CN206171298U - 制动灯分区控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于制动灯控制技术领域，提供了一种制动灯分区控制系统，包括制动灯，所述制动灯包括由半径依次递减的第一环、第二环、第三环和第四环所构成的圆形灯盘，所述第一环、第二环、第三环和第四环内分别安装有若干灯珠；还包括制动灯控制器、电源电路、加速度传感器和制动灯电路，所述制动灯电路包括第一制动灯电路、第二制动灯电路、第三制动灯电路和第四制动灯电路；所述第一制动灯电路、第二制动灯电路、第三制动灯电路和第四制动灯电路并联后经制动开关接直流电源。本实用新型通过制动灯发光面积的变化来反映制动减速度，以使后面车辆驾驶员做出准确判断，提高交通效率，减少追尾事故的发生。

Description

制动灯分区控制系统

技术领域

本实用新型属于制动灯控制技术领域，具体涉及一种制动灯分区控制系统。

背景技术

现代社会人们的生活水平越来越高，对代步工具汽车的需求量越来越大，随着汽车的普及，汽车的安全问题越来越得到人们的重视。汽车制动灯作为车辆的一种指示灯，在汽车驾驶员的日常行驶过程中的使用频率很高，在汽车的安全行驶中起到很重要的作用。

制动灯是机动车的一个重要信号灯，制动灯的亮起，代表汽车正在进行制动，能向后面的车辆驾驶员及时传达本汽车的制动动态，使他及时做出反应。

目前的制动灯有一个不足之处，那就是信号单一，只能传达制动和未制动两种状态，后面汽车的驾驶员无法判断前面汽车制动力度，导致两个方面不良的后果：

1、紧急制动时后面车辆低估前面车辆的制动减速度，导致应急措施不到位，发生追尾；

2、踩制动踏板但是制动力很小的时候后面汽车高估前面车辆的制动减速度，导致反映过大，造成不必要的大幅度减速。

实用新型内容

针对以上问题的不足，本实用新型提供了一种制动灯分区控制系统，通过制动灯发光面积的变化来反映制动减速度，以使后面车辆驾驶员做出准确判断，提高交通效率，减少追尾事故的发生。

为实现上述目的，本实用新型制动灯分区控制系统，包括制动灯，所述制动灯包括由半径依次递减的第一环、第二环、第三环和第四环所构成的圆形灯盘，所述第一环、第二环、第三环和第四环内分别安装有若干灯珠；

还包括制动灯控制器，所述制动灯控制器上连接有电源电路，所述电源电路用于给制动灯分区控制系统供电；所述制动灯控制器输入端连接有加速度传感器，所述加速度传感器用于采集车辆制动时的加速度；

还包括制动灯电路，所述制动灯电路包括用于控制第一环内灯珠的第一制动灯电路、用于控制第二环内灯珠的第二制动灯电路、用于控制第三环内灯珠的第三制动灯电路和用于控制第四环内灯珠的第四制动灯电路；

所述制动灯控制器的第一输出端连接第二制动灯电路，所述制动灯控制器的第二输出端连接第三制动灯电路，所述制动灯控制器的第三输出端连接第四制动灯电路，所述第一制动灯电路、第二制动灯电路、第三制动灯电路和第四制动灯电路并联后经制动开关接直流电源。

所述电源电路包括第一稳压芯片和第二稳压芯片，车载12V直流电源经点火开关K1接入第一稳压芯片的输入端，所述第一稳压芯片的输出端经反接的二极管D1接地，所述第一稳压芯片的输出端经电感L1连接第二稳压芯片的输入端，所述电感L1低电平端输出5V稳定直流电压，所述第二稳压芯片的输出端输出3.3V稳定直流电压。

所述第一稳压芯片为LM2596，所述第二稳压芯片为AMS1117。

所述加速度传感器的公共地端经滤波电容C5接入外接电源端，所述外接电源端经电阻R1接电源，所述加速度传感器的X轴电压输出端经电阻R2接入制动灯控制器的A/D口输入端，所述X轴电压输出端经滤波电容C6接地，所述加速度传感器的Y轴电压输出端经电阻R3接入制动灯控制器的另一个A/D口输入端，所述Y轴电压输出端经滤波电容C7接地。

所述加速度传感器采用型号为ADXL203的芯片。

所述第一制动灯电路包括五路并联的红色LED电路，每一路红色LED电路由一个限流电阻和4颗红色LED灯珠依次串联而成，每一路的电阻端并联后经制动开关K2和熔断器接12V直流电源，每一路的LED共阴极端接地。

