本實用新型屬于汽車電器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于高位燈的制動力大小警示系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著我國汽車工業(yè)的發(fā)展和人民生活水平的提高，我國人均汽車保有量快速增長，汽車行駛安全性也就越來越受到關(guān)注。據(jù)統(tǒng)計，汽車追尾事故占公路交通事故的40％以上。

高位剎車燈一般安裝在車尾上部，以便后面行駛的車輛易于發(fā)現(xiàn)前方車輛剎車，起到防止追尾事故發(fā)生的目的，它的作用是警示后面行駛的車輛，從而避免發(fā)生追尾事故，安裝高位剎車燈后，可以使汽車追尾事故下降5％左右。

但是，當(dāng)前方車輛剎車時，現(xiàn)有的汽車制動信號基本上采用單一制動燈光顯示，只能提醒后方駕駛員前車有剎車動作，并不知道其制動力大小、采取多大的減速度進行減速，即無法判斷前方車輛制動的輕、重、緩、急情況。駕駛員在看到前車剎車燈亮?xí)r，在車距小、時間緊促的情況下，如果急剎車則會給車內(nèi)人員帶來慣性沖擊，如果只輕微剎車則又有可能發(fā)生追尾。此時若能根據(jù)前方車輛的制動情況采取適當(dāng)?shù)闹苿恿?，控制車距，平穩(wěn)行駛，則能夠更好提高乘車體驗，并減小追尾概率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的，在于提供一種基于高位燈的制動力大小警示系統(tǒng)，通過鮮明、直觀、及時的信號顯示，向后方車輛提供制動力參考信號，使后車駕駛員能夠正確領(lǐng)會前車的不同制動意圖，及時采取相應(yīng)的措施，從而進一步降低汽車追尾事故發(fā)生的概率。

為了達成上述目的，本實用新型的解決方案是：

一種基于高位燈的制動力大小警示系統(tǒng)，包括順序連接的壓力傳感器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器和微控制單元，還包括至少兩節(jié)制動信號燈；其中，壓力傳感器設(shè)于汽車踏板的底部，將采集的壓力信號送入模數(shù)轉(zhuǎn)換器進行處理，再送入微控制單元，微控制單元根據(jù)壓力信號控制每節(jié)制動信號燈的亮滅。

上述壓力傳感器采用雙孔懸臂平行梁應(yīng)變式稱重傳感器。

上述模數(shù)轉(zhuǎn)換器采用HX711。

上述微控制單元采用AT89C52。

上述每節(jié)制動信號燈包括控制開關(guān)和信號燈，控制開關(guān)與信號燈串聯(lián)后再連接電源，所述控制開關(guān)在微控制單元的控制下閉合或斷開。

上述信號燈采用LED燈泡。

采用上述方案后，本實用新型將現(xiàn)有的信號燈亮與不亮表示是否制動，改為利用制動信號燈的點亮節(jié)數(shù)不同來表示制動力的大小，通過壓力傳感器接收到駕駛員制動的程度，從而來決定高位制動信號燈的點亮節(jié)數(shù)，借助高位制動燈點亮節(jié)數(shù)的多少，鮮明、直觀、及時反映前方車輛制動的輕重情況，使后車駕駛員能夠正確領(lǐng)會前車的制動意圖，及時采取相應(yīng)措施，減小了由于現(xiàn)有汽車制動剎車燈只能顯示是否剎車、不能顯示汽車剎車力度所造成的判斷失誤或反應(yīng)時間過短而釀成汽車追尾事故的概率。

尾隨車輛能夠根據(jù)前方車輛不同制動情況及時作出適當(dāng)?shù)闹苿臃磻?yīng)，減少了不必要的減速剎車和緊急剎車，從而有利于提高乘車舒適性、減少磨損、降低油耗和污染。

本實用新型采用與汽車制動裝置聯(lián)動的壓力傳感器獲取制動踏板力的大小，不需要利用車輛的任何其他傳感器信號，更不需要改動原車的剎車系統(tǒng)，確保了原車的完整性。

本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，元件尺寸小，集成度高，價格低廉。此外，作為標(biāo)準(zhǔn)件應(yīng)用，還可并入汽車電腦系統(tǒng)。

附圖說明

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)原理圖；

圖2是軟件流程圖；

圖3是本實用新型中制動信號燈的電路簡圖。

具體實施方式

以下將結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案進行詳細說明。

如圖1所述，本實用新型提供一種基于高位燈的制動力大小警示系統(tǒng)，包括壓力傳感器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、微控制單元和至少兩節(jié)制動信號燈，下面分別介紹。

