專利名稱:全天候車輛轉(zhuǎn)彎超速控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于電子控制技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種車輛轉(zhuǎn)彎超速控制 裝置,特別是一種能夠根據(jù)各種天氣變化和車輛轉(zhuǎn)彎狀態(tài)的差別 實(shí)現(xiàn)不同速度控制的全天候車輛轉(zhuǎn)彎超速控制裝置。
背景技術(shù):
車輛是一種快速便捷的交通工具,經(jīng)過一百多年的發(fā)展和改 進(jìn),發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤、傳動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)等硬件的潛力接近挖盡。從安全 易操控角度看,朝電子化方向發(fā)展已成為全球汽車制造業(yè)的潮流。 但是隨著道路交通條件的改善以及汽車技術(shù)的進(jìn)步,車輛的速度 也不斷提高,車流的密集化日益嚴(yán)重,車輛在行駛的過程中增加 了許許多多的安全問題。尤其在轉(zhuǎn)彎時(shí),自然天氣會(huì)影響視線, 即使速度慢也并非絕對(duì)安全。由于有離心力的存在,高速行駛轉(zhuǎn) 彎時(shí),路面積水極易造成滑、摔、翻的危險(xiǎn)。根據(jù)交通事故報(bào)告 統(tǒng)計(jì),很多事故的原因是由于車輛轉(zhuǎn)彎速度過快造成的,研究分
析表明,車速在80km/h—100km/h時(shí)占40%,而當(dāng)車速在160km/h 以上時(shí)則高達(dá)95。%。
現(xiàn)有的涉及到車輛轉(zhuǎn)彎的裝置與方案不少,有采用機(jī)械方式 控制轉(zhuǎn)彎的也有采用電子方式控制轉(zhuǎn)彎的,也解決了一些轉(zhuǎn)彎安 全問題。比如抬高外側(cè)底盤以增加穩(wěn)定性過彎;或者按角速度、 車速兩個(gè)參數(shù),轉(zhuǎn)彎超速后給予減速;再者通過四輪動(dòng)力輸出與 制動(dòng)力分配達(dá)到平衡穩(wěn)定等。
例如中國(guó)專利文獻(xiàn)公告號(hào)[公告號(hào)CN1184092C]所公開的一 種用于向汽車司機(jī)警告彎道轉(zhuǎn)彎超速,以警告他們采取補(bǔ)救措施 的設(shè)備,該設(shè)備包括檢測(cè)裝置,所述檢測(cè)裝置包括一組水銀開關(guān)以及報(bào)警聲頻和/或視頻信號(hào)發(fā)生裝置,每個(gè)水銀開關(guān)包括圓柱 形管,通過水銀球在所述的圓柱形管內(nèi)自由地往復(fù)移動(dòng)從而檢測(cè) 在轉(zhuǎn)彎時(shí)是否超速并通過報(bào)警聲頻進(jìn)行報(bào)警提示司機(jī)??梢钥闯?該設(shè)備只是簡(jiǎn)單通過報(bào)警聲頻進(jìn)行報(bào)警提示司機(jī)采取措施控制轉(zhuǎn) 彎速度以使車輛返回到安全行駛狀態(tài),而沒有做到自動(dòng)的進(jìn)行轉(zhuǎn) 彎速度控制以及考慮自然天氣等因素。
當(dāng)然,盡管目前還發(fā)明了名目繁多的電子安全裝置,甚至能 自動(dòng)駕駛了,但是針對(duì)解決視線、速度、路面積水,這轉(zhuǎn)彎最大 的三大安全因素的現(xiàn)有電子裝置卻難以實(shí)現(xiàn)。因?yàn)殚_車時(shí)視線不 能離開前方,即使看著前方,轉(zhuǎn)彎車速稍快時(shí)也非常危險(xiǎn),當(dāng)視 線被擋或者看不清看不遠(yuǎn)前方,再加上轉(zhuǎn)彎時(shí)車速過快,那就更 兇險(xiǎn)了。如果此時(shí)路面有積水,遇到問題需要制動(dòng)時(shí),剎車力度 又未掌握好,輕則側(cè)滑甩尾,過大則調(diào)頭翻滾,當(dāng)急彎又急剎時(shí), 車輛甚至飛出道路。所以能夠解決視線、速度、路面積水這三大 難題,也就消除了絕大部分車輛轉(zhuǎn)彎的危險(xiǎn)隱患。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)所存在的上述問題,而提供 一種針對(duì)在不同天氣狀況下的視線、速度以及路面積水三種情況 在不同的狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)不同狀態(tài)速度控制,從而消除車輛轉(zhuǎn)彎超速 時(shí)的危險(xiǎn)問題,提高車輛轉(zhuǎn)彎安全系數(shù)的全天候車輛轉(zhuǎn)彎超速控 制裝置。
本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn) 一種全天候車輛 轉(zhuǎn)彎超速控制裝置,包括控制中心以及與其相連接用于提供電能 的電源,其特征在于,所述的控制裝置還包括用于采集車輛轉(zhuǎn)彎 時(shí)的慣性信號(hào)并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后傳遞至控制中心的慣性信號(hào)測(cè)量 電路,所述的慣性信號(hào)測(cè)量電路與上述的控制中心相連接,所述 的控制中心還與車輛內(nèi)部信號(hào)源相連接,所述的控制中心對(duì)上述的慣性信號(hào)及車輛內(nèi)部信號(hào)源的信號(hào)進(jìn)行綜合分析運(yùn)算后產(chǎn)生控 制信號(hào),所述的控制中心輸出端連接用于執(zhí)行控制中心的控制信 號(hào)進(jìn)而控制車輛轉(zhuǎn)彎速度的執(zhí)行電路。
在上述的全天候車輛轉(zhuǎn)彎超速控制裝置中,所述的控制中心 與車輛內(nèi)部信號(hào)源之間還連接有用于將車輛內(nèi)部信號(hào)源的信號(hào)傳 遞至控制中心的光電耦合電路,所述的車輛內(nèi)部信號(hào)源包括車輛 燈光、雨刮器以及車速傳感器均與光電耦合電路相連接。
本裝置主要是用在車輛過彎超速時(shí)用于將車輛的速度降低下 來,從而防止車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)難以準(zhǔn)確判斷車速過快,減速又不及時(shí) 所造成的交通事故。
本發(fā)明創(chuàng)造性的考慮到在不同天氣狀況下的視線、速度以及 路面積水這三個(gè)現(xiàn)實(shí)問題對(duì)車輛穩(wěn)定地安全轉(zhuǎn)彎的影響,既復(fù)雜 又變化很大,而且還相差甚遠(yuǎn)。通過轉(zhuǎn)彎速度高低的排列,同時(shí) 在滿足多種條件下篩選,從而達(dá)到控制的車輛過彎的速度也不相 同。
比如晴天光線較好、視線清晰、視野寬闊,則轉(zhuǎn)彎時(shí)可以以 正常的速度過彎。但是如果碰到雨天且光線差、視線不好,則轉(zhuǎn) 彎時(shí)車輛的過彎速度相對(duì)地就要慢一些,以保證車輛過彎安全。
