專利名稱：智能型汽車高位制動(dòng)燈控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種對(duì)汽車高位制動(dòng)燈進(jìn)行智能化控制的控制器，具體地說(shuō)，本實(shí)用新型對(duì)安裝在汽車尾部的高位制動(dòng)燈進(jìn)行控制后，不僅使其具有剎車制動(dòng)顯示功能，而且，還具有汽車減速顯示功能，可有效地避免汽車追尾事故的發(fā)生。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著汽車擁有量的增加、車速的提高，交通事故呈直線上升。其中，汽車追尾事故尤為突出。特別是在高速公路上，一旦發(fā)生汽車追尾事故多數(shù)是車毀人亡，有時(shí)甚至發(fā)生幾輛車乃至十幾輛車連環(huán)追尾碰撞的惡性交通事故，損失慘重。隨著科技的進(jìn)步，人們逐漸意識(shí)到完全杜絕交通事故是不可能的，但是，主動(dòng)減少、預(yù)防交通事故、避免人員傷害是可能的。據(jù)調(diào)查，對(duì)于90％以上的交通事故來(lái)說(shuō)，如果駕駛員能提前一秒鐘采取應(yīng)急措施，交通事故(車禍)是可以避免的。通過(guò)分析追尾碰撞事故原因，我們也發(fā)現(xiàn)其主要原因是后面的車輛與前面的車輛距離過(guò)近，后面的車輛來(lái)不及采取應(yīng)急措施。在事故調(diào)查中，追尾車司機(jī)有一句共同的話“……我立刻踩剎車，但來(lái)不及了”?！皝?lái)不及”就是說(shuō)采取緊急制動(dòng)的時(shí)間不夠。當(dāng)前面車司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方路面出現(xiàn)情況或障礙物時(shí)，會(huì)減速或滑行，但是，后面車司機(jī)往往不知道前面出現(xiàn)情況，以及前面車已減速，仍然保持原來(lái)的速度，導(dǎo)致無(wú)意識(shí)中縮短了兩車之間的距離，隨著兩車距離的減少，當(dāng)后面車司機(jī)意識(shí)到前面可能發(fā)現(xiàn)情況，再采取措施已經(jīng)來(lái)不及了，車已經(jīng)撞到了前面車的車尾。
在我國(guó)汽車發(fā)展初期，國(guó)家就將反應(yīng)汽車剎車制動(dòng)情況的制動(dòng)尾燈列為汽車法定必備裝置，即在汽車的尾部左右兩側(cè)各安裝一個(gè)反應(yīng)汽車剎車制動(dòng)的顯示燈。在汽車發(fā)展初期，由于公路上汽車數(shù)量少、車速低，車與車之間的距離較大，后面車司機(jī)看到前面車剎車制動(dòng)后，有足夠時(shí)間采取相應(yīng)措施，所以，當(dāng)時(shí)制動(dòng)尾燈確實(shí)起到了非常大的作用，挽救了千百萬(wàn)人的生命，并且延用至今。但是，隨著汽車擁有量的成倍增長(zhǎng)，車速的顯著提高，車與車之間距離的縮小，仍延用兩個(gè)制動(dòng)尾燈示意車速信息，信息量已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。
近年來(lái)，有些車型在汽車尾部后窗玻璃上，又加裝了高位制動(dòng)燈，它與左右剎車制動(dòng)燈并聯(lián)。當(dāng)駕駛員剎車制動(dòng)時(shí)，高位制動(dòng)燈與左右剎車制動(dòng)燈同時(shí)點(diǎn)亮。雖然，高位制動(dòng)燈安裝在后窗玻璃較高的位置，可以比較醒目地提示后面司機(jī)本車已采取剎車制動(dòng)，但是，它和左右制動(dòng)燈一樣反應(yīng)的信息量還是非常有限的。有時(shí)，由于車與車之間的距離過(guò)近，當(dāng)后車司機(jī)看到高位制動(dòng)燈點(diǎn)亮?xí)r再采取措施，時(shí)間還是已經(jīng)來(lái)不及了，造成追尾事故，所以說(shuō)，高位制動(dòng)燈反應(yīng)的信息量還是非常有限，并沒(méi)有從根本上解決造成汽車追尾事故發(fā)生的原因。