CN203713855U - 一种汽车手刹自动控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车手刹自动控制装置，它属于车辆制动控制系统领域，具体包括压力传感器、车轮转速传感器、手刹位置传感器、钥匙状态传感器、控制芯片、电机驱动器和手刹，压力传感器、车轮转速传感器、手刹位置传感器和钥匙状态传感器均与控制芯片连接，控制芯片与电机驱动器连接，电机驱动器通过转子带动刹车钢丝运动而控制手刹的启动与停止，压力传感器位于汽车主驾驶座椅的座椅面上。本实用新型解决了目前的驾驶员忘拉手刹或手刹没拉紧，造成交通事故的缺陷，提供一种汽车手刹自动控制装置。

Description

一种汽车手刹自动控制装置

技术领域

本实用新型属于车辆制动控制系统领域，具体涉及一种汽车手刹自动控制装置。

背景技术

汽车手刹系统是保证汽车安全型的重要组成部分，目前的汽车手刹装置一般都安装在汽车驾驶座椅与副驾驶座椅之间的手扶箱附近，当驾驶员离开汽车或将汽车熄火时，一些粗心的驾驶员易忘记拉起手刹，甚至手刹没拉紧，引发不必要的交通事故。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对目前的驾驶员忘拉手刹或手刹没拉紧，造成交通事故的缺陷，为此提供一种汽车手刹自动控制装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种汽车手刹自动控制装置，包括压力传感器、车轮转速传感器、手刹位置传感器、钥匙状态传感器、控制芯片、电动机保护电路、电机驱动器和手刹，压力传感器、车轮转速传感器、手刹位置传感器和钥匙状态传感器均与控制芯片连接，控制芯片、电动机保护电路和电机驱动器依次连接，电机驱动器通过转子带动刹车钢丝运动而控制手刹的启动与停止，压力传感器位于汽车主驾驶座椅的座椅面上；

所述的电动机保护电路包括触发芯片、控制单元、与非门、第一非门、第二非门、第三非门、继电器和电动机，所述的电动机为三相电动机，第一非门的输入端、第二非门的输入端和第三非门的输入端连接电动机的不同相序，第一非门的输出端与控制单元的第一输入端连接，第二非门的输出端分别与控制单元的第二输入端和第三输入端连接，第三非门的输出端与控制单元的第四输入端连接，控制单元的第一输出端和与非门的第一输入端连接，控制单元的第二输出端和与非门的第二输入端连接，与非门的输出端与触发芯片的输入端连接，触发芯片的输出端与三极管的基极连接，三极管的集电极与继电器连接，继电器控制电动机三相线路的通断。

采用本实用新型一种汽车手刹自动控制装置具有如下技术效果：

压力传感器用于检测汽车主驾驶座椅的座椅面的压力，若压力传感器检测不到压力值或压力值较小（比如驾驶员可能把手提包之类的遗忘在主驾驶座上），则表明驾驶座无人；车轮转速传感器检测车轮的转速，当车速为零时，表明车辆停止；手刹位置传感器通过检测手刹操作杆的位置判断手刹是否建立完全；钥匙状态传感器检测钥匙的位置，当检测到钥匙处于车辆熄火状态时的位置或钥匙被拔出时，则判断车辆已熄火；控制芯片用于接收压力传感器、车轮转速传感器、手刹位置传感器和钥匙状态传感器输出值，并根据此输出值控制电机驱动器；电机驱动器控制手刹的开启。

电动机保护电路用于保护电动机驱动器，当电动机缺相时，使电动机无法通电工作或断电停转，避免电动机驱动器损坏。电动机三相正常运转时，控制单元的第一输出端和第二输出端均为高电平，触发芯片的输入端为低电平，触发芯片的输出端为高电平，三极管导通，继电器通电吸合，电动机正常通电工作；当电动机三个相序中的任何一相序发生故障时，则控制单元的第一输出端和第二输出端均为低电平，使与非门的输出端为高电平，从而使触发芯片的输出端为低电平，三极管截止，继电器断电，从而使电动机的三相交流电的线路断开，电动机断电停转。

进一步，还包括与控制芯片连接的指示灯，指示灯安装在汽车控制台处。当钥匙状态传感器检测到汽车没有熄火且手刹位置传感器检测到手刹已拉紧，控制芯片控制指示灯发光，提示驾驶员，手刹已拉紧，再次启动车辆需打开手刹。

进一步，还包括与控制芯片连接的语音报警装置。当本汽车手刹自动控制装置检测到驾驶员离开车辆时未拉紧手刹，则语音报警装置发出报警音，提醒驾驶员注意拉紧手刹；另外，当驾驶员离开车辆，有盗窃者盗车，压力传感器检测到主驾驶座有压力值，车轮转速传感器检测到车辆移动，手刹位置传感器检测到手刹打开以及钥匙状态传感器检测到车辆启动，则语音报警装置发出报警音，具有防盗功能。

