專(zhuān)利名稱(chēng)：汽車(chē)安全預(yù)警器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種汽車(chē)安全預(yù)警器，屬于車(chē)輛行駛中防尾追安全報(bào)警裝置。
汽車(chē)已成為現(xiàn)代人類(lèi)加快生活節(jié)奏的重要工具之一，而日益增多的高速公路更是成為溝通地區(qū)間流通的重要渠道。但是日益發(fā)達(dá)的公路交通網(wǎng)絡(luò)，既給人類(lèi)帶來(lái)了繁榮，也時(shí)常帶來(lái)不少煩惱。在城市里日益增大的車(chē)流量，時(shí)常造成某些路段交通的休克堵塞在公路或高速公路上行駛的汽車(chē)，時(shí)常因氣候條件的千變?nèi)f化，在霧、雨、雪、冰凍乃至其他一些人力難以抗御的災(zāi)害等造成的堵車(chē)、撞車(chē)事故屢見(jiàn)不鮮；尤其是高速公路上出現(xiàn)的尾追撞車(chē)事故，更讓人觸目驚心。據(jù)有關(guān)媒體傳息和資料表明我國(guó)在高速公路曾多次出現(xiàn)數(shù)十輛車(chē)尾追相撞事故；德國(guó)曾有一百幾十輛車(chē)尾追相撞的群體事故；據(jù)美國(guó)聯(lián)邦政府估計(jì)，由于道路阻塞所造成的生產(chǎn)量下降的損失一年就達(dá)1000億美元，公路上發(fā)生的交通事故中90％是人為錯(cuò)誤造成的。
據(jù)德國(guó)達(dá)姆——奔馳汽車(chē)制造公司研究報(bào)告表明在危險(xiǎn)情況下，如能給駕駛員提前半秒反應(yīng)時(shí)間則可以減少撞車(chē)尾追事故的30％，路面相關(guān)事故的50％，迎面撞車(chē)事故的60％。
因此，預(yù)防和減少堵車(chē)事件，尤其是預(yù)防和減少高速公路上尾追撞車(chē)事故的發(fā)生，已日益引起人們的廣泛重視。
本實(shí)用新型的目的旨在提供一種汽車(chē)安全預(yù)警器，一旦車(chē)輛遇到危險(xiǎn)情況采取緊急制動(dòng)、交通堵塞或撞車(chē)事故，即能以最敏捷的速度向尾隨車(chē)輛發(fā)出預(yù)警信號(hào)，提示其駕駛員采取有效的防范措施。
這種汽車(chē)安全預(yù)警器，由慣性自動(dòng)沖擊傳感器和無(wú)線電收發(fā)裝置組成。其特征在于所述的慣性自動(dòng)沖擊傳感器SW2包括缸體(3)、慣性錘(4)、螺紋連桿(5)、彈簧(15)、導(dǎo)電板(13)和手控柄(19)；所述的無(wú)線電收發(fā)裝置包括天線、CC400芯片和其外圍電路、AT89C2051單片機(jī)、揚(yáng)聲器電路、燈光提示電路和穩(wěn)壓電路；其中所述的慣性錘(4)設(shè)于缸體(3)的主腔內(nèi)，并與螺紋連桿(5)螺紋連接，螺紋連桿(5)的左端與信號(hào)激發(fā)腔(11)相通，其端部設(shè)有一塊能導(dǎo)致無(wú)線信號(hào)發(fā)射裝置電路通斷的導(dǎo)電板(13)，在端蓋(12)部位有接線柱(10)，接線柱分別與發(fā)射機(jī)控制電路和按鈕(21)電路相通；所述螺紋連桿(5)可調(diào)整導(dǎo)電板(13)與接線柱(10)觸點(diǎn)之間的間隙，其右端部設(shè)有一手動(dòng)柄(19)；所述的無(wú)線電收發(fā)裝置中的——天線將報(bào)警信號(hào)接收下來(lái)饋送至本機(jī)的接收電路和將傳感器檢測(cè)到的報(bào)警信號(hào)發(fā)射出去；一片CC400芯片和其外圍電路天線接收到的信號(hào)經(jīng)由天線匹配器以后，經(jīng)帶通濾波器F1放大后，接到CC400芯片的RFIN管腳輸入，再經(jīng)變頻、解調(diào)后送給單片機(jī)AT89C2051的串行接收口。經(jīng)單片機(jī)傳送過(guò)來(lái)的發(fā)送信號(hào)接到CC400的PDATA輸入端，經(jīng)VCO調(diào)制，在RFOUT管腳輸出，Q3放大后由天線匹配器將其送至天線發(fā)射出去；一片單片機(jī)AT89C2051通過(guò)串口RXD接收由CC400傳輸來(lái)的接收信號(hào)，傳感器檢測(cè)到信號(hào)以后使單片機(jī)產(chǎn)生一個(gè)中斷，驅(qū)動(dòng)發(fā)射電路；
