一、技术领域    本发明的全能全自动车辆保安器是安在车辆上主动、自动、智能地应对车辆在道路 上行驶时遇到障碍物与司机疲劳、车辆故障、车辆失衡翻车坠崖落水以及会车超车追尾及其雨雾黑夜天 气即将面临或正在面临危险时的监控、防范、鸣笛、亮灯、报警、振动、自动熄火刹车缓冲减震、排障 防陷或者转向避让，保护人车及障碍物安全从而全面自动地克服、抑制、减少、减轻交通事故的发生率 与损失程度。它主要应用于交通安全领域及一切机动车辆。

二、背景技术    本发明的全能全自动车辆保安器是根据车辆保安器(专利号ZL98211680.2，分类号 B60T7/12，申请日1998年3月17日，公告日2000年8月16日，授权公告号CN2391779Y)实用新型 专利技术与相关的力敏电阻、555集成电路人体感应器、负温度系数热敏电阻、加速度失衡测定仪，及 其红外线接收头、话筒等感应元件的工作原理，将这些感应元件根据它们各自环境与特性，在电压作用 下感应出不同的微小电流变化，通过3AX复合管或者3BX放大器放大，分别进入主动控制UA表与特 种可左右控制UA表中，根据不同阶段，各自亮灯、报警、鸣笛、振动提醒，熄火刹车，缓冲减震、排 障、防陷或者转向避让。从而全面、自动、主动、智能地提前监控防范，或者危险中排障、防陷、缓冲 减震，减少减轻损失，尽最大程度地克服、抑制、减少、减轻了交通事故。本发明的背景技术车辆保安 器ZL98211680.2专利是“在车辆上依次设有由淡蓝色滤光片、凸透镜、铯质光电管构成的镜筒，与五级 3AX放大器复合、特制UA表、指示灯、扬声器、弹簧、蓄电池、电位器电连接，并且U形穿孔磁铁内 的弹簧两端由钢丝用塑料管筒上，穿过U形穿孔磁铁后，分别接杠杆、滑轮，控制制动部件和发动机的 油门、气门，可使车辆与障碍物相距1.6米左右时亮灯、报警，并自动刹车，从而减少并抑制车辆因超 速、人为疲劳、意外环境而造成的交通事故”。555集成电路人体感应器是555时基集成电路，由于555 集成电路具有很高的灵敏度，它的2脚和6脚两个输入端能够接受感应信号，根据这个特点将2脚与6 脚接在一起作为感应端，平时基本没有输出信号，当人体靠近感应端时，人体上的杂波信号被感应端所 接受，在输出端上输出大幅度的方波信号，这样便构成了人体感应器(参见：电子爱好者进阶读本·集 成电路/《电子爱好者进阶读本》编写组编写·-福州：福建科学技术出版社，2002·10(2004.4重印) ISBN7-5335-2001-7，PP159-199)。其他的除车辆本身元件以外均为本发明的特征技术。

三、发明内容    本发明的全能全自动车辆保安器是针对目前交通事故频繁而又复杂，而背景的车辆 保安器ZL98211680.2专利技术与其他技术对车辆道路障碍物、司机疲劳、车辆故障、车辆失衡、会车超 车追尾以及雨雾黑夜天气不能全面自动智能地监控、防范，它们只具备各自的专一性、片面性，不能全 面地发挥作用。

