專利名稱：一種預(yù)防機動車爆胎翻車的保護裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型公開一種預(yù)防機動車爆胎翻車的保護裝置，用于汽車在高速行駛中， 車胎意外的爆胎防側(cè)翻保護裝置，是利用傾角測量技術(shù)對行駛車輛發(fā)生爆胎時采用的被動保護，屬于智能汽車安全輔助駕駛技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
汽車的增加解決了很多交通問題，但同時也帶來了很多的煩惱，日益頻繁的交通事故讓人深感毛骨悚然，汽車安全成為人們非常關(guān)注的話題。特別是汽車在高速路上行駛時，汽車輪胎的意外爆胎發(fā)生的全球汽車“公害“問題也日益突出。降低汽車交通事故的發(fā)生率，尤其是減少車禍人員傷亡，成為世界汽車工業(yè)的重要課題。這要求汽車廠商和零部件供應(yīng)商不斷開發(fā)出先進技術(shù)，創(chuàng)造并開發(fā)一些智能化汽車安全系統(tǒng)，如捕獲汽車爆胎前的信息和可能引起危險的情況，讓汽車脫離險境，達到被動安全保護的目的。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型提供一種預(yù)防機動車爆胎翻車的保護裝置，用于車輛在行駛中突然發(fā)生爆胎的情況下，通過自動控制方式進行汽車保護。本實用新型公開一種預(yù)防機動車爆胎翻車的保護裝置，采用如下技術(shù)解決方案主要有單片機(MCU)、角度傳感器、比較器、數(shù)據(jù)存儲器、語音模塊、方向盤輔助電機控制驅(qū)動模塊、汽車速度傳感器、驅(qū)動隔離、ABS防抱死制動系統(tǒng)構(gòu)成，其中，單片機 (MCU)的I/O 口與比較器和四個角度傳感器連接，實現(xiàn)車身傾斜角度信息的實時采集；通過TO 口與汽車的速度傳感器連接，實現(xiàn)汽車行駛速度信息的讀??；共同存儲到數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)，經(jīng)軟件進行數(shù)據(jù)分析處理，判定車輛狀態(tài)，進行實時快速的處理。當判斷發(fā)生爆胎時，單片機(MCU)發(fā)出控制信號，通過驅(qū)動隔離，操作ABS防抱死制動系統(tǒng)進行減速制動；單片機 (MCU)由片內(nèi)定時器產(chǎn)生PWM (脈寬調(diào)制)調(diào)速信號用于控制方向盤輔助電機的速度，并產(chǎn)生左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)信號通過I/O 口一起送給方向盤輔助電機控制驅(qū)動模塊，及時調(diào)整方向盤控制車輛方向避免車輛側(cè)翻；同時通過語音模塊發(fā)出提示報警。本實用新型的汽車防側(cè)翻保護控制裝置，具體結(jié)構(gòu)如下四個角度傳感器通過比較器與單片機的Pl. 4 — Pl. 7連接，同時通過與非門連接到單片機的外部中斷口 INTl上，實現(xiàn)對四個輪胎角度的實時比較判斷；汽車速度傳感器為汽車自身的速度傳感器電路接口，它的速度頻率信號腳與單片機的定時器TO腳連接，實現(xiàn)汽車行駛速度的實時采集；數(shù)據(jù)存儲器的控制采用模擬1 總線的方式，其通過兩根信號線串行數(shù)據(jù)線及串行時鐘線分別與單片機的引腳P3. 6、P3. 7連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲器的數(shù)據(jù)存儲操作；語音模塊控制采用模擬SPI通信方式，其中單片機的Pl. 0--P1. 3分別與語音芯片的主從選擇Cs、主出從入M0SI、串行時鐘SCK、主入從出MISO引腳連接，實現(xiàn)語音提示報警功能；[0011]方向盤輔助電機控制驅(qū)動模塊由電機專用驅(qū)動芯片構(gòu)成，通過與非門和單片機的 P0. 5、P0. 7左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)信號腳連接，實現(xiàn)方向盤電機左右轉(zhuǎn)控制，同時和P0. 6 PWM調(diào)速信號腳連接，實現(xiàn)方向盤電機速度控制，從而實現(xiàn)控制方向盤調(diào)整車輛反向的目的；ABS防抱死制動系統(tǒng)為汽車自身的緊急制動控制機構(gòu)電路接口，單片機通過 P2. 6、P2. 7經(jīng)驅(qū)動隔離電路分別與ABS防抱死制動系統(tǒng)接口控制線連接，實現(xiàn)爆胎時的減速制動控制。驅(qū)動隔離電路實現(xiàn)單片機(MCU)控制信號P2. 6、P2. 