經(jīng)常碰到的情況是比如晚上又下著中雨、雪,這時(shí)司機(jī)一般 是打開遠(yuǎn)光燈和雨刮中檔,這里的光電耦合電路主要就是用來傳 遞車輛內(nèi)部信號(hào)源包括由近光燈、遠(yuǎn)光燈、前霧燈、后霧燈組成 的車輛燈光、雨刮間歇檔、雨刮中檔、雨刮高檔、車速傳感器等 信號(hào)參數(shù)至控制中心,也就是說通過近光燈、遠(yuǎn)光燈、前霧燈、 后霧燈、雨刮間歇檔、雨刮中檔、雨刮高檔的信號(hào)參數(shù)劃分出不 同的天氣狀況,從而由控制中心來判斷處理車輛當(dāng)時(shí)的轉(zhuǎn)彎速度 屬于哪種天氣狀態(tài)的條件,同時(shí)慣性信號(hào)測(cè)量電路又采集當(dāng)前的 車輛水平角速度或者側(cè)向加速度數(shù)據(jù);控制中心對(duì)上述傳遞來的 多種信號(hào)進(jìn)行綜合分析計(jì)算后,以此判斷車輛在該條件下轉(zhuǎn)彎時(shí)是否超速,如果超速則輸出控制信號(hào)控制執(zhí)行電路對(duì)車輛進(jìn)行減 速,并將過彎速度降低到安全的過彎速度的范圍內(nèi)。
在上述的全天候車輛轉(zhuǎn)彎超速控制裝置中,所述的控制中心 還連接用于采集周圍環(huán)境光信號(hào)并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后傳遞至控制中 心的環(huán)境光測(cè)量電路,所述的環(huán)境光測(cè)量電路包括相互連接的環(huán) 境光傳感器和電壓比較器,電壓比較器與控制中心相連接,所述 的環(huán)境光傳感器采集當(dāng)前環(huán)境光信號(hào)并傳送至電壓比較器作比較 后,由電壓比較器將比較結(jié)果傳遞至控制中心。
這里的環(huán)境光測(cè)量電路是用來采集當(dāng)前周圍環(huán)境光信號(hào)并傳 遞至控制中心,由控制中心來判斷處理當(dāng)時(shí)環(huán)境的光亮程度。
如上所述晚上遠(yuǎn)光燈或近光燈打開后環(huán)境光傳感器處于待傳 感狀態(tài),當(dāng)周圍的環(huán)境光較強(qiáng),環(huán)境光傳感器得到足夠強(qiáng)度的光 照射處于低阻狀態(tài),則電壓比較器向控制中心輸出低電平,執(zhí)行 預(yù)先設(shè)定的較快的過彎速度,當(dāng)周圍的環(huán)境光較弱,環(huán)境光傳感 器處于高阻狀態(tài),則電壓比較器向控制中心輸出高電平,執(zhí)行預(yù) 先設(shè)定的較慢的過彎速度。
因?yàn)橐归g道路照明燈光光線昏暗相對(duì)來說視線是不好的,因 此轉(zhuǎn)彎時(shí)的速度就相應(yīng)的慢才能有足夠時(shí)間看清側(cè)前方道路情 況。而夜間道路燈光照明良好,接近白天,相對(duì)來說視線較好, 則此時(shí)的過彎速度可快一些,以接近白天的速度過彎也是安全的。
在上述的全天候車輛轉(zhuǎn)彎超速控制裝置中,所述的控制中心 還連接用于采集車輛行駛時(shí)路面積水信號(hào)并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后傳遞 至控制中心的路面積水測(cè)量電路,所述的路面積水測(cè)量電路包括 相互連接的路面積水傳感器和電壓比較器,電壓比較器與控制中 心相連接,所述的路面積水傳感器采集當(dāng)前路面積水信號(hào)并傳送 至電壓比較器作比較后,由電壓比較器將比較結(jié)果傳遞至控制中 心。
這里的路面積水測(cè)量電路是采集當(dāng)前路面積水信號(hào)并傳遞至控制中心后判斷處理當(dāng)時(shí)路面是否存在積水。
比如路面有積水時(shí),根據(jù)對(duì)車輛安全過彎的危險(xiǎn)大小,分成 兩種狀態(tài)處理
1、 高速狀態(tài),(高速界限按照不同的車輛設(shè)置),將其安全轉(zhuǎn) 彎速度基準(zhǔn)值設(shè)得很小,當(dāng)車輛稍有轉(zhuǎn)向時(shí),即側(cè)向加速度稍大, 該控制裝置便會(huì)執(zhí)行減速并提示報(bào)警,此為特別設(shè)定。
2、 中低速狀態(tài),當(dāng)車輛行駛速度低于高速狀態(tài)的安全轉(zhuǎn)彎速 度基準(zhǔn)設(shè)定值時(shí),即使路面積水傳感器提供路面積水信號(hào),該控 制裝置也不執(zhí)行該條件減速,按照其他各種天氣狀況的條件執(zhí)行, 因?yàn)椴粫?huì)造成打滑。
在上述的全天候車輛轉(zhuǎn)彎超速控制裝置中,所述的慣性信號(hào)
測(cè)量電路包括相互連接的慣性傳感器以及A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器,A/D 模數(shù)轉(zhuǎn)換器與控制中心相連接,所述的慣性傳感器采集當(dāng)前車輛 轉(zhuǎn)彎時(shí)的水平角速度或側(cè)向加速度模擬信號(hào)并通過A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換 器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后傳遞至控制中心。
這里慣性傳感器可以是角速度傳感器或者是加速度傳感器兩
種方案
方案1:慣性傳感器為角速度傳感器,角速度傳感器采集當(dāng)
前車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)的水平角速度模擬信號(hào)并通過A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換 成數(shù)字信號(hào)后傳遞至控制中心;
方案2:慣性傳感器為加速度傳感器,所述的加速度傳感器
采集當(dāng)前車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)的側(cè)向加速度模擬信號(hào)并通過A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換
器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后傳遞至控制中心。
在上述的全天候車輛轉(zhuǎn)彎超速控制裝置中,所述的執(zhí)行電路 包括繼電器一、繼電器二、電磁鐵、車尾燈及剎車開關(guān)所組成, 繼電器一的線圈與控制中心連接,繼電器二的線圈與剎車開關(guān)連 接,繼電器一的常開觸點(diǎn)一路連接車尾燈,另一路與繼電器二的 常閉觸點(diǎn)連接,繼電器二的常閉觸點(diǎn)與電磁鐵連接,所述的控制
9中心驅(qū)動(dòng)繼電器一常開觸點(diǎn)閉合,經(jīng)繼電器二的常閉觸點(diǎn),電磁 鐵工作拉抬油門踏板桿使油門減小,從而控制車輛轉(zhuǎn)彎速度,制 動(dòng)時(shí)繼電器二吸合,繼電器二常閉觸點(diǎn)斷開,電磁鐵停止工作。
在上述的全天候車輛轉(zhuǎn)彎超速控制裝置中,所述的執(zhí)行電路 包括通過電子方式油門控制,所述的控制中心向發(fā)動(dòng)機(jī)控制芯片 發(fā)送控制信號(hào),由發(fā)動(dòng)機(jī)控制芯片控制發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門從而控制車 輛轉(zhuǎn)彎速度。