本发明的全能全自动车辆保安器是为了解决车辆应对道路障碍物、司机疲劳、车辆故障、车辆失衡、 会车超车追尾以及雨雾黑夜天气即将面临或正在发生危险时主动自动全面智能地监控、防范、提醒，并 自动刹车、缓冲、排障、防陷或转向避让保护的有效方案，从而克服、抑制、减少、减轻因各种原因导 致交通事故的发生，尽最大可能地保护人车安全，减少减轻损失。本发明的全能全自动车辆保安器是利 用了车辆保安器ZL98211680.2的专利技术加以改进防范监控道路障碍物；力敏电阻与555集成电路人体 感应器合并感应司机疲劳时司机压在司机座椅靠背上的重量与司机的人体杂波信号，对司机疲劳防范监 控；负温度系数热敏电阻感知驾驶室内温度变化，从而防范监控车辆故障；加速度失衡测定仪感知加速 度由水平方向向垂直方向失衡的变化从而对车辆翻车、落水、坠崖等情形的防范、监控与保护；同时， 将红外线接收头与话筒合并安在车前车尾感知红外线、车温与声波的加大加强时防范监控来车会车与后 车超车追尾；当它们感知红外线、声波的减弱降低，感应会车超车追尾已经发生结束，以便本车回复车 道；同时，由于红外线接收头对红外线敏感，话筒对声波敏感，因而对雨雾黑夜也有较强的防范监控效 果。在充分利用这些感应元件通过3AX复合管发挥综合效益的同时，还采用了主动控制UA表，视情况 先后两次操控危险报警喇叭鸣笛，前后报警灯、室内警示灯亮灯、扬声器报警、电磁振动提醒仪的电磁 线圈振动提醒司机，继电器衔铁切断点火电路使车辆自动熄火刹车；车前护垫、车身护垫打开触地缓冲、 防震，同时车前护垫还能将障碍物排开，车身护垫能增大与地面的接触面积，增加阻力、缩短刹车距离 的同时，还能防止车辆在泥泽中下陷。其中，前后红外线接收头与话筒因感受会车超车追尾时还可以电 喇叭提醒，左右转向灯示意，并且左右轮电磁阀操纵左右转向轮转向节臂转向，从而避让会车、超车、 追尾的其他车辆或本车及时回复车道，由于3BX放大器的静态工作电流的可调节性，可以通过正温度系 数热敏电阻与电位器调节静态工作点，从而更好地适应雨雾黑夜等恶劣天气。因此本发明的全能全自动 车辆保安器具有全面防范、警示、提醒、监控、提醒、刹车、缓冲、排障、避障、防震、减震、防陷、 保护等功能，比车辆保安器ZL98211680.2实用新型专利及其他背景技术更具有全面、主动、智能性。

四、附图说明    下面是附图简略说明：

图1、全能全自动车辆保安器的整体概念图；

图2、障碍物自动防范及车速表跟踪调节示意图；

图3、主动控制UA表与晶闸管连接结构图；

图4、电磁振动提醒仪结构图；

图5、继电器控制点火电路及其与双刀双掷开关的连接图；

图6、会车超车追尾兼雨、雾、黑夜防范全套系统示意图；

图7、司机疲劳与车辆故障、车辆失衡感应元件组合图；

图8、自动刹车、缓冲、排障、防陷、减震保护系统概念图。

1、淡蓝色滤光片；2、凸透镜；3、镜筒；4、光电管；5、管基；6、磁铁；7、防尘防水盖；8、电 磁线圈；9、车速表；10、3AX复合管；11、主动控制UA表；12、蓄电池；13、后红外线接收头；14、 后话筒；15、前话筒；16、前红外线接收头；17、3BX放大器；18、电位器；19、电喇叭；20、加速度 失衡测定仪；21、特种可左右控制UA表；22、力敏电阻；23、左转向灯；24、左轮电磁阀；25、555 集成电路人体感应器；26、右转向灯；27、右轮电磁阀；28、电位器；29、负温度系数热敏电阻；30、 电位器；31、主电键；32、单刀双掷开关；33、晶闸管；34、弹簧片；35、危险报警喇叭；36、前报警 灯；37、后报警灯；38、室内警示灯；39、扬声器；40、点火电路；41、电磁线圈；42、磁铁；43、衔 铁；44、继电器；45、双刀掷开关；46、负极电柱；47、中性电柱；48、正极电柱；49、直流电动机； 50、转轴；51、定滑轮；52、钢丝；53、压缩气缸；54、车身护垫；55、通气管；56、车前护垫；57、 通气管；58、指针；59、指针；60、输入端；61、输出端；62、引出导线；63、负极中端；64、控制极； 65、软钢圈；66、输入端；67、输出端；68、左接线柱；69、右接线柱；70、弹簧；71、弹簧；72、阳 极；73、塑料内筒；74、塑料内筒；75、阳极；76、阴极；77阴极、；78、正温度系数热敏电阻。

