專利名稱：車輛的減速強度和減速度值的實時顯示系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于測量和顯示車輛減速強度的裝置。
背景技術(shù)：
車輛高速行駛時，若突然松開加速踏板，由于車輛受到風(fēng)阻、滾動摩擦阻力影響，導(dǎo)致車輛產(chǎn)生減速度。目前市場上的車輛制動燈系統(tǒng)幾乎都是唯一地通過制動開關(guān)直接控制。當(dāng)踩下制動踏板時接通制動燈開關(guān)，制動燈點亮；當(dāng)松開制動踏板時，制動燈熄滅。駕駛員的腳從加速踏板離開換位踩到制動踏板所需的時間愈長，制動燈警示時間愈遲。該系統(tǒng)只能在制動時定性地表示車輛的狀態(tài)，不能判斷前車是否為緊急制動，還是松開加速踏板而致使車輛減速，尤其是對于高速行車或晚間行車，隨后車輛不能明確判斷前車駕駛員是制動或是慣性行車的意圖。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是基于減速度傳感器及單片機提供一種車輛減速度的顯示系統(tǒng)，使得駕駛員松開加速踏板時該顯示系統(tǒng)立即采集當(dāng)前減速度，并點亮減速強度顯示尾燈和安裝在車內(nèi)儀表板上的減速度數(shù)碼管，以提前警示隨后車輛和告知本車駕駛員減速度狀況。本實用新型目的由以下方式實現(xiàn)包括信號采集系統(tǒng)及信號顯示系統(tǒng)，其特征是(I)信號采集系統(tǒng)包括MC68HC908GP32控制芯片U3，SCA610系列的差動變壓式減速度傳感器U2，以及電阻式加速踏板調(diào)理電路，其中差動變壓式減速度傳感器U2安裝在車輛內(nèi)，且平行于車輛前進方向位置，其電壓輸出端與控制芯片U3的端PTB7連接；電阻式加速踏板調(diào)理電路是將電阻式加速踏板的感應(yīng)電壓通過耦合電路JP4與滑動變阻器R19的滑動端3連接，滑動變阻器R19分壓輸出的電壓作為時基電路U5的輸入端信號，時基電路U4的輸出信號經(jīng)反相器U6B與控制芯片U3的輸入端PTAO連接。(2)信號顯示系統(tǒng)包括顯示當(dāng)前的減速度強度的LED尾燈和顯示當(dāng)前減速度值的七段數(shù)碼管，其中控制器U3的輸出端PTC與LED尾燈連接；控制器U3的端口 PTB(rPTB6作為控制芯片U3的輸出端與安裝在車內(nèi)儀表板上的七段數(shù)碼管連接。(3)控制芯片U3復(fù)位開關(guān)為SI，通過手動復(fù)位控制系統(tǒng)的減速度強度顯示燈和數(shù)碼管減速度值回零，為重新采集和顯示當(dāng)前減速度傳感器的信號做好準(zhǔn)備。所述的車輛的制動開關(guān)的直流電壓信號通過耦合電路JP3與電阻分壓網(wǎng)絡(luò)R9^R18的滑動變阻器R20的固定端連接，并以滑動變阻器R20滑動端作為時基電路U4輸入信號，時基電路U4的輸出信號經(jīng)反相器U6A與控制芯片U3的輸入端PTAl連接，以控制減速度強度的LED尾燈和減速度值七段數(shù)碼管復(fù)位。所述的安裝在車內(nèi)儀表板上的七段數(shù)碼管顯示的減速度值的單位為m/s2 ；LED尾燈為5個LED陣列，5個LED陣列分別依次對應(yīng)有f 5個并聯(lián)的LED尾燈，控制芯片U3的輸出端PTOTPTC4通過電流驅(qū)動電路分別與5個LED陣列連接；數(shù)碼管顯示的減速度值和尾燈亮燈的數(shù)目如下表所示
減速度值丨0丨1丨2丨3丨4丨5丨6丨7丨8丨9丨>9
iib 點亮行數(shù)4 ~~~
