CN1255442A - 汽车(机动车辆)行驶状态指示系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车(机动车辆)行驶状态指示系统,属于汽车信号指示领域。本系统利用自动控制和传感技术,根据设定的速度和加速度的不同域值,对汽车速度和加速度进行检测,监视车辆的行驶状态。当出现低速行驶或减速、停车等状态时,自动发出声光指示信号,使后续车辆能够及时判断前车的行驶状态;在车辆超速行驶时,也可以自动监测,即时报警,提示驾驶人员谨慎驾驶。

Description

汽车(机动车辆)行驶状态指示系统

本发明涉及一种汽车(含各种机动车辆，下同)行驶状态指示系统，用于指示汽车的行驶状态，属于交通运输类汽车信号装置。

近年来，伴随高速公路在中国迅速普及和车辆速度的不断提高，交通安全问题随之突出，车辆碰撞和接续碰撞事件层出不穷。防止和减少事故的发生成为亟待解决的课题。

目前，一些发达国家研制的带有雷达装置或卫星监测装置的高技术产品造价昂贵，维修困难，需要网络支持，无法普及；一些高级汽车使用的气囊装置技术还不成熟，且只能作为减小伤亡的防护手段；中国部分地区推广高位刹车灯的功能与原刹车灯作用相同，没有本质的区别，只是相对便于观察，并且需要外加附属灯光信号设施。其他产品则还没能产生明显效果。为此，发明人致力于设计一种减少或防止此类事故发生的装置。

发明人通过对大量交通事故案例的调查，发现很多事故是由于不能及时发现前车的停车状态，导致追尾和接续碰撞所引起的。车辆在停止状态时没有信号指示，对后续车辆的安全行驶将造成极大威胁。分析认为，很多事故引发的直接原因是由于车辆的灯光指示不明确，后续车辆无法及时、准确判断前车的行驶状态而造成的。

众所周知，现行的汽车指示系统主要是由刹车指示、转向指示、倒车指示及尾灯所构成。刹车指示是当车辆在行驶途中，驾驶员蹬踏刹车踏板，使车辆制动的同时，刹车指示灯亮起，以警示后续车辆。直到刹车踏板被释放，踩下油门，车辆继续行进，灯光熄灭；如该车不再继续行驶，为了使刹车灯继续发光，必须继续踏住踏板，保持刹车动作。换言之，如途中刹车后将刹车踏板释放，而不再加油门，即使车辆处于停止状态，该车也不能发出任何警示信号。后续车辆只能根据观察判断前车是否在行驶。

由此可以看出：具有这种指示系统的车辆，刹车信号只能反映出驾驶员的刹车动作，而不是指示车辆的行驶状态。

这种指示系统应用在普通公路上行驶的车辆时，因车速不快，驾驶员可以通过视觉观察及时发现车辆行驶状态的变化。而在高速公路上，由于车速较快(甚至超速行驶)，驾驶员没有足够的反应时间，并且动作反应滞后于视觉反应，往往来不及采取避让或刹车措施，以致于发生追尾碰撞事故。

此外，高速公路一般不设置路灯。一旦在夜间或雨、雾天气等恶劣气候条件下，车辆停放在路面上而没有停车指示，其危险程度是可以想见的。

高速公路上在这种情况下发生的追尾碰撞事故，追尾车辆极可能来不及刹车，同样不能发出停车指示，因而继续造成后续车辆的误判断，随之引发接续碰撞。

据《天津工人报》报导，1999年6月9日，在京津塘高速公路98公里处发生的一起致使追尾车辆三名乘员当场死亡的车祸的起因，就是因为前车在路面停放而没设置任何警示标志；1998年2月26日，在京津塘高速公路35公里处发生大雾天气，140余辆汽车接续碰撞事故也与此有关。

此外，该指示系统在车辆低速行驶时无任何指示；刹车灯与尾灯共用一个组合灯具，只能从亮度上加以区别，很不明显，容易造成两者混淆。

综上所述，现有指示系统的缺点在于：

1.刹车指示只是驾驶员的“刹车动作指示”，而不是车辆的“行驶状态指示”；

2.刹车指示必须人为实现；

3.低速行驶时及停车状态无指示；

4.尾灯与刹车灯信号不易判别；

5.雨、雾天气等不良气候情况下，持续灯光信号不明显。上述指示系统存在的缺陷极易造成后续车辆驾驶员的误判断。尤其是由于操作失误或车祸等原因，车辆在停止状态下，驾驶员未能或没有能力蹬踏刹车踏板，不能发出停车指示信号时，后续车辆不易发现前车停止状态，造成追尾事故的发生。