进一步，所述的钥匙状态传感器包括碰触式报警装置和角度传感器，触式报警装置和角度传感器均与控制芯片连接。当钥匙拔出锁芯时，碰触式报警装置的输入端与电源的连接断开，因此输出低电平到控制芯片，控制芯片判断钥匙被拔出，车辆熄火；当钥匙由车辆启动模式旋转到车辆熄火模式的位置时，角度传感器检测的值输入到控制芯片，控制芯片判断车辆熄火。

进一步，所述的手刹包括手柄、操作杆、枢轴、电机输出轴齿轮、外齿轮和内齿轮，手柄位于操作杆的上端，枢轴位于操作杆的中部，外齿轮位于操作杆的下端，电机驱动器的电机输出轴齿轮与内齿轮啮合，内齿轮与外齿轮啮合，操作杆通过刹车钢丝与刹车装置连接。当电机输出轴齿轮转动时，使内齿轮转动从而带动外齿轮转动，外齿轮带动操作杆，通过操作杆的运动拉紧刹车钢丝，从而拉紧手刹。

进一步，还包括延时装置，手刹位置传感器通过延时装置与控制芯片连接。当司机只是短暂停车例如等红灯时，在红灯过后，司机需打开手刹，此时手刹传感器检测到手刹有从拉紧状态变为打开状态的趋势，那么控制芯片通过延时装置使电机驱动器停止工作一段时间，从而减少司机放下手刹时，电机驱动器带来的阻力，减少由于司机用力不当对手刹装置的损伤。

附图说明

图1是本实用新型一种汽车手刹自动控制装置的实施例一的结构图。

图2是图1的手刹的结构图。

图3是图1的电动机保护电路的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明：

如图1所示，本实用新型一种汽车手刹自动控制装置，具体包括：压力传感器、车轮转速传感器、手刹位置传感器、钥匙状态传感器、控制芯片、电动机保护电路、电机驱动器、指示灯和手刹，压力传感器、车轮转速传感器、手刹位置传感器和钥匙状态传感器均与控制芯片连接，控制芯片、电动机保护电路与电机驱动器依次连接，控制芯片与指示灯连接，电机驱动器控制手刹的启动与停止，压力传感器位于汽车主驾驶座椅的座椅面上，本实用新型的控制芯片为ECU单元。

如图2所示，所述的手刹包括手柄1、操作杆2、枢轴3、电机输出轴齿轮4、外齿轮7和内齿轮6，手柄1位于操作杆2的上端，枢轴3位于操作杆的中部，外齿轮7位于操作杆的下端，电机驱动器5的电机输出轴齿轮4与内齿轮6啮合，内齿轮7与外齿轮6啮合，操作杆2通过刹车钢丝与刹车装置连接。

在具体实施过程中，当司机离开车时，车轮转速传感器检测到轮速为零，位于主驾驶座椅上的压力传感器检测的压力值为零或小于某一下限值时，则车轮转速传感器和压力传感器将检测值输入到ECU单元，若此时手刹位置传感器检测的操作杆2的位置处于手刹打开状态，则ECU单元控制电机驱动器工作，电机输出轴齿轮4带动内齿轮6转动，进而使外齿轮7转动，从而使操作杆2运动到手刹拉紧的位置，此时，手刹拉紧。

另外，当司机未离开车辆，但已拔下钥匙时，钥匙状态传感器检测到钥匙已拔出锁芯，并将此检测值输入到ECU单元，ECU单元控制电机驱动器工作，使手刹拉紧。

另外，当司机通过手柄2拉动手刹，但手刹位置传感器检测到手刹未拉紧，且此时车轮轮速传感器检测到车轮的转速为零，则手刹位置传感器和车轮轮速传感器将检测值输入到ECU单元，ECU单元控制电机驱动器工作，使手刹拉紧。当手刹位置传感器检测到手刹已拉紧，则ECU单元断开电机驱动器电源，降低待机功耗，避免蓄电池的电量消耗。

另外，本实用新型还包括延时装置，手刹位置传感器通过延时装置与控制芯片连接。本实用新型所用的延时装置为SLBD-100型。当司机只是短暂停车，例如等红灯时，在红灯过后，司机需打开手刹，此时手刹位置传感器检测到手刹有从拉紧状态变为打开状态的趋势，那么控制芯片通过延时装置使电机驱动器停止工作3秒钟，当然10秒钟之内都较适宜，从而减少司机放下手刹时，电机驱动器带来的阻力，减少由于司机用力不当对手刹装置的损伤。

