專利名稱：汽車行駛速度自動控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于汽車行駛速度自動控制裝置汽車行駛速度自動控制裝置，是一種可以由車外、車內(nèi)向行駛著的汽車發(fā)出各種不同的速度控制指令而自動控制汽車行駛速度的裝置。
依據(jù)國內(nèi)外交通規(guī)則，汽車在進(jìn)入高速公路或者復(fù)雜的路段上行駛，都有不同的速度限制，以控制汽車的行駛速度，防止和減少交通事故的發(fā)生。目前，國內(nèi)外在控制違章超速行駛車輛所采取的監(jiān)控手段和應(yīng)用技術(shù)方面，都廣泛地使用雷達(dá)測速系列裝置，對違章超速行駛的車輛實施自動測速記錄結(jié)合現(xiàn)場測速堵截處罰方法，告戒司乘人員遵章駕駛，維持道路的暢通和交通安全。但此法需投入復(fù)雜的裝備和眾多的警力；即使如此，也僅僅是解決了對超速行駛汽車的事后處罰和司乘人員的教育問題，無法根本對汽車的行駛速度進(jìn)行有效的實時控制。現(xiàn)在，盡管在交通安全管理方面有很多的法規(guī)和監(jiān)控手段，對汽車實施嚴(yán)格的速度控制，但交通事故各國每年仍瀕有發(fā)生。據(jù)資料統(tǒng)計，全世界每年死于車禍多達(dá)四十多萬人，傷者數(shù)以千百萬計，直接、間接的經(jīng)濟(jì)損失更為巨大。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和汽車的大量投入使用，此類交通事故的發(fā)生在我國有迅速劇增的趨勢。
為最大限度地防止和減少此類交通事故的發(fā)生，保障人民群眾生命財產(chǎn)安全，本實用新型的目的旨在加強(qiáng)從點上、線上、面上全方位實施對汽車行駛速度的實時控制水平，旨在改變現(xiàn)行以雷達(dá)測速為主要手段的監(jiān)控方式為本實用新型所提出的超速自控及車速自定的自動控制汽車速度的目的。
為此，本實用新型提出的汽車行駛速度自動控制裝置是這樣實現(xiàn)的把控制汽車行駛速度各種不同限速值，作為設(shè)定的限速信號輸入本實用新型所置的車載信號接收器中，經(jīng)車載信號接收器接收處理后，在光敏計速控速傳感器中以電平方式及數(shù)字顯示出來。該電平，也即所需的限速值信號與汽車的實際速度相比較，在光敏計速控速傳感器中的光敏裝置作用下所輸出的電信號為汽車的實時超速電信號，該電信號驅(qū)動本實用新型汽車行駛速度自動控制裝置中所置的車速隨動供油裝置，自動控制行駛中的汽車供油量，把汽車限定在一定的速度范圍內(nèi)行駛，實現(xiàn)本實用新型所提出的目的。
以下結(jié)合附圖，詳細(xì)說明本實用新型的內(nèi)容和實施細(xì)節(jié)。
附圖圖面說明


圖1為本實用新型汽車速度自動控制裝置實施框圖。
圖2為本實用新型光敏計速控速傳感器
圖1－4示意圖。
其中圖2－a為光敏計速控速傳感器結(jié)構(gòu)圖。
圖2－b為光敏計速控速傳感器光控電路原理圖。
圖3為本實用新型
圖1－5車速隨動供油裝置示意圖。
圖1中，
圖1－1為設(shè)定限速值信號發(fā)射器，
圖1－2為車載信號接收器；
圖1－3為車內(nèi)車速編定器；
圖1－4為光敏計速控速傳感器；
圖1－5為車速隨動供油裝置。
圖1－1設(shè)定限速值信號發(fā)射器安置于高速公路兩端的出入口處；需進(jìn)行各種不同速度限制的復(fù)雜路段；流動的警車或管理人員手中。
圖1－1設(shè)定限速值信號發(fā)射器主要由控鍵、編碼器、發(fā)送器所組成。設(shè)定限速值信號由發(fā)送器天線發(fā)射出去，向來往車輛發(fā)送所進(jìn)入路段的限速值信號(包括更改的限速信號及清零信號)，由車載信號接收器
圖1－2接收后在光敏計速控速傳感器
圖1－4中以電平及數(shù)字顯示方式顯示出來。在光敏計速控速傳感器中，不同電平物理動態(tài)顯示程式，代表所接收和輸入的不同的限速值信號，受(車外)設(shè)定限速值信號發(fā)射器