所述第二制动灯电路包括开关管Q1和16颗红色的LED灯珠，所述开关管Q1的基极经电阻R9接所述制动灯控制器的第一输出控制端，所述开关管Q1的发射极经制动开关K2和熔断器接12V直流电源，所述开关管Q1的集电极并联四路红色LED电路后接地，每一路红色LED电路由一个限流电阻和4颗红色LED灯珠依次串联而成。

所述第三制动灯电路包括开关管Q2和8颗红色的LED灯珠，所述开关管Q2的基极经电阻R14接所述制动灯控制器的第二输出控制端，所述开关管Q2的发射极经制动开关K2和熔断器接12V直流电源，所述开关管Q2的集电极并联两路红色LED电路后接地，每一路红色LED电路由一个限流电阻和4颗红色LED灯珠依次串联而成。

所述第四制动灯电路包括开关管Q3和4颗红色的LED灯珠，所述开关管Q3的基极经电阻R17接所述制动灯控制器的第三输出控制端，所述开关管Q3的发射极经制动开关K2和熔断器接12V直流电源，所述开关管Q3的集电极经依次串联的限流电阻R18和4颗红色LED灯珠接地。

所述制动灯控制器采用型号为STC8051的芯片。

由上述方案可知，本实用新型通过加速度传感器采集车辆的制动加速度，根据制动加速度的大小，通过对制动灯里的LED灯珠的分区控制来控制制动灯的发光面积，而通过制动灯发光面积的变化来反映汽车的制动减速度，以使后面车辆驾驶员做出准确判断，提高交通效率，减少追尾事故的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实施例的电路结构框图；

图2为本实施例中的制动灯控制器的原理图；

图3为本实施例中的电源电路的原理图；

图4为本实施例中的加速度传感器电路的原理图；

图5为本实施例中的制动灯电路的原理图；

图6为本实施例中的的制动灯的灯珠结构示意图；

图7为本实施例中的踩制动踏板产生制动力时制动灯的第一环内灯珠发光的结构示意图；

图8为本实施例中的汽车轻制动时制动灯的第一环和第二环内灯珠发光的结构示意图；

图9为本实施例中的汽车中等制动时制动灯的第一环、第二环和第三环内灯珠发光的结构示意图；

图10为本实施例中的汽车紧急制动时制动灯的第一环、第二环、第三环和第四环内灯珠发光的结构示意图；

图11为本实施例中的高位制动灯在不同的制动加速度情况下的高位制动灯发光的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的产品，因此只是作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

实施例：

如图1～图11所示，本实用新型提供一种制动灯分区控制系统，包括制动灯，所述制动灯包括由半径依次递减的第一环、第二环、第三环和第四环所构成的圆形灯盘，所述第一环、第二环、第三环和第四环内分别安装有若干灯珠；

还包括制动灯控制器，所述制动灯控制器上连接有电源电路，所述电源电路用于给制动灯分区控制系统供电；所述制动灯控制器输入端连接有加速度传感器，所述加速度传感器用于采集车辆制动时的加速度；

还包括制动灯电路，所述制动灯电路包括用于控制第一环内灯珠的第一制动灯电路、用于控制第二环内灯珠的第二制动灯电路、用于控制第三环内灯珠的第三制动灯电路和用于控制第四环内灯珠的第四制动灯电路；

所述制动灯控制器的第一输出端连接第二制动灯电路，所述制动灯控制器的第二输出端连接第三制动灯电路，所述制动灯控制器的第三输出端连接第四制动灯电路，所述第一制动灯电路、第二制动灯电路、第三制动灯电路和第四制动灯电路并联后经制动开关接直流电源。

本实施例中，制动灯的发光界面分为两个部分，静态部分(第一环)和动态部分(第二环、第三环和第四环)，静态部分的工作模式就是目前的制动灯工作模式，踩下制动踏板打开制动灯开关它就发光，动态部分由制动灯控制器来控制，制动减速度越大发光面积越大。

如图6所示，为制动灯未制动时的状态，制动灯里的48个灯珠均不发光；

如图7所示，踩下制动踏板打开制动灯开关时，制动灯里的第一环内的灯珠全部发光，其余不发光；

如图8所示，制动灯控制器根据加速度传感器采集加速度的相关数据，轻制动时(设定加速度标准值A，制动加速度为10％A-30％A)，制动灯里的第一环和第二环内的灯珠全部发光，其余不发光；

如图9所示，制动灯控制器根据加速度传感器采集加速度的相关数据，中等制动时(制动加速度为30％A-60％A)，制动灯里的第一环、第二环和第三环内的灯珠全部发光，其余不发光；