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述原因，本實(shí)用新型的目的是提供一種智能型的汽車高位制動(dòng)燈控制器，該智能型汽車高位制動(dòng)燈控制器與高位制動(dòng)燈結(jié)合，不僅可以使高位制動(dòng)燈具有剎車制動(dòng)顯示功能，而且，還具有汽車減速顯示功能，即在前車司機(jī)減速行駛的同時(shí)，提醒后面車司機(jī)注意及時(shí)采取相應(yīng)措施，保持兩車距離，避免追尾碰撞事故的發(fā)生。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案一種智能型汽車高位制動(dòng)燈控制器，它包括微處理器芯片、輸出開(kāi)關(guān)電路和電源電路；微處理器芯片的信號(hào)輸入端與車速傳感器或輪速傳感器的信號(hào)輸出端相連，微處理器芯片的控制信號(hào)輸出端通過(guò)輸出開(kāi)關(guān)電路與汽車高位制動(dòng)燈相連，控制其點(diǎn)亮或熄滅；所述微處理器芯片為本實(shí)用新型的核心部件，它每隔一定采樣周期讀取車速傳感器或輪速傳感器輸出的反應(yīng)車速的頻率信號(hào)，并與前一次采樣的反應(yīng)車速的頻率信號(hào)比較、分析、判斷，輸出控制信號(hào)，點(diǎn)亮或熄滅高位制動(dòng)燈。
當(dāng)車速傳感器或輪速傳感器輸出的是正弦波信號(hào)時(shí)，該智能型汽車高位制動(dòng)燈控制器還包括一波形整理電路，該波形整理電路的信號(hào)輸入端與汽車車速檢測(cè)傳感器的信號(hào)輸出端相連，波形整理電路的信號(hào)輸出端與微處理器芯片的信號(hào)輸入端相連。
所述波形整理電路為一典型的施密特觸發(fā)器電路，它由反相器、電阻構(gòu)成，其信號(hào)輸入端與所述車速傳感器或輪速傳感器的信號(hào)輸出端相連，對(duì)車速傳感器或輪速傳感器輸出的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行波形整理，所述波形整理電路的信號(hào)輸出端與所述微處理器芯片的信號(hào)輸入端相連。
在本實(shí)用新型中，所述微處理器的采樣周期為300毫秒。
在本實(shí)用新型的具體實(shí)施例中，所述輸出開(kāi)關(guān)電路可以是有觸點(diǎn)式輸出開(kāi)關(guān)電路；還可以是無(wú)觸點(diǎn)式輸出開(kāi)關(guān)電路。
本實(shí)用新型的核心部件是微處理器芯片，它每隔一定的采樣周期就讀取一次車速檢測(cè)傳感器輸出的反應(yīng)車速的頻率信號(hào)，并與前次采樣的頻率信號(hào)進(jìn)行比較，如果汽車車速減慢，微處理器就輸出控制信號(hào)，點(diǎn)亮高位制動(dòng)燈，提醒后車司機(jī)本車已減速，需采取相應(yīng)措施，保持兩車的安全距離。又由于本實(shí)用新型并沒(méi)有改變高位制動(dòng)燈原有功能和電路連接關(guān)系，所以，當(dāng)駕駛員采取剎車制動(dòng)措施時(shí)，高位制動(dòng)燈仍和左右剎車制動(dòng)燈一起點(diǎn)亮，表示剎車制動(dòng)狀態(tài)。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、反應(yīng)速度快、可靠性高。2、最重要的是本實(shí)用新型可以有效地避免汽車追尾碰撞，在跟車行駛時(shí)，可以使后車司機(jī)在第一時(shí)間得知前車減速行駛信息，減小司機(jī)疲勞。3、后面車司機(jī)可以提前收油門(mén)、節(jié)油；減少制動(dòng)次數(shù)，延長(zhǎng)制動(dòng)器及整車壽命。4、本實(shí)用新型可應(yīng)用在現(xiàn)有任何車型中，安裝方便。


圖1為本實(shí)用新型的原理框圖圖2為本實(shí)用新型的具體電路圖圖3、圖4為本實(shí)用新型與不同類型的高位制動(dòng)燈的連接關(guān)系圖圖5為本實(shí)用新型另一種開(kāi)關(guān)電路的具體電路圖具體實(shí)施方式
