專利名稱：汽車保安綜合監(jiān)控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型“汽車保安綜合監(jiān)控裝置”，是一種電子、微機(jī)、遙控技術(shù)在汽車儀表、汽車運(yùn)輸保證安全領(lǐng)域中綜合應(yīng)用的產(chǎn)品。它包括外部遙控信號發(fā)射器和由單片微機(jī)、微機(jī)接口電路、遙控信號接收器、多功能數(shù)字顯示儀表面板、電器測控總線、綜合輸入按鍵盤、行車指令輸入按鍵盤、語音告警電路組成的車載行車測控系統(tǒng)。
車況良好，遵章行車是確保汽車行車安全的兩個非常重要的因素。汽車的剎車狀態(tài)，各種燈光指示器狀態(tài)，需要遵守的各種外界交通限制和交通標(biāo)志如車速限制，載重量限制、停車指示、禁鳴指示等，都是與汽車行車安全有關(guān)的，需要具體測量控制的參數(shù)。統(tǒng)計資料證明，很多交通事故都是由于駕駛員超速，超載，冒進(jìn)信號等違章駕駛行為和車輛狀況不好造成的，而大多數(shù)車輛現(xiàn)在使用的傳統(tǒng)的指針式儀器儀表和普通的電器測量，控制系統(tǒng)都無法對這些參數(shù)和駕駛員的違章駕駛行為實(shí)行有效的監(jiān)控。針對這些問題，最近有人也開發(fā)了一些相應(yīng)的電子應(yīng)用產(chǎn)品。中國專利公開CN1049313號《機(jī)動車限速器》，CN2067661號《多功能汽車保安自動控制裝置》，CN2037323號《汽車超速報警儀》分別公開了一種具有三個頻道，對應(yīng)三種限制速度的限速儀表、一種防盜、防劫持、防酒后開車及車燈遠(yuǎn)近光自動變換的控制裝置，一種由限速信號發(fā)射機(jī)，解除限速信號發(fā)射機(jī)，與信號發(fā)射機(jī)頻率對應(yīng)的接收機(jī)、速度報警器和鎖定器構(gòu)成的速度自動限定系統(tǒng)。這些技術(shù)的共同不足之處是測控的參數(shù)比較單一，而且各自電路自成體系，沒有和整個汽車儀表，電器系統(tǒng)構(gòu)成一個綜合的、有機(jī)的整體，因而從經(jīng)濟(jì)、實(shí)用性上影響其具體應(yīng)用。
本實(shí)用新型汽車保安綜合監(jiān)控裝置，目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)不足而提供的一套新型、綜合的汽車保安電子儀表，控制裝置。它的總體發(fā)明構(gòu)思是由單片微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)配合各種行車參數(shù)檢測傳感器，數(shù)字顯示儀表板，構(gòu)成基本的汽車電子儀表系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上，利用單片微機(jī)的計算、控制、通訊能力，進(jìn)一步擴(kuò)展以下功能一、監(jiān)測、控制下述與行車安全有關(guān)的參數(shù)行車速度、剎車氣壓、剎車片狀況，載重量、燈光指示器工作狀況等。對于超速行駛的車輛，采取切斷點(diǎn)火線圈初級電源的措施強(qiáng)迫車輛減速，直到車速降至限定車速以下為止。對于超載車輛，采取切斷起動機(jī)電源和點(diǎn)火線圈初級電源的措施使車輛不能啟動，行駛，直到載重量符合規(guī)定為止。對于剎車氣壓、剎車片狀況達(dá)到危險極限及燈光指示器發(fā)生故障時，發(fā)出聲、光報警。采用這些綜合措施，來保障行車安全。
二、增加其它實(shí)用的附加功能，提高本實(shí)用新型的使用價值1、在保持?jǐn)?shù)字顯示儀表板基本顯示功能的前提下，使其具有出租車計價器的全部功能。
2、用弱電流按鍵開關(guān)配合功率電子開關(guān)控制各種內(nèi)、外電器，取代燈光組合開關(guān)，各種閃光繼電器。
3、提供有效的汽車防盜和無鑰匙登車手段。
4、采用計算機(jī)總線方式測量，控制各種外部電器，大量減少電器聯(lián)接電線數(shù)量，大大簡化布線、檢修工作。
采用以上措施，就可以達(dá)到本實(shí)用新型用經(jīng)濟(jì)有效的技術(shù)手段從外部，內(nèi)部全面監(jiān)控車輛的運(yùn)行，杜絕由于車況不良、駕駛員超速、超載和冒進(jìn)信號等違章駕駛行為造成的交通事故，保障行車安全的目的。
本實(shí)用新型汽車保安綜合監(jiān)控裝置，由外部遙控信號發(fā)射器和車載行車測控系統(tǒng)兩大部分組成。外部遙控信號發(fā)射器由電源、發(fā)射電路等組成，向過往車輛發(fā)送外部交通指示遙控信號。車載行車測控系統(tǒng)由單片微機(jī)，程序存貯器，電可擦除數(shù)據(jù)存貯器，微機(jī)接口電路，各種信號傳感器，多路轉(zhuǎn)換放大電路，V／f變換器，遙控信號接收器，電器測控總線，多功能數(shù)字顯示儀表面板，綜合輸入按鍵盤，行車指令輸入按鍵盤，語音告警器等組成。其中外部遙控信號發(fā)射器，遙控信號接收器，電器測控總線，綜合輸入按鍵盤，行車指令輸入按鍵盤構(gòu)成了本實(shí)用新型的主要技術(shù)特征。
