專利名稱：一種行車撞擊力與撞擊方向監(jiān)測器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種行車記錄器，特別是一種行車撞擊力與撞擊方向監(jiān)測器。
背景技術：
隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，汽車逐漸由奢侈品變成生活的必需品而得以普及，但道路上的交通事故也隨著汽車數(shù)量的增加而急劇增加，對社會財產(chǎn)造成了極大的損失并危及人們生命安全。在交通事故發(fā)生后，需對事故進行原因分析和責任界定，然而在某些缺乏證據(jù)的事故中，比如沒有目擊證人或者交通監(jiān)控錄像的情況下，肇事責任方的分析判斷成為難題，這時需要從撞擊的方向和力度來判斷肇事者，現(xiàn)在相關部門通常從車體的損壞程度來判斷撞擊數(shù)據(jù)，不僅麻煩而且誤差太大。另外，市面上出現(xiàn)的行車撞擊力傳感器功能單一，只能監(jiān)測撞擊力而啟動安全氣囊，而無法監(jiān)測撞擊方向與撞擊力大小，也不能滿足市場的需要。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術的缺點并滿足市場的需要，本發(fā)明提出一種行車撞擊力與撞擊方向監(jiān)測器，利用單芯片微電腦和單擺傳感器，記錄交通事故發(fā)生時撞擊力大小與撞擊方向。本發(fā)明采用的技術方案可以描述為
一種行車撞擊力與撞擊方向監(jiān)測器，以將交通事故發(fā)生時的撞擊力和撞擊力方向數(shù)據(jù)紀錄于存儲器中，其包括信號監(jiān)測及轉換單元、數(shù)據(jù)存儲處理單元以及主存儲器單元，其中所述信號監(jiān)測及轉換單元包括采集撞擊力大小和方向數(shù)據(jù)的傳感器，以及用于將所述傳感器輸出的模擬信號轉化為數(shù)字信號并以并列方式送至數(shù)據(jù)存儲處理單元的模擬/數(shù)字轉換電路，所述數(shù)據(jù)存儲處理單元包括單芯片微電腦以及數(shù)據(jù)閂鎖電路以將傳感器所采集的數(shù)據(jù)存儲在主存儲器單元中，所述單芯片微電腦還連接有石英晶體震蕩電路以及重置電路。作為以上技術方案的一種改進，所述傳感器為二維單擺傳感器，其包括單擺以及分別設置在X、Y軸上并與單擺相連接的可變電阻，所述可變電阻一端接外接電源的正極， 另一端接地電位，并由可變電阻的中點輸出信號電壓，分別構成X軸與Y軸的可變電阻分壓電路。作為以上技術方案的一種改進，所述單芯片微電腦選用8位微處理器89C51。作為以上技術方案的一種改進，所述數(shù)據(jù)閂鎖電路選用D型正反器74LS374。作為以上技術方案的一種改進，所述模擬/數(shù)字轉換電路選用8位轉換器 ADC0804。本發(fā)明的有益效果是
本發(fā)明利用單芯片微電腦和二維傳感器監(jiān)測事故發(fā)生時的撞擊力大小以及撞擊方向， 并將數(shù)據(jù)記錄在存儲器中。這樣，本發(fā)明所提供的行車撞擊力與撞擊方向監(jiān)測器可以控制相應方向的安全氣囊啟動為行車安全提供保障，并同時記錄數(shù)據(jù)為發(fā)生交通事故后厘清事故責任提供方便。


圖1為本發(fā)明的原理圖2為本發(fā)明中信號監(jiān)測及轉換單元的原理圖； 圖3為本發(fā)明中二維單擺傳感器的示意圖； 圖4為本發(fā)明中X、Y軸的可變電阻分壓電路的電路圖； 圖5為本發(fā)明中X軸的可變電阻與輸出電壓Vo特性曲線圖； 圖6為本發(fā)明中Y軸的可變電阻與輸出電壓Vo特性曲線圖； 圖7為本發(fā)明中作為模擬/數(shù)字轉換電路的ADC0804的原理圖； 圖8為本發(fā)明中作為模擬/數(shù)字轉換電路的ADC0804的針腳定義圖； 圖9為本發(fā)明的一個實施例的電路圖。
具體實施例方式本發(fā)明提出了一種行車撞擊力與撞擊方向監(jiān)測器，其主要目的是將撞擊力大小以及撞擊力方向等數(shù)據(jù)紀錄于記憶體中。如圖1所示，所述行車撞擊力與撞擊方向監(jiān)測器可分為三個控制單元信號監(jiān)測及轉換單元1、數(shù)據(jù)存儲處理單元2以及主存儲器單元3，其中信號監(jiān)測及轉換單元1利用傳感器11監(jiān)測撞擊發(fā)生時的撞擊力大小和方向，并通過模擬/數(shù)字轉換電路12將傳感器 11輸出的模擬信號轉化成數(shù)字信號，并最終將所述數(shù)字信號以并列方式傳輸至數(shù)據(jù)存儲處
理單元2。所述數(shù)據(jù)存儲處理單元2包括單芯片微電腦21以及與所述單芯片微電腦21相連接的石英晶體震蕩電路23和重置電路24。其中石英晶體震蕩電路23用于提供微電腦工作時需要的基準頻率，而重置電路M則用于重置數(shù)據(jù)。所述數(shù)據(jù)存儲處理單元2還包括有與所述單芯片微電腦21相連接的數(shù)據(jù)閂鎖電路22，以及數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。這樣，工作時所述單芯片微電腦21將接收到的數(shù)據(jù)放置在數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，并等待數(shù)據(jù)閂鎖電路22送出閂鎖(latch)信號，在latch信號未到達之前，輸入的傳感器信號數(shù)據(jù)是允許變動的，當latch信號產(chǎn)生正緣觸發(fā)信號時，數(shù)據(jù)緩沖區(qū)立即將數(shù)據(jù)閂鎖至數(shù)據(jù)閂鎖電路22的D型正反器中。