一种汽车智能驾驶辅助系统用的自动防撞装置及方法

1.本发明涉及汽车智能驾驶辅助系统技术领域，具体为一种汽车智能驾驶辅助系统用的自动防撞装置及方法。


背景技术：

2.汽车智能驾驶辅助系统有车道保持辅助系统、自动泊车辅助系统、刹车辅助系统、倒车辅助系统和行车辅助系统，来辅助驾驶员驾驶车辆，而车辆行驶过程中，为了提高汽车行驶安全性和驾驶员身体安全着想，需要配备自动防撞装置，而目前市面上汽车所搭载的自动防撞装置，大多靠车辆自身传感器进行提前预警，由于驾驶员的反应时间不一，且驾驶员所处状态和技术的差异，无法对汽车起到有效自动避撞功能，且不能在汽车撞击后产生的冲击势能及时采取缓冲措施，造成汽车严重损坏，甚至威胁驾驶员的生命安全，降低汽车自动防撞装置的整体安全性、精准性和果断性，为此，提出汽车智能驾驶辅助系统用的自动防撞装置及方法。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供汽车智能驾驶辅助系统用的自动防撞装置及方法，以解决上述背景技术中提出的目前市面上汽车所搭载的自动防撞装置，存在无法对汽车起到有效自动避撞功能，且不能在汽车撞击后产生的冲击势能及时采取缓冲措施，降低汽车自动防撞装置的整体安全性、精准性和果断性的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种汽车智能驾驶辅助系统用的自动防撞装置，包括前保险杠，所述前保险杠的背面通过螺栓固定连接有前防撞梁，所述前防撞梁的背面焊接有安装台，所述前保险杠正面的底部开设有安装槽，所述安装台的顶部设置有与前保险杠配合使用的弹出防撞机构；
5.所述前防撞梁背面的两侧均通过螺栓固定连接有直角架，所述直角架的内侧通过螺栓固定连接有加固架，所述加固架的内侧设置有与前保险杠配合使用的减震缓冲机构。
6.优选的，所述弹出防撞机构包括汽车雷达，所述汽车雷达嵌设在前保险杠正面的四周，所述前保险杠正面的两侧均嵌设有红外测距传感器，所述安装台的顶部通过螺栓固定连接有增压气泵且增压气泵的出气口连通有五通接头，所述五通接头的前端连通有第一软管且第一软管的另一端连通有固定在前防撞梁上的总管架，所述总管架正面的四端均开设有高压充气口且高压充气口的内腔设置有柱形气囊，且安装槽的内腔卡接有吸能板，所述吸能板的背面固定连接有与柱形气囊配合使用的伸缩橡胶囊。
7.优选的，所述减震缓冲机构包括h型滑架，所述h型滑架滑动在加固架的内侧且h型滑架的后侧与汽车底盘固定连接，所述h型滑架底部的两侧均固定连接有减震筒，两组所述减震筒的顶端连通有与五通接头连通配合的第二软管，两组所述减震筒的侧端嵌设有压强传感器且减震筒的内腔滑动连接有活塞，两组所述活塞的正面固定连接有活塞杆且活塞杆的正面固定连接有与前防撞梁固定配合的吸能块，两组所述活塞杆的前端套设有与前防撞
梁和减震筒固定配合的减震弹簧，所述五通接头的顶端连通有泄压管。
8.优选的，所述增压气泵的四周均固定连接有加强铁，所述第一软管的内腔连通有第一电控阀。
9.优选的，所述高压充气口沿总管架呈阵列状分布，所述高压充气口靠近柱形气囊的正面设置有封堵膜，所述总管架的表面一体成型有加强筋。
10.优选的，两组所述第二软管的内腔连通有第二电控阀，所述泄压管的内腔连通有电动泄压阀。
11.优选的，所述前防撞梁正面的两侧均固定连接有吸能垫且吸能垫的正面开设有吸能孔。
12.优选的，所述前防撞梁的顶部焊接有防撞架，所述前保险杠的背面一体成型有加强角块。