一個(gè)揚(yáng)聲器電路用以發(fā)出警聲提示，也用于在發(fā)送時(shí)發(fā)出發(fā)射性能正常的提示一個(gè)燈光提示電路指示發(fā)送狀態(tài)；一個(gè)穩(wěn)壓電路用以提供給單片機(jī)與CC400的5V電源。
根據(jù)上述方案設(shè)計(jì)的汽車(chē)安全預(yù)警器，其優(yōu)點(diǎn)是一旦行駛的汽車(chē)遇到意外——如交通堵塞、尾隨相撞及其他意外事故時(shí)，駕駛員采取的緊急制動(dòng)和撞車(chē)時(shí)本能的沖擊慣性，即能自動(dòng)、及時(shí)、敏捷地接通預(yù)警信號(hào)激發(fā)電路。通過(guò)無(wú)線電波發(fā)出預(yù)警信號(hào)，向在有效范圍內(nèi)的其他車(chē)輛的接收機(jī)發(fā)出報(bào)警提示，即可使駕駛員提高警惕，采取有效防范措施，防止和扼制事故發(fā)生和事態(tài)的進(jìn)一步擴(kuò)大。如遇非緊急制動(dòng)或非撞車(chē)時(shí)，未能產(chǎn)生沖擊慣性而驅(qū)動(dòng)發(fā)射控制電路，此時(shí)駕駛員即可根據(jù)必要，人為的按下按鈕(21)來(lái)接通預(yù)警信號(hào)激發(fā)電路，實(shí)現(xiàn)預(yù)警信號(hào)的發(fā)射和接收。
附


圖1為本實(shí)用新型的慣性自動(dòng)沖擊傳感器結(jié)構(gòu)示意圖附圖2為本實(shí)用新型的無(wú)線電收發(fā)裝置電路圖；附圖3為本實(shí)用新型慣性自動(dòng)沖擊液體壓力傳感器示意圖；附圖4為本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例方案。
參見(jiàn)附圖，圖中1.防塵皮碗2.鎖緊螺母3.缸體4.慣性錘5.螺紋連桿6.絕緣板7.連接螺栓8.彈簧支座9.絕緣墊圈10.接線柱11.信號(hào)激發(fā)腔12.激發(fā)腔端蓋13.導(dǎo)電板14.彈簧15.彈簧16.固定支架17.擋圈18.連接螺栓19.手動(dòng)柄20.油杯21.按鈕。
附圖2分為天線、CC400芯片和其外圍電路，AT89C2051單片機(jī)、揚(yáng)聲器電路、燈光提示電路、穩(wěn)壓電路、SW2傳感器開(kāi)關(guān)。
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步描述本實(shí)用新型的技術(shù)方案如圖所示的汽車(chē)安全預(yù)警器，主要由慣性自動(dòng)沖擊傳感器和無(wú)線電收發(fā)裝置組成。其中所述的慣性自動(dòng)沖擊傳感器實(shí)際上等于一個(gè)慣性自動(dòng)沖擊開(kāi)關(guān)，也可稱(chēng)之為“傳感器”以及圖2中的SW2，主要由慣性錘(4)、缸體(3)、螺紋連桿(5)、彈簧(15)、導(dǎo)電板(13)、手控柄(19)以及按鈕(21)組成；當(dāng)車(chē)輛在行駛中遇到危險(xiǎn)情況，駕駛員所采取的緊急制動(dòng)或不幸相撞時(shí)的慣性沖擊作用，使慣性錘(4)連同螺紋連桿(5)、導(dǎo)電板(13)向左端沖擊運(yùn)動(dòng)使SW2閉合，導(dǎo)致發(fā)射機(jī)發(fā)出緊急信號(hào)。所述的無(wú)線電收發(fā)裝置包括一個(gè)信號(hào)接收電路和一個(gè)信號(hào)發(fā)送電路，它是利用電磁波信號(hào)的收發(fā)提供給駕駛員的自動(dòng)報(bào)警信號(hào)。接收信號(hào)經(jīng)CC400的RFIN管腳輸入變頻解調(diào)后，再饋送至單片機(jī)的串行輸入RXD端，當(dāng)為危險(xiǎn)信號(hào)時(shí)，由單片機(jī)判斷產(chǎn)生某一頻率的振蕩信號(hào)驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器電路，并同時(shí)驅(qū)動(dòng)發(fā)光提示電路，發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。此振蕩信號(hào)延續(xù)時(shí)間為20-30秒為宜，以足夠警告駕駛員高度注意。