在上述的全天候車輛轉(zhuǎn)彎超速控制裝置中,所述的控制中心 包括用于獲取車內(nèi)信號(hào)源信號(hào)、環(huán)境光信號(hào)和路面積水信號(hào)的電 信號(hào)的車內(nèi)信號(hào)源信號(hào)和環(huán)境信號(hào)獲取模塊、用于獲取水平角速 度或側(cè)向加速度數(shù)字信號(hào)的慣性信號(hào)獲取模塊、信號(hào)處理模塊以 及判斷處理模塊,車內(nèi)信號(hào)源信號(hào)和環(huán)境信號(hào)獲取模塊與信號(hào)處 理模塊相連接,信號(hào)處理模塊與判斷處理模塊連接,慣性信號(hào)獲 取模塊與判斷處理模塊連接,信號(hào)處理模塊根據(jù)車內(nèi)信號(hào)源信號(hào) 和環(huán)境信號(hào)獲取模塊獲取的信號(hào)劃分出不同的天氣及環(huán)境狀態(tài), 判斷處理模塊根據(jù)信號(hào)處理模塊得出的天氣及環(huán)境狀態(tài)和慣性信 號(hào)獲取模塊獲取的慣性信號(hào),綜合處理后發(fā)出控制信號(hào)到執(zhí)行電 路。
在上述的全天候車輛轉(zhuǎn)彎超速控制裝置中,在判斷處理模塊 中還包括用于設(shè)定車輛左右轉(zhuǎn)彎的安全轉(zhuǎn)彎速度基準(zhǔn)值的安全轉(zhuǎn) 彎速度基準(zhǔn)值設(shè)定模塊,該安全轉(zhuǎn)彎速度基準(zhǔn)值設(shè)定模塊與信號(hào) 處理模塊相連接。
這里的安全轉(zhuǎn)彎速度基準(zhǔn)值設(shè)定模塊是判斷處理模塊中的分 模塊,這樣用戶可以通過程序在安全轉(zhuǎn)彎速度基準(zhǔn)值設(shè)定模塊中 根據(jù)不同轉(zhuǎn)彎類型設(shè)定相應(yīng)基準(zhǔn)值,信號(hào)處理模塊將處理后的不 同轉(zhuǎn)彎類型的信號(hào)傳遞至與安全轉(zhuǎn)彎速度基準(zhǔn)值設(shè)定模塊,同時(shí) 判斷處理模塊調(diào)出相應(yīng)的安全轉(zhuǎn)彎速度基準(zhǔn)值與慣性信號(hào)獲取模 塊獲取的慣性信號(hào),經(jīng)綜合處理后發(fā)出控制信號(hào)到執(zhí)行電路。在上述的全天候車輛轉(zhuǎn)彎超速控制裝置中,所述的控制中心 還連接有報(bào)警指示電路,所述的報(bào)警指示電路包括均與控制中心 相連接的用于顯示轉(zhuǎn)彎超速狀態(tài)的指示燈以及用于進(jìn)行聲音報(bào)警 提示的蜂鳴器。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本全天候車輛轉(zhuǎn)彎超速控制裝置的優(yōu)點(diǎn)在
于
(1) 、本控制裝置能夠區(qū)分日、夜、雨、雪、霧等各種天氣 狀態(tài)并針對(duì)視線具有全天候功能。
(2) 、本控制裝置同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了左右轉(zhuǎn)彎速度的差別控制。
(3) 、本控制裝置能夠感知同一路面因天氣變化造成的輪胎 相對(duì)地面的摩擦系數(shù)大幅降低。
(4) 、本控制裝置具有高速、中速、低速全速段轉(zhuǎn)彎減速功能。
(5) 、本控制裝置具有準(zhǔn)確分辯夜間道路燈光照明明暗的功 能,解決了在不同天氣狀況的條件下對(duì)駕駛者的視線影響的現(xiàn)實(shí) 難題,并結(jié)合速度、路面有無積水、道路燈光照明差別等因數(shù), 消除了絕大部分車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)出現(xiàn)的各種危險(xiǎn)隱患。
(6) 、保證司機(jī)不必計(jì)算車速與轉(zhuǎn)彎角度的關(guān)系,在轉(zhuǎn)彎超 速的第一時(shí)間內(nèi),該控制裝置自動(dòng)控制減速并提示報(bào)警,使過彎 變得輕松安全了,而且在各種復(fù)雜多變的天氣下,也能應(yīng)付自如, 大幅提高了車輛和車內(nèi)人員的安全系數(shù),同時(shí)有了各種狀態(tài)過彎 速度的標(biāo)準(zhǔn),久之還能保證司機(jī)養(yǎng)成良好的開車習(xí)慣。
(7) 、另外整個(gè)控制裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉和安裝方 便等優(yōu)點(diǎn),配上車輛行駛記錄儀還可區(qū)分客運(yùn)站與駕駛員之間的 責(zé)任。
圖1是本全天候車輛轉(zhuǎn)彎超速控制裝置的整體原理方框圖。圖2是本全天候車輛轉(zhuǎn)彎超速控制裝置中的光電耦合電路以 及電源的原理圖。
圖3是本全天候車輛轉(zhuǎn)彎超速控制裝置中的環(huán)境光測(cè)量電路 與路面積水測(cè)量電路的電原理圖
圖4是本全天候車輛轉(zhuǎn)彎超速控制裝置中的慣性信號(hào)測(cè)量電 路的電原理圖
圖5是本全天候車輛轉(zhuǎn)彎超速控制裝置中的報(bào)警指示電路和 執(zhí)行電路的電原理圖。
圖6是本全天候車輛轉(zhuǎn)彎超速控制裝置中的一種實(shí)施方式具
體單項(xiàng)功能工作狀態(tài)圖。
圖中,100、控制中心;100-1、車內(nèi)信號(hào)源信號(hào)和環(huán)境信號(hào) 獲取模塊;100-2、慣性信號(hào)獲取模塊;100-3、信號(hào)處理模塊; 100-4、判斷處理模塊;100-4-1、安全轉(zhuǎn)彎速度基準(zhǔn)值設(shè)定模塊; 101、光電耦合電路;102、環(huán)境光測(cè)量電路;102-1、環(huán)境光傳感 器;102-2、電壓比較器;103、路面積水測(cè)量電路;103-1、路面
積水傳感器;103-2、電壓比較器;104、慣性信號(hào)測(cè)量電路;104-1、 慣性傳感器;104-2、 A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器;105、執(zhí)行電路;105-1、 繼電器一;105-2、繼電器二; 105-3、電磁鐵;106、車尾燈;107、 報(bào)警指示電路;107-1、指示燈;107-2、蜂鳴器;108、車輛內(nèi)部
信號(hào)源。
具體實(shí)施例方式
以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖,對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方 案作進(jìn)一步的描述,但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。 實(shí)施例一
如圖1所示,本全天候車輛轉(zhuǎn)彎超速控制裝置,包括控制中
心100、電源、環(huán)境光測(cè)量電路102、路面積水測(cè)量電路103、慣 性信號(hào)測(cè)量電路104、執(zhí)行電路105、報(bào)警指示電路107以及用于
12與車輛內(nèi)部信號(hào)源108連接的光電耦合電路101,報(bào)警指示電路
