專利名稱：主動式汽車防追尾裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于電子報警設備制造技術領域，涉及一種用于感知相鄰兩汽車之間 的距離，并據(jù)此發(fā)出警報的裝置，具體涉及一種主動式汽車防追尾裝置。
背景技術：
近年來，交通事故發(fā)生率呈上升趨勢。而70%以上的群死群傷惡性交通事故是由 汽車追尾引起的，同時，汽車追尾事故也是造成城市交通堵塞的罪魁禍首。如何解決或盡量 避免該現(xiàn)象的發(fā)生成了多年來都市行車的一大難題。到目前為止，抵抗和預防汽車追尾最有效的方式還是靠人類的自覺防范。而在司 機、汽車和道路三個環(huán)節(jié)中，司機是可靠性最差的一個環(huán)節(jié)，特別是在汽車高速行駛的情況 下，80%以上的追尾事故是由于司機反映不及時或判斷失誤引起的。因此，汽車的安全駕駛 很大程度上取決于駕駛員，如果能夠給駕駛員提供正確的信息，就為汽車駕駛提供了安全 保障?！兑环N基于防汽車追尾的車載測距安全預警裝置的研制》(《自動化與儀器儀表》 2006年第4期)公開了一種利用激光雷達進行測距并進行安全預警的裝置，采用32位嵌入 式系統(tǒng)(ARM)和具有強大語音存儲功能(128秒)的16位單片機，將語音提示與聲光報警 技術相結合，進行相應的數(shù)據(jù)處理和預警警示，輔助汽車駕駛者對前方車輛進行實時監(jiān)控， 提醒汽車駕駛者保持安全的行駛距離，防止汽車追尾事故的發(fā)生。但該裝置語音提示的音 量有限，在嘈雜環(huán)境中的效果不好。專利申請《防止汽車追尾的紅外線控制裝置》(申請?zhí)?00710017463. 9，公布號 CN101254783，公布日2008.09.03)公開了一種用于防止汽車追尾的紅外線控制裝置，依據(jù) 紅外光線能轉換為光電流且光電流的大小與紅外光源距光電轉換器的距離成反比例，即距 離近，電流大，反之則小的原理，光電流經放大器放大后，依次啟動時間繼電器、中間繼電器 和執(zhí)行器，使得運行時速為120km的汽車在1. 3秒鐘內、距前方汽車尾部10米左右時，進行 斷油、離合器脫扣、制動和剎閘等停車措施，并安全地停止下來，達到防止汽車追尾的目的， 但該控制裝置的設計較復雜，且容易出現(xiàn)一些意想不到的情況或故障，不便于實際應用。第22屆重慶市青少年科技創(chuàng)新大賽上公開了一種“防止汽車追尾事故裝置”，該 裝置包括分別安裝于汽車尾部和頭部的超聲波發(fā)射器，汽車內安裝一個電腦系統(tǒng)。通過超 聲波發(fā)射器計算出相鄰兩汽車之間的距離，當汽車前的一定距離內有車輛行駛時，電腦系 統(tǒng)發(fā)出強制減速的命令，汽車就會立即自動減速，司機也會得到系統(tǒng)的相應提示。同時，在 前面的車也會收到后方有車危險的提示。但是在應用該裝置時，要求所有的車輛都必須安 裝這套裝置才能夠達到防追尾的效果，其次，該套裝置的預算大約在1700元左右，價格昂 貴，實用性不強。此外，還有一些高科技的預警系統(tǒng)。如2007年由美國通用汽車公司研發(fā)的一種利 用衛(wèi)星定位的預警系統(tǒng)“車對車”(V2V)。該預警系統(tǒng)利用衛(wèi)星導航系統(tǒng)精確定位車輛所處 方位，并通過無線網絡把所得信息傳送到距離300米以內的車輛上。當預警系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)危險
3情況時，能夠發(fā)出警報聲和閃光，同時振動駕駛員座椅，但該預警系統(tǒng)的價格較高，且還處 于試驗階段，無法使用。
發(fā)明內容為了克服上述現(xiàn)有技術中存在的問題，本實用新型的目的是提供一種主動式汽車 防追尾裝置，在緊急剎車或被動急減速時能及時提醒后車駕駛員采取避讓措施。該裝置安 裝在自己的車上可以實現(xiàn)“別追我”，安裝在別人車上可以實現(xiàn)“我不追”，有效防止汽車追 尾事故的發(fā)生，且不受嘈雜環(huán)境的干擾，結構簡單，成本較低。