目前，世界上所有汽车的减速警示信号，都是靠司机人为刹车所 联动，由于这种刹车尾灯无法区别是常规减速或是急刹车信号，极易导 致追尾事故发生，甚至引发大规模连锁撞车事件。
一般情况下，司机不会无缘无故急刹车，除非千均一发，万不得 已。但是，遇到意外事件尤其是机械故障就身不由己，比喻：轮胎突爆、 发动机运转部件损坏、卡死等，由于这一举措并不是人为所致，因此， 刹车尾灯根本没有启动便随意性紧急抛锚，势必引起追尾事故的发生， 特别是高速公路，一旦因意外事件发生追尾事故，司机必然伤残，休克 甚至死亡，使事故信号保持沉默，此时，如果后面的司机注意力不集中 或能见度欠佳，还会引发再相撞，再沉默、再相撞的连锁反应而恶性循 环。
1991年11月29日，美国加州发生大规模长时间连锁撞车事故， 造成17人死亡，157人受伤。1990年11月6日，荷兰发生100多辆相 撞，10人死亡，数十人受伤。1991年2月27日，法国100多辆车相撞， 4人死亡，20人负伤，重伤12人，此前，同样是法国也曾发生140多 辆相撞事件，伤亡惨重。1991年11月31日，美国加州近80辆相撞， 12人死亡，多人受伤。1994年1月15日还是美国加州，连续发生三起 60多辆相撞，2人死亡、50多人伤残。1991年2月27日，比利时， 100多辆相撞，23人受伤、2人死亡。1998年2月26日京津唐高速公 路，发生140多辆相撞，交通严重中断。1998年3月10日，法国北部 31号高速公路，发生98辆相撞，53人受伤，8人重伤。除此以外， 曾发生大规模撞车事故的国家还有：意大利、英国、前苏联、日本、德 国等几乎所有发达与不发达国家，其中，意大利最严重的一次是1993 年2月10日，竟有几百辆撞在一起，造成8人死亡，重伤及轻伤者107 人，损失惨重，交通长时间瘫痪，而在此的前一天，同样是意大利，曾 发生5人死亡，100多人伤残的相同恶性事件。在中国，仅仅河南省， 1997年全省发生道路交通事故就有13317起，死3513人，平均每天37 起，死10人，伤28人，其中追尾相撞，就占相当一部分，摘自《大河 报》1998年3月13日。
从上述事例及资料说明，大规模或小规模追尾撞车事故，无论高 速公路或普通公路，屡有发生，少则二、三辆，多则好几百。
导致如此严重后果的原因之一：刹车尾灯仅仅靠人为操纵来提醒 后方，已满足不了现代行车安全需要，但人们又过分相信当前这种刹车 尾灯的实际作用。
原因之二：这种刹车尾灯无法区别是常规减速或是急刹车信号， 一旦意识到危险，为时已晚。
原因之三：这种刹车尾灯警示效果不够理想，特别是能见度欠佳 或司机注意力不集中时，即使猛然觉察并迅速反应已措手不及。
为此，有关部门曾严格规定，凡抛锚车辆，一定在距出事点百米 外设置警示或标志牌，防止恶性事故发生，但这样做，需要一个很长的 准备及实施过程，显然，在繁忙的高速公路上根本容不得片刻停顿和思 考，在这种情况下，尾随相撞的几率大多在几秒到几十秒间便可能发生。
为此，日本丰田汽车在方向盘上设计并增加了撞车气囊，配合安 全带，尽可能减少撞车事故对人员的伤害，但，它只能在一定程度上减 少司机伤亡，而对于乘客，尤其是车辆本身就意义不大，特别是对于被 撞首先抛锚的车辆及乘员，根本起不到任何积极效果和保护作用，反过 来，撞人者，又立刻变为被撞对象，显然，这种气囊，也不是解决防撞 问题的最好手段，更不是挽救事态控制局势的积极办法。
为了解决车辆的防撞问题，各国科学家曾试图用过超声波、红外 线、电磁波、激光等测距雷达实施主动刹车来防撞，但这种方法所装备 的仪器造价较高(与性能成正比)，而且，需要改造和增加复杂的电子 制动装置，其致命的缺点是容易导致交通事故的上升(飞鸟、昆虫、蝙 蝠等近距离躲闪和树叶、纸张的飘落均可能引起莫明其妙的急刹车)带 来莫须有的麻烦，甚至引起连锁反应而相撞，因此，自从有了高速公路 以来，这种主动防撞的设想和方案，一直停留在试验阶段而无实质性进 展。