107包括均與控制中心100相連接的用于顯示轉(zhuǎn)彎超速狀態(tài)的指 示燈107-1以及用于進(jìn)行聲音報(bào)警提示的蜂鳴器107-2,這里的 控制中心IOO是采用單片機(jī)微控制器。
車輛內(nèi)部信號(hào)源108的信號(hào)包括均與光電耦合電路101相連 接的由近光燈、遠(yuǎn)光燈、前霧燈、后霧燈組成的車輛燈光、雨刮 間歇檔、雨刮中檔、雨刮高檔以及車速傳感器等信號(hào),這里雨刮 是手動(dòng)可分為三檔包括雨刮間歇檔、雨刮中檔、雨刮高檔,也可 以采用自動(dòng)雨刮則由通過單片機(jī)微控制器將信號(hào)分成數(shù)檔。
如圖2所示,電源和光電耦合電路101與單片機(jī)微控制器具 體連接方式如下直流降壓芯片DC1的腳1接車輛電瓶BAT1的負(fù) 極,腳4接車輛電瓶BAT1的正極,電容C1、 C2與晶振X1構(gòu)成微 控制器Ul的時(shí)序電路,電容C3與電阻Rl構(gòu)成了微控制器Ul的 上電復(fù)位電路;接插件J1的腳1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8分別接 光電耦合的陽極即U3的腳1、 3、 5、 7及U4的腳1、 3、 5、 7, U3的腳2、 4、 6、 8及U4的腳2、 4、 6、 8分別接到排阻RP1的 腳2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9, RP1的腳1接車輛電瓶BAT1的負(fù)極, 此排阻作為光電耦合的限流電阻用,U3的腳16、 14、 12、 10及 U4的腳16、 14、 12、 10分別接微控制器Ul的腳1、 2、 3、 4、 5、 10、 11、 12, U3的腳15、 13、 11、 9及U4的腳15、 13、 11、 9 接直流降壓芯片DC1的腳2,接插件J1另一半的腳1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8分別接車輛上的這些內(nèi)部信號(hào)源雨刮高檔、雨刮中 檔、雨刮間歇檔、后霧燈、前霧燈、遠(yuǎn)光燈、近光燈、車速傳感 器;當(dāng)雨刮處于高檔狀態(tài)時(shí),接插件Jl的1腳上便有高電位,對(duì) 應(yīng)的光電耦合導(dǎo)通,U3的腳15和腳16間導(dǎo)通,微控制器Ul上 的腳l被拉低至低電平;同理,當(dāng)雨刮處于中檔或間歇檔時(shí),微 控制器U1上的腳2或3被拉至低電平,當(dāng)后霧燈、前霧燈、遠(yuǎn)光 燈、近光燈被打開時(shí),微控制器U1上的腳4、 5、 10、 ll被拉低至低電平;車速傳感器的信號(hào)為脈沖信號(hào),每當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)一定的 角度之后,車速傳感器便會(huì)傳來一個(gè)脈沖,相應(yīng)的在脈沖來到時(shí)
微控制器U1的腳12被拉低至低電平。
路面積水測(cè)量電路103包括路面積水傳感器103-1和電壓比 較器103-2,電壓比較器103-2與控制中心100相連接,這里需 要說明的是路面積水傳感器103-1當(dāng)路面有積水時(shí)立即工作,無 積水時(shí)停止工作,但是不分白天、晚上和其他天氣狀況,只有在 車輛速度達(dá)到高速狀態(tài)轉(zhuǎn)彎(具體數(shù)值按不同車輛而定)且路面 存在積水這兩個(gè)條件同時(shí)具備情況下,即達(dá)到路面有積水時(shí)設(shè)定 的安全轉(zhuǎn)彎速度基準(zhǔn)值,才會(huì)執(zhí)行減速。這是由于車輛在中低速 行駛時(shí)即使路面有積水轉(zhuǎn)彎時(shí)也不減速,因?yàn)椴粫?huì)出現(xiàn)側(cè)滑、甩 尾等現(xiàn)象。
這里的路面積水傳感器103-1當(dāng)檢測(cè)到有水通過時(shí),便會(huì)從 斷開狀態(tài)轉(zhuǎn)為導(dǎo)通狀態(tài),即傳感狀態(tài),電壓比較器103-2的輸出 結(jié)果就會(huì)由原來的高電平變?yōu)榈碗娖剑@樣控制中心100的輸入 端也被拉至低電平,控制中心IOO就檢測(cè)到了該信號(hào)。
同一段道路輪胎的抓地力及摩擦系數(shù)在車輛高速行駛時(shí)相差 很大,直行時(shí)打滑的感覺明顯,但危險(xiǎn)性并不是很大,因?yàn)槎虝?偶然的點(diǎn)滑或連續(xù)不長(zhǎng)的輕滑會(huì)被車輛高速向前的慣性所彌補(bǔ), 此現(xiàn)象足以證明輪胎的抓地力極小,摩擦系數(shù)很低了,如果轉(zhuǎn)彎 則大不相同,隨著離心力的增加,還會(huì)再進(jìn)一步大幅降低,所以 轉(zhuǎn)彎稍大則極易側(cè)滑、甩尾、調(diào)頭、翻滾,如果此時(shí)急彎又急剎, 車輛會(huì)飛出道路,因此對(duì)車輛在有積水道路上高速行駛轉(zhuǎn)彎時(shí)的 安全轉(zhuǎn)彎速度基準(zhǔn)值設(shè)得很小,也就是說非常靈敏,把極具危險(xiǎn) 的轉(zhuǎn)彎狀態(tài)的風(fēng)險(xiǎn)降至最低。而干燥的路面一般是粗糙適中,摩 擦系數(shù)足夠大,車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)不易打滑,單就以打滑這一因素來講 相對(duì)是安全的。
環(huán)境光測(cè)量電路102包括相互連接的環(huán)境光傳感器102-1和電壓比較器102-2,這里需要說明的是環(huán)境光傳感器102-1的工
作方案有兩個(gè)
(1) 、環(huán)境光傳感器102-1可以不設(shè)定限值,讓環(huán)境光傳感
器102-1在較寬范圍內(nèi)檢測(cè)周圍環(huán)境光亮程度一直工作。
(2) 、也可以設(shè)置該環(huán)境光傳感器102-1在特定的條件下讓 它工作。因?yàn)楣鈧鞲衅饕话闶枪饷粼L(zhǎng)期暴露在陽光下會(huì)降 低性能直至損壞,所以在本實(shí)施例中采用的是后一種方式,只有 夜間車輛打開遠(yuǎn)光燈或者近光燈時(shí),環(huán)境光傳感器102-1才工作。 工作時(shí)由于環(huán)境光傳感器102-1的電阻值會(huì)隨著道路照明燈光的 光照強(qiáng)度的變化而變化。
比如當(dāng)車輛行駛進(jìn)入照明良好的路段時(shí)阻值便會(huì)小于設(shè)定的 臨界值,電壓比較器102-2的輸出結(jié)果就會(huì)由原來的高電平變?yōu)?低電平,這樣控制中心100的輸入端也被拉至低電平,控制中心 100就檢測(cè)到了該信號(hào),同時(shí)控制中心100設(shè)置了對(duì)該信號(hào)延時(shí)5 秒的功能。如果車輛行駛在照明良好但兩旁又有樹木遮蓋的道路 上時(shí),信號(hào)便隨著光照強(qiáng)度變化而變化頻繁,但是實(shí)際前方視線 良好,該延時(shí)功能是當(dāng)連續(xù)5秒以上未檢測(cè)到該信號(hào),才確認(rèn) 道路無燈光照明或者照明較差,狀態(tài)改變。