通过上述分析可以看出，现有汽车的刹车指示系统是很不完善的，亟待改进。

本发明的目的即是针对上述问题，利用自动控制和传感技术，设计出“汽车行驶状态指示系统”和与之相应的声光信号，用以指示车辆的行驶状态，便于后续车辆观察，以便及时采取避让措施，防止追尾事故的发生。

本发明的基本原理是：利用霍尔电路或其他各种类型的速度传感器和加速度传感器对汽车速度和加速度进行取样，并将速度和加速度转换为电脉冲、电压或数字等多种类型信号，再由脉冲记忆电路、电压检测电路或数字电路等与之相应形式的电路构成车辆速度和加速度的检测、比较装置，根据人为设定的速度和加速度的不同域值，监视车辆的行驶状态。当车辆出现减速或停车等制动状态(可以是除驾驶人员采取制动措施以外原因的)，达到设定域值时，系统将自动发出声光指示信号。后续车辆能够根据信号指示判断前车的行驶状态，以便采取相应的措施。

车辆即使长时间处于停止状态，指示信号也能一直保持。

在车辆超速行驶时，本装置也可进行自动监测，即时报警，提示驾驶人员谨慎驾驶。

以下结合双稳态D触发器脉冲记忆电路构成的汽车行驶状态指示系统的实施例，详细描述本发明的工作原理。

如图1所示，本系统主要由速度传感器、加速度传感器、超速和低速信号设定装置、D型触发器、逻辑电路及开关控制电路、停车/低速指示、刹车指示电路等构成。

1.速度检测原理

如图2所示，汽车行驶状态指示系统的速度检测、比较功能主要是由两组D型触发器脉冲记忆电路及逻辑电路构成的速度检测电路来实现的。

速度传感器由车辆的车速表或减速箱传动软轴等处取出机械转速信号并转换为电脉冲信号(S)；S_O和S_L分别是两组利用时钟脉冲发生器(即超速信号设定装置和低速信号设定装置)产生的设定频率脉冲信号，作为车辆超速信号设定值(S_O)和低速信号设定值(S_L)。其中转速信号S分为两路通道，即S₁和S₂。将转速信号和两组设定速度信号分别输入所对应的由D触发器组成的“脉冲记忆电路”和与门电路，形成速度检测、比较电路。

S₁和S₂脉冲信号分别与S_O、S_L进行比较。哪一个脉冲频率较高，哪个通道将会连续出现2个脉冲，使其触发电路翻转，Q₂端输出高电平(Q₂＝1)。同时，该通道的与门被打开，使相应脉冲通过与门。脉冲上升沿的作用使对应的另一通道置“0”，其输出Q₂＝0，锁闭该通道。

2.低速行驶/停车指示单元(见图2/B)

汽车在不同的行驶状态下速度不同，速度传感器随之发生频率与车速成正比的脉冲信号。

首先分析低速行驶/停车指示单元中，S₂信号通道和S_L信号通道的关系：

A.车辆锁闭时，系统不加电，处于关闭状态；

B.当打开钥匙开关，启动车辆时，检测系统同时加电，信号发生器开始工作。其中S_L产生对应一定速度的恒定频率脉冲，(例如5.5hz，约20km/h)。

由于此时车辆并未行驶，即速度为0，速度传感器仍无信号输出，S＝0。IC₃仍处于初始状态，即Q₁＝0，Q₂＝0；但是，IC₄在信号脉冲作用下产生相应的变化：S_L保持以上述速度发出脉冲。当S_L通道第一个脉冲输入时，其上升沿使它的第一级触发器发生翻转，Q₁＝1，Q₂＝0；第二个脉冲输入时，第二级触发器亦翻转，Q₁＝1，Q₂＝1。此时，S_L通道的输出将处于高电平，并一直保持。这一高电平将与门IC₈打开，输出S_L’脉冲。