圖1－1所設(shè)定和車內(nèi)車速編器
圖1－3所編定。
圖1－3為車內(nèi)車速編定器。當(dāng)車外無限速信號進(jìn)入車載信號接收器或進(jìn)入的限速信號又被車外遙控信號重新“清零”時，在車載信號接收器
圖1－2中的本控／遙控信號自動選擇開關(guān)控制下，駕駛員可視道路狀況或自己的速度需求編定所需的行駛速度。由車內(nèi)車速編定器
圖1－3碼鍵所編定的某一限速值，作為駕駛員所需的行車速度，經(jīng)本地信號自動控制開關(guān)輸入光敏計速控速傳感器
圖1－4中，也同樣以電平及數(shù)字顯示方式在光敏計速控速傳感器中顯示出來。(車內(nèi)車速編定器無法對車外信號進(jìn)行“清零”，已編定的限速值信號也會被車外重新進(jìn)入的信號所占據(jù)。)本實用新型的設(shè)定限速值脈沖信號發(fā)射、接收、輸入方式按現(xiàn)有普通發(fā)射、接收編碼方式處理，其工作原理對本專業(yè)的普通技術(shù)人員是熟知和理解的，固未給出實施電路例圖，僅以上述文字表述。
圖1－4光敏計速控速傳感器是依據(jù)汽車傳統(tǒng)的速度計量技術(shù)與光電技術(shù)組合而成的具有速度計量及速度自動控制的系統(tǒng)。
光敏計速控速傳感器
圖1－4的作用功能及設(shè)計原理由圖2給出。
圖2－a為光敏計速控速傳感器結(jié)構(gòu)圖。
圖2－b為光敏計速控速傳感器光控電路原理圖。
在圖2－a中，光敏計速控速傳感器有與現(xiàn)有汽車車速里程表相同的速度指針(1)、指針軸(2)、車速指示盤(3)、游絲(6)、金屬永久磁鐵(7)、驅(qū)動軸(8)、連接發(fā)動機(jī)輸出軸蝸輪付的驅(qū)動軸軟軸(9)，以及行駛里程記錄裝置(圖2－a圖示中略)等基本部件，實施傳統(tǒng)的速度計量及記錄行駛里程功能外，用于控制速度的主要光敏裝置部件光敏車速指示盤(4)則由上下A及A’盤所組成，A及A’盤上設(shè)置有用于電平顯示的發(fā)光二極管(或其他電致發(fā)光材料)，就分別安于A及A’盤上下相同的速度數(shù)碼(KM／h)上，圖2光敏計速控速傳感器中的另一部件光敏速度指針(5)則安于與指針軸(2)同軸的速度指針(1)的垂直投影處而介于A及A’盤之間。
根據(jù)國內(nèi)外高速公路一般都設(shè)置有高、低速度限制法規(guī)，圖2－a光敏車速指示盤(4)中的A盤接受高速速度限制的電平顯示，A’盤接受低速速度限制的電平顯示，A及A’盤上的電平顯示，分別由A及A’盤上的發(fā)光二極管執(zhí)行。
根據(jù)上述交通法規(guī)結(jié)合圖2光敏計速控速傳感器的原理和實施方法進(jìn)一步詳述設(shè)一高速公路路段速限為80KM／h＜V≯120KM／h當(dāng)代表高速速度限制也即汽車的高速速限V≯120KM／h的設(shè)定限速值信號，被車載信號接收器1－2接收后，經(jīng)車載信號接收器解碼及一系列數(shù)字電路、邏輯電路處理后，該設(shè)定限速值信號除以數(shù)碼120顯示于光敏計速控速傳感器的有關(guān)面板上外，該設(shè)定限速值信號在光敏計速控速傳感器中的電平顯示是從光敏車速指示盤A盤上與之相對應(yīng)的速度數(shù)碼(120KM／h)處起，順時針方向至A盤盤面所標(biāo)示的最高速度數(shù)碼處止，所有的發(fā)光二極管亮，形成光敏車速指示盤A盤盤面的高速亮區(qū)；當(dāng)代表低速速度限制也即汽車的低速速限V＞80KM／h的設(shè)定限速值信號被車載信號接收器接收后，同樣的以數(shù)碼80顯示于上述面板上外，該限速值信號的電平顯示則是從光敏車速指示盤A’盤上與之相對應(yīng)的速度數(shù)碼(80KM／h)位置處起逆時針方向至A’盤盤面的“0”KM／h位置處止，所有的發(fā)光二極管亮，也同樣形成A’盤盤面的低速亮區(qū)。(圖2－aA’盤及A盤中的速度數(shù)碼位置與車速指示盤(3)盤面所標(biāo)示的速度數(shù)碼處在同一平面的垂直線上)。
