一种高速公路上预防汽车防追尾的方法和装置与流程

本发明涉及汽车安全技术领域，具体涉及一种高速公路上突发紧急状况可预防汽车防追尾的方法和装置。

背景技术：

每年高速公路上由于汽车连环追尾造成的重大交通事故，时有发生。据我国公安部门统计，连环追尾事故是高速公路各类恶性交通事故中最多的一类，几十甚至上百辆汽车首尾相撞，道路损坏、车辆报废、群死群伤，现场惨不忍睹。这种交通事故的危害性和经济损失通常是普通公路上同类交通事故的几十倍。

高速公路上由于汽车车速高、路面状况好，驾驶人员即便看到前面车辆出现问题，随即紧急踩死刹车，由于惯性和轮胎与公路滑动系数小的原因，汽车也要向前行驶50～60米、甚至更长，眼睁睁地撞了上去。遇到雨、雪、雾霾、风沙等恶劣天气或驾驶人员疲劳、注意力不集中等人为因素，刹车速度稍慢一点，事故情况更为严重。

并且即使已经预感到危险，并全力踩住刹车，但由于车辆重心较高，在车轮与地面不可避免地出现摩擦力不均匀的情况下，汽车很可能倾覆翻滚，进而产生严重的事故。

对于高速公路防止连环追尾事故的研究，国内、外目前还没有较为可行和成功的技术。

技术实现要素：

本发明正是对汽车在高速公路行驶状态及连环追尾事故的深入研究的基础上，公开一种高速公路上预防汽车防追尾的方法和装置。

为实现该目的，一种高速公路上预防汽车防追尾的方法采取的具体设计方案如下：

一种高速公路上预防汽车防追尾的方法，包括汽车电控单元ECU，其特征在于：在汽车制动器踏板制动行程的终极位置设置传感器，在驾驶室内驾驶台面板上设置紧急按钮，紧急按钮上设置灯光报警器和声音报警器，对应于两个后轮轮胎内侧或四个车轮轮轮内侧设置两个或四个切割装置；在对应于汽车前后轮之间的汽车底盘下靠近外侧位置固设四个铁犁；传感器与紧急按钮串联后与汽车电控单元ECU相连，电控单元ECU与灯光报警器、声音报警器、切割装置和铁犁分别相连；

如正常轻微刹车，制动器踏板不会踩到底，则安装在汽车制动器踏板制动行程的终极位置传感器不会触发，因而不会向汽车电控单元ECU发出信号，汽车正常行驶；

当遇到突发事件，驾驶员出于本能将制动器踏板踩到底，触发安装在汽车制动器踏板制动行程的终极位置的传感器，传感器向汽车电控单元ECU发出信号，汽车电控单元ECU发出指令，接通灯光报警器和声音报警器，灯光闪烁、警报蜂鸣提请驾驶员做出判断，若驾驶员认为该突发事件自己能够处理和避免，则不用按下紧急按钮，灯光报警器和声音报警器在3-5秒后关闭，紧急按钮复位；

若驾驶员认为将会不可避免出现追尾、撞上护栏、弯道无法转过等危险状况时，在灯光闪烁、警报蜂鸣的期间内按下尚处于待命状态的紧急按钮后，汽车电控单元ECU同时收到传感器和紧急按钮发出的两个信号后，同时向切割装置和铁犁发出指令，切割装置和铁犁动作，切割装置将两个后轮轮胎或四个车轮轮胎同时刺破，同时铁犁犁尖斜插路面，使得汽车强行制动。