如圖3所示,路面積水測(cè)量電路103和環(huán)境光測(cè)量電路102 與單片機(jī)微控制器的連接如下運(yùn)算放大器U2:B的腳6, 一路接 電阻R9, R9再接電源負(fù), 一路接光敏電阻RL, RL再接電源正, 運(yùn)算放大器U2:B的腳5—路接電阻R7,電阻R7再接電源正,一 路接電阻R8,R8再接電源負(fù),此時(shí)運(yùn)算放大器U2:B的腳5上的電 壓為R7與R8分壓所得的電壓,運(yùn)算放大器U2:B的腳7接微控制 器Ul的腳27,當(dāng)環(huán)境光照強(qiáng)度較弱時(shí),RL阻值較大,則與R9 分壓后使得運(yùn)算放大器U2:B的U+電壓大于U-電壓,因此腳7輸 出高電平,當(dāng)環(huán)境光照強(qiáng)度較強(qiáng)時(shí),RL阻值較小,則與R9分壓 后使得運(yùn)算放大器U2:B的U+電壓小于U-電壓,因此腳7輸出低電平,微控制器Ul的腳27被拉低為低電平;運(yùn)算放大器U2:C 的腳9, 一路接電阻R6, R6再接電源負(fù), 一路接路面積水傳感器 RW, RW再接電源正,運(yùn)算放大器U2:C的腳10 —路接電阻R4,電 阻R4再接電源正, 一路接電阻R5,R5再接電源負(fù),此時(shí)運(yùn)算放大 器U2:C腳10上的U+電壓為R4與R5分壓所得的電壓,運(yùn)算放大 器U2:C的腳8接微控制器Ul的腳28,當(dāng)路面無積水時(shí),RW阻值 幾乎為無窮大,則與R6分壓后使得運(yùn)算放大器U2:C的U+電壓大 于U-電壓,因此腳8輸出高電平,當(dāng)路面有積水時(shí),RW阻值較小, 則與R6分壓后使得運(yùn)算放大器U2:C的U+電壓小于U-電壓,因此 腳8輸出低電平,微控制器U1的腳28被拉低為低電平。
慣性信號(hào)測(cè)量電路104包括相互連接的慣性傳感器104-1以 及A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器104-2,這里慣性傳感器104-1可以采用加速 度傳感器或者角速度傳感器,角速度傳感器或加速度傳感器都是 為了測(cè)量出轉(zhuǎn)彎時(shí)的側(cè)向加速度值,只不過用加速度傳感器可以 直接測(cè)出側(cè)向加速度,而用角速度傳感器則是先測(cè)出水平角速度, 然后將水平角速度乘以車速就是側(cè)向加速度。
如圖4所示,在本實(shí)施例中采用的是角速度傳感器,慣性信 號(hào)測(cè)量電路104與單片機(jī)微控制器的連接方式如下角速度傳感 器S1的腳3接電源正,腳2接電源負(fù),腳4接運(yùn)算放大器U2:A 的腳3,腳1 一路接穩(wěn)壓電容C7,—路接電阻R3,電阻R3 —路接 運(yùn)算放大器U2:A的腳2, 一路接低通濾波電容C6, 一路接電阻R2, 電阻R2和電容C6再接到運(yùn)算放大器U2:A的腳1, R2和R3 —起 用來設(shè)定運(yùn)算放大器U2:A的放大倍數(shù),U2'.A的腳1接A/D轉(zhuǎn)換 芯片U5的腳2, A/D轉(zhuǎn)換芯片U5的腳3、 4一路接電源負(fù), 一路 接電容C4、 C5,電容C4、 C5再接電源正,A/D轉(zhuǎn)換芯片U5的腳1、 6、 7分別接微控制器Ul的腳21、 23、 22, A/D轉(zhuǎn)換芯片U5的腳 5、 8接電源正,角速度傳感器Sl將其所得的正比于角速度的模 擬量經(jīng)過運(yùn)算放大器U2:A放大,將放大后的值輸入至A/D轉(zhuǎn)換芯
16片U5的輸入端腳2,微控制器Ul通過連接到A/D轉(zhuǎn)換芯片U5腳 1和腳7的控制線控制模數(shù)轉(zhuǎn)換的過程,而后將數(shù)據(jù)通過與A/D 轉(zhuǎn)換芯片U5腳6的連接線傳輸至微控制器Ul內(nèi)。慣性信號(hào)獲取 電路的另一種方案是將角速度傳感器Sl換成加速度傳感器即可。
執(zhí)行電路105可以有兩種執(zhí)行方式,在本實(shí)施例中是通過機(jī) 械方式油門控制的包括繼電器一 105-1、繼電器二 105-2、電磁鐵 105-3、車尾燈106及剎車開關(guān)所組成,繼電器一 105-1的線圈與 控制中心100連接,繼電器二 105-2的線圈與剎車開關(guān)連接,繼 電器一 105-1的常開觸點(diǎn)一路連接車尾燈106,另一路與繼電器 二 105-2的常閉觸點(diǎn)連接,繼電器二 105-2的常閉觸點(diǎn)與電磁鐵 105-3連接,所述的控制中心100驅(qū)動(dòng)繼電器一 105-1常開觸點(diǎn) 閉合,車尾燈106亮,另一路經(jīng)繼電器二 105-2的常閉觸點(diǎn)電磁 鐵105-3工作拉抬油門踏板桿使油門減小,從而控制車輛轉(zhuǎn)彎速 度,制動(dòng)時(shí)繼電器二 105-2吸合,繼電器二 105-2常閉觸點(diǎn)斷開, 電磁鐵105-3停止工作。
具體連接如圖5所示,微控制器U1的腳16接三極管的基極, 三極管的發(fā)射極接電源正,集電極接繼電器RL1線圈,剎車開關(guān) Kl 一端接電源正, 一端接繼電器RL2的線圈,接插件J4的腳1 接繼電器RL1的常開觸點(diǎn),腳2接車輛電瓶BAT1正極,繼電器 RL1接繼電器RL2的常閉觸點(diǎn),繼電器2接車輛電瓶BAT1負(fù)極, 微控制器Ul經(jīng)過智能判斷后,其腳16為低電平,測(cè)試三極管Q1 處于飽和狀態(tài),繼電器RL1吸合,繼電器RL1常開觸點(diǎn)導(dǎo)通。
此時(shí)若車輛上的剎車開關(guān)沒有閉合,則繼電器RL2未吸合, 常閉觸點(diǎn)導(dǎo)通,此時(shí)連接在接插件J4上的器件得到車輛電瓶供電 開始工作,反之則停止工作。
這里以單片機(jī)微控制器作為控制中心100是由車內(nèi)信號(hào)源信 號(hào)和環(huán)境信號(hào)獲取模塊100-1、慣性信號(hào)獲取模塊100-2、信號(hào)處 理模塊100-3以及判斷處理模塊100-4等四個(gè)模塊組成,車內(nèi)信號(hào)源信號(hào)和環(huán)境信號(hào)獲取模塊100-1與信號(hào)處理模塊100-3相連
接,信號(hào)處理模塊100-3與判斷處理模塊100-4連接,慣性信號(hào) 獲取模塊100-2與判斷處理模塊100-4相連接,判斷處理模塊 100-4與執(zhí)行電路105連接,這里判斷處理模塊100-4中還包括 安全轉(zhuǎn)彎速度基準(zhǔn)值設(shè)定模塊100-4-1,用戶可以通過程序在安 全轉(zhuǎn)彎速度基準(zhǔn)值設(shè)定模塊100-4-1中根據(jù)不同轉(zhuǎn)彎類型設(shè)定相 應(yīng)基準(zhǔn)值。
