CN202421285U - 汽车碰撞信号检测电路 - Google Patents

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张�杰
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Abstract

本实用新型涉及一种汽车碰撞信号检测电路，包括依次相连的碰撞信号发生器、碰撞信号处理电路和微处理器，所述碰撞信号处理电路包括依次相连的带通滤波电路和晶体管，所述带通滤波电路的输入端与碰撞信号发生器的输出端相连，所述晶体管的输出端与微处理器的模拟数字输入端相连，所述晶体管的输出端与微处理器的模拟数字输入端之间还连有低通滤波电路。本实用新型能够降低微处理器的系统负担，让碰撞信号检测更可靠。

Description

汽车碰撞信号检测电路
技术领域
本实用新型涉及汽车信号检测技术领域，特别是涉及一种汽车碰撞信号检测电路。
背景技术
随着车辆保有量的增多，交通事故的发生率也在不断增加，汽车的安全性逐渐成为消费者关注的首要话题，汽车的安全措施有多种，例如在汽车内设置安全带和安全气囊，这些安全设备减小了汽车发生交通事故使汽车上的乘客和驾驶者的受伤的程度。但是在发生重大交通事故时，往往能降低伤员死亡率的最重要的条件是及时对伤者进行施救。
当车辆发生轻微碰撞或者刮蹭等交通事故时，一般是由当事人或者目击者拨打报警电话求助，如果发生重大交通事故(比如车辆侧翻、车辆严重变形)时，由于当事人受伤严重，没有能力拨打求助电话，或者发生交通事故后，当事人的通讯工具丢失，这样只能由目击者拨打电话报警求助，但是如果现场没有目击者，则会出现没有人报警的现象，会延误事故伤者的救助施救，而给事故伤者的生命带来了极大的威胁。
通常汽车内部的碰撞信号为一个脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，简称“PWM”)波形。汽车正常状态时，碰撞信号的占空比为20％；汽车发生碰撞时，碰撞信号的占空比为80％。微处理器(Micro Control Unit，简称“MCU”)通过检测一个周期内脉冲宽度的变化，实现碰撞信号的检测。
如图2所示，汽车碰撞信号经过由电容C1、电容C2、电容C3和电阻R2组成的带通滤波器滤除由于外界及其他设备所带来的干扰，稳压二极管Z1对经过滤波后的汽车碰撞信号进行稳压。通过5V电源和上拉电阻R1来增加汽车碰撞信号的驱动能力。当汽车碰撞信号为高电平时，晶体管Q1导通，输出低电平信号给控制器，当汽车碰撞信号为低电平时，晶体管Q1截止，输出高电平给控制器。通过晶体管的开关控制，实现汽车碰撞信号的电平转换，即将5V信号转换为满足MCU电源域的3.3V信号。3.3V电源和上拉电阻R3一方面是为了电平转换的需要，另一方面增加了信号的驱动能力。
图3是MCU对现有的汽车碰撞信号进行识别处理的方法图。经过碰撞信号处理单元后，汽车碰撞信号输入到MCU。MCU通过采样的方法对一个周期内的高低信号进行采样，然后计算出碰撞信号的占空比。当碰撞信号的占空比突然发生变化，即占空比变为80％时，MCU马上进行紧急救援操作。但是这种方法不但增加了MCU的系统负担，而且容易受外部干扰。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种汽车碰撞信号检测电路，能够降低MCU的系统负担，让碰撞信号检测更可靠。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种汽车碰撞信号检测电路，包括依次相连的碰撞信号发生器、碰撞信号处理电路和微处理器，所述碰撞信号处理电路包括依次相连的带通滤波电路和晶体管，所述带通滤波电路的输入端与碰撞信号发生器的输出端相连，所述晶体管的输出端与微处理器的模拟数字输入端相连，所述晶体管的输出端与微处理器的模拟数字输入端之间还连有低通滤波电路。
所述低通滤波电路包括一个电阻、一个电容和一个二极管，所述二极管的正极与晶体管的输出端相连，负极与微处理器的模拟数字输入端相连，所述微处理器的模拟数字输入端还分别通过所述电阻和电容接地。
所述带通滤波电路与晶体管之间还连有稳压二极管。
所述碰撞信号发生器的输出端通过第一上拉电阻与电源相连。
所述晶体管的输出端通过第二上拉电阻与电源相连。
所述晶体管为场效应管。
有益效果
由于采用了上述的技术方案，本实用新型与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本实用新型在碰撞信号处理单元的信号输出端增加一个低通滤波电路，使得MCU的输入电平值发生变化，使得汽车在正常状态下和发生碰撞的状态下输入电平值不同，从而根据电平值的不同来判断是否发生碰撞，从而降低MCU的系统负担，让碰撞信号简称更可靠。
附图说明
图1是汽车碰撞信号检测电路设计框图；
图2是现有的汽车碰撞信号检测电路原理图；
图3是MCU对现有的汽车碰撞信号进行识别处理的方法图；
图4是本实用新型提供的汽车碰撞信号检测电路原理图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本实用新型涉及一种汽车碰撞信号检测电路，如图1所示，包括依次相连的碰撞信号发生器、碰撞信号处理电路和微处理器。碰撞信号发生器即来自汽车的5V碰撞信号(PWM波)；碰撞信号处理电路用于对碰撞信号进行处理，包括滤波、稳压、电平转换等处理。微处理器用于对碰撞信号进行识别处理。
所述碰撞信号处理电路包括依次相连的带通滤波电路和晶体管，所述带通滤波电路的输入端与碰撞信号发生器的输出端相连，所述晶体管的输出端与微处理器的模拟数字输入端相连，所述晶体管的输出端与微处理器的模拟数字输入端之间还连有低通滤波电路。
如图4所示，碰撞信号发生器产生的汽车碰撞信号经过由电容C1、电容C2、电容C3和电阻R2组成的带通滤波器滤除由于外界及其他设备所带来的干扰，稳压二极管Z1对经过滤波后的汽车碰撞信号进行稳压。其中，电容C2和电阻R2串联，电容C2两端分别通过电容C1和电容C3接地，稳压二极管Z1正极与带通滤波器的输出端相连，负极接地。通过5V电源和上拉电阻R1来增加汽车碰撞信号的驱动能力。当汽车碰撞信号为高电平时，晶体管Q1导通，输出低电平信号给控制器，当汽车碰撞信号为低电平时，晶体管Q1截止，输出高电平给控制器。通过晶体管Q1的开关控制，实现汽车碰撞信号的电平转换，即将5V信号转换为满足MCU电源域的3.3V信号。3.3V电源和上拉电阻R3一方面是为了电平转换的需要，另一方面增加了信号的驱动能力。图4中晶体管Q1采用场效应管，该场效应管的源极与地相连、作为晶体管Q1输出端的漏极通过上拉电阻R3与3.3V电源相连，作为晶体管Q1输入端的栅极与带通滤波电路的输出端相连。需要说明的是本实用新型也可以使用三极管作为控制开关，其原理和场效应管相同。
低通滤波电路包括一个电阻R4、一个电容C4和一个二极管D1，所述二极管D1的正极与晶体管Q1的输出端相连，负极与微处理器的模拟数字输入端相连，所述微处理器的模拟数字输入端还分别通过所述电阻R4和电容C4接地。
经过滤波后，一个直流信号输入到MCU的模拟数字输入端口。MCU通过检测输入电平值，即可得出碰撞信号是否发生变化。例如，当碰撞信号的占空比为20％时，MCU的检测值为0.66V；当碰撞信号的占空比为80％时，MCU的检测值为2.64V。
不难发现，本实用新型在碰撞信号处理单元的信号输出端增加一个低通滤波电路，使得MCU的输入电平值发生变化，使得汽车在正常状态下和发生碰撞的状态下输入电平值不同，从而根据电平值的不同来判断是否发生碰撞，从而降低MCU的系统负担，让碰撞信号简称更可靠。

