本實用新型屬于車輛控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種車輛制動燈輔助控制裝置。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)代社會中，汽車已成為不可缺少的交通工具，從之前的燃油汽車到現(xiàn)在的電動汽車，其不單單是一種代步工具，還是一種社會生活水平，以及社會生產(chǎn)發(fā)展的象征。但是，汽車在帶給我們方便的同時，也帶來了大量的交通事故。比較常見的交通事故一般為拐彎處的碰撞或是因為前面的車輛突然間剎車，后面的車輛沒有及時注意導(dǎo)致的追尾。所以汽車制動燈作為一種警示燈，如何通過利用制動燈，或是賦予制動燈更加完善的功能來減少追尾顯得尤為重要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型充分分析幾種車輛行駛狀態(tài)，以及在該種狀態(tài)下制動燈是否開啟。本實用新型的前提是當(dāng)前車輛車后跟有車輛并且處于安全行駛距離，當(dāng)車輛以一個恒定的速度行駛一段時間后，突然松開加速踏板，但并未踩制動踏板，此時車輛仍舊會有一小段時間的加速，此時制動燈并沒有打開，當(dāng)持續(xù)一段時間后，車速下降，并且下降到前一段時速的一個設(shè)定閾值，此時制動燈亮；當(dāng)車速處于減速狀態(tài)，踩動加速踏板時，此時車輛仍舊會有一小段時間的減速，車速下降到前一段時速的設(shè)定閾值時制動燈亮，而當(dāng)加速踏板持續(xù)作用，速度上升，此時制動燈熄滅；當(dāng)汽車只踩下制動踏板，車速可能依舊上升一段很短的時間，該時段制動燈沒有打開，而當(dāng)制動踏板持續(xù)作用，車速下降到前一段時速的設(shè)定閾值時制動燈亮。最后一種是車輛行駛停止，熄火，車輛制動燈不亮。

基于對上述的分析，因此本實用新型提出了一種車輛制動燈輔助控制實驗裝置，即車輛在高速行駛過程中因突發(fā)狀況而改變車速，通過控制當(dāng)前車輛制動燈的明滅來給其后的車輛起到預(yù)警作用。本實用新型充分分析了當(dāng)前車輛因路況或是其他突發(fā)事故從而改變車速，假設(shè)其后跟有車輛，當(dāng)前車輛速度改變可能造成交通事故的多種行車方式，進(jìn)而通過控制制動燈來輔助車輛行駛來避免追尾。

本實用新型利用車速傳感器，制動踏板傳感器和加速踏板傳感器，對這幾種車輛行駛過程中車速的變化進(jìn)行檢測，將這幾種行車方式所產(chǎn)生的速度變化作為輸入信號輸入到控制單元，通過對控制單元控制電路的設(shè)計，來對車輛制動燈進(jìn)行控制，來對其后的車輛起 到預(yù)警作用。采用的技術(shù)方案如下：

一種車輛制動燈的輔助控制實驗裝置，包括車輛行駛狀態(tài)檢測單元，控制單元和制動燈顯示單元；所述車輛行駛狀態(tài)檢測單元包括制定踏板傳感器、加速踏板傳感器和車速傳感器，所述車輛行駛狀態(tài)檢測單元與所述控制單元相連；

所述控制單元包括控制器、開關(guān)控制電路、多諧振蕩電路、三進(jìn)制計數(shù)器電路、譯碼電路；所述制動燈顯示單元包括顯示驅(qū)動電路；所述開關(guān)控制電路受控制器控制實現(xiàn)開關(guān)的通斷，所述開關(guān)控制電路、所述三進(jìn)制計數(shù)器電路均與所述譯碼電路相連，所述譯碼電路與所述顯示和驅(qū)動電路相連，所述多諧振蕩電路為三進(jìn)制計數(shù)器電路提供時鐘脈沖信息；

所述控制單元根據(jù)車輛行駛狀態(tài)檢測單元的信息，控制開關(guān)的通斷狀態(tài)，三進(jìn)制計數(shù)器電路的輸出信息控制譯碼電路和顯示驅(qū)動電路的工作狀態(tài)，由顯示驅(qū)動電路實現(xiàn)模擬制動燈的亮滅控制。