进一步地，当所述的切割装置为四个时，对应于前轮的两个电控切割装置在汽车正常行驶时以及正常转向时保证切割刀不能与轮胎接触即切割刀与轮胎相对转角相同。

进一步地，所述的铁犁直接或间接与汽车大架固接。

进一步地，所述的切割装置和/或铁犁通过汽车蓄电池提供电力执行动作或通过汽车自带的空气压缩系统提供的气力执行动作或通过汽车自带的液压系统提供的液力执行动作。

一种高速公路上预防汽车防追尾的装置采取的具体设计方案如下：

一种高速公路上预防汽车防追尾的装置，包括汽车电控单元ECU，其特征在于：在机车制动器踏板制动行程的终极位置设置传感器，在驾驶室内驾驶台面板上设置紧急按钮，对应于四个车轮轮胎内侧设置四个电控切割装置；所述的电控切割装置在汽车正常行驶时以及正常转向时保证电控切割刀不能与轮胎接触即电控切割刀与轮胎相对转角相同；但面临突发事件时电控切割刀能及时将轮胎内侧刺穿；在对应于汽车前后轮之间的汽车底盘下靠近外侧位置固设四个电控铁犁；所述的电控铁犁在汽车正常行驶时远离路面，但面临突发事件时电控铁犁能及时插入路面；传感器与紧急按钮串联后与汽车电控单元ECU相连，电控单元ECU与电控切割装置相连，电控切割装置和电控铁犁与汽车蓄电池相连。

进一步地，所述的电控切割装置其中两个位于两个后轮对应于汽车底盘下、直接或间接与汽车大梁固定；另外两个固设置前轮的转向机构上；所述的电控切割装置包括固定在大梁或转向机构上的支座、电磁铁组件，支座上设置与汽车车轮轴平行的导向孔，导向孔内配合设置滑柱，滑柱的远离汽车车轮的一端设置朝向汽车底盘的凹槽，电磁铁组件的衔铁的自由端插入所述的凹槽内；靠近滑柱的远离汽车车轮的一端固设挡环，挡环与支座之间的滑柱上套设弹簧，滑柱的远离汽车车轮的一端端面上固设三棱锥刺。

进一步地，所述的电控铁犁包括固定在底盘下或汽车大架上的第二支座、第二电磁铁组件，第二支座设置与汽车车轮轴平行的转轴，转轴铰接犁钉，第二支座上设置限位凸台，限位凸台可限制犁钉左端面与底盘形成小于90度的夹角，第二电磁铁组件的衔铁在得电情况下与犁钉的一个端面抵接；犁钉的自由端设置犁尖。

进一步地，所述的三棱锥刺的每一锥面上设置弧形槽。

进一步地，所述的转轴上绕设圈簧，圈簧的一端固定在第二支座上，圈簧的另一端固定；在犁钉上犁钉左端面与底盘形成45度的夹角。

本发明的有益效果是:

一、科技含量高：汽车防追尾电控系统设计在设计上是一个创新，采用了电控技术来提高汽车滑行阻力，反应速度快，执行器动作时间短。

二、实用性强：汽车防追尾电控系统设计对现有车辆，无论是轿车还是货车都实用，而且改装简单，不需要大拆大卸，技术和工艺都不难实现。

三、经济效益：汽车防追尾电控系统的改装费用几千元，全国光轿车拥有量已超过1亿辆，如果有1%的轿车改装，其经济效益也相当可观。如能挽救和减少追尾事故的发生，对财产和人员的保护，更是难以用金钱衡量的，因此，必将产生巨大的经济效益和良好的社会效益。

附图说明

图1是本发明的控制流程图。

图2位于底盘上方的部分部件的位置关系及结构示意图。

图3是图2中虚框处的局部放大图。

图4是发明位于底盘下方的部分部件的位置关系及结构示意图。

图5是图4中虚框处的局部放大图。

图6是本发明电控切割装置的结构示意图。

图7是本发明电控铁犁的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，若采用术语“第一”、“第二”、“第三”，仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连通”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参见附图：

一种高速公路上预防汽车防追尾的装置，包括汽车电控单元ECU，在汽车制动器踏板1制动行程的终极位置设置传感器3，在驾驶室内驾驶台面板上设置紧急按钮5，对应于四个车轮轮胎内侧设置可将轮胎刺破的四个电控切割装置4；所述的电控切割装置在汽车正常行驶时以及正常转向时保证电控切割刀不能与轮胎接触即电控切割刀与轮胎相对转角相同；但面临突发事件时电控切割刀能及时将轮胎内侧刺穿；在对应于汽车前后轮之间的汽车底盘下靠近外侧位置固设四个电控铁犁6；传感器3与紧急按钮5串联后与汽车电控单元ECU相连，电控单元ECU分别与电控切割装置4和电控铁犁6相连，电控切割装置和电控铁犁6与汽车蓄电池相连。

