一種用于led車輛動態(tài)顯示的集成電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明由車輛狀態(tài)鑒別器、LED驅動器、狀態(tài)保持/鎖存器、優(yōu)先權控制器、閃光控制電路和優(yōu)先權控制器組成；由MEMS加速計檢測，對碰撞、緊急剎車、緩剎車、急減速、一般減速、勻速、加速狀態(tài)自動判斷，再用不同的發(fā)光顏色、或圖形、或文字、或其組合，按緊急程度排序分別實時顯示，用自控替代人工操作，用急減速作預備，用“預備-剎車”兩個信號替代緊急剎車信號，利用緊急剎車預警和超前傳遞預警，解決了車輛追尾和連環(huán)追尾百年世界難題，一車遇險其后所有車都會與前車同步剎車，可爭取0.8～1秒預警時間，全面預警機制，克服傳統(tǒng)信號燈諸多缺陷，開創(chuàng)安全駕駛之先河，成本低、性價比高、安裝簡便，適用構建LED車輛動態(tài)顯示裝置。
【專利說明】—種用于LED車輛動態(tài)顯示的集成電路
[0001]本發(fā)明是一種車輛動態(tài)顯示裝置及其顯示方法申請日2008-12-11申請?zhí)?00810243668.3 分案申請。
【技術領域】
[0002]本發(fā)明涉及的是一種專用集成電路，特別是涉及一種LED顯示車輛行駛速度變化的集成電路，屬于半導體器件領域。
【背景技術】
[0003]隨著高速公路大量建成以及汽車機動性能的提高，汽車速度和流量大為提高，交通事故急劇上升，高速公路上汽車一撞就是幾百輛的事屢見不鮮……。據(jù)交通事故研究機構提供的調(diào)查報告，交通追尾事故占了整個交通事故的70%。造成追尾的原因很多，例如高速行駛的現(xiàn)代汽車依然沿用的是過于陳舊落后的上世紀40年代低速時代的燈光信號技術，車輛信號裝置是車輛‘語言’通訊的工具，‘語言’表達不清，車輛狀態(tài)表達能力不到位，使得駕駛員對周圍車輛狀態(tài)判斷敏感程度不能適應高速行駛的要求。古人說得好“有備無患”、“防患于未然”，分析車輛之間碰撞和追尾事故的原因，從技術層面講沒有車輛事故預警機制是一個主要原因。因此提高信號燈光的預警能力，提高顯示的醒目程度和判斷性，是提高駕駛員對周圍車輛行駛狀態(tài)判斷能力，預防追尾和碰撞的一種有效的手段。
[0004]分析交通事故絕大 多數(shù)是發(fā)生在車輛之間，對于行駛中的車輛知己知彼尤為重要，迄今為止駕駛員是處于知己不知彼的駕駛環(huán)境，駕駛員最想了解的是前方車輛行駛動態(tài)，特別是前方車輛行駛速度的變化，傳統(tǒng)的車輛信號燈光系統(tǒng)偏偏不能反映的車輛行駛速度的變化，沒有任何信號提醒后方來車注意，前方車輛正處于什么狀態(tài)，是加速還是減速，是一般慣性減速還是急速減速，是緩慢剎車還是急剎車，后方車輛不能準確判斷前車的速度變化；高位剎車燈和剎車燈連接在同一開關上，所以沒有預警性，起不到提前警告作用。創(chuàng)建和諧的駕駛環(huán)境，首先是讓駕駛員知己知彼。
[0005]20世紀80年代初期，一些跨國汽車企業(yè)開始采取“前測距”技術，也就是通過測算前車距離的變化及時采取制動，防止汽車追尾。但這樣的技術除成本很高，多目標的識別中會產(chǎn)生誤判問題外，也只能應用在高速公路上，前提是車速高、前后車距較大、沒有超車并線，而在城市的擁堵路段，裝“測距”的車輛空出的距離，很快招來插隊車來填補，煩躁的距離報警聲，鬧得讓你只好關掉“測距”裝置，“測距”技術基本沒有用武之地。城市生活快節(jié)奏的影響下，出現(xiàn)成群結隊的高速車流，行車中的實際間隔距離，司機一般都控制在當前車急剎時不致撞上的范圍內(nèi)，而這恰好是危險與安全的臨界距離，現(xiàn)實中很難保持行車安全距離，當車距小于安全距離時如何避免追尾。這就是所謂‘突發(fā)事件引起的急剎車預警’問題，它是一個百年世界技術難題，然而解決通用性安裝比解決追尾技術問題還要困難。