進(jìn)一步地，所述開關(guān)控制電路包括開關(guān)、異或門、二輸入與非門和三輸入與非門以及非門。

進(jìn)一步地，所述多諧振蕩電路由555定時器和若干電阻電容實現(xiàn)。

進(jìn)一步地，所述三進(jìn)制計數(shù)器電路包括兩片級聯(lián)的JK觸發(fā)器。

進(jìn)一步地，所述譯碼電路包括順次串聯(lián)的3-8譯碼器、6個與非門；所述顯示和驅(qū)動電路包括順次串聯(lián)的6個非門以及6個發(fā)光二極管；所述6個發(fā)光二極管通過上拉電阻接電源，所述發(fā)光二極管用來模擬制動燈。

進(jìn)一步地，所述控制器由車載ECU實現(xiàn)或者單片機實現(xiàn)。

上述車輛制動燈的輔助控制實驗裝置的工作原理包括如下：

a存在某一時刻車輛行駛速度S；

b加速踏板和制動踏板均未踩下，與前一時刻相比車速上升，此時判定車輛為加速過程，車速大于前一時刻車速S；

c加速踏板和制動踏板均未踩下，與前一時刻相比車速降低，此時判定車輛為減速過程，車速小于前一時刻車速S；

d加速踏板踩下，制動踏板未踩下，與前一時刻相比車速上升，此時判定車輛為加速過程，車速大于前一時刻車速S；

e加速踏板踩下，制動踏板未踩下，與前一時刻相比車速降低，此時判定車輛為減速過程，車速小于前一時刻車速S；

f加速踏板未踩下，制動踏板踩下，與前一時刻相比車速上升，此時判定車輛為控速 過程；

g加速踏板未踩下，制動踏板踩下，與前一時刻相比車速降低，此時判定車輛為減速過程，車速小于前一時刻車速S；

在上述c，e，g三種減速情況下，該時段車速下降幅度達(dá)到m％時車輛開啟制動燈；在f情況下，控速過程中也開啟制動燈，以警示后方車輛；而在a，b，d三種加速情況下，關(guān)閉制動燈。

進(jìn)一步地，所述開啟制動燈或者關(guān)閉制動燈的控制原理為：控制器根據(jù)車輛行駛狀態(tài)檢測單元的信息，設(shè)置控制開關(guān)的通斷狀態(tài)，控制6個發(fā)光二極管的亮滅，實現(xiàn)制動燈的亮滅控制；具體如下：

(1)若制動踏板和加速踏板均未踩下，且車速未變化，表示汽車處于正常運行狀態(tài)，控制開關(guān)置為0 0狀態(tài)，所有發(fā)光二極管全部熄滅；

(2)若加速踏板、制動踏板均未踩下，則控制開關(guān)置為0 1狀態(tài)，再依據(jù)車速狀態(tài)控制發(fā)光二極管D4—D5—D6點亮或熄滅；

(3)若加速踏板踩下、制動踏板未踩下，則控制開關(guān)置為1 0狀態(tài)，再依據(jù)車速狀態(tài)控制發(fā)光二極管D1—D2—D3點亮或熄滅；

(4)若加速踏板未踩下、制動踏板踩下，則控制開關(guān)置為11狀態(tài)，再依據(jù)車速狀態(tài)控制發(fā)光二極管D1—D2—D3—D4—D5—D6點亮或熄滅。

本實用新型的有益效果：

本實用新型的創(chuàng)新之處體現(xiàn)在兩個方面：首先，控制思路上的創(chuàng)新，傳統(tǒng)的車輛制動燈主要采用機械或純電路的控制方式，完全取決于制動燈系統(tǒng)所采用的硬件來保證它的正常工作，一旦電路老化或者因為機械振動而引起的接觸問題以及機械元件變形導(dǎo)致不能及時觸發(fā)電路電源開關(guān)，從而導(dǎo)致電路出現(xiàn)故障，這類問題是經(jīng)常發(fā)生。因此除了選用更好的硬件系統(tǒng)元件外幾乎沒有別的可靠的方法來避免這類故障的發(fā)生，于是，選用智能型的元件來進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計，增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可操作性是非常必要且有重要意義的。其次，控制思路上的創(chuàng)新，通過對車輛不同行駛狀態(tài)下車速變化的檢測，通過控制器控制電路來實現(xiàn)制動燈的明滅，來給其后的車輛進(jìn)行預(yù)警。

