CN1267301C - 使汽车防撞灯开启的紧急制动报警装置和操作防撞灯方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及对根据预定的制动阈值启动汽车防撞灯的装置的改进。一种由其上装有一个电压调节/稳压器部件(3)、一个双路数字惯性传感器(5)、一个微处理器(6)和电源控制元件(10、11)的印刷电路(1)组成的紧急制动报警装置。所述的电压调节/稳压器部件(3)连接于汽车电池上并为双路数字惯性传感器(3)和微处理器(6)供电。所述的微处理器(6)适于管理来自数字传感器(5)的数据并连接于插在右(8)和左(9)闪烁器的电路上的电源控制元件(10、11)，以便能在程序设计的制动阈值被超出时起动所述的闪烁器(8、9)。

Description

使汽车防撞灯开启的紧急制动报警装置和操作防撞灯方法
技术领域
本发明涉及通用的汽车设备领域。更具体地它涉及根据预定的制动阈值启动汽车防撞灯的新装置，它也涉及使用这个装置启动防撞灯的一种原始方法，以及能编程和标度所述装置的一个装置。
背景技术
已知使用安装在车辆(汽车、摩托车或载重汽车)上惯性传感器的紧急制动报警装置，根据预定的制动阈值自动地启动防撞灯，以警告其它驾驶者带有潜在危险的汽车制动系统已被开启。
通常，已知的装置不十分令人满意，因为其结构较复杂或缺乏准确性和可靠性。
尤其，申请文本DE-U-29617527涉及一种在‘ABS’(防抱死系统)或‘AIRBAG’(气囊)系统已被启动时，即在紧急制动或碰撞的情况下，自动地提供汽车防撞灯的汽车设备。
这种装置只能在存在‘ABS’或‘AIRBAG’系统时才运行，并且并不能安装在所有类型的车辆上。
此外，来自已用于汽车上的安全装置(ABS或AIRBAG)的数据被用于启动防撞灯。因此启动防撞灯只是主安全装置的一个辅助功能；这个启动不能独立于在安全装置主要部件上的所预见的调节而被调节，并且防撞灯启动系统的操作可以由主要的成对设备的存在而改变。
发明内容
本发明提出一种能更好地满足在该领域，尤其在耐用性，可靠性和准确性方面所设定的要求的新装置和新方法。
根据本发明的紧急制动报警系统由一个其上被特别植入一个电压调节/稳压器部件、一个双路数字惯性传感器、一个微处理器和电源控制元件的印刷电路组成。电压调节/稳压器部件被连接于汽车电池上并向双路数字惯性传感器和微处理器供电，微处理器适于管理来自所述传感器的数据并被连接于插入左右闪烁器电路的电源控制器(晶体管或继电器)上，以在超过已编程的制动阈值时能同时起动上述的闪烁器。
该装置具有装在只需要与汽车电池和左右闪烁器电路连接的壳内的电子部件形式；这是一种简单、可靠设计的完全单机装置，并可直接地安装在任何类型的汽车上。
这种紧急制动报警装置最好包括能使声音信号的启动与防撞灯的起动同步的装置。更有益地，它包括能检测汽车风挡刮水器开启的装置，这些检测装置被连接到微处理器上，以便在风挡刮水器运行时能使所述的微处理器根据减少的制动阈值起动汽车防撞灯。
实施该装置的方法特征在于：
-在微处理器中，记录由安装在汽车上的双路数字惯性传感器所提供的连续数字值Vn，
-在微处理器中，计算各个值Vn和由惯性传感器在x时间前所提供的Vn-x之间的差，
-在微处理器中，进行值Vn-Vn-x与对应于制动阈值的一个预定阈值 A之间的比较，以及
-在微处理器中，在差值Vn-Vn-x大于阈值 A时，起动左右闪烁器的同步控制。
该方法确保对装置固定和自动的重新标度。它能在汽车中插入传感器时利用在其方向和角度方面减少的准确度；它也能过滤由传感器所提供的数据，以便只在适当时起动防撞灯。
根据另一个特点，本发明的方法在于：在汽车上安装装置以前进行惯性传感器的全量程标度。在下列情况下进行这个标度，在作用线以零速度位于水平位置时记录传感器的数字值，这个数字值对应于受影响的传感器在零加速度(0g)时提供的值，而在其作用线以零速度位于垂直位置时记录传感器的数字值，这个数字值对应于受影响的传感器在1g加速度时提供的值，因为这些操作能在0g和1g之间获得传感器整个量程的数字值，以推导出对应于刻度单位的数字值并在微处理的编程中累积这个数字值。
本发明也涉及适于在安装于汽车中之前，对紧急制动报警装置编程和标度的一种装置。
根据本发明，这个装置包括用于接收和锁定其上植有紧急制动报警装置的至少一个印刷电路板位置的一个座，而所述的座包括一组排列成与印刷电路的某些部分或元件接触的管脚，以便通过合适的计算机化装置确保微处理器的编程。这个座被铰接在底座上以便能使传感器的作用线水平定位以记录零加速度(0g)提供的数字值和使传感器作用线的垂直定位以记录加速度1g提供的数字值，以根据传感器的标度为微处理器编程。
