本實(shí)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(dòng)燈輔助控制裝置。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)代社會(huì)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(dòng)汽車，其不單單是一種代步工具，還是一種社會(huì)生活水平，以及社會(huì)生產(chǎn)發(fā)展的象征。但是，汽車在帶給我們方便的同時(shí)，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?yàn)榍懊娴能囕v突然間剎車，后面的車輛沒有及時(shí)注意導(dǎo)致的追尾。所以汽車制動(dòng)燈作為一種警示燈，如何通過利用制動(dòng)燈，或是賦予制動(dòng)燈更加完善的功能來減少追尾顯得尤為重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)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(dòng)燈是否開啟。本實(shí)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(gè)恒定的速度行駛一段時(shí)間后，突然松開加速踏板，但并未踩制動(dòng)踏板，此時(shí)車輛仍舊會(huì)有一小段時(shí)間的加速，此時(shí)制動(dòng)燈并沒有打開，當(dāng)持續(xù)一段時(shí)間后，車速下降，并且下降到前一段時(shí)速的一個(gè)設(shè)定閾值，此時(shí)制動(dòng)燈亮；當(dāng)車速處于減速狀態(tài)，踩動(dòng)加速踏板時(shí)，此時(shí)車輛仍舊會(huì)有一小段時(shí)間的減速，車速下降到前一段時(shí)速的設(shè)定閾值時(shí)制動(dòng)燈亮，而當(dāng)加速踏板持續(xù)作用，速度上升，此時(shí)制動(dòng)燈熄滅；當(dāng)汽車只踩下制動(dòng)踏板，車速可能依舊上升一段很短的時(shí)間，該時(shí)段制動(dòng)燈沒有打開，而當(dāng)制動(dòng)踏板持續(xù)作用，車速下降到前一段時(shí)速的設(shè)定閾值時(shí)制動(dòng)燈亮。最后一種是車輛行駛停止，熄火，車輛制動(dòng)燈不亮。

基于對上述的分析，因此本實(shí)用新型提出了一種車輛制動(dòng)燈輔助控制實(shí)驗(yàn)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(dòng)燈的明滅來給其后的車輛起到預(yù)警作用。本實(shí)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(dòng)燈來輔助車輛行駛來避免追尾。

本實(shí)用新型利用車速傳感器，制動(dòng)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(hào)輸入到控制單元，通過對控制單元控制電路的設(shè)計(jì)，來對車輛制動(dòng)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(dòng)燈的輔助控制實(shí)驗(yàn)裝置，包括車輛行駛狀態(tài)檢測單元，控制單元和制動(dòng)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(jì)數(shù)器電路、譯碼電路；所述制動(dòng)燈顯示單元包括顯示驅(qū)動(dòng)電路；所述開關(guān)控制電路受控制器控制實(shí)現(xiàn)開關(guān)的通斷，所述開關(guān)控制電路、所述三進(jìn)制計(jì)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(dòng)電路相連，所述多諧振蕩電路為三進(jìn)制計(jì)數(shù)器電路提供時(shí)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(jì)數(shù)器電路的輸出信息控制譯碼電路和顯示驅(qū)動(dòng)電路的工作狀態(tài)，由顯示驅(qū)動(dòng)電路實(shí)現(xiàn)模擬制動(dòng)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(shí)器和若干電阻電容實(shí)現(xiàn)。

進(jìn)一步地，所述三進(jìn)制計(jì)數(shù)器電路包括兩片級(jí)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(gè)與非門；所述顯示和驅(qū)動(dòng)電路包括順次串聯(lián)的6個(gè)非門以及6個(gè)發(fā)光二極管；所述6個(gè)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(dòng)燈。

進(jìn)一步地，所述控制器由車載ECU實(shí)現(xiàn)或者單片機(jī)實(shí)現(xiàn)。

上述車輛制動(dòng)燈的輔助控制實(shí)驗(yàn)裝置的工作原理包括如下：

a存在某一時(shí)刻車輛行駛速度S；

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

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

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

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

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

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

在上述c，e，g三種減速情況下，該時(shí)段車速下降幅度達(dá)到m％時(shí)車輛開啟制動(dòng)燈；在f情況下，控速過程中也開啟制動(dòng)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(dòng)燈。

進(jìn)一步地，所述開啟制動(dòng)燈或者關(guān)閉制動(dòng)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(gè)發(fā)光二極管的亮滅，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)燈的亮滅控制；具體如下：

(1)若制動(dòng)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(yùn)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(dòng)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(diǎn)亮或熄滅；

