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汽车保安综合监控装置

阅读:45发布:2021-11-25

专利汇可以提供汽车保安综合监控装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且汽车 保安综合监控装置,是一套新型、完整的、保证行车安全的汽车 电子 仪表、电器控制系统。它提供根除驾驶员各种违章驾驶行为、汽车 防盗 和无钥匙登车的完善的技术手段。由外部交通 信号 、标志遥控发射器和车载行车测控系统组成。测控系统根据遥控发射器发射的信号来监控车辆的运行,通过数显仪表板,电器测控总线组成完整的行车参数测量、电器控制、仪器仪表显示系统。可代替汽车 指针 式仪表总成、车灯 开关 总成、点火开关、各种闪光继电器,并大量节约电器 导线 。,下面是汽车保安综合监控装置专利的具体信息内容。

一种汽车保安综合监控装置,具有:
(1)由电源、发射电路组成的外部遥控信号发射器;
(2)由单片微机、程序存贮器、电可擦除数据存贮器、微机接口电路、各种信号传感器、多路选择放大电路、v/f变换器、电源控制电路、多功能数字显示仪表面板、语音告警电路组成的车载行车测控系统;
(3)由信号接收、放大电路组成的遥控信号接收器;
(4)围绕车身布置的,传递电器测量、控制信号的电器测控总线;
(5)连接在电器测控总线上的电器测控组件;
本实用新型的特征在于:
(1.1)外部遥控信号发射器还具有声控电子开关电路、遥控编码电路、遥控编码电路发送出的编码信号中,具有1~8位数据码,用一套编码发射电路就可编码、发射1~256种不同的交通限制、交通标志遥控信号;
(2.1)车载行车测控系统还具有由十位按键开关组成的、与微机接口相联的综合输入按键盘,在微机监控程序的配合下,十位按键开关可分时分别定义为雨刮器键、危险告警灯键、计价器清零键、开车密码解除键、出租车计价器键、开车密码输入键和0~9十位数字输入按键,开车密码输入键、开车密码解除键与数字输入按键配合,输入和解除开车密码,出租车计价键、计价器清零键和数字输入按键配合,完成出租车计价器行驶单价输入和数字显示仪表面板出租车计价器显示功能转换;
(2.2)车载行车测控系统还具有十位按键开关组成的、与微机接口相联的行车指令输入按键盘,在微机监控程序的配合下,行车指令输入按键盘的十位按键开关分别定义为左转向键、右转向键、大灯键、小灯键、喇叭键、变光键、室内灯键、发动机起动键、发动机熄火键,完成对车灯控制信号、喇叭控制信号、发动机起、停控制信号的输入;
(2.3)车载行车测控系统电源控制电路由起动电机电源控制继电器,电源传输总线电源控制继电器,点火线圈初级电源控制继电器组成;
(3.1)遥控信号接收器还具有遥控译码电路,遥控状态指示电路,遥控状态指示电路的输出和微机外部中断输入口相联接,在遥控信号接收器接收到遥控信号后,遥控状态指示电路输出微机外部中断信号,微机进入中断处理程序从遥控译码电路数据输出端读取遥控信号;
(3.1.1)遥控译码电路解调出1~8位数据代码,表达1~256种交通限制、交通标志遥控信号;
(4.1)电器测控总线由1根电源传输总线、1~2根双向数据传输总线、1根接地线组成,双向数据传输总线与微机接口和电器测控组件相联;
(5.1)电器测控组件由编码电路、译码电路、状态检测电路、功率电子开关电路组成,状态检测电路的输出和编码电路的数据编码端相联,译码电路接收、识别微机通过双向数据传输总线传送来的串行电器控制信号,由功率电子开关控制电器通、断,状态检测电路检测到的车灯、载重量、夜间会车、刹车片状况由编码电路编译成串行数据码,通过双向数据传输总线反向传送给微机;
(5.1.1)状态检测电路由车灯检测电路、刹车片检测电路、会车检测电路、载重量检测电路组成,状态检测电路高、低电平变化代表车灯、载重量、夜间会车、刹车片的工作状况。