S_L’脉冲一路送入IC₃的R端，锁闭该通道；一路送入D_L触发器C端，使D_L翻转，Q端处于高电平，输出“低速行驶状态”信号。该信号驱动开关电路，使继电器R_L吸合，“停车/低速信号灯”L_F在闪光继电器R_F的控制下闪烁发光。

该状态将持续到S₂通道连续出现2个脉冲才能翻转。

C.汽车挂挡、加油后，先进入低速行驶状态。随车轮转动，速度传感器将产生“速度信号脉冲”，即有S＝S₂且0＜S＜S_L。因车速较低，不可能使S_L通道翻转，系统状态仍将保持，“停车/低速信号灯”L_F保持闪烁发光。

D.随着车辆加速，S₂脉冲频率逐渐提高；而S_L脉冲频率是恒定的。直至S₂＞S_L，2个S_L脉冲间会出现2个S₂脉冲，IC₃将翻转，与门IC₇输出S₂’脉冲，送到D_L触发器置0端R，将其置0，即Q＝0，L_F被关闭。同时S₂’脉冲将IC₄闭锁。

E.车辆加速至正常行驶状态或更高速度，即保持S₂＞S_L，上述状态将保持。

F.车辆因各种原因降速，直至低于低速设定值时，S₂＜S_L，在2个S₂脉冲信号间将会再次出现2个S_L脉冲，使IC₄再次翻转，系统重复上述过程，L_F将重新闪光。

G.直到车辆停止，即使车辆熄火，该状态仍将保持，L_F继续闪烁发光。

H.关闭钥匙开关，系统失电，停止工作，L_F熄灭。

以上即为车辆停车/低速行驶或正常行驶状态电路分析。

3.超速行驶指示单元(见图2/A)

同理，当打开钥匙开关时，超速信号设定装置也将同时工作，发生超速信号设定脉冲S_O。车辆在低速和正常行驶状态下产生的“速度脉冲信号”S₁的频率将始终低于S_O脉冲频率，即0＜S₁＜S_O。IC₁必在S_O的主导下翻转，与门IC₅输出S_O’脉冲。在该脉冲作用下，IC₂被置0，闭锁，无超速信号指示。

如驾驶员加大油门，提高车速，S₁脉冲频率随之提高。一旦速度高于超速设定速度(例如33.3hz，对应120km/h)，S₁＞S_O，在2个S_O脉冲信号间将会出现2个S₁脉冲信号，S₁通道将翻转，与门IC₆输出S₁’脉冲。该脉冲输入D_O触发器的C端，使D_O触发器翻转，输出高电平，驱动本车的“超速声光信号”装置，BR和L_O发出声光指示信号，提示驾驶人员谨慎驾驶；同时，S₁’脉冲送到IC₁的R端，将S_O通道闭锁。

直至车辆恢复至正常行驶状态，即S₁＜S_O时，2个连续S_O脉冲使IC₁再次翻转，S_O重新处于主导地位，打开与门IC₅，S_O’脉冲输入D_O触发器R置“0”端，“超速声光信号”自动解除。

以上是超速行驶状态时系统的工作过程。

4.转向、刹车指示单元(图3～图7)

本发明利用现行汽车刹车指示和转向指示、倒车指示共同构成“汽车行驶状态指示系统”。其中，转向指示和倒车指示仍沿用现行的指示信号。

但是，为了使刹车信号能表示车辆的“停止状态”，在系统中增加了“刹车信号自锁”功能。这样，一旦驾驶员蹬踏刹车踏板，不管是否释放，只要车速低于低速设定值，持续红灯将一直保持。而车辆进入低速行驶状态后，闪烁红灯也将发出信号。这样，刹车过程和停车时两只信号灯同时发出信号(一持续红灯，一闪烁红灯)。其指示作用将比现有灯光信号系统中单一持续红色灯光更明显，并且可以直接区别于尾灯信号。电路分析如下。见图3

发明人在原有刹车踏板开关BP的基础上增加一刹车继电器R_B。刹车开关BP接通，R_B吸合，常开触点R_B1闭合，刹车指示灯得电点燃；同时，触点R_B2亦闭合，将BP自锁。此时即使释放刹车踏板，刹车指示灯仍将保持。自锁电路中的另一触点R_L2是“低速行驶/停车指示单元”中继电器R_L的辅助常开触点。其作用是当车辆速度高于低速设定值时，自动解除刹车电路自锁的：刹车后，车速降至低速设定值时，继电器R_L吸合，R_L2随之闭合，与R_B2触点共同构成刹车开关的自锁状态。只有R_L继电器随着车速的提高而失电，释放衔铁，R_L2触点断开时，才能将刹车电路解锁，消除刹车信号。