[0006]申請?zhí)?8110702.2名為‘顯示汽車行車狀態(tài)的裝置及其方法’的專利，由狀態(tài)信號發(fā)生器，信號處理判別器，控制信號轉換器、控制信號驅動器依次串聯(lián)組成，并由控制信號驅動器紅、黃、綠發(fā)光二極管顯示。首先把采集的機械信號，經(jīng)過狀態(tài)信號發(fā)生器轉換成電信號，經(jīng)過信號處理判別器，處理成對應汽車狀態(tài)的信號，經(jīng)過控制信號轉換器轉換成控制信號，又經(jīng)過控制信號驅動器分別控制紅、黃、綠色發(fā)光二極管發(fā)出色光。可以讓駕駛員彼此了解，有一定的積極作用，其主要缺陷是狀態(tài)信號發(fā)生器是采集的車輛機械信號包括剎車、油門、轉向、應急開關、倒車檔，手剎車等，這樣連線太多，安裝太個性化，不能滿足大批量生產(chǎn)對安裝的要求，即產(chǎn)品要適應多品種、多型號的所有新、舊車輛的通用性安裝，安裝問題直接關系到產(chǎn)品能否大批量生產(chǎn)，能否推廣使用，很多專利在解決防追尾技術上，都是可行的，但是安裝需要改動原來車輛的某個部件，工作就進行不下去，因為整機廠不同意你改動；還有車輛狀態(tài)信號沒有實現(xiàn)自動化，狀態(tài)信號的產(chǎn)生還是靠人工操作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種用于LED車輛動態(tài)顯示的集成電路，用于構建LED車輛動態(tài)顯示裝置，創(chuàng)建駕駛員知己知彼、和諧的駕駛環(huán)境，并且能適用所有車輛簡便安裝。
[0008]本發(fā)明的另一個目的在于解決在顯示兩個以上不同狀態(tài)時發(fā)生沖突的問題，確保任何時候都將最危險、緊急的信息實時顯示。
[0009]本發(fā)明用于LED車輛動態(tài)顯示的集成電路的技術方案是:
它包括車輛狀態(tài)鑒別器2、LED驅動器31、狀態(tài)保持/鎖存器6、優(yōu)先權控制器7和閃光控制電路8 ;優(yōu)先權控制器7用于控制狀態(tài)優(yōu)先顯示的次序，其優(yōu)先權按照緊急程度從高到低的排列順序為:碰撞、緊急剎車、緩剎車、急減速、一般減速、勻速、加速；車輛狀態(tài)鑒別器2由碰撞、緊急剎車、緩剎車、急減速、一般減速、勻速、加速七個狀態(tài)鑒別器電路聯(lián)合組成；根據(jù)車輛狀態(tài)的不同，分別用靜態(tài)或閃爍方式顯示不同的發(fā)光顏色、或/和圖形、或/和文字；從碰撞、緊急剎車、緩剎車、急減速、一般減速、勻速、加速車輛狀態(tài)中選取需要顯示的狀態(tài)，全部選取，或部分挑選；選取急減速狀態(tài)顯示作為緊急剎車預警信號；選取緊急剎車，急減速兩個狀態(tài)，將急減速信號作為‘預備口令’，與緊急剎車信號組成‘預備一剎車’ 口令信號，用‘預備一剎車’兩個信號取代緊急剎車信號，產(chǎn)生緊急剎車預警和超前傳遞預警功能，能有效避免車輛追尾和連環(huán)追尾；其中MEMS微加速度計I為外部輸入部件，用于自動產(chǎn)生車輛狀態(tài)信號，它的輸出端經(jīng)過外接RC濾波器濾波后與車輛狀態(tài)鑒別器2輸入端口連接；車輛狀態(tài)鑒別器2的輸出端口與狀態(tài)保持/鎖存器6輸入端口連接，狀態(tài)保持/鎖存器6輸出端口與LED驅動器31的輸入端口連接，狀態(tài)保持/鎖存器6與優(yōu)先權控制器7連接，優(yōu)先權控制器7與閃光控制電路8連接；閃光控制電路8的輸出端口與LED驅動器31的輸入端口連接；LED驅動器31的輸出端口與外接LED顯示器41的輸入端口連接；以上各部分的電源端口與外接電源9的輸出端口連接，各部分的接地端口與外接電源9的接地端口連接。
[0010]本發(fā)明還可以是:
所述的LED顯示器41，由高亮度、或超高亮度的單基色、或雙基色、或三基色LED發(fā)光二極管組成；根據(jù)車輛狀態(tài)的不同，分別顯示靜態(tài)的或者閃爍的紅、黃、綠三種發(fā)光顏色、或和圖形、或和文字。
[0011 ] 所述的LED驅動器31是恒電流LED驅動器，或者是恒電壓LED驅動器。
[0012]所述的車輛狀態(tài)鑒別器2的組成以電壓比較器為主，參考電壓產(chǎn)生電路等為輔，參考電壓電路設有調(diào)節(jié)電位器，用于閥值調(diào)節(jié)，車輛狀態(tài)鑒別器2的功能主要是區(qū)分判斷車輛狀態(tài)。