本實(shí)用新型的目的可以通過以下措施達(dá)到1、外部遙控信號發(fā)射器由聲控電子開關(guān)電路，遙控編碼電路，遙控發(fā)射電路組成。遙控編碼電路發(fā)送出的編碼信號中，具有1～8位數(shù)據(jù)碼，用一套編碼、發(fā)射電路就可編碼、發(fā)射對過往車輛起外部交通指示、交通限制作用的1～256種不同的交通遙控信號。
2、車載測控系統(tǒng)還具有由十位按鍵開關(guān)組成的、與微機(jī)接口電路相聯(lián)的綜合輸入按鍵盤，由十位按鍵開關(guān)組成的，與微機(jī)接口電路相聯(lián)的行車指令輸入按鍵盤。在微機(jī)監(jiān)控程序的配合下，綜合輸入按鍵盤的十位按鍵開關(guān)可分時分別定義為雨刮器鍵、危險告警燈鍵、計價器清零鍵、開車密碼解除鍵、出租車計價器鍵、開車密碼輸入鍵和0～9十位數(shù)字輸入按鍵。開車密碼輸入鍵、開車密碼解除鍵與數(shù)字輸入按鍵配合，輸入和解除開車密碼。出租車計價器鍵，計價器清零鍵和數(shù)字輸入按鍵配合完成出租車計價器行駛單價輸入、計價器清零和數(shù)字顯示儀表面板出租車計價器顯示功能轉(zhuǎn)換。行車指令輸入按鍵盤的十位按鍵開關(guān)可分別定義為左轉(zhuǎn)向燈鍵、右轉(zhuǎn)向燈鍵、大燈鍵、小燈鍵、喇叭鍵、變光鍵、室內(nèi)燈鍵、發(fā)動機(jī)起動鍵、發(fā)動機(jī)熄火鍵。完成對車燈控制信號、喇叭控制信號、發(fā)動機(jī)起、?？刂菩盘柕妮斎?。車載行車測控系統(tǒng)電源控制電路由起動電機(jī)電源控制繼電器，電源傳輸總線電源控制繼電器，點(diǎn)火線圈初級電源控制繼電器組成。遙控信號接收器由遙控譯碼電路，遙控狀態(tài)指示電路組成。遙控狀態(tài)指示電路的輸出和微機(jī)外部中斷輸入口相聯(lián)接，在遙控信號接收器接收到遙控信號后，遙控狀態(tài)指示電路輸出微機(jī)外部中斷信號，微機(jī)進(jìn)入中斷處理程序從遙控譯碼電路數(shù)據(jù)輸出端讀取遙控信號。遙控譯碼電路解調(diào)出1～8位數(shù)據(jù)代碼，表達(dá)1～256種交通限制、交通標(biāo)志遙控信號。電器測控總線由1根電源傳輸總線，1～2根雙向數(shù)據(jù)傳輸總線，1根接地線組成。雙向數(shù)據(jù)傳輸總線與微機(jī)接口和電器測控組件相聯(lián)。電器測控組件由編碼電路，譯碼電路，狀態(tài)檢測電路，功率電子開關(guān)電路組成。譯碼電路接收，識別微機(jī)通過雙向數(shù)據(jù)傳輸總線傳送來的串行電器控制信號，由功率電子開關(guān)控制電器通、斷。狀態(tài)檢測電路由車燈檢測電路，剎車片檢測電路，會車檢測電路，載重量檢測電路組成，其高、低電平變化代表車燈，載重量、剎車片的工作狀況。狀態(tài)檢測電路的輸出和編碼電路的數(shù)據(jù)編碼端相連，檢測到的車燈，載重量、會車、剎車片狀況由編碼電路編譯成串行數(shù)據(jù)碼，通過雙向數(shù)據(jù)傳輸總線反向傳送給微機(jī)。
以下結(jié)合附圖
對本實(shí)用新型作詳細(xì)的描述。
圖一是本實(shí)用新型外部遙控信號發(fā)射器的原理框圖，由話筒、聲控電子開關(guān)電路、電源、遙控編碼電路、遙控發(fā)射電路組成。外部遙控信號發(fā)射器設(shè)立在對過往車輛有交通限制(如限速、限載、單行限制)或指示(如紅、綠燈，禁停，禁鳴，危險指示等)的路段上。在無車輛過往時，聲控電子開關(guān)切斷編碼電路和發(fā)射電路部分的電源，使自身處于一種微功耗的等待發(fā)射狀態(tài)。當(dāng)有車輛駛?cè)脒b控信號發(fā)射器的有效作用區(qū)域時，此時，汽車運(yùn)行噪聲被話筒檢拾，轉(zhuǎn)換成電信號，由放大電路放大，整流，加到電子開關(guān)的輸入觸發(fā)端，其電平達(dá)到電子開關(guān)的翻轉(zhuǎn)電平，電子開關(guān)導(dǎo)通，遙控編碼，遙控發(fā)射電路部分電路導(dǎo)通，而處于發(fā)射狀態(tài)。遙控發(fā)射器就向過往車輛不斷地發(fā)射代表此路段交通指示的搖控信號。當(dāng)車輛逐漸遠(yuǎn)離駛出發(fā)射器的有效作用距離范圍，此時汽車運(yùn)動噪聲放大后不足以使電子開關(guān)開啟，編碼，發(fā)射部分?jǐn)嚯姸质惯b控發(fā)射器處于等待發(fā)射狀態(tài)。編碼電路的任務(wù)是按照一定的規(guī)則將要發(fā)射的遙控信號轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)碼，對發(fā)射載波進(jìn)行調(diào)制。對于只發(fā)射單一一種遙控信號的發(fā)射器，可采用專用的編碼電路，對于需要同時發(fā)射兩種以上不同的遙控信號(比如同時發(fā)射速度和禁嗚限制信號)時，可采用單片微機(jī)來完成編碼任務(wù)。利用單片微機(jī)編程靈活的特點(diǎn)，按照專用編碼電路的編碼規(guī)則編程，可以滿足各種要求。