说明书全文

本实用新型“汽车保安综合监控装置”,是一种电子、微机、遥控技术在汽车仪表、汽车运输保证安全领域中综合应用的产品。它包括外部遥控信号发射器和由单片微机、微机接口电路、遥控信号接收器、多功能数字显示仪表面板、电器测控总线、综合输入按键盘、行车指令输入按键盘、语音告警电路组成的车载行车测控系统。

车况良好,遵章行车是确保汽车行车安全的两个非常重要的因素。汽车的刹车状态,各种灯光指示器状态,需要遵守的各种外界交通限制和交通标志如车速限制,载重量限制、停车指示、禁鸣指示等,都是与汽车行车安全有关的,需要具体测量控制的参数。统计资料证明,很多交通事故都是由于驾驶员超速,超载,冒进信号等违章驾驶行为和车辆状况不好造成的,而大多数车辆现在使用的传统的指针式仪器仪表和普通的电器测量,控制系统都无法对这些参数和驾驶员的违章驾驶行为实行有效的监控。针对这些问题,最近有人也开发了一些相应的电子应用产品。中国专利公开CN1049313号《机动车限速器》,CN2067661号《多功能汽车保安自动控制装置》,CN2037323号《汽车超速报警仪》分别公开了一种具有三个频道,对应三种限制速度的限速仪表、一种防盗、防劫持、防酒后开车及车灯远近光自动变换的控制装置,一种由限速信号发射机,解除限速信号发射机,与信号发射机频率对应的接收机、速度报警器和定器构成的速度自动限定系统。这些技术的共同不足之处是测控的参数比较单一,而且各自电路自成体系,没有和整个汽车仪表,电器系统构成一个综合的、有机的整体,因而从经济、实用性上影响其具体应用。

本实用新型汽车保安综合监控装置,目的是克服上述现有技术不足而提供的一套新型、综合的汽车保安电子仪表,控制装置。它的总体发明构思是: 由单片微机应用系统配合各种行车参数检测传感器,数字显示仪表板,构成基本的汽车电子仪表系统。在此基础上,利用单片微机的计算、控制、通讯能,进一步扩展以下功能:

一、监测、控制下述与行车安全有关的参数:行车速度、刹车气压、刹车片状况,载重量、灯光指示器工作状况等。对于超速行驶的车辆,采取切断点火线圈初级电源的措施强迫车辆减速,直到车速降至限定车速以下为止。对于超载车辆,采取切断起动机电源和点火线圈初级电源的措施使车辆不能启动,行驶,直到载重量符合规定为止。对于刹车气压、刹车片状况达到危险极限及灯光指示器发生故障时,发出声、光报警。采用这些综合措施,来保障行车安全。

二、增加其它实用的附加功能,提高本实用新型的使用价值:

1、在保持数字显示仪表板基本显示功能的前提下,使其具有出租车计价器的全部功能。

2、用弱电流按键开关配合功率电子开关控制各种内、外电器,取代灯光组合开关,各种闪光继电器。

3、提供有效的汽车防盗和无钥匙登车手段。

4、采用计算机总线方式测量,控制各种外部电器,大量减少电器联接电线数量,大大简化布线、检修工作。

采用以上措施,就可以达到本实用新型用经济有效的技术手段从外部,内部全面监控车辆的运行,杜绝由于车况不良、驾驶员超速、超载和冒进信号等违章驾驶行为造成的交通事故,保障行车安全的目的。

本实用新型汽车保安综合监控装置,由外部遥控信号发射器和车载行车测控系统两大部分组成。外部遥控信号发射器由电源、发射电路等组成,向过往车辆发送外部交通指示遥控信号。车载行车测控系统由单片微机,程序存贮器,电可擦除数据存贮器,微机接口电路,各种信号传感器,多路转换放大电路,V/f变换器,遥控信号接收器,电器测控总线,多功能数字显示仪表面板,综合输入按键盘,行车指令输入按键盘,语音告警器等组成。 其中外部遥控信号发射器,遥控信号接收器,电器测控总线,综合输入按键盘,行车指令输入按键盘构成了本实用新型的主要技术特征。

本实用新型的目的可以通过以下措施达到:

1、外部遥控信号发射器由声控电子开关电路,遥控编码电路,遥控发射电路组成。遥控编码电路发送出的编码信号中,具有1~8位数据码,用一套编码、发射电路就可编码、发射对过往车辆起外部交通指示、交通限制作用的1~256种不同的交通遥控信号。

