本實(shí)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(dòng)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(zhǎng)，汽車行駛安全性也就越來越受到關(guān)注。據(jù)統(tǒng)計(jì)，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(shí)，現(xiàn)有的汽車制動(dòng)信號(hào)基本上采用單一制動(dòng)燈光顯示，只能提醒后方駕駛員前車有剎車動(dòng)作，并不知道其制動(dòng)力大小、采取多大的減速度進(jìn)行減速，即無法判斷前方車輛制動(dòng)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(shí)間緊促的情況下，如果急剎車則會(huì)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(shí)若能根據(jù)前方車輛的制動(dòng)情況采取適當(dāng)?shù)闹苿?dòng)力，控制車距，平穩(wěn)行駛，則能夠更好提高乘車體驗(yàn)，并減小追尾概率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

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

為了達(dá)成上述目的，本實(shí)用新型的解決方案是：

一種基于高位燈的制動(dòng)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(dòng)信號(hào)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(hào)送入模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行處理，再送入微控制單元，微控制單元根據(jù)壓力信號(hào)控制每節(jié)制動(dòng)信號(hào)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(dòng)信號(hào)燈包括控制開關(guān)和信號(hào)燈，控制開關(guān)與信號(hào)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(hào)燈采用LED燈泡。

采用上述方案后，本實(shí)用新型將現(xiàn)有的信號(hào)燈亮與不亮表示是否制動(dòng)，改為利用制動(dòng)信號(hào)燈的點(diǎn)亮節(jié)數(shù)不同來表示制動(dòng)力的大小，通過壓力傳感器接收到駕駛員制動(dòng)的程度，從而來決定高位制動(dòng)信號(hào)燈的點(diǎn)亮節(jié)數(shù)，借助高位制動(dòng)燈點(diǎn)亮節(jié)數(shù)的多少，鮮明、直觀、及時(shí)反映前方車輛制動(dòng)的輕重情況，使后車駕駛員能夠正確領(lǐng)會(huì)前車的制動(dòng)意圖，及時(shí)采取相應(yīng)措施，減小了由于現(xiàn)有汽車制動(dòng)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(shí)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(dòng)情況及時(shí)作出適當(dāng)?shù)闹苿?dòng)反應(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(shí)用新型采用與汽車制動(dòng)裝置聯(lián)動(dòng)的壓力傳感器獲取制動(dòng)踏板力的大小，不需要利用車輛的任何其他傳感器信號(hào)，更不需要改動(dòng)原車的剎車系統(tǒng)，確保了原車的完整性。

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，元件尺寸小，集成度高，價(jià)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(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理圖；

圖2是軟件流程圖；

圖3是本實(shí)用新型中制動(dòng)信號(hào)燈的電路簡(jiǎn)圖。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。

如圖1所述，本實(shí)用新型提供一種基于高位燈的制動(dòng)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(dòng)信號(hào)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(dòng)時(shí)施加于踏板的壓力，在本實(shí)施例中，壓力信號(hào)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(cè)量電路，采集到的壓力信號(hào)送入模數(shù)轉(zhuǎn)換器。

壓力傳感器采集到的壓力信號(hào)為模擬信號(hào)，但單片機(jī)能處理的是數(shù)字信號(hào)，因此，需要將壓力傳感器采集的模擬信號(hào)進(jìn)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(shí)施例中選用HX711，它是一款專為高精度受力傳感器設(shè)計(jì)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(shí)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(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

模數(shù)轉(zhuǎn)換器將壓力傳感器采集的壓力信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后，以數(shù)字信號(hào)的形式送入微控制單元，在本實(shí)施例中，微控制單元采用AT89C52，89C52是INTEL公司MCS-51系列單片機(jī)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(jī)，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(jī)體系結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)，屬于89C51增強(qiáng)型單片機(jī)版本，集成了時(shí)鐘輸出和向上或向下計(jì)數(shù)器等更多的功能，適合于類似馬達(dá)控制等應(yīng)用場(chǎng)合。HX711與89C52的接口和編程非常簡(jiǎn)單，所有控制信號(hào)由管腳驅(qū)動(dòng)，無需對(duì)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(hào)必須經(jīng)過處理才能實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)量物理量的分析和結(jié)果的處理。

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

配合圖3所示，是三節(jié)制動(dòng)信號(hào)燈的電路連接簡(jiǎn)圖，其中，信號(hào)燈L1、L2、L3并聯(lián)，三節(jié)制動(dòng)信號(hào)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(jìn)行閉合或斷開。在本實(shí)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(dòng)信號(hào)燈。在具體實(shí)現(xiàn)中，更可以將三節(jié)制動(dòng)信號(hào)燈設(shè)計(jì)為不同顏色，這樣更加直觀。

微控制單元根據(jù)壓力信號(hào)對(duì)各制動(dòng)信號(hào)燈的亮滅進(jìn)行控制，具體來說，將采集的壓力信號(hào)與本實(shí)用新型所安裝的車輛制動(dòng)踏板的最大制動(dòng)力進(jìn)行比較，制動(dòng)率=(壓力/最大制動(dòng)力)*100%，則信號(hào)燈與制動(dòng)率的對(duì)應(yīng)關(guān)系是：

當(dāng)0＜制動(dòng)率＜45%時(shí)：第一節(jié)制動(dòng)信號(hào)燈亮；

當(dāng)45%≤制動(dòng)率＜75%時(shí)：第一、二節(jié)制動(dòng)信號(hào)燈亮；

當(dāng)制動(dòng)率≥75%時(shí)：三節(jié)制動(dòng)信號(hào)燈同時(shí)亮。

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

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(hào)進(jìn)行采樣和轉(zhuǎn)換，并輸入到主程序。

以上實(shí)施例僅為說明本實(shí)用新型的技術(shù)思想，不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡是按照本實(shí)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(dòng)，均落入本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。