CN107140022B - 方向盘停车回正警示系统及其预警方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种方向盘停车回正警示系统，该系统的红外发射器固定在方向盘的背部偏离中心的位置，红外线接收器固定在中控台下部；当方向盘回正时，红外线接收器与红外发射器的位置对应；挡位检测开关与红外线接收器串联在同一回路中；单刀双掷开关继电器由红外线接收器输出端通过低电平信号控制触发，其动触片与常开触点构成报警装置开关，动触片与常闭触点构成驾驶员控制开关；计时器、报警装置开关与LED报警灯串接形成支路与驾驶员控制开关所在的支路并联；该并联电路与电阻串接在电源的供电电路中；计时器的输出端通过车辆报警开关连接车辆报警器通讯装置。本发明具有检测准确率高、对驾驶员无干涉、对车辆自身改动较小，成本低的优点。

Description

方向盘停车回正警示系统及其预警方法

技术领域

本发明属于电子预警技术领域，涉及一种方向盘停车回正警示系统及其预警方法。

背景技术

日常生活中停车时方向盘不回正的情况很普遍，主要是由驾驶员经验不足造成的。停车时方向盘不回正，导致方向盘齿轮和转向拉杆齿条持续承受应力，同时对悬架的弹性支柱部分以及轮胎的寿命会产生较大影响，而且在车辆再次起步时容易造成与旁边车辆或车库大门的刮擦。目前已有的方向盘未回正装置只具有未回正检测功能而没有对驾驶员的停车行为进行检测并对停车后未回正方向盘进行预警的功能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种方向盘停车回正警示系统，该系统通过检测停车后驾驶员未回正方向盘的状态，有效地实现即时、准确地提醒驾驶员回正方向盘。

为了解决上述技术问题，本发明的方向盘停车回正警示系统包括挡位检测开关,红外线发射器，红外线接收器，报警装置；所述红外线发射器通过红外线发射器基座固定在方向盘的背部偏离中心的位置，红外线接收器通过红外线接收器基座固定在中控台下部；当方向盘回正时，红外线接收器与红外线发射器的位置对应；挡位检测开关与红外线接收器串联在同一回路中；报警装置包括 LED报警灯，车辆报警器通讯装置，车辆报警开关，计时器，单刀双掷开关继电器；单刀双掷开关继电器由红外线接收器输出端通过低电平信号控制触发，其动触片与常开触点构成报警装置开关，动触片与常闭触点构成驾驶员控制开关；计时器、报警装置开关与LED报警灯串接在电路中形成串联支路；该串联支路与驾驶员控制开关所在的支路并联；该并联电路与电阻R串接在电源的供电电路中；计时器的输出端通过车辆报警开关连接车辆报警器通讯装置；所述的红外线发射器具有多个呈圆弧形排列的红外线发射器二极管，圆弧的两端与方向盘中心的连线的夹角θ为方向盘自由行程角度α的二倍，以竖直中心轴为界，左右对称为α。

当车辆挡位检测装置检测到车辆处于N挡位或P挡时，认为驾驶员有停车意图，挡位检测开关闭合，红外线接收器开始工作，检测是否接收到红外线发射器发射的红外光。当检测到红外线发射器发射的红外光时，说明方向盘位于回正状态，报警装置开关保持断开状态；未检测到红外线发射器发射的红外光时，说明方向盘未回正，由红外线接收器输出信号控制报警装置开关闭合使LED 报警灯闪烁，提醒驾驶员方向盘未回正。若计时器在设定时间T秒之内，驾驶员意识到方向盘未回正并手动按下驾驶员控制开关，断开报警装置开关，则取消LED报警灯预警；为了防止误判，计时器允许T秒的其它任务操作时间，T 秒后若挡位仍然处于N或P挡，则判断驾驶员此时的意图为停车。此时若驾驶员未手动按下驾驶员控制开关，断开报警装置开关，则计时器控制车辆报警开关闭合，通过车辆报警通讯装置启动车辆自身的防盗报警器报警。其中时间阈值T可以针对每个驾驶员的操作熟练程度等因素具体设定。

一种利用上述方向盘停车回正警示系统实现预警的方法包括下述步骤：

步骤一、当车辆挡位检测装置检测到车辆处于N挡位或P挡时，挡位检测开关闭合，红外线接收器开始工作，

步骤二、当红外线接收器检测到红外线发射器发射的红外光时，单刀双掷开关继电器不触发，报警装置开关处于断开状态；当红外线接收器未检测到红外线发射器发射的红外光时，单刀双掷开关继电器触发，报警装置开关闭合， LED报警灯闪烁；

步骤三、若在计时器设定时间T秒之内，驾驶员按下驾驶员控制开关，则报警装置开关断开，LED报警灯取消预警；若T秒之内驾驶员控制开关未按下，则计时器输出信号控制车辆报警开关闭合，通过车辆报警通讯装置启动车辆自身的防盗报警器报警。

