一种车辆倒车防碰自动刹车装置的研制

【前言】一种车辆倒车防碰自动刹车装置的研制由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。装置以中央处理器(简称CPU)为核心,超声波发射与接收器安装在车辆尾部。当车辆倒车时通过倒车检测电路,CPU检测倒车信号,并启动处理程序。首先CPU给出发射超声波信号至驱动电路,驱动电路驱动超声波发射器发射超声波,超声波遇有障碍物时发生反射,反射回的超声波经信号放...

1、背　景

车辆在倒车时,因司机视线不良、操作失误和周围环境所限,所引发的大量安全事故屡见不鲜,有的事故甚至触目惊心。据统计,中国人保在车辆保险赔偿中由于倒车引发的事故赔偿额占总数的15%-20%。虽然目前社会市场上已有多种倒车防碰装置,但均因其在设计理念、开发思路以及综合研制能力方面存在的不足,没有能从根本上杜绝倒车防碰问题。

倒车雷达是汽车泊车安全辅助装置,能以声音或者更为直观的显示告知驾驶员周围障碍物的情况。一定程度上解除了驾驶员泊车和起动车辆时前后左右探视所引起的困扰,并帮助驾驶员扫除了视野死角和视线模糊的缺陷。但普通的倒车雷达主要运用到小型车辆和轿车上,且必须依赖驾驶员的人为反应,很难完全避免车辆的磕碰。

大型车辆倒车时主要依赖驾驶员的判断和通过后视镜观察,因车辆较长不易掌握或恶劣天气和夜间行车停车等因素的影响,造成倒车发生的事故极为常见。大型车辆目前基本上都采用气路制动系统,本装置在原有倒车防碰雷达的基础上,增加了一种在车辆倒车到一设定的安垒距离时自动启动气路刹车制动,以减少驾驶员后视线不清和来不及反应等人为因素的影响,有效避免碰撞事故的发生。且自动刹车制动装置未改变车辆的主车制动功能,不会影响整车安全性,结构与安装简捷。

2、工作愿理:

装置以中央处理器(简称CPU)为核心,超声波发射与接收器安装在车辆尾部。当车辆倒车时通过倒车检测电路,CPU检测倒车信号,并启动处理程序。首先CPU给出发射超声波信号至驱动电路,驱动电路驱动超声波发射器发射超声波,超声波遇有障碍物时发生反射,反射回的超声波经信号放大电路放大后,CPU记录超声波发射与返回的时间间隔,依据超声波在空气中的传播速度,计算障碍物与车辆尾部的距离。此距离由CPU送至数码显示,并将此距离与设定的几个值进行比较,当此距离小于其中最大值时CPU输出一定频率的信号至报警电路并报警,提醒驾驶员注意刹车,随着此距离的减小,CPU输出信号的额率逐渐增大,报警声越来越急促,当此距离到达设定的最小安垒距离时,CPU启动控制驱动电路,并使驻车制动阀动作,使车辆自动刹车。

辅助电路包括电源电路、手动取消制动设定等。

2.2　刹车制动装置

本套装置利用车辆本身已有的辅助刹车装置(驻车制动刹车装置),在驻车制动操纵阀和驻车制动继动阀之间仅需加装一套两位两通电磁阀,随着驱动电路发出的电信号切断或闭合气路,控制继动阀的开或闭,进而控制刹车分泵,完成车辆自动制动功能。见下图:

3、实际安装和溯试

3.1　探头安装位置的确定

一般重型卡车车身宽达2.4米,长度10米以上,司机在倒车时对车辆正后方的情况很难完全掌握,特别当车上装有大型货物时,由于对司机倒车镜视角有遮挡,极易发生因观察不细致而导致的碰撞事故。为此,我们对重型卡车后视盲医进行分析,考虑到探头发射角在±450左右,为有效测量障碍物,我们确定在车厢尾部后挡板靠下部位安装4个探头,间距70cm,左右离车厢外侧各10cm,因探头位置离地面高度1.4m,为有效探测地面矮墩及位置较低障碍物,探头安装角度向下偏150。

3.2　倒车制动惯性距离测量

我们对重型卡车在不同载货状态下的倒车制动惯性距离进行了测量,见下:

载荷状态:重载,惯性距离(m):0.7,载荷状态:空载,惯性距离(m):0.5

从倒车制动实测的惯性距离,考虑到实际在倒车时的速度一般在10Km/h以下,电磁阀接收到距离信号的反应时间仅为8ms左右,因此,由于司机的反应时间对距离的影响在此可以忽略不计,制动惯性距离将适当减小,设计启动电磁阀距离为0.8米,满足安全制动距离的要求。

3.3　试验效果

在样机装车联调过程中,出现探头误报警的情况,技术人员对探头位置重新调整后,该问题得以解决。

经试验,样机可以告知驾驶员车辆后部障碍物的情况,解除了驾驶员倒车时不能后视所引起的困扰,帮助驾驶员扫除了车辆后部视野死角的缺陷。并且在驾驶员不干预的情况下,样机可以在特定安全距离自动刹车。

目前,该装置已经达到如下使用效果:

(1)超声波测距距离预期值0.2-2.5米,实测值为0-2.5米;

(2)超声波测距精度预期值小于O.1米,实测值为0.05米;

(3)倒车制动惯性预测距离精度预期值小于0,2米,实测值为0,15米}

(4)电磁阀反应时间小于0,2秒,反应距离预期值小于0.8米,实测值为0.7米。

主要技术指标都能达到设计要求。

4、小　结

目前,该装置已经研制开发完成,并在半挂车、重型载货汽车和客车上进行了产品的试安装,试验效果较佳,本装置的优点是集倒车雷达功能与自动启动制动功能一体,通过自动启动电磁阀断气,不影响主车制动功能。

目前,公路交通部门正在积极推广“汽车黑匣子”、GPS等先进的车辆管理技术,笔者认为,具备自动启动制动功能的倒车雷达未改变车辆的主车制动功能。不会影响整车安全性,且结构与安装简捷,是减少大型车辆倒车事故值得推广的一项新技术。