數(shù)碼管顯示值所述的安裝在車內(nèi)儀表板內(nèi)的減速度顯示數(shù)碼管的電源連接控制開關(guān)S2。與通常的制動燈相比，本實用新型具有的突出技術(shù)效果是I、本實用新型在駕駛員松開加速踏板時控制器便會立即采集當(dāng)前減速度，并點亮減速度強度顯示尾燈，減速度尾燈提前0. n. 0秒點亮能起到提前警示隨后車輛的作用，尤其在高速行車或夜間行車時有優(yōu)勢。2、安裝于儀表板內(nèi)的減速度值數(shù)碼管單位為m/s2 (米/秒2)，能實時顯示本車當(dāng)前的減速度值，不但便于駕駛員明確車輛的減速度狀況，也便于在維修時對車輛制動系統(tǒng)進行檢測。3、通過試驗證實電路系統(tǒng)對汽車外部干擾很敏感，易造成數(shù)據(jù)的誤傳遞。與其它控制芯片比較，MC68HC908GP32的晶振頻率較低(32. 768KHZ)，可以大為降低晶振輻射功率對實時顯示系統(tǒng)的干擾，提高系統(tǒng)可靠性。并與其它控制芯片外置AD以及并行轉(zhuǎn)串行芯片實時數(shù)據(jù)傳遞比較，該控制芯片內(nèi)置AD，減少了誤差，并提高了電路的實時響應(yīng)性能。本實用新型采用SCA610系列的加速度傳感器，該傳感器不僅可以感應(yīng)加速度的變化量A a,而且能感應(yīng)勻減速度_a。其它(如SD系列)的傳感器則只能感應(yīng)加速度的變化量A a,無法感應(yīng)汽車的制動減速過程中的勻減速度_a，導(dǎo)致制動強度尾燈會在汽車進行勻減速的過程中熄滅，不能更好的發(fā)揮警示作用。4、本實用新型根據(jù)汽車的實際工作條件進行設(shè)計和制作，并且在金杯海獅面包車上完成了實車試驗。

圖I為本實用新型的電路的基本原理框圖。圖2為本實用新型分為9個部分的電路原理圖。圖中，Partl為減速度強度顯示尾燈陣列；Part2為減速度值顯示數(shù)碼管；Part3為制動開關(guān)信號調(diào)理電路；Part4為加速踏板信號調(diào)理電路；Part5有減速度傳感器U2 ;Part6為控制器U3 ;Part7為程序下載模塊；Part8為驅(qū)動電路；Part9為5V直流電源模塊。圖3為本實用新型的程序流程圖。
以下結(jié)合附圖做進一步說明。以下實施例包括但不限制本實用新型保護范圍。
具體實施方式
實施例I :如圖I，包括信號采集系統(tǒng)及信號顯示系統(tǒng)，(I)信號采集系統(tǒng)包括MC68HC908GP32控制芯片U3，SCA610系列的差動變壓式減速度傳感器U2，以及電阻式加速踏板調(diào)理電路Part4，其中差動變壓式減速度傳感器U2安裝在車輛內(nèi)、震動較小且平行于車輛前進方向位置，其電壓輸出端與控制芯片U3的端PTB7連接，控制芯片U3通過其內(nèi)部的AD模塊將輸入的電壓信號轉(zhuǎn)換成與減速度值對應(yīng)的數(shù)字信號。如圖1，電阻式加速踏板信號調(diào)理電路Part4，將電阻式加速踏板感應(yīng)電壓從其傳感器弓I出，通過耦合電路JP4與滑動變阻器R19的滑動端3連接，滑動變阻器R19分壓輸出的電壓作為NE555P時基電路U5的輸入端TRIG觸發(fā)信號，時基電路U4的輸出信號OUT為0 5V數(shù)字電壓，接反相器U6B輸入端3，經(jīng)反相器U6B輸出端4與控制芯片U3的輸入端PTAO連接。(2)信號顯示系統(tǒng)包括顯示當(dāng)前的減速度強度的LED尾燈和顯示當(dāng)前減速度值的七段數(shù)碼管，其中 控制芯片U3的輸出端PTC與LED尾燈連接；控制芯片U3的端口 PTB(rPTB6作為控制芯片U3的輸出端與安裝在車內(nèi)儀表板上的七段數(shù)碼管連接。