[0013]所述的電壓比較器是雙限幅窗口電壓比較器，可由電壓比較電路LW339，或LM2901, CA139A電路構成；或由時基電路NE555，或NE556電路構成。
[0014]還包括狀態(tài)保持/鎖存器6，狀態(tài)保持/鎖存器6的輸入端口與車輛狀態(tài)鑒別器2的輸出端口連接，狀態(tài)保持/鎖存器6輸出端口與驅動器3的輸入端口連接。
[0015]所述狀態(tài)保持/鎖存器6是單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路或雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路。
[0016]所述單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路是帶清零端口可重復觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路74LS123，或是74LS122, LT1122, LT1123,CC74HC123, CC54HC123 等。
[0017]還包括閃光控制電路8，閃爍頻率3Hz + IHz ；。
[0018]本發(fā)明外部采用第四代LED高效固體光源，由于無須熱啟動時間，亮燈響應速度快(納秒級、比白熾燈快0.2秒)，這樣爭取到的預警時間就從0.3~0.5秒變?yōu)?.5~
0.7秒，如果采用閃爍燈，研究表明，使用閃爍燈光與傳統(tǒng)制動燈相比，司機的反應能夠縮短0.2秒，這樣可爭取到I秒左右的預警時間；另外LED低能耗、可直接把電能轉化為光能，環(huán)保節(jié)能效果良好，而白熾燈泡只能把電能的12%-18%轉化為光能、高光強、穩(wěn)定性高、抗震強、超長壽命(10萬小時，與汽車同壽命)、光線質(zhì)量高，基本上無輻射，屬于“綠色”光源、光束集中，更易于控制，且不需要用反射器聚光，有利于減小燈具的深度、顏色品種多，紅色，黃色，藍色，綠色，白色，表達形式多樣化，發(fā)光純度高，無需燈罩濾光，光波長誤差在10納米以內(nèi)，耗電量 低，達到傳統(tǒng)燈泡同等的發(fā)光亮度時，耗電量僅為傳統(tǒng)燈泡的6%，省電節(jié)油。發(fā)光熱量很小，對燈具材料的耐熱性要求不是很高。
[0019]本發(fā)明外部采用MEMS微加速度計傳感器。根據(jù)汽車運動學原理，車輛的動、靜狀態(tài)參數(shù)都可以用車輛的加速度參數(shù)來表達形式，
其中V為速度米/秒；a為加速度米/秒2它們之間的關系用下列公式表示:
?ι _

-=B.dt5
車輛的加速度可以通過加速度傳感器測量。通過車輛速度變化量(加速度)的測量，根據(jù)加速度的大小和方向可以判別車輛碰撞、緊急剎車，緩剎車，急減速，一般減速，勻速，加速等各種狀態(tài)，因為這些狀態(tài)都和一定范圍的加速度大小和方向一一對應。這就是本發(fā)明的工作原理。
[0020]微電子機械系統(tǒng)Micro Electro-Mechanical Systems, MEMS是指可批量制作的，集微型機構、微型傳感器、微型執(zhí)行器和信號處理，以及控制電路、接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統(tǒng)。MEMS是隨著半導體集成電路微細加工技術和超精密機械加工技術的發(fā)展而發(fā)展起來的、多學科交叉的新興學科，它以微電子及機械加工技術為依托，范圍涉及微電子學、機械學、力學、自動控制學、材料科學等多種工程技術和學科。其特點是:1、微型化:體積小、重量輕、耗能低、慣性小、諧振頻率高、響應時間短。2、當前以硅為主要材料，機械電器性能優(yōu)良。3、集成化:可以把不同功能、不同敏感方向、或制動方向的多個傳感器或執(zhí)行器集成于一體。4、多學科交叉:微系統(tǒng)涉及電子、機械、材料、制造、信息與自動控制、物理、化學和生物等多種學科，并集約了當今科技中微小和微觀領域發(fā)展的許多尖端成果。
