專利名稱：汽車超速報警儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于配置在車內(nèi)的信號裝置技術(shù)領(lǐng)域。
湖北科學(xué)出版社1986年5月出版的《現(xiàn)代汽車大全》第三章第八節(jié)中介紹了安裝在汽車上的速度控制系統(tǒng)，這種控制系統(tǒng)只是設(shè)定某個車速維持不變，不具備達到或超過某個速度時報警的功能，不具備自動控制車速上限的功能，不適應(yīng)于因路面較窄、車輛多、人車混行、在行使中需要不斷變換車速的路段。
本實用新型的目的是設(shè)計一種超速報警儀，將這種報警儀安裝在汽車上后，汽車在行使中一旦超速，能發(fā)出報警信號并鎖住汽車上化油器的節(jié)氣門，使車速不再提高，迫使駕駛員降低車速，遵守交通法規(guī)中對車速的限定，提高行車的安全性，避免因超速行車造成的交通事故。
本實用新型包括由串接的速度傳感器、放大器、選擇器構(gòu)成的速度選擇系統(tǒng)；在速度選擇系統(tǒng)的選擇器上，連接有由報警器和速度單向自鎖器構(gòu)成的報警控制系統(tǒng)，還連接有限速轉(zhuǎn)換開關(guān)，限速轉(zhuǎn)換開關(guān)和與限速轉(zhuǎn)換開關(guān)相連接的接收機。安裝在路旁限速標(biāo)志牌上的限速信號發(fā)射機，安裝在路旁解除限速標(biāo)志牌上的解除限速信號發(fā)射機構(gòu)成速度，自動限定系統(tǒng)。
在無限速標(biāo)志的路段，駕駛員可根據(jù)交通規(guī)則的有關(guān)規(guī)定和路面上的情況，予先選定行車的最高安全速度，速度傳感器把行車的實際速度轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)放大器放大后送到選擇器，當(dāng)實際車速超過選定的車速時，接通報警器和速度單向自鎖器電路，報警器聲光報警，速度單向自鎖器實現(xiàn)速度單向自鎖，迫使駕駛員降速，當(dāng)車速降低到安全車速以下時，停止報警，速度單向自鎖解除。當(dāng)車輛駛?cè)胗邢匏贅?biāo)志的路段時，車上的接收機把接收到的安置在路旁的限速信號發(fā)射機發(fā)出的限速信號放大后，加在轉(zhuǎn)換開關(guān)上，通過轉(zhuǎn)換開關(guān)的動作，使選擇電路中串入一個特定阻值的電阻，限定車速；在車輛駛出有限速標(biāo)志的路段時，車上的接收機把接收到的安置在路旁的解除限速信號發(fā)射機發(fā)出的解除限速信號放大后，經(jīng)轉(zhuǎn)換開關(guān)的動作，使電路中串入速度選擇電位器，車輛處于駕駛員自選速度行駛狀態(tài)。
本實用新型具有以下特點1、在有限速標(biāo)志的路段，能自動地按照限速標(biāo)志牌上所限定的速度作為汽車行駛的速度上限；2、在無限速標(biāo)志的路段，駕駛員可根據(jù)路面的實際情況、天氣狀況等，自選最高安全車速，且最高安全車速的選擇連續(xù)可調(diào)；3、當(dāng)車速超過限定的車速時，能發(fā)出聲光報警并自動地單向鎖住化油器節(jié)氣門的開度，使車速不再提高，迫使駕駛員抬起加速踏板，降低車速；4、在山路、陡坡、急彎等危險路段上，可協(xié)助駕駛員控制車速；5、可用來指示經(jīng)濟車速，提高車輛的節(jié)油能力。
以下結(jié)合附圖和實施例詳細(xì)說明本實用新型的具體結(jié)構(gòu)及工作原理。
附


圖1是本實用新型的方框圖，圖中(1)為速度傳感器，(2)為放大器，(3)為選擇器，(4)為報警器，(5)為速度單向自鎖器，(6)為限速轉(zhuǎn)換開關(guān)，(7)為接收機，(8)為限速信號發(fā)射機，(9)為解除限速信號發(fā)射機。