13.一种汽车智能驾驶辅助系统用的自动防撞装置的使用方法，根据所述的一种汽车智能驾驶辅助系统用的自动防撞装置，包括如下步骤：
14.步骤一：在前方汽车或障碍物与本汽车前保险杠之间的距离超过汽车雷达和红外测距传感器预设范围值时，先由前保险杠上分布的汽车雷达和红外测距传感器第一时间作出感应检测，然后将信号指令发送至车载ecu上，车载ecu接收信号并将数据进行快速处理后，第一时间经过报警模块由汽车车载显示屏发出警示灯频闪警报，惊醒驾驶员作出正确避撞措施，同时车载ecu再控制增压气泵立即开启，且第一电控阀开启，电动泄压阀和两组第二电控阀关闭，则增压气泵快速产生的高压气体由五通接头向第一软管内供入，接着高压气体再经过总管架由阵列状分布的高压充气口对多个柱形气囊同步充气膨胀，随着高压气体的快速注入，则多个膨胀状态下的柱形气囊对应冲破多个封堵膜并带动伸缩橡胶囊向前伸缩凸起，向前伸缩凸起状态的伸缩橡胶囊也同步带动吸能板向前移动，即可对本汽车前保险杠前方的汽车或障碍物进行预先弹起防撞处理；
15.步骤二：若前方汽车或障碍物与本汽车前保险杠发生碰撞时，先由前防撞梁对前保险杠进行防撞处理，然后由直角架和加固架对前防撞梁进行加固防撞，同时本汽车前保险杠受到前方汽车或障碍物的撞击后，由于h型滑架后侧与汽车底盘固定连接，则冲击力迫使前保险杠和前防撞梁带动加固架在h型滑架表面滑动，再由减震筒提供固定支撑，则撞击的第一时间由车载ecu再控制增压气泵立即开启，且第一电控阀和两组第二电控阀开启，电动泄压阀关闭，同步骤一，向前伸缩凸起状态的伸缩橡胶囊也同步带动吸能板向前移动，且向前移动后的吸能板预先对前方汽车或障碍物进行缓冲处理，与此同时，增压气泵快速产生的高压气体由五通接头向两组第二软管内同步供入，使两组减震筒做功腔室内快速充满高压气体，同时再由两组压强传感器实时对两组减震筒做功腔室内的高压气体压强实时监测，在高压气体的作用下迫使两组活塞在两组减震筒内向前滑动，同时两组减震筒带动两组活塞杆和两组吸能块向前移动，并对撞击后产生后移冲击力的前防撞梁进行限位，防止受到撞击的前防撞梁继续后移，再由两组减震弹簧对两组活塞杆和前防撞梁之间提供弹性缓冲补偿，即可减弱前保险杠和前防撞梁撞击后的冲击势能；
16.步骤三：在前方汽车或障碍物与本汽车前保险杠碰撞停止后，此时车载ecu再控制增压气泵关闭，且第一电控阀和两组第二电控阀关闭，电动泄压阀开启，则多个膨胀状态下的柱形气囊和两组减震筒做功腔室内的高压气体对应由第一软管和两组第二软管经过五
通接头上的泄压管泄压排出，使多个柱形气囊和两组减震筒内的高压气体排空，避免多个柱形气囊和两组减震筒继续做功对前方汽车或障碍物与本汽车前保险杠之间造成二次意外撞击事故。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
18.1.本发明中，通过设置弹出防撞机构，由汽车雷达和红外测距传感器对汽车前方车辆或障碍物进行实时监测感应，再由增压气泵提供高压气源，由五通接头、第一软管、总管架、高压充气口、柱形气囊、伸缩橡胶囊和吸能板的配合，在前方汽车或障碍物与本汽车前保险杠之间的距离超过汽车雷达和红外测距传感器预设范围值时，采取有效自动防撞措施，避免出现严重交通事故，通过设置减震缓冲机构，由h型滑架、减震筒、第二软管、压强传感器、活塞、活塞杆、吸能块、减震弹簧和泄压管的配合，在前方汽车或障碍物与本汽车前保险杠发生碰撞时，立即采取削弱撞击势能措施，防止出现严重撞击事故，对车辆和驾驶员提供有效安全保障，也进一步提高车辆撞击时的整体安全性、精准性和果断性。
