專利名稱：車輛對(duì)外速度狀態(tài)變色顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)動(dòng)車電子儀器，特別是一種車輛對(duì)外進(jìn)度狀態(tài)變色顯示器。
現(xiàn)有車輛行駛狀態(tài)的對(duì)外表達(dá)只有轉(zhuǎn)向與制動(dòng)，沒有對(duì)外顯示速度及速度狀態(tài)。而車輛行駛中，外界除了解它的轉(zhuǎn)向與制動(dòng)狀態(tài)外，了解其速度，加速、減速等信息也是很重要的，這樣便可掌握車輛的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，減少可能發(fā)生的交通事故?，F(xiàn)有車輛由于沒有對(duì)外顯示速度及速度狀態(tài)；故有些情況沒有表達(dá)出來。如(1)制動(dòng)車輛時(shí)，車輛減速程度可快、可慢，車輛可以是運(yùn)動(dòng)的，也可以是靜止的，制動(dòng)燈僅起警示作用，不能將上述情況反映出來，而且當(dāng)制動(dòng)車輛靜止后，若松開制動(dòng)，制動(dòng)燈熄滅，反而不起警示作用。(2)上坡時(shí)車輛并未制動(dòng)，而車速可能降低，如同制動(dòng)，此時(shí)現(xiàn)有車輛并未對(duì)外表達(dá)，作出警示。(3)減小油門或車輛空擋、或松開離合器時(shí)，車輛也作減速運(yùn)動(dòng)，車輛如同輕微制動(dòng)，現(xiàn)有車輛也無法對(duì)外表達(dá)，警示外界等等。經(jīng)查新表明，已有的類似技求目前只能粗略表達(dá)速度，而不能表達(dá)選度狀態(tài)。(加速、減速、恒速、靜止等)，而且類似技術(shù)均需對(duì)車輛的儀表系或傳動(dòng)系作相應(yīng)的改造。不同車型需作不同的改造，故它們難以推廣。
本實(shí)用新型的目的是提供一種適應(yīng)性強(qiáng)且準(zhǔn)確可靠的可對(duì)外顯示車輛速度及狀態(tài)的顯示器。
所述車輛對(duì)外速度狀態(tài)變色顯示器，包括測(cè)速單元，測(cè)速數(shù)據(jù)處理單元及顯示單元各部分，其特征是測(cè)速數(shù)據(jù)處理單元3的信號(hào)輸入端與混頻器2的信號(hào)輸出端相連，混頻器2的信號(hào)輸入端與測(cè)速超聲波接收器1的信號(hào)輸出端相連，其另一路信號(hào)輸入端與分頻器7的信號(hào)輸出端相連，該分頻器信號(hào)輸出端同時(shí)經(jīng)驅(qū)動(dòng)器8而與測(cè)速超聲波發(fā)射器9的信號(hào)輸入端相連，分頻器7的信號(hào)輸入端與晶體振蕩器6的信號(hào)輸出端相連測(cè)速數(shù)據(jù)處理單元3的信號(hào)輸出端分別與速度顯示器4及狀態(tài)顯示器5的輸入端相連。
所述測(cè)速數(shù)據(jù)處理單元3采用單片機(jī)作處理器，特別以8015單片機(jī)為佳，在其P0.0-P0.7、P1.0-P0.7、P2.0-P2.7輸出口上接有以三極管BG1-BG24作顯示驅(qū)動(dòng)器的黃色發(fā)光二極管作速度顯示器，在其P3.0、P3.1口上接有以三極管BG25、BG26為顯示驅(qū)動(dòng)器的紅色和綠色發(fā)光二極管作狀態(tài)顯示器測(cè)速超聲接收器1所測(cè)得的超聲反射波經(jīng)2/4LM324二級(jí)放大器放大后，經(jīng)以1/4LM324構(gòu)成的比較器比較整形后，送以D觸發(fā)器4013作混頻器2的數(shù)據(jù)端，混頻器的另一信號(hào)輸入端CL為時(shí)鐘端，該時(shí)鐘端與分頻器7的信號(hào)脈沖輸出端相連；混頻器2的信號(hào)輸出端與單片機(jī)8051輸入信號(hào)端相連。該輸入信號(hào)端為8051的中斷線引腳INT1。