汽車高位制動(dòng)燈與左右制動(dòng)尾燈是并聯(lián)關(guān)系，當(dāng)司機(jī)踩下制動(dòng)踏板時(shí)，它與汽車左右制動(dòng)尾燈同時(shí)發(fā)光，表示本車司機(jī)剎車制動(dòng)了。本實(shí)用新型不改變高位制動(dòng)燈的原功能，不改變其內(nèi)部構(gòu)造以及它與左右制動(dòng)尾燈的連接關(guān)系，只是將它與左右制動(dòng)尾燈分離開(kāi)，單獨(dú)受本實(shí)用新型公開(kāi)的控制器控制，使其在車速稍有減速時(shí)即發(fā)光，把司機(jī)未踩制動(dòng)踏板但車速下降做勻減速行駛的信息傳遞給后車司機(jī)，使其能憑高位制動(dòng)燈獲取前車減速信息，提高判斷能力，及時(shí)采取相應(yīng)措施，保持兩車安全距離，以避免追尾碰撞事故的發(fā)生。
如圖1所示，本實(shí)用新型公開(kāi)的智能型汽車高位制動(dòng)燈控制器主要由微處理器芯片MCU、輸出開(kāi)關(guān)電路和電源電路構(gòu)成。微處理器芯片的信號(hào)輸入端與車速傳感器或輪速傳感器的信號(hào)輸出端相連，微處理器每隔一定采樣周期讀取車速傳感器或輪速傳感器輸出的反應(yīng)車速的矩形脈沖頻率信號(hào)，并與前一次采樣的反應(yīng)車速的頻率信號(hào)比較、分析、判斷，輸出控制信號(hào)；微處理器芯片的控制信號(hào)輸出端通過(guò)輸出開(kāi)關(guān)電路與汽車高位制動(dòng)燈相連，控制其點(diǎn)亮或熄滅。
由于車速傳感器和輪速傳感器的種類繁多，其輸出的信號(hào)有正弦波信號(hào)，還有矩形脈沖信號(hào)。如果其輸出的是矩形脈沖信號(hào)，如上所述，微處理器芯片的信號(hào)輸入端與車速傳感器或輪速傳感器的信號(hào)輸出端直接與微處理器芯片的信號(hào)輸入端相連。如果其輸出的是正弦波信號(hào)，那么，車速傳感器或輪速傳感器的信號(hào)輸出端經(jīng)波形整理電路的整形與微處理器芯片的信號(hào)輸入端相連。
本實(shí)用新型的核心部件是微處理器芯片MCU，它每隔一定的采樣周期讀取一次汽車車速傳感器或輪速傳感器輸出的反應(yīng)車速的頻率信號(hào)，計(jì)算此時(shí)汽車的速度，并與前次計(jì)算的車速進(jìn)行比較、分析、判斷(頻率變高等于加速，頻率變底等于減速)。如果汽車車速變慢，則微處理器芯片MCU的控制信號(hào)輸出端就輸出控制信號(hào)，使汽車高位制動(dòng)燈亮，提示后車司機(jī)注意本車開(kāi)始減速，后車司機(jī)應(yīng)采取相應(yīng)措施，保持兩車安全車距。由于本實(shí)用新型對(duì)汽車原有的高位制動(dòng)燈與左右剎車制動(dòng)燈的連接關(guān)系未做任何改動(dòng)，所以，當(dāng)前車司機(jī)剎車制動(dòng)時(shí)，高位制動(dòng)燈與左右剎車制動(dòng)燈同時(shí)點(diǎn)亮，表示本車司機(jī)踩剎車制動(dòng)了。
由于近幾年出廠的小汽車，電子式車速里程表和電控車輪防抱死(ABS)系統(tǒng)的應(yīng)用已相當(dāng)普及，所以車速傳感器和輪速傳感器成為汽車必不可少的獨(dú)立配件，它們的功能都是把車速變化的物理量轉(zhuǎn)換為電脈沖變化量，都是用導(dǎo)線將檢測(cè)信號(hào)傳輸給各自的控制器，故，本實(shí)用新型就是從上述兩條導(dǎo)線中任意一條作為汽車車速變化檢測(cè)信號(hào)源。但是由于車型眾多，車速傳感器和輪速傳感器的參數(shù)不同，輸出的波形也不同，輸出的波形有正弦波和矩形波兩種，幅值5V和12V不等，所以，對(duì)于輸出波形為正弦波的車速傳感器或輪速傳感器來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型通過(guò)波形整理電路將車速傳感器或輪速傳感器輸出的檢測(cè)信號(hào)整理成幅值為5V的矩形脈沖頻率信號(hào)傳輸給微處理器MCU的信號(hào)輸入端。