2、车载测控系统还具有由十位按键开关组成的、与微机接口电路相联的综合输入按键盘,由十位按键开关组成的,与微机接口电路相联的行车指令输入按键盘。在微机监控程序的配合下,综合输入按键盘的十位按键开关可分时分别定义为雨刮器键、危险告警灯键、计价器清零键、开车密码解除键、出租车计价器键、开车密码输入键和0~9十位数字输入按键。开车密码输入键、开车密码解除键与数字输入按键配合,输入和解除开车密码。出租车计价器键,计价器清零键和数字输入按键配合完成出租车计价器行驶单价输入、计价器清零和数字显示仪表面板出租车计价器显示功能转换。行车指令输入按键盘的十位按键开关可分别定义为左转向灯键、右转向灯键、大灯键、小灯键、喇叭键、变光键、室内灯键、发动机起动键、发动机熄火键。完成对车灯控制信号、喇叭控制信号、发动机起、停控制信号的输入。车载行车测控系统电源控制电路由起动电机电源控制继电器,电源传输总线电源控制继电器,点火线圈初级电源控制继电器组成。遥控信号接收器由遥控译码电路,遥控状态指示电路组成。遥控状态指示电路的输出和微机外部中断输入口相联接,在遥控信号接收器接收到遥控信号后,遥控状态指示电路输出微机外部中断信号,微机进入中断处理程序从遥控译码电路数据输出端读取遥控信号。遥控译码电路解调出1~8位数据代码,表达1~256种交通限制、交通标志遥控信号。电器测控总线由1根电源传输总线,1~2根双向数据传输总线,1根接地线组成。双向数据传输总线与微机接口和电器测控组件相联。电器测控组件由编码电路,译码电路,状态检测电路,功率 电子开关电路组成。译码电路接收,识别微机通过双向数据传输总线传送来的串行电器控制信号,由功率电子开关控制电器通、断。状态检测电路由车灯检测电路,刹车片检测电路,会车检测电路,载重量检测电路组成,其高、低电平变化代表车灯,载重量、刹车片的工作状况。状态检测电路的输出和编码电路的数据编码端相连,检测到的车灯,载重量、会车、刹车片状况由编码电路编译成串行数据码,通过双向数据传输总线反向传送给微机。

下面结合附图对本实用新型作详细的描述。

图一是本实用新型外部遥控信号发射器的原理框图,由话筒、声控电子开关电路、电源、遥控编码电路、遥控发射电路组成。外部遥控信号发射器设立在对过往车辆有交通限制(如限速、限载、单行限制)或指示(如红、绿灯,禁停,禁鸣,危险指示等)的路段上。在无车辆过往时,声控电子开关切断编码电路和发射电路部分的电源,使自身处于一种微功耗的等待发射状态。当有车辆驶入遥控信号发射器的有效作用区域时,此时,汽车运行噪声被话筒检拾,转换成电信号,由放大电路放大,整流,加到电子开关的输入触发端,其电平达到电子开关的翻转电平,电子开关导通,遥控编码,遥控发射电路部分电路导通,而处于发射状态。遥控发射器就向过往车辆不断地发射代表此路段交通指示的摇控信号。当车辆逐渐远离驶出发射器的有效作用距离范围,此时汽车运动噪声放大后不足以使电子开关开启,编码,发射部分断电而又使遥控发射器处于等待发射状态。编码电路的任务是按照一定的规则将要发射的遥控信号转换成串行数据码,对发射载波进行调制。对于只发射单一一种遥控信号的发射器,可采用专用的编码电路,对于需要同时发射两种以上不同的遥控信号(比如同时发射速度和禁呜限制信号)时,可采用单片微机来完成编码任务。利用单片微机编程灵活的特点,按照专用编码电路的编码规则编程,可以满足各种要求。编码器发送出的串行数据由一位同步码和若干位数据码组成。数据码又分为数据和地址编码。同步码和数据码中的“0”,“1”状态分别用不同的脉冲宽度来表达。数据码中的数据位数决定了遥控信号接收器能够接收,区别的遥控信号的数量。本实用新型遥 控信号数据位数采用八位,能表达256种不同的交通标志,指示信号,可以包纳现行国标中所有的交通指示、警示符号。发射器发射载波可采用红外线,声波和无线电。采用统一的标准以后,只用一套接收电路,就可以接收,区别这256种交通信号。