附圖2、附圖3、附圖4、附圖5、附圖6、附圖7給出了本實用新型的實施例，其中附圖2是速度傳感器(1)的結(jié)構(gòu)示意圖，附圖3是放大器(2)、選擇器(3)、報警器(4)的電原理圖，附圖4是限速轉(zhuǎn)換開關(guān)(6)的結(jié)構(gòu)示意圖，附圖5是速度單向自鎖器(5)的結(jié)構(gòu)示意圖，附圖6是限速信號發(fā)射機(8)的電原理圖，同時也是解除限速信號發(fā)射機(9)的電原理圖，附圖7是接收機的電原理圖。
速度傳感器(1)(參見圖2)包括安裝在軸(15)上的永久磁鐵(14)、帶有軟鐵(12)的線圈(13)，軸(15)的定位片(10)和外殼(11)，線圈(13)安裝在永久磁鐵(14)的四周。在使用時，速度傳感器(1)的軸(15)的右端與車速表相連，軸(15)的左端與車速表傳動軟軸連接。當(dāng)汽車行駛時，永久磁鐵(14)在車速表軟軸的帶動下也一起轉(zhuǎn)動，于是線圈(13)中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的大小決定于車速的快慢和永久磁鐵(14)、線圈(13)的選取及線圈(13)的匝數(shù)。本實用新型要求在車速為20－80公里／小時范圍內(nèi)，速度傳感器(1)能輸出6－20μA的感應(yīng)電流來選取永久磁鐵(14)及線圈(13)的有關(guān)參數(shù)。
表示車速快慢的感應(yīng)電流由速度傳感器(1)的線圈(13)產(chǎn)生后送入放大器(2)，放大器(2)(參見圖3)為二級放大，分別由三極管BG1、電阻R1R2R3R4、電容C1C3和三極管BG2、電阻R5R6R7R8、電容C2C5構(gòu)成，總的放大倍數(shù)為55－60db(分貝)。
限速轉(zhuǎn)換開關(guān)(6)(參見圖4)包括電磁鐵(29)、電磁鐵(32)、觸點(30)、觸點(31)、擺片(37)、彈簧(35)、支承架(38)和杠桿(34)，杠桿(34)的軸(33)的兩端固定在支承架(38)上，擺片(37)的兩端支承在支承架(38)上的三角形小孔(36)上，并在彈簧(35)的作用下，壓在三角形小孔(36)的上角，彈簧(35)一端固定在擺片(37)上，另一端固定在杠桿(34)上。
選擇器(3)(參見圖3)包括隔離器(16)、橋式整流電路(17)、速度選擇電位器(18)、速度限定電阻(19)和由線圈(21)、鐵芯(20)、常開觸關(guān)(22)組成的繼電器(28)。經(jīng)過放大器(2)放大后的感應(yīng)電流經(jīng)耦合電容C4送入選擇器(3)的隔離器(16)，隔離器(16)采用的是耦合線圈B1，感應(yīng)電流從耦合線圈B1的次級進入橋式整流器(17)整流后變成直流電流，該直流電流依次通過速度選擇電位器(18)、限速轉(zhuǎn)換開關(guān)(6)的觸點(30)、擺片(37)、支承架(38)、繼電器(28)的線圈(21)回到橋式整流器(17)。線圈(21)中有電流流通，繼電器(28)的線圈(21)產(chǎn)生磁力，當(dāng)通過線圈(21)的電流在3mA以上時，線圈(21)產(chǎn)生的磁力使常開觸點(22)閉合，接通報警器(4)和速度單向自鎖器(5)，實現(xiàn)對車輛超速的報警和速度單向自鎖。流過線圈(21)電流的大小可通過調(diào)整速度選擇電位器(18)來控制，因此，汽車在無限速標(biāo)志的路段上行駛時，駕駛員根據(jù)路面的實際情況、天氣狀況自選最高安全車速，就是調(diào)整速度選擇電位器(18)。最高安全車速選定的高時，速度選擇電位器(18)的阻值調(diào)整的大，最高安全車速選定的低時，速度選擇電位器(18)的阻值調(diào)整的小，以便保證在車速超過予先選定的速度時，流過線圈(21)的電流不小于3mA。繼電器(28)可選用121型小型靈敏繼電器，速度選擇電位器(18)可選用阻值調(diào)整范圍為0－80Ω的電位器。