这一电路的特点是：驾驶员释放刹车踏板后，必须使车辆恢复到正常行驶速度时(S＞S_L)，刹车信号才能消除。

由减小油门后自然降速引起的低速行驶状态，甚至停车，是不会使刹车灯发光的，只能使闪烁灯光发光。

如果要求车辆只要进入行驶状态(S＞0)就消除刹车信号，可以用图4中的电路替换图3中的自锁电路部分，再加入图5中的辅助电路。分析如下：

图5电路由D_S触发器和R_S延时继电器、R_B3常开触点及开关电路组成。常闭触点R_S1为瞬时动作；常开触点R_S2为延时动作。

车辆行驶过程中，速度脉冲S₁不断地产生。而R_B处于失电状态，R_B3断开，信号不能输入D_S，即Q＝0，继电器R_S处于失电状态，R_S1保持闭合状态。

如出现刹车过程，系统工作情况如前述，同时，R_B3也随之闭合，接通图5电路，S₁端信号即可通过，送给D_S的C端。图5电路将随速度的改变出现如下情况。

状态1：车辆减速过程中只要有速度，就有S₁脉冲发生。该信号使电路工作，触发器D_S翻转，Q＝1，延时继电器R_S通电吸合。R_S将常闭触点R_S1即刻断开，破坏了刹车踏板开关BP的自锁。即，只要车辆有速度，驾驶员一释放刹车踏板，刹车信号自动消除。

状态2：如保持刹车状态直至车辆停止，速度信号脉冲S₁将消失，即使R_B3接通S₁输入端，D_S也不会动作，Q保持低电平，继电器R_S不带电，常闭触点R_S1保持闭合状态。这样，即使驾驶员释放刹车踏板，由于自锁电路的作用，刹车信号将一直保持。

状态3：直到车辆重新开动，产生速度信号S₁，D_S翻转，R_S吸合，R_S1断开，消除了刹车信号。

延时动作的常开触点R_S2主要是在速度信号S₁消失后，将Q端的高电位引入D_S的R端，用其上升沿将D_S置“0”，为再次工作做好准备。

本设计中还可以加入加速度检测器(如图7)，自动对车辆加速度α进行检测。α的设定值可以参照紧急刹车状态的加速度值，即将α＜-3m/s²时视为紧急刹车。该设定值可以根据实际需要设定。

如果车辆由于碰撞或其他意外情况，在非驾驶员采取刹车措施情况下受到较大的外力作用，造成车辆的紧急制动状态时，加速度α超过设定值，具作用等效于驾驶员的“急刹车”动作，触发指示电路，使“紧急制动状态”指示信号自动发出，警示后续车辆，防止追尾事故发生。如果正常刹车或减小油门后车辆的自然降速，其加速度α达不到设定值，该装置不会动作。工作过程如下：

如图6，在上述刹车踏板开关BP上并联一只R_α继电器的常开触点R_α1作为紧急刹车模拟电路。

加速度传感元件α的输出信号为一个与加速度成正比的微弱电压信号。经过运算放大器IC_9A放大，得到一个加速度电压信号U_α。根据该信号的工作范围设置一个适当的比较电压U_W(可以根据需要人为设定，如α＝-3m/s²时所对应电压)，再利用另一运算放大器IC_9B构成的比较器对上述信号进行比较：当U_α＜U_W时，U_C≈0，继电器R_α不动作；当U_α＞U_W时，U_C＝U_C’，继电器R_α吸合。其常开触点R_α1与刹车踏板开关BP并联，等效于BP的作用：一旦车辆由于意外原因造成紧急制动状态，即α＜-3m/s²时，即使驾驶员未能或没能力踩下刹车踏板，系统也可以自动发出“制动状态”指示。其动作过程与上述刹车过程相似。

5.声/电磁波信号报警单元(SP)

上面所述情况往往是在气候条件不良的情况下出现(如浓雾天气)，因此，这种时候很可能无法看清灯光指示。发明人在系统中设计了具有较高声强度的声报警装置：在刹车灯光指示电路上并联一只声报警器SP(见图3)，与刹车灯一样受继电器R_B的常开触点R_B1的控制，不同的是可以用一只开关OFF在驾驶员认为必要时将其关闭。