本實(shí)用新型采用多普勒超聲測(cè)速，單片機(jī)處理數(shù)據(jù)，可對(duì)外界顯示車輛的速度、狀態(tài)，使外界對(duì)車輛的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)一目了然，測(cè)速精確、裝置簡(jiǎn)便，無須對(duì)車輛改裝即可直接裝于任何機(jī)動(dòng)車輛上投入使用，保證了行車安全。


圖1是本實(shí)用新型實(shí)施電路圖。
圖2-1為本實(shí)用新型速度狀態(tài)顯示器俯視圖的A-A面剖視圖。
圖2-2為本實(shí)用新型速度狀態(tài)顯示器俯視圖。
圖2-3為本實(shí)用新型速度狀態(tài)顯示器左視圖。
圖3為本實(shí)用新型原理方框圖。
圖4為本實(shí)用新型速度狀態(tài)顯示器園柱狀實(shí)施方案主圖4-1為本實(shí)用新型速度狀態(tài)顯示器園柱狀實(shí)施方案俯視圖。
圖中1為測(cè)速超聲波接收器，2為混頻器，3為測(cè)速數(shù)據(jù)處理單元。4為速度顯示器，5為狀態(tài)顯示器，6為晶體振蕩器，7為分頻器，8為驅(qū)動(dòng)器，9為測(cè)速超聲發(fā)射器，5-1為綠色狀態(tài)顯燈，5-2為紅色狀態(tài)顯示燈，4-1為速度顯示燈，10為前方顯示燈罩，11為后方顯示燈罩，12為顯示器機(jī)座。
以下結(jié)合實(shí)施電路
圖1對(duì)本實(shí)用新型的工作原理和工作過程作進(jìn)一步說明。
將超聲發(fā)射與接收探頭置于車輛底部，通過連接電纜將探測(cè)到的速度信號(hào)傳給裝在車身上的測(cè)速數(shù)據(jù)處理及顯示數(shù)據(jù)單元。速度顯示部分將顯示數(shù)據(jù)用來點(diǎn)亮相應(yīng)的發(fā)光二極管，每一檔速度用一位數(shù)據(jù)表示，速度分擋的級(jí)別可據(jù)所能承受的產(chǎn)品成本劃分，成本高一些速度分檔可細(xì)，成本低一些，速度分擋可粗。速度顯示部分發(fā)光管為黃色。若假定速度分擋為5公里/小時(shí)一檔，可在每整拾公里/小時(shí)處裝上紅色發(fā)光管代表刻度，或只在國(guó)家規(guī)定的限速刻度處裝上紅色發(fā)光管。(如城區(qū)限速40公里/小時(shí)。)速度顯示部分依顯示數(shù)據(jù)將車速的快慢逐檔顯示給外界。如若車速60公里/小時(shí)，則60公里/小時(shí)檔以下各檔發(fā)光管全亮，形成一速度檔光柱，十分醒目，若車速為5公里/小時(shí)，則只亮此一檔，這樣，可以十分直觀地讓外界了解車輛的速度。速度狀態(tài)顯示部分由紅色發(fā)光管和綠色發(fā)光管代表速度狀態(tài)。紅色發(fā)光管亮?xí)r代表減速。綠色發(fā)光管亮?xí)r代表加速，紅色、綠色一起亮，經(jīng)過散射片混色變?yōu)槌赛S色代表恒速。車輛靜止、或車速低于最低的分檔速度時(shí)，紅色發(fā)光管亮，表示車輛靜止或近乎靜止，提醒外界注意?？蓪⑺俣葼顟B(tài)顯示部分安裝于最高顯示車速檔端處。整個(gè)顯示部分(速度顯示及速度狀態(tài)顯示)可置于車頂，及車輛前后擋風(fēng)玻璃處，外界各方都可觀察，(車尾只能后方觀察)。