图二是车载行车测控系统原理图。由单片微机装置,遥控信号接收器,电源传输总线,双向信号传输总线、接地线组成的测控总线和挂接在测控总线上的若干电器测控组件组成。它担负车辆行驶中各种行车参数的采集,处理、控制多功能数字显示仪表板进行各种行车参数的记录及动态显示,完成外部遥控信号的接收,识别,各种电器的控制,各种保障行车安全的行车参数的控制,实现由微机统一管理下的各种行车参数测量,显示,控制的一体化。

单片微机装置由单片微机,程序存贮器,电可擦除数据存贮器,微机接口电路,各种信号传感器,多路选择放大电路,V/f变换器,多功能数字显示仪表面板,语音告警电路,电源控制电路,综合输入按键盘,行车指令输入按键盘组成。构成了基本的行车参数电子测量,电器控制,仪表显示系统。外部信号传感器送来的各种模拟信号(如温、油、气压、油量,电压等),在单片微机的控制下分时送入多路选择放大电路进行放大,再由V/f变换器进行A/D变换后送入单片微机进行数据处理。各种数字信号(车速、发动机转速等),直接送入微机进行数据处理。处理后的各种行车参数(水温、油压、气压、油量、电压、速度、总里程,当日里程,发动机转速)送多功能数字显示仪表板显示。电可擦除数据存贮器用于存放行驶总里程,开车密码等需要断电保存的数据。电源控制电路用于对外部电器总电源,起动电机电源,点火线圈初级电源实行控制。综合输入按键盘用于多功能数字显示仪表面板出租车计价器显示功能转换、出租车行驶单价输入、计价器显示清零、开车密码输入和开车密码解除。行车指令输入按键盘用于各种灯光,信号指示灯控制信号,发动机起、停控制信号和喇叭控制信号的输入,配合测控总线的电器测控组件实现对各种灯光,各种电器的控制,以代 替灯光组合开关。单片微机装置在未接收到遥控信号接收器传送来的外部交通指示遥控信号时,设定一个最高行驶车速,按照这个车速来控制车辆的运行,当接收到外部交通遥控信号时,就按照此信号来监控车辆的运行。当车速超过限定车速时,微机通过电源控制电路切断点火线圈初级电源,强迫车辆减速,直到车速降至限定车速以下为止。

图三是电器测控总线和电器测控组件原理图。电器测控总线和电器测控组件完成与微机的双向信号传输,各种电器的具体控制测量。电器测控总线由1根电源传输总线,1~2根双向数据传输总线,1根接地线组成,电器测控组件由译码电路,编码电路,状态检测电路Q2~Q4,功率电子开关组成。译码电路的数据输入端,编码电路的数据输出端接在双向数据传输总线上,功率电子开关的电源输入端接在电源传输总线上,其输出端与电器相联,控制输入端与译码电路的数据输出端相联。状态检测电路的输出与编码电路的数据输入端相联。各种电器,按照就近集中控制的原则分成若干测控组件挂接在总线上,各测控组件的编,译码电路都有自己特定的地址代码。当驾驶员通过安装在驾驶室内的行车指令输入按键盘输入某电器控制指令时,单片微机通过双向数据传输总线不断地发送该电器所处在的测控组件的地址码和控制数据码,当这测控组件的译码电路连续收到与本地址相同的地址代码后,就将控制数据代码锁存,并向功率电子开关输出控制信号,实现对电器的控制,同时译码电路输出一译码接收信号去触发编码电路处于编码状态,状态检测电路检测到的电器工作状态信号就由编码电路编成串行数据码,通过双向数据传输总线反向传输给微机。其它测控组件由于地址代码不符,未响应而保持原来的控制状态。根据实际需要,电器测控总线上可以挂接任意多个测控组件。