本全天候車輛轉(zhuǎn)彎超速控制裝置安裝時(shí),將環(huán)境光傳感器 102-1安裝在車輛儀表臺(tái)前方靠近擋風(fēng)玻璃容易接受道路燈光照 射處,雨刮同步開關(guān)安裝在雨刮操縱桿的根上部也可做進(jìn)雨刮組 合開關(guān)內(nèi),路面積水傳感器103-1安裝在兩側(cè)后輪胎擋泥板前部 中上方位置,電磁鐵105-3安裝在油門踏板桿上方。這里需要說 明的是路面積水傳感器103-1,當(dāng)路面有積水、泥漿時(shí),車輛行 駛時(shí)輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)將積水泥漿帶甩至擋泥板,量大時(shí)多余的水、泥漿、 雜物直接從面板流下落倒地面(第一道過濾)。另一部分積水、泥 漿因重力流至路面積水傳感器103-1側(cè)面,大的雜物、多余的泥 漿、水落到地面(第二道過濾)。適量的需要過濾的水、泥漿和中 小雜物從側(cè)面經(jīng)過直角轉(zhuǎn)彎后,吸附在路面積水傳感器103-1的 下方,此時(shí)在集導(dǎo)水片夾角及水、泥漿自身滲透作用下,越過控 流間歇,多余部分難以通過,中等大小的雜物、多余的泥漿和水 直接落到地面(第三道過濾)。越過控流間歇部分的泥水雜物在斜 導(dǎo)控流板導(dǎo)引下,流到控流過濾片,在導(dǎo)引過程中,中小雜物及 多余泥漿、水難以吸附在斜導(dǎo)控流板的板面及板下沿,因此落到 地面。
本全天候車輛轉(zhuǎn)彎超速控制裝置主要是能夠區(qū)分日夜雨雪霧 等各種天氣狀況及當(dāng)前車輛轉(zhuǎn)彎的各種狀態(tài),因?yàn)楦鞣N天氣的變 化對(duì)司機(jī)的視線影響都不 一 樣。
如圖6所示,在本實(shí)施例中將其中白天分為白天、白天小雨雪、白天中雨雪、白天暴雨雪、白天濃霧、白天輕霧六種天氣狀 態(tài),晚上分為遠(yuǎn)光燈、近光燈、遠(yuǎn)光燈小雨雪、遠(yuǎn)光燈中雨雪、 遠(yuǎn)光燈暴雨雪、近光燈小雨雪、近光燈中雨雪、近光燈暴雨雪、 夜間輕霧、夜間濃霧和夜間路燈照明良好等H"^ —種天氣狀態(tài)及路 面積水狀態(tài),工作時(shí)車內(nèi)信號(hào)源信號(hào)和環(huán)境信號(hào)獲取模塊100-1 獲取車內(nèi)信號(hào)源信號(hào)和環(huán)境信號(hào),車內(nèi)信號(hào)源信號(hào)包括近光燈、 遠(yuǎn)光燈、前霧燈、后霧燈、雨刮間歇擋、雨刮中檔、雨刮高檔、 車速傳感器等信號(hào),環(huán)境信號(hào)包括道路路燈照明強(qiáng)弱信號(hào)和路面 積水信號(hào)。
對(duì)于除車速傳感器信號(hào)外的其他信號(hào),將其存儲(chǔ)在控制中心 100中的存儲(chǔ)器內(nèi)供下一步使用,對(duì)于車速傳感器的信號(hào),計(jì)算 出本次車速傳感器傳來的脈沖信號(hào)與上次車速傳感器傳來的脈沖 信號(hào)之間的時(shí)間間隔t,在已知輪胎周長(zhǎng)C的情況下通過公式 V = C/t的公式算出當(dāng)前車輛的車速信號(hào)供下一步使用;慣性信號(hào) 獲取模塊100-2獲取水平角速度信號(hào)或側(cè)向加速度信號(hào),再將兩 個(gè)信號(hào)與各自的前十次測(cè)量結(jié)果做移動(dòng)加權(quán)平均處理,達(dá)到軟件
濾波的目的,以獲得相對(duì)平穩(wěn)的數(shù)值。
對(duì)于側(cè)向慣性信號(hào)的獲取有以下兩種方案
(1) 、將角速度傳感器測(cè)量出的水平角速度W和車速信號(hào)V
按照公式a=wXv算出側(cè)向加速度a。
(2) 、加速度傳感器直接測(cè)量出側(cè)向加速度a; 信號(hào)處理模塊100-3首先將車內(nèi)信號(hào)源信號(hào)和環(huán)境信號(hào)獲取
模塊100-1獲取的近光燈、遠(yuǎn)光燈、前霧燈、后霧燈、雨刮間歇 擋、雨刮中檔、雨刮高檔、環(huán)境光信號(hào)和路面積水信號(hào)綜合起來, 劃分出積水路面高速行駛、濃霧、近光燈暴雨雪、近光燈中雨雪、 近光燈小雨雪、近光燈、輕霧、遠(yuǎn)光燈暴雨雪、遠(yuǎn)光燈中雨雪、 遠(yuǎn)光燈小雨雪、遠(yuǎn)光燈、白天暴雨雪、白天中雨雪、夜間路燈照 明良好、白天小雨雪、白天等這些天氣及環(huán)境狀態(tài)。
19如果這些天氣及環(huán)境狀態(tài)中出現(xiàn)同時(shí)滿足的情況下,則按照 這些滿足的狀態(tài)中對(duì)駕駛者的視線及安全過彎影響最大的那一種 天氣及環(huán)境狀態(tài)作為處理結(jié)果。
在判斷處理模塊100-4這個(gè)模塊中,程序首先根據(jù)信號(hào)處理 模塊100-3中得出的天氣及環(huán)境狀態(tài),分別調(diào)出該天氣及環(huán)境狀
態(tài)下車輛向左或向右轉(zhuǎn)向時(shí)的側(cè)向加速度a的預(yù)先設(shè)定的安全轉(zhuǎn) 彎速度基準(zhǔn)值,當(dāng)慣性傳感器104-1使用側(cè)向加速度傳感器直接 提供側(cè)向加速度信號(hào)時(shí),判斷處理模塊100-4將慣性信號(hào)獲取模 塊100-2中獲得的側(cè)向加速度a與預(yù)先設(shè)定的安全轉(zhuǎn)彎速度基準(zhǔn) 值做比較;而當(dāng)慣性傳感器104-1使用角速度傳感器提供水平角 速度信號(hào)時(shí)則判斷處理模塊100-4將慣性信號(hào)獲取模塊100-2中 獲得的水平角速度w乘以車速v,算出側(cè)向加速度a值后再與預(yù) 先設(shè)定的安全轉(zhuǎn)彎速度基準(zhǔn)值做比較,如果達(dá)到或超過了預(yù)先設(shè) 定的安全轉(zhuǎn)彎速度基準(zhǔn)值,則判定為轉(zhuǎn)彎超速,控制中心100發(fā) 出控制信號(hào)到報(bào)警指示電路107,在超速的第一時(shí)間報(bào)警提示及 執(zhí)行電路105執(zhí)行車輛過彎減速。
另外本全天候車輛轉(zhuǎn)彎超速控制裝置在控制過彎時(shí)可以劃分 為五種狀態(tài)
(1) 、當(dāng)車輛在轉(zhuǎn)彎過程中超速時(shí)該裝置自動(dòng)控制減速減慢 后速度如果屬于正常安全范圍內(nèi),即小于設(shè)定的安全轉(zhuǎn)彎速度基 準(zhǔn)值時(shí),立即解除減速;
(2) 、轉(zhuǎn)彎半徑較大彎道較長(zhǎng)時(shí),相對(duì)來說過彎時(shí)間也長(zhǎng), 第一次減速后又加速,該裝置會(huì)進(jìn)行第二次減速,直至車速小于 設(shè)定的安全轉(zhuǎn)彎速度基準(zhǔn)值;
(3) 、以超出設(shè)定安全轉(zhuǎn)彎速度基準(zhǔn)值較大速度過彎時(shí),該 裝置一直處于減速狀態(tài)直至車速小于設(shè)定的安全轉(zhuǎn)彎速度基準(zhǔn)值 時(shí)才解除減速;
(4) 、過彎時(shí)轉(zhuǎn)向過度且車速稍微超過安全轉(zhuǎn)彎速度基準(zhǔn)值限值,將轉(zhuǎn)向修正后,立即解除減速;
(5)、過彎時(shí)轉(zhuǎn)向不足,此時(shí)未達(dá)到安全轉(zhuǎn)彎速度基準(zhǔn)值限 值,但將轉(zhuǎn)向修正后達(dá)到或超過安全轉(zhuǎn)彎速度基準(zhǔn)值限值,或者 正常轉(zhuǎn)彎時(shí)未達(dá)到安全轉(zhuǎn)彎速度基準(zhǔn)值限值,但是以相同速度正 常轉(zhuǎn)彎轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)向過度且達(dá)到安全轉(zhuǎn)彎速度基準(zhǔn)值限值,該裝置 立即減速。