由于汽車原裝的高位制動(dòng)燈與另外兩只制動(dòng)尾燈并聯(lián)，共同受一制動(dòng)開(kāi)關(guān)控制，表示汽車制動(dòng)狀態(tài)，本實(shí)用新型的發(fā)明目的是不改變高位制動(dòng)燈的這一功能，而是增加高位制動(dòng)燈的減速顯示功能，即當(dāng)司機(jī)減速行駛時(shí)，通過(guò)高位制動(dòng)燈顯示汽車車速的變化，故，本實(shí)用新型在不改變高位制動(dòng)燈原有電路連接關(guān)系的基礎(chǔ)上，在高位制動(dòng)燈回路里串聯(lián)了一個(gè)與微處理器MCU控制信號(hào)輸出端相連的輸出開(kāi)關(guān)電路。該輸出開(kāi)關(guān)電路包括一對(duì)受微處理器MCU控制的常開(kāi)觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)。正常情況下，常閉觸點(diǎn)串聯(lián)在高位制動(dòng)燈原電路中，使高位制動(dòng)燈仍然受剎車制動(dòng)開(kāi)關(guān)的控制，保持其原有的剎車制動(dòng)顯示功能，如果此時(shí)司機(jī)采取了制動(dòng)措施，三只制動(dòng)燈同時(shí)發(fā)光；輸出開(kāi)關(guān)電路中的常開(kāi)觸點(diǎn)受微處理器MCU的控制，與高位制動(dòng)燈、電源串聯(lián)構(gòu)成另一電流回路，當(dāng)司機(jī)減速時(shí)，微處理器MCU輸出控制信號(hào)，使常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使高位制動(dòng)燈與本實(shí)用新型相連，受本實(shí)用新型控制發(fā)光，表示汽車減速，如果此時(shí)司機(jī)未采取制動(dòng)措施，只減速行時(shí)，則只有高位制動(dòng)燈發(fā)光，示意車速勻減速。
圖2為本實(shí)用新型的具體電路圖。如圖所示，電源電路主要包括5V穩(wěn)壓芯片U1(78L05)，它主要是為微處理器芯片U3(PIC12C509)、波形整理電路(反相器U2a、U2b、電阻R1～R4)和輸出開(kāi)關(guān)電路(三極管T1、繼電器K1)提供5V電源。
反相器U2a、U2b(型號(hào)CD4049)、電阻R1～R3組成的典型施密特觸發(fā)器構(gòu)成了波形整理電路，將輸出波形為正弦波幅值為12V的車速傳感器或輪速傳感器輸出的反應(yīng)車速的頻率信號(hào)整理成幅值為5V的矩形脈沖頻率信號(hào)傳輸給微處理器U3的信號(hào)輸入端GP5。
當(dāng)車速傳感器或輪速傳感器輸出的反應(yīng)車速的頻率信號(hào)為矩形脈沖信號(hào)時(shí)，其信號(hào)輸出端直接與微處理器U3的信號(hào)輸入端GP5相連。
微處理器芯片U3(PIC12C509)為本實(shí)用新型的核心部件，它帶有4路8位A/D接口，內(nèi)置有4MHZRC型振蕩源。如圖所示，車速傳感器或輪速傳感器輸出的檢測(cè)信號(hào)f經(jīng)反相器U2a、U2b、電阻R1～R4組成的波形整理電路整理后，或直接傳輸給微處理器U3的信號(hào)輸入端GP5。
三極管T1和帶有一對(duì)常開(kāi)觸點(diǎn)、常閉觸點(diǎn)的繼電器K1構(gòu)成輸出開(kāi)關(guān)電路。微處理器芯片U3的控制信號(hào)輸出端GP1與三極管T1的基極相連，繼電器K1的線圈通過(guò)三極管T1的集電極、發(fā)射極串聯(lián)在5V電源回路中。如圖2、圖3所示，正常情況時(shí)，繼電器K1的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)在高位制動(dòng)燈原電路中，保持高位制動(dòng)燈原有的電路連接關(guān)系，保持其原有的制動(dòng)顯示功能；同時(shí)，繼電器K1的一對(duì)常開(kāi)觸點(diǎn)又與高位制動(dòng)燈、12V電源串聯(lián)構(gòu)成另一電流回路。當(dāng)司機(jī)踩下剎車制動(dòng)踏板時(shí)，制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)閉合，左右制動(dòng)燈亮，同時(shí)，電流經(jīng)12V電源、制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)、繼電器K1的常閉觸點(diǎn)、高位制動(dòng)燈流回大地也形成一電流回路，高位制動(dòng)燈亮，三燈同時(shí)點(diǎn)亮，表示汽車剎車制動(dòng)。