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采用的技術方案是，主動式防追尾裝置，包括依次 連接的加速度傳感器1、信號處理電路2、驅動電路3和剎車提醒單元4，其中，加速度傳感器1，用于采集汽車的減速加速度信號，并將采集的加速度信號輸入信 號處理電路2 ；信號處理電路2，用于預先設定剎車時汽車減速加速度的限定值，用于接收加速度 傳感器1傳送的加速度值，并將接收到的加速度值與預先設定的剎車時汽車減速加速度的 限定值進行比較，若接收到的加速度值達到預先設定的剎車時汽車減速加速度的限定值， 則發(fā)出信號，并將該信號送至驅動電路3 ；驅動電路3，用于接收信號處理電路2傳送的信號，根據(jù)該信號產生相應的動作信 號，并將該動作信號輸送至剎車提醒單元4 ；剎車提醒單元4，用于接收驅動電路3傳輸?shù)膭幼餍盘?，進行剎車報警提示。加速度傳感器1采用單芯片三軸加速度傳感器MMA7260。剎車提醒單元4采用汽車自身的警示燈。信號處理電路2包括雙電壓比較器5和集成定時器6，雙電壓比較器5的第七引腳 與集成定時器6的TRIG引腳相連接，雙電壓比較器5的第五引腳與加速度傳感器1的Xout 引腳相連接，集成定時器6的out引腳與驅動電路3相連接。集成定時器6采用555電路。雙電壓比較器5采用LM393。本實用新型防追尾裝置具有以下優(yōu)點1.能快速、準確、可靠地檢測汽車減速加速度信號。2.汽車急減速時，能給予后方汽車直觀明顯的警示。3.具有可擴展性，增加相應的電路，即可方便地檢測汽車行駛過程中的橫向加速 度和垂直方向加速度。4.電路連接簡單，安裝方便，不破壞車輛原有的結構，工作時不影響車輛原有的性 能；5.通用性好，適用于各種車型，與原車的兼容性好。
圖1是本實用新型防追尾裝置的結構示意圖。圖2是本實用新型防追尾裝置中信號處理電路的結構示意圖。圖中，1.加速度傳感器，2.信號處理電路，3.驅動電路，4.剎車警示單元，5.雙電壓比較器，6.集成定時器，7.三極管。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型進行詳細說明。汽車在行駛過程中，當前方突然出現(xiàn)緊急情況，不得不緊急踩下剎車時，目前能夠 提醒后面車輛的唯一辦法是打開危險警示燈，但是從踩下剎車到打開警示燈需要一段時 間。同時，前車駕駛員踩下剎車后，剎車燈點亮，但是后車駕駛員無法判斷前車的這個剎車 是輕輕地踩一下剎車還是緊急情況下的踩死剎車，假若前車緊急剎車，后車駕駛員一不注 意就會發(fā)生追尾。為了防止上述現(xiàn)象的發(fā)生，本實用新型提供了一種主動式汽車防追尾裝 置，其結構如圖ι所示，包括依次相連接的加速度傳感器1、信號處理電路2、驅動電路3和 剎車提醒單元4，加速度傳感器1，用于采集汽車的減速加速度信號，并將采集的加速度信號輸入信 號處理電路2 ；加速度傳感器1采用美國freescale公司生產的單芯片三軸加速度傳感器 MMA7260。該加速度傳感器融合了信號調理、單極低通濾波器和溫度補償技術，具有很高的 靈敏度，加速度測量范圍有±1.5g、±2.0g、±4.0g* 士6.0g。當選擇士 1.5g的測量范圍 時，靈敏度達到800mv/g。它采用6mmX6mmX 1. 45mmQFN的封裝，體積小，只需很小的板卡空 間。而且MMA7260提供休眠模式，并具有三軸向檢測功能。X、Y、Z三個相互垂直方向上的 加速度由G-Cell傳感單元感知，經過容壓變換器、增益放大、濾波器和溫度補償后以電壓 信號輸出。信號處理電路2，用于預先設定剎車時汽車減速加速度的限定值，用于接收加速度 傳感器1傳送的加速度值，并將接收到的加速度值與預先設定的剎車時汽車減速加速度的 限定值進行比較，若接收到的加速度值達到預先設定的剎車時汽車減速加速度的限定值， 則發(fā)出信號，并將該信號送至驅動電路3 ；驅動電路3，用于接收信號處理電路2傳送的信號，根據(jù)該信號產生相應的動作信 號，并將該動作信號輸送至剎車提醒單元4 ；剎車提醒單元4，用于接收驅動電路3傳輸?shù)膭幼餍盘枺M行剎車報警提示。剎車提醒單元4采用汽車自身的警示燈。本實用新型防追尾裝置中信號處理電路2的結構，如圖2所示，包括相連接的雙電 壓比較器5和集成定時器6，雙電壓比較器5采用LM393，雙電壓比較器5的第七引腳與集 成定時器6的TRIG引腳相連接，雙電壓比較器5的第五引腳與加速度傳感器1的Xout引 腳相連接，集成定時器6的out引腳與驅動電路3中三極管7的基極相連接，集成定時器6 采用555電路。將汽車的12V電源連接至本防追尾裝置，本裝置的驅動輸出直接與汽車的警示燈 開關連接即可。