專利名稱：一種汽車防側(cè)翻預(yù)警裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于汽車安全技術(shù)領(lǐng)域，更為具體地講，涉及一種汽車防側(cè)翻預(yù)警裝置。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)和人們收入的增加，汽車的擁有量也大幅上升，汽車交通事故也 在不斷增加，汽車安全行駛也成為人們十分關(guān)注的話題。各種針對(duì)汽車安全的裝置和設(shè)備層出不窮，如安全氣囊、防抱死系統(tǒng)、倒車?yán)走_(dá)等 等，對(duì)降低汽車交通事故傷害起到了一定的作用。但隨著汽車行駛速度越來越高，汽車側(cè)向 穩(wěn)定性在行車安全中的問題越來越突出，而且一直未得到有效解決。據(jù)有關(guān)資料顯示有所 有的交通事故中，汽車側(cè)翻的危害僅次于汽車碰撞，居第二位。汽車發(fā)生側(cè)翻時(shí)，駕駛員往 往來不及采取有效措施，常常帶來致命的危害，同時(shí)還會(huì)造成道路交通中斷和環(huán)境污染，因 此，汽車側(cè)翻是一項(xiàng)世界矚目的安全問題。為了解決汽車側(cè)翻問題，國(guó)內(nèi)外一些高端的車輛上開始在車身底盤縱向中軸線和 橫向中軸線的交叉位上安裝一個(gè)或多個(gè)電子陀螺儀，來測(cè)量汽車底盤上所承載的重心轉(zhuǎn) 移，然后將測(cè)出的重新轉(zhuǎn)移進(jìn)行模糊對(duì)比，通過對(duì)汽車四輪的速度差及高度差進(jìn)行補(bǔ)償，從 而調(diào)整汽車底盤的重心垂直于水平面，使汽車能保持在近水平面行駛，而采用這種方式采 集汽車行駛狀態(tài)有以下幾個(gè)方面的不足之處
第一，汽車行駛過程中，重心不一定是在底盤縱向中軸線和橫向中軸線的交叉處。再 有，車廂的主體在車輛行駛時(shí)，不一定與汽車的底盤保持百分之百垂直，經(jīng)常出現(xiàn)車廂擺動(dòng) 的幅度略大于汽車底盤擺動(dòng)的幅度的情況發(fā)生。第二，汽車行駛中出現(xiàn)向一側(cè)傾斜時(shí)，在地心引力的作用下，車廂的傾斜角度要大 于底盤的傾斜角度，導(dǎo)致車廂擺動(dòng)速度過快，當(dāng)傾斜面較大時(shí)，電子陀螺儀尚未采集到信號(hào) 或未進(jìn)行補(bǔ)償車輛已經(jīng)側(cè)翻。第三，當(dāng)汽車在出現(xiàn)大角度傾斜異常時(shí)，將信息第一時(shí)間傳遞給駕駛者，遠(yuǎn)比傳遞 給系統(tǒng)本身效果要好得多。因?yàn)橛泻芏嘌a(bǔ)償是無法有效補(bǔ)償大角度傾斜，只有將預(yù)警信號(hào) 告知駕駛者，由駕駛者將汽車速度放慢或停車方能消除安全隱患。此外，國(guó)內(nèi)一些研發(fā)機(jī)構(gòu)將機(jī)械式預(yù)警裝置置放在車廂的最高位來采集側(cè)翻信 號(hào)，同樣存在局限性因?yàn)槠洳杉瘉淼男盘?hào)精確度不高，且易出現(xiàn)誤報(bào)、錯(cuò)報(bào)。由于其工作原 理為簡(jiǎn)單的開關(guān)式電路，無法用計(jì)算機(jī)進(jìn)行識(shí)別從而達(dá)到真正的預(yù)警效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種響應(yīng)速度快、靈敏度高的汽車 防側(cè)翻預(yù)警裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明汽車防側(cè)翻預(yù)警裝置，其特征在于包括
一置于車身部位的偏側(cè)角檢測(cè)裝置，偏側(cè)角檢測(cè)裝置由一個(gè)重錘擺動(dòng)裝置、一塊永磁 鐵以及磁敏元件構(gòu)成，永磁鐵安裝在重錘擺動(dòng)裝置上，并隨重錘擺動(dòng)而擺動(dòng)，在永磁體的對(duì)面安裝磁敏元件；