附圖說明

圖1是本實用新型的原理圖；

圖2是本實用新型控制制動燈亮滅的狀態(tài)分析示意圖；

圖3是本實用新型控制單元的控制電路圖；

圖4是本實用新型控制開關(guān)電路子模塊電路圖；

圖5是譯碼電路、顯示和驅(qū)動電路子模塊圖；

圖6是三進(jìn)制計數(shù)器電路子模塊圖；

圖7是多諧振蕩電路子模塊圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對于本實用新型做進(jìn)一步的說明。

車輛正常行駛狀態(tài)下，行駛過程的需要，車速發(fā)生改變，通過車速檢測單元，對車速進(jìn)行檢測，通過對車輛的行駛狀態(tài)進(jìn)行判定，從而控制單元對汽車制動燈的明滅狀態(tài)作出調(diào)整，給其后的車輛進(jìn)行一定的預(yù)警，進(jìn)而減少甚至避免追尾事故的發(fā)生。

如圖1所示，本實用新型結(jié)構(gòu)包括車輛行駛狀態(tài)檢測單元，控制單元MCU，以及車輛制動燈顯示單元。車輛行駛狀態(tài)檢測單元采用車速傳感器、制動踏板傳感器和加速踏板傳感器，通過對車輛行駛狀態(tài)的檢測，從而控制單元對汽車制動燈的明滅狀態(tài)作出調(diào)整，給其后的車輛進(jìn)行一定的預(yù)警。

如圖2所示，在不同的行駛狀態(tài)下，車速傳感器對各個時刻的車速進(jìn)行檢測，通過對當(dāng)前時刻車速與前一時刻車速變化進(jìn)行判定，并根據(jù)判定結(jié)果來控制制動燈的開關(guān)。具體分為以下幾種情況：

a存在某一時刻車輛行駛速度S。

b加速踏板和制動踏板均未踩下，與前一時刻相比車速上升，此時判定車輛為加速過程，車速大于前一時刻車速S。

c加速踏板和制動踏板均未踩下，與前一時刻相比車速降低，此時判定車輛為減速過程，車速小于前一時刻車速S。

d加速踏板踩下，制動踏板未踩下，與前一時刻相比車速上升，此時判定車輛為加速過程，車速大于前一時刻車速S。

e加速踏板踩下，制動踏板未踩下，與前一時刻相比車速降低，此時判定車輛為減速過程，車速小于前一時刻車速S。

f加速踏板未踩下，制動踏板踩下，與前一時刻相比車速上升，此時判定車輛為控速過程。

g加速踏板未踩下，制動踏板踩下，與前一時刻相比車速降低，此時判定車輛為減速過程，車速小于前一時刻車速S。

在c，e，g三種減速情況下，該時段車速下降幅度達(dá)到m％車輛的制動燈應(yīng)開啟；在 f情況下，控速過程中也應(yīng)開啟制動燈，以警示后方車輛；而在a，b，d三種加速情況下，制動燈處于關(guān)閉狀態(tài)。本實用新型實施例中，m＝15。

如圖3至圖7，是車輛內(nèi)部控制單元所包含的內(nèi)部控制電路。主要由開關(guān)控制電路，三進(jìn)制計數(shù)器，譯碼電路，顯示驅(qū)動電路及555時鐘脈沖電路構(gòu)成。開關(guān)控制電路由開關(guān)、異或門，二輸入與非門和三輸入與非門等構(gòu)成；三進(jìn)制計數(shù)器設(shè)計成用兩片級聯(lián)的JK觸發(fā)器構(gòu)成，譯碼電路用了3線-8線譯碼器74LS138和6個與非門構(gòu)成，顯示驅(qū)動電路由串聯(lián)的6個發(fā)光二極管(D1、D2、D3、D4、D5、D6)和6個反向器構(gòu)成。555時鐘脈沖多諧振蕩電路由555定時器及電阻電容構(gòu)成。

