汽车减速伞制动设备及制动方法技术

本发明专利技术提供了一种车辆减速伞制动设备及其制动方法，涉及车辆制动领域，减速伞制动设备包括减速伞、气体发生器、伞枪、收绳器，伞枪为筒状，减速伞压缩成伞包，并将气体发生器包裹其中，伞枪内安装有用于将伞包弹出的弹簧装置，并通过电控单元控制伞枪和弹簧装置的启动；收绳器设置在伞枪底部通过绳索与减速伞连接；车辆还包括：行车制动系统，安装在车辆前端的车距传感器。在行车制动功能受限无法避免车辆碰撞的发生时本发明专利技术提供附近的制动力来减少车辆碰撞的可能。少车辆碰撞的可能。少车辆碰撞的可能。

【技术实现步骤摘要】
汽车减速伞制动设备及制动方法


[0001]本专利技术涉及车辆制动领域，尤其涉及汽车减速伞制动设备及制动方法。

技术介绍

[0002]现有的美国高速公路安全管理局NTHSA调查结果指出，驾驶员操作失误导致的道路交通事故约占总数的90％，而车辆故障导致的仅占3％。这种情况在追尾碰撞中尤为明显，在追尾碰撞中驾驶员没有采取制动的情况约占31％；驾驶员采取制动、但制动力不足的情况约占49％；驾驶员全力制动、但是制动作用过晚约占20％。这些情况的发生是由于驾驶员没有意识到存在碰撞危险或者驾驶员来不及对即将发生的追尾碰撞进行反应，在某种程度上是因为制动速度限制了当前最高车速，当有较高的制动速度和现有的被动安全装置可以保证驾驶员的生命安全。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种车辆减速伞制动设备及其适应其弹出逻辑和结构的制动方法，提高车辆在高速公路上的制动能力。
[0004]为解决上述问题，本专利技术的一个方面提供了一种车辆减速伞制动设备，包括减速伞、气体发生器、伞枪、收绳器，伞枪为筒状，减速伞压缩成伞包，并将气体发生器包裹其中，伞枪内安装有用于将伞包弹出的弹簧装置，并通过电控单元控制伞枪和弹簧装置的启动；收绳器设置在伞枪底部通过绳索与减速伞连接；车辆还包括：行车制动系统，安装在车辆前端的车距传感器。
[0005]包括减速伞、气体发生器、伞枪、收绳器，伞枪为筒状，减速伞压缩成伞包，并将气体发生器包裹其中，伞枪内安装有用于将伞包弹出的弹簧装置，并通过电控单元控制伞枪和弹簧装置的启动；收绳器设置在伞枪底部通过绳索与减速伞连接；车辆还包括：行车制动系统，安装在车辆前端的车距传感器。其中弹簧装置可以为常用的电控卡扣弹簧装置，将弹簧压缩后通过电控卡扣固定，在需要弹簧提供弹力时通过电控单元将卡扣打开，弹簧恢复原形并提供弹力。本专利技术实施例中的电控单元通过车载电脑控制，在判断行车制动能力受限无法避免碰撞是启动减速伞制动设备。其中车距传感器可以为毫米波雷达、激光雷达、单目/双目摄像头等传感器。其中气体发生器可以为压缩气瓶，通过电控单元可以将其插销拔出，气体发生器设置在伞包中，在伞包喷出伞枪后对伞包进行充气使伞包快速展开。
[0006]本专利技术的另一个方面提供了一种车辆减速伞制动设备的制动方法，方法包括以下步骤：
[0007]读入代表对车辆的减速请求的用于行车制动系统的减速信号和代表行车制动系统的功能能力的功能信号，以及代表对车辆的运行情况的判定信号。
[0008]如果功能信号和判定信号表明行车制动系统的功能能力不受限，并且需要进行制动，则加强或补充减速信号；
[0009]如果功能信号和判定信号表明行车制动系统的至少受限的功能能力，需要进行制
动，则为减速伞制动设备提供操作信号。更进一步的技术方案是，减速信号为制动踏板信号。制动踏板信号能够提供驾驶人是否有制动意愿，减少误判的可能。
[0010]更进一步的技术方案是，功能信号包括：车距传感器测量的本车与前车相对距离S；本车车速V；相对车速ΔV；录入的本车最大制动力a；通过公式S1＝1/2aV2来计算此刻车辆紧急制动距离S1；相对车速ΔV为前车速度减本车速度。通过比较S与S1来判断行车制动系统的功能能力是否受限。
[0011]更进一步的技术方案是，判定信号包括：本车车速V；节气门开度；相对距离S。
[0012]更进一步的技术方案是，方法(300)，包括以下步骤：
[0013]B1：判断车辆是否需要进行制动，当本车车速V大于等于80km/h、节气门开度小于30％且相对车速ΔV小于0时进入步骤B2，否则结束。
[0014]B2：判断行车制动系统功能能力是否受限，当相对距离S小于60米且大于紧急制动距离S1时，发出预警信号。
[0015]B3：当相对距离S小于紧急制动距离S1时，则为发动机系统和行车制动系统提供预制动信号；若采集到减速信号则为减速伞制动设备提供操作信号。