本发明的一个目的，就是提出了一种急减速状态传感器，可以自 动地检测车辆的行驶状态，如车辆的正常行驶，急减速或者发生撞车甚 至翻车事故的各种状态。
本发明的另一个目的是提出了一种与这种急减速传感器配合使用 的信号控制电路。
本发明的再一个目的是提出了一种急刹车灯，可以自动地检测车 辆的行驶状态，当车辆急减速或者发生撞车甚至翻车事故时，有效地发 出相应的警示信号。
为了实现上述发明目的，本发明提出了一种急减速状态传感器， 包括一个由绝缘材料制成的内部形成一个密闭的空心弧面槽的绝缘外 壳，所述的弧面槽具有一个弧面，在所述的空心弧面槽中注有少许水银， 在车辆行驶当中随着车速的变化，水银可以沿着所述的弧面在弧面槽中 前后自由地移动，在所述的弧面上设有多个金属触点，并引线到所述的 外壳外面，作为引出电极，在水银由弧面的一端触点行至另一端触点时， 可依次导通和断开相邻的金属触点。
上述的急减速状态传感器的弧面槽的长度约是水银沿着弧面槽的 纵向方向上的长度的8～35倍，取13倍为较好。
上述急减速状态传感器中的金属触点最好是沿着弧面槽的延伸方 向单列或双列依次排列或单、双交替排列，以单列为最好。
上述急减速状态传感器中的金属触点，也可以是沿着弧面槽的延 伸方向多列依次排列。
上述急减速状态传感器中的金属触点为单列依次排列时的数目可 取4-36个，最好为17个。
上述急减速状态传感器中的弧面槽，其弧面与车辆运行方向应呈 前高后低纵向安置，并且，弧面上的最高金属触点与最低金属触点之间 的连线与行车方向的倾角为15-60度，取40度为最佳。
所述的多个金属触点，根据其在弧面槽之弧面上所处的不同位置 而被分为正常行驶检测部分，在车辆正常行驶时其相应触点会发出通断 信号；急刹车检测部分，当车辆急刹车时其相应触点被瞬间导通；撞车 检测部分，当车辆发生撞车事故时使其相应触点瞬时导通，当出现翻车 事故时使其相应触点保持持续导通。
上述急减速传感器中的撞车检测部分包括至少两个触点，并且当 发生翻车时，水银可使该至少两个触点一直保持闭合。
本发明还提出了一种急减速状态信号控制电路，包括一个急减速 状态传感器，它具有一个由绝缘材料制成的内部形成一个密闭的空心弧 面槽的绝缘外壳，所述的弧面槽具有一个弧面，在所述的空心弧面槽中 注有少许水银，在车辆行驶当中随着车速的变化，水银可以沿着所述的 弧面在弧面槽中自由地移动，在所述的弧面上设有多个金属触点，并引 线到所述的外壳外面，作为引出电极，在水银由弧面的一端触点行至另 一端触点时，可依次导通和断开相邻的金属触点。所述的多个金属触点 根据其在弧面槽中的弧面上所处的不同位置而被分为正常行驶检测部 分，在车辆正常行驶时其相应触点发出通断信号；急刹车检测部分，当 车辆急刹车时其相应触点瞬间导通；撞车检测部分，当车辆发生撞车事 故时使其相应触点瞬时导通，当出现翻车事故时使其相应触点保持持续 导通。一个第一双稳态触发电路，接收来自所述传感器的急刹车检测部 分的脉冲输出信号，如果检测到脉冲信号电路则发生翻转，输出急刹车 状态信息；一个第二双稳态触发电路，接收来自所述的传感器的撞车检 测部分的输出信号，如果检测到撞车或翻车信号时电路则产生翻转，输 出撞车或翻车信息；一个延时电路，使所述的第一或第二双稳态触发电 路在翻转后即锁定其状态一个预定的时间；一个脉冲发生电路，接收所 述的正常行驶检测部分的输出信号，利用车辆行驶中产生脉冲信号去复 位延时后的第一或第二双稳态触发电路。
本发明还提出了一种急刹车灯，包括一个急减速状态传感器，它 具有一个由绝缘材料制成的内部形成一个密闭的空心弧面槽的绝缘外 壳，所述的弧面槽具有一个弧面，在所述的空心弧面槽中注有少许水银， 在车辆行驶当中随着车速的变化，水银可以沿着所述的弧面在弧面槽中 自由地移动，在所述的弧面上设有多个金属触点，并引线到所述的外壳 外面，作为引出电极，在水银由弧面的一端触点行至另一端触点时，可 依次导通和断开相邻的金属触点。