽车或电动汽车等。如果在道路上行驶的车辆都安装上本系统，在行驶过程中发生碰撞的机率就大大降低。与非机动车、行人发生事故的可能性就大大减少，危害程度大大降低。本实用新型技术成熟，体积小，采用电子技术控制，灵敏度高，精确度高，人工操作、自动控制双重保险，符合本质安全的理念，具有较高的实用价值和良好的市场前景。
权利要求1.一种汽车智能安全防护系统，其结构包括电源，前、后距离探测器，前、后相对速度探测器，系统控制器，发动机ECU，发动机，制动自动控制装置，汽车制动系统，语音警示器， 防护气囊，其特征是系统控制器分别与电源，前、后距离探测器，前、后相对速度探测器，发动机ECU，制动自动控制装置，语音警示器，防护气囊相连接。
2.如权利要求1所述的汽车智能安全防护系统，其特征在于前、后距离探测器，前、后相对速度探测器，系统控制器，发动机ECU，发动机构成发动机转速控制机构。
3.如权利要求1所述的汽车智能安全防护系统，其特征在于由前、后距离探测器，前、 后相对速度探测器，系统控制器，制动自动控制装置和汽车制动系统构成汽车制动控制机构。
4.如权利要求1所述的汽车智能安全防护系统，其特征在于防护气囊，系统控制器构成汽车安全防护机构，其中防护气囊安装在汽车保险杠中部，长度超出汽车大梁宽度 10-20厘米，防护气囊撞击触发开关安装在防护气囊内与系统控制器相连接，防护气囊阻尼排气阀设在防护气囊后面。
5.如权利要求1所述的汽车智能安全防护系统，其特征在于本系统各元件之间可以使用导线连接，也可使用无线遥控信号传递。
专利摘要本实用新型属汽车安全技术领域，涉及一种汽车智能安全防护系统，主要特点是电源，距离探测器，相对速度探测器，系统控制器，发动机ECU，发动机构成的发动机转速控制机构，距离探测器，相对速度探测器，系统控制器，制动自动控制装置，汽车制动系统构成的汽车制动控制机构，防护气囊，系统控制器构成的安全防护机构，汽车在行驶过程中遇到车辆或其他障碍时，通过探测装置的信号，根据距离和相对速度，由系统控制器向发动机ECU发出发动机降低转速指令，制动自动控制装置根据汽车的相对速度、与前方物体的距离，向汽车制动系统发出制动指令，或在无法避免碰撞的情况下，启动安全防护装置，以达到保护人员和车辆安全的目的。
文档编号B60R19/20GK202106856SQ20112009770
公开日2012年1月11日 申请日期2011年3月29日 优先权日2011年3月29日
发明者韩成才, 韩瀚 申请人:韩成才, 韩瀚