當(dāng)司機(jī)正常行駛收油門(mén)或其它情況減速時(shí)，微處理器U3即時(shí)輸出控制信號(hào)，即U3的控制信號(hào)輸出端GP1為高電平，T1導(dǎo)通，繼電器K1吸合，其常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，電流經(jīng)12V電源、繼電器K1閉合的常開(kāi)觸點(diǎn)、高位制動(dòng)燈流回大地形成一電流回路，高位制動(dòng)燈亮，此時(shí)，左右制動(dòng)燈不亮，表示汽車減速。
由于目前控制制動(dòng)燈點(diǎn)亮/或熄滅的制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)有控制正極(如圖3所示)和控制負(fù)極(如圖4所示)之分，對(duì)于制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)控制正極的車型(圖3所示)，如圖2所示，繼電器K1的常開(kāi)觸點(diǎn)通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)P3與12V電源相連，對(duì)于制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)控制負(fù)極的車型(圖4所示)，繼電器K1的常開(kāi)觸點(diǎn)通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)P3與地相連。
圖2所示的輸出開(kāi)關(guān)電路為有觸點(diǎn)式輸出開(kāi)關(guān)電路，當(dāng)然，它還可以是無(wú)觸點(diǎn)式的輸出開(kāi)關(guān)電路如圖5所示。該無(wú)觸點(diǎn)式輸出開(kāi)關(guān)電路包括NPN型三極管T2、PNP型三極管T3、電阻R7～R9、二極管Z2、Z3。T2的基極與微處理器U3的控制信號(hào)輸出端GP1相連，T2的集電極、發(fā)射極通過(guò)電阻R8、R9與12V電源和地相連，T2的集電極作為控制信號(hào)輸出端L2，T2的集電極經(jīng)二極管Z3作為控制信號(hào)輸出端L1。三極管T3的基極經(jīng)電阻R9與T2的集電極相連，其集電極與12V電源相連，其發(fā)射極作為控制信號(hào)輸出端H2，其發(fā)射極經(jīng)二極管Z2作為控制信號(hào)輸出端H1。
對(duì)于制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)控制正極的車型(圖3所示)來(lái)說(shuō)，圖五中H1、H2接口分別連接圖三的接口1、2，當(dāng)制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，電流經(jīng)Z2至高位制動(dòng)燈，使高位制動(dòng)燈仍然保持原功能。當(dāng)減速時(shí)，GP1變成高電平，T2導(dǎo)通，T3基極電壓降低而導(dǎo)通，電流經(jīng)12V電源、三極管T3向高位制動(dòng)燈供電，由于Z2的阻斷作用，使供電電流不能流向另兩只制動(dòng)燈，此時(shí)只有高位制動(dòng)燈亮而另兩只制動(dòng)燈不亮，表示汽車減速。
對(duì)于制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)控制負(fù)極的車型(圖4所示)來(lái)說(shuō)，圖五中L1、L2分別連接圖四中的接口1、2，當(dāng)制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，高位制動(dòng)燈的電流經(jīng)接口L2、Z3、接口L1、制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)形成回路，使高位制動(dòng)燈仍然保持原功能。當(dāng)減速時(shí)，GP1變成高電平，T2導(dǎo)通，高位制動(dòng)燈的電流經(jīng)接口L2、T2流回大地形成回路，由于Z3的阻斷作用使另兩只制動(dòng)燈對(duì)地不導(dǎo)通，此時(shí)只有高位制動(dòng)燈亮而另兩只制動(dòng)燈不亮，表示汽車減速。
