專利名稱：汽車安全預警器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種汽車安全預警器，屬于車輛行駛中防尾追安全報警裝置。
汽車已成為現代人類加快生活節奏的重要工具之一，而日益增多的高速公路更是成為溝通地區間流通的重要渠道。但是日益發達的公路交通網絡，既給人類帶來了繁榮，也時常帶來不少煩惱。在城市里日益增大的車流量，時常造成某些路段交通的休克堵塞在公路或高速公路上行駛的汽車，時常因氣候條件的千變萬化，在霧、雨、雪、冰凍乃至其他一些人力難以抗御的災害等造成的堵車、撞車事故屢見不鮮；尤其是高速公路上出現的尾追撞車事故，更讓人觸目驚心。據有關媒體傳息和資料表明我國在高速公路曾多次出現數十輛車尾追相撞事故；德國曾有一百幾十輛車尾追相撞的群體事故；據美國聯邦政府估計，由于道路阻塞所造成的生產量下降的損失一年就達1000億美元，公路上發生的交通事故中90％是人為錯誤造成的。
據德國達姆——奔馳汽車制造公司研究報告表明在危險情況下，如能給駕駛員提前半秒反應時間則可以減少撞車尾追事故的30％，路面相關事故的50％，迎面撞車事故的60％。
因此，預防和減少堵車事件，尤其是預防和減少高速公路上尾追撞車事故的發生，已日益引起人們的廣泛重視。
本實用新型的目的旨在提供一種汽車安全預警器，一旦車輛遇到危險情況采取緊急制動、交通堵塞或撞車事故，即能以最敏捷的速度向尾隨車輛發出預警信號，提示其駕駛員采取有效的防范措施。
這種汽車安全預警器，由慣性自動沖擊傳感器和無線電收發裝置組成。其特征在于所述的慣性自動沖擊傳感器SW2包括缸體(3)、慣性錘(4)、螺紋連桿(5)、彈簧(15)、導電板(13)和手控柄(19)；所述的無線電收發裝置包括天線、CC400芯片和其外圍電路、AT89C2051單片機、揚聲器電路、燈光提示電路和穩壓電路；其中所述的慣性錘(4)設于缸體(3)的主腔內，并與螺紋連桿(5)螺紋連接，螺紋連桿(5)的左端與信號激發腔(11)相通，其端部設有一塊能導致無線信號發射裝置電路通斷的導電板(13)，在端蓋(12)部位有接線柱(10)，接線柱分別與發射機控制電路和按鈕(21)電路相通；所述螺紋連桿(5)可調整導電板(13)與接線柱(10)觸點之間的間隙，其右端部設有一手動柄(19)；所述的無線電收發裝置中的——天線將報警信號接收下來饋送至本機的接收電路和將傳感器檢測到的報警信號發射出去；一片CC400芯片和其外圍電路天線接收到的信號經由天線匹配器以后，經帶通濾波器F1放大后，接到CC400芯片的RFIN管腳輸入，再經變頻、解調后送給單片機AT89C2051的串行接收口。經單片機傳送過來的發送信號接到CC400的PDATA輸入端，經VCO調制，在RFOUT管腳輸出，Q3放大后由天線匹配器將其送至天線發射出去；一片單片機AT89C2051通過串口RXD接收由CC400傳輸來的接收信號，傳感器檢測到信號以后使單片機產生一個中斷，驅動發射電路；
一個揚聲器電路用以發出警聲提示，也用于在發送時發出發射性能正常的提示一個燈光提示電路指示發送狀態；一個穩壓電路用以提供給單片機與CC400的5V電源。
根據上述方案設計的汽車安全預警器，其優點是一旦行駛的汽車遇到意外——如交通堵塞、尾隨相撞及其他意外事故時，駕駛員采取的緊急制動和撞車時本能的沖擊慣性，即能自動、及時、敏捷地接通預警信號激發電路。通過無線電波發出預警信號，向在有效范圍內的其他車輛的接收機發出報警提示，即可使駕駛員提高警惕，采取有效防范措施，防止和扼制事故發生和事態的進一步擴大。如遇非緊急制動或非撞車時，未能產生沖擊慣性而驅動發射控制電路，此時駕駛員即可根據必要，人為的按下按鈕(21)來接通預警信號激發電路，實現預警信號的發射和接收。
附


圖1為本實用新型的慣性自動沖擊傳感器結構示意圖附圖2為本實用新型的無線電收發裝置電路圖；附圖3為本實用新型慣性自動沖擊液體壓力傳感器示意圖；附圖4為本實用新型的另一個實施例方案。
參見附圖，圖中1.防塵皮碗2.鎖緊螺母3.缸體4.慣性錘5.螺紋連桿6.絕緣板7.連接螺栓8.彈簧支座9.絕緣墊圈10.接線柱11.信號激發腔12.激發腔端蓋13.導電板14.彈簧15.彈簧16.固定支架17.擋圈18.連接螺栓19.手動柄20.油杯21.按鈕。