所述壓力傳感器設(shè)于汽車踏板的底部，用于采集駕駛員制動時施加于踏板的壓力，在本實施例中，壓力信號采用雙孔懸臂平行梁應(yīng)變式稱重傳感器來采集，該傳感器包含彈性敏感元件和由電阻應(yīng)變片組成的測量電路，采集到的壓力信號送入模數(shù)轉(zhuǎn)換器。

壓力傳感器采集到的壓力信號為模擬信號，但單片機能處理的是數(shù)字信號，因此，需要將壓力傳感器采集的模擬信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，將壓力傳感器的輸出端連接模數(shù)轉(zhuǎn)換器，本實施例中選用HX711，它是一款專為高精度受力傳感器設(shè)計的24位A/D轉(zhuǎn)換器芯片，與同類型其它芯片相比，該芯片集成了包括穩(wěn)壓電源、片內(nèi)時鐘振蕩器等其它同類型芯片所需要的外圍電路，具有集成度高、響應(yīng)速度快、抗干擾性強等優(yōu)點。

模數(shù)轉(zhuǎn)換器將壓力傳感器采集的壓力信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換后，以數(shù)字信號的形式送入微控制單元，在本實施例中，微控制單元采用AT89C52，89C52是INTEL公司MCS-51系列單片機中基本的產(chǎn)品，它采用ATMEL公司可靠的CMOS工藝技術(shù)制造的高性能8位單片機，屬于標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51的HCMOS產(chǎn)品。它結(jié)合了CMOS的高速和高密度技術(shù)及CMOS的低功耗特征，它基于標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51單片機體系結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)，屬于89C51增強型單片機版本，集成了時鐘輸出和向上或向下計數(shù)器等更多的功能，適合于類似馬達控制等應(yīng)用場合。HX711與89C52的接口和編程非常簡單，所有控制信號由管腳驅(qū)動，無需對芯片內(nèi)部的寄存器編程。經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號必須經(jīng)過處理才能實現(xiàn)對被測量物理量的分析和結(jié)果的處理。

至少兩節(jié)制動信號燈是微控制單元輸出結(jié)果的載體，是反映制動力大小的表現(xiàn)形式，在本實施例中，設(shè)置有三節(jié)制動信號燈，壓力傳感器將壓力信號經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后輸入到微控制單元，由微控制單元控制三節(jié)高位制動信號燈亮的節(jié)數(shù)。

配合圖3所示，是三節(jié)制動信號燈的電路連接簡圖，其中，信號燈L1、L2、L3并聯(lián)，三節(jié)制動信號燈的亮滅由各自支路中的控制開關(guān)K1、K2、K3來控制，而控制開關(guān)K1、K2、K3根據(jù)微控制單元的指令進行閉合或斷開。在本實施例中，結(jié)合現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，可以將現(xiàn)有的高位燈中的所有LED燈泡分為三組，每一組中的LED燈泡串聯(lián)，而三組相互并聯(lián)，這樣得到三節(jié)制動信號燈。在具體實現(xiàn)中，更可以將三節(jié)制動信號燈設(shè)計為不同顏色，這樣更加直觀。

微控制單元根據(jù)壓力信號對各制動信號燈的亮滅進行控制，具體來說，將采集的壓力信號與本實用新型所安裝的車輛制動踏板的最大制動力進行比較，制動率=(壓力/最大制動力)*100%，則信號燈與制動率的對應(yīng)關(guān)系是：

當(dāng)0＜制動率＜45%時：第一節(jié)制動信號燈亮；

當(dāng)45%≤制動率＜75%時：第一、二節(jié)制動信號燈亮；

當(dāng)制動率≥75%時：三節(jié)制動信號燈同時亮。

制動力的大小通過高位制動信號燈點亮的節(jié)數(shù)來反映，而制動力的大小又與制動踏板位置之間存在一定的對應(yīng)關(guān)系，因此，制動踏板位置決定了高位制動信號燈點亮的節(jié)數(shù)。根據(jù)高位燈點亮的節(jié)數(shù)，尾隨車輛可以直觀判斷前方駕駛員的制動意圖，即前方車輛制動的輕重情況，從而采取適當(dāng)?shù)闹苿恿Α?/p>

如圖2所示，系統(tǒng)軟件主要由主程序、數(shù)據(jù)采集與A/D轉(zhuǎn)換子程序、顯示子程序、中斷子程序等組成，采用C語言編程。主程序完成硬件初始化，調(diào)用子程序和數(shù)據(jù)處理功能，數(shù)據(jù)采集與A/D轉(zhuǎn)換子程序?qū)ο鄳?yīng)的模擬信號進行采樣和轉(zhuǎn)換，并輸入到主程序。

以上實施例僅為說明本實用新型的技術(shù)思想，不能以此限定本實用新型的保護范圍，凡是按照本實用新型提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動，均落入本實用新型保護范圍之內(nèi)。