状态检测电路由车灯检测电路,载重量检测电路,会车检测电路,刹车片磨损检测电路,刹车气压检测电路等组成。这些参数都和安全行车密切相关。状态检测电路的共同特点是:通过传感器检测到的这些参数,在超过或低于某规定的临界值时,状态检测电路输出电平发生高,低变化。这些输出 状态的改变情况由编码电路反馈给微机,微机接收,识别后采取相应的处理措施。

遥控信号接收器由遥控信号接收、放大电路,遥控译码电路,遥控状态指示电路组成。遥控译码电路的输出接微机的数据总线,遥控状态指示电路的输出接微机的外部中断输入口。遥控信号接收器当系统一上电后就处于接收信号状态。当未接到外部交通遥控信号时,单片微机执行其它程序,当接收到遥控信号后,遥控译码电路将遥控信号译码解调,从数据输出端输出遥控信号,同时遥控状态指示电路输出负脉冲信号向微机提出外部中断申请,单片微机进入中断处理程序,来接收,处理遥控信号,并以此为依据来控制车辆的运行。

采用本实用新型,具有以下明显的效果:

1、提供了完善的数字显示仪表面板,显示直观清晰,可靠性及寿命均比机械指针式仪表高。

2、由于采用了测控总线技术,使联接内外部电器的导线数量大大减少,布线,检修工作大为简化,电器的工作状态及其它影响行车安全的参数都能随时得到监测。

3、提供了功能完善的行车指令输入按键盘,代替灯光组合开关。

4、提供了完善的汽车防盗和无钥匙登车手段。

5、配合外部遥控信号发射器发射的交通指示信号,可以监控车辆的运行,根本上消除驾驶员超速,超载和冒进信号所造成的交通事故。

6、由于采用了功率电子开关替代各种控制继电器,闪光继电器,用行车指令输入按键盘代替灯光组合开关,仪表显示板具有出租车计价器的显示和数据输入功能,使本实用新型的附加使用价值和实用性都大大提高。

7、由于采用了微机测控技术,使得在此基础上增加其它附加功能变得可能和轻松。

下面接合实施例及附图对本实用新型作进一步祥细描述。

图四是采用专用编码电路的外部遥控信号发射器的实施例。在图中,声 控电子开关电路由话筒H1,信号放大电路T1,T2及D1,R5,R6,C4,电子开关集成电路IC2组成。编码电路由具有八位地址,八位数据编码输入端的编、译码集成电路IC1组成。在图中接成编码状态。无线电射频振荡,发射电路由T3,C5,C6,C7,C8,L1组成。无车辆通过时,电子开关处于关闭状态,IC1及振荡发射电路电源被切断,发射器处于微功耗的等待状态。当有车辆驶入发射器有效作用距离范围内时,汽车运动噪声由H1捡拾,T1,T2放大后经D1,C4整流滤波,向C4充电,C4与电子开关的控制输入端相联,当C4的电压充到IC2的翻转电压时,IC2导通,遥控发射器处于工作状态,D0~D7数据编码输入端和A1~A7地址编码输入端的编码数据就经IC1编码后加在T3上经调制后发射出去。A1~A7的地址编码数据保持不变,而改变D0~D7八位数据编码输入端的数据来完成1~256种不同交通指示遥控信号的编码。图中6V电源为普通的可充电电池

图五是采用单片微机作为编码电路的外部遥控信号发射器的实施例。

在图五中,声控电子开关电路与图四完全一样,编码电路由单片微机IC4组成,发射电路由T6及红外发射二极管D3、D4组成。单片微机的程序设计成使IC4按照图四中IC1的编码方式编码,载波频率为40KC,但可同时交替发送出不同的编码信号。编码数据由DB7口送入T6放大,经红外发射二极管D3、D4发射出去。D3、D4换成超声波发射器即可使遥控发射器具备超声波发射功能,也可接图四中的无线射频发射电路无线发射。