[0021]MEMS微加速度計具有一般加速度傳感器所沒有的體積微小、重量輕、耗能低、慣性小、諧振頻率高、響應時間短、抗振能力強、工作穩(wěn)定、可靠性高等優(yōu)異的性能和低廉價格。采用MEMS技術突破這一瓶頸，MEMS微加速度計可以像制作集成電路一樣大批量生產(chǎn)，成品合格率很高，極大地降低了生產(chǎn)成本。MEMS微加速度計符合汽車標準，可以作為大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的標準化通用電子器件。使用MEMS微加速度計測量減速度，不需與車輛的任何機械部件功能連接，不破壞車輛的原有結構和功能。這是本發(fā)明選擇MEMS微加速度計的主要原因。
[0022]如果說雷達測距是提供空間上的安全行駛距離，那么本發(fā)明提供的是時間上的“安全行駛距離”，從理論上講，兩個相同的車輛以相同速度行駛，如果能做到同時剎車，即使相距10公分，也是不會追尾的。分析車輛剎車過程，踩油門和踩剎車是用同一只腳，平時踩在油門上，遇到險情，將腳移動到剎車踏板上，這個動作過程需要0.5秒左右。在高速行駛時，前車因突發(fā)事件急剎車，后車看到信號剎車還要高速行駛0.5秒左右，才能停車。前、后車輛剎車不同步，存在著時間差，這就是追尾的真正原因。駕駛員出于本能，在緊急剎車前，一定有一個急速把腳從油門踏板移動到剎車踏板上的動作。這個動作使得油門突然減小，車輛速度驟減，由于這個動作的時間很短，所以速度的變化率比較大，也就是負加速度比較大。這個動作稱之為‘急減速’，它是緊急剎車的先兆，用它作為緊急剎車的預警信號，就能像跑步比賽發(fā)‘預備一跑’ 口令那樣，將緊急剎車信號用‘預備一剎車’兩個信號取代，將突然的緊急剎車轉化為有預警的剎車。圖5是安裝車輛動態(tài)顯示裝置的效果圖?！A備口令’信號，能提前通知前、后車輛做好同步剎車準備。要求駕駛員看到‘預備口令’信號(閃爍黃色燈光)，必須立即把腳從油門踏板移到剎車踏板上，做好踩剎車踏板準備。因為前方車輛任何原因的急減速對于后方車輛都是一個有害信息，隨之減速總是對的，一旦出現(xiàn)‘剎車口令’信號(閃爍紅色燈光)，后方車輛駕駛員就幾乎可在第一時間與前方車輛駕駛員同時踩下剎車；加上采用LED光源比白熾燈提前0.2秒，共為緊急剎車贏得將近I秒的預警時間，按時速80?100公里計，相當于增加安全距離20米以上，根據(jù)同樣的機理，‘預備口令’可快速復制，向后接力傳遞，利用該口令超前傳遞效應，于是一車遇險，其后跟隨的所有車都會與前車同步剎車，故可有效避免追尾，特別是連環(huán)追尾。這就是本發(fā)明通過減小前后車輛剎車同步時間差，解決追尾的方法。
[0023]車輛出現(xiàn)任何原因引起的減速，如減小油門、踩剎車、上坡、機器故障等原因，都會向后方呈現(xiàn)黃燈，對事故苗頭發(fā)出‘黃燈警’信號，提防駕駛員防微杜漸，作好準備，有備才能無患，將交通事故消滅在萌芽狀態(tài)。
[0024]車輛的碰撞、緊急剎車，緩剎車，急減速，一般減速，勻速，加速狀態(tài)，鑒于成本和復雜程度的考慮，一般不將上述狀態(tài)統(tǒng)統(tǒng)顯示，而是選擇3?5個狀態(tài)進行顯示，比如選擇緊急剎車一急減速一一般減速一加速狀態(tài)；或者緊急剎車一急減速一加速狀態(tài)；或者緊急剎車一緩剎車一急減速一加速狀態(tài)；或者碰撞一緊急剎車一緩剎車一急減速一加速狀態(tài)等組
入
口 ο
[0025]本發(fā)明特色設計:
本發(fā)明采用窗口比較器采集加速度信息是基于任意一個狀態(tài)信號對應的加速度數(shù)值是某一個區(qū)間，而不是一個點；另外可以擴大適用范圍。
[0026]本發(fā)明采用可重復觸發(fā)型的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路作為狀態(tài)保持/鎖存器是基于加速度信號是一個瞬間信號，如果不保持/鎖存就會消失，無法進行信號處理。采用可重復觸發(fā)型的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)，是因為一個狀態(tài)可能有多個加速度信號與之對應的情況，用普通的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，就可能產(chǎn)生多個脈沖，而用可重復觸發(fā)型基本上只產(chǎn)生一個脈沖。符合一種狀態(tài)用一種方式顯示；另外可重復觸發(fā)型的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路帶清除端口，很容易構成優(yōu)先權控制電路。