在此應(yīng)該注意,該裝置對(duì)車輛過彎時(shí)的右轉(zhuǎn)彎和左轉(zhuǎn)彎控制 速度是不一樣的,因?yàn)?,交通法?guī)和車輛設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)確定,司機(jī) 只能坐在左邊或者右邊駕駛,現(xiàn)以司機(jī)坐在左邊為例舉例說明, 向右轉(zhuǎn)彎時(shí)擋風(fēng)玻璃靠右邊相對(duì)視線角度較大、視野較寬,因此 過彎速度可以相對(duì)快一些,而向左轉(zhuǎn)彎對(duì)視線的影響既大又復(fù)雜,
因?yàn)橛蠥柱阻擋,尤其是雨雪天氣、夜間道路無燈光照明環(huán)境下,
此時(shí)雨滴、雪吸附在駕駛座左側(cè)玻璃外側(cè),又有擋風(fēng)玻璃左邊雨 刮未刮到的死角,向左轉(zhuǎn)彎時(shí)視角很小,視線極差,幾乎無法看 清,非常危險(xiǎn),所以過彎速度相比就很慢。
左右快慢的差別可根據(jù)各種天氣狀況對(duì)駕駛者的視線影響的 程度不同的實(shí)際情況,分別相應(yīng)合理地設(shè)置。此外由于各種車輛 設(shè)計(jì)、性能、結(jié)構(gòu)以及材料等差異,預(yù)先設(shè)定的各項(xiàng)安全轉(zhuǎn)彎速 度基準(zhǔn)值以及左右轉(zhuǎn)彎速度控制的差值也是不盡相同的。
實(shí)施例二
本實(shí)施例同實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)及原理基本相同,不一樣的地方在
于執(zhí)行電路105是通過電子方式控制油門,控制中心100發(fā)送 控制信號(hào)至發(fā)動(dòng)機(jī)控制芯片上,由發(fā)動(dòng)機(jī)控制芯片控制發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié) 氣門的閉合從而控制轉(zhuǎn)彎速度。
本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明精神作舉例說 明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例 做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代,但并不會(huì)偏離 本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。盡管本文較多地使用了 100、控制中心;100-1、車內(nèi)信號(hào)源
信號(hào)和環(huán)境信號(hào)獲取模塊;100-2、慣性信號(hào)獲取模塊;100-3、 信號(hào)處理模塊;100-4、判斷處理模塊;101、光電耦合電路;102、 環(huán)境光測(cè)量電路;102-1、環(huán)境光傳感器;102-2、電壓比較器; 103、路面積水測(cè)量電路;103-1、路面積水傳感器;103-2、電壓 比較器;104、慣性信號(hào)測(cè)量電路;100-4-1、安全轉(zhuǎn)彎速度基準(zhǔn) 值設(shè)定模塊;104-1、慣性傳感器;104-2、 A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器;105、 執(zhí)行電路;105-1、繼電器一;105-2、繼電器二; 105-3、電磁鐵; 106、車尾燈;107、報(bào)警指示電路;107-1、指示燈;107-2、蜂 鳴器;108、車輛內(nèi)部信號(hào)源等術(shù)語,但并不排除使用其它術(shù)語的 可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的 本質(zhì);把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違 背的。
權(quán)利要求
1. 一種全天候車輛轉(zhuǎn)彎超速控制裝置,包括控制中心(100)以及與其相連接用于提供電能的電源,其特征在于所述的控制裝置還包括用于采集車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)的慣性信號(hào)并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后傳遞至控制中心(100)的慣性信號(hào)測(cè)量電路(104),所述的慣性信號(hào)測(cè)量電路(104)與上述的控制中心(100)相連接,所述的控制中心(100)還與車輛內(nèi)部信號(hào)源(108)相連接,所述的控制中心(100)對(duì)上述的慣性信號(hào)及車輛內(nèi)部信號(hào)源(108)的信號(hào)進(jìn)行綜合分析運(yùn)算后產(chǎn)生控制信號(hào),所述的控制中心(100)輸出端連接用于執(zhí)行控制中心(100)的控制信號(hào)進(jìn)而控制車輛轉(zhuǎn)彎速度的執(zhí)行電路(105)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全天候車輛轉(zhuǎn)彎超速控制裝置,其 特征在于所述的控制中心(100)與車輛內(nèi)部信號(hào)源(108)之間還 連接有用于將車輛內(nèi)部信號(hào)源(108)的信號(hào)傳遞至控制中心(100) 的光電耦合電路(IOI),所述的車輛內(nèi)部信號(hào)源(108)包括車輛燈 光、雨刮器以及車速傳感器均與光電耦合電路(101)相連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全天候車輛轉(zhuǎn)彎超速控制裝置,其 特征在于所述的控制中心(100)還連接用于采集周圍環(huán)境光信號(hào) 并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后傳遞至控制中心(100)的環(huán)境光測(cè)量電路 (102),所述的環(huán)境光測(cè)量電路(102)包括相互連接的環(huán)境光傳感 器(102-1)和電壓比較器(102-2),電壓比較器(102-2)與控制中心 (IOO)相連接,所述的環(huán)境光傳感器(102-1)采集當(dāng)前環(huán)境光信號(hào) 并傳送至電壓比較器(102-2)作比較后,由電壓比較器(102-2)將 比較結(jié)果傳遞至控制中心(IOO)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全天候車輛轉(zhuǎn)彎超速控制裝置,其 特征在于所述的控制中心(100)還連接用于采集車輛行駛時(shí)路面 積水信號(hào)并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后傳遞至控制中心(100)的路面積水測(cè) 量電路(103),所述的路面積水測(cè)量電路(103)包括相互連接的路 面積水傳感器(103-1)和電壓比較器(103-2),電壓比較器(103-2)與控制中心(100)相連接,所述的路面積水傳感器(103-l)采集當(dāng) 