所述的多个金属触点根据其在弧面槽 中的弧面上所处的不同位置而被分为正常行驶检测部分，在车辆正常行 驶时其相应触点发出通断信号；急刹车检测部分，当车辆急刹车时其相 应触点瞬间导通；撞车检测部分，当车辆发生撞车事故时使其相应触点 瞬时导通，当出现翻车事故时使其相应触点保持持续导通。一个第一双 稳态触发电路，接收来自所述传感器的急刹车检测部分的脉冲输出信 号，如果检测到脉冲信号电路则发生翻转，输出急刹车状态信息；一个 第二双稳态触发电路，接收来自所述的传感器的撞车检测部分的输出信 号，如果检测到撞车或翻车信号时电路则产生翻转，输出撞车或翻车信 息；一个延时电路，使所述的第一或第二双稳态触发电路在翻转后即锁 定其状态一个预定的时间；一个脉冲发生电路，接收所述的正常行驶检 测部分的输出信号，利用车辆行驶中产生脉冲信号去复位延时后的第一 或第二双稳态触发电路；一个光源，当车辆处于急刹车或者发生撞车以 及翻车事故时，触发所述的第一双稳态触发电路翻转时发光，指示车辆 处于急刹车状态或其它紧急状态。
上述的急刹车灯中的光源最好为高压氙灯，并且包括一个低频振 荡电路和一个振荡升压整流电路。
上述的急刹车灯最好还包括一个无线电收发信机。
在现有交通工具上配置上述的急刹车灯，无论在任何环境及任何 情况下，都能明确区分急刹车、故障急停车和撞车与常规减速信号之别， 方便别人，保护自己，极大地提高警示信号的视觉吸引力和恶劣环境下 的作用距离，另外，它的启动与关闭，不受司机的过失、伤亡所制约， 全部实现自动化，有效地避免了车辆追尾事故尤其是大规模撞车事件的 发生。
以下将结合附图对本发明作详细描述。
附图概述
图1为用急减速传感器控制的急刹车灯与汽车电路接线图。
图2和图3及图7为急减速传感器结构原理图。
图4为用急减速传感器控制的急刹车灯工作原理方框图。
图5和图6为用急减速传感器控制的急刹车灯工作原理电路图。
本发明的最佳实施方式
图1所述用急减速传感器控制的急刹车灯1，它安装于车内后排 座位上方或车的尾部，该灯有三根输入线，分别为负极4正极5及刹车 信号3，其急刹车灯光信号是通过氙灯XD1、XD2的闪光来实现。输 出端子2为功能扩展接口，可外接专用无线电收发报警器等电子设备。 虚线为汽车电路6，其中E为电瓶，K1为锁控电源开关，K2为刹车灯 开关，XD3、XD4为刹车尾灯。
当司机打开锁控开关K1(即车上电源开关)，用急减速传感器控 制的急刹车灯1便进入警戒状态。若K2闭合，说明正在刹车，氙灯XD1、 XD2各同步闪光一次，目的仅起吸引视线作用。如果是急刹车或是事故 急停车和撞车，无论K2闭合与否，内部急减速传感器将自动启动氙灯 XD1、XD2，并持续保持闪光，直至车辆能重新恢复行驶为止。
对于撞车，除以上灯光外，输出端子2还会改变电压输出方式， 使外接电子设备改变工作状态。
下面将对急减速传感器的结构及工作原理作详细描述：
图2和图3所述的急减速传感器39，是把水银24密封于一个外壳 绝缘的中空弧面槽26内，延弧面25上下通道，设有17个触点7～触点 23，其中下排触点7～触点14称作正常行驶检测部分27，上排触点15～ 触点21称作急刹车检测部分28，顶部触点22、23称作撞车检测部分 29。
把急减速传感器39的高端指向车首(箭头所视为行车方向)，使 水银24静止在触点7～触点14的适中位置并固定，一旦车速急剧下降， 水银24贯性前冲上行，所到之处，触点15～触点23任意两点被导通， 达到触发和启动急刹车灯的目的。合理选择触点15～触点23的接线组。 别，可得到不同灵敏度的急刹车特性。当事故车辆恢复行驶，从起步、 换档变速到正常行驶，因前后轮减震特性与路面高低的不协调性，每一 环节均使水银24在触点7～触点14间不断产生通断信号，利用该信号 的出现，再通过特定电路的处理来达到关闭急刹车灯的目的。
在本发明中，急减速传感器39的最佳实施方案为：弧面25为直 径110毫米的1/4园弧，水银24的直径与弧面25之宽大体相等，为6 毫米。正常行驶检测部分27和急刹车检测部分28每个触点的间距分别 为5毫米，触点22和23间距为3毫米。
在安装使用中，最高触点22(或23)和最低触点10与行车方向 形成40度的倾角为最佳。