[0027]本發(fā)明采用優(yōu)先權控制顯示技術是基于加速度信號是瞬間信號，要顯示給人看，一定要擴展，比如擴展為2~3秒的顯示信號，而在2~3秒的顯示時間，往往會出現(xiàn)下面的情況:
1.當前的狀態(tài)信號比先前的更緊急，危險，是繼續(xù)顯示先前的狀態(tài)？還是顯示當前的狀態(tài)？現(xiàn)有技術是顯示完先前的之后，再顯示當前的，這樣就造成緊急，危險信號的滯后顯示，造成交通事故。如將剎車信號滯后顯示了。比如法國的第三剎車燈，因為用同一個燈，產(chǎn)生‘正?！瘎x車(紅燈亮)和‘突然剎車’(閃爍紅燈5秒)兩種信號，‘正?！瘎x車在先，往往影響‘突然剎車’緊急危險信號的顯示，造成滯后，這個問題有普遍性。[0028]2.先前的狀態(tài)信號比當前的更緊急，危險，是繼續(xù)顯示先前的狀態(tài)？還是顯示當前的狀態(tài)？如果一味地用當前的去沖掉先前的也不對。
[0029]我們采用優(yōu)先權控制顯示技術(裝置和方法)，比較好地解決了上述沖突，原則是沖突雙方誰更緊急，危險，就優(yōu)先顯示誰。
[0030]有益效果
1.超前傳遞預警功能:解決了 ‘緊急剎車預警’百年世界難題，能像跑步比賽發(fā)‘預備一跑’ 口令那樣，提前發(fā)出使前、后車輛同步剎車的‘預備一剎車’ 口令信號，駕駛員接到‘預備口令’，必須立即把腳從油門踏板移到剎車踏板上，做好踩剎車踏板準備，實現(xiàn)‘有備無患’。一旦出現(xiàn)‘剎車口令’，后方跟車車輛駕駛員就幾乎可在第一時間與前方車輛駕駛員同時踩下剎車；加上采用LED光源比白熾燈提前0.2秒，共為緊急剎車贏得將近I秒預警時間，按時速80~100公里計，相當于增加安全距離20米以上，利用該口令超前傳遞效應，一車遇險其后所有跟車都會與前車同步剎車，故可有效避免連環(huán)追尾。根據(jù)美國交通部的研究報告，如駕駛員比現(xiàn)在早0.5秒預知危險，就可減少追尾事故50%，減少正面碰撞30% ；如早I秒預知危險，就可回避90%的交通事故。參見圖5效果圖。
[0031]2.減速報警，防微杜漸功能:全程監(jiān)督，動態(tài)連續(xù)顯示全過程，不僅有突變信息，而且有漸變過程，前車減速對于緊隨其后的車輛是危險訊號，是發(fā)生事故的前兆，不論什么原因引起的減速，只要達到或者超過設定限度，一般性減速用黃色燈光，急減速用黃色閃爍燈光報警，黃色光能見度高，特別是大霧天，閃光更能引起到對方警覺，防患于未然，有備無患。
[0032]3.燈光信號是汽車的語言。人性化、耳熟能詳?shù)摹t燈停一綠燈行一閃燈急一黃燈警’車輛信號語言化記憶規(guī)則，采用紅、黃、綠是交通領域內(nèi)的通用顏色，創(chuàng)造性采用紅色圓形、黃色三角形、綠色四方形分別代表禁止、警告和放行，既可表達顏色和形狀變化效果，給人視覺上的差別，又與交管部門的信號裝置顏色相吻合?？筛玫谋蝗恕白x懂”，起到提醒作用，及時采取相應的規(guī)避，從而讓駕駛環(huán)境更和諧，行駛更安全。
[0033]4.以人為本，采用紅-黃-綠三色LED顯示車輛狀態(tài)變化，有張有弛，可以放松眼球，消除駕駛員緊張心理和緩解精神疲勞，由自動裝置及時、準確檢測和預報事故隱患-減速，通報車輛狀態(tài)，做到對于行駛中的車輛相互溝通、知己知彼、胸中有數(shù)，輕松駕駛，大大地減輕了勞動強度，對身心健康和安全大有益處；獨特的剎車顯示，能集中思想，提高警覺，有效地預防事故發(fā)生。
[0034]5.通過LED彩色顯示器，產(chǎn)生區(qū)別明顯的視覺效果，克服以前信號燈單一，視覺效果差，特別是剎車信號含糊不清，難于辨認緩慢剎車、急剎車甚至是撞車的老問題。采用優(yōu)先權電路，保證緊急危險信號優(yōu)先顯示。
6.無阻礙安裝。獨立裝置與車輛毫不相干，便于同所有新、舊車輛配套，安裝十分方便，不用布線，只需固定在車上接上電源就可以工作，并且有自檢測功能。