五、具体实施方式    将淡蓝色滤光片(1)放入镜筒(3)中，再放入塑料内筒(74)后再放入焦距 F的凸透镜(2)将光电管(4)的管基(5)嵌入塑料内筒(73)的槽中，在管基(5)后胶粘磁铁(6)， 将光电管(4)的阳极(75)与阴极(76)的导线引出塑料内筒(73)外；将塑料内筒(73)放入镜筒(3) 中抵住凸透镜(2)，在防尘防水盖(7)的内面装上电磁线圈(8)，将电磁线圈(8)的两根导线串联于 车速表(9)的工作电路中(图1、图2)；光电管(4)的阳极(75)串联主电键(31)后接到蓄电池(12) 的正极上，阴极(76)接到3AX复合管(10)的基极上，3AX复合管(10)的发射极用电位器(30)串 联主电键(31)后串联到蓄电池(12)的正极上，集电极接到晶闸管(33)的控制极(64)上，并引出 导线并联接进主动控制UA表(11)的输入端(60)上，主动控制UA表(11)的输出端(61)用导线 接到蓄电池(12)的负极，并且此导线留有负极中端(63)，主动控制UA表(11)的指针(58)用导线 引出接单刀双掷开关(32)，单刀双掷开关(32)可以与晶闸管(33)的阳极(72)接触，也可以与负极 中端(63)接触，晶闸管(33)的阴极(77)接蓄电池(12)的负极，主动控制UA表(11)的表盘偏 右方设一弹簧片(34)，可以与指针(58)接触，该弹簧片(34)用引出导线(62)引出(图1、图3)。 将危险报警喇叭(35)与串联的前报警灯(36)、后报警灯(37)以及串联的室内警示灯(38)、扬声器 (39)及其电磁线图(41)、继电器(44)相互并联，一端接弹簧片(34)的引出导线(62)，一端串联 主电键(31)后接到蓄电池(12)的正极(图1)；磁铁(42)可以使绕在软钢圈(65)上的电磁线圈(41) 在通电时振动(图4)；继电器(44)的衔铁(43)可以在通电时落下，切断车辆点火电路(40)，受衔 铁(43)控制的串联有主电键(31)与蓄电池(12)正负极的双刀双掷开关(45)可以接直流电动机(49) 的负极电柱(46)、中性电柱(47)、正极电柱(48)，可以使直流电动机(49)在双刀双掷开关(45)与 负极电柱(46)、中性电柱(47)接触时逆时针旋转，在与中性电柱(47)、正极电柱(48)接触时顺时 针旋转(图1、图5、图8)。直流电动机(49)的转轴(50)上设一段钢丝(52)，通过定滑轮(51)后 分开两股分别接车前护垫(56)与车身护垫(54)，车前护垫(56)与车身护垫(54)分别由通气管(57) 与通气管(55)接通并且共同进入压缩气缸(53)中，车前护垫(56)与车身护垫(54)分别在弹簧(71) 与弹簧(70)的弹力作用下，直流电动机(49)逆时针旋转时松开、触地，并受压缩气缸(53)的作用， 车前护垫(56)与车身护垫(54)伸直并充分膨大，当直流电动机(49)顺时针针旋转时，钢丝(52) 克服弹簧(71)与弹簧(70)的弹力，回缩，车前护垫(56)与车身护垫(54)随之回缩提升。

将力敏电阻(22)与555集成电路人体感应器(25)与加速度失衡测定仪(20)及负温度系数热敏 电阻(29)，四种感应元件互相并联，一端串联电位器(28)后接入3AX复合管(10)的基极，一端串 联主电键(31)后接入蓄电池(12)的正极(图1、图7)。将前红外线接收头(16)、前话筒(15)、后 话筒(14)、后红外线接收头(13)并联，一端串联主电键(31)后接入蓄电池(12)的正极，一端串联 正温度系数热敏电阻(78)后接3BX放大器(17)的基极，3BX放大器(17)的发射极串联电位器(18) 后接蓄电池(12)的负极，3BX放大器(17)的集电极接到特种可左右控制UA表(21)的输入端(66) 上，特种可左右控制UA表(21)的指针(59)引出线与输出端(67)引出线并联，共同接到蓄电池(12) 的负极，特种可左右控制UA表(21)的左边设左接线柱(68)，引出线串联右转向灯(26)与右轮电磁 阀(27)与电喇叭(19)后，串联主电键(31)接到蓄电池(12)的正极；特种可左右控制UA表(21) 的右边设右接线柱(69)，引出线串联左转向灯(23)与左轮电磁阀(24)与电喇叭(19)后，串联主电 键(31)接到蓄电池(12)的正极；当指针(59)左转时，接通右转向灯(26)与右轮电磁阀(27)及 其电喇叭(19)，亮右转向灯(26)，车轮右转，并且电喇叭(19)鸣笛提醒；当指针(59)右转时，接 通左转向灯(23)与左轮电磁阀(24)及其电喇叭(19)，亮左转向灯(23)，车轮左转，并且电喇叭(19) 鸣笛提醒(图1、图6)。