前路面積水信號(hào)并傳送至電壓比較器(103-2)作比較后,由電壓比 較器(103-2)將比較結(jié)果傳遞至控制中心(100)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全天候車輛轉(zhuǎn)彎超速控制裝置,其 特征在于所述的慣性信號(hào)測(cè)量電路(104)包括相互連接的慣性傳 感器(104-l)以及A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器(104-2) , A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (104-2)與控制中心(100)相連接,所述的慣性傳感器(104-l)采 集當(dāng)前車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)的水平角速度或側(cè)向加速度模擬信號(hào)并通過 A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器(104-2)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后傳遞至控制中心 (100)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全天候車輛轉(zhuǎn)彎超速控制裝置,其 特征在于所述的執(zhí)行電路(105)包括繼電器一(105-1)、繼電器 二(105-2)、電磁鐵(105-3)、車尾燈(106)及剎車開關(guān)所組成,繼 電器一 (105-1)的線圈與控制中心(100)連接,繼電器二 (105-2) 的線圈與剎車開關(guān)連接,繼電器一 (105-1)的常開觸點(diǎn)一路連接車 尾燈(106),另一路與繼電器二(105-2)的常閉觸點(diǎn)連接,繼電器 二 (105-2)的常閉觸點(diǎn)與電磁鐵(105-3)連接,所述的控制中心 (100)驅(qū)動(dòng)繼電器一 (105-1)常開觸點(diǎn)閉合,經(jīng)繼電器二 (105-2) 的常閉觸點(diǎn)電磁鐵(105-3)工作拉抬油門踏板桿使油門減小,從而 控制車輛轉(zhuǎn)彎速度,制動(dòng)時(shí)繼電器二(105-2)吸合,繼電器二 (105-2)常閉觸點(diǎn)斷開,電磁鐵(105-3)停止工作。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全天候車輛轉(zhuǎn)彎超速控制裝置,其 特征在于所述的執(zhí)行電路(105)包括通過電子方式油門控制,所 述的控制中心(100)向發(fā)動(dòng)機(jī)控制芯片發(fā)送控制信號(hào),由發(fā)動(dòng)機(jī)控 制芯片控制發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門從而控制車輛轉(zhuǎn)彎速度。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全天候車輛轉(zhuǎn)彎超速控制裝置,其 特征在于所述的控制中心(100)包括用于獲取車內(nèi)信號(hào)源信號(hào)、環(huán)境光信號(hào)和路面積水信號(hào)的電信號(hào)的車內(nèi)信號(hào)源信號(hào)和環(huán)境信號(hào)獲取模塊(100-1)、用于獲取水平角速度或側(cè)向加速度數(shù)字信號(hào)的慣性信號(hào)獲取模塊(100-2)、信號(hào)處理模塊(100-3)以及判斷處 理模塊(100-4),車內(nèi)信號(hào)源信號(hào)和環(huán)境信號(hào)獲取模塊(100-1)與 信號(hào)處理模塊(100-3)相連接,信號(hào)處理模塊(100-3)與判斷處理 模塊(100-4)連接,慣性信號(hào)獲取模塊(100-2)與判斷處理模塊 (100-4)連接,信號(hào)處理模塊(100-3)根據(jù)車內(nèi)信號(hào)源信號(hào)和環(huán)境 信號(hào)獲取模塊(100-1)獲取的信號(hào)劃分出不同的天氣及環(huán)境狀態(tài), 判斷處理模塊(100-4)根據(jù)信號(hào)處理模塊(100-3)得出的天氣及環(huán) 境狀態(tài)和慣性信號(hào)獲取模塊(100-2)獲取的慣性信號(hào),綜合處理后 發(fā)出控制信號(hào)到執(zhí)行電路(105)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的全天候車輛轉(zhuǎn)彎超速控制裝置,其 特征在于在判斷處理模塊(100-4)中還包括用于設(shè)定車輛左右轉(zhuǎn)彎的安全轉(zhuǎn)彎速度基準(zhǔn)值的安全轉(zhuǎn)彎速度基準(zhǔn)值設(shè)定模塊 (100-4-1),所述的安全轉(zhuǎn)彎速度基準(zhǔn)值設(shè)定模塊(100-4-l)與信 號(hào)處理模塊(100-3)相連接。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的全天候車輛轉(zhuǎn)彎超速控 制裝置,其特征在于,所述的控制中心(100)上還連接有報(bào)警指示 電路(107),所述的報(bào)警指示電路(107)包括均與控制中心(100) 相連接的用于顯示轉(zhuǎn)彎超速狀態(tài)的指示燈(107-1)以及用于進(jìn)行 聲音報(bào)警提示的蜂鳴器(107-2)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種全天候車輛轉(zhuǎn)彎超速控制裝置。它解決了現(xiàn)有的汽車在轉(zhuǎn)彎是由于視線、速度、路面積水這三大難題因素所造成事故等問題。本全天候車輛轉(zhuǎn)彎超速控制裝置,包括控制中心以及與其相連接的電源,控制裝置還包括慣性信號(hào)測(cè)量電路,慣性信號(hào)測(cè)量電路與控制中心相連接,控制中心還與車輛內(nèi)部信號(hào)源相連接,控制中心對(duì)慣性信號(hào)及車輛內(nèi)部信號(hào)源的信號(hào)進(jìn)行綜合分析運(yùn)算后產(chǎn)生控制信號(hào),控制中心輸出端連接執(zhí)行電路。本控制裝置能夠在各種天氣條件下保證司機(jī)不必計(jì)算車速與轉(zhuǎn)彎角度的關(guān)系,在轉(zhuǎn)彎超速的第一時(shí)間內(nèi),該控制裝置自動(dòng)控制減速并提示報(bào)警,消除了絕大部分車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)出現(xiàn)的各種危險(xiǎn)隱患。
文檔編號(hào)B60R16/02GK101544213SQ20091009828
公開日2009年9月30日 申請(qǐng)日期2009年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月5日
發(fā)明者煒 韋 申請(qǐng)人:韋志強(qiáng)