附图说明
利用以下具体实施例的描述以及附图将进一步说明本发明，不会有任何限制，其中
图1是根据本发明的紧急制动报警装置功能元件的框图；
图2是紧急制动报警装置一个实施例的详细电子图；
图3和4是根据本发明编程和标度紧急制动报警装置的装置的功能图，图解可以记录传感器在0g和1g时数字值的二个位置；
图5图解微处理器对于由惯性传感器所提供的数字值所采用的分析原理。
具体实施方式
在图1中说明的紧急制动报警装置具有由汽车的12V电池2供电的印刷电路1的形式，它包括为双路型数字惯性传感器5和微处理器6供电的一个电压调节/稳压器部件3。
该惯性传感器5可以是(法国巴黎)ANALOG DEVICE生产的ADXL202型传感器。这种传感器能提供在二个垂直轴线上接收的加速度或减速度值的数据。这个申请，只使用这些轴线中的一条，而这条轴线在整个说明中被称作“作用线”(active line)。由惯性传感器5所提供的数据对应该型号传感器由每56毫秒提供的数字值组成。对于相同的加速度值，来自各个传感器的这些数字值通常不同；这个准确容差将由下文叙述的标度操作所解决。
要最大化紧急制动报警装置的操作，印刷电路1应该安装在合适的汽车上以便在汽车前进的轴线方向上水平或实际上水平地安排传感器5的作用线(而汽车车身在水平面上静止)。
使用的微处理器6可以是(法国巴黎)ATMEL生产的带有EDPROM2343型微处理器。
这个微处理器6被编程以管理由惯性传感器5所提供的数据，以便在超出预定的制动阈值时分别借助于电源控制器10和11，能同时起动右8和左9闪烁器(即，起动防撞灯)。下面将解释通过传感器5所提供数据的管理过程以达到可靠和准确的结果。
电源控制器10和11由以12伏电池2供电的继电器或晶体管所组成。
印刷电路1包括一个由微处理器驱动的声音报警器12。
它还包括连接于汽车风挡刮水器马达15的电子装置14(关于在汽车或载重汽车上报警装置上的内植)，它能检测风挡刮水器的操作(即雨水以间接形式存在时)并向微处理器6发送相应的数据。
不断编程的微处理器6因此在下雨时具有根据减少的制动阈值起动汽车防撞灯的可能性。
除了惯性传感器5和微处理器6以外，上面所述印刷电路的不同功能部分(电压调节/稳压器部件3、电源控制器10、11，声音报报警器12和检测部件14)由设计者以逻辑方式植入的常用电子元件(电阻、二极管、电容……)所组成，以获取所述的功能。
在这个紧急制动报警装置中所述的一个设计实例在图2中被说明；在这个图中，刚刚被描述的功能部分同时被一一列举和详细说明。
印刷电路1包括电连接输出端，使电压调节/稳压器3与电池2的12伏管脚连接以及检测装置14的接地与风挡刮水器马达15的12伏电源连接，使电源控制器10和11分别与右8和左9闪烁器连接。
对于在汽车中的安放，印刷电路更有益地由一个盒形外壳所保护。
一旦印刷电路已被制成，微处理器6被编程以便能管理由双路数字惯性传感器5所提供的数据并且在所述的编程期间，惯性传感器5被标度以解决在提供的数字值准确性方面的容差问题并获得较大的起动准确度。
借助于在图3和4的功能方式中说明的特殊装置，执行这些编程/标度操作。
该特殊装置包括一个装有装置18的座16，该装置18使得印刷电路1定位于编程和测试管脚20，座16连接于计算机装置22。
弹簧承载接触型的编程和测试管脚20，相对于在印刷电路上电子元件的植入尤其相对于微处理器6的植入排列。
此外座16被铰接24在主底座26上，以使它在二个定位挡块28和30之间旋转90°。相对于在印刷电路上传感器5的植入，改变这个90°旋转能使这个传感器的作用线水平(图3)或垂直(图4)放置。
微处理器6被编程以便记录由惯性传感器5所提供的连续值Vn。同时，微处理器计算在值Vn和传感器在X时间前提供的值Vn-x之间的差(见图5)，而这个预定的时间X可以在数十秒或几秒的数量级上。
这个差Vn-Vn-x与预先规定的对应于制动阈值的阈值 A相比较，并且在差Vn-Vn-x大于这个阈值 A时(对于汽车，这个阈值 A可以对应于0.5至1g数量级的减速度)，控制右和左闪烁器8和9同时起动。
防撞灯在起动后保持开启一段预定的时间，比如几秒钟。表示闪烁器起动的仪表板指示灯也被开启，为完成向驾驶员提供信息，声音报警器12同时被起动并最好在相同期间。