下面将把本发明的全部原理用方框图来作综合说明，请参考图4。
振荡升压整流电路33给氙灯与激发电路34提供一个高压直流工 作电源。一旦急减速传感器39中的急刹车检测部分28发出触发信号， 双稳态触发电路IC4便输出高电平，低频振荡电路32受控起振，氙灯与 激发电路34随其振荡频率而不断闪光，表示急刹车。与此同时，由于急 刹车检测部分28还兼控制延时电路31，使延时电路31暂时锁定脉冲发 生电路30约十五秒钟，此时虽然车辆仍在滑行，但在十五秒钟内，正常 行驶检测部分27无法通过脉冲发生电路30去复位关闭双稳态触发电路 IC4的输出，即IC4仍维持输出高电平，除非十五秒钟后车辆仍在行驶， 正常行驶检测部分27才允许通过脉冲发生电路30对双稳态触发电路 IC4实施复位关机指令，即IC4输出低电平，氙灯与激发电路34停止闪 光。反之，如果急刹车后十五秒钟内车辆已完全静止，那么，氙灯与激 发电路34将持续保持闪光，直至该车能重新恢复行驶为止。
如果发生撞车，双稳态触发电路IC4首先输出高电平，然后，双 稳态触发电路IC5也输出高电平(参考图2和图3)，与其相连的输出 端子2便自动改变电压输出方式。同理，撞车十五秒钟后，若该车能重 新恢复行驶，IC4的复位就会迫使IC5复位，所有电路又进入警戒状态。
下面将对本发明的电路原理作全面详细论述。
参考图5和图6，它们中的5、35、36、3实为互相连接的一幅 整图。
其中IC3为三端稳压集成电路，IC1、IC2、IC4、IC5、IC6 为双稳态时基集成电路555。图5中，振荡升压整流电路33的IC2与外 围元件组成时基振荡电路，其工作过程为：IC3稳压输出的35端经电阻 R5、R6对电容C4充电，当C4电压升达2/3的IC3的35端稳压值时， IC2的6脚起控，其7脚和3脚对地导通，此时，电容C4经电阻R6及 7脚放电，当C4电压降到1/3的IC3的35端稳压值时，IC2的2脚被 触发，3脚跳变为高电位，同时其7脚放电绝止，电容C4又经电阻R5、 R6充电，如此反复，因此，三极管BG2基极获得一串高频交变信号， 经三极管BG2放大后被变压器B1升压，B1次级输出350伏的电压经 二极管D6、D5整流后输给氙灯与激发电路34。
图5中氙灯与激发电路34的工作过程为：来自振荡升压整流电路 33的高压直流电能存储于大容量的电容C6和C8及小容量的电容C7， 其中C7为激发电容，当继电器J1动触点断开38接通37时，电容C7 将对变压器B2的初级放电，使变压器B2次级产生万伏高压作用于氙灯 XD1，迫使氙气电离而导通，电容C6通过已电离的氙灯XD1放电，发 出强光。
当继电器J1动触点复位接通38时，电容C8经二极管D8和变压 器B3初级对电容C7充电，使变压器B3次级产生万伏高压作用于氙灯 XD2上，迫使氙气电离而导通，电容C8通过已电离的氙灯XD2放电， 发出强光。
图5中低频振荡电路32的IC1接成时基振荡电路，它的起振，受 4脚电位高低即36端的控制，当36端输入高电平时，IC1的4脚获高 电平而起振，其工作过程为：IC3稳压输出的35端经电阻R2二极管D1 对电容C1充电，当电容C1电压升达2/3的IC3的35端稳压值时，IC1 的6脚起控，其7脚和3脚对地导通，此时电容C1经电阻R3及7脚放 电，当电容C1电压降至1/3的IC3的35端稳压值时，IC1的2脚被触 发，其3脚跳变为高电位，同时7脚放电绝止，电容C1又经电阻R2二 极管D1充电，如此反复，由于电容C1充电快，放电慢(充电经二极管 D1，放电经电阻R3，而R2＜R3)从而使继器J1间歇工作，使34电路 之电容C7不断充电和放电，由于33电路始终给34电路提供一个高压 直流电源，来补充电容C6和C8的损失，因此，34电路将随32电路之 振荡而不停闪光，直至IC1的4脚获得低电平为止。