報警器(4)(參見圖3)包括閃光燈(24)、閃光器(23)組成的光報警和蜂鳴器(26)、喇叭繼電器(25)組成的聲報警。當(dāng)常開觸點(22)閉合后，閃光燈(24)閃光，發(fā)出光報警信號，蜂鳴器(26)響，發(fā)出聲響報警信號。
速度單向自鎖器(5)(參見圖5)包括外殼(55)、外殼蓋(40)、固定在外殼(55)上的電磁鐵(51)、松套在外殼(55)下部槽(56)內(nèi)的鎖庫(52)，鎖庫(52)的左端通過加速踏板推桿(53)與加速踏板(54)相連、鎖庫(52)的右端通過節(jié)氣門推桿(48)與節(jié)氣門(47)相連，外殼蓋(40)上有四個鎖舌定位銷(41)和安裝有回位彈簧(42)，回位彈簧(42)的另一端接有鎖舌(46)，鎖舌(46)上設(shè)有長形小孔(44)，在外殼(55)上固定有串過長形小孔(44)的軸銷(45)。在組裝時注意兩點一是回位彈簧(42)的安裝位置要對應(yīng)于鎖舌(46)的上部橫梁(43)的幾何中心向右偏離一適當(dāng)距離，使鎖舌(46)的下部靠在電磁鐵(51)的鐵芯(50)的右側(cè)面上，以保證在速度單向自鎖器(5)自鎖后，鎖舌(46)以電磁鐵(51)的鐵芯(50)的右側(cè)為支承點，使鎖舌(46)的舌尖不能繞軸銷(45)向右轉(zhuǎn)動；二是速度單向自鎖器(5)自鎖后要使鎖舌(46)的上部橫梁(43)與電磁鐵鐵芯(50)的上端面仍留有3－5mm的間隙，以保證鎖舌(46)的舌尖繞軸(45)向左轉(zhuǎn)動。速度單向自鎖器(5)的工作過程是當(dāng)車輛超速時，常開觸點(22)閉合，電磁鐵(51)的線圈(49)中有電流通過，電磁鐵(51)產(chǎn)生磁力，對鎖舌橫梁(43)有一往下的吸引力，往下的吸收力克服回位彈簧(42)的彈力吸下鎖舌(46)，使鎖舌(46)的舌尖部分插入鎖庫(52)中，從而鎖住化油器節(jié)氣門(47)的開度，使加速踏板(54)不能再加速；當(dāng)駕駛員稍抬加速踏板(54)后，在化油器節(jié)氣門彈簧(化油器自備的彈簧)的作用下，鎖庫(52)向左移動，同時鎖舌(46)的舌尖部分也被推動繞軸銷(45)向左轉(zhuǎn)動一個角度，化油器節(jié)氣門(47)開度減少，車速降低，當(dāng)車速降低到限定速度以下時，常開觸點(22)斷開，鎖舌(46)在回位彈簧(42)的作用下回位，自鎖解除?；匚粡椈?42)要求其彈力保證不因汽車在行駛中的振動而使鎖舌(46)下移，同時能保證電磁鐵(51)的線圈(49)通電產(chǎn)生吸引力時能迅速克服彈簧(42)的彈力吸下鎖舌(46)。電磁鐵(51)可選用銅漆包線在鐵芯上繞制3000圈制成，其它部分選用金屬材料制作。
在有限速標(biāo)志的路段，限速信號發(fā)射機(8)安裝在限速標(biāo)志牌上，解除限速信號發(fā)射機(9)安裝在解除限速標(biāo)志牌上，利用標(biāo)志牌上的金屬體作為發(fā)射天線。限速信號發(fā)射機(8)與解除限速信號發(fā)射機(9)的電路結(jié)構(gòu)基本相同(參見圖6)，都是以三極管BG3、電阻R9R10R11、電容C6C7C8C12、線圈L1組成的共基自激載波振蕩器，產(chǎn)生27MHZ的載頻；以三極管BG4。電阻R12、R13、R14、電容C9C10C11、耦合線圈B2組成音頻振蕩器，音頻振蕩器產(chǎn)生的音頻信號通過耦合線圈B2的次級對載波振蕩器產(chǎn)生的27MHZ的載頻信號進行調(diào)制。限速信號發(fā)射機(8)與解除限速信號發(fā)射機(9)的不同之處在于音頻振蕩器所生的音頻調(diào)制信號頻率不同，限速信號發(fā)射機(8)產(chǎn)生600HZ的音頻調(diào)制信號，解除限制信號發(fā)射機(9)產(chǎn)生1400HZ的音頻調(diào)制信號，這可以通過選取電容C10的不同數(shù)值來實現(xiàn)。限速信號發(fā)射機(8)和解除限速信號發(fā)射機(9)的發(fā)射功率不宜大，要求能在40～50米的距離內(nèi)使接收機(7)收到發(fā)出的信號為宜，避免干擾其它電信信號。