當剎車時的減速加速度達到一定值時，加速度傳感器1將對該減速加速度 進行準確判斷并發(fā)出信號，信號處理單元2在瞬間對接收到信號進行處理，下達啟動警示 功能的指令，并將需要該指令傳送到驅動電路3，驅動電路3啟動剎車提醒單元4發(fā)出需要 剎車的警示，使后車駕駛員很容易判斷出前車正在緊急剎車，需要注意，并采取減速避讓措 施。本防追尾裝置使得緊急剎車和普通剎車有了明顯的區(qū)別，從而最大限度地減少汽車追尾事故的發(fā)生。剎車距離即制動距離，是評價汽車安全性能的一個重要參數(shù)。一般意義上，剎車距 離越短的車越安全。需要注意的是，即使保持了良好的車況，剎車時也一定要保持足夠的剎 車距離，只要前面車的剎車燈一亮，后車的駕駛員就要隨時準備剎車。而這個足夠的剎車距 離對駕駛員來說卻存在著千差萬別。從駕駛員看到情況不妙直到剎車需要一段時間，這段 時間包括駕駛員的反應時間和汽車的響應時間，人與人的反應時間不同，專業(yè)運動員的反 應時間僅0. 1秒，普通人的反應時間在0. 2秒以上。如果考慮人的反應時間和汽車的響應 時間，正常情況下所需總時間約0. 5 0. 6秒，大多數(shù)情況下約需1秒。本防追尾裝置中的剎車提醒單元4只有在緊急剎車時才會啟動，經實際測試，剎 車提醒單元4的警示時間比傳統(tǒng)剎車系統(tǒng)的剎車燈及危險警示燈的警示時間快了 0.2秒。 也就是說，當后面的車以80公里/小時的速度行駛時，本防追尾裝置可以讓后車多出4. 4 米的剎車距離，而時速100公里/小時則多出了 5. 5米以上，能有效地防止追尾的發(fā)生。本實用新型防追尾裝置在本車緊急剎車時點亮汽車警示燈，提示后方車輛。具有 安裝簡單，成本低的特點。
權利要求1.主動式汽車防追尾裝置，其特征在于，包括依次連接的加速度傳感器(1)、信號處理 電路(2)、驅動電路(3)和剎車提醒單元(4)，其中，加速度傳感器(1)，用于采集汽車的減速加速度信號，并將采集的加速度信號輸入信號 處理電路⑵；信號處理電路(2)，用于預先設定剎車時汽車減速加速度的限定值，用于接收加速度傳 感器(1)傳送的加速度值，并將接收到的加速度值與預先設定的剎車時汽車減速加速度的 限定值進行比較，若接收到的加速度值達到預先設定的剎車時汽車減速加速度的限定值， 則發(fā)出信號，并將該信號送至驅動電路(3)；驅動電路(3)，用于接收信號處理電路(2)傳送的信號，根據(jù)該信號產生相應的動作信 號，并將該動作信號輸送至剎車提醒單元(4)；剎車提醒單元(4)，用于接收驅動電路(3)傳輸?shù)膭幼餍盘?，進行剎車報警提示； 加速度傳感器(1)采用單芯片三軸加速度傳感器MMA7260。
2.按照權利要求1所述的主動式汽車防追尾裝置，其特征在于，所述的剎車提醒單元(4)采用汽車自身的警示燈。
3.按照權利要求1所述的主動式汽車防追尾裝置，其特征在于，所述的信號處理電路 (2)包括雙電壓比較器(5)和集成定時器(6)，雙電壓比較器(5)的第七引腳與集成定時器 (6)的TRIG引腳相連接，雙電壓比較器(5)的第五引腳與加速度傳感器(1)的Xout引腳相 連接，集成定時器(6)的out引腳與驅動電路(3)中相連接。
4.按照權利要求3所述的主動式汽車防追尾裝置，其特征在于，所述的集成定時器(6) 采用555電路。
5.按照權利要求3所述的主動式汽車防追尾裝置，其特征在于，所述的雙電壓比較器(5)采用LM393。
專利摘要主動式防追尾裝置，包括采集汽車的減速加速度信號的加速度傳感器；預先設定剎車時汽車減速加速度的限定值，接收加速度傳感器傳送的加速度值，將該兩值進行比較，根據(jù)比較結果發(fā)出信號，并將該信號送至驅動電路的信號處理電路；接收信號處理電路傳送的信號，根據(jù)該信號產生相應的動作信號，并將該動作信號輸送至剎車提醒單元的驅動電路；接收驅動電路傳輸?shù)膭幼餍盘?，進行剎車報警提示的剎車提醒單元。加速度傳感器采用單芯片三軸加速度傳感器MMA7260，驅動電路，剎車提醒單元，本實用新型汽車防追尾裝置在緊急剎車或被動急減速時能及時提醒后車駕駛員采取避讓措施，能有效防止汽車追尾事故的發(fā)生，且不受嘈雜環(huán)境的干擾。
文檔編號B60R21/01GK201784564SQ20102020774
公開日2011年4月6日 申請日期2010年5月25日 優(yōu)先權日2010年5月25日
發(fā)明者裴鈺 申請人:裴鈺