这种报警器的声音可以设计为短促、尖利、有一定时间间隔的形式，声场方向应朝向车辆后方。这样，在空旷的高速公路上既可以传送较远的距离，又可以减小对其他人员的干扰。

如果在雨雪、浓雾等天气，能见度不良的情况下，行驶车辆的驾驶员采取刹车措施或由于发生碰撞等原因，造成车辆紧急制动状态，系统可以在自动发出“制动状态”信号的同时，利用声报警装置发出声音信号。后续车辆驾驶员听到这样的声音，就可得到“前方有停止行驶车辆”的警示，应该加强对前方路面的观察。

报警开关可以在以下情况时关闭：

A)车辆后面有其他车辆跟进停驶，不会发生后续车辆追尾的危险时；

B)能见度良好的情况下；

C)车辆进入普通公路路面，认为不需要此报警功能时。

为避免上述声报警信号给周围环境带来干扰或认为其传送距离不足，可以将声报警器改为微波信号发射器，利用一个低功率，超高频率的无线发射装置向后方定向发射报警信号。进入其信号覆盖区域的车辆则可以用相应频率的接收装置收到警示信号。此信号应该设置为一个通用频率信号，并且要求在后续车辆上装有相应的接收装置。

发明人根据上述系统工作过程要求，结合现有灯光信号系统，可以形成以下“汽车行驶状态指示信号”组合：

1.车辆停止——一持续红灯，一闪烁红灯；

2.低速行驶——一闪烁红灯；

3.正常行驶——无信号；(夜间有尾灯——一持续红灯)

4.刹车等制动状态-速度仍保持在低速设定值以上——持续红灯(与现行同)；

5.刹车等制动状态-速度低于低速设定值——持续红灯(与现行同，但可以自动保持并可以增加声报警或无线报警信号)，同时闪烁红灯；

6.紧急制动(含碰撞)状态——同5；

7.自然降速，速度低于低速设定值——闪烁红灯；

8.转向——保持现行信号；

9.倒车——保持现行信号；(或改为更加明显的灯光信号)

10.超速行驶——本车驾驶室内声光报警。

“汽车行驶状态指示系统”可以达到在任何情况下，即时指示车辆行驶状态的目的。此外，在车辆制动时，持续红灯和闪烁红灯均可表示车辆停止状态，两组灯光信号比一组信号更可靠。即使信号灯(1或2)损坏，驾驶员在见到前车闪烁红灯或持续红灯(2或1情况)单独出现时，即可知道该车在低速行驶或者已停车。也不妨碍车辆状态指示，只要驾驶员注意观察，小心避让即可。声报警的加入可以更加充分地利用驾驶员的其他感官获取信息。

此外，倒车状态的指示信号对后续车辆与停车信号同样重要。尽管在高速公路上是不允许车辆倒车或掉头的，但在必要情况下也会出现此种行驶状态。现行的倒车指示为白色灯光，在远距离观察时指示很不明显。为了使倒车时同样发出醒目的信号指示，本发明人认为应将其设置为更醒目、穿透力更强的颜色。也可以利用倒车指示控制开关在使白色信号灯光点燃的同时，控制闪烁红灯或其他灯光，形成组合信号发出，使指示更明显。

在S₂通道的R端加入一个置“0”信号，还可以用来在必要时锁定闪烁红灯信号，使其长时间保持闪亮，作为警示信号；在大雾天气可以代替雾灯。

在超速报警电路中，可以根据设计需要，将继电器R_O的常开触点R_O2与继电器R_L的常开触点R_L1并联，在超速行驶时，闪烁红灯同样闪亮，这样，不但可以提示驾驶员谨慎驾驶，还有利于交通管理人员的监管。也可以在S₁通道D触发器的R端加入一个置“0”信号，在驾驶员认为必要时，可以用来关闭超速指示信号。如果想保留“光报警”，将“声报警”信号消除，以减少对驾乘人员的干扰，可以单独设计消声电路，在报警后认为消声。