图六是综合输入按键盘安装在多功能数字显示仪表板上的实施例。综合输入按键盘由十位按键开关组成,其输出和微机接口相连。在微机监控程序的控制下,按照按键时的次序分时定义为雨刮器键,危险告警灯键、计价器清零键、开车密码解除键,出租车计价器键,开车密码输入键等功能输入键和0~9十位数字输入键。雨刮器键用于控制雨刮器启、停。危险告警灯键用于控制转向指示灯按规定同时闪亮发出危险告警信号。开车密码输入键、密码解除键配合数字输入键输入和解除开车密码。当第一次输入开车密码 时,只要按一下密码输入键,紧接着按代表开车密码的数字输入键,便可输入开车密码。输入的开车密码由电可擦除数据存贮器E2PROM存贮。一但E2PROM中存放有开车密码,每次起动发动机前,都要求输入开车密码。这时只要按一下密码输入键,紧接着输入开车密码,再按动行车指令输入按键盘上的发动机起动键,便可起动发动机。如果连续三次输入的开车密码都不正确,微机切断起动机和点火系统电源,并使喇叭长鸣报警。如果未输入开车密码在E2PROM中保存,每次开车只要按动发动机启动键便可起动发动机。当要清除或更改开车密码,只要按规定输入正确的开车密码,再按动密码解除键即可。出租车计价器键,计价器清零键配合数字输入按键用于出租车行驶单价输入和数字显示仪表面板出租车计价器显示功能转换。平时数字显示仪表面板处于基本显示功能状态,当按一下出租车计价器按键,这时,多功能数字显示仪表面板上由六位八段LED组成的行驶总里程显示器转换成出租车行驶单价显示(占左边二位),行驶里程显示(占右边三位)中间空留一位以示区别。由四位八段LED组成的当日里程显示器作为应付金额显示器。紧接着再输入二位行驶单价,就完成了出租车计价器显示功能转换。微机根据行驶公里数和单价不断将行驶里程数和应付金额显示出来。到达目地后,按动一下计价器清零键,此时行驶里程和应付金额显示器全清零,以准备下次计价。要取消计价,显示功能,只要再按动一下出租车计价器键,便可恢复仪表显示板的基本显示功能。在仪表显示板出租车计价器显示期间,行驶总里程仍然累加,一但恢复仪表板基本显示功能,行驶总里程就恢复显示出来。综合输入按键盘也可以安装在驾驶室内其它合适的地方。

图七是行车指令输入按键盘实施例。

行车指令输入按键盘由十位按键开关组成,其输出与微机接口相连。在微机监控程序的控制下,十位按键开关分别定义为左转向灯键,右转向灯键,大灯键,小灯键,喇叭键,变光键,室内灯键,发动机起动键,发动机熄火键,完成对车灯控制信号、喇叭控制信号、发动机起、停控制信号的输入。微机接收到这些控制信号后,通过电器测控组件和电源控制电路对这些 电器进行控制。行车指令输入按键盘设计成便于操作的外形结构,安装在驾驶室内,以代替车灯组合开关。

图八是车载行车测控系统电源控制电路实施例。

电源控制电路由起动电机电源控制继电器J1,电源传输总线电源控制继电器J2,点火线圈初级电源控制继电器J3组成,控制电路的输入与微机接口电路相连,微机接口电路从WR读写线和D0~D7数据总线上获取选通和控制数据。接口电路输出的控制信号由驱动三级管T1、T2、T3放大后驱动相应的电源继电器,接通或断开该路电源。

图九是遥控信号接收器实施例1,是对应图4遥控信号发射电路的遥控信号接收器。

图中,遥控信号接收、放大电路由天线A1、L1、C6、IC1、T4、C15、L2、IC2等组成,译码电路由IC3组成,遥控状态指示电路由T5组成。外部遥控信号由集成运放IC1前级放大,再由T4等组成的中心频率谐振于发射器发射频率的谐振放大器放大,放大后的遥控信号经IC2施密特电路进一步放大,整形后送入译码电路IC3进行译码,译码出的遥控数据经锁存后输出到D0~D7端,同时在DV端输出一高电平接收信号,经T5反相后向微机输出外部中断信号INTO,此信号输出接单片微机外部中断输入端INTO,微机响应中断进入中断处理程序从D0~D7端读取遥控信号。IC3是与图4中IC1为同一型号的编译码电路,在图中接成译码状态,A1~A7为地址码编码端,其地址编码状态与图4中IC1的地址编码状态完全相同。