安裝在車內(nèi)儀表板內(nèi)的減速度顯示數(shù)碼管的電源連接控制開關(guān)S2。控制芯片U3復(fù)位開關(guān)為SI，通過手動復(fù)位控制系統(tǒng)的減速度強度顯示燈和數(shù)碼管減速度值回零，為重新采集和顯示當(dāng)前減速度傳感器的信號做好準(zhǔn)備。如圖2，當(dāng)駕駛員的腳離開加速踏板時，加速踏板松開信號進入控制芯片U3，使控制芯片U3開啟，并啟動采集減速度傳感器Part5信號，減速度信號從減速度傳感器Part5端Vott輸出，連接控制芯片U3，經(jīng)計算后，經(jīng)驅(qū)動電路PartS控制減速度強度顯示尾燈Part I和減速度值顯示數(shù)碼管Part2。在駕駛員未踩到制動踏板之前，實時顯示減速度強度，從而警示隨后車輛。實施例2 如圖I中Part3，當(dāng)駕駛員的腳踩到制動踏板時，從車輛的制動開關(guān)引出的直流電壓信號通過耦合電路JP3與電阻分壓網(wǎng)絡(luò)RfRlS的滑動變阻器R20的固定端I連接，并以滑動變阻器R20滑動端3作為時基電路U4輸入信號，將調(diào)節(jié)后的電壓通過R20滑動端3送入時基電路U4端TRIG，作為時基電路U4中RS觸發(fā)器的輸入信號，將制動開關(guān)模擬電壓調(diào)節(jié)為0 5V數(shù)字電壓，時基電路U4的輸出端3與反相器U6A輸入端I連接，經(jīng)反相器U6A輸出端2與控制芯片U3的輸入端PTAl連接，以輸入端PTAl信號作為系統(tǒng)的減速度強度顯示燈和數(shù)碼管減速度值復(fù)位信號，刷新顯示數(shù)據(jù)，為重新采集和顯示當(dāng)前減速度傳感器的信號做好準(zhǔn)備。本實施例其余內(nèi)容與實施例I相同。實施例3 如實施例1，控制芯片U3分別接收電阻式加速踏板調(diào)理電路Part4輸出信號、減速度傳感器U2輸出信號；或如實施例2控制芯片U3分別接收電阻式加速踏板調(diào)理電路Part4輸出信號、減速度傳感器U2輸出信號，以及制動開關(guān)信號調(diào)理電路Part3的輸出信號。控制芯片U3通過其內(nèi)部的AD模塊將輸入的減速度傳感器U2電壓信號轉(zhuǎn)換成與減速度值對應(yīng)的數(shù)字信號，由控制器的PTC端控制減速度強度顯示LED尾燈Partl，并且由控制器的PTB端控制減速度強度值數(shù)碼管Part2。安裝在車內(nèi)儀表板上的七段數(shù)碼管顯示的減速度值的單位為m/s2，減速度值如下表所示。例如，數(shù)字顯示2，則表示2 m/s2≤當(dāng)前減速度值≤3 m/s2。LED尾燈為5個LED陣列，LED燈為紅色；5個LED陣列分別依次對應(yīng)有I飛個并聯(lián)的LED尾燈，控制芯片U3的輸出端PTOTPTC4通過電流驅(qū)動電路分別與5個LED陣列連接;數(shù)碼管顯示的減速度值和尾燈亮燈的數(shù)目如下表所示
權(quán)利要求1.車輛的減速強度和減速度值的實時顯示系統(tǒng)，包括信號采集系統(tǒng)及信號顯示系統(tǒng)，其特征是 (1)信號采集系統(tǒng)包括MC68HC908GP32控制芯片U3，SCA610系列的差動變壓式減速度傳感器U2，以及電阻式加速踏板調(diào)理電路，其中 差動變壓式減速度傳感器U2安裝在車輛內(nèi)，且平行于車輛前進方向位置，其電壓輸出端與控制芯片U3的端PTB7連接； 