部分地区现行的高位刹车灯也同样适用于上述系统。

随着车辆行驶速度的变化，指示信号将自动转换或消除。

以上信号的设置，可以根据现行的或修改后的交通法规对信号设置的要求进行相应的修改。

上述系统的实现方式是多样的。也可以用逻辑电路等无触点开关电路实现继电开关电路的功能，也可以将上述装置集成化。对于已经采用微机控制管理和ABS防抱死刹车装置，具有速度检测功能的车辆，可以方便地加以改造，直接引入上述信号。为叙述方便和表达更清楚，以及便于相关人员理解，采用上述方式撰写。

发明人通过专利检索发现《一种汽车行驶动静态显示装置》(公开号CN1180030A)发明专利申请和另一申请《汽车动静态显示器》(公开号CN1187434A)均是利用速度检测装置测取车速后，通过微机处理取样信号，再以编码形式通过附加发光装置显示。

本发明人认为以上发明存在共同的缺点是：

1)速度显示以编码形式表示，其含义没有标准定义且与现行交通法规

  不一致，容易造成理解困难。

2)显示图形与车速成正比变化，当车辆速度降低至停驶状态时指示反

  而逐渐消失，相当于普通灯光信号无显示状态。如果前车停驶后，

  后续车辆由远距离逐渐接近时，将无法看到该信号，容易忽略。

3)外加灯光信号装置，安装不便且破坏了车辆本身总体设计，尤其不

  利于高级汽车安装。

4)大雾等恶劣天气，灯光信号传送距离短。

由于1187434A的申请文件由于没有更详细的资料，不能做出进一步分析。

本发明与对比技术和现有指示信号系统相比，延伸了现有的刹车指示，将现有的“刹车动作指示”变为车辆的“行驶状态指示”，并增加了多项功能。其主要不同之处在于：

1.建立了“行驶状态指示”的概念。通过系统的自动检测、控制装置对车辆速度和加速度进行监视，根据车辆的行驶状态自动发出指示信号，将现有的“刹车动作指示”变为车辆的“行驶状态指示”；

2.直接利用现有的信号装置，改装极为方便。

3.信号表达方式与现行交通法规相接近，具有直观、明显的效果，不会造成理解错误，并且可以根据交通法规修改的要求，设置相应的信号。

4.改变了灯光信号的发光方式，使信号更加明显；

5.刹车状态可以由双灯显示，使刹车灯直接区别于尾灯；

6.增加了低速行驶指示；

7.引入了声/电磁波报警信号，可以将单纯的视觉信号转变为视觉、听觉

双重信号；

8.具有超速行驶指示，便于提示驾驶员安全驾驶和交通管理部门监管。

9.双重灯光信号指示，在一种信号发生故障时，另一种仍具有指示作用，

增加了信号指示的可靠性。

10.信号可以自动长时间保持，直到人为消除。

本发明形成了一套比较完整的汽车“行驶状态指示”信号，具有即时监视车辆的行驶状态，自动发出信号等功能，并且信号可以长时间保持。因此，可以从根本上杜绝车辆突然减速或停车时，驾驶员没有或无能力发出并保持停车信号，造成后续车辆驾驶员判断错误的情况，可以有效地防止车辆追尾事故的发生，避免由此产生的巨大经济损失和人身伤亡事故。也可以相对改善驾驶员的劳动强度。

本发明还具有即时性强、易于实施和推广、维修方便、不需要大型网络支持等特点，现有车辆改造极为方便。因此，这一系统如投入使用，将产生十分明显的社会效益和经济效益。在移动通讯设施和卫星网络不太发达和完备的今天，不失为一种经济、实用的方案。

图号说明：

图1——系统框图

图2/A——超速行驶指示单元

图2/B——低速行驶/停车指示单元

图3——刹车指示控制电路

图4——非“0”速度刹车解除电路

图5——非“0”速度刹车解除辅助电路

图6——加速度指示电路

图7——加速度检测电路主要元器件符号说明：

超速信号设定装置——多谐震荡器(时间脉冲发生器)

低速信号设定装置——多谐震荡器(时间脉冲发生器)

IC₁～IC₄——D型触发器脉冲记忆电路，可选用CD4013

IC₅～IC₈——与门电路，可选用4011

IC_9A、IC_9B——运算放大器，可共用一只MC1458

D_O、D_L——D型触发器，可共用一只CD4013

D_S——D型触发器，可选用CD4013

R_O——超速继电器         L_O——超速指示灯

R_L——低速继电器         L_F——低速指示灯R_F——闪光继电器               L_B——刹车指示灯R_B——刹车继电器               BP——刹车踏板开关R_S——延时继电器               BR——蜂鸣器R_O——加速度继电器             SP——高音喇叭