另外，当手刹位置传感器检测到手刹已拉紧，且钥匙状态传感器检测到钥匙已拔出，则ECU单元点亮指示灯，指示灯提示驾驶员在下次开车时需打开手刹，避免司机在手刹拉紧的情况下启动车辆而使汽车摩擦片磨损。

此外，本实用新型还包括与控制芯片连接的语音报警装置。当本汽车手刹自动控制装置检测到驾驶员离开车辆时未拉紧手刹，则语音报警装置发出报警音，提醒驾驶员注意拉紧手刹；另外，当驾驶员离开车辆，有盗窃者盗车，压力传感器检测到主驾驶座有压力值，车轮转速传感器检测到车辆移动，手刹位置传感器检测到手刹打开以及钥匙状态传感器检测到车辆启动，则语音报警装置发出报警音，具有防盗功能。

再者，如图3所示，电动机保护电路包括触发芯片IC1、控制单元IC2、与非门U1、第一非门U2、第二非门U3、第三非门U4、继电器K和电动机M，所述的电动机M为三相电动机，第一非门U2的输入端、第二非门U3的输入端和第三非门U3的输入端连接电动机的不同相序，第一非门U2的输出端与控制单元IC2的第一输入端连接，第二非门U3的输出端分别与控制单元IC2的第二输入端和第三输入端连接，第三非门U4的输出端与控制单元IC2的第四输入端连接，控制单元IC2的第一输出端和与非门U1的第一输入端连接，控制单元IC2的第二输出端和与非门U1的第二输入端连接，与非门U1的输出端与触发芯片IC1的输入端连接，触发芯片IC1的输出端与三极管VT的基极连接，三极管VT的集电极与继电器K连接，继电器K控制电动机M三相线路的通断。电动机MD的三相正常运转时，控制单元IC2的第一输出端和第二输出端均为高电平，触发芯片IC1的输入端为低电平，触发芯片IC1的输出端为高电平，三极管VT导通，继电器K通电吸合，电动机M正常通电工作；当电动机M三个相序中的任何一相序发生故障时，则控制单元的第一输出端和第二输出端均为低电平，使与非门的输出端为高电平，从而使触发芯片的输出端为低电平，三极管截止，继电器断电，从而使电动机的三相交流电的线路断开，电动机断电停转。

器件选择：控制单元IC2为CD4093型，触发芯片IC1为555型，非门及与非门的具体电路设计属于公知常识，此处不作赘述。

对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。

Claims (6)

1.一种汽车手刹自动控制装置，其特征在于：包括压力传感器、车轮转速传感器、手刹位置传感器、钥匙状态传感器、控制芯片、电动机保护电路、电机驱动器和手刹，压力传感器、车轮转速传感器、手刹位置传感器和钥匙状态传感器均与控制芯片连接，控制芯片、电动机保护电路和电机驱动器依次连接，电机驱动器通过转子带动刹车钢丝运动而控制手刹的启动与停止，压力传感器位于汽车主驾驶座椅的座椅面上；

所述的电动机保护电路包括触发芯片、控制单元、与非门、第一非门、第二非门、第三非门、继电器和电动机，所述的电动机为三相电动机，第一非门的输入端、第二非门的输入端和第三非门的输入端连接电动机的不同相序，第一非门的输出端与控制单元的第一输入端连接，第二非门的输出端分别与控制单元的第二输入端和第三输入端连接，第三非门的输出端与控制单元的第四输入端连接，控制单元的第一输出端和与非门的第一输入端连接，控制单元的第二输出端和与非门的第二输入端连接，与非门的输出端与触发芯片的输入端连接，触发芯片的输出端与三极管的基极连接，三极管的集电极与继电器连接，继电器控制电动机三相线路的通断。

2.如权利要求1所述的一种汽车手刹自动控制装置，其特征在于：还包括与控制芯片连接的指示灯，指示灯安装在汽车控制台处。

3.如权利要求1所述的一种汽车手刹自动控制装置，其特征在于：还包括与控制芯片连接的语音报警装置。

4.如权利要求1所述的一种汽车手刹自动控制装置，其特征在于：所述的钥匙状态传感器包括碰触式报警装置和角度传感器，触式报警装置和角度传感器均与控制芯片连接。

5.如权利要求1所述的一种汽车手刹自动控制装置，其特征在于：所述的手刹包括手柄、操作杆、枢轴、电机输出轴齿轮、外齿轮和内齿轮，手柄位于操作杆的上端，枢轴位于操作杆的中部，外齿轮位于操作杆的下端，电机驱动器的电机输出轴齿轮与内齿轮啮合，内齿轮与外齿轮啮合，操作杆通过刹车钢丝与刹车装置连接。

6.如权利要求1所述的一种汽车手刹自动控制装置，其特征在于：所述的控制芯片包括延时装置，控制芯片通过延时装置与电机驱动器连接。