Claims (6)

1.一种汽车碰撞信号检测电路，包括依次相连的碰撞信号发生器、碰撞信号处理电路和微处理器，所述碰撞信号处理电路包括依次相连的带通滤波电路和晶体管(Q1)，所述带通滤波电路的输入端与碰撞信号发生器的输出端相连，所述晶体管(Q1)的输出端与微处理器的模拟数字输入端相连，其特征在于，所述晶体管(Q1)的输出端与微处理器的模拟数字输入端之间还连有低通滤波电路。
2.根据权利要求1所述的汽车碰撞信号检测电路，其特征在于，所述低通滤波电路包括一个电阻(R4)、一个电容(C4)和一个二极管(D1)，所述二极管(D1)的正极与晶体管(Q1)的输出端相连，负极与微处理器的模拟数字输入端相连，所述微处理器的模拟数字输入端还分别通过所述电阻(R4)和电容(C4)接地。
3.根据权利要求1所述的汽车碰撞信号检测电路，其特征在于，所述带通滤波电路与晶体管(Q1)之间还设有稳压二极管(Z1)。
4.根据权利要求1所述的汽车碰撞信号检测电路，其特征在于，所述碰撞信号发生器的输出端通过第一上拉电阻(R1)与电源相连。
5.根据权利要求1所述的汽车碰撞信号检测电路，其特征在于，所述晶体管(Q1)的输出端通过第二上拉电阻(R3)与电源相连。
6.根据权利要求1所述的汽车碰撞信号检测电路，其特征在于，所述晶体管(Q1)为场效应管。
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