當(dāng)汽車進(jìn)入限速路段行駛或駕駛員按自己的速度需求，編定所需的行車速度時，光敏速度指針(5)上下之光敏元件(或者光敏材料)在與速度指針(1)的同步轉(zhuǎn)動中接受AA’盤上發(fā)光二極管所處亮區(qū)光照的投射產(chǎn)生了在圖2－b光控電路作用下的超速電信號，也即產(chǎn)生本實用新型汽車行駛速度自動控制裝置中車速隨動供油裝置1－5所需的動力。
下面由圖2－b光控電路結(jié)合圖2－a光敏計速控速傳感器結(jié)構(gòu)圖詳述超速電信號的產(chǎn)生。
圖2－b為光敏計速控速傳感器1－4光控電路原理圖。
圖2－b的光控電路原理圖只作為原理說明，不作為光敏計速控速傳感器1－4的實際電路。
在圖2－b中，當(dāng)反映汽車行駛速度的光敏速度指針(5)依據(jù)汽車的運動速度進(jìn)入光敏車速指示盤A中某一高速亮區(qū)時，該亮區(qū)的光照投射到光敏速度指針的光敏元件上，使它的內(nèi)阻減少，圖2－b中的電源電壓V幾乎全部加到電位器WR兩端，經(jīng)電位器分壓給晶體管BG提供了適宜的直流偏壓，使晶體管導(dǎo)通，(輸出超速電信號)集電極電流通過繼電器J線圈吸合繼電器觸點，使汽車供電電壓與驅(qū)動電機(jī)M接通，驅(qū)動電機(jī)M轉(zhuǎn)動，向車速隨動供油裝置1－5輸出一定的動力，使車速隨動供油裝置自動工作；當(dāng)汽車減速，光敏速度指針(5)逆時針方向下行時，光敏速度指針離開A盤高速限速亮區(qū)的光照，光敏速度指針(5)對著A盤光照一面的光敏元件的內(nèi)阻變大，加到晶體管基極的偏壓近乎零，使晶體管截止，繼電器中無電流觸點斷開，驅(qū)動電機(jī)M停止轉(zhuǎn)動，(超速電信號輸出中止)因而車速隨動供油裝置1－5也隨之停止工作。當(dāng)反映汽車行駛速度的光敏速度指針(5)進(jìn)入某一低速限速亮區(qū)時，該低速限速亮區(qū)A’盤上的光照投射到光敏速度指針另一面的光敏元件上，驅(qū)動電機(jī)M啟動；(執(zhí)行低速限速亮區(qū)的另一個光控電路和高速限速亮區(qū)的光控電路同，故圖2－b圖面上略。但對驅(qū)動電機(jī)M的接線與高速限速亮區(qū)的接線成反相接線)。當(dāng)汽車提速，光敏速度指針(5)順時針方向上行離開A’盤低速亮區(qū)光照時，依據(jù)上述相同的光控電路原理，驅(qū)動電機(jī)M停轉(zhuǎn)。
本實用新型光敏計速控速傳感器就是利用上述高、低速限速亮區(qū)產(chǎn)生的超速電信號驅(qū)動車速隨動供油裝置自動提拉汽車油門，把汽車限定在規(guī)定的速度范圍內(nèi)行駛，實現(xiàn)本實用新型提出的超速自控原理和目的。
在本實用新型中，為了保證人工踩控油門以及自動操控供油的自如轉(zhuǎn)換，當(dāng)汽車超速瞬間，由延時電路提供的一定時間內(nèi)的先行聲光報警(聲光報警電路圖2－b略)提醒駕駛員自行提速或減速。只有當(dāng)駕駛員在聲光報警時間內(nèi)不自行作出相應(yīng)的踩控油門的動作時，圖2－b光控電路中晶體管的導(dǎo)通才進(jìn)入實際的工作狀態(tài)。
上述光控電路控制驅(qū)動電機(jī)M的輸出動力，經(jīng)車速隨動供油裝置自動操控供油，實現(xiàn)本實用新型所提出的超速自控和車速自定自控的目的。在以下進(jìn)一步詳述的車速隨動供油裝置的作用原理中，本實用新型將進(jìn)一步給以完整的表述和實現(xiàn)。
圖3為車速隨動供油裝置1－5示意圖。
在圖3中，車速隨動供油裝置由驅(qū)動軸(1)(驅(qū)動軸1接圖2－b之驅(qū)動電機(jī)M)、蝸輪執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)、蝸輪軸(3)、隨動齒輪(4)、傳動齒條(5)、汽車油門拉桿(6)、電磁離合銷控制器(7)、離合銷(8)組成。在車速隨動供油裝置圖3中，隨動齒輪(4)與傳動齒條(5)嚙合，傳動齒條(5)又緊固于汽車的油門拉桿(6)上，當(dāng)光敏計速控速傳感器圖2－b輸出超速電信號使驅(qū)動電機(jī)M轉(zhuǎn)動，蝸輪執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)把驅(qū)動軸(1)的動力化為一定轉(zhuǎn)速的動力，經(jīng)蝸輪軸(3)將動力傳輸出去。