編碼器發(fā)送出的串行數(shù)據(jù)由一位同步碼和若干位數(shù)據(jù)碼組成。數(shù)據(jù)碼又分為數(shù)據(jù)和地址編碼。同步碼和數(shù)據(jù)碼中的“0”，“1”狀態(tài)分別用不同的脈沖寬度來表達(dá)。數(shù)據(jù)碼中的數(shù)據(jù)位數(shù)決定了遙控信號接收器能夠接收，區(qū)別的遙控信號的數(shù)量。本實(shí)用新型遙控信號數(shù)據(jù)位數(shù)采用八位，能表達(dá)256種不同的交通標(biāo)志，指示信號，可以包納現(xiàn)行國標(biāo)中所有的交通指示、警示符號。發(fā)射器發(fā)射載波可采用紅外線，超聲波和無線電。采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)以后，只用一套接收電路，就可以接收，區(qū)別這256種交通信號。
圖二是車載行車測控系統(tǒng)原理圖。由單片微機(jī)裝置，遙控信號接收器，電源傳輸總線，雙向信號傳輸總線、接地線組成的測控總線和掛接在測控總線上的若干電器測控組件組成。它擔(dān)負(fù)車輛行駛中各種行車參數(shù)的采集，處理、控制多功能數(shù)字顯示儀表板進(jìn)行各種行車參數(shù)的記錄及動態(tài)顯示，完成外部遙控信號的接收，識別，各種電器的控制，各種保障行車安全的行車參數(shù)的控制，實(shí)現(xiàn)由微機(jī)統(tǒng)一管理下的各種行車參數(shù)測量，顯示，控制的一體化。
單片微機(jī)裝置由單片微機(jī)，程序存貯器，電可擦除數(shù)據(jù)存貯器，微機(jī)接口電路，各種信號傳感器，多路選擇放大電路，V／f變換器，多功能數(shù)字顯示儀表面板，語音告警電路，電源控制電路，綜合輸入按鍵盤，行車指令輸入按鍵盤組成。構(gòu)成了基本的行車參數(shù)電子測量，電器控制，儀表顯示系統(tǒng)。外部信號傳感器送來的各種模擬信號(如水溫、油、氣壓、油量，電壓等)，在單片微機(jī)的控制下分時送入多路選擇放大電路進(jìn)行放大，再由V／f變換器進(jìn)行A／D變換后送入單片微機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。各種數(shù)字信號(車速、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速等)，直接送入微機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。處理后的各種行車參數(shù)(水溫、油壓、氣壓、油量、電壓、速度、總里程，當(dāng)日里程，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速)送多功能數(shù)字顯示儀表板顯示。電可擦除數(shù)據(jù)存貯器用于存放行駛總里程，開車密碼等需要斷電保存的數(shù)據(jù)。電源控制電路用于對外部電器總電源，起動電機(jī)電源，點(diǎn)火線圈初級電源實(shí)行控制。綜合輸入按鍵盤用于多功能數(shù)字顯示儀表面板出租車計價器顯示功能轉(zhuǎn)換、出租車行駛單價輸入、計價器顯示清零、開車密碼輸入和開車密碼解除。行車指令輸入按鍵盤用于各種燈光，信號指示燈控制信號，發(fā)動機(jī)起、?？刂菩盘柡屠瓤刂菩盘柕妮斎?，配合測控總線的電器測控組件實(shí)現(xiàn)對各種燈光，各種電器的控制，以代替燈光組合開關(guān)。單片微機(jī)裝置在未接收到遙控信號接收器傳送來的外部交通指示遙控信號時，設(shè)定一個最高行駛車速，按照這個車速來控制車輛的運(yùn)行，當(dāng)接收到外部交通遙控信號時，就按照此信號來監(jiān)控車輛的運(yùn)行。當(dāng)車速超過限定車速時，微機(jī)通過電源控制電路切斷點(diǎn)火線圈初級電源，強(qiáng)迫車輛減速，直到車速降至限定車速以下為止。
圖三是電器測控總線和電器測控組件原理圖。電器測控總線和電器測控組件完成與微機(jī)的雙向信號傳輸，各種電器的具體控制測量。電器測控總線由1根電源傳輸總線，1～2根雙向數(shù)據(jù)傳輸總線，1根接地線組成，電器測控組件由譯碼電路，編碼電路，狀態(tài)檢測電路Q2～Q4，功率電子開關(guān)組成。譯碼電路的數(shù)據(jù)輸入端，編碼電路的數(shù)據(jù)輸出端接在雙向數(shù)據(jù)傳輸總線上，功率電子開關(guān)的電源輸入端接在電源傳輸總線上，其輸出端與電器相聯(lián)，控制輸入端與譯碼電路的數(shù)據(jù)輸出端相聯(lián)。狀態(tài)檢測電路的輸出與編碼電路的數(shù)據(jù)輸入端相聯(lián)。各種電器，按照就近集中控制的原則分成若干測控組件掛接在總線上，各測控組件的編，譯碼電路都有自己特定的地址代碼。當(dāng)駕駛員通過安裝在駕駛室內(nèi)的行車指令輸入按鍵盤輸入某電器控制指令時，單片微機(jī)通過雙向數(shù)據(jù)傳輸總線不斷地發(fā)送該電器所處在的測控組件的地址碼和控制數(shù)據(jù)碼，當(dāng)這測控組件的譯碼電路連續(xù)收到與本地址相同的地址代碼后，就將控制數(shù)據(jù)代碼鎖存，并向功率電子開關(guān)輸出控制信號，實(shí)現(xiàn)對電器的控制，同時譯碼電路輸出一譯碼接收信號去觸發(fā)編碼電路處于編碼狀態(tài)，狀態(tài)檢測電路檢測到的電器工作狀態(tài)信號就由編碼電路編成串行數(shù)據(jù)碼，通過雙向數(shù)據(jù)傳輸總線反向傳輸給微機(jī)。其它測控組件由于地址代碼不符，未響應(yīng)而保持原來的控制狀態(tài)。根據(jù)實(shí)際需要，電器測控總線上可以掛接任意多個測控組件。