[0035]7.本發(fā)明綜合微電子機械MEMS系統(tǒng)、LED高效固體光源技術，將對車輛信號燈光領域帶來一場革命，極大地改變了汽車駕駛員對周圍車輛行駛狀態(tài)的敏感程度，可以使大量的汽車相撞沖撞事故消失在萌芽狀態(tài)中，大大地提高了駕駛員對周圍車輛狀態(tài)的判斷能力和反應能力，為避免事故贏得了寶貴的時間，為創(chuàng)建和諧駕駛環(huán)境、和諧交通、和諧社會產(chǎn)生巨大的社會效益。
[0036]8.本發(fā)明制作成本低，性價比高，競爭力強，特有的窗口比較器采集設計，確保狀態(tài)信息的準確可靠，優(yōu)先權控制顯示技術保證任何時候都將最緊急，危險的信息實時呈現(xiàn)，發(fā)光二極管的低功耗、高可靠、壽命長將產(chǎn)生很大的經(jīng)濟效益。有望成為國際汽車電子市場中耀眼的，新型的LED信號燈產(chǎn)品。汽車燈具是汽車的眼睛，時髦的汽車燈具集實用性和裝飾性為一體。它最能體現(xiàn)汽車的品位，越是個性化車、高檔車，越注重車燈的設計及品質(zhì)。
[0037]綜觀上述，本發(fā)明核心價值就在于能為車主帶來生命安全。避免和防止交通事故，提高運輸能力，保障國家財產(chǎn)和人民生命，于國于民具有很高的社會效益，對駕乘人員而言，還有什么比生命更具價值？中國機動車保有量已達到1.528億輛，是世界第一大汽車潛在市場，世界第二大汽車消費國，世界第三大汽車生產(chǎn)國，也是世界交通事故發(fā)生率最高的國家。本發(fā)明具有1000億元的國內(nèi)潛在市場，國際市場更大。推廣使用本發(fā)明每年可以減少車禍死亡人數(shù)約5萬，減少傷殘人數(shù)約30萬，減少直接經(jīng)濟損失約200億人民幣，減少間接經(jīng)濟損失更加巨大。并且能提高道路利用率，大大緩解城市交通堵塞，節(jié)約能源，減少空氣污染。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0038]圖1為本發(fā)明的基本組成框圖 圖2本發(fā)明實施例1電原理圖
圖3本發(fā)明實施例2電原理圖
圖4為本發(fā)明實施例3，采用車輛動態(tài)顯示的方法用顏色、圖形顯示車輛碰撞、
緊急剎車，急減速，加速四個狀態(tài)的圖集 圖5為采用本發(fā)明構建的LED車輛動態(tài)顯示裝置的效果顯示圖。
【具體實施方式】
[0039]下面結合附圖對本發(fā)明優(yōu)選實施例作進一步的描述。
[0040]實施例1:如圖1和圖2所不，本例是用于急剎車、急減速、一般減速和加速四個狀態(tài)的LED顯示；MEMS微加速度計I采用美國ADI公司ADXL05，按±2g量程接線，濾波器5由C4和Rl組成高通濾波器,去掉直流分量而將交變部分的信號I禹合到輸出放大器；ADXL05的9為輸出端口，不同車輛狀態(tài)產(chǎn)生不同的加速度數(shù)值輸出到車輛狀態(tài)鑒別器2 ;車輛狀態(tài)鑒別器2采用兩個四電壓比較電路LM339，參考電壓產(chǎn)生電路由5V電源和R29、r4、R26, R25、r3、R21，R20、r2、R16，R14、rl、Rll電阻器、可調(diào)電位器組成，rl?r4是可調(diào)電位器用于調(diào)節(jié)參考電壓的閥值，兩個四電壓比較電路組成A、B、C、D四個窗口電壓比較器，用于分別鑒別急剎車、急減速、一般減速和加速四個車輛行駛狀態(tài)，然后輸出到狀態(tài)保持/鎖存器6保存；狀態(tài)保持/鎖存器6由兩個可重復觸發(fā)型的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路74LS123組成，RC為單穩(wěn)態(tài)時間常數(shù)，即顯示時間T，如果在T時間里有加速度脈沖產(chǎn)生，會延長顯示一個T時間；優(yōu)先權控制電路7由兩個可重復觸發(fā)器74LS123的負脈沖輸出端IQ—清零復位端2CLR —負脈沖輸出端2Q—清零復位端ICLR —負脈沖輸出端IQ—清零復位端2CLR鏈接組成，保證顯示優(yōu)先權自高到低為急剎車、急減速、一般減速和加速，即在顯示時間沖突時優(yōu)先權高的狀態(tài)顯示會打斷優(yōu)先權低的狀態(tài)顯示，保證顯示最緊急、危險的信息；閃光控制電路8由時基電路NE555構成多諧振蕩器，閃爍頻率3Ηζ±1Ηζ，用于產(chǎn)生黃色閃光，表示急減速狀態(tài)，黃色光和黃色閃光波長具有對大霧高的穿透性，易產(chǎn)生警惕性，紅色綠色同時亮，產(chǎn)生黃色，功率大，所以更醒目；保存的狀態(tài)信號和需要閃爍的控制信號經(jīng)過D3、D5、D6、D7二極管引導進入驅動器3 ;驅動器3采用兩個LED大功率驅動電路NUD4001，一個NUD4001提供350ma的驅動電流，顯示器4采用12個LED雙基色發(fā)光二極管GM5ZRG01210A，NUD4001-1用于驅動紅色發(fā)光二極管，NUD4001-2用于驅動綠色發(fā)光二極管，兩個驅動器同時工作，顯不黃色燈光，D3、D5、D6、D7 二極管引導控制信號,保證急剎車用紅色燈光顯不、急減速用閃爍黃色燈光顯示、一般減速用黃色燈光顯示和加速用綠色燈光顯示。
[0041]圖5是本實施例的效果圖，即行駛狀態(tài)變換圖。
[0042]本例稍做修改，就可適用于從碰撞、緊急剎車，緩剎車，急減速，一般減速，勻速，加速中挑選的任意幾個車輛狀態(tài)的顯示。
[0043]實施例3:如圖1和圖3所示，本例是用于加速、急減速、緩剎車和急剎車四個狀態(tài)顯示；本例與實施例1的驅動器3相同，不同在于MEMS微加速度計I用MMA1270EG，濾波器5由Rl，C2組成，用于將時鐘噪音減到最少，顯示器4采用3個大功率LED雙基色發(fā)光二極管；車輛狀態(tài)鑒別器2采用兩個四電壓比較電路LM2901，組成兩個電壓比較器和兩個窗口電壓比較器，并且都是負脈沖輸出，狀態(tài)保持/鎖存器6是由兩個NE556電路組成的四個單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路，分別保存加速、急減速、緩剎車和急剎車四種車輛狀態(tài)信號；優(yōu)先權控制電路7采用6非門電路74LS04中的三個非門74LS04-1、74LS04-2、74LS04_3和NE556的四個單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路的直接復位端口 R (第4、10腳)組成，保證顯示優(yōu)先權自高到低為急剎車、緩剎車、急減速和加速；驅動電路NUD4001-1驅動三個綠色發(fā)光二極管，驅動電路NUD4001-2驅動三個紅色發(fā)光二極管，狀態(tài)保持/鎖存器6的輸出經(jīng)過D3?D8引導分別產(chǎn)生綠色、黃色、紅色、閃爍紅色燈光顯示，顯示時間取決于單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路時間常數(shù)RC ;急剎車顯不閃爍紅色燈光，閃光控制器8由NE555電路組成,急剎車狀態(tài)信號保持/鎖存器是由NE556-2 (2)組成的單穩(wěn)，其輸出連接NE555的清零端口 4，控制閃光電路工作時間。
[0044]實施例3:如圖4所示，用顏色、圖形或文字顯示車輛碰撞、緊急剎車，急減速，加速四個狀態(tài)的5組圖。其中I和3組是采用顏色+圖形的方法；2和5組是采用顏色+圖形+文字的方法；4組是采用顏色+圖形+文字+符號的方法；1?5組也可以采用整體或者部分閃爍的方法。
[0045]本發(fā)明盡管列舉了數(shù)個例案，但不可能窮舉本發(fā)明要素的排列組合；顯然，本領域的技術人員可以對本發(fā)明車輛狀態(tài)信號系統(tǒng)進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若對本發(fā)明的改動和變型屬于本發(fā)明權利要求及其等同技術的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
【權利要求】