電阻式加速踏板調(diào)理電路是將電阻式加速踏板感應(yīng)電壓通過耦合電路JP4與滑動變阻器R19的滑動端3連接，滑動變阻器R19分壓輸出的電壓作為時基電路U5的輸入端信號，時基電路U4的輸出信號經(jīng)反相器U6B與控制芯片U3的輸入端PTAO連接； (2)信號顯示系統(tǒng)包括顯示當(dāng)前的減速度強度的LED尾燈和顯示當(dāng)前減速度值的七段數(shù)碼管，其中 控制器U3的輸出端PTC與LED尾燈連接； 控制器U3的端ロ PTB(rPTB6作為控制芯片U3的輸出端與安裝在車內(nèi)儀表板上的七段數(shù)碼管連接； (3)控制芯片U3復(fù)位開關(guān)為SI，通過手動復(fù)位控制系統(tǒng)的減速度強度顯示燈和數(shù)碼管減速度值回零，為重新采集和顯示當(dāng)前減速度傳感器的信號做好準(zhǔn)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的顯示系統(tǒng)，其特征是車輛的制動開關(guān)的直流電壓信號通過耦合電路JP3與電阻分壓網(wǎng)絡(luò)R9 R18的滑動變阻器R20的固定端連接，并以滑動變阻器R20滑動端作為時基電路U4輸入信號，時基電路U4的輸出信號經(jīng)反相器U6A與控制芯片U3的輸入端PTAl連接，以控制減速度強度的LED尾燈和減速度值七段數(shù)碼管復(fù)位。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的顯示系統(tǒng)，其特征是安裝在車內(nèi)儀表板上的七段數(shù)碼管顯示的減速度值的單位為m/s2 ；LED尾燈為5個LED陣列，5個LED陣列分別依次對應(yīng)有f 5個并聯(lián)的LED尾燈，控制芯片U3的輸出端PTOTPTC4通過電流驅(qū)動電路分別與5個LED陣列連接； 數(shù)碼管顯示的減速度值和尾燈亮燈的對應(yīng)數(shù)目如下列所示 減速度值 :0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，>9 ; LED 點亮行數(shù):0，1，2，2，3，3，4，4，5，5，5 ； 數(shù)碼管顯示值:0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的顯示系統(tǒng)，其特征是安裝在車內(nèi)儀表板內(nèi)的減速度顯示數(shù)碼管的電源連接控制開關(guān)S2。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的顯示系統(tǒng)，其特征是安裝在車內(nèi)儀表板內(nèi)的減速度顯示數(shù)碼管的電源連接控制開關(guān)S2。
專利摘要車輛的減速強度和減速度值的實時顯示系統(tǒng)，屬于測量和顯示車輛減速強度的裝置。本實用新型信號采集系統(tǒng)包括控制芯片，差動變壓式減速度傳感器，以及電阻式加速踏板調(diào)理電路；信號顯示系統(tǒng)包括顯示當(dāng)前的減速度強度的LED尾燈陣列和顯示當(dāng)前減速度值的數(shù)碼管，控制芯片復(fù)位開關(guān)為S1。進一步是利用車輛的制動開關(guān)電壓信號使控制芯片復(fù)位。本實用新型可實時采集當(dāng)前減速度，點亮尾燈和數(shù)碼管，警示隨后車輛和駕駛員了解車輛減速度狀況，在高速行車或夜間行車時有優(yōu)勢。
文檔編號B60Q1/44GK202573975SQ20122012810
公開日2012年12月5日 申請日期2012年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月30日
發(fā)明者趙龍慶, 唐送 申請人:趙龍慶, 唐送