當(dāng)傳感器檢測(cè)到危險(xiǎn)信號(hào)后，向單片機(jī)發(fā)出中斷請(qǐng)求。單片機(jī)立即響應(yīng)并由串行輸出口TXD管腳輸出信號(hào)至CC400的PDATA端口，同時(shí)產(chǎn)生一控制信號(hào)使由Q4構(gòu)成的繼電器驅(qū)動(dòng)電路工作，本裝置處在發(fā)送狀態(tài)，天線將可以發(fā)送經(jīng)調(diào)制放大后的報(bào)警信號(hào)。本裝置的接收功能為常開(kāi)，發(fā)射功能只有在傳感器檢測(cè)到危險(xiǎn)信號(hào)時(shí)才接通。其接通的控制由單片機(jī)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)，從而簡(jiǎn)化了具體電路。整套設(shè)備的電源采用12V或者24V，其發(fā)射距離(郊外)達(dá)1400-1500米為佳。采用兩套或若干相同的設(shè)備，則可以方便的實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的信號(hào)傳送，也可適用于危險(xiǎn)場(chǎng)所的自動(dòng)信號(hào)傳送。
具體實(shí)施方案為在實(shí)際運(yùn)行中，當(dāng)高速行駛的車(chē)輛遇到危險(xiǎn)情況，駕駛員采取的緊急制動(dòng)或不可避免的撞車(chē)事故以及霧、雪、雨、冰凍等特殊因素，此時(shí)慣性自動(dòng)沖擊傳感器在車(chē)輛緊急制動(dòng)或撞擊的慣性沖擊作用下，使設(shè)于缸體(3)主腔內(nèi)的慣性錘(4)，克服彈簧(15)的作用力向左運(yùn)動(dòng)，同時(shí)推動(dòng)螺紋連桿(5)亦向左運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致螺紋連桿(5)左端的導(dǎo)電板(即圖2中的SW2)閉合(即傳感器檢測(cè)的危險(xiǎn)信號(hào))；正常情況下傳感器控制的開(kāi)關(guān)SW2處于斷開(kāi)狀態(tài)，單片機(jī)的INT0管腳為高電平，當(dāng)傳感器檢測(cè)到危險(xiǎn)信號(hào)時(shí)，使其控制開(kāi)關(guān)SW2閉合，產(chǎn)生一個(gè)控制信號(hào)，給單片機(jī)的INT0管腳輸入一個(gè)低電平值，使單片機(jī)產(chǎn)生一個(gè)中斷，驅(qū)動(dòng)發(fā)射電路工作，并由天線將電磁波信號(hào)發(fā)射出去，在空間傳播過(guò)程中隨時(shí)又被其裝有相同裝置和相同頻率的接收機(jī)接收，解調(diào)還原成報(bào)警信號(hào)，并同時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，提示駕駛員及時(shí)采取有效的防范措施。
其中無(wú)線電收發(fā)裝置Q4與D2構(gòu)成繼電器開(kāi)關(guān)的驅(qū)動(dòng)電路。接收狀態(tài)下，單片機(jī)輸出一控制信號(hào)使驅(qū)動(dòng)電路截止，繼電器開(kāi)關(guān)打在接收狀態(tài)。當(dāng)傳感器檢測(cè)到危險(xiǎn)信號(hào)后使單片機(jī)輸出一相反電平控制信號(hào)，使驅(qū)動(dòng)電路工作，繼電器開(kāi)關(guān)切換到發(fā)射狀態(tài)。
F1是帶通濾波器。經(jīng)天線接收到的信號(hào)先經(jīng)過(guò)F1和L12、C37構(gòu)成的選頻網(wǎng)絡(luò)選出報(bào)警信號(hào)。
C32、C33和C36構(gòu)成電源濾波電路，以減小高頻信號(hào)通過(guò)電源對(duì)CC400產(chǎn)生干擾，提高CC400工作可靠性。
CC400的管腳VCOIN與CHP之間的電路構(gòu)成調(diào)制振蕩器。待發(fā)送的信號(hào)由單片機(jī)輸入到CC400的DIO端，經(jīng)過(guò)調(diào)制振蕩器調(diào)制到射頻。