Claims (10)

1.汽车(机动车辆)行驶状态指示系统，是由低速行驶/停车指示单元、超速行驶指示单元和制动状态指示单元以及转向指示、倒车指示所组成，其主要特征是：利用上述指示信号的总和，通过车辆现有的灯光指示装置及附加的声报警装置，根据一定的信号组合，指示车辆的行驶状态。

2.根据权利要求1所设计的低速行驶/停车指示单元、超速行驶指示单元和制动状态指示单元，其特征在于：利用速度传感器和加速度传感器对车辆速度、加速度取样，由电压检测电路、双稳态电路、脉冲记忆电路、数字电路等多种形式电路，或者用微机对速度和加速度进行检测，与设定速度、加速度进行比较，监视车辆的行驶状态，超出设定域值时自动发出特定的组合信号指示。

3.根据权利要求2所设计的低速行驶/停车指示单元和超速行驶指示单元，其特征在于：利用霍尔元件或光电、电压检测等速度传感器获取车辆速度，转变为脉冲信号，再利用D触发器和逻辑电路构成的脉冲记忆电路或其他相应形式电路对车辆速度进行检测，与设定速度信号发生器给出的参考域值进行比较，监视车辆的行驶状态，判断车辆行驶状态，超出域值时，即由双稳态电路和开关电路构成的驱动电路接通信号灯、声报警器或微波发射器等装置，自动以光、声或电磁波等形式，即时发出指示信号。

4.根据权利要求1所设计的制动状态指示单元，其特征在于：利用速度信号和加速度信号控制的逻辑开关与继电接触开关或无触点开关电路的串并联等逻辑关系形式，共同构成制动状态指示电路的启动、自锁/解锁电路，可以根据对车辆速度和加速度的检测，对车辆制动状态做出判断，达到自动启动、保持或解除制动状态指示，利用原有持续灯光刹车指示与低速行驶/停车指示装置共同指示车辆行驶状态的目的。

5.根据权利要求1所设计的制动状态指示单元，其特征在于：专门设计的“自锁/解锁电路”通过开关电路的逻辑关系，例如用刹车继电器R_B的常开触点R_B2与低速继电器R_L的常开触点R_L2或用R_B的常开触点R_B2与延时继电器R_S的常闭触点R_S1串联，共同构成，由上述开关电路动作的逻辑关系控制刹车继电器R_B；

6.根据权利要求1所设计的制动状态指示单元，其特征在于：为用于车辆恢复行驶，产生速度时为刹车指示电路解除自锁而设计的辅助电路是由R_S延时继电器、刹车继电器R_B的常开触点R_B3和D触发器以及三极管开关电路构成，用刹车继电器的常开触点R_B3控制D触发器的C端脉冲输入，D触发器的输出(Q端)作为的开关信号，控制R_S延时继电器，R_S的延时闭合常开触点R_S2作为R_S自身的解锁开关。

7根据权利要求1所设计的制动状态指示单元，其特征在于：通过加速度检测装置取样，以加速度信号等效于车辆的刹车信号，与加速度设定值进行比较，车辆出现制动状态，达到要求的设定值时，自动发出相应指示信号。

8.根据权利要求7所设计的加速度检测装置，其特征在于：通过加速度检测的辅助电路，利用加速度传感元件测得加速度信号，再经过放大和比较环节，获得加速度的差值信号U_C，超过设定域值时，即时输出，自动发出刹车指示。

9.根据权利要求1所设计的制动状态指示单元，其特征在于：具有声/电磁波报警功能，利用刹车指示信号控制一只具有较高声强度的声警报器或微波发射器，在大雾或其他能见度较低，车辆处于刹车状态时，利用上述开关电路和手动开关控制，在认为必要时发出专门设计的声音或特定频率的电磁波报警信号，作为扩展灯光报警范围的手段。

10.根据权利要求8所设计的声/电磁波报警电路，其特征在于：微波发射装置与声报警器并接或替代声报警器，并且必须配有与其信号频率相应的接收装置，并且安装方式类同于声报警器，因而，比声报警器有更大的信号覆盖范围。

Images