當(dāng)然還有更簡(jiǎn)單的方法對(duì)于制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)控制正極的電路(圖3)，剪斷高位制動(dòng)燈的供電電路后，將高位制動(dòng)燈的端子2直接與圖2中的輸出端子2或圖5中的輸出端子H2相連；對(duì)于制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)控制負(fù)極的電路(圖4)，剪斷高位制動(dòng)燈控制電路后，將圖2中的跳線開(kāi)關(guān)P3改接2-3，將高位制動(dòng)燈的端子2直接與圖2中的輸出端子2或圖5中的輸出端子L2相連，也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)高位制動(dòng)燈的控制，使其在汽車減速行駛時(shí)，點(diǎn)亮。這樣雖然接法簡(jiǎn)單，但高位制動(dòng)燈不受原車制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)的控制，只受本實(shí)用新型控制，只能顯示汽車減速狀態(tài)，而無(wú)法顯示汽車的制動(dòng)狀態(tài)。
無(wú)論是有觸點(diǎn)式輸出開(kāi)關(guān)電路，還是無(wú)觸點(diǎn)式輸出開(kāi)關(guān)電路均可使高位制動(dòng)燈在本車司機(jī)減速行駛的同時(shí)，點(diǎn)亮提示后車司機(jī)注意。
本實(shí)用新型的工作原理是微處理器U3每隔一定的采樣周期采樣、讀取一次車速傳感器或輪速傳感器輸出的反應(yīng)車速的信號(hào)，存儲(chǔ)起來(lái)，并與前一次采樣的信號(hào)進(jìn)行比較、分析、判斷，如果車速減慢，微處理器就輸出控制信號(hào)，使高位制動(dòng)燈亮，如果車速加快或沒(méi)有變化，微處理器輸出控制信號(hào)，使高位制動(dòng)燈不亮。
本實(shí)用新型選用的微處理器U3(PIC12C509)內(nèi)置有4MHz的RC型振蕩源，它每間隔一定的時(shí)間，對(duì)車速傳感器/或輪速傳感器輸出的頻率信號(hào)讀取、計(jì)算、比較一次，其方法如下設(shè)定300ms為一個(gè)時(shí)間周期(車速120km/h時(shí)，相當(dāng)于10m/300ms)，第一次讀取的頻率(f)為Fn，存入寄存器，300ms后第二次讀取的頻率(f)為Fn+1(又存入寄存器)，將Fn+1與Fn進(jìn)行比較，如果Fn+1＞Fn表示車速上升Fn+1＝Fn表示車速不變Fn+1＜Fn表示車速下降300ms后，微處理器第三次讀取的f為Fn+2，并與Fn+1比較，其方法同上，依此類推，這樣不間斷的每隔300毫秒一個(gè)周期比較一次，如果車速下降即Fn+1＜Fn，微處理器U3的控制信號(hào)輸出端GP1輸高電平，使T1導(dǎo)通，繼電器K1線圈得電吸合，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)端開(kāi)，高位制動(dòng)燈亮，表明本車車速降低、減速，提醒后車司機(jī)注意，起到減速顯示作用。當(dāng)車速上升，F(xiàn)n+1≥Fn時(shí)，微處理器U3的控制信號(hào)輸出端GP1輸?shù)碗娖?，使T1截止，繼電器K1線圈斷電，閉合的常開(kāi)觸點(diǎn)端開(kāi)，高位制動(dòng)燈熄滅。