狀態(tài)檢測電路由車燈檢測電路，載重量檢測電路，會車檢測電路，剎車片磨損檢測電路，剎車氣壓檢測電路等組成。這些參數(shù)都和安全行車密切相關(guān)。狀態(tài)檢測電路的共同特點(diǎn)是通過傳感器檢測到的這些參數(shù)，在超過或低于某規(guī)定的臨界值時，狀態(tài)檢測電路輸出電平發(fā)生高，低變化。這些輸出狀態(tài)的改變情況由編碼電路反饋給微機(jī)，微機(jī)接收，識別后采取相應(yīng)的處理措施。
遙控信號接收器由遙控信號接收、放大電路，遙控譯碼電路，遙控狀態(tài)指示電路組成。遙控譯碼電路的輸出接微機(jī)的數(shù)據(jù)總線，遙控狀態(tài)指示電路的輸出接微機(jī)的外部中斷輸入口。遙控信號接收器當(dāng)系統(tǒng)一上電后就處于接收信號狀態(tài)。當(dāng)未接到外部交通遙控信號時，單片微機(jī)執(zhí)行其它程序，當(dāng)接收到遙控信號后，遙控譯碼電路將遙控信號譯碼解調(diào)，從數(shù)據(jù)輸出端輸出遙控信號，同時遙控狀態(tài)指示電路輸出負(fù)脈沖信號向微機(jī)提出外部中斷申請，單片微機(jī)進(jìn)入中斷處理程序，來接收，處理遙控信號，并以此為依據(jù)來控制車輛的運(yùn)行。
采用本實(shí)用新型，具有以下明顯的效果1、提供了完善的數(shù)字顯示儀表面板，顯示直觀清晰，可靠性及壽命均比機(jī)械指針式儀表高。
2、由于采用了測控總線技術(shù)，使聯(lián)接內(nèi)外部電器的導(dǎo)線數(shù)量大大減少，布線，檢修工作大為簡化，電器的工作狀態(tài)及其它影響行車安全的參數(shù)都能隨時得到監(jiān)測。
3、提供了功能完善的行車指令輸入按鍵盤，代替燈光組合開關(guān)。
4、提供了完善的汽車防盜和無鑰匙登車手段。
5、配合外部遙控信號發(fā)射器發(fā)射的交通指示信號，可以監(jiān)控車輛的運(yùn)行，根本上消除駕駛員超速，超載和冒進(jìn)信號所造成的交通事故。
6、由于采用了功率電子開關(guān)替代各種控制繼電器，閃光繼電器，用行車指令輸入按鍵盤代替燈光組合開關(guān)，儀表顯示板具有出租車計價器的顯示和數(shù)據(jù)輸入功能，使本實(shí)用新型的附加使用價值和實(shí)用性都大大提高。
7、由于采用了微機(jī)測控技術(shù)，使得在此基礎(chǔ)上增加其它附加功能變得可能和輕松。
下面接合實(shí)施例及附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步祥細(xì)描述。
圖四是采用專用編碼電路的外部遙控信號發(fā)射器的實(shí)施例。在圖中，聲控電子開關(guān)電路由話筒H1，信號放大電路T1，T2及D1，R5，R6，C4，電子開關(guān)集成電路IC2組成。編碼電路由具有八位地址，八位數(shù)據(jù)編碼輸入端的編、譯碼集成電路IC1組成。在圖中接成編碼狀態(tài)。無線電射頻振蕩，發(fā)射電路由T3，C5，C6，C7，C8，L1組成。無車輛通過時，電子開關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)，IC1及振蕩發(fā)射電路電源被切斷，發(fā)射器處于微功耗的等待狀態(tài)。當(dāng)有車輛駛?cè)氚l(fā)射器有效作用距離范圍內(nèi)時，汽車運(yùn)動噪聲由H1撿拾，T1，T2放大后經(jīng)D1，C4整流濾波，向C4充電，C4與電子開關(guān)的控制輸入端相聯(lián)，當(dāng)C4的電壓充到IC2的翻轉(zhuǎn)電壓時，IC2導(dǎo)通，遙控發(fā)射器處于工作狀態(tài)，D0～D7數(shù)據(jù)編碼輸入端和A1～A7地址編碼輸入端的編碼數(shù)據(jù)就經(jīng)IC1編碼后加在T3上經(jīng)調(diào)制后發(fā)射出去。A1～A7的地址編碼數(shù)據(jù)保持不變，而改變D0～D7八位數(shù)據(jù)編碼輸入端的數(shù)據(jù)來完成1～256種不同交通指示遙控信號的編碼。圖中6V電源為普通的可充電電池。
圖五是采用單片微機(jī)作為編碼電路的外部遙控信號發(fā)射器的實(shí)施例。