接收機(7)安裝在車上，用來接受限速信號發(fā)射機(8)發(fā)出的限速信號和解除限速信號發(fā)射機(9)發(fā)出的解除限速信號，并對所接收的信號進行檢波、放大。接收機(7)(參見圖7)包括由三極管BG5、線圈B3L2、電阻R22R23R24、電容C13C14C15C16構(gòu)成的超再生檢波電路，由三極管BG6、電阻R15R16R17R25、電容C17C18和三極管BG7、電阻R18R19R26R27、電容C19構(gòu)成的二級放大電路，由三極管BG8、線圈L3、電阻R20R28電容C20C21C22、二極管D1和三極管BG9、線圈L4、電阻R21R29、電容C20C23C24構(gòu)成的二個選頻放大電路，其諧振頻率分別為600Hz和1400Hz，長60－80cm的接收天線(60)把接收到的限速信號發(fā)射機(8)發(fā)出的限速信號或解除限速信號發(fā)射機(9)發(fā)出的解除限速信號經(jīng)天線線圈B3進入BG5電路進行檢波，濾除27MHz的載波，檢出600Hz或1400Hz的音頻調(diào)制信號，再經(jīng)BG6電路和BG7電路放大，經(jīng)BG8或BG9的選頻放大電路進入限速轉(zhuǎn)換開關(guān)(6)的電磁鐵(29)或(32)。
當(dāng)車輛駛?cè)胂匏俾范螘r，被放大的600Hz的音頻調(diào)制信號經(jīng)電容C20耦合至諧振動于600Hz的BG8選頻放大電路放大后，由電容C25耦合至限速轉(zhuǎn)換開關(guān)(6)的電磁鐵(29)的線圈上后構(gòu)成回路(參見圖7)，電磁鐵(29)的線圈中有電流流過，電磁鐵(29)產(chǎn)生的磁力吸下杠桿(34)的左端(參見圖4)，擺片(37)在彈簧(35)的作用下擺向右邊，與觸點(31)接通，斷開觸點(30)，速度選擇電位器(18)斷路(參見圖3)，速度限定電阻(19)接入電路，于是表示車速慢的感應(yīng)電流經(jīng)橋式整流電路(17)整流后，經(jīng)過速度限定電阻(19)、觸點(31)、擺片(37)、支承架(38)、繼電器(28)的線圈(21)回到橋式整流電路(17)。當(dāng)車速超過限定速度時，繼電器(28)的常開觸點(22)閉合，報警電路(4)聲光報警，速度單向自鎖器(5)鎖住化油器節(jié)氣門開度，實現(xiàn)對車速的自動限定。速度限定電阻(19)的大小可根據(jù)不同限速路段對車速的不同限制來選定，在限速為20公里／小時的路段上，速度限定電阻(19)的阻值約為5Ω。也可通過把限速信號發(fā)射機(8)的電容C10的大小調(diào)整在不同的數(shù)值上(參見圖6)，使之在不同的限速路段上發(fā)出不同頻率的音頻調(diào)制信號，同時相應(yīng)地增加接收機(7)(參見圖7)的選頻放大電路，并調(diào)諧于對應(yīng)的諧振頻率上，將限速轉(zhuǎn)換開關(guān)(6)制成雙聯(lián)或多聯(lián)的，在選擇器(3)的電路上加入二個或幾個類似速度限定電阻(19)的不同阻值的電阻，便可適應(yīng)在不同限速路段上對車速的不同限制。
當(dāng)車輛駛出限速路段時，被放大的1400Hz的音頻調(diào)制信號經(jīng)電容器C20耦合至諧振于1400Hz的BG9選頻放大電路放大后，由電容器C26耦合至限速轉(zhuǎn)換開關(guān)(6)的電磁鐵(32)的線圈上。后構(gòu)成回路(參見圖7)，電磁鐵(32)的線圈中有電流流過，電磁鐵(32)產(chǎn)生的磁力吸下杠桿(34)的右端，擺片(37)在彈簧(35)的作用下擺向左邊，與觸點(30)接通，斷開觸點(31)，速度限度電阻(19)斷路，速度選擇電位器(18)接入電路，駕駛員通過速度選擇電位器(18)自選最高安全車速，對車輛實行自選速度限定。