图5中，因36端平时为低电位，IC1不起振。当刹车灯开关K2 闭合时(参考图6或图1)3端变为高电平，此时，电容C2经二极管 D3及电阻R1进行充电，使IC1的4脚瞬间为高电平，继电器J1点动一 次，也就是当人为刹车时，氙灯XD1和XD2会同步闪光一次，仅起特 别提醒作用。
图6中30为脉冲发生电路，31为延时电路，6为外部汽车电路， 2为输出端子。
它们的工作原理是：一旦发生急刹车行为，车辆急剧减速，水银 24因为惯性必定前冲上行，IC4的2脚对地触发，其3脚输出高电平至 36端。图5中36端为高电平时，IC1的4脚获高电平而起振，继电器 J1的动触点不断交替接通37和38使氙灯XD1、XD2闪光，发出急刹 车信号。
由于水银24对地触发IC4的2脚的同时，延时电路31的电容C11 也被水银24经二极管D11放电一次，即电容C11要想恢复电压到2/3 的35端稳压值，需要经电阻R13再充电15秒钟方可，也就是IC6的3 脚相对维持15秒的高电平输出，使三极管BG5对脉冲发生电路30的三 级管BG3的基极与地短接15秒种。虽然急刹车后水银24很快回落，且 车辆仍在短暂滑行，但水银24在触点7～触点14上的通断信号暂时无 法由三极管BG3放大输出。只有在急刹车15秒钟后，车辆恢复行驶或 仍在行驶时，水银24在触点7～触点14的通断信号才允许被三级管BG3 的放大输出，使IC4的4脚对地复位，这时，36端才由高电位变为低电 位，氙灯XD1、XD2停止工作。
图6中，脉冲发生电路30的工作原理是：当水银24导通触点7～ 触点14中的任意两点时，电源5经电阻R8电容C9和三极管BG3的基 极充电，当水银24断开两触点时，电容C9对电阻R9二极管D9放电。
在电容C9充电过程中，三极管BG3输出一负脉冲信号至IC4的 复位端4脚，从而完成36端由高电位变为低电位的一次过程。
脉冲发生电路30的特点是：无论水银24长期导期或长期断开触 点7～触点14任意两点，三极管BG3均无脉冲输出，只有当水银24频 烦通断交变时，脉冲才会持续发生。
C10为复位电容，当锁控电源开关K1接通瞬间，电容C10对IC4 的4脚强行复位。
D10为复位二极管，当锁控电源开关K1断开时，迅速对电容C10 放电，为K1的再接通作复位准备。
若发生撞车事故，IC4首先被触发，然后IC5的2脚也被触发(参 考图7)，IC5的3脚输出高电平，继电器J2工作，此时，由于输出端 子2改变了输出工作方式，使外接电子设备也改变工作状态。
由于IC5的复位端4脚与IC4的输出3脚36端相连，因此，只要 IC4复位，IC5一定复位。
当发生恶性交通事故时，也许车辆会翻滚着坠下山坡，由于水银 24每翻滚一次，均给电容C11放电一次(即往后续延15秒钟)，因此， 无论车辆翻滚多长时间，最终静止在何种姿势，本发明均不会中途关闭 氙灯及其外接电子设备。
下面为图5和图6的电子元件型号及参数值，其中电容单位取值 为微法。
R1为5.1K  R2为27K  R3为56K  R4为220Ω  R5为240Ω  R6 为9.1K  R7为6.8K  R8、R9为3.9K  R10为5.1  R11为9.1k  R12 为5.1K  R13为390K  R14为220Ω  R15为510Ω  C1为22  C2为 2.2  C3为470  C4为0.0068  C5为0.01  C6、C8为47/400V  C7 为0.01/400V  C9为4.7  C10为2.2  C11为33  IC3为L7806  IC1、 IC2、IC4、IC5为NE555  J1为4100/12V  J2为4098/12V  D1、 D2、D3、D9、D10、D11为IN4001  D4、D6、D5、D7、D8 型号为RL202(2KV、2A)B1为12V/350V  B2、B3为照相机闪 光灯激发变压器XD1、XD2为照相机闪光灯管BG1、BG3、 BG4、BG5型号为C9014  BG2为达林顿M715电源为12V电瓶。
以上以举例的方式描述了本发明的最佳实施例，但是应当理解， 本发明并不限于上述的实施例，可以有各种，替代和改变，而不脱离本 发明的精神。