一放大濾波電路，磁敏元件接入放大濾波電路中，對(duì)磁敏元件由于重錘擺動(dòng)，永磁體產(chǎn) 生的穿過磁敏元件的磁通量的變化進(jìn)行檢測(cè)，得到重錘擺動(dòng)量，進(jìn)而得到反映汽車偏側(cè)角 的模擬信號(hào)，經(jīng)過放大，高頻濾波濾出噪聲干擾后輸出到中央處理器；
一中央處理器，將放大濾波電路輸出的反映汽車偏側(cè)角的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)， 計(jì)算出汽車偏側(cè)角度數(shù)，并與設(shè)定偏側(cè)角閾值進(jìn)行比較，當(dāng)汽車偏側(cè)角度數(shù)超過設(shè)定閾值， 則啟動(dòng)報(bào)警。本發(fā)明的發(fā)明目的是這樣實(shí)現(xiàn)的
本發(fā)明汽車防側(cè)翻預(yù)警裝置采用重錘擺動(dòng)裝置、安裝在在重錘擺動(dòng)裝置上永磁鐵以及 磁敏元件對(duì)汽車側(cè)偏角進(jìn)行測(cè)定，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)
首先，響應(yīng)時(shí)間快，現(xiàn)在普通磁敏元件響應(yīng)速度大約在Ius量級(jí)，比機(jī)械式元件高出若 干數(shù)量級(jí)，對(duì)于提前預(yù)警駕駛者防止側(cè)偏，具有重要意義；
其次，磁敏元件測(cè)量是無接觸測(cè)量，沒有機(jī)械接觸，磁敏元件靈敏度比機(jī)械式預(yù)警裝置 要高；
再次，體積小，現(xiàn)在的磁敏元件尺寸可以做到_級(jí)，易于安放，且抗沖擊能力強(qiáng)，這對(duì) 于安放在汽車這樣一種經(jīng)常運(yùn)動(dòng)的物體上是一種很好的特性。本發(fā)明汽車防側(cè)翻預(yù)警裝置根據(jù)電磁感應(yīng)原理，采用磁敏元件測(cè)出汽車的側(cè)偏 角，實(shí)時(shí)有效地檢測(cè)汽車車廂的搖擺動(dòng)態(tài)信息，對(duì)汽車的過渡擺動(dòng)進(jìn)行預(yù)防、預(yù)警，當(dāng)汽車 出現(xiàn)大角度傾斜異常時(shí)，汽車偏側(cè)角度數(shù)超過設(shè)定閾值，啟動(dòng)報(bào)警，第一時(shí)間將信息傳遞給 駕駛者，由駕駛者將汽車速度放慢或停止，消除安全隱患。本發(fā)明汽車防側(cè)翻預(yù)警裝置具有 實(shí)時(shí)性強(qiáng)、準(zhǔn)確性高等特點(diǎn)，避免機(jī)械式預(yù)警裝置的不足，且造價(jià)低廉，適合各種車型，易于 推廣。本汽車防側(cè)翻預(yù)警裝置大大提高汽車使用的安全性，減少汽車側(cè)翻事故的發(fā)生，有效 保護(hù)駕駛者的生命財(cái)產(chǎn)安全。


圖1是本發(fā)明汽車防側(cè)翻預(yù)警裝置一種具體實(shí)施方式
示意圖； 圖2是圖1所示汽車防側(cè)翻預(yù)警裝置的電原理框圖3是圖2所示的磁敏電阻的結(jié)構(gòu)圖4是本發(fā)明汽車防側(cè)翻預(yù)警裝置另一種具體實(shí)施方式
