汽车仿生避撞系统的制作方法

本发明属于一种汽车避撞技术，是一种紧急刹车也不能避免碰撞时能控制汽车走弧线绕过障碍物停车的仿生避撞系统。

背景技术：

汽车碰撞多是在短距离突然出现障碍物刹车距离太短的情况下发生，在被动安全方面，人们使用安全带和安全气囊，在发生碰撞时减轻了对乘员的伤害程度，但它们很有局限性，不能保护骑车人和行人。如果是平头车，发生碰撞时驾驶室直接被挤压变形，即使有安全气囊也起不了保护作用，如果小轿车追尾大货车，由于车辆的高度差，也完全失去作用，而且安全气囊弹出时对人也造成伤害。

在主动安全方面，目前使用的其中一种是（ACC）自适应巡航系统，用以控制和前车保持安全距离以防追尾事故。但多数碰撞事故出现在十字路口、转弯路段或突然出现的行人，自适应巡航系统不能满足短距离出现障碍物避免碰撞的要求。另一种是具有自动报警、自动减速、自动刹车功能的防撞系统，旨在解决高速公路疲劳驾驶的问题。要通过自动报警、自动减速、自动刹车这些程序防止碰撞，传感器的探测距离就必须达到百米以上，在稍急的转弯路段就会探测到邻车道的车辆或弯道外的物体，进入隧道更不可避免地会探测到墙体产生误动作，而对于近距离突然横向出现的人、车却不能避免碰撞。

技术实现要素：

为了解决汽车碰撞问题，本发明提供一种汽车仿生避撞系统，在短距离突然出现障碍物紧急刹车也不能避免碰撞的情况下，自动控制汽车仿照生物的避障方式绕过障碍物停车。

本发明采用的技术方案是：

系统中设置一个在紧急刹车时接通电源的装置。将刹车臂适当位置处断开重新铰接，断开的刹车臂靠刹车踏板的一端固定一块槽铁，刹车臂的另一端与槽铁铰接，槽铁上有一块开有缺口的翻边。刹车臂上还设置一个开关，开关的拨杆伸入槽铁翻边的缺口内。刹车臂的上方固连弹簧架，弹簧架之间设置弹簧，弹簧的一端连接调节螺母。在非紧急刹车的踩踏力度下弹簧不拉伸，保持刹车踏板的原有行程传递刹车力度，开关处于断开状态。而当紧急刹车时，由于力度显著增大，弹簧被拉伸，刹车踏板的下降略大于原有行程，以槽铁轴为支点，铰接于刹车臂一端的槽铁向上移动一定的行程将开关拨杆往上拨，开关接通。与此同时，槽铁的下方卡住了刹车臂下方，继续传递刹车力度。

系统中控制汽车自动转向避让障碍物并自动返回的转向控制部分，由信号采集、转向控制、执行机构组成。将两组传感器分装于汽车前保险杠的两侧，以识别障碍物的方位，由转向控制器控制电机的正反转，传动方向盘往空间较大的一侧避让，避开后迅速返回。如果是汽车左侧将发生碰撞，左传感器接收到反射信号时，左继电器动作，接通A电磁铁和D电磁铁的电源，A电磁铁吸引前拨叉拨动换向开关接通电机的电源，传动方向盘控制汽车往右避。而D电磁铁则吸引后拨叉将连接B电磁铁的左特种开关控制在等待接通状态。当左传感器随着汽车的转向偏离障碍物时信号中断，A电磁铁和D电磁铁同时失电，左特种开关依靠开关内部弹簧的作用力瞬间接通B电磁铁的电源，吸引前拨叉拨转换向开关，使电机反转，传动方向盘控制汽车返回。当汽车返回时，如果左传感器再次检测到障碍物，则电机再次换向运转，控制汽车再次避让，直至停车。

如果是汽车右侧将发生碰撞，则往左侧避让后自动返回，控制程序与左侧避撞方向相反，原理相同，由此达到避免碰撞的目的。停车后松开刹车踏板，功能自动解除。

本发明的有益效果是：可避免由于刹车距离太短造成的碰撞事故，保证生命财产的安全。

附图说明

图1是紧急刹车接通电源装置的构造图

图2是图1的A－A视图

图3是转向控制部分的电路图

图中：1.弹簧、2.调节螺母、3.弹簧架、4.刹车踏板、5.刹车臂、6.槽铁、7.槽铁轴、8.开关拨杆、9.开关座、10.开关、11.电机、12.方向盘、13.换向开关、14.右继电器、15.右传感器、16.前拨叉轴、17.前拨叉、18.B电磁铁、19.右特种开关、20.后拨叉、21.D电磁铁、22.后拨叉轴、23.C电磁铁、24.左特种开关、25.A电磁铁、26.左传感器、27.左继电器 。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明