7的驅(qū)動放大和電氣隔離，避免汽車電路對本裝置的干擾沖擊。將裝置與汽車的相關(guān)接口連接，由汽車電瓶提供工作電源。裝置實時采集車輛角度和速度信息，并存儲到數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)，軟件進行實時數(shù)據(jù)分析處理，判定車輛狀態(tài)，并進行實時快速的判斷處理若車輛處在正常行駛狀態(tài)，角度傳感器采集的數(shù)據(jù)正常，沒有爆胎，無側(cè)翻危險，不產(chǎn)生任何操作；若角度傳感器至少有一個中斷報警，同時車輛有一定速度，此時已發(fā)生爆胎有翻車的危險，單片機(MCU)發(fā)出控制信號，通過驅(qū)動隔離，操作ABS防抱死制動系統(tǒng)進行減速制動；單片機(MCU)由片內(nèi)定時器產(chǎn)生PWM (脈寬調(diào)制)調(diào)速信號用于控制方向盤輔助電機的速度，并產(chǎn)生左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)信號通過I/O 口經(jīng)與非門一起送給方向盤輔助電機控制驅(qū)動模塊，及時調(diào)整方向盤控制車輛方向避免車輛側(cè)翻；同時通過語音模塊發(fā)出提示報警。本實用新型的積極效果在于實現(xiàn)了車輛速度和傾角的實時采集及存儲，并快速判定車輛是否有側(cè)翻危險同時，并在爆胎時駕駛員無法完成的控制車輛的轉(zhuǎn)向所采取的自動控制方法，以及啟動ABS制動措施，保證車輛和人員的安全。通過語音報警提醒駕駛員及時了解情況。通過本實用新型，可減少汽車由于爆胎等原因?qū)е碌膫?cè)翻事故的發(fā)生。大幅度提高行車安全，保證了人民的性命和財產(chǎn)的安全。

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本實用新型電路原理圖。
具體實施方式
實施例1根據(jù)圖1所示，本實用新型裝置由單片機(MCU)、角度傳感器、比較器、數(shù)據(jù)存儲器、語音模塊、方向盤輔助電機控制驅(qū)動模塊、汽車速度傳感器、驅(qū)動隔離、ABS防抱死制動系統(tǒng)構(gòu)成，其中，單片機(MCU)的I/O 口與比較器和四個角度傳感器連接，實現(xiàn)車身傾斜角度信息的實時采集；通過TO 口與汽車的速度傳感器連接，實現(xiàn)汽車行駛速度信息的讀?。还餐鎯Φ綌?shù)據(jù)存儲器內(nèi)，供軟件進行數(shù)據(jù)分析處理，判定車輛狀態(tài)，進行實時快速的處理。當判斷發(fā)生爆胎時，單片機(MCU)發(fā)出控制信號，通過驅(qū)動隔離，操作ABS防抱死制動系統(tǒng)進行減速制動；單片機(MCU)由片內(nèi)定時器產(chǎn)生PWM (脈寬調(diào)制)調(diào)速信號用于控制方向盤輔助電機的速度，并產(chǎn)生左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)信號通過I/O 口一起送給方向盤輔助電機控制驅(qū)動模塊，及時調(diào)整方向盤控制車輛方向避免車輛側(cè)翻；同時通過語音模塊發(fā)出提示報警。[0021]實施例2根據(jù)圖2所示，四個角度傳感器(本實施例采用ORS-CLM型)通過比較器(本實施例采用LM339)與單片機(本實施例采用AT89S52)的Pl. 4—Pl. 7連接，同時通過四輸入與非門(本實施例采用74LS22)連接到單片機的INTl上，實現(xiàn)對四個輪胎角度的實時比較判斷。汽車速度傳感器為汽車自身的速度傳感器電路接口，它的速度頻率信號腳與單片機(MCU)的計數(shù)器TO腳連接，實現(xiàn)汽車行駛速度的實時采集。數(shù)據(jù)存儲器(本實施例采用Mc256)采用1 總線的方式，通過兩根信號線SDA (串行數(shù)據(jù)線)SCL (串行時鐘線)與單片機的引腳P3. 0、P3. 1連接，實現(xiàn)E2PROM讀取和寫入操作，完成角度和速度信息的存儲。通過軟件來分析處理，當判斷發(fā)生爆胎危險時，產(chǎn)生兩個開關(guān)量控制信號經(jīng)驅(qū)動隔離電路(本實施例采用SSR固態(tài)繼電器CN0MD05)發(fā)給汽車自身的ABS防抱死制動系統(tǒng)接口電路從而完成車輛減速制動控制。同時單片機(MCU)的P0. 6產(chǎn)生PWM (脈寬調(diào)制)調(diào)速信號，P0. 5,P0. 7發(fā)出左右轉(zhuǎn)信號給方向盤輔助電機控制驅(qū)動模塊(本實施例采用L298N)來控制方向盤輔助電機調(diào)整車輛方向避免車輛側(cè)翻。并實時的啟動語音模塊(本實施例采用語音芯片ISD1700)報警，單片機(MCU)的 Pl. 0-P1. 3模擬SPI通信方式，分別與語音芯片的主從選擇CS、主出從入M0SI、串行時鐘 SCK、主入從出MISO引腳連接。實現(xiàn)語音提示報警，提醒駕駛員及時了解情況。