中偏側(cè)角檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)圖； 圖5是圖4所示的磁敏電阻的結(jié)構(gòu)圖； 圖6是圖4所示的偏側(cè)角檢測(cè)裝置測(cè)量原理示意圖； 圖7是圖4所示的偏側(cè)角檢測(cè)裝置測(cè)量結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8是發(fā)明汽車防側(cè)翻預(yù)警裝置中LED表盤的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行描述，以便本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地 理解本發(fā)明。需要特別提醒注意的是，在以下的描述中，當(dāng)已知功能和設(shè)計(jì)的詳細(xì)描述也許 會(huì)淡化本發(fā)明的主要內(nèi)容時(shí)，這些描述在這里將被忽略。實(shí)施例1圖1是本發(fā)明汽車防側(cè)翻預(yù)警裝置一種具體實(shí)施方式
示意圖，圖2是其電原理框圖。在本實(shí)施例中，如圖1所示，汽車防側(cè)翻預(yù)警裝置包括一置于車身部位的偏側(cè)角 檢測(cè)裝置1，偏側(cè)角檢測(cè)裝置1由一個(gè)重錘擺動(dòng)裝置101、一塊永磁鐵102以及磁敏元件103 構(gòu)成。在本實(shí)施例中，永磁鐵102安裝在重錘擺動(dòng)裝置的重錘的末端，上為S極、下為N極， 并隨重錘擺動(dòng)而擺動(dòng)，在永磁體102的對(duì)面安裝磁敏元件103，在本實(shí)施例中，磁敏元件103 安裝在永磁體102重錘未發(fā)生擺動(dòng)時(shí)的正對(duì)面。在本實(shí)施例中，如圖3所示，磁敏元件103為一由橫向迂回柵狀薄膜材料構(gòu)成的兩 端型磁敏電阻，端點(diǎn)為a和b。當(dāng)永磁體102位于其正上方時(shí)，即汽車偏側(cè)角θ為0度時(shí)， 穿過構(gòu)成磁敏電阻的、橫向迂回柵狀的薄膜材料的磁通量最大，此時(shí)，磁敏電阻103的電阻 最大；當(dāng)汽車出現(xiàn)傾斜時(shí)，永磁體102隨重錘擺動(dòng)而擺動(dòng)，此時(shí)，永磁體102遠(yuǎn)離磁敏電阻 103，穿過構(gòu)成磁敏電阻的、迂回柵狀的薄膜材料的磁通量減小，磁敏電阻103的電阻逐漸 減小，這樣，汽車偏側(cè)角θ與磁敏電阻103的電阻值形成一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，如圖2所示，將 磁敏電阻103接入放大濾波電路2的分壓電路或接入恒流源的輸出回路(屬于現(xiàn)有技術(shù)，未 畫出)檢測(cè)其變化，得到反映汽車偏側(cè)角θ的模擬信號(hào)，經(jīng)過放大，高頻濾波濾出噪聲干擾 后輸出到中央處理器3。在本實(shí)施例中，如圖2中央處理器3將放大濾波電路2輸出的反映汽車偏側(cè)角的 模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，計(jì)算出汽車偏側(cè)角度數(shù)，并與設(shè)定偏側(cè)角閾值進(jìn)行比較，當(dāng)汽車 偏側(cè)角度數(shù)超過設(shè)定閾值，則啟動(dòng)報(bào)警。在本實(shí)施例中，報(bào)警選擇LED表盤4的警示燈與揚(yáng)聲器5語音提示雙重報(bào)警方式， 在警示燈報(bào)警方式下，用一組LED燈組成一根偏轉(zhuǎn)指針高亮度顯示，根據(jù)測(cè)得的偏側(cè)角θ 不同而顯示的偏轉(zhuǎn)程度也不同，以警示駕駛者注意自車偏轉(zhuǎn)過大，應(yīng)該注意減速或轉(zhuǎn)彎。在 語音報(bào)警下可以采用錄播“請(qǐng)注意左轉(zhuǎn)異常！” “請(qǐng)注意右轉(zhuǎn)異常！”之類的語音提示。實(shí)施例2