19.2.本发明中，通过加强铁，在车辆发生撞击时，对增压气泵四周进行有效抗冲击保护，避免撞击力对增压气泵造成损坏，减少车辆理赔损失，通过高压充气口沿总管架呈阵列状分布，对多个柱形气囊同步高压充气处理，同时也提高多个柱形气囊的均匀抗压能力，通过封堵膜，在柱形气囊未充气弹起时，对高压充气口进行密封保护，同时也防止柱形气囊受外界环境影响出现损坏，通过加强筋，加强总管架材质强度，提高总管架的整体抗压性能。
20.3.本发明中，通过吸能垫和吸能孔，对前防撞梁两侧位置受到的撞击力进行吸能削弱，减弱撞击力对前防撞梁的冲击破损效果，通过防撞架，对前防撞梁的上方进行抗压保护，降低撞击力对汽车发动机造成的破坏程度，通过加强角块，加强前保险杠材质的整体强度，提高前保险杠的抗撞击性能。
21.本发明通过设置弹出防撞机构，在前方汽车或障碍物与本汽车前保险杠之间的距离超过汽车雷达和红外测距传感器预设范围值时，采取有效自动防撞措施，避免出现严重交通事故，通过设置减震缓冲机构，在前方汽车或障碍物与本汽车前保险杠发生碰撞时，立即采取削弱撞击势能措施，防止出现严重撞击事故，对车辆和驾驶员提供有效安全保障，也进一步提高车辆撞击时的整体安全性、精准性和果断性。
附图说明
22.图1为本发明的结构示意图；
23.图2为本发明的结构分解示意图；
24.图3为本发明前防撞梁的结构后视图；
25.图4为本发明减震缓冲机构的结构俯视图；
26.图5为本发明总管架和高压充气口的结构主视图；
27.图6为本发明柱形气囊、伸缩橡胶囊和吸能板的结构开启示意图；
28.图7为本发明的系统框图。
29.图中：1、前保险杠；2、前防撞梁；3、安装台；4、弹出防撞机构；41、汽车雷达；42、红外测距传感器；43、增压气泵；44、五通接头；45、第一软管；46、总管架；47、高压充气口；48、柱形气囊；49、伸缩橡胶囊；410、吸能板；5、直角架；6、加固架；7、减震缓冲机构；71、h型滑架；72、减震筒；73、第二软管；74、压强传感器；75、活塞；76、活塞杆；77、吸能块；78、减震弹
簧；79、泄压管；8、封堵膜；9、吸能垫；10、防撞架。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
31.实施例1
32.请参阅图1-图7，本发明提供一种技术方案：一种汽车智能驾驶辅助系统用的自动防撞装置，包括前保险杠1，前保险杠1的背面通过螺栓固定连接有前防撞梁2，前防撞梁2的背面焊接有安装台3，前保险杠1正面的底部开设有安装槽，安装台3的顶部设置有与前保险杠1配合使用的弹出防撞机构4，通过设置弹出防撞机构4，由汽车雷达41和红外测距传感器42对汽车前方车辆或障碍物进行实时监测感应，再由增压气泵43提供高压气源，由五通接头44、第一软管45、总管架46、高压充气口47、柱形气囊48、伸缩橡胶囊49和吸能板410的配合，在前方汽车或障碍物与本汽车前保险杠1之间的距离超过汽车雷达41和红外测距传感器42预设范围值时，采取有效自动防撞措施，避免出现严重交通事故；
33.前防撞梁2背面的两侧均通过螺栓固定连接有直角架5，直角架5的内侧通过螺栓固定连接有加固架6，加固架6的内侧设置有与前保险杠1配合使用的减震缓冲机构7，通过设置减震缓冲机构7，由h型滑架71、减震筒72、第二软管73、压强传感器74、活塞75、活塞杆76、吸能块77、减震弹簧78和泄压管79的配合，在前方汽车或障碍物与本汽车前保险杠1发生碰撞时，立即采取削弱撞击势能措施，防止出现严重撞击事故，对车辆和驾驶员提供有效安全保障，也进一步提高车辆撞击时的整体安全性、精准性和果断性。