在圖3中，當(dāng)車速隨動供油裝置的蝸輪軸(3)停止轉(zhuǎn)動時，即光敏計速控速傳感器中的驅(qū)動電機(jī)M停轉(zhuǎn)，前述反映汽車行駛速度的光敏速度指針(5)處于離開或未進(jìn)入限速亮區(qū)狀態(tài)，光敏計速控速傳感器無輸出超速電信號，此時汽車的行駛速度由駕駛員踩控油門進(jìn)行。在本實用新型的設(shè)計中，由駕駛員踩控油門踏板的上下運動牽動汽車油門拉桿(6)，使傳動齒條(5)隨之左右方向運動都能使隨動齒輪(4)在蝸輪軸(3)上左右向空轉(zhuǎn)不致于阻礙駕駛員踩控油門動作。當(dāng)汽車超速時產(chǎn)生聲光報警訊號而駕駛員不作出相應(yīng)的加減油門踩控動作時，前述光敏計速控速傳感器輸出超速電信號使驅(qū)動電機(jī)M轉(zhuǎn)動。圖3中受光控電路超速電信號同步控制的電磁離合銷控制器(7)會使離合銷(8)隨蝸輪軸(3)的轉(zhuǎn)動與傳動齒輪(4)的凹型槽接合，使傳動齒輪(4)立即從駕駛員踩控油門的從動運動狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)殡S車速隨動供油裝置圖3自動操控供油的主動運動狀態(tài)，并依蝸輪軸(3)的旋轉(zhuǎn)方向經(jīng)傳動齒條(5)齒動汽車的油門拉桿(6)，提拉汽車油門，自動控制汽車的供油量，(汽車油門拉桿6一端連接汽車油門踏板，一端連接汽車油門。圖3中未畫出。)在本實用新型的設(shè)計中，車速隨動供油裝置圖3的輸出動力大于駕駛員腳踩油門的作用力，這就保證了不論在任何情況下，由本實用新型所實施的自動操控供油和駕駛員的踩控油門動作能協(xié)調(diào)和自如的交換進(jìn)行，或不因駕駛員的有意或無意的反控動作而使車速隨動供油裝置的自動供油失去作用。
承前述汽車行駛速度自動控制裝置中超速自控的原理和實施方法，關(guān)于本實用新型的車速自定自控功能實現(xiàn)方法如下當(dāng)汽車在無速度限制的路段上行駛時，根據(jù)前述“高速限速亮區(qū)”由光敏計速控速傳感器
圖1－4輸出超速電信號驅(qū)動車速隨動供油裝置1－5控制行駛中汽車的供油量使汽車自動減速及“低速限速亮區(qū)”由光敏計速控速傳感器
圖1－4輸出超速電信號驅(qū)動車速隨動供油裝置1－5控制行駛中汽車的供油量，使汽車自動加速，把汽車控制在一定速度范圍內(nèi)行駛之原理和作用功能。若駕駛員車速自定為每小時100公里，定速前，駕駛員先行踩控油門、把車速穩(wěn)定在車速指示盤所反映出來的車速為100KM／h左右的速度數(shù)碼上，進(jìn)而按動車內(nèi)車速編定器1－3高、低速限速值碼鍵，根據(jù)本實用新型發(fā)光二極管在光敏車速指示盤速度數(shù)碼上的安裝工藝，可編定出高于100KM／h的高速亮區(qū)和低于100KM／h的低速亮區(qū)，(比如95KM／h∠V≯105KM／h)，把汽車車速控制在上述的速度范圍內(nèi)，由車速隨動供油裝置自動控制供油，使汽車適應(yīng)在較為平坦的道路上隨路面的起伏自動加減速行駛，也免除駕駛員長距離行車腳踩油門之困惑和不便。
在本實用新型設(shè)計中，為保證車內(nèi)車速編定器系統(tǒng)適應(yīng)于路段中突然出現(xiàn)的上下坡致車速嚴(yán)重下降或發(fā)沖，發(fā)動機(jī)動力、速比及供油不協(xié)調(diào)情況發(fā)生，安于汽車油門踏板、離合器踏板及剎車踏板上的定速電磁開關(guān)在腳踏的作用下會自動中斷光敏車速指示盤上發(fā)光二極管的供電電壓(車內(nèi)車速編定器不進(jìn)入工作狀態(tài)時，定速電磁開關(guān)不起作用)，由駕駛員按常規(guī)駕車操控過渡(上述定速電磁開關(guān)的機(jī)構(gòu)及電路圖示中均略)。也可以在進(jìn)入上下坡路段前，駕駛員先行機(jī)內(nèi)“清零”，待汽車重新進(jìn)入平坦路段后再行定速。