[0016]B4：当相对距离S小于1/2的紧急制动距离B1时，则为减速伞制动设备提供操作信号，并补充减速信号。当判定信号中本车车速V大于等于 80km/h时，有可能需要启动减速伞制动设备进行辅助制动，当本车车速V 小于80km/h时无需启动减速伞制动设备；当节气门开度大于等于30％时，判断驾驶人有超车意图，不启动减速伞制动设备。只有在本车车速达到 80km/h并且节气门开度小于30％时才有启动减速伞制动设备的需要。而在相对车速ΔV小于0时本车车速大于前车车速，本车有可能会追尾前车但还无法确定其风险程度，因此进入到步骤B2进行判断。本车车速达到 80km/h的时候预启动行车制动系统，空气阻力占汽车行驶阻力的一半，所以在高速条件下的设置减速伞可以起到效果，通过普通刹车加上被动安全装置可以保证驾驶员安全。
[0017]在满足步骤B1中的条件时，且当本车与前车的相对距离小于60米，属于《交通法》规定的高速跟车的危险距离，因此发出预警信号对驾驶人进行提醒，其中紧急制动距离S1为车辆全力制动的距离，一般车速在100 码时为37米左右小于《交通法》规定的高速跟车的危险距离规定的60米。
[0018]在相对距离S继续缩短，小于紧急制动距离S1时极有可能发生碰撞，为发动机系统和行车制动系统提供预制动信号，对行车制动系统的预启动，减少制动反应时间。在采集到制动踏板的减速信号后就同时为减速伞制动设备提供操作信号。减速信号使行车制动系统快速反应进行制动。
[0019]当驾驶人员因为一些原因在相对距离S小于紧急制动距离S1时还为做出反应，导致相对距离S小于1/2的紧急制动距离S1，这时判断车辆即将发生碰撞，直接为减速伞制动设备提供操作信号，打开减速伞制动设备，并补充所述减速信号控制行车制动设备进行制动，防止因为无制动操作而产生的车祸。更进一步的技术方案是，步骤B2中预警信号为对驾驶员的声音图像提醒。
[0020]更进一步的技术方案是，步骤B3中预制动信号包括降低发动机输出功率以及使行车制动系统的制动液填充的信号。
[0021]本专利技术的原理阐述：本专利技术通过减速伞制动设备作为附加的制动装置来弥补现有
的行车制动的制动能力的不足。通过采集功能信号以及判定信号来判断车辆实时情况以及行车制动系统的功能能力是否受限，通过采集功能信号以及判定信号来判断车辆实时情况，在一般情况下辅助驾驶员制动和在紧急条件下的自动制动。当行车制动系统的功能能力受限无法避免车辆发生碰撞时为减速伞制动设备提供操作信号。操作信号通过控制电控单元来控制伞枪和弹簧装置的启动，将减速伞从伞枪中弹射出去，并在惯性和气体发生器的作用下将伞包打开，使减速伞展开，通过空气阻力来增加车辆的制动能力。
[0022]本专利技术的上述技术方案具有如下有益的技术效果：为现有的行车制动装置提供了附加的制动力；提供了判断车辆是否碰撞的判断方式，在减速信号缺失或较弱时也能完成制动；为车辆及人员提供了安全保障。辅助驾驶员制动和自动减速伞制动，通过对碰撞时间顺序下的和位置分析对不同情况对车辆进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆(100)减速伞制动设备(200)，其特征在于，包括减速伞(201)、气体发生器(202)、伞枪(203)、收绳器(204)，所述伞枪(203)为筒状，所述减速伞(201)压缩成伞包，并将所述气体发生器(202)包裹其中，所述伞枪(203)内安装有用于将所述伞包弹出的弹簧装置(205)，并通过电控单元(206)控制所述伞枪(203)和所述弹簧装置(205)的启动；所述收绳器(204)设置在所述伞枪(203)底部通过绳索与所述减速伞(201)连接；所述车辆(100)还包括：行车制动系统，安装在车辆(100)前端的车距传感器。2.根据权利要求1所述的车辆(100)减速伞制动设备(200)的制动方法(300)，其特征在于，所述方法包括以下步骤：读入(301)代表对所述车辆(100)的减速请求的用于所述行车制动系统的减速信号(401)和代表所述行车制动系统的功能能力的功能信号(402)，以及代表对所述车辆(100)的运行情况的判定信号(403)；如果所述功能信号(402)和所述判定信号(403)表明所述行车制动系统的功能能力不受限，并且需要进行制动，则加强或补充所述减速信号(401)；如果所述功能信号(402)和所述判定信号(403)表明所述行车制动系统的至少受限的功能能力，需要进行制动，则为所述减速伞制动设备(200)提供(302)操作信号(404)。3.根据权利要求2所述的方法(300)，其特征在于，所述减速信号(401)为制动踏板信号。4.根据权利要求3所述的方法(30...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜壁刚，何超，李加强，王艳艳，
申请(专利权)人：西南林业大学，
类型：发明
国别省市：