CN106042928A - 汽车限速提示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了汽车限速提示装置，设置倾角传感器、速度传感器和加速度传感器，感应车辆的速度，当出现危险情况时，控制模块自动通过步进电机驱动单元自动控制汽车刹车踏板，实现限速，也可通过声光报警模块提醒驾驶员主动采取制动措施，本发明既能提醒驾驶员也能自动限速，即便在汽车行驶在下坡、弯道、地下车库或隧道特殊路段时，上述功能均不会收到影响。
Description
技术领域
本发明涉及汽车控制领域，具体涉及汽车限速提示装置。
背景技术
近年来,随着我国国民经济的发展,社会对交通运输的需求持续增长,机动车数量迅速增加,交通运输业发展迅猛。目前我国交通事故年死亡人数和死亡率均居世界第一位，重大事故不能得到有效控制，道路交通安全隐患大量存在，西部地区尤其是下坡路段以及转弯路段，由于其地形的特殊性，道路交通安全形式更为严峻。
目前，国内外汽车限速提示装置能辨识车辆所处的环境和状态,根据车载雷达、GPS模块以及各传感器对车辆周边进行扫描所得到的信息做出分析和判断,同是给司机发出劝告和报警信息,比如车道偏离预警与保持、前方车辆探测及安全车距保持、行人以及其他障碍物检测等，提示司机注意规避危险，并能在紧急情况下,帮助司机操作车辆,防止事故的发生。但是，该类限速提示装置一方面只能向驾驶员提供警报信息或是提醒驾驶员采取相应的避障措施，并不能主动地控制汽车行驶速度，另一方面，当汽车行驶在地下车库或隧道特殊路段时，GPS模块接收不到卫星信号。
发明内容
本发明提供汽车限速提示装置，解决现有技术中存在的仅能提醒驾驶员采取行动控制汽车行驶速度，而不能自动实现限速的问题。
本发明通过以下技术方案解决上述问题：
汽车限速提示装置，由传感器模块、控制模块和执行模块组成；所述传感器模块由倾角传感器、速度传感器和加速度传感器组成，所述倾角传感器、速度传感器和加速度传感器的输出端别与控制模块相连；所述执行模块包括步进电机驱动单元和声光报警模块；所述步进电机驱动单元和声光报警模块的控制端分别与控制模块相连。
进一步地，进一步包括LCD显示器，所述LCD显示器的输入端与控制模块相连。
进一步地，进一步包括SD卡存储单元，所述SD卡存储单元的输入端与控制模块相连。
4、根据权利要求1所述的汽车限速提示装置，其特征在于：所述倾角传感器固定于汽车底盘。
进一步地，所述加速度传感器固定于汽车底盘。
进一步地，所述速度传感器由传感头和齿圈组成；所述传感头固定于半轴套管或制动底板上；所述齿圈固定于半轴或轮毅上，所述齿圈的齿数为40至100。
进一步地，所述步进电机驱动单元由步进电机驱动电路和步进电机组成；所述步进电机驱动电路的输入端与控制模块相连，所述步进电机驱动电路输出端与步进电机的输入端相连，所述步进电机输出端与汽车刹车踏板相连。
本发明的优点与效果是：
设置倾角传感器、速度传感器和加速度传感器，感应车辆的速度，当出现危险情况时，控制模块自动通过步进电机驱动单元自动控制汽车刹车踏板，实现限速，也可通过声光报警模块提醒驾驶员主动采取制动措施，本发明既能提醒驾驶员也能自动限速，即便在汽车行驶在下坡、弯道、地下车库或隧道特殊路段时，上述功能均不会收到影响。
附图说明
图1为本发明的结构原理框图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。
汽车限速提示装置，由传感器模块、控制模块和执行模块组成；传感器模块由倾角传感器、速度传感器和加速度传感器组成，倾角传感器、速度传感器和加速度传感器的输出端别与控制模块相连；执行模块包括步进电机驱动单元和声光报警模块；步进电机驱动单元和声光报警模块的控制端分别与控制模块相连。