所述的电控切割装置其中两个位于两个后轮对应于汽车底盘下、直接或间接与汽车大梁固定；另外两个固设置前轮的转向机构上；所述的电控切割装置4包括固定在大梁或转向机构上的支座41、电磁铁组件44，支座41上设置与汽车车轮轴平行的导向孔42，导向孔42内配合设置滑柱43，滑柱43的远离汽车车轮的一端设置朝向汽车底盘2的凹槽45，电磁铁组件44的衔铁441的自由端插入所述的凹槽45内；靠近滑柱43的远离汽车车轮的一端固设挡环46，挡环46与支座41之间的滑柱43上套设弹簧47，滑柱43的远离汽车车轮的一端端面上固设三棱锥刺48。所述的三棱锥刺48的每一锥面上设置弧形槽49。

所述的电控铁犁6包括固定在底盘2下的第二支座61、第二电磁铁组件62，第二支座61设置与汽车车轮轴平行的转轴63，转轴63铰接犁钉64，第二支座61上设置限位凸台611，限位凸台611可限制犁钉64左端面与底盘2形成45度的夹角a，第二电磁铁组件62的衔铁621在得电情况下与犁钉64的一个端面抵接；犁钉64的自由端设置犁尖641。转轴63上绕设圈簧（图中未示出），圈簧的一端固定在第二支座61上，圈簧的另一端固定在犁钉64上。

在没有发生危险的时候，加装本发明的汽车如同普通汽车一样正常行驶，如发生紧急情况，驾驶员踩下汽车制动器踏板1，在踩死后，制动行程到达终极位置触发传感器3，传感器3发出的信号到达汽车电控单元ECU，汽车电控单元ECU发出指令，紧急按钮5上安装的LED灯泡51闪烁，驾驶员根据具体情况决定是否需要按下紧急按钮5，若果情况紧迫，事故不可避免，则按下紧急按钮5后，汽车电控单元ECU控制电控切割装置4的电磁铁组件44与汽车蓄电池接通，衔铁441缩回，滑柱43在其上套设弹簧47弹力的作用下向汽车轮胎的方向伸出，三棱锥刺48的尖端与轮胎的内侧面紧密接触；与此同时，第二电磁铁组件62失电，衔铁621与犁钉64不吸合，犁钉64翻转下降，在车身重力和惯性车速作用下，电控铁犁的犁尖斜指向路面。

由于三棱锥刺48是三棱结构，总有一刃划割轮胎，这种切割力本身会对汽车产生制动作用，随着车轮的转动，瞬间汽车轮胎被刺破或割破，同时由于三棱锥刺48的每一锥面上设置弧形槽49，因此轮胎内的气压迅速释放，轮胎迅速变瘪，车辆重心下降，电控铁犁的犁尖斜插进路面，摩擦力空前巨大，大大减少了制动距离，此时电控铁犁的犁尖斜插路面，一方面形成巨大的与汽车前进方向相反的阻力，另一方面会使汽车有一个向下的拉力，不仅迫使汽车立即停车，而且可防止发生倾覆。虽然可能对路面造成一定的损坏和损失了四个轮胎，修复路面也可能支付一定的人力物力，但却保住了人和整车的安全，两害相遇取其轻，车主是十分乐意接受的。另外，若只是一个轮胎爆胎，会造成四个轮胎与路面附着系数不一样，常常会出现汽车转向系统失控，面临危险的境况。由于四个轮胎同时被刺破，它们对于路面的附着系数一样，汽车的行驶方向是不会改变的。再加此时驾驶员已经高度紧张，驾驶员通常会惊慌失措，胡乱转向，但电控铁犁在插入路面后马上制动，将汽车禁锢在路面上，不会发生倾覆翻转等严重后果。