在图1所示的第一个实施例中，将刹车臂（5）适当位置处断开，用槽铁（6）铰接。槽铁（6）的一端固接于刹车臂（5）靠刹车踏板（4）的一端，槽铁（6）的另一端用槽铁轴（7）铰接于刹车臂（5）的另一端，槽铁（6）的底部与刹车臂（5）的下方留有一定间隙。槽铁（6）上有一块开有缺口的翻边 。开关（10）固定于开关座（9），开关座（9）固定于刹车臂（5），开关拨杆（8）嵌入槽铁（6）翻边的缺口内。在刹车臂（5）上方的适当位置固接两个弹簧架（3），弹簧（1）挂接于弹簧架（3）之间，由调节螺母（2）调节弹簧（1）的拉力，在平时减速或停车的踩踏力度下弹簧（1）不被拉伸，刹车踏板（4）行程不变，此时的开关（10）处于断开状态。

当司机遇险出于本能紧急刹车时，力度显著增大，弹簧（1）被拉伸，刹车踏板（4）行程增大，以槽铁轴（7）为支点，槽铁（6）连接开关拨杆（8）的一端上升，开关拨杆（8）往上拨，开关（10）电源接通。与此同时，槽铁（6）的底部上升至刹车臂（5）的底部顶住，继续传递刹车力度。

在图3所示的第二个实施例中，将左传感器（26）和右传感器（15）分装于汽车前保险杠的两侧，以各自能检测到障碍物的角度判断障碍物方位。左传感器（26）连接左继电器（27）、A电磁铁（25）、D电磁铁（21）。右传感器（15）连接右继电器（14）、B电磁铁（18）、C电磁铁（23）。前拨叉（17）安装于A电磁铁（25）与B电磁铁（18）之间；前拨叉（17）的分叉端伸入换向开关（13），无分叉端伸入左特种开关（24）和右特种开关（19）的拨杆之间；后拨叉（20）的分叉端伸向左特种开关（24）和右特种开关（19）的外侧；换向开关（13）与电机（11）和方向盘（12）连接。

以汽车左侧将发生碰撞为例，当司机遇险出于本能紧急刹车时，开关（10）接通。在本车接近到离障碍物十米或已在十米以内时，左传感器（26）接收到反射信号输出电压，左继电器（27）动作，接通A电磁铁（25）和D电磁铁（21）的电源，前拨叉（17）被A电磁铁（25）吸引，以前拨叉轴（16）为支点，前拨叉（17）分叉端拨动接通换向开关（13），电机（11）得电驱动方向盘（12）右转。与此同时，前拨叉（17）的无分叉端拨动左特种开关（24）的拨杆，而同时得电的D电磁铁（21）则吸引安装在后拨叉轴（22）上的后拨叉（20），将左特种开关（24）的拨杆控制在预备接通电源的状态。当左传感器（26）随着本车的转向偏离障碍物时，信号中断，左继电器（27）释放，A电磁铁（25）和D电磁铁（21）失电。与此同时，预备接通电源的左特种开关（24）依靠开关内部弹簧的作用力瞬间接通B电磁铁（18）和C电磁铁（23）的电源，前拨叉（17）被B电磁铁（18）吸引，其分叉端拨转换向开关（13），电机（11）驱动方向盘（12）左转，使本车偏离障碍物后迅速返回，以保证在路面停车，并使转向避让时产生的离心力互相抵消。前拨叉（17）的无分叉端则拨动右特种开关（19）的拨杆，而同时得电的C电磁铁（23）则吸引后拨叉（20），将右特种开关（19）的拨杆控制在预备接通电源的状态。

如果障碍物是一辆十几米长的大卡车，在本车返回时若尚未停车有可能还会撞上的情况下，左传感器（26）将再次检测到障碍物，左继电器（27）再次接通A电磁铁（25）和D电磁铁（21）的电源，后拨叉（20）被D电磁铁（21）吸引，产生微小的行程即拨断左特种开关（24），使B电磁铁（18）和C电磁铁（23）失电，并同时释放预备接通的右特种开关（19），由开关内部弹簧的作用力瞬间接通A电磁铁（25）和D电磁铁（21）的电源。此时的A电磁铁（25）和D电磁铁（21）的电源由左继电器（27）和右特种开关（19）两路接通，A电磁铁（25）再次吸引前拨叉（17）拨动换向开关（13），由电机（11）驱动方向盘（12）再次右转，避开障碍物直至停车。

以上是本车左侧将与障碍物发生碰撞控制避让的过程，如果是本车右侧将要发生碰撞，则避让相反，原理相同。如果是十字路口出现横向的障碍车，由于障碍车横向面积较大，左传感器（26）和右传感器（15）有可能同时检测到障碍物的情况下，A电磁铁（25）、B电磁铁（18）、C电磁铁（23）、D电磁铁（21）同时得电，前拨叉（17）将被A电磁铁（25）和B电磁铁（18）其中一侧吸引拨通换向开关（13），本车即往其中一侧避让，偏离障碍后自动返回。

停车后松开刹车踏板（4），弹簧（1）复位，开关拨杆（8）往下拨，开关（10）断开电源，恢复正常操作。