Q3及其附屬電路構(gòu)成射頻放大電路。射頻信號(hào)由CC400的RFOUT腳輸出，經(jīng)過(guò)L11和C30濾波器后，由C43藕合到射頻放大電路進(jìn)行功率放大。
C44-C48和L15、L16構(gòu)成天線匹配器。要發(fā)射信號(hào)時(shí)驅(qū)動(dòng)電路在單片機(jī)的控制下工作，使繼電器開(kāi)關(guān)切換到發(fā)射狀態(tài)。Q3輸出的射頻信號(hào)通過(guò)天線匹配器送到天線發(fā)射出去。
LED1-LED3和Q6構(gòu)成燈光指示電路。發(fā)射信號(hào)或接收到報(bào)警信號(hào)時(shí)，單片機(jī)的P1.6輸出為高電平時(shí)，使Q6導(dǎo)通，LED1-LED3點(diǎn)亮，指示此時(shí)電路處于報(bào)警狀態(tài)，當(dāng)傳感器未檢測(cè)信號(hào)時(shí)，單片機(jī)的P1.6輸出為低電平，LED1-LED3全部熄滅。
Q5和蜂鳴器構(gòu)成聲音報(bào)警和指示電路。通過(guò)P1.7改變Q5的導(dǎo)通、截止頻率以提示此時(shí)電路處于報(bào)警接收或發(fā)射狀態(tài)。
Q7和繼電器RLY1、報(bào)警燈L1組成報(bào)警燈指示電路。當(dāng)發(fā)生危險(xiǎn)情況時(shí)，單片機(jī)一方面發(fā)射報(bào)警信號(hào)，另一方面通過(guò)P1.5產(chǎn)生高電平使Q7導(dǎo)通，報(bào)警燈得電后發(fā)光。
單片機(jī)AT89C2051是本電路的控制中心。1接收時(shí)，單片機(jī)使驅(qū)動(dòng)電路停止工作，天線接到RX端。收到的報(bào)警信號(hào)經(jīng)過(guò)解調(diào)后，由CC400的PDATA腳輸入到AT89C2051的串行輸入端進(jìn)行接收，同時(shí)單片機(jī)的P1.7輸出某一頻率的脈沖信號(hào)，驅(qū)動(dòng)聲音報(bào)警電路工作，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。2發(fā)射時(shí)由傳感器SW2送來(lái)危險(xiǎn)信號(hào)，單片機(jī)立即響應(yīng)使驅(qū)動(dòng)電路工作，天線接到TX端；待發(fā)信號(hào)從TXD管腳輸出到CC400的PDATA以進(jìn)行調(diào)制，并由Q3進(jìn)行功率放大后，經(jīng)天線發(fā)射出去。同時(shí)驅(qū)動(dòng)燈光指示電路工作，并以另一頻率的脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器電路工作，用聲音提示電路此時(shí)處于發(fā)射狀態(tài)。
以7805，7812為核心構(gòu)成電源部分。當(dāng)采用+12V電源供電時(shí)，+12V直接經(jīng)過(guò)7805變換為+5V；當(dāng)采用+24V電源供電時(shí)，+24V先經(jīng)過(guò)7812變換為+12V，再經(jīng)過(guò)7805變換為+5V，給整個(gè)電路供電。
SW2為傳感器，經(jīng)過(guò)R17上拉電阻接到了單片機(jī)的+5V電源。正常情況下傳感器控制的開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài)，單片機(jī)的INT0管腳為高電平；當(dāng)傳感器檢測(cè)到危險(xiǎn)信號(hào)時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)控制信號(hào)使其控制的開(kāi)關(guān)SW2閉合，從而給單片機(jī)的INT0管腳輸入一低電平值，使單片機(jī)產(chǎn)生中斷，驅(qū)動(dòng)發(fā)射電路工作，實(shí)現(xiàn)報(bào)警信號(hào)發(fā)射和接收。
在上述方案中，所述的慣性自動(dòng)沖擊傳感器，也可采用如附圖3的結(jié)構(gòu)方式的慣性沖擊液體壓力傳感器所取代，它是對(duì)附