如前面所见，微处理器6也被编程，以在下雨时根据减少的制动阈值起动防撞灯。要做到这点，检测装置14通知微处理器操作汽车风挡刮水器；并且随后微处理器自动地考虑更小的值 A(例如小于5％的数量级)。
这种做法能使紧急制动报警装置自动和固定的重新标度，这样在起动防撞灯时明显地不需要在汽车上的传感器5完全水平定位，并这样不用顾及公路的坡度或不平坦性。
如前面所提到的，利用座16的90°旋转能力，利用计算机化的装置22对紧急制动报警装置的编程也包括传感器5的标度操作。
在传感器5的作用线水平定位时(图3)，它能记录该传感器在0g(零加速度)时提供的数字值；其垂直定位(图4)能记录在1g加速度时提供的数字值。这二个记录能获得传感器在0g和1g之间的满量程数字值，并且也能得出对应于刻度单位的数字值。
这个刻度单位值包含于微处理器的编程，以便确保防撞灯可靠和准确的起动，经常用于同样准确的减速度值，甚至不管在提供的数字值的精确度方面各个传感器的不同。
一旦该装置已被编程和标度，它能在从水平位置向垂直位置迅速倾斜之后被测试。装在座16上的指示灯32在闪烁器接通时随后模拟发光。
这个编程/标度装置可以适于容纳几个印刷电路1。

Claims (10)

1.一种根据预定的制动阈值能使汽车的防撞灯开启的紧急制动报警装置，特征在于它由一个印刷电路组成，其上装有一个电压调节/稳压器部件(3)、一个双路数字惯性传感器(5)、一个微处理器(6)和电源控制元件(10、11)，连接于汽车电池的电压调节/稳压器部件(3)为双路数字惯性传感器(5)和微处理器(6)供电，其微处理器(6)适于管理来自所述数字传感器(5)的数据并被连接于插在右(8)和左(9)闪烁器电路上的电源控制器(10、11)，以便在程序设计的制动阈值被超出时使所述的闪烁器(8、9)同时起动。
2.如权利要求1所述的装置，特征在于它包括在印刷电路(1)上安排的能使声音信号的起动与防撞灯的起动同步的装置(12)。
3.如权利要求1所述的装置，特征在于它包括能检测汽车风挡刮水器开启的装置(14)，该装置被连接于微处理器(6)，以便在风挡刮水器运行时能使所述微处理器根据减少的制动阈值起动汽车防撞灯。
4.如权利要求1所述的装置根据预定的制动阈值操作汽车防撞灯的方法，其特征在于：
-在微处理器(6)中，记录由双路数字惯性传感器(5)所提供的连续数字值Vn，
-在微处理器(6)中，计算在值Vn和由惯性传感器(5)在x时间前提供的值Vn-x之间的差，
-在微处理器(6)中，进行值Vn-Vn-x与对应于制动阈值的预定阈值A之间的比较，以及
-在微处理器(6)中，当差Vn-Vn-x大于所述的阈值A时，同时起动左右闪烁器(8，9)的控制。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：在汽车上安装装置之前进行惯性传感器(5)的标度，其标度在下列情况下进行，当其作用线以零速度位于水平位置时，记录传感器(5)对应于零加速度(0g)的数字值；而当其作用线以零速度位于垂直位置时，记录该传感器(5)对应于1g加速度的数字值，因为这二个记录都能获得传感器(5)在0g和1g之间的满量程数字值，推导出对应于刻度单位的数字值并在微处理器的编程中累积这个数字值。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于：微处理器(6)一检测到阈值A已被超出，就在几秒的确定时间内起动汽车的防撞灯。
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于起动防撞灯的同时起动一个声音信号。
8.如权利要求4所述的方法，其特征在于：在下雨时减少阈值A，以便在这种情况下，根据更小的制动阈值操作防撞灯。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于：考虑对汽车风挡刮水器控制的检测，自动地降低阈值A。
10.一种在汽车上安装之前被设计用于编程和标度如权利要求1至3中任一项所述的紧急制动报警装置的装置，其特征在于它包括用于容纳和锁定在其上装有紧急制动报警装置的至少一个印刷电路的一个座(16)，而所述的座(16)包括一组排列成与印刷电路的某些部分或元件接触的管脚，以保证微处理器(6)由合适的计算机化装置(22)编程，而且所述的座(16)被铰接在基站(26)上以能使传感器(5)的作用线水平定位及能使这个作用线垂直定位，以便根据传感器(5)的标度为微处理器(6)编程。
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