由于磁敏電阻的電阻值的變化大小只與穿過其的磁通量有關(guān)，在實(shí)施例1中，無法得 知汽車偏側(cè)的方向，當(dāng)永磁體102遠(yuǎn)離磁敏電阻103時(shí)，磁通量變化趨緩，檢測(cè)的分辨率和 精度將下降。在本實(shí)施例中，如圖4所示，偏側(cè)角檢測(cè)裝置1與實(shí)施例1不同，永磁鐵102安裝 在重錘擺動(dòng)裝置的重錘的頂端，上為N極、下為S極，并隨重錘擺動(dòng)而擺動(dòng)，在永磁體102的 對(duì)面安裝磁敏元件103，在本實(shí)施例中，磁敏元件103安裝在永磁體102重錘未發(fā)生擺動(dòng)時(shí) 的正對(duì)面，即正上方。在本實(shí)施例中，如圖5所示，磁敏元件103為由兩組相同的橫向迂回柵狀薄膜材 料連接，連接點(diǎn)抽頭構(gòu)成的三端磁敏電阻，端點(diǎn)為a、b和c，其中，端點(diǎn)b為抽頭點(diǎn)。由當(dāng)永 磁體102位于其正上方時(shí)，此時(shí)，磁敏電阻103中端點(diǎn)a、b之間的電阻值與端點(diǎn)b、c之間 的電阻值相等。當(dāng)汽車出現(xiàn)傾斜時(shí)，永磁體102隨重錘擺動(dòng)而擺動(dòng)，此時(shí)，永磁體102移向 磁敏電阻103的一端，穿過磁敏電阻103中兩組橫向迂回柵狀薄膜的磁通量就會(huì)發(fā)生改變， 如圖6、7所示，永磁體102移向磁敏電阻103的一端的一組橫向迂回柵狀薄膜的磁通量增 加，電阻值增加，導(dǎo)致輸出電壓V。增加或減少，其變化量對(duì)應(yīng)重錘擺動(dòng)幅度，即汽車偏側(cè)角 ^而電壓V。增加或減少反應(yīng)其汽車偏側(cè)的方向。在本實(shí)施例中，設(shè)計(jì)上，汽車偏側(cè)角θ在設(shè)定汽車側(cè)翻臨界值內(nèi)，應(yīng)當(dāng)保證輸出電壓V。持續(xù)增加或持續(xù)減少，使汽車偏側(cè)角θ與輸出電壓V。形成一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，將反映 汽車偏側(cè)角θ的輸出電壓V。，經(jīng)過放大，高頻濾波濾出噪聲干擾后輸出到中央處理器3。在本實(shí)施例中，經(jīng)過放大濾波電路將其放大、濾波，然后通過輸出電壓V。再反演出 此時(shí)的側(cè)偏角〃，用LED點(diǎn)陣組成表盤加以顯示，這樣更能直觀地反應(yīng)當(dāng)前車輛的側(cè)偏狀 態(tài)。如圖8所示，在表盤上顯示設(shè)定的偏側(cè)閾值，當(dāng)表盤指針偏側(cè)角超過設(shè)定的閾值角度 時(shí)，啟動(dòng)預(yù)警裝置一是警示燈閃爍，用一小紅燈閃爍提示駕駛者汽車偏側(cè)狀態(tài)危險(xiǎn)，請(qǐng)采 取措施預(yù)防側(cè)翻；另外還有語音預(yù)警提示當(dāng)偏側(cè)角大于閾值時(shí)觸發(fā)，采用智能卡錄播語 音的方式進(jìn)行預(yù)警提示，同時(shí)指出車輛是左側(cè)偏過度，還是右側(cè)偏過度。兩種方式結(jié)合，對(duì) 駕駛者進(jìn)行全面預(yù)警提示，以減少駕駛者的誤操作，最大程度防止側(cè)翻事故的發(fā)生。盡管上面對(duì)本發(fā)明說明性的具體實(shí)施方式
進(jìn)行了描述，以便于本技術(shù)領(lǐng)的技術(shù)人 員理解本發(fā)明，但應(yīng)該清楚，本發(fā)明不限于具體實(shí)施方式
的范圍，對(duì)本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員來講，只要各種變化在所附的權(quán)利要求限定和確定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，這些變 化是顯而易見的，一切利用本發(fā)明構(gòu)思的發(fā)明創(chuàng)造均在保護(hù)之列。
權(quán)利要求