由IC4分頻器將晶體振蕩器的5.12MHZ頻率作1/128分頻，得到40KHZ基準(zhǔn)超聲波頻率，此信號(hào)經(jīng)過BG27作功率放大，得到足夠的發(fā)射功率，再由B1作阻抗變換，得到與超聲發(fā)射頭匹配的阻抗將基準(zhǔn)超聲波發(fā)射出去。超聲接收頭接收到的信號(hào)由2/4LM324運(yùn)放構(gòu)成的放大器經(jīng)過二級(jí)放大。可得到足夠幅度的信號(hào)供由1/4LM324構(gòu)成的比較器作比較，由此得到了近似的CMOS電平矩形脈沖信號(hào)。由IC2D觸發(fā)器構(gòu)成數(shù)字混頻器。基準(zhǔn)超聲波頻率信號(hào)接至其時(shí)鐘端，接收到的脈沖信號(hào)接至其數(shù)據(jù)端。由于車輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同，車輛的速度變化反映為接收到的脈沖頻率不同，經(jīng)IC2將基準(zhǔn)頻率與接收脈中頻率混頻，由此得到它們的差頻即多普勒移頻。由上所得的多普勒頻率脈沖輸入到由單片微機(jī)組成的測(cè)速數(shù)據(jù)處理及顯示數(shù)據(jù)輸出部分。其輸入端為單片微機(jī)的外部中斷引腳。每一個(gè)脈沖引起微機(jī)一中斷，由機(jī)內(nèi)的中斷程序?qū)γ}沖計(jì)數(shù)，在一定的時(shí)間間隔內(nèi)的計(jì)數(shù)值即反映此時(shí)的車速。此車速計(jì)數(shù)脈沖數(shù)與程序中的標(biāo)準(zhǔn)車速計(jì)數(shù)值相比較即可得出此時(shí)的車速。程序?qū)⒋藭r(shí)的車進(jìn)值轉(zhuǎn)化為顯示數(shù)據(jù)，向單片微機(jī)的I/O口送出。此處用8051單片微機(jī)I/O的安排為0-80公里/小時(shí)每5公里/小時(shí)檔，即由P0.0輸出5公里/小時(shí)速度檔，P0.1輸出10公里/小時(shí)速度檔、P0.2輸出15公里/小時(shí)速度擋，P1.7輸出80公里/小時(shí)速度檔，P2.0-P2.7為90公里/小時(shí)-160公里/小時(shí)速度檔，這樣做的目的是剛好配合80051的I/O端口，若選用I/O口多的單片微機(jī)還可細(xì)分為2.5公里/小時(shí)一檔。由單片微機(jī)輸出的顯示數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)BG1-BG24作功率驅(qū)動(dòng)，點(diǎn)亮各速度檔發(fā)光二極管。程序中狀態(tài)顯示部分的處理過程為，將當(dāng)前時(shí)刻的車速與前一時(shí)刻的車速相比較，若大于前一時(shí)刻的車速，則使P3.0輸出顯示數(shù)據(jù)，點(diǎn)亮綠發(fā)光管，同時(shí)關(guān)閉P3.1顯示數(shù)據(jù)，若小于前一時(shí)刻的車速，則使P3.1輸出顯示數(shù)據(jù)，點(diǎn)亮紅燈，同時(shí)關(guān)閉P3.0顯示數(shù)據(jù)，若等于前一時(shí)刻的車速，則P3.0、P3.1同時(shí)輸出顯示數(shù)據(jù)，紅綠發(fā)光管同時(shí)點(diǎn)亮，經(jīng)散光片混色為橙黃色。加速，減速狀態(tài)顯示中都有一適當(dāng)?shù)娘@示后的延時(shí)使外界觀察者不至跟不上高速采樣測(cè)速的顯示結(jié)果。