传感器模块主要用于水平方向与路面的夹角、汽车的行驶速度以及汽车横轴的加速度，可从这几个量确定汽车行驶是否处在安全行驶状态。倾角感器固定于汽车底盘，用于确定汽车行驶水平方向与路面的夹角，坡度对汽车安全性影响较大，因此要求倾角信号的采集精度高，本发明的倾角创拿起采用的是Moforola的RD1986恻A2260TRIAX倾角传感器，精度可以达到0.6°。速度传感器由传感头和齿圈组成，用于确定汽车的行驶速度；齿圈安装在随车轮一起转动的部件上，如半轴或轮毅；齿数为40至100之间，传感头安装在车轮附近不随车轮转动的部件上，如半轴套管或制动底板上。两者之间间隙很小，一般为0.5～1.0mm。加速度传感器固定于汽车底盘，用于确定汽车横轴的加速度。加速度传感器为MMA6260Q，将加速信息转化成变化的电压信号，并输入至控制模块。
步进电机驱动单元由步进电机驱动电路和步进电机组成；步进电机驱动电路的输入端与控制模块相连，步进电机驱动电路输出端与步进电机的输入端相连，步进电机输出端与汽车刹车踏板相连。步进电机驱动电路为TD62803P，用于驱动步进电机，由步进电机带动汽车刹车踏板的联动，进而控制汽车的行驶速度。本发明的步进电机具有转动的角度容易控制、、保持一种刹车状态并维持一段时间、以及可以来回转动可以模拟驾驶员的点刹运动。当汽车行驶在不安全状态时，控制模块向步进电机驱动单元发出控制信号，由步进电机控制汽车刹车踏板，控制汽车的行驶速度。
声光报警器为W588D，具有多种控制模式，即并口、一线串口、三线串口等，支持6kHz～20kHz采样率的音频加载，能控制220个语音地址,每个地址中能加载可组合的128段录音，而且内置32M的FLASH存储器,不需要扩展内存即可工作。当汽车行驶在不安全状态时，控制模块启动声光报警器，提示驾驶员减速慢行。
本发明进一步包括LCD显示器，LCD显示器的输入端与控制模块相连。LCD显示器实时显示汽车汽车行驶水平方向与路面的夹角、当前的速度信息、转弯时离心加速度信息、汽车行驶在不安全状态下的提醒信息等。
本发明进一步包括SD卡存储单元，SD卡存储单元的输入端与控制模块相连，将汽车行驶过程中的路面线形和汽车行驶的状态存储于SD卡存储单元中。
控制模块为STR710，用于从传感器模块接收汽车行驶方向与水平面的夹角信息、汽车的速度信息、汽车转弯时离心加速度信息，简单判断当前汽车行驶条件下是否危险、是否需要通过声光报警器以及LCD显示器向驾驶员发出报警信息，提示司机注意刹车减速规避危险，甚至控制步进电机驱动单元对刹车踏板进行主动安全制动，同时将数据存储于SD卡存储单元中。
本发明的工作过程为：传感器模块通过倾角传感器、速度传感器、加速度传感器获得汽车的速度、汽车行驶方向与水平面的夹角、汽车转弯时离心加速度信息，上述信息输入至控制模块，控制模块运用现有技术判断汽车是否行驶在安全状态，如果不是，则向步进电机驱动单元发出控制信号，由步进电机控制汽车刹车，并通过声光报警模块，提醒驾驶员采取措施安全行驶。
Claims (7)
1.汽车限速提示装置，其特征在于：
由传感器模块、控制模块和执行模块组成；
所述传感器模块由倾角传感器、速度传感器和加速度传感器组成，所述倾角传感器、速度传感器和加速度传感器的输出端别与控制模块相连；
所述执行模块包括步进电机驱动单元和声光报警模块；所述步进电机驱动单元和声光报警模块的控制端分别与控制模块相连。
2.根据权利要求1所述的汽车限速提示装置，其特征在于：进一步包括LCD显示器，所述LCD显示器的输入端与控制模块相连。
3.根据权利要求1所述的汽车限速提示装置，其特征在于：进一步包括SD卡存储单元，所述SD卡存储单元的输入端与控制模块相连。
4.根据权利要求1所述的汽车限速提示装置，其特征在于：所述倾角传感器固定于汽车底盘。
5.根据权利要求1所述的汽车限速提示装置，其特征在于：所述加速度传感器固定于汽车底盘。
6.根据权利要求1所述的汽车限速提示装置，其特征在于：
所述速度传感器由传感头和齿圈组成；
所述传感头固定于半轴套管或制动底板上；所述齿圈固定于半轴或轮毅上，所述齿圈的齿数为40至100。
7.根据权利要求1所述的汽车限速提示装置，其特征在于：所述步进电机驱动单元由步进电机驱动电路和步进电机组成；所述步进电机驱动电路的输入端与控制模块相连，所述步进电机驱动电路输出端与步进电机的输入端相连，所述步进电机输出端与汽车刹车踏板相连。
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