34.实施例2
35.请参阅图1-图7，本发明提供一种技术方案：一种汽车智能驾驶辅助系统用的自动防撞装置，包括前保险杠1，前保险杠1的背面一体成型有加强角块，加强前保险杠1材质的整体强度，提高前保险杠1的抗撞击性能，前保险杠1的背面通过螺栓固定连接有前防撞梁2，前防撞梁2正面的两侧均固定连接有吸能垫9且吸能垫9的正面开设有吸能孔，对前防撞梁2两侧位置受到的撞击力进行吸能削弱，减弱撞击力对前防撞梁2的冲击破损效果，前防撞梁2的顶部焊接有防撞架10，对前防撞梁2的上方进行抗压保护，降低撞击力对汽车发动机造成的破坏程度，前防撞梁2的背面焊接有安装台3，前保险杠1正面的底部开设有安装槽，安装台3的顶部设置有与前保险杠1配合使用的弹出防撞机构4，弹出防撞机构4包括汽车雷达41，汽车雷达41嵌设在前保险杠1正面的四周，前保险杠1正面的两侧均嵌设有红外测距传感器42，安装台3的顶部通过螺栓固定连接有增压气泵43且增压气泵43的出气口连通有五通接头44，增压气泵43的四周均固定连接有加强铁，在车辆发生撞击时，对增压气泵43四周进行有效抗冲击保护，避免撞击力对增压气泵43造成损坏，减少车辆理赔损失，五通接头44的前端连通有第一软管45且第一软管45的另一端连通有固定在前防撞梁2上的总管架46，第一软管45的内腔连通有第一电控阀，总管架46的表面一体成型有加强筋，加强总管架46材质强度，提高总管架46的整体抗压性能，总管架46正面的四端均开设有高压充气口47且高压充气口47的内腔设置有柱形气囊48，高压充气口47沿总管架46呈阵列状分布，对
多个柱形气囊48同步高压充气处理，同时也提高多个柱形气囊48的均匀抗压能力，高压充气口47靠近柱形气囊48的正面设置有封堵膜8，在柱形气囊48未充气弹起时，对高压充气口47进行密封保护，同时也防止柱形气囊48受外界环境影响出现损坏，且安装槽的内腔卡接有吸能板410，吸能板410的背面固定连接有与柱形气囊48配合使用的伸缩橡胶囊49，通过设置弹出防撞机构4，由汽车雷达41和红外测距传感器42对汽车前方车辆或障碍物进行实时监测感应，再由增压气泵43提供高压气源，由五通接头44、第一软管45、总管架46、高压充气口47、柱形气囊48、伸缩橡胶囊49和吸能板410的配合，在前方汽车或障碍物与本汽车前保险杠1之间的距离超过汽车雷达41和红外测距传感器42预设范围值时，采取有效自动防撞措施，避免出现严重交通事故；前防撞梁2背面的两侧均通过螺栓固定连接有直角架5，直角架5的内侧通过螺栓固定连接有加固架6，加固架6的内侧设置有与前保险杠1配合使用的减震缓冲机构7，减震缓冲机构7包括h型滑架71，h型滑架71滑动在加固架6的内侧且h型滑架71的后侧与汽车底盘固定连接，h型滑架71底部的两侧均固定连接有减震筒72，两组减震筒72的顶端连通有与五通接头44连通配合的第二软管73，两组第二软管73的内腔连通有第二电控阀，两组减震筒72的侧端嵌设有压强传感器74且减震筒72的内腔滑动连接有活塞75，两组活塞75的正面固定连接有活塞杆76且活塞杆76的正面固定连接有与前防撞梁2固定配合的吸能块77，两组活塞杆76的前端套设有与前防撞梁2和减震筒72固定配合的减震弹簧78，五通接头44的顶端连通有泄压管79，泄压管79的内腔连通有电动泄压阀，通过设置减震缓冲机构7，由h型滑架71、减震筒72、第二软管73、压强传感器74、活塞75、活塞杆76、吸能块77、减震弹簧78和泄压管79的配合，在前方汽车或障碍物与本汽车前保险杠1发生碰撞时，立即采取削弱撞击势能措施，防止出现严重撞击事故，对车辆和驾驶员提供有效安全保障，也进一步提高车辆撞击时的整体安全性、精准性和果断性；