附圖2分為天線、CC400芯片和其外圍電路，AT89C2051單片機、揚聲器電路、燈光提示電路、穩壓電路、SW2傳感器開關。
以下結合附圖進一步描述本實用新型的技術方案如圖所示的汽車安全預警器，主要由慣性自動沖擊傳感器和無線電收發裝置組成。其中所述的慣性自動沖擊傳感器實際上等于一個慣性自動沖擊開關，也可稱之為“傳感器”以及圖2中的SW2，主要由慣性錘(4)、缸體(3)、螺紋連桿(5)、彈簧(15)、導電板(13)、手控柄(19)以及按鈕(21)組成；當車輛在行駛中遇到危險情況，駕駛員所采取的緊急制動或不幸相撞時的慣性沖擊作用，使慣性錘(4)連同螺紋連桿(5)、導電板(13)向左端沖擊運動使SW2閉合，導致發射機發出緊急信號。所述的無線電收發裝置包括一個信號接收電路和一個信號發送電路，它是利用電磁波信號的收發提供給駕駛員的自動報警信號。接收信號經CC400的RFIN管腳輸入變頻解調后，再饋送至單片機的串行輸入RXD端，當為危險信號時，由單片機判斷產生某一頻率的振蕩信號驅動揚聲器電路，并同時驅動發光提示電路，發出聲光報警信號。此振蕩信號延續時間為20-30秒為宜，以足夠警告駕駛員高度注意。
當傳感器檢測到危險信號后，向單片機發出中斷請求。單片機立即響應并由串行輸出口TXD管腳輸出信號至CC400的PDATA端口，同時產生一控制信號使由Q4構成的繼電器驅動電路工作，本裝置處在發送狀態，天線將可以發送經調制放大后的報警信號。本裝置的接收功能為常開，發射功能只有在傳感器檢測到危險信號時才接通。其接通的控制由單片機自動實現，從而簡化了具體電路。整套設備的電源采用12V或者24V，其發射距離(郊外)達1400-1500米為佳。采用兩套或若干相同的設備，則可以方便的實現遠距離的信號傳送，也可適用于危險場所的自動信號傳送。
具體實施方案為在實際運行中，當高速行駛的車輛遇到危險情況，駕駛員采取的緊急制動或不可避免的撞車事故以及霧、雪、雨、冰凍等特殊因素，此時慣性自動沖擊傳感器在車輛緊急制動或撞擊的慣性沖擊作用下，使設于缸體(3)主腔內的慣性錘(4)，克服彈簧(15)的作用力向左運動，同時推動螺紋連桿(5)亦向左運動，導致螺紋連桿(5)左端的導電板(即圖2中的SW2)閉合(即傳感器檢測的危險信號)；正常情況下傳感器控制的開關SW2處于斷開狀態，單片機的INT0管腳為高電平，當傳感器檢測到危險信號時，使其控制開關SW2閉合，產生一個控制信號，給單片機的INT0管腳輸入一個低電平值，使單片機產生一個中斷，驅動發射電路工作，并由天線將電磁波信號發射出去，在空間傳播過程中隨時又被其裝有相同裝置和相同頻率的接收機接收，解調還原成報警信號，并同時發出聲光報警信號，提示駕駛員及時采取有效的防范措施。
其中無線電收發裝置Q4與D2構成繼電器開關的驅動電路。接收狀態下，單片機輸出一控制信號使驅動電路截止，繼電器開關打在接收狀態。當傳感器檢測到危險信號后使單片機輸出一相反電平控制信號，使驅動電路工作，繼電器開關切換到發射狀態。
F1是帶通濾波器。經天線接收到的信號先經過F1和L12、C37構成的選頻網絡選出報警信號。
C32、C33和C36構成電源濾波電路，以減小高頻信號通過電源對CC400產生干擾，提高CC400工作可靠性。
CC400的管腳VCOIN與CHP之間的電路構成調制振蕩器。待發送的信號由單片機輸入到CC400的DIO端，經過調制振蕩器調制到射頻。
Q3及其附屬電路構成射頻放大電路。射頻信號由CC400的RFOUT腳輸出，經過L11和C30濾波器后，由C43藕合到射頻放大電路進行功率放大。
C44-C48和L15、L16構成天線匹配器。要發射信號時驅動電路在單片機的控制下工作，使繼電器開關切換到發射狀態。Q3輸出的射頻信號通過天線匹配器送到天線發射出去。
LED1-LED3和Q6構成燈光指示電路。發射信號或接收到報警信號時，單片機的P1.6輸出為高電平時，使Q6導通，LED1-LED3點亮，指示此時電路處于報警狀態，當傳感器未檢測信號時，單片機的P1.6輸出為低電平，LED1-LED3全部熄滅。
Q5和蜂鳴器構成聲音報警和指示電路。通過P1.7改變Q5的導通、截止頻率以提示此時電路處于報警接收或發射狀態。