如图10所示，制动灯控制器根据加速度传感器采集加速度的相关数据，紧急制动时(制动加速度大于60％A)，制动灯里的第一环、第二环、第三环和第四环内的灯珠全部发光。

如图3所示，所述电源电路包括第一稳压芯片和第二稳压芯片，车载12V直流电源经点火开关K1接入第一稳压芯片的输入端，所述第一稳压芯片的输出端经反接的二极管D1接地，所述第一稳压芯片的输出端经电感L1连接第二稳压芯片的输入端，所述电感L1低电平端输出5V稳定直流电压，所述第二稳压芯片的输出端输出3.3V稳定直流电压。

所述第一稳压芯片为LM2596，所述第二稳压芯片为AMS1117。

所述加速度传感器的公共地端经滤波电容C5接入外接电源端，所述外接电源端经电阻R1接电源，所述加速度传感器的X轴电压输出端经电阻R2接入制动灯控制器的A/D口输入端，所述X轴电压输出端经滤波电容C6接地，所述加速度传感器的Y轴电压输出端经电阻R3接入制动灯控制器的另一个A/D口输入端，所述Y轴电压输出端经滤波电容C7接地。

所述加速度传感器采用型号为ADXL203的芯片。

本实施例中的加速度传感器可以利用原有的车载加速度传感器，加速度传感器用于采集汽车制动时的制动加速度，制动灯控制器分析处理相关的加速度数据，再根据加速度的大小来控制输出端的制动灯回路，进而控制制度灯的发光面积。

如图5所示，所述第一制动灯电路包括五路并联的红色LED电路，每一路红色LED电路由一个限流电阻和4颗红色LED灯珠依次串联而成，每一路的电阻端并联后经制动开关K2和熔断器接12V直流电源，每一路的LED共阴极端接地。

如图5所示，所述第二制动灯电路包括开关管Q1和16颗红色的LED灯珠，所述开关管Q1的基极经电阻R9接所述制动灯控制器的第一输出控制端，所述开关管Q1的发射极经制动开关K2和熔断器接12V直流电源，所述开关管Q1的集电极并联四路红色LED电路后接地，每一路红色LED电路由一个限流电阻和4颗红色LED灯珠依次串联而成。

如图5所示，所述第三制动灯电路包括开关管Q2和8颗红色的LED灯珠，所述开关管Q2的基极经电阻R14接所述制动灯控制器的第二输出控制端，所述开关管Q2的发射极经制动开关K2和熔断器接12V直流电源，所述开关管Q2的集电极并联两路红色LED电路后接地，每一路红色LED电路由一个限流电阻和4颗红色LED灯珠依次串联而成。

如图5所示，所述第四制动灯电路包括开关管Q3和4颗红色的LED灯珠，所述开关管Q3的基极经电阻R17接所述制动灯控制器的第三输出控制端，所述开关管Q3的发射极经制动开关K2和熔断器接12V直流电源，所述开关管Q3的集电极经依次串联的限流电阻R18和4颗红色LED灯珠接地。

所述制动灯控制器采用型号为STC8051的芯片。

如图6所示的制动灯适用于汽车尾部的左、右制动灯，左、右制动灯的第一制动灯回路均由制动开关直接控制，如图2所示的制动灯控制器，P2.0～P2.2的三个输出端分别控制左制动灯的第二、第三和第四制动灯回路，P2.3～P2.5的三个输出端分别控制右制动灯的第二、第三和第四制动灯回路。

根据同样的控制原理，P3.0～P3.2的三个输出端可以控制汽车的高位制动灯。高位制动灯是制动灯的辅助灯，一般安装在车辆后端的中心线上，也有的安装在车辆后端的上端。如图11所示的高位制动灯由16个灯珠组成，制动开关直接控制LG1～LG4的四个红色LED灯珠，P3.0输出端控制LG5～LG8的四个红色LED灯珠，P3.1输出端控制LG9～LG12的四个红色LED灯珠，P3.2输出端控制LG13～LG16的四个红色LED灯珠。

踩下制动踏板打开制动灯开关时，高位制动灯里的LG1～LG4发光，其余不发光；

制动灯控制器根据加速度传感器采集加速度的相关数据，轻制动时(设定加速度标准值A，制动加速度为10％A-30％A)，高位制动灯里的LG1～LG8发光，其余不发光；

制动灯控制器根据加速度传感器采集加速度的相关数据，中等制动时(制动加速度为30％A-60％A)，高位制动灯里的LG1～LG12发光，其余不发光；

制动灯控制器根据加速度传感器采集加速度的相关数据，紧急制动时(制动加速度大于60％A)，高位制动灯里的LG1～LG16的全部灯珠均发光。

本实施例中的汽车尾部的左右制动灯的界面为同心圆设计，便于人们视觉的辨识，这种方案不仅仅是一个发光界面的设计，更重要的意义在于人们可以清晰地看出来已亮的发光界面和未亮的发光界面。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.制动灯分区控制系统，其特征在于：包括制动灯，所述制动灯包括由半径依次递减的第一环、第二环、第三环和第四环所构成的圆形灯盘，所述第一环、第二环、第三环和第四环内分别安装有若干灯珠；