(3)若加速踏板踩下、制動(dòng)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(diǎn)亮或熄滅；

(4)若加速踏板未踩下、制動(dòng)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(diǎn)亮或熄滅。

本實(shí)用新型的有益效果：

本實(shí)用新型的創(chuàng)新之處體現(xiàn)在兩個(gè)方面：首先，控制思路上的創(chuàng)新，傳統(tǒng)的車輛制動(dòng)燈主要采用機(jī)械或純電路的控制方式，完全取決于制動(dòng)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?yàn)闄C(jī)械振動(dòng)而引起的接觸問題以及機(jī)械元件變形導(dǎo)致不能及時(shí)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(jì)，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(shí)現(xiàn)制動(dòng)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(shí)用新型的原理圖；

圖2是本實(shí)用新型控制制動(dòng)燈亮滅的狀態(tài)分析示意圖；

圖3是本實(shí)用新型控制單元的控制電路圖；

圖4是本實(shí)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(dòng)電路子模塊圖；

圖6是三進(jìn)制計(jì)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(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對于本實(shí)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(dòng)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(shí)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(gè)時(shí)刻的車速進(jìn)行檢測，通過對當(dāng)前時(shí)刻車速與前一時(shí)刻車速變化進(jìn)行判定，并根據(jù)判定結(jié)果來控制制動(dòng)燈的開關(guān)。具體分為以下幾種情況：

a存在某一時(shí)刻車輛行駛速度S。

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

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

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

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

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

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

在c，e，g三種減速情況下，該時(shí)段車速下降幅度達(dá)到m％車輛的制動(dòng)燈應(yīng)開啟；在 f情況下，控速過程中也應(yīng)開啟制動(dòng)燈，以警示后方車輛；而在a，b，d三種加速情況下，制動(dòng)燈處于關(guān)閉狀態(tài)。本實(shí)用新型實(shí)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(jì)數(shù)器，譯碼電路，顯示驅(qū)動(dòng)電路及555時(shí)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(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)成用兩片級(jí)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(gè)與非門構(gòu)成，顯示驅(qū)動(dòng)電路由串聯(lián)的6個(gè)發(fā)光二極管(D1、D2、D3、D4、D5、D6)和6個(gè)反向器構(gòu)成。555時(shí)鐘脈沖多諧振蕩電路由555定時(shí)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(shí)，在555多諧振蕩器所產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖觸發(fā)下，三進(jìn)制計(jì)數(shù)器控制譯碼器電路，順序輸出低電平，從而顯示驅(qū)動(dòng)電路控制制動(dòng)燈按要求點(diǎn)亮，從而實(shí)現(xiàn)車輛制動(dòng)燈的明滅過程。

本實(shí)用新型控制單元工作方式如下：

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

②或者車輛非低速V0啟動(dòng)初始階段，制動(dòng)踏板未踩下，與前一時(shí)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(diǎn)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(dòng)燈關(guān)閉。

④制動(dòng)踏板踩下；

⑤與前一時(shí)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(shí)無論加速踏板或制動(dòng)踏板是否被踩下，均開啟制動(dòng)燈警示后方車輛。

在這兩種情況下，控制單元控制制動(dòng)燈亮。

上述制動(dòng)燈的控制是通過兩個(gè)可控制的開關(guān)S0、S1實(shí)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(dòng)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(yùn)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(dòng)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(diǎn)亮或熄滅；

(3)若加速踏板踩下、制動(dòng)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(diǎn)亮或熄滅；

(4)若加速踏板未踩下、制動(dòng)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(diǎn)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(shí)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?yàn)镾0斷開，所以S0端為“0”，而三進(jìn)制計(jì)數(shù)器在多諧振蕩器的輸出脈沖觸發(fā)下實(shí)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(hào)依次為00—01—10，結(jié)合此時(shí)C端輸入信號(hào)“0”，則譯碼器譯碼地址輸入端CBA信號(hào)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(shí)D1—D2—D3被點(diǎn)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(dòng)踏板未踩下時(shí)車速下降幅度達(dá)到15％后制動(dòng)燈點(diǎn)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(shí)所設(shè)計(jì)的電路同樣能實(shí)現(xiàn)汽車正常行駛、加速踏板，制動(dòng)踏板均未踩下和加速踏板未踩下，制動(dòng)踏板踩下三種狀態(tài)下制動(dòng)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(shí)用新型的可行性實(shí)施方式的具體說明，它們并非用以限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡未脫離本實(shí)用新型技藝精神所作的等效實(shí)施方式或變更均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。