Q7和繼電器RLY1、報警燈L1組成報警燈指示電路。當發生危險情況時，單片機一方面發射報警信號，另一方面通過P1.5產生高電平使Q7導通，報警燈得電后發光。
單片機AT89C2051是本電路的控制中心。1接收時，單片機使驅動電路停止工作，天線接到RX端。收到的報警信號經過解調后，由CC400的PDATA腳輸入到AT89C2051的串行輸入端進行接收，同時單片機的P1.7輸出某一頻率的脈沖信號，驅動聲音報警電路工作，發出報警信號。2發射時由傳感器SW2送來危險信號，單片機立即響應使驅動電路工作，天線接到TX端；待發信號從TXD管腳輸出到CC400的PDATA以進行調制，并由Q3進行功率放大后，經天線發射出去。同時驅動燈光指示電路工作，并以另一頻率的脈沖信號驅動揚聲器電路工作，用聲音提示電路此時處于發射狀態。
以7805，7812為核心構成電源部分。當采用+12V電源供電時，+12V直接經過7805變換為+5V；當采用+24V電源供電時，+24V先經過7812變換為+12V，再經過7805變換為+5V，給整個電路供電。
SW2為傳感器，經過R17上拉電阻接到了單片機的+5V電源。正常情況下傳感器控制的開關處于斷開狀態，單片機的INT0管腳為高電平；當傳感器檢測到危險信號時，產生一個控制信號使其控制的開關SW2閉合，從而給單片機的INT0管腳輸入一低電平值，使單片機產生中斷，驅動發射電路工作，實現報警信號發射和接收。
在上述方案中，所述的慣性自動沖擊傳感器，也可采用如附圖3的結構方式的慣性沖擊液體壓力傳感器所取代，它是對附
圖1所示傳感器的一種改變。在所述的缸體(3)上方設一個貯液缸(23)，左端部設一壓力傳感器(24)，液體常儲在C腔內，當車輛緊急制動或撞擊時，慣性錘(4)克服彈簧(15)的作用力，連同柱塞(22)向左運動，使液體壓強增大，實現傳感器閉合，驅動發射電路工作，實現報警信號發送和接收。
附圖4則是將螺紋連桿由一個整體分為兩段。
綜上所述，凡具有慣性自動沖擊性能的傳感器與無線電收發裝置組合結構，均可實現本實用新型的目的。
權利要求1.一種汽車安全預警器，由慣性自動沖擊傳感器和無線信號收發裝置組成，其特征在于所述的慣性自動沖擊傳感器SW2包括缸體(3)慣性錘(4)、螺紋連桿(5)、彈簧(15)、導電板(13)、信號激發腔(11)、激發腔端蓋(12)、手控柄(19)、按鈕(21)組成；所述的慣性錘(4)置于缸體(3)的主腔內，并與螺紋連桿(5)螺紋連接，螺紋連桿(5)的左端與信號激發腔(11)相通，其端部設有一塊溝通無線信號發射裝置控制電路通斷的導電板(13)，所述的螺紋連桿(5)可調整導電板(13)與接線柱(10)觸點之間的間隙，其右端部設有一手控柄(19)，其中所述的按鈕(21)分別與電路接線柱(10)相連。
2.如權利要求1的一種汽車安全預警器，其特征在于所述無線信號收發裝置包括一根將報警信號接收下來饋送至接收電路及將傳感器檢測到的危險信號發射出去的天線；一片CC400芯片和其外圍電路，所述天線接收到的信號經由天線匹配器輸入至帶通濾波器F1，接到CC400芯片的RFIN管腳，再經變頻、解調后發送給單片機的串行接收口；單片機傳送過來的發送信號接到CC400的PDATA輸入端，調制信號在RFOUT管腳輸出，由三極管Q3放大后經天線匹配器送至天線發射端；一片串口RXD與CC400數據輸出端相連的單片機。
3.如權利要求1所述的汽車安全預警器，其特征在于所述傳感器的螺紋連桿(5)可分為兩段；
4.如權利要求1所述的汽車安全預警器，其特征在于所述的傳感器亦可采用液體壓力傳感器。
專利摘要汽車安全預警器由慣性自動沖擊傳感器和無線電收發裝置組成。其特征在于所述慣性自動沖擊傳感器主要包括缸體、慣性錘、螺紋連桿、彈簧、導電板、手控柄和按鈕;所述的無線電收發裝置包括信號接、發送電路。利用電磁波信號的收發提供自動報警信號,接收信號經變頻解調后產生振蕩信號驅動揚聲器電路。缸體主腔內的慣性錘通過螺紋連桿端部的導電板與無線信號收發裝置構成自動預警信號系統:同時也可經手控柄和另一按鈕組成手控裝置。
文檔編號B60T7/16GK2480251SQ0026613
公開日2002年3月6日 申請日期2000年12月29日 優先權日2000年12月29日
發明者陳乾坤 申請人:陳乾坤