1.一種汽車防側(cè)翻預(yù)警裝置，其特征在于包括一置于車身部位的偏側(cè)角檢測(cè)裝置，偏側(cè)角檢測(cè)裝置由一個(gè)重錘擺動(dòng)裝置、一塊永磁 鐵以及磁敏元件構(gòu)成，永磁鐵安裝在重錘擺動(dòng)裝置上，并隨重錘擺動(dòng)而擺動(dòng)，在永磁體的對(duì) 面安裝磁敏元件；一放大濾波電路，磁敏元件接入放大濾波電路中，對(duì)磁敏元件由于重錘擺動(dòng)，永磁體產(chǎn) 生的穿過磁敏元件的磁通量的變化進(jìn)行檢測(cè)，得到重錘擺動(dòng)量，進(jìn)而得到反映汽車偏側(cè)角 的模擬信號(hào)，經(jīng)過放大，高頻濾波濾出噪聲干擾后輸出到中央處理器；一中央處理器，將放大濾波電路輸出的反映汽車偏側(cè)角的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)， 計(jì)算出汽車偏側(cè)角度數(shù)，并與設(shè)定偏側(cè)角閾值進(jìn)行比較，當(dāng)汽車偏側(cè)角度數(shù)超過設(shè)定閾值， 則啟動(dòng)報(bào)警。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車防側(cè)翻預(yù)警裝置，其特征在于，所述的永磁鐵安裝在重 錘擺動(dòng)裝置的重錘的末端，上為S極、下為N極，并隨重錘擺動(dòng)而擺動(dòng)，磁敏元件安裝在永磁 體重錘未發(fā)生擺動(dòng)時(shí)的正對(duì)面；磁敏元件為一由橫向迂回柵狀薄膜材料構(gòu)成的兩端型磁敏電阻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車防側(cè)翻預(yù)警裝置，其特征在于，所述的永磁鐵安裝在重 錘擺動(dòng)裝置的重錘的頂端，上為N極、下為S極，并隨重錘擺動(dòng)而擺動(dòng)，磁敏元件安裝在永磁 體重錘未發(fā)生擺動(dòng)時(shí)的正對(duì)面；磁敏元件由兩組相同的橫向迂回柵狀薄膜材料連接，連接點(diǎn)抽頭構(gòu)成的三端磁敏電 阻，端點(diǎn)為a、b和c，其中，端點(diǎn)b為抽頭點(diǎn)，端點(diǎn)為a、c接入電源，抽頭點(diǎn)輸出電壓為反映 汽車偏側(cè)角的模擬信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種汽車防側(cè)翻預(yù)警裝置根據(jù)電磁感應(yīng)原理，采用磁敏元件測(cè)出汽車的側(cè)偏角，實(shí)時(shí)有效地檢測(cè)汽車車廂的搖擺動(dòng)態(tài)信息，對(duì)汽車的過渡擺動(dòng)進(jìn)行預(yù)防、預(yù)警，當(dāng)汽車出現(xiàn)大角度傾斜異常時(shí)，汽車偏側(cè)角度數(shù)超過設(shè)定閾值，啟動(dòng)報(bào)警，第一時(shí)間將信息傳遞給駕駛者，由駕駛者將汽車速度放慢或停止，消除安全隱患。本發(fā)明汽車防側(cè)翻預(yù)警裝置具有實(shí)時(shí)性強(qiáng)、準(zhǔn)確性高等特點(diǎn)，避免機(jī)械式預(yù)警裝置的不足，且造價(jià)低廉，適合各種車型，易于推廣。本汽車防側(cè)翻預(yù)警裝置大大提高汽車使用的安全性，減少汽車側(cè)翻事故的發(fā)生，有效保護(hù)駕駛者的生命財(cái)產(chǎn)安全。
文檔編號(hào)B60R21/01GK102126477SQ20111003846
公開日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2011年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月16日
發(fā)明者馮彥清, 劉春東, 劉珊, 孫章麗, 李小璐, 王丹, 鄭文鋒 申請(qǐng)人:電子科技大學(xué)