在圖五中，聲控電子開關(guān)電路與圖四完全一樣，編碼電路由單片微機(jī)IC4組成，發(fā)射電路由T6及紅外發(fā)射二極管D3、D4組成。單片微機(jī)的程序設(shè)計成使IC4按照圖四中IC1的編碼方式編碼，載波頻率為40KC，但可同時交替發(fā)送出不同的編碼信號。編碼數(shù)據(jù)由DB7口送入T6放大，經(jīng)紅外發(fā)射二極管D3、D4發(fā)射出去。D3、D4換成超聲波發(fā)射器即可使遙控發(fā)射器具備超聲波發(fā)射功能，也可接圖四中的無線射頻發(fā)射電路無線發(fā)射。
圖六是綜合輸入按鍵盤安裝在多功能數(shù)字顯示儀表板上的實(shí)施例。綜合輸入按鍵盤由十位按鍵開關(guān)組成，其輸出和微機(jī)接口相連。在微機(jī)監(jiān)控程序的控制下，按照按鍵時的次序分時定義為雨刮器鍵，危險告警燈鍵、計價器清零鍵、開車密碼解除鍵，出租車計價器鍵，開車密碼輸入鍵等功能輸入鍵和0～9十位數(shù)字輸入鍵。雨刮器鍵用于控制雨刮器啟、停。危險告警燈鍵用于控制轉(zhuǎn)向指示燈按規(guī)定同時閃亮發(fā)出危險告警信號。開車密碼輸入鍵、密碼解除鍵配合數(shù)字輸入鍵輸入和解除開車密碼。當(dāng)?shù)谝淮屋斎腴_車密碼時，只要按一下密碼輸入鍵，緊接著按代表開車密碼的數(shù)字輸入鍵，便可輸入開車密碼。輸入的開車密碼由電可擦除數(shù)據(jù)存貯器E2PROM存貯。一但E2PROM中存放有開車密碼，每次起動發(fā)動機(jī)前，都要求輸入開車密碼。這時只要按一下密碼輸入鍵，緊接著輸入開車密碼，再按動行車指令輸入按鍵盤上的發(fā)動機(jī)起動鍵，便可起動發(fā)動機(jī)。如果連續(xù)三次輸入的開車密碼都不正確，微機(jī)切斷起動機(jī)和點(diǎn)火系統(tǒng)電源，并使喇叭長鳴報警。如果未輸入開車密碼在E2PROM中保存，每次開車只要按動發(fā)動機(jī)啟動鍵便可起動發(fā)動機(jī)。當(dāng)要清除或更改開車密碼，只要按規(guī)定輸入正確的開車密碼，再按動密碼解除鍵即可。出租車計價器鍵，計價器清零鍵配合數(shù)字輸入按鍵用于出租車行駛單價輸入和數(shù)字顯示儀表面板出租車計價器顯示功能轉(zhuǎn)換。平時數(shù)字顯示儀表面板處于基本顯示功能狀態(tài)，當(dāng)按一下出租車計價器按鍵，這時，多功能數(shù)字顯示儀表面板上由六位八段LED組成的行駛總里程顯示器轉(zhuǎn)換成出租車行駛單價顯示(占左邊二位)，行駛里程顯示(占右邊三位)中間空留一位以示區(qū)別。由四位八段LED組成的當(dāng)日里程顯示器作為應(yīng)付金額顯示器。緊接著再輸入二位行駛單價，就完成了出租車計價器顯示功能轉(zhuǎn)換。微機(jī)根據(jù)行駛公里數(shù)和單價不斷將行駛里程數(shù)和應(yīng)付金額顯示出來。到達(dá)目地后，按動一下計價器清零鍵，此時行駛里程和應(yīng)付金額顯示器全清零，以準(zhǔn)備下次計價。要取消計價，顯示功能，只要再按動一下出租車計價器鍵，便可恢復(fù)儀表顯示板的基本顯示功能。在儀表顯示板出租車計價器顯示期間，行駛總里程仍然累加，一但恢復(fù)儀表板基本顯示功能，行駛總里程就恢復(fù)顯示出來。綜合輸入按鍵盤也可以安裝在駕駛室內(nèi)其它合適的地方。
圖七是行車指令輸入按鍵盤實(shí)施例。
行車指令輸入按鍵盤由十位按鍵開關(guān)組成，其輸出與微機(jī)接口相連。在微機(jī)監(jiān)控程序的控制下，十位按鍵開關(guān)分別定義為左轉(zhuǎn)向燈鍵，右轉(zhuǎn)向燈鍵，大燈鍵，小燈鍵，喇叭鍵，變光鍵，室內(nèi)燈鍵，發(fā)動機(jī)起動鍵，發(fā)動機(jī)熄火鍵，完成對車燈控制信號、喇叭控制信號、發(fā)動機(jī)起、?？刂菩盘柕妮斎?。微機(jī)接收到這些控制信號后，通過電器測控組件和電源控制電路對這些電器進(jìn)行控制。行車指令輸入按鍵盤設(shè)計成便于操作的外形結(jié)構(gòu)，安裝在駕駛室內(nèi)，以代替車燈組合開關(guān)。
圖八是車載行車測控系統(tǒng)電源控制電路實(shí)施例。
電源控制電路由起動電機(jī)電源控制繼電器J1，電源傳輸總線電源控制繼電器J2，點(diǎn)火線圈初級電源控制繼電器J3組成，控制電路的輸入與微機(jī)接口電路相連，微機(jī)接口電路從WR讀寫線和D0～D7數(shù)據(jù)總線上獲取選通和控制數(shù)據(jù)。接口電路輸出的控制信號由驅(qū)動三級管T1、T2、T3放大后驅(qū)動相應(yīng)的電源繼電器，接通或斷開該路電源。
圖九是遙控信號接收器實(shí)施例1，是對應(yīng)圖4遙控信號發(fā)射電路的遙控信號接收器。
