CN102795149B - 一种提高行车安全性的节能车灯 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种提高车辆安全性的节能车灯，属于汽车安全领域。本发明节能车灯包括车灯本体、导线、磁感应线圈运动装置、旋转磁铁以及传动装置。当磁感应线圈运动装置与刹车踏板相关联的时候，磁感应线圈随着刹车行为而移动，旋转磁铁在传动装置的作用下随着车辆的半轴旋转，产生的磁感应线被磁感应线圈切割，在线圈中产生感应电流而点亮车灯，车灯的亮度能反应车辆减速的幅度，为周边车辆提供了有效的参考，提高了行车安全性，而且车灯所用的电能由车辆减速原本损耗的动能转化而来，在提高车辆经济性的同时减少了排放；此外，本发明应用于刹车灯时可以实现车辆减速的目的，能够减轻制动系统的负担，延长制动系统的寿命，从而提高了车辆的经济性。

Description

一种提高行车安全性的节能车灯

技术领域

本发明属于汽车安全领域，具体涉及一种节能车灯。

背景技术

驾驶员在开车的过程中，由于各种不确定因素，经常要改变车速或者采取一些避让措施，虽然在采取这一举措的时候有刹车灯或转向灯给外界一个输出信号，但是由于他们本身的局限性，并不能很准确的反映出车速的变化情况，由此导致撞车事故时有发生。此外，目前这些电子设备大多需要消耗能源去支持，有悖于当今环保、节能主题，不利于环保型汽车产业的发展，很大程度上降低了汽车的市场竞争力。

发明内容

本发明正是基于传统车灯不能准确反映车速变化情况且需要靠消耗能源支持的不足，利用电磁感应的原理提出了一种将刹车减速时的动能转化成电能的方案，得到了一种能够准确反映车速变化的节能车灯。

本发明的技术方案如下：一种节能车灯，包括车灯本体、导线、磁感应线圈运动装置、旋转磁铁以及传动装置；车灯本体通过导线与磁感应线圈两端相连，形成一个闭合回路；磁感应线圈运动装置包括磁感应线圈和执行机构，磁感应线圈固定在执行机构的一侧；传动装置的一端安装有旋转磁铁，另一端与车辆的半轴相连，在车辆半轴与旋转磁铁之间传递动力；磁感应线圈切割旋转磁铁旋转时产生的磁感应线；磁感应线圈运动装置位于旋转磁铁没有与传动装置相连的一端，与旋转磁铁不连接，且所述执行机构可带着磁感应线圈做远离或者接近旋转磁铁的运动，并能够在处于旋转磁铁磁感应线范围时切割旋转磁铁旋转时产生的磁感应线。

磁感应线圈运动装置还包括控制机构，控制机构上连有刹车踏板位置传感器，控制机构通过刹车踏板的位置信息来控制所述执行机构的移动。

传动装置由传动轴和齿轮组成，传动轴的一端与旋转磁铁相连，另一端为有齿端，齿轮安装在车辆的半轴上，传动轴的有齿端与齿轮啮合；

传动装置由一个不带齿的普通传动轴和两个齿轮组成，一个齿轮安装在传动轴不与旋转磁铁相连的一端，另一个齿轮安装在车辆的半轴上，两个齿轮相互啮合。

旋转磁铁为U形磁铁，并在底部与传动装置的传动轴相连。

磁感应线圈的初始位置位于所述旋转磁铁的磁感应线范围以外，最大位移位置为所述磁感应线圈全部或者部分处于所述旋转磁铁的磁感应线范围内，处于这两个位置之间的位置时磁感应线圈部分处于旋转磁铁的磁感应线范围内。

使用传统刹车灯不仅不能够准确反映车速变化幅度的情况，而且需要消耗发动机工作转化的能量。而本发明提出的技术方案利用电磁感应的原理，将车辆减速过程中原本会转化成热能的动能利用起来转化成电能，作为节能车灯的能量来源，不仅能够准确反映车速的变化幅度，为周边车辆提供了有效的参考，提高了行车安全性，而且车灯所用的电能由车辆减速原本损耗的动能转化而来，提高车辆经济性的同时减少了排放；此外，根据楞次定律本发明节能车灯具有辅助刹车的功能，能够减轻制动系统的负担，延长制动系统寿命，进一步提高了车辆的经济性。

附图说明

图1为本发明实施例节能车灯的结构图。

其中：1、车灯本体  2、执行机构  3、磁感应线圈  4、导线  5、旋转磁铁  6、控制机构  7、轴  8、轴承  9、齿轮  10、传动轴  11、车轮。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明。

图1所示是本发明一个具体实施例的节能车灯结构。本发明提出的一种可提高行车安全性的节能车灯，包括车灯本体1、执行机构2、磁感应线圈3、导线4、旋转磁铁5、控制机构6、轴7、轴承8、齿轮9、车辆的半轴10和车轮11。其中，执行机构2、磁感应线圈3和控制机构6属于磁感应线圈运动装置，轴7、轴承8和齿轮9属于传动装置。

车灯本体1安装在车尾容易被后方车辆注意的位置，使得后方车辆能够容易地接收到本车灯传递的信息。执行机构2的一侧安装有切割磁感应线圈3，使得切割磁感应线圈3可以随着执行机构2的运动而运动，车灯本体1通过导线4连接到磁感应线圈3的两端，组成一个闭合回路。执行机构2上安装有控制机构6，控制机构6上连接有刹车踏板位置传感器。