其中镜筒(3)可以安在大中型汽车的驾驶室底下与护挡架偏右垂直，光电管(4)在镜筒(3)的下 方，镜筒(3)水平略向上倾斜；也可以安在小型微型汽车的驾驶室顶上与前挡风玻璃偏右垂直，光电管 (4)在镜筒(3)的上方，镜筒(3)水平略向下倾斜；车前护垫(56)安在驾驶室底下前口，不与镜筒 (3)相抵触，车身护垫(54)安在车身重心处，如果与万向转动桥相抵触可以左右分开各安一只车身护 垫(54)。直流电动机(49)、定滑轮(51)、钢丝(52)、压缩气缸(53)，均安在车底，左轮电磁阀(24)、 与右轮电磁阀(27)分别安在前轮的左右转向节臂上，车速表(9)、电位器(18)、电位器(28)、电位 器(30)、主动控制UA表(11)、特种可左右控制UA表(21)、主电键(31)、单刀双掷开关(32)，均 可安在驾驶台上；3AX复合管(10)、晶闸管(33)、继电器(44)与双刀双掷开关(45)、正温度系数 热敏电阻(78)、3BX放大器(17)、室内警示灯(38)、扬声器(39)，均安在驾驶室内；加速度失衡测 定仪(20)、力敏电阻(22)、555集成电路人体感应器(25)、负温度系数热敏电阻(29)，以及磁铁(42)、 软钢圈(65)电、磁线圈(41)组成的电磁振动提醒仪(图4)均安在司机座椅靠背上；前红外线接收 头(16)、前话筒(15)、安在车辆前部，后话筒(14)后红外线接收头(13)，安在车辆尾部；危险报警 喇叭(35)、前报警灯(36)、后报警灯(37)、左转向灯(23)、右转向灯(26)、电喇叭(19)、蓄电池 (12)均可使用车辆本身的元件。