圖中，遙控信號接收、放大電路由天線A1、L1、C6、IC1、T4、C15、L2、IC2等組成，譯碼電路由IC3組成，遙控狀態(tài)指示電路由T5組成。外部遙控信號由集成運(yùn)放IC1前級放大，再由T4等組成的中心頻率諧振于發(fā)射器發(fā)射頻率的諧振放大器放大，放大后的遙控信號經(jīng)IC2施密特電路進(jìn)一步放大，整形后送入譯碼電路IC3進(jìn)行譯碼，譯碼出的遙控數(shù)據(jù)經(jīng)鎖存后輸出到D0～D7端，同時在DV端輸出一高電平接收信號，經(jīng)T5反相后向微機(jī)輸出外部中斷信號INTO，此信號輸出接單片微機(jī)外部中斷輸入端INTO，微機(jī)響應(yīng)中斷進(jìn)入中斷處理程序從D0～D7端讀取遙控信號。IC3是與圖4中IC1為同一型號的編譯碼電路，在圖中接成譯碼狀態(tài)，A1～A7為地址碼編碼端，其地址編碼狀態(tài)與圖4中IC1的地址編碼狀態(tài)完全相同。
圖十是遙控信號接收器實(shí)施例2。是對應(yīng)圖五遙控信號發(fā)射器的遙控信號接收器。
圖中，IC4是紅外線接收放大專用集成電路，T1是紅外線接收二極管，IC4，T1構(gòu)成了紅外線遙控信號接收、選頻放大電路。調(diào)整R2，可改變IC1接收的中心頻率，調(diào)整R1可調(diào)整放大倍數(shù)，經(jīng)IC4放大，整形后的信號由7腳輸出，送往譯碼電路IC5譯碼。IC5和T2型號和作用與圖九的IC3，T5完全一樣。
圖十一是電器測控總線及電器測控組件實(shí)施例1。電器測控總線由一根電源傳輸總線，一根雙向數(shù)據(jù)傳輸總線和一根接地線組成。測控組件由單片編、譯碼電路，狀態(tài)存貯電路，功率電子開關(guān)，狀態(tài)檢測電路組成。狀態(tài)檢測電路由車燈檢測電路，剎車片檢測電路，會車檢測電路，載重量檢測電路組成。圖中總線上掛接了前、后車燈兩個電器測控組件，作為電路說明，總線上還可掛接任意數(shù)量的電器測控組件。
圖中，IC9，IC10分別是前、后車燈電器測控組件的編、譯碼電路，IC11、IC12分別是前、后測控組件的狀態(tài)存貯電路，IC2～I(xiàn)C9分別是控制前車燈及喇叭的功率電子開關(guān)，IC14～I(xiàn)C21是控制后車燈的功率電子開關(guān)。R1～R6構(gòu)成前車燈檢測電路，R11～R17構(gòu)成后車燈檢測電路，L1是剎車片檢測電路，P1、P2、IC13、D3構(gòu)成會車檢測電路，P1是載重量檢測電路。IC9，IC10是具有八位地址碼端，八位數(shù)據(jù)碼端的單片編、譯碼電路，平時常處于接收信號的譯碼狀態(tài)。A0～A7是其地址編碼端。從圖中可以看出前、后車燈電器測控組件具有各自不同的地址代碼。D0～D7是其數(shù)據(jù)輸出端，數(shù)據(jù)編碼輸入端，與狀態(tài)存貯電路輸入和狀態(tài)檢測電路輸出相聯(lián)接。狀態(tài)存貯電路的輸出Q0～Q7與各功率電子開關(guān)的控制端相連。拿前車燈電器測控組件為例來說明其工作原理。當(dāng)IC9接收到微機(jī)從雙向數(shù)據(jù)傳輸總線傳來的，與本譯碼器地址相同的控制信號后，就將此信號鎖存，并由輸出端D0～D7輸出，同時DV端輸出一高電平譯碼接收信號；此信號一路經(jīng)C5，R24組成的微分電路形成一正脈沖信號加到狀態(tài)存貯電路IC11的存貯控制端LE上，將IC9D0～D7輸出端狀態(tài)送入IC11存貯，此信號經(jīng)Q0～Q7輸出，控制功率電子開關(guān)，使對應(yīng)的車燈或喇叭通、斷，完成具體的控制。DV端的高電平信號另一路經(jīng)由R10，C1組成的積分電路加在IC9的TR端上，TR端是IC9編、譯碼狀態(tài)控制端。TR端接低電平，IC9處于譯碼狀態(tài)，反之則處于編碼狀態(tài)。因為DV端平時一直處于低電平狀態(tài)，TR端也一直處于低電平狀態(tài)，當(dāng)DV端變?yōu)楦唠娖綘顟B(tài)后，經(jīng)R10，C1延時一段時間后，TR端處于高電平狀態(tài)，IC9變?yōu)榫幋a發(fā)送工作狀態(tài)，狀態(tài)檢測電路檢測到的各電器的狀態(tài)加在D0～D7端，經(jīng)IC9編碼后由A0輸出通過雙向數(shù)據(jù)傳輸總線反向傳送給微機(jī)。當(dāng)IC9變?yōu)榫幋a狀態(tài)后，DV端變?yōu)榈碗娖?，C1經(jīng)R10放電，經(jīng)過一段時間，TR端變?yōu)榈碗娖?，IC9又處于譯碼接收狀態(tài)。完成一個接收，發(fā)送信號的工作循環(huán)。其它路電器測控組件的工作過程也完全如此。
狀態(tài)檢測電路的共同特點(diǎn)是，當(dāng)所檢測電器的工作狀況發(fā)生改變或所檢測的行車參數(shù)高于或低于某臨界值時，其輸出電平發(fā)生高低變化。此變化信號過經(jīng)編碼電路編碼后通過雙向數(shù)據(jù)傳輸總線反向傳輸給微機(jī)。以車燈LA1，此路檢測電阻R1為例說明車燈檢測電路的工作過程。當(dāng)此路功率電子開關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)時，電源經(jīng)過R1，車燈LA1燈絲電阻與地構(gòu)成一回路。LA1的燈絲電阻很小，R1的阻值設(shè)計成使回路流過μA級的弱電流和當(dāng)車燈LA1燈絲完好，電源經(jīng)過R1分壓后加在LA1上的電壓為IC9的低電平電壓值。