36.一种汽车智能驾驶辅助系统用的自动防撞装置的使用方法，根据的一种汽车智能驾驶辅助系统用的自动防撞装置，包括如下步骤：
37.步骤一：在前方汽车或障碍物与本汽车前保险杠1之间的距离超过汽车雷达41和红外测距传感器42预设范围值时，先由前保险杠1上分布的汽车雷达41和红外测距传感器42第一时间作出感应检测，然后将信号指令发送至车载ecu上，车载ecu接收信号并将数据进行快速处理后，第一时间经过报警模块由汽车车载显示屏发出警示灯频闪警报，惊醒驾驶员作出正确避撞措施，同时车载ecu再控制增压气泵43立即开启，且第一电控阀开启，电动泄压阀和两组第二电控阀关闭，则增压气泵43快速产生的高压气体由五通接头44向第一软管45内供入，接着高压气体再经过总管架46由阵列状分布的高压充气口47对多个柱形气囊48同步充气膨胀，随着高压气体的快速注入，则多个膨胀状态下的柱形气囊48对应冲破多个封堵膜8并带动伸缩橡胶囊49向前伸缩凸起，向前伸缩凸起状态的伸缩橡胶囊49也同步带动吸能板410向前移动，即可对本汽车前保险杠1前方的汽车或障碍物进行预先弹起防撞处理；
38.步骤二：若前方汽车或障碍物与本汽车前保险杠1发生碰撞时，先由前防撞梁2对前保险杠1进行防撞处理，然后由直角架5和加固架6对前防撞梁2进行加固防撞，同时本汽车前保险杠1受到前方汽车或障碍物的撞击后，由于h型滑架71后侧与汽车底盘固定连接，则冲击力迫使前保险杠1和前防撞梁2带动加固架6在h型滑架71表面滑动，再由减震筒72提供固定支撑，则撞击的第一时间由车载ecu再控制增压气泵43立即开启，且第一电控阀和两
组第二电控阀开启，电动泄压阀关闭，同步骤一，向前伸缩凸起状态的伸缩橡胶囊49也同步带动吸能板410向前移动，且向前移动后的吸能板410预先对前方汽车或障碍物进行缓冲处理，与此同时，增压气泵43快速产生的高压气体由五通接头44向两组第二软管73内同步供入，使两组减震筒72做功腔室内快速充满高压气体，同时再由两组压强传感器74实时对两组减震筒72做功腔室内的高压气体压强实时监测，在高压气体的作用下迫使两组活塞75在两组减震筒72内向前滑动，同时两组减震筒72带动两组活塞杆76和两组吸能块77向前移动，并对撞击后产生后移冲击力的前防撞梁2进行限位，防止受到撞击的前防撞梁2继续后移，再由两组减震弹簧78对两组活塞杆76和前防撞梁2之间提供弹性缓冲补偿，即可减弱前保险杠1和前防撞梁2撞击后的冲击势能；
39.步骤三：在前方汽车或障碍物与本汽车前保险杠1碰撞停止后，此时车载ecu再控制增压气泵43关闭，且第一电控阀和两组第二电控阀关闭，电动泄压阀开启，则多个膨胀状态下的柱形气囊48和两组减震筒72做功腔室内的高压气体对应由第一软管45和两组第二软管73经过五通接头44上的泄压管79泄压排出，使多个柱形气囊48和两组减震筒72内的高压气体排空，避免多个柱形气囊48和两组减震筒72继续做功对前方汽车或障碍物与本汽车前保险杠1之间造成二次意外撞击事故。
40.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。