图十是遥控信号接收器实施例2。是对应图五遥控信号发射器的遥控信号接收器。

图中,IC4是红外线接收放大专用集成电路,T1是红外线接收二极管,IC4,T1构成了红外线遥控信号接收、选频放大电路。调整R2,可改变IC1接收的中心频率,调整R1可调整放大倍数,经IC4放大,整形后的信号由7脚输出,送往译码电路IC5译码。IC5和T2型号和作用与图九的 IC3,T5完全一样。

图十一是电器测控总线及电器测控组件实施例1。电器测控总线由一根电源传输总线,一根双向数据传输总线和一根接地线组成。测控组件由单片编、译码电路,状态存贮电路,功率电子开关,状态检测电路组成。状态检测电路由车灯检测电路,刹车片检测电路,会车检测电路,载重量检测电路组成。图中总线上挂接了前、后车灯两个电器测控组件,作为电路说明,总线上还可挂接任意数量的电器测控组件。

图中,IC9,IC10分别是前、后车灯电器测控组件的编、译码电路,IC11、IC12分别是前、后测控组件的状态存贮电路,IC2~IC9分别是控制前车灯及喇叭的功率电子开关,IC14~IC21是控制后车灯的功率电子开关。R1~R6构成前车灯检测电路,R11~R17构成后车灯检测电路,L1是刹车片检测电路,P1、P2、IC13、D3构成会车检测电路,P1是载重量检测电路。IC9,IC10是具有八位地址码端,八位数据码端的单片编、译码电路,平时常处于接收信号的译码状态。A0~A7是其地址编码端。从图中可以看出前、后车灯电器测控组件具有各自不同的地址代码。D0~D7是其数据输出端,数据编码输入端,与状态存贮电路输入和状态检测电路输出相联接。状态存贮电路的输出Q0~Q7与各功率电子开关的控制端相连。拿前车灯电器测控组件为例来说明其工作原理。当IC9接收到微机从双向数据传输总线传来的,与本译码器地址相同的控制信号后,就将此信号锁存,并由输出端D0~D7输出,同时DV端输出一高电平译码接收信号;此信号一路经C5,R24组成的微分电路形成一正脉冲信号加到状态存贮电路IC11的存贮控制端LE上,将IC9D0~D7输出端状态送入IC11存贮,此信号经Q0~Q7输出,控制功率电子开关,使对应的车灯或喇叭通、断,完成具体的控制。DV端的高电平信号另一路经由R10,C1组成的积分电路加在IC9的TR端上,TR端是IC9编、译码状态控制端。TR端接低电平,IC9处于译码状态,反之则处于编码状态。因为DV端平时一直处于低电平状态,TR端也一直处于低电平状态,当DV端变为高电平状态后,经 R10,C1延时一段时间后,TR端处于高电平状态,IC9变为编码发送工作状态,状态检测电路检测到的各电器的状态加在D0~D7端,经IC9编码后由A0输出通过双向数据传输总线反向传送给微机。当IC9变为编码状态后,DV端变为低电平,C1经R10放电,经过一段时间,TR端变为低电平,IC9又处于译码接收状态。完成一个接收,发送信号的工作循环。其它路电器测控组件的工作过程也完全如此。

状态检测电路的共同特点是,当所检测电器的工作状况发生改变或所检测的行车参数高于或低于某临界值时,其输出电平发生高低变化。此变化信号过经编码电路编码后通过双向数据传输总线反向传输给微机。以车灯LA1,此路检测电阻R1为例说明车灯检测电路的工作过程。当此路功率电子开关处于关闭状态时,电源经过R1,车灯LA1灯丝电阻与地构成一回路。LA1的灯丝电阻很小,R1的阻值设计成使回路流过μA级的弱电流和当车灯LA1灯丝完好,电源经过R1分压后加在LA1上的电压为IC9的低电平电压值。所以当IC2关闭,LA1又处于完好状态时,此路检测电路反馈给微机的信号为低电平信号。如果LA1灯丝开路或连接车灯的导线断路或接触不良,处于不能正常工作的状态时,状态检测电路反馈给微机的为高电平信号。利用输出电平这个低、高变化,微机就能判断车灯是否完好。当微机控制IC2处于导通状态时,电源不经R1直接加在LA1上,此时反馈给微机的应为高电平信号,如果是低电平信号,则说明功率电子开关损坏。由于微机随时不断地采集检测电路所反馈回来的信号,因而可以判断出车灯和功率电子开关的工作状况。如果发生故障,可以区分出是车灯还是电子开关的故障,采用灯光和语音提示告警。其它路的车灯检测电路的工作过程相同。