主动控制UA表(11)的指针(58)在电位器(28)与电位器(30)的调节下，正常行驶时接通主 电键(31)，指针(58)在弹簧片(34)的右侧。

如果司机技术不高，或者在国道省道等高速公路上或者刹车不灵敏、不能在短距离制动时应当接通 主电键(31)并将单刀双掷开关(32)与负极中端(63)接通，车前无障碍物，并且无限远的前方障碍 物均或像于F焦点上，光电管(4)不发生光电效应。当车辆行驶到正前方与右侧有障碍物时，障碍物通 过淡蓝色滤光片(1)、凸透镜(2)成像在焦点F以后，被电磁线图(8)受串联的车速表(9)的电流影 响，在磁铁(6)的作用下，使管基(5)带动光电管(4)在焦距F点以后一段距离内来回移动，该障碍 物成像被移动的光电管(4)的阴极(76)接收，发生光电效应，产生光电流，通过3AX复合管(10) 放大后进入主动控制UA表(11)中，指针(58)由穿透电流突然减小，由右向左急剧偏转，与弹簧片(34) 接触，使危险报警喇叭(35)鸣笛，前报警灯(36)、后报警灯(37)、室内警示灯(38)亮灯，扬声器 (39)报警，司机座椅靠背上的电磁振动提醒仪(图4)的电磁线圈(41)受磁铁(42)与软钢圈(65) 的影响振动，提醒司机注意防范，继电器(44)的衔铁(43)落下切断车辆点火电路(40)，车辆自动熄 火刹车；同时双刀双掷开关(45)接通负极电柱(46)与中性电柱(47)，直流电动机(49)逆时针旋转， 转轴(50)上的钢丝(52)松驰，弹簧(70)与弹簧(71)仲长，分别使车前护垫(56)与车身护垫(54) 触地、缓冲、保护，完成见到障碍物时第一次防范、警示、监控功能；随后指针(58)脱离弹簧片(34)， 电路切断，危险报警喇叭(35)停鸣、前报警灯(36)、后报警灯(37)、室内警示灯(38)熄灯、扬声 器(39)止声、电磁线圈(41)与继电器(44)均停止工作，衔铁(43)弹起，接通点火电路(40)，同 时双刀双掷开关(45)分别接通中性电柱(47)与正极电柱(48)，使直流电动机(49)顺时针旋转，钢 丝(52)回缩，使车身护垫(54)与车前护垫(56)回缩提升，车辆继续前行；当车辆遇到障碍物接近 危险距离2F至F时，光电管(4)电流急剧减小到0，指针(58)急速右转，再次接触弹簧片(34)，使 车辆的危险报警喇叭(35)鸣笛，前报警灯(36)、后报警灯(37)、室内警示灯(38)亮灯，扬声器(39) 报警，同时电磁振动提醒仪(图4)中的电磁线圈(41)再次振动提醒司机，一并继电器(44)的衔铁 (43)落下切断车辆点火电路(40)，使车辆再次熄火刹车；同时车前护垫(56)、车身护垫(54)触地， 再次缓冲、保护，并且压缩气缸(53)中的气体通过通气管(57)通气管(55)分别使车前护垫(56)与 车身护垫(54)膨大，在阻止车辆向前滑行时，也一并由车前护垫(56)排开障碍物、车身护垫(54) 加大阻挡，防震减震。实现车辆危险时紧急排障、避障的安全保护功能。

如果司机技术熟练或者在车速较低的山路、树林、集镇、街道、乡村道路上，或者刹车灵敏、制动 距离很短时，可以不采取遇到障碍物过程中两次防范警示与刹车操作，省略前一次，突出后一次。因此， 车辆在正常行驶时应当接通主电键(31)，将单刀双掷开关(32)直接接在晶闸管(33)的阳极(72)上， 就会使车辆在遇到障碍物后，光电管(4)产生光电流，使3AX复合管(10)放大，主动控制UA表(11) 的指针(58)从右向左急速偏转与弹簧片(34)接触时，因控制极(64)是经3AX复合管(10)的集电 极由穿透电流减小的反向电流，晶闸管(33)不能正向导通，因而不发生第一次见到障碍物就亮灯、报 警、鸣笛、刹车、缓冲等操作；但是在障碍物逼近2F至F点时，光电管(4)的光电流逐渐由大减为0， 3AX复合管(10)的集电极电流则由小到大，正向增大，加在控制极(64)上的是正向电流，当指针(58) 从左向右急剧偏转与弹簧片(34)接触后，晶闸管(33)也正向导通，使危险报警喇叭(35)鸣笛，前 报警灯(36)、后报警灯(37)、室内警示灯(38)亮灯，扬声器(39)报警，电磁线圈(41)振动提醒 司机，同时继电器(44)的衔铁(43)落下，切断点火电路(40)，车辆自动熄火刹车，并且车前护垫(56) 与车身护垫(54)因直流电动机(49)被双刀双掷开关(45)接通，逆时针旋转而打开触地，并受压缩 气缸(53)的气体作用，使车前护垫(56)与车身护垫(54)膨大，在缓冲、阻滞车辆向前滑行时，也 一并排开障碍物，并防震减震，保护了车辆与障碍物的安全。当危险解除后，车辆不会自动恢复行驶， 应当由司机切断主电键(31)后，才能启动车辆行驶。