權(quán)利要求1.一種預(yù)防機動車爆胎翻車的保護裝置，其特征在于主要有單片機、角度傳感器、比較器、數(shù)據(jù)存儲器、語音模塊、方向盤輔助電機控制驅(qū)動模塊、汽車速度傳感器、驅(qū)動隔離、ABS防抱死制動系統(tǒng)構(gòu)成，其中，單片機的I/O 口與比較器和四個角度傳感器連接，實現(xiàn)車身傾斜角度信息的實時采集；通過TO 口與汽車的速度傳感器連接，實現(xiàn)汽車行駛速度信息的讀?。还餐鎯Φ綌?shù)據(jù)存儲器內(nèi)，供軟件進行數(shù)據(jù)分析處理，判定車輛狀態(tài)，進行實時快速的處理；當判斷發(fā)生爆胎時，單片機發(fā)出控制信號，通過驅(qū)動隔離，操作ABS防抱死制動系統(tǒng)進行減速制動；單片機由片內(nèi)定時器產(chǎn)生PWM調(diào)速信號用于控制方向盤輔助電機的速度，并產(chǎn)生左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)信號通過I/O 口一起送給方向盤輔助電機控制驅(qū)動模塊，及時調(diào)整方向盤控制車輛方向避免車輛側(cè)翻；同時通過語音模塊發(fā)出提示報警。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述預(yù)防機動車爆胎翻車的保護裝置，其特征在于四個角度傳感器通過比較器與單片機的PI. 4-P1. 7連接，同時通過與非門連接到單片機的外部中斷口 INTl上，實現(xiàn)對四個輪胎角度的實時比較判斷；汽車速度傳感器為汽車自身的速度傳感器電路接口，它的速度頻率信號腳與單片機的定時器TO腳連接，實現(xiàn)汽車行駛速度的實時采集；數(shù)據(jù)存儲器的控制采用模擬1 總線的方式，其通過兩根信號線串行數(shù)據(jù)線及串行時鐘線分別與單片機的引腳P3. 6、P3. 7連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲器的數(shù)據(jù)存儲操作；語音模塊控制采用模擬SPI通信方式，其中單片機的PI. 0-P1. 3分別與語音芯片的主從選擇CS、主出從入M0SI、串行時鐘SCK、主入從出MISO引腳連接，實現(xiàn)語音提示報警功能；方向盤輔助電機控制驅(qū)動模塊由電機專用驅(qū)動芯片構(gòu)成，通過與非門和單片機的 P0. 5、P0. 7左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)信號腳連接，實現(xiàn)方向盤電機左右轉(zhuǎn)控制，同時和P0. 6 PWM調(diào)速信號腳連接，實現(xiàn)方向盤電機速度控制，從而實現(xiàn)控制方向盤調(diào)整車輛反向的目的；ABS防抱死制動系統(tǒng)為汽車自身的緊急制動控制機構(gòu)電路接口，單片機通過P2. 6、 P2. 7經(jīng)驅(qū)動隔離電路分別與ABS防抱死制動系統(tǒng)接口控制線連接，實現(xiàn)爆胎時的減速制動控制。
專利摘要本實用新型公開一種預(yù)防機動車爆胎翻車的保護裝置，單片機的I/O口與比較器和四個角度傳感器連接；同時通過T0口與汽車的速度傳感器連接，實現(xiàn)汽車行駛速度信息的讀取，經(jīng)軟件進行數(shù)據(jù)分析處理，判定車輛狀態(tài)，進行實時快速的處理。當判斷發(fā)生爆胎時，單片機(MCU)發(fā)出控制信號操作ABS防抱死制動系統(tǒng)進行減速制動；產(chǎn)生PWM調(diào)速信號控制方向盤輔助電機的速度，并產(chǎn)生左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)信號及時調(diào)整方向盤控制車輛方向避免車輛側(cè)翻；實現(xiàn)了車輛速度和傾角的實時采集及存儲，并快速判定車輛是否有側(cè)翻危險同時，并在爆胎時駕駛員無法完成的控制車輛的轉(zhuǎn)向所采取的自動控制方法，以及啟動ABS制動措施，保證車輛和人員的安全。
文檔編號B60W30/04GK202147651SQ20112028760
公開日2012年2月22日 申請日期2011年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月9日
發(fā)明者侯阿臨, 劉麗偉, 寧立權(quán), 王昕 , 苑文舉, 錢鋒 申請人:長春工業(yè)大學(xué)