L1,R7组成刹车片检测电路。L1是一段线圈或导线嵌入刹车片内。当刹车片未磨损到允许的极限时,L1完好,通过C7输出的是高电平信号,如果刹车片磨损到极限值,此时L1被磨断,通过C7输出的是低电平信号,此信号加在编码器IC9的数据码端编码输出给微机。

光敏管P1、P2,异或IC13,R23组成夜间会车检测电路。P1安装在车前部,P2安装在车侧部。当夜晚行车P1受到对方车灯直射,P2未受到照射,此时,P1导通,P2仍处于阻断态,加在IC131,2输入端的电平状态不同,通过C8输出高电平信号,当夜晚行车无会车或白天行车时,IC13输入端的状态相同,C8输出低电平信号。C8输出也加在IC9的数据输入端。

P1载重量检测电路由压力传感器,放大器,比较电路组成。安装在能够感受车辆载重情况的位置上。载重量由压力传感器转变成电信号,经放大器放大后,加在比较电路的输入端。另一端则加上比较电压,比较电压的大小则代表允许的最大载重量,当信号输入端的电压高于比较电压时,通过B8输出高电平,表示载重量超限,反之则输出低电平。

图十二是电器测控总线及电器测控组件实施例2。测控总线由一根由电源传输总线,二根双向传输数据线和一根接地线组成。测控组件则由编码电路,译码电路,功率电子开关,状态检测电路组成。本电路与图十一比较,只是用编码电路,译码电路代替图十一的单片编、译码电路IC9、IC10和状态存贮电路IC11,IC12,双向数据传输总线由一根增加到两根,其它部分电路的组成,符号和作用与图十一的相应电路完全相同。

在图十二中,IC29、IC27、IC22、IC24是具有五位地址编码端,四位数据编码端的编码集成电路,分别担任前后车灯两个电器测控组件的编码任务。IC28、IC26、IC23、IC25是具有五位地址码端,四位数据码端的译码集成电路,分别担任前、后车灯两个电器测控组件的译码任务。各编码、译码电路都有各自不相同的地址编码。IC2~IC9,IC14~IC21分别是前、后车灯电器测控组件的功率电子开关。R1~R6构成前车灯检测电路,R11~R17构成后车灯检测电路。L1,R7构成刹车片检测电路,P1、P2、IC13构成会车检测电路。P1是载重量检测电路。各检测电路的工作原理与图十一中所描述的完全一样。由于本图中的编、译码电路只有四位数据码端,所以前后车灯测控组件所控制的八位车灯或电器分成每四位为一控制组,共分 成四组。每组控制、测量四位电器和参数。

以IC29,IC28组成的一组为例说明其工作过程。IC28是译码电路,有自己特定的地址,一上电就处于译码接收状态,IC29是编码电路,也有自己的特定地址,绝大部分时间处于微功耗的非编码发送状态。IC28在未收到与本地址相符的编码信号时,数据输出端D0~D3保持原先状态。此时VT端为低电平,VT信号位T1反相后加在IC29的编码控制端TE上,使IC29处于微功耗的非编码状态。当IC28收到微机经双向数据传输总线2传来的与本地址相符的控制信号时,控制数据由D0~D3端输出,控制功率电子开关IC2~IC5,使相应的电器通、断。同时,VT端输出一高电平信号经T1反相后变为低电平加在IC29的TE端,使其处于编码发送状态,加在编码数据输入端D0~D3上的,状态检测电路C1~C4端输出的信号,经IC29编码后经数据输出端DO输出,经双向数据传输总线1反向传送给微机。其它组的工作过程也是这样。IC29,IC27,IC22,IC24的数据输出端D0连接在一起,接在双向数据传输总线1上。IC28,IC26,IC25,IC23的数据输入端DI连接在一起,接在双向数据传输总线2上,微机通过双向数据传输总线2,依照规定的秩序逐个向各组发送控制信号,然后由双向数据传输总线1接收各组检测电路送来的电器及其它状态信号。

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