还包括制动灯控制器，所述制动灯控制器上连接有电源电路，所述电源电路用于给制动灯分区控制系统供电；所述制动灯控制器输入端连接有加速度传感器，所述加速度传感器用于采集车辆制动时的加速度；

还包括制动灯电路，所述制动灯电路包括用于控制第一环内灯珠的第一制动灯电路、用于控制第二环内灯珠的第二制动灯电路、用于控制第三环内灯珠的第三制动灯电路和用于控制第四环内灯珠的第四制动灯电路；

所述制动灯控制器的第一输出端连接第二制动灯电路，所述制动灯控制器的第二输出端连接第三制动灯电路，所述制动灯控制器的第三输出端连接第四制动灯电路，所述第一制动灯电路、第二制动灯电路、第三制动灯电路和第四制动灯电路并联后经制动开关接直流电源。

2.根据权利要求1所述的制动灯分区控制系统，其特征在于：所述电源电路包括第一稳压芯片和第二稳压芯片，车载12V直流电源经点火开关K1接入第一稳压芯片的输入端，所述第一稳压芯片的输出端经反接的二极管D1接地，所述第一稳压芯片的输出端经电感L1连接第二稳压芯片的输入端，所述电感L1低电平端输出5V稳定直流电压，所述第二稳压芯片的输出端输出3.3V稳定直流电压。

3.根据权利要求2所述的制动灯分区控制系统，其特征在于：所述第一稳压芯片为LM2596，所述第二稳压芯片为AMS1117。

4.根据权利要求1所述的制动灯分区控制系统，其特征在于：所述加速度传感器的公共地端经滤波电容C5接入外接电源端，所述外接电源端经电阻R1接电源，所述加速度传感器的X轴电压输出端经电阻R2接入制动灯控制器的A/D口输入端，所述X轴电压输出端经滤波电容C6接地，所述加速度传感器的Y轴电压输出端经电阻R3接入制动灯控制器的另一个A/D口输入端，所述Y轴电压输出端经滤波电容C7接地。

5.根据权利要求4所述的制动灯分区控制系统，其特征在于：所述加速度传感器采用型号为ADXL203的芯片。

6.根据权利要求1所述的制动灯分区控制系统，其特征在于：所述第一制动灯电路包括五路并联的红色LED电路，每一路红色LED电路由一个限流电阻和4颗红色LED灯珠依次串联而成，每一路的电阻端并联后经制动开关K2和熔断器接12V直流电源，每一路的LED共阴极端接地。

7.根据权利要求1所述的制动灯分区控制系统，其特征在于：所述第二制动灯电路包括开关管Q1和16颗红色的LED灯珠，所述开关管Q1的基极经电阻R9接所述制动灯控制器的第一输出控制端，所述开关管Q1的发射极经制动开关K2和熔断器接12V直流电源，所述开关管Q1的集电极并联四路红色LED电路后接地，每一路红色LED电路由一个限流电阻和4颗红色LED灯珠依次串联而成。

8.根据权利要求1所述的制动灯分区控制系统，其特征在于：所述第三制动灯电路包括开关管Q2和8颗红色的LED灯珠，所述开关管Q2的基极经电阻R14接所述制动灯控制器的第二输出控制端，所述开关管Q2的发射极经制动开关K2和熔断器接12V直流电源，所述开关管Q2的集电极并联两路红色LED电路后接地，每一路红色LED电路由一个限流电阻和4颗红色LED灯珠依次串联而成。

9.根据权利要求1所述的制动灯分区控制系统，其特征在于：所述第四制动灯电路包括开关管Q3和4颗红色的LED灯珠，所述开关管Q3的基极经电阻R17接所述制动灯控制器的第三输出控制端，所述开关管Q3的发射极经制动开关K2和熔断器接12V直流电源，所述开关管Q3的集电极经依次串联的限流电阻R18和4颗红色LED灯珠接地。

10.根据权利要求1所述的制动灯分区控制系统，其特征在于：所述制动灯控制器采用型号为STC8051的芯片。