采用了7805穩(wěn)壓塊可適應(yīng)6-12V的車輛。速度狀態(tài)顯示器中為了使外界更加明確燈光含義采用將發(fā)光二極管排列成箭頭的方式。由綠色發(fā)光二極管5-1在顯示器的中部排列成向上指示的箭頭，代表加速狀態(tài)。由紅色發(fā)光二極管5-2在顯示器的中部排列成向下指示的箭頭，代表減速狀態(tài)。恒速時(shí)，二種發(fā)光管一齊亮，由燈罩中的棱條將它們散射混色變成橙黃色。(這樣做的目的主要是為了減少一組黃色發(fā)光二極管，也可另置一組黃色發(fā)光二極管)?；焐蟮某赛S色部分為一橫條代
權(quán)利要求1.一種車輛對(duì)外速度狀態(tài)變色顯示器，包括測(cè)速單元。測(cè)速數(shù)據(jù)處理單元及顯示單元各部分，其特征是測(cè)速數(shù)據(jù)處理單元(3)的信號(hào)輸入端與混頻器(2)的信號(hào)輸出端相連，混頻器(2)的一信號(hào)輸入端與測(cè)速超聲波接收器(1)的信號(hào)輸出端相連，其另一路信號(hào)輸入端與分頻器(7)的信號(hào)輸出端相連，該分頻器信號(hào)輸出端同時(shí)經(jīng)驅(qū)動(dòng)器(8)而與測(cè)速超聲波發(fā)射器(9))的信號(hào)輸入端相連，分頻器(7)的信號(hào)輸入端與晶體振蕩器(6)的信號(hào)輸出端相連；測(cè)速數(shù)據(jù)處理單元(3)的信號(hào)輸出端分別與速度顯示器(4)及狀態(tài)顯示器(5)的輸入端相連。
2.如權(quán)利要求1所述的車輛對(duì)外速度狀態(tài)變色顯示器，其特征是所述測(cè)速數(shù)據(jù)處理單元(3)采用單片機(jī)作處理器，特別以8051單片機(jī)為佳，在其P0.0一P0.7、P1.0-1.7、P2.0-P2、7輸出口上接有以三極管BG1-BG24作顯示驅(qū)動(dòng)器的黃色發(fā)光二極管作速度顯示器，在其P3.0.P3.1口上接有以三極管BG25、BG26為顯示驅(qū)動(dòng)器的紅色和和綠色發(fā)光二極管作狀極顯示器；測(cè)速超聲波接收器(1)所測(cè)得的超聲反射波經(jīng)2/41M4324二及放大器放大后，經(jīng)以1/4LM324構(gòu)成的比較器比較整形后，送以D觸發(fā)器4013作混頻器(2)的數(shù)據(jù)端，混頻器的另一信號(hào)輸入端CL為時(shí)鐘端，該時(shí)鐘端與分頻器(7)的信號(hào)脈沖輸出端相連；混頻器(2)的信號(hào)輸出端與單片機(jī)8015輸入信號(hào)端相連，該輸入信號(hào)端為8015的中斷線引腳INT1。
專利摘要本實(shí)用新型采用多普勒超聲波法測(cè)速,以8051單片機(jī)作測(cè)速數(shù)據(jù)處理器,在單片機(jī)的信號(hào)輸出口上接有多色車輛狀態(tài)顯示器和速度顯示器,可實(shí)時(shí)采集車速,對(duì)外界顯示車輛運(yùn)行的速度、狀態(tài),使外界對(duì)車輛的運(yùn)行趨勢(shì)一目了然,測(cè)速精確、裝置簡(jiǎn)便,無須對(duì)車輛改裝即可直接裝于任何機(jī)動(dòng)車輛上,保證了行車安全,整個(gè)裝置簡(jiǎn)單實(shí)用。
文檔編號(hào)B60Q1/54GK2321660SQ9724158
公開日1999年6月2日 申請(qǐng)日期1997年12月10日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月10日
發(fā)明者付曉東 申請(qǐng)人:付曉東