旋转磁铁5安装在轴7的一端，可以随着轴7的旋转而旋转。旋转磁铁5为以轴7为对称轴的U形磁铁，其底部与U形磁铁连接。轴7位于轴承8上，其另一端为有齿端，并通过其上的齿条与齿轮9啮合。齿轮9安装在传动轴10上，传动轴10与车轮11连接。

磁感应线圈3位于旋转磁铁5没有与传动装置相连的一端，且与旋转磁铁不连接。

在装有该节能车灯的车辆上，当驾驶员踩下刹车踏板时，刹车踏板位置传感器将刹车的程度这个信息传递给控制机构6，控制机构6根据这个信息控制执行机构2沿着轴7的轴向朝旋转磁铁5的方向移动，使得切割磁感应线圈3进入旋转磁铁5旋转能够产生的磁感应线范围内。驾驶员刹车程度越大，磁感应线圈3的位移越大，反之越小。

由于车辆运行时，车辆的半轴10是不断旋转的，带动其上的齿轮9旋转。而齿轮9与轴7啮合，从而带动轴7旋转，进而带动轴7上的旋转磁铁5做旋转运动。

因此当刹车使得磁感应线圈3进入旋转磁铁5所产生的磁感应线范围时，磁感应线圈3将会切割旋转磁铁5的磁感应线，根据电磁感应定律，此时在线圈3的两端将会产生感应电动势。由于磁感应线圈3通过导线4与车灯本体1连接形成了回路，因此在回路中将会产生感应电流，同时车灯本体1被点亮。

根据楞次定律，感应电流的方向总是要使感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化。感应电流的磁场总是阻碍原磁通的变化。在这里磁通量的变化是由于旋转磁铁5的旋转运动造成的，因此感应电流产生的磁场将阻碍旋动磁铁5的旋转运动，使得其转速变慢。这一反应同样会通过轴7和齿轮9传达到车辆的半轴10上，降低半轴10的转速，从而降低了车轮11的转速，即降低了车速。

从上述工作过程中可以看出，刹车程度越大，磁感应线圈3进入旋转磁铁5磁感应线范围内的面积越大，电磁感应的电流越大，节能车灯的亮度会越大。同时根据楞次定律，感应电流产生的磁场对导致磁通量变化的运动旋转磁极5的旋转运动的阻碍作用越大，从而车辆减速的幅度越大。因此，刹车程度越大，节能车灯越亮，车辆减速的幅度越大；刹车程度越小，节能车灯越暗，车辆减速的幅度越小。

对于磁感应线圈3与旋转磁铁5的轴向位置关系，应这样标定：在车辆无刹车行为时，该磁感应线圈3正好不处于旋转磁铁5的磁感应线范围内；当刹车踏板踩到底时，该磁感应线圈3正好全部落于旋转磁铁5的磁感应线范围内或者部分落于其中，不能出现刹车还未达到最大程度，而磁感应线圈3已经全部落于旋转磁极5的磁感应线范围内的情况。

该发明中，也可以省略控制机构6这个装置，而直接将刹车踏板的力通过液力、电动或者机械等其他方式传递到执行机构2上并推动其运动。

本发明的传动装置也可由一个不带齿的普通传动轴和两个齿轮组成，一个齿轮安装在传动轴没有与旋转磁铁连接的一端，另一个齿轮安装在车辆的半轴上，两个齿轮啮合，同样可以在车辆半轴和旋转磁铁之间传递动力。

从实施例中可以看出，本发明的构思应用于刹车灯时，使得刹车灯能够为外界提供更加精确的车速变化信息，而且利用了车辆减速时原本会损耗的动能，同时该过程还实现了改变车速的目的，能够辅助制动系统工作，减轻制动系统的负担，延长制动系统的寿命。

上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对上述实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种节能车灯，包括车灯本体及导线，其特征在于：所述节能车灯还包括磁感应线圈运动装置、旋转磁铁以及传动装置；

车灯本体通过导线与磁感应线圈两端相连，形成一个闭合回路；

磁感应线圈运动装置包括磁感应线圈和执行机构，磁感应线圈固定在执行机构的一侧；

传动装置的一端安装有旋转磁铁，另一端与车辆的半轴相连，在车辆半轴与旋转磁铁之间传递动力；

所述磁感应线圈运动装置位于旋转磁铁没有与传动装置相连的一端，与旋转磁铁不连接，且所述执行机构带着磁感应线圈做远离或者接近旋转磁铁的运动，并在处于旋转磁铁磁感应线范围时切割旋转磁铁旋转时产生的磁感应线；

所述磁感应线圈运动装置还包括控制机构，控制机构上连有刹车踏板位置传感器，控制机构通过刹车踏板的位置信息来控制所述执行机构的移动。

2.根据权利要求1所述的节能车灯，其特征在于：所述传动装置由传动轴和齿轮组成，传动轴的一端与旋转磁铁相连，另一端为有齿端，齿轮安装在车辆的半轴上，传动轴的有齿端与齿轮啮合。

3.根据权利要求1所述的节能车灯，其特征在于：所述传动装置由一个不带齿的普通传动轴和两个齿轮组成，一个齿轮安装在传动轴不与旋转磁铁相连的一端，另一个齿轮安装在车辆的半轴上，两个齿轮相互啮合。

4.根据权利要求1所述的节能车灯，其特征在于：所述旋转磁铁为U形磁铁，并在底部与传动装置的传动轴相连。

5.根据权利要求1所述的节能车灯，其特征在于：所述磁感应线圈的初始位置位于所述旋转磁铁的磁感应线范围以外，最大位移位置为所述磁感应线圈全部或者部分处于所述旋转磁铁的磁感应线范围内，处于这两个位置之间的位置时磁感应线圈部分处于旋转磁铁的磁感应线范围内。