1.一種用于LED車輛動態(tài)顯示的集成電路，其特征在于:包括車輛狀態(tài)鑒別器(2)、LED驅動器(31)、狀態(tài)保持/鎖存器(6 )、優(yōu)先權控制器(7 )和閃光控制電路(8 );優(yōu)先權控制器(7)用于控制狀態(tài)優(yōu)先顯示的次序，其優(yōu)先權按照緊急程度從高到低的排列順序為:碰撞、緊急剎車、緩剎車、急減速、一般減速、勻速、加速；車輛狀態(tài)鑒別器(2 )由碰撞、緊急剎車、緩剎車、急減速、一般減速、勻速、加速七個狀態(tài)鑒別器電路聯(lián)合組成；根據(jù)車輛狀態(tài)的不同，分別用靜態(tài)或閃爍方式顯示不同的發(fā)光顏色、或/和圖形、或/和文字；從碰撞、緊急剎車、緩剎車、急減速、一般減速、勻速、加速車輛狀態(tài)中選取需要顯示的狀態(tài)，全部選取，或部分挑選；選取急減速狀態(tài)顯示作為緊急剎車預警信號；選取緊急剎車，急減速兩個狀態(tài)，將急減速信號作為‘預備口令’，與緊急剎車信號組成‘預備一剎車’ 口令信號，用‘預備一剎車’兩個信號取代緊急剎車信號，產(chǎn)生緊急剎車預警和超前傳遞預警功能，能有效避免車輛追尾和連環(huán)追尾；其中MEMS微加速度計(I)為外部輸入部件，用于自動產(chǎn)生車輛狀態(tài)信號，它的輸出端經(jīng)過外接RC濾波器濾波后與車輛狀態(tài)鑒別器(2)輸入端口連接；車輛狀態(tài)鑒別器(2 )的輸出端口與狀態(tài)保持/鎖存器(6 )輸入端口連接，狀態(tài)保持/鎖存器(6 )輸出端口與LED驅動器(31)的輸入端口連接，狀態(tài)保持/鎖存器(6 )與優(yōu)先權控制器(7 )連接，優(yōu)先權控制器(7)與閃光控制電路(8)連接；閃光控制電路(8)的輸出端口與LED驅動器(31)的輸入端口連接；LED驅動器(31)的輸出端口與外接LED顯示器(41)的輸入端口連接；以上各部分的電源端口與外接電源(9)的輸出端口連接，各部分的接地端口與外接電源(9)的接地端口連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于LED車輛動態(tài)顯示的集成電路，其特征在于，所述的LED驅動器(31)是恒流LED驅動器、或者是恒壓LED驅動器。
3.根據(jù)權利要求1所述的用于LED車輛動態(tài)顯示的集成電路，其特征在于，所述的車輛狀態(tài)鑒別器(2)的組成以電壓比較器為主，參考電壓產(chǎn)生電路等為輔，參考電壓電路設有調(diào)節(jié)電位器，用于閥值調(diào)節(jié)，車輛狀態(tài)鑒別器(2)的功能主要是區(qū)分判斷車輛狀態(tài)。
4.根據(jù)權利要求3所述的用于LED車輛動態(tài)顯示的集成電路，其特征在于，所述的電壓比較器是雙限幅窗口電壓比較器，可由電壓比較電路LW339，或LM2901，CA139A電路構成；或由時基電路NE555，或NE556電路構成。
5.根據(jù)權利要求1所述的用于LED車輛動態(tài)顯示的集成電路，其特征在于，所述狀態(tài)保持/鎖存器(6)是單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路或雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路。
6.根據(jù)權利要求5所述的用于LED車輛動態(tài)顯示的集成電路，其特征在于，所述單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路是帶清零端口可重復觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路74LS123，或者74LS122，LTl 122，LT1123, CC74HC123, CC54HC123。
7.根據(jù)權利要求1所述的用于LED車輛動態(tài)顯示的集成電路，其特征在于，所述閃光控制電路(8 )，閃爍頻率3Hz 土 IHz。
【文檔編號】B60Q1/44GK103879342SQ201410049071
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2008年12月11日 優(yōu)先權日:2008年12月11日
【發(fā)明者】龔立新, 龔青, 王少磊, 劉麒麟, 翁瓊華 申請人:龔立新