圖1所示傳感器的一種改變。在所述的缸體(3)上方設(shè)一個(gè)貯液缸(23)，左端部設(shè)一壓力傳感器(24)，液體常儲(chǔ)在C腔內(nèi)，當(dāng)車(chē)輛緊急制動(dòng)或撞擊時(shí)，慣性錘(4)克服彈簧(15)的作用力，連同柱塞(22)向左運(yùn)動(dòng)，使液體壓強(qiáng)增大，實(shí)現(xiàn)傳感器閉合，驅(qū)動(dòng)發(fā)射電路工作，實(shí)現(xiàn)報(bào)警信號(hào)發(fā)送和接收。
附圖4則是將螺紋連桿由一個(gè)整體分為兩段。
綜上所述，凡具有慣性自動(dòng)沖擊性能的傳感器與無(wú)線電收發(fā)裝置組合結(jié)構(gòu)，均可實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的。
權(quán)利要求1.一種汽車(chē)安全預(yù)警器，由慣性自動(dòng)沖擊傳感器和無(wú)線信號(hào)收發(fā)裝置組成，其特征在于所述的慣性自動(dòng)沖擊傳感器SW2包括缸體(3)慣性錘(4)、螺紋連桿(5)、彈簧(15)、導(dǎo)電板(13)、信號(hào)激發(fā)腔(11)、激發(fā)腔端蓋(12)、手控柄(19)、按鈕(21)組成；所述的慣性錘(4)置于缸體(3)的主腔內(nèi)，并與螺紋連桿(5)螺紋連接，螺紋連桿(5)的左端與信號(hào)激發(fā)腔(11)相通，其端部設(shè)有一塊溝通無(wú)線信號(hào)發(fā)射裝置控制電路通斷的導(dǎo)電板(13)，所述的螺紋連桿(5)可調(diào)整導(dǎo)電板(13)與接線柱(10)觸點(diǎn)之間的間隙，其右端部設(shè)有一手控柄(19)，其中所述的按鈕(21)分別與電路接線柱(10)相連。
2.如權(quán)利要求1的一種汽車(chē)安全預(yù)警器，其特征在于所述無(wú)線信號(hào)收發(fā)裝置包括一根將報(bào)警信號(hào)接收下來(lái)饋送至接收電路及將傳感器檢測(cè)到的危險(xiǎn)信號(hào)發(fā)射出去的天線；一片CC400芯片和其外圍電路，所述天線接收到的信號(hào)經(jīng)由天線匹配器輸入至帶通濾波器F1，接到CC400芯片的RFIN管腳，再經(jīng)變頻、解調(diào)后發(fā)送給單片機(jī)的串行接收口；單片機(jī)傳送過(guò)來(lái)的發(fā)送信號(hào)接到CC400的PDATA輸入端，調(diào)制信號(hào)在RFOUT管腳輸出，由三極管Q3放大后經(jīng)天線匹配器送至天線發(fā)射端；一片串口RXD與CC400數(shù)據(jù)輸出端相連的單片機(jī)。
3.如權(quán)利要求1所述的汽車(chē)安全預(yù)警器，其特征在于所述傳感器的螺紋連桿(5)可分為兩段；
4.如權(quán)利要求1所述的汽車(chē)安全預(yù)警器，其特征在于所述的傳感器亦可采用液體壓力傳感器。
專(zhuān)利摘要汽車(chē)安全預(yù)警器由慣性自動(dòng)沖擊傳感器和無(wú)線電收發(fā)裝置組成。其特征在于所述慣性自動(dòng)沖擊傳感器主要包括缸體、慣性錘、螺紋連桿、彈簧、導(dǎo)電板、手控柄和按鈕;所述的無(wú)線電收發(fā)裝置包括信號(hào)接、發(fā)送電路。利用電磁波信號(hào)的收發(fā)提供自動(dòng)報(bào)警信號(hào),接收信號(hào)經(jīng)變頻解調(diào)后產(chǎn)生振蕩信號(hào)驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器電路。缸體主腔內(nèi)的慣性錘通過(guò)螺紋連桿端部的導(dǎo)電板與無(wú)線信號(hào)收發(fā)裝置構(gòu)成自動(dòng)預(yù)警信號(hào)系統(tǒng):同時(shí)也可經(jīng)手控柄和另一按鈕組成手控裝置。
文檔編號(hào)B60T7/16GK2480251SQ0026613
公開(kāi)日2002年3月6日 申請(qǐng)日期2000年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月29日
發(fā)明者陳乾坤 申請(qǐng)人:陳乾坤