本发明优点如下：

当检测到驾驶员有停车意图后，为排除交叉口停车等情况，规定时间阈值 T。在规定阈值T外驾驶员仍未回正方向盘，则采用LED报警灯进行初步预警，若经过初步预警驾驶员扔未回正方向盘，考虑到驾驶员可能已离开车辆，此时启动车辆防盗报警器进行强度更大的预警。本发明能够对驾驶员停车后方向盘未回正状态进行警示，防止因驾驶员忘记回正方向盘造成再次起车时车辆方向偏离产生事故,具有检测准确率高、对驾驶员无干涉、对车辆自身改动较小，成本低的优点,并且在检测出停车后驾驶员未回正方向盘后会以多种方式预警，实用性较强。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明的方向盘停车回正警示系统的电路示意图。

图2为红外线发射器的PT2262芯片电路连接图。

图3为红外线接收器的PT2272芯片电路连接图。

图4为红外线发射器基座与红外线接收基座的侧向布置示意图。

图5为红外线发射器的正向示意图。

图6为红外线接收器的正向示意图。

图7为挡位检测开关在多功能开关电路中的连接示意图。

图8为555计时器电路示意图。

图9是本发明的方向盘停车回正预警方法流程图。

图中，1：电源；2：LED报警灯；3：车辆报警器通讯装置；4：车辆报警开关；5：计时器；6：驾驶员控制开关；7：红外线接收器；8：红外线接收器电源；9：挡位检测开关；10：报警装置开关；11：红外线发射器；12：红外线发射器电源；13：红外线发射器二极管；14：红外线发射器外接振荡电阻；15： VT端；16：红外线接收器外接振荡电阻；17：红外接收头；18：方向盘；19：红外线发射器基座；20：红外线接收器基座；21：中控台；22：正极保险丝； 23：起动机；24：起动机继电器；25：空挡检测开关；26：挡位检测继电器； 27：挡位检测开关电路；28：ECU；29：多功能开关；30、31：二极管。

具体实施方式

如图1、4所示，本发明的方向盘停车回正警示系统包括挡位检测开关9, 红外线发射器11，红外线接收器7，报警装置；所红外线发射器11通过红外线发射器基座19固定在方向盘18的背部偏离中心的位置，红外线接收器7通过红外线接收器基座20固定在中控台下部；当方向盘18回正时，红外线接收器 7与红外线发射器11的位置对应；挡位检测开关9与红外线接收器7串联在同一回路中；报警装置包括LED报警灯2，车辆报警器通讯装置3，车辆报警开关 4，计时器5，单刀双掷开关继电器；单刀双掷开关继电器由红外线接收器输出 VT端15通过低电平信号控制触发，其动触片与常开触点构成报警装置开关10，动触片与常闭触点构成驾驶员控制开关6；计时器5、报警装置开关10与LED 报警灯2串接在电路中形成串联支路；该串联支路与驾驶员控制开关6所在的支路并联；该并联电路与电阻R串接在电源1的供电电路中；计时器5的输出端通过车辆报警开关4连接车辆报警器通讯装置3。

如图5所示，所述的红外线发射器11具有多个呈圆弧形排列的红外线发射器二极管13，圆弧的两端与方向盘中心的连线的夹角θ为方向盘自由行程角度α的二倍，以竖直中心轴为届，左右对称为α。这样布置可以保证以竖直中心轴为中心，在自由行程内无论左右旋转任何一个角度，总有红外线发射器二极管直射红外线接收器的红外接收头。因此方向盘处于自由行程状态时，都会被红外线接收器检测到。

如图2所示，所述的红外线发射器11采用PT2262芯片，PT2262的第1、3、 5、7地址端管脚接红外线发射器电源12的正极，第2、4、6地址端管脚悬空。红外线发射器11一直处于得电工作状态，不断通过其内部高频发射电路发射高频信号。红外线发射器外接振荡电阻14的阻值为1.2M。

如图3所示，红外线接收器7采用PT2272芯片，其第1、3、5、7地址端管脚接红外线接收器电源8的正极，第2、4、6地址端管脚悬空，保持与红外线发射器11的地址编码完全一致以便正确接受信号。红外线接收器7的外接振荡电阻16阻值为200K，与红外线发射器外接振荡电阻14匹配，两者配合使用实现发射以及接受距离的匹配。

如图4所示，红外线发射器基座19为保护红外线发射器电路板及红外线发射器电源12的座体，该座体的尺寸根据电路板尺寸配作。红外线发射器电源 12采用外置蓄电池，外置蓄电池电量过低时可由车辆蓄电池补充供电。红外线发射器11与红外线发射器基座20的安装位置可根据不同车型对应的不同操纵台进行调整。

如图4所示，所述红外线接收器基座20通过3M胶固定在中控台21下部，与红外线发射器11的发光二极管13相对。安装时保证红外线接收器7的红外接收头17与方向盘18的摆正状态(转动角度为0°)时中间的红外线发射器二极管13相对应，并通过上下位置调节不被驾驶员的腿部遮挡。红外线接收器基座20为芯片等元器件的保护体，其尺寸根据以上部件的大小配作。