在本發(fā)明中，我們采用傳感器11用來監(jiān)測車輛中心線左右約30度的正面或正側面的撞擊，而目前市面上購買不到滿足本發(fā)明要求的此類撞擊傳感器，我們就依據(jù)物理現(xiàn)象在撞擊后單擺擺動的角度做成構成滿足需要的二維單擺傳感器11。研究分析傳統(tǒng)的撞擊力傳感器，只能監(jiān)測撞擊力而啟動安全氣囊，無法監(jiān)測撞擊方向與撞擊力，所以依據(jù)其優(yōu)缺點，改良傳統(tǒng)的撞擊傳感器以制作X-Y軸的二維單擺撞擊傳感器11，來監(jiān)測撞擊力與撞擊方向。本設計利用單擺擺動原理，當發(fā)生撞擊時單擺擺動的位置即可得知撞擊力及撞擊方向。在一個實施例中，我們利用改裝游戲桿來完成撞擊力與撞擊方向監(jiān)測，一般游戲桿有一垂直把手可以做前、后、左、右方向的移動，也可以在360°范圍內(nèi)全方位的角度變化。當操作力量離開，操作桿會隨恢復彈簧回到中心點位置，所以我們嘗試將搖桿顛倒，并
4在操作桿末端裝上重垂作為單擺，在其X-Y軸上裝置可變電阻，并將電阻調(diào)整于中心點，以完成一個基本的撞擊力與撞擊方向傳感器，如3所示。我們在以不同的角度，不同的力量來撞擊，從X-Y軸可變電阻之變化情形，我們得到撞擊力大小。依據(jù)慣性原理得知撞擊方向與重垂擺動方向相反即可得到撞擊方向。因此控制重垂左右擺動時，即控制X軸可變電阻，控制重垂前后擺動時，即控制Y軸可變電阻。 車禍發(fā)生的原因大致可分為主動與被動兩種，主動即為駕駛者開車撞擊到其它車輛，而其撞擊力可依其車速可以監(jiān)測出不同力量，而撞擊方向大致在車子正前方。被動即為駕駛者開車遭受到其它車輛由不同的方向角度撞擊。因此我們設計撞擊方向以汽車駕駛座正前方為北，在以順時針方向每45°設定一方位，可規(guī)劃成8個撞擊方位。撞擊方向之監(jiān)測以4bits編碼，各方位坐標編碼數(shù)據(jù)，如表1所示。
權利要求
1.一種行車撞擊力與撞擊方向監(jiān)測器，用于將交通事故發(fā)生時的撞擊力大小和方向數(shù)據(jù)紀錄于記憶體中，其特征在于其包括信號監(jiān)測及轉換單元(1)、數(shù)據(jù)存儲處理單元(2) 以及主存儲器單元(3)，其中所述信號監(jiān)測及轉換單元(1)包括采集撞擊力大小和方向數(shù)據(jù)的傳感器(11)，以及用于將所述傳感器(11)輸出的模擬信號轉化為數(shù)字信號并以并列方式送至數(shù)據(jù)存儲處理單元(2)的模擬/數(shù)字轉換電路(12)，所述數(shù)據(jù)存儲處理單元(2) 包括單芯片微電腦(21)以及數(shù)據(jù)閂鎖電路(22)以將傳感器(11)所采集的數(shù)據(jù)存儲在主存儲器單元(3)中，所述單芯片微電腦(21)還連接有石英晶體震蕩電路(23)以及重置電路 ⑵)。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種行車撞擊力與撞擊方向監(jiān)測器，其特征在于所述傳感器(11)為二維單擺傳感器，其包括單擺以及分別設置在X、Y軸上并與單擺相連接的可變電阻，所述可變電阻一端接外接電源的正極，另一端接地電位，并由可變電阻的中點輸出信號電壓，分別構成X軸與Y軸的可變電阻分壓電路。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種行車撞擊力與撞擊方向監(jiān)測器，其特征在于所述單芯片微電腦(21)選用8位微處理器89C51。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種行車撞擊力與撞擊方向監(jiān)測器，其特征在于所述數(shù)據(jù)閂鎖電路(22)選用D型正反器74LS374。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種行車撞擊力與撞擊方向監(jiān)測器，其特征在于所述模擬/ 數(shù)字轉換電路(12)選用8位轉換器ADC0804。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種行車撞擊力與撞擊方向監(jiān)測器，其包括信號監(jiān)測及轉換單元、數(shù)據(jù)存儲處理單元以及主存儲器單元，其中所述信號監(jiān)測及轉換單元包括采集撞擊力大小和方向數(shù)據(jù)的二維單擺傳感器，以及用于將所述傳感器輸出的模擬信號轉化為數(shù)字信號的模擬/數(shù)字轉換電路，所述數(shù)據(jù)存儲處理單元包括單芯片微電腦以及數(shù)據(jù)閂鎖電路以將傳感器所采集的數(shù)據(jù)存儲在主存儲器單元中。本發(fā)明利用單芯片微電腦和二維傳感器監(jiān)測事故發(fā)生時的撞擊力大小以及撞擊方向，并將數(shù)據(jù)記錄在固態(tài)存儲器中，本發(fā)明可以控制相應方向的安全氣囊啟動為行車安全提供保障，并同時記錄數(shù)據(jù)為發(fā)生交通事故后厘清事故責任提供方便。
文檔編號G07C5/08GK102306408SQ20111016698
公開日2012年1月4日 申請日期2011年6月21日 優(yōu)先權日2011年6月21日
發(fā)明者劉戰(zhàn) 申請人:五邑大學