本發(fā)明人在高速公路上對(duì)本實(shí)用新型的減速提示效果進(jìn)行了驗(yàn)證當(dāng)車速為120km/h，兩車間距保持在不小于200m時(shí)，300ms汽車行駛10m，當(dāng)兩車一前一后同向行駛時(shí)，前車剛開(kāi)始勻減速，高位制動(dòng)燈及時(shí)發(fā)光，后方駕駛者目視到高位減速燈的光亮，很清地判斷到前車已減速并采取措施后，此時(shí)兩車距離只縮短了3m，兩車之間的距離仍然保持在200m-3m左右。但是，如果不使用本實(shí)用新型，車速、車距與上述情況相同，當(dāng)前車未踩剎車而只收油門(mén)或松開(kāi)油門(mén)勻減速時(shí)，由于人們目視的缺陷，待后車司機(jī)意識(shí)到前車減速后，兩車的間距已縮短到140m左右。由此可見(jiàn)，使用本實(shí)用新型后，對(duì)前車減速的判斷能力可以提高幾十倍。
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、反應(yīng)速度快、可靠性高；可有效地避免汽車追尾碰撞，在車隊(duì)或跟車行駛時(shí)，可以使后面車司機(jī)隨時(shí)掌握前車的車速信息，增加行車樂(lè)趣，減小司機(jī)疲勞。本實(shí)用新型可應(yīng)用在現(xiàn)有任何車型中，安裝方便。
隨著微控制器在汽車電子領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，越來(lái)越多的電控制單元采用了微處理器MCU進(jìn)行控制，例如①電子式車速、里程表ECU控制器；②巡行定速系統(tǒng)ECU控制器；③制動(dòng)防抱死系統(tǒng)ECU控制器；④倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)ECU控制器；⑤防盜系統(tǒng)ECU控制器；另外還有各種各樣的控制器。由于本發(fā)明的控制理論簡(jiǎn)單，只需要微處理器的一個(gè)信號(hào)輸入口，一個(gè)控制信號(hào)輸出口。僅使用兩個(gè)I/O口，且占用各種程序區(qū)及數(shù)據(jù)區(qū)空間不大，所以，可以充分利用汽車已有的各種微處理器單元，把本發(fā)明的程序?qū)懭胛⒖刂破骷纯?。例如以上第①②③種微處理器與車速傳感器或與輪速傳感器有直接聯(lián)系，可以省去一個(gè)信號(hào)輸入接口，寫(xiě)入本發(fā)明程序，使微處理器增加一個(gè)減速控制功能，即可驅(qū)動(dòng)原車高位制動(dòng)燈.盡管第④⑤種微處理器和車速傳感器沒(méi)有聯(lián)系，但也可以把車速傳感器或輪速傳感器信號(hào)輸出端與第④⑤種微處理器聯(lián)系起來(lái)，即不影響原功能，又增加了減速控制功能，也可以為本發(fā)明所用。
以上所述是本實(shí)用新型的具體實(shí)施范例及所運(yùn)用的技術(shù)原理，任何基于本實(shí)用新型技術(shù)方案基礎(chǔ)上的等效變換，均屬于本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種智能型汽車高位制動(dòng)燈控制器，其特征在于它包括微處理器芯片、輸出開(kāi)關(guān)電路和電源電路；微處理器芯片的信號(hào)輸入端與車速傳感器或輪速傳感器的信號(hào)輸出端相連，微處理器芯片的控制信號(hào)輸出端通過(guò)輸出開(kāi)關(guān)電路與汽車高位制動(dòng)燈相連，控制其點(diǎn)亮或熄滅；所述微處理器芯片為本實(shí)用新型的核心部件，它每隔一定采樣周期讀取車速傳感器或輪速傳感器輸出的反應(yīng)車速的頻率信號(hào)，并與前一次采樣的反應(yīng)車速的頻率信號(hào)比較、分析、判斷，輸出控制信號(hào)，點(diǎn)亮或熄滅高位制動(dòng)燈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型汽車高位制動(dòng)燈控制器，其特征在于該控制器還包括一波形整理電路，該波形整理電路的信號(hào)輸入端與汽車車速檢測(cè)傳感器的信號(hào)輸出端相連，波形整理電路的信號(hào)輸出端與微處理器芯片的信號(hào)輸入端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能型汽車高位制動(dòng)燈控制器，其特征在于所述波形整理電路為一典型的施密特觸發(fā)器電路，它由反相器、電阻構(gòu)成，其信號(hào)輸入端與所述車速傳感器或輪速傳感器的信號(hào)輸出端相連，對(duì)車速傳感器或輪速傳感器輸出的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行波形整理，所述波形整理電路的信號(hào)輸出端與所述微處理器芯片的信號(hào)輸入端相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的智能型汽車高位制動(dòng)燈控制器，其特征在于所述微處理器的采樣周期為300毫秒。