如图6所示，LED报警灯2、驾驶员控制开关6和红外接收头17安装固定在红外线接收器基座20上。

如图8所示，计时器5采用555计时器，其定时周期为T秒，其输出端(脚管3)通过IN914型二极管30与车辆报警开关4相连，该二极管30可以抑制涌浪电流，避免车辆报警开关4闭合时对计时器产生损害。所述的车辆报警开关为常开型继电器开关，计时器5触发时其输出端输出高电平时，报警开关闭合，直接启动车辆防盗报警器，减少重复设置报警装置的必要。

红外线接收器7接收到红外线发射器11输出的信号后，其地址码经过两次比较核对后，其VT端15输出有效高电平信号，单刀双掷开关继电器不触发，驱动报警装置开关10断开、驾驶员控制开关6闭合，此时报警电路不工作；若未收到红外线发射器11输出的信号，则VT端15输出低电平信号，单刀双掷开关继电器触发，报警装置开关10闭合、驾驶员控制开关6断开，此时LED报警灯2亮起。

所述驾驶员控制开关6除了受红外线接收器7控制外，也通过驾驶员手动控制。当红外线接收器7未收到红外线发射器11发出的红外光时，其输出VT 端15发射低电平，单刀双掷开关继电器触发，此时驾驶员控制开关6断开，报警装置开关10闭合。当驾驶员按下驾驶员控制开关6时，驾驶员控制开关6 闭合使报警装置开关10断开，装置取消报警，直到下一次检测到车辆挡位处于 N挡或P挡时，重新进行方向盘位置检测。

见图7，将车辆原有的空挡检测开关中的挡位检测继电器26从单刀单掷改成单刀双掷开关，这样增加一个挡位检测开关9，其余的结构不变，当挡位处于N挡或P挡时，挡位检测开关9闭合。

见图9，方向盘停车回正预警方法如下：

步骤一、当挡位检测装置检测到车辆处于N挡位或P挡时，挡位检测开关 9闭合，进行步骤二。

步骤二、红外线接收器7开始工作，检测是否接收到红外光发射器11发射的红外光。当检测到发射器11发射的红外光时，说明方向盘19位于回正状态，重新进行步骤一；否则进行步骤三。

步骤三、车辆报警装置开关4闭合，报警装置的LED灯2闪烁，提醒驾驶员方向盘19未回正。若计时器5设定时间T秒之内，驾驶员意识到方向盘19 未回正并按下驾驶员控制开关6，报警装置取消预警；若T秒之内驾驶员控制开关6未按下，计时器5控制车辆报警开关4闭合，车辆防盗报警器报警。

Claims (2)

1.一种方向盘停车回正警示系统，其特征在于包括挡位检测开关(9),红外线发射器(11)，红外线接收器(7)，报警装置；所述红外线发射器(11)通过红外线发射器基座(19)固定在方向盘(18)的背部偏离中心的位置，红外线接收器(7)通过红外线接收器基座(20)固定在中控台下部；当方向盘(18)回正时，红外线接收器(7)与红外线发射器(11)的位置对应；挡位检测开关(9)与红外线接收器(7)串联在同一回路中；报警装置包括LED报警灯(2)，车辆报警器通讯装置(3)，车辆报警开关(4)，计时器(5)，单刀双掷开关继电器；单刀双掷开关继电器由红外线接收器输出端通过低电平信号控制触发，其动触片与常开触点构成报警装置开关(10)，动触片与常闭触点构成驾驶员控制开关(6)；计时器(5)、报警装置开关(10)与LED报警灯(2)串接在电路中形成串联支路；该串联支路与驾驶员控制开关(6)所在的支路并联；该并联电路与电阻(R)串接在电源(1)的供电电路中；计时器(5)的输出端通过车辆报警开关(4)连接车辆报警器通讯装置(3)；所述的红外线发射器(11)具有多个呈圆弧形排列的红外线发射器二极管(13)，圆弧的两端与方向盘中心的连线的夹角θ为方向盘自由行程角度α的二倍，以竖直中心轴为界，左右对称为α。

2.一种利用如权利要求1所述方向盘停车回正警示系统实现预警的方法，其特征在于包括下述步骤：

步骤一、当车辆挡位检测装置检测到车辆处于N挡位或P挡时，挡位检测开关(9)闭合，红外线接收器(7)开始工作，

步骤二、当红外线接收器(7)检测到红外线发射器(11)发射的红外光时，单刀双掷开关继电器不触发，报警装置开关(10)处于断开状态；当红外线接收器(7)未检测到红外线发射器(11)发射的红外光时，单刀双掷开关继电器触发，报警装置开关(10)闭合，LED报警灯(2)闪烁；

步骤三、若在计时器(5)设定时间T秒之内，驾驶员按下驾驶员控制开关(6)，则报警装置开关(10)断开，LED报警灯(2)取消预警；若T秒之内驾驶员控制开关(6)未按下，则计时器(5)输出信号控制车辆报警开关(4)闭合，通过车辆报警通讯装置(3)启动车辆自身的防盗报警器报警。