車輛行駛速度變化幅度達(dá)到設(shè)定的閾值m％時，在555多諧振蕩器所產(chǎn)生的時鐘脈沖觸發(fā)下，三進(jìn)制計數(shù)器控制譯碼器電路，順序輸出低電平，從而顯示驅(qū)動電路控制制動燈按要求點亮，從而實現(xiàn)車輛制動燈的明滅過程。

本實用新型控制單元工作方式如下：

①車輛以低速V0啟動初始階段，制動踏板未踩下，當(dāng)車速持續(xù)增加持續(xù)時間達(dá)到設(shè)定閾值T時；

②或者車輛非低速V0啟動初始階段，制動踏板未踩下，與前一時刻速度相比車輛速度變大，且變化幅度達(dá)到設(shè)定的閾值m％；

③或者車輛停止行駛且拉起手剎；或者車輛點火開關(guān)打到OFF檔，車輛熄火。

在這三種行駛狀態(tài)下，控制單元控制制動燈關(guān)閉。

④制動踏板踩下；

⑤與前一時刻相比車輛速度降低，且降低幅度達(dá)到設(shè)定的閾值m％，此時無論加速踏板或制動踏板是否被踩下，均開啟制動燈警示后方車輛。

在這兩種情況下，控制單元控制制動燈亮。

上述制動燈的控制是通過兩個可控制的開關(guān)S0、S1實現(xiàn)，開關(guān)S0、S1組合起來可產(chǎn)生00、01、10、11四種狀態(tài)。具體如下：

(1)若制動踏板和加速踏板均未踩下，且車速未變化，表示汽車處于正常運行狀態(tài)，控制開關(guān)置為00狀態(tài)，所有發(fā)光二極管全部熄滅；

(2)若加速踏板、制動踏板均未踩下，則控制開關(guān)置為0 1狀態(tài)，再依據(jù)車速狀態(tài)控制發(fā)光二極管D4—D5—D6點亮或熄滅；

(3)若加速踏板踩下、制動踏板未踩下，則控制開關(guān)置為1 0狀態(tài)，再依據(jù)車速狀態(tài)控制發(fā)光二極管D1—D2—D3點亮或熄滅；

(4)若加速踏板未踩下、制動踏板踩下，則控制開關(guān)置為11狀態(tài)，再依據(jù)車速狀態(tài)控制發(fā)光二極管D1—D2—D3—D4—D5—D6點亮或熄滅。

例如控制開關(guān)S1閉合，S0斷開，即S1S0＝10，與開關(guān)相連的異或門輸出為高電平“1”，此時使得3—8譯碼器的使能端E3有效，3—8譯碼器正常工作；譯碼器的地址端C端與開關(guān)S0相連，因為S0斷開，所以S0端為“0”，而三進(jìn)制計數(shù)器在多諧振蕩器的輸出脈沖觸發(fā)下實現(xiàn)00—01—10的三進(jìn)制循環(huán)，即譯碼器的BA兩端口輸入信號依次為00—01—10，結(jié)合此時C端輸入信號“0”，則譯碼器譯碼地址輸入端CBA信號分別為000—001—010，經(jīng)譯碼器譯碼后，譯碼器輸出端Y0—Y1—Y2為低電平(輸出有效)，此時D1—D2—D3被點亮。因開關(guān)S0斷開，譯碼器C端為低電平，所以D4—D5—D6處于熄滅狀態(tài)。這樣就可判斷車輛在汽車加速踏板踩下，制動踏板未踩下時車速下降幅度達(dá)到15％后制動燈點亮的控制(即行駛方式e的控制)。

同理得到在開關(guān)S1S0＝00、S1S0＝01、S1S0＝11時所設(shè)計的電路同樣能實現(xiàn)汽車正常行駛、加速踏板，制動踏板均未踩下和加速踏板未踩下，制動踏板踩下三種狀態(tài)下制動燈控制功能。

上文所列出的一系列的詳細(xì)說明僅僅是針對本實用新型的可行性實施方式的具體說明，它們并非用以限制本實用新型的保護(hù)范圍，凡未脫離本實用新型技藝精神所作的等效實施方式或變更均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。