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的智能型汽車高位制動(dòng)燈控制器，其特征在于所述輸出開(kāi)關(guān)電路為有觸點(diǎn)式輸出開(kāi)關(guān)電路；該有觸點(diǎn)式輸出開(kāi)關(guān)電路由三極管、帶有一對(duì)常開(kāi)/常閉觸點(diǎn)的繼電器構(gòu)成；所述微處理器芯片的控制信號(hào)輸出端與三極管的基極相連，控制該三極管的導(dǎo)通與關(guān)斷；繼電器的線圈與三極管的集電極、發(fā)射極、直流電源、大地串聯(lián)構(gòu)成一回路；該繼電器的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)在高位制動(dòng)燈原電路回路中；同時(shí)，繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)又與高位制動(dòng)燈、直流電源、大地串聯(lián)構(gòu)成另一電流回路。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的智能型汽車高位制動(dòng)燈控制器，其特征在于所述輸出開(kāi)關(guān)電路為無(wú)觸點(diǎn)式輸出開(kāi)關(guān)電路；該無(wú)觸點(diǎn)式輸出開(kāi)關(guān)電路包括NPN型三極管、PNP型三極管、電阻；NPN型三極管的基極與所述微處理器的控制信號(hào)輸出端相連，其集電極、發(fā)射極通過(guò)電阻與12V電源和地相連NPN型三極管作為開(kāi)關(guān)管，其集電極作為控制信號(hào)輸出端與高位制動(dòng)燈、直流電源串聯(lián)構(gòu)成一電流回路，控制高位制動(dòng)燈的點(diǎn)亮或熄滅；PNP型三極管的基極經(jīng)電阻NPN型三極管的集電極相連，其集電極與直流電源相連，其發(fā)射極作為控制信號(hào)輸出端與高位制動(dòng)燈、大地串聯(lián)構(gòu)成一電流回路，控制高位制動(dòng)燈的點(diǎn)亮或熄滅。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種智能型汽車高位制動(dòng)燈控制器，它由波形整理電路、微處理器芯片、輸出開(kāi)關(guān)電路和電源電路構(gòu)成。汽車車速檢測(cè)傳感器的信號(hào)輸出端經(jīng)波形整理電路與微處理器芯片的信號(hào)輸入端相連，微處理器芯片的控制信號(hào)輸出端通過(guò)輸出開(kāi)關(guān)電路與汽車高位制動(dòng)燈相連，控制其點(diǎn)亮或熄滅。所述微處理器芯片每隔一定的采樣周期讀取一次車速檢測(cè)傳感器輸出的反應(yīng)車速的頻率信號(hào)，并與前次采樣的頻率信號(hào)進(jìn)行比較，如果汽車車速減慢，微處理器就輸出控制信號(hào)，點(diǎn)亮高位制動(dòng)燈，提醒后車司機(jī)本車已減速，需采取相應(yīng)措施，保持兩車的安全距離。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、反應(yīng)速度快、可靠性高；可有效地避免汽車追尾碰撞事故的發(fā)生。
文檔編號(hào)B60Q1/44GK2748332SQ20042008904
公開(kāi)日2005年12月28日 申請(qǐng)日期2004年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月31日
發(fā)明者徐鳴 申請(qǐng)人:徐鳴