所以當(dāng)IC2關(guān)閉，LA1又處于完好狀態(tài)時，此路檢測電路反饋給微機(jī)的信號為低電平信號。如果LA1燈絲開路或連接車燈的導(dǎo)線斷路或接觸不良，處于不能正常工作的狀態(tài)時，狀態(tài)檢測電路反饋給微機(jī)的為高電平信號。利用輸出電平這個低、高變化，微機(jī)就能判斷車燈是否完好。當(dāng)微機(jī)控制IC2處于導(dǎo)通狀態(tài)時，電源不經(jīng)R1直接加在LA1上，此時反饋給微機(jī)的應(yīng)為高電平信號，如果是低電平信號，則說明功率電子開關(guān)損壞。由于微機(jī)隨時不斷地采集檢測電路所反饋回來的信號，因而可以判斷出車燈和功率電子開關(guān)的工作狀況。如果發(fā)生故障，可以區(qū)分出是車燈還是電子開關(guān)的故障，采用燈光和語音提示告警。其它路的車燈檢測電路的工作過程相同。
L1，R7組成剎車片檢測電路。L1是一段線圈或?qū)Ь€嵌入剎車片內(nèi)。當(dāng)剎車片未磨損到允許的極限時，L1完好，通過C7輸出的是高電平信號，如果剎車片磨損到極限值，此時L1被磨斷，通過C7輸出的是低電平信號，此信號加在編碼器IC9的數(shù)據(jù)碼端編碼輸出給微機(jī)。
光敏管P1、P2，異或門IC13，R23組成夜間會車檢測電路。P1安裝在車前部，P2安裝在車側(cè)部。當(dāng)夜晚行車P1受到對方車燈直射，P2未受到照射，此時，P1導(dǎo)通，P2仍處于阻斷態(tài)，加在IC131，2輸入端的電平狀態(tài)不同，通過C8輸出高電平信號，當(dāng)夜晚行車無會車或白天行車時，IC13輸入端的狀態(tài)相同，C8輸出低電平信號。C8輸出也加在IC9的數(shù)據(jù)輸入端。
P1載重量檢測電路由壓力傳感器，放大器，比較電路組成。安裝在能夠感受車輛載重情況的位置上。載重量由壓力傳感器轉(zhuǎn)變成電信號，經(jīng)放大器放大后，加在比較電路的輸入端。另一端則加上比較電壓，比較電壓的大小則代表允許的最大載重量，當(dāng)信號輸入端的電壓高于比較電壓時，通過B8輸出高電平，表示載重量超限，反之則輸出低電平。
圖十二是電器測控總線及電器測控組件實(shí)施例2。測控總線由一根由電源傳輸總線，二根雙向傳輸數(shù)據(jù)線和一根接地線組成。測控組件則由編碼電路，譯碼電路，功率電子開關(guān)，狀態(tài)檢測電路組成。本電路與圖十一比較，只是用編碼電路，譯碼電路代替圖十一的單片編、譯碼電路IC9、IC10和狀態(tài)存貯電路IC11，IC12，雙向數(shù)據(jù)傳輸總線由一根增加到兩根，其它部分電路的組成，符號和作用與圖十一的相應(yīng)電路完全相同。
在圖十二中，IC29、IC27、IC22、IC24是具有五位地址編碼端，四位數(shù)據(jù)編碼端的編碼集成電路，分別擔(dān)任前后車燈兩個電器測控組件的編碼任務(wù)。IC28、IC26、IC23、IC25是具有五位地址碼端，四位數(shù)據(jù)碼端的譯碼集成電路，分別擔(dān)任前、后車燈兩個電器測控組件的譯碼任務(wù)。各編碼、譯碼電路都有各自不相同的地址編碼。IC2～I(xiàn)C9，IC14～I(xiàn)C21分別是前、后車燈電器測控組件的功率電子開關(guān)。R1～R6構(gòu)成前車燈檢測電路，R11～R17構(gòu)成后車燈檢測電路。L1，R7構(gòu)成剎車片檢測電路，P1、P2、IC13構(gòu)成會車檢測電路。P1是載重量檢測電路。各檢測電路的工作原理與圖十一中所描述的完全一樣。由于本圖中的編、譯碼電路只有四位數(shù)據(jù)碼端，所以前后車燈測控組件所控制的八位車燈或電器分成每四位為一控制組，共分成四組。每組控制、測量四位電器和參數(shù)。
以IC29，IC28組成的一組為例說明其工作過程。IC28是譯碼電路，有自己特定的地址，一上電就處于譯碼接收狀態(tài)，IC29是編碼電路，也有自己的特定地址，絕大部分時間處于微功耗的非編碼發(fā)送狀態(tài)。IC28在未收到與本地址相符的編碼信號時，數(shù)據(jù)輸出端D0～D3保持原先狀態(tài)。此時VT端為低電平，VT信號位T1反相后加在IC29的編碼控制端TE上，使IC29處于微功耗的非編碼狀態(tài)。當(dāng)IC28收到微機(jī)經(jīng)雙向數(shù)據(jù)傳輸總線2傳來的與本地址相符的控制信號時，控制數(shù)據(jù)由D0～D3端輸出，控制功率電子開關(guān)IC2～I(xiàn)C5，使相應(yīng)的電器通、斷。同時，VT端輸出一高電平信號經(jīng)T1反相后變?yōu)榈碗娖郊釉贗C29的TE端，使其處于編碼發(fā)送狀態(tài)，加在編碼數(shù)據(jù)輸入端D0～D3上的，狀態(tài)檢測電路C1～C4端輸出的信號，經(jīng)IC29編碼后經(jīng)數(shù)據(jù)輸出端DO輸出，經(jīng)雙向數(shù)據(jù)傳輸總線1反向傳送給微機(jī)。其它組的工作過程也是這樣。IC29，IC27，IC22，IC24的數(shù)據(jù)輸出端D0連接在一起，接在雙向數(shù)據(jù)傳輸總線1上。IC28，IC26，IC25，IC23的數(shù)據(jù)輸入端DI連接在一起，接在雙向數(shù)據(jù)傳輸總線2上，微機(jī)通過雙向數(shù)據(jù)傳輸總線2，依照規(guī)定的秩序逐個向各組發(fā)送控制信號，然后由雙向數(shù)據(jù)傳輸總線1接收各組檢測電路送來的電器及其它狀態(tài)信號。