当司机处于疲劳时，司机的人体杂波信号改变，体力减弱，司机压在座椅靠背上的重量加大，人体 杂波感应加强，力敏电阻(22)与555集成电路人体感应器(25)产生明显的电流，致使3AX复合管(10) 放大后，主动控制UA表(11)的指针(58)从右向左急转与弹簧片(34)接通，危险报警喇叭(35) 鸣笛，前报警灯(36)、后报警灯(37)、室内警示灯(38)亮灯，扬声器(39)报警，电磁线圈(41) 振动提醒，点火电路(40)熄火刹车，车前护垫(56)与车身护垫(54)触地缓冲、防震保护。随后又 恢复行驶。当司机改变坐姿时，力敏电阻(22)与555集成电路人体感应器(25)电流减小，此时3AX 复合管(10)放大后的集电极电流增大，主动控制UA表(11)的指针(58)从左向右急转与弹簧片(34) 接通，全能全自动车辆保安器相应元件发生第二次鸣笛、亮灯、报警、提醒、刹车、缓冲、防震、减震 保护。

当车辆发生故障时，车内温度超过正常温度，负温度系数热敏电阻(29)阻值下降，电流增大，3AX 复合管(10)的集电极电流减小，主动控制UA表(11)的指针(58)从右向左接通弹簧片(34)，使全 能全自动车辆保安器相应元件发生鸣笛、亮灯、报警、提醒、刹车、缓冲、防震、减震保护。司机应停 车检修。当车辆温度急骤由正常温度降低时，负温度系数热敏电阻(29)阻值增大，电流减小，3AX复 合管(10)的集电极电流增大，主动控制UA表(11)的指针(58)从左向右接通弹簧片(34)，使全能 全自动车辆保安器相应元件发生鸣笛、亮灯、报警、提醒、刹车、缓冲、防震、减震等保护。

当车辆突然失衡发生翻车、坠崖、落水时，加速度由水平方向变为垂直方向，平衡打破，加速度失 衡测定仪(20)导通，电阻减小，电流由0增大，在3AX复合管(10)与主动控制UA表(11)的作用 下，指针(58)左转与弹簧片(34)接通，全能全自动车辆保安器相应元件第一次鸣笛、亮灯、报警、 提醒、刹车、缓冲、防震、减震保护。但随后车辆发动机仍重新工作。当车辆从高处落下触地后，加速 度失衡测定仪(20)断开，电阻增大，电流减小到0，在3AX复合管(10)与主动控制UA表(11)的 作用下，指针(58)左转与弹簧片(34)接通，全能全自动车辆保安器相应元件第二次鸣笛、亮灯、报 警、提醒、刹车、缓冲、防震、减震、防陷、保护。

利用电位器(18)与正温度系数热敏电阻(78)调节，将特种可左右控制UA表(21)的指针(59) 调在中间适当位置，无论白天、黑夜、雨天、雾天，红外线和声波均对前红外线接收头(16)、前话筒(15)、 后话筒(14)、后红外线接收头(13)产生影响。当车辆后方有车超车、追尾时，或者迎面来车即将交会 时，前红外线接收头(16)、前话筒(15)、后话筒(14)、后红外线接收头(13)均受逐渐增大增强的红 外线、声波的作用，产生渐渐增大的电流，通过3BX放大器(17)放大后，集电极电流增大，特种可左 右控制UA表(21)的指针(59)向右与右接线柱(69)接触，使左转向灯(23)亮灯，左轮电磁阀(24) 通电，控制左轮转向节臂，使车辆左转，并且电喇叭(19)鸣笛提醒，避让后车超车追尾与迎面来车交 会。随后本车继续前进。当后车超车追尾以及迎面来车交会发生结束过后，车辆远离本车时，红外线、 声波逐渐减小减弱，前红外线接收头(16)、前话筒(15)、后话筒(14)、后红外线接收头(13)感应的 电流减小，经3BX放大器(17)放大后，集电极电流减小，特种可左右控制UA表(21)的指针(59) 向左转与左接线柱(68)接触，使右转向灯(26)亮灯，右轮电磁阀(27)通电，控制右轮转向节臂， 使车辆右转，并且电喇叭(19)鸣笛提醒，本车回复车道。

除司机技术特别高或者在特别情形下，能确保安全时，可以关闭切断主电键(31)，让全能全自动车 辆保安器不工作，由司机人为操作外，正常情况下，在车辆行驶中应当接通主电键(31)，使全能全自动 车辆保安器充分发挥其效益，但车辆停车时应切断主电键(31)。