限速轉(zhuǎn)換開關(guān)(6)的電磁鐵(29)和(32)分別用φ0.4mm的漆包銅線在鐵芯上繞2000圈制成，當(dāng)限速轉(zhuǎn)換開關(guān)(6)的電磁鐵(29)或(32)的線圈中通過0.4A電流時，杠桿(34)應(yīng)能正常地帶動擺片(37)動作，接收機(7)的放大倍數(shù)應(yīng)保證限速轉(zhuǎn)換開關(guān)(6)的正常動作。
權(quán)利要求1.一種汽車超速報警儀，其特征是包括由串接的速度傳感器(1)、放大器(2)、選擇器(3)構(gòu)成的速度選擇系統(tǒng)；在速度選擇系統(tǒng)的選擇器(3)上，連接有由報警器(4)和速度單向自鎖器(5)構(gòu)成的報警控制系統(tǒng)；還連接有限速轉(zhuǎn)換開關(guān)(6)，限速轉(zhuǎn)換開關(guān)(6)和與限速轉(zhuǎn)換開關(guān)(6)相連接的接受機(7)、安裝在路旁限速標(biāo)志牌上的限速信號發(fā)射機(8)、安裝在路旁解除限速標(biāo)志牌上的解除限速信號發(fā)射機(9)構(gòu)成速度自動限定系統(tǒng)。
2.按照權(quán)利要求1所說的汽車超速報警儀，其特征是所述的速度傳感器(1)包括安裝在軸(15)上的永久磁鐵(14)、帶有軟鐵(12)的線圈(13)、軸(15)的定位片(10)和外殼(11)，線圈(13)安裝在永久磁鐵(14)的四周，定位片(10)安裝在外殼(11)上。
3.按照權(quán)利要求1所說的汽車超速報警儀，其特征是所述的限速轉(zhuǎn)換開關(guān)(6)包括電磁鐵(29)、電磁鐵(32)、觸點(30)、觸點(31)、擺片(37)、彈簧(35)、支承架(38)和杠桿(34)，杠桿(34)的軸(33)兩端固定在支承架(38)上、擺片(37)的兩端支承在支承架(38)上的三角形小孔(36)上，彈簧(35)一端固定在擺片(37)上、另一端固定在杠桿(34)上。
4.按照權(quán)利要求1所說的汽車超速報警儀，其特征是所述的選擇器(3)包括隔離器(16)、橋式整流電路(17)、速度選擇電位器(18)、速度限定電阻(19)和由線圈(21)、鐵芯(20)、常開觸點(22)組成的繼電器(28)。
5.按照權(quán)利要求1所說的汽車超速報警儀，其特征是所述的報警器(4)是由閃光燈(24)、閃光器(23)組成的光報警和由蜂鳴器(26)、喇叭繼電器(25)組成的聲報警。
6.按照權(quán)利要求1所說的汽車超速報警儀，其特征是所述的速度單向自鎖器(5)包括外殼(55)、外殼蓋(40)、固定在外殼(55)上的電磁鐵(51)、松套在外殼(55)下部槽(56)內(nèi)的鎖庫(52)，鎖庫(52)的左端通過加速踏板推桿(53)與加速踏板(54)相連，鎖庫(52)的右端通過節(jié)氣門推桿(48)與節(jié)氣門(47)相連，外殼蓋(40)上有四個鎖舌定位銷(41)和安裝有回位彈簧(42)，回位彈簧(42)的另一端接有鎖舌(46)，鎖舌(46)上設(shè)有長形小孔(44)，在外殼(55)上固定有串過長形小孔(44)的軸銷(45)。
專利摘要本實用新型為汽車超速報警儀，它包括由速度傳感器、放大器、選擇器構(gòu)成的速度選擇系統(tǒng)；由報警器和速度單向自鎖器構(gòu)成的報警控制系統(tǒng)；由限速信號發(fā)射機、解除限速信號發(fā)射機、接收機和轉(zhuǎn)換開關(guān)構(gòu)成的速度自動限定系統(tǒng)。本實用新型在有限速標(biāo)志的路段上，能自動地按照限定的速度作為汽車行駛的速度上限；在無限速標(biāo)志的路段上，駕駛員可根據(jù)路面的實際情況、天氣狀況等情況自選最高安全車速。
文檔編號B60Q5/00GK2037323SQ8821995
公開日1989年5月10日 申請日期1988年9月12日 優(yōu)先權(quán)日1988年9月12日
發(fā)明者鄭會文 申請人:鄭會文