權(quán)利要求一種汽車保安綜合監(jiān)控裝置，具有(1)由電源、發(fā)射電路組成的外部遙控信號發(fā)射器；(2)由單片微機(jī)、程序存貯器、電可擦除數(shù)據(jù)存貯器、微機(jī)接口電路、各種信號傳感器、多路選擇放大電路、v/f變換器、電源控制電路、多功能數(shù)字顯示儀表面板、語音告警電路組成的車載行車測控系統(tǒng)；(3)由信號接收、放大電路組成的遙控信號接收器；(4)圍繞車身布置的，傳遞電器測量、控制信號的電器測控總線；(5)連接在電器測控總線上的電器測控組件；本實(shí)用新型的特征在于(1.1)外部遙控信號發(fā)射器還具有聲控電子開關(guān)電路、遙控編碼電路、遙控編碼電路發(fā)送出的編碼信號中，具有1～8位數(shù)據(jù)碼，用一套編碼發(fā)射電路就可編碼、發(fā)射1～256種不同的交通限制、交通標(biāo)志遙控信號；(2.1)車載行車測控系統(tǒng)還具有由十位按鍵開關(guān)組成的、與微機(jī)接口相聯(lián)的綜合輸入按鍵盤，在微機(jī)監(jiān)控程序的配合下，十位按鍵開關(guān)可分時分別定義為雨刮器鍵、危險告警燈鍵、計價器清零鍵、開車密碼解除鍵、出租車計價器鍵、開車密碼輸入鍵和0～9十位數(shù)字輸入按鍵，開車密碼輸入鍵、開車密碼解除鍵與數(shù)字輸入按鍵配合，輸入和解除開車密碼，出租車計價鍵、計價器清零鍵和數(shù)字輸入按鍵配合，完成出租車計價器行駛單價輸入和數(shù)字顯示儀表面板出租車計價器顯示功能轉(zhuǎn)換；(2.2)車載行車測控系統(tǒng)還具有十位按鍵開關(guān)組成的、與微機(jī)接口相聯(lián)的行車指令輸入按鍵盤，在微機(jī)監(jiān)控程序的配合下，行車指令輸入按鍵盤的十位按鍵開關(guān)分別定義為左轉(zhuǎn)向鍵、右轉(zhuǎn)向鍵、大燈鍵、小燈鍵、喇叭鍵、變光鍵、室內(nèi)燈鍵、發(fā)動機(jī)起動鍵、發(fā)動機(jī)熄火鍵，完成對車燈控制信號、喇叭控制信號、發(fā)動機(jī)起、?？刂菩盘柕妮斎耄?2.3)車載行車測控系統(tǒng)電源控制電路由起動電機(jī)電源控制繼電器，電源傳輸總線電源控制繼電器，點(diǎn)火線圈初級電源控制繼電器組成；(3.1)遙控信號接收器還具有遙控譯碼電路，遙控狀態(tài)指示電路，遙控狀態(tài)指示電路的輸出和微機(jī)外部中斷輸入口相聯(lián)接，在遙控信號接收器接收到遙控信號后，遙控狀態(tài)指示電路輸出微機(jī)外部中斷信號，微機(jī)進(jìn)入中斷處理程序從遙控譯碼電路數(shù)據(jù)輸出端讀取遙控信號；(3.1.1)遙控譯碼電路解調(diào)出1～8位數(shù)據(jù)代碼，表達(dá)1～256種交通限制、交通標(biāo)志遙控信號；(4.1)電器測控總線由1根電源傳輸總線、1～2根雙向數(shù)據(jù)傳輸總線、1根接地線組成，雙向數(shù)據(jù)傳輸總線與微機(jī)接口和電器測控組件相聯(lián)；(5.1)電器測控組件由編碼電路、譯碼電路、狀態(tài)檢測電路、功率電子開關(guān)電路組成，狀態(tài)檢測電路的輸出和編碼電路的數(shù)據(jù)編碼端相聯(lián)，譯碼電路接收、識別微機(jī)通過雙向數(shù)據(jù)傳輸總線傳送來的串行電器控制信號，由功率電子開關(guān)控制電器通、斷，狀態(tài)檢測電路檢測到的車燈、載重量、夜間會車、剎車片狀況由編碼電路編譯成串行數(shù)據(jù)碼，通過雙向數(shù)據(jù)傳輸總線反向傳送給微機(jī)；(5.1.1)狀態(tài)檢測電路由車燈檢測電路、剎車片檢測電路、會車檢測電路、載重量檢測電路組成，狀態(tài)檢測電路高、低電平變化代表車燈、載重量、夜間會車、剎車片的工作狀況。
專利摘要汽車保安綜合監(jiān)控裝置，是一套新型、完整的、保證行車安全的汽車電子儀表、電器控制系統(tǒng)。它提供根除駕駛員各種違章駕駛行為、汽車防盜和無鑰匙登車的完善的技術(shù)手段。由外部交通信號、標(biāo)志遙控發(fā)射器和車載行車測控系統(tǒng)組成。測控系統(tǒng)根據(jù)遙控發(fā)射器發(fā)射的信號來監(jiān)控車輛的運(yùn)行，通過數(shù)顯儀表板，電器測控總線組成完整的行車參數(shù)測量、電器控制、儀器儀表顯示系統(tǒng)?？纱嫫囍羔樖絻x表總成、車燈開關(guān)總成、點(diǎn)火開關(guān)、各種閃光繼電器，并大量節(jié)約電器導(dǎo)線。
文檔編號B60K28/10GK2163099SQ9323857
公開日1994年4月27日 申請日期1993年4月26日 優(yōu)先權(quán)日1993年4月26日
發(fā)明者吳霞, 宋齊 申請人:吳霞, 宋齊