另外，本實用新型的發(fā)射接收系統(tǒng)也即限速值信號的發(fā)射接收均可改為紅外裝置執(zhí)行。
本實用新型汽車速度自動控制裝置除設(shè)定限速值信號發(fā)射器外，可作為整體外裝件加裝于車體中并獨立使用執(zhí)行其功能。
權(quán)利要求1.一種用于自動控制汽車行駛速度的裝置，該裝置由設(shè)定限速值信號發(fā)射器、車載信號接收器、車內(nèi)車速編定器、光敏計速控速傳感器、車速隨動供油裝置組成，其特征是a、所述設(shè)定限速值信號發(fā)射器發(fā)出的脈沖信號，和車內(nèi)車速編定器碼鍵發(fā)出的脈沖信號，都由車載信號接收器之本控/遙控優(yōu)先信號自動選擇開關(guān)輸入光敏計速控速傳感器中排列有序的一個或多個發(fā)光二極管(或者其他電致發(fā)光材料)的亮暗顯示出來，b、所述光敏計速控速傳感器由兩個相同的光敏電路組成，光敏速度指針安于同軸的車速指示盤A及A′盤之間，c、所述車速隨動供油裝置驅(qū)動軸與光敏計速控速傳感器驅(qū)動電機(jī)接合，驅(qū)動軸與蝸輪執(zhí)行機(jī)構(gòu)、蝸輪軸、電磁離合銷控制器、離合銷、隨動齒輪、傳動齒條、汽車油門拉桿互為一體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述裝置，其特征是光敏速度指針上下之光敏元件(或者光敏材料)分別能與光敏車速指示盤A及A’盤上下二排發(fā)光二極管(或者其他電致發(fā)光材料)相對應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述裝置，其特征是車速指示盤A及A’盤上設(shè)置的用作控制高、低限速亮區(qū)的發(fā)光二極管，(或者其他電致發(fā)光材料)就分別安于A及A’盤上下垂直對應(yīng)標(biāo)示汽車行駛速度的速度數(shù)碼位置上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述裝置，其特征是光敏計速控速傳感器中兩個相同光敏電路輸出的電信號，以反相接線方式分別驅(qū)動驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)動，其電信號也同時輸入電磁離合銷控制器，使電磁離合銷控制器與驅(qū)動電機(jī)同步工作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、4所述裝置，其特征是驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)動，電磁離合銷控制器中的離合銷與隨動齒輪的凹型槽接合，隨動齒輪依蝸輪軸的旋轉(zhuǎn)，齒動汽車油門拉桿；驅(qū)動電機(jī)停轉(zhuǎn)，離合銷與隨動齒輪凹型槽脫離，隨動齒輪則會隨汽車油門拉桿的運動方向，在蝸輪軸上空轉(zhuǎn)。
專利摘要一種主要用于高速公路的車速自動控制裝置。當(dāng)汽車進(jìn)入有速度限制的路段時，通過由路面無線電發(fā)射裝置發(fā)射的設(shè)定限速值信號經(jīng)車載信號接收器接收后在光敏計速控速傳感器中以不同電平及數(shù)字顯示出來，該電平與汽車的實際速度相比較，在光敏計速控速傳感器中的光敏裝置作用下以輸出的電信號為動力，驅(qū)動車速隨動供油裝置控制汽車的供油量，把汽車限定在一定的速度范圍內(nèi)行駛，以防止和減少交通事故的發(fā)生。該裝置也可實施車速自定自控。
文檔編號B60K31/00GK2127359SQ9120847
公開日1993年2月24日 申請日期1991年5月15日 優(yōu)先權(quán)日1991年5月15日
發(fā)明者李揚榮 申請人:李揚榮, 余佩輝, 李宗麒, 李潔麟