CN220742949U - 利用挂车线束传递信号的安全报警系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种利用挂车线束传递信号的安全报警系统，包括安装在挂车上的多个信号发生模块，安装在挂车上的接收控制模块、充电管理模块和供电管理模块，以及安装在主车上的报警显示模块；所述的多个信号发生模块通信连接接收控制模块；所述的接收控制模块通过信号线束电连接报警显示模块，且所述的信号线束为倒车灯线、雾灯线、转向灯线、示廓灯线或者制动灯线中的一种；所述的接收控制模块通过充电管理模块电连接供电管理模块；所述的供电管理模块电连接电源线束，且所述的电源线束为倒车灯线、雾灯线、转向灯线、示廓灯线或者制动灯线中的一种；从而解决了有线信号传递时的布线问题，以及无线信号传递时的甩挂作业问题。

Description

利用挂车线束传递信号的安全报警系统

技术领域

本实用新型涉及一种安全报警系统，尤其涉及一种利用挂车线束传递信号的安全报警系统，属于交通安全监控领域。

背景技术

公路运输中，通常将一辆汽车(货车或牵引车、叉车)与一辆或一辆以上挂车的组合在一起形成汽车列车，其中：载货汽车和牵引汽车为汽车列车的驱动车节称为主车；被主车牵引而本身无动力驱动装置的从动车节称为挂车。采用汽车列车运输是提高经济效益最有效而简单的重要手段，具有迅速、机动、灵活、安全等优势，可方便地实现区段运输。

挂车在行驶过程中，因视觉盲区的存在，在车辆转弯或变道的过程中极易与周围人员或车辆发生碰撞，造成安全事故；并且，由于汽车列车较长，司机在行驶中无法察觉事故前期征兆，导致车辆自身容易引发安全事故。目前，为保障汽车列车的安全行驶，通过无线信号传输技术或在挂车和主车上额外布置信号线传输的技术，将挂车的报警信息传递到主车内的车辆辅助驾驶设备上。但是，由于挂车与主车的信号传递受限于车辆的长度、牵引主车与挂车的连接方式等，往往造成放在主车里面的信号报警设备很难接收到后面挂车发出的报警信号，具体阐述如下。

1、无线信号传输技术主要通过433M无线通讯和蓝牙通讯来实现传输数据，但是存在如下技术缺陷：信号不稳定，容易收到其他相同波段信号的干扰；后面的挂车和前面的驾驶室被金属遮挡，信号被不同程度遮挡或屏蔽；无法实现长距离直接传输，挂车信号传递需要通过中继器来实现并且，需要专人安装和调试，发射器和接收器之间容易连接到非指定目标，导致无法实现甩挂作业。

2、在挂车和主车上额外布置信号线实现数据传输，存在如下技术缺陷：专人布线，比较困难，安装成本高，无法在车辆后市场推广；在主车与挂车进行甩挂作业时，两者之间需要安装专用连接接口，该接口安装不方便，不容易实现。

因此，设计研发一种通过新传输方式，提高驾驶安全性的报警系统是非常必要的。

发明内容

针对上述现存的技术问题，本实用新型提供一种利用挂车线束传递信号的安全报警系统，通过利用挂车上原有的线束来传递报警信号，以解决有线信号传递时的布线问题，无线信号传递时的甩挂作业问题，以及信号强度不足需要额外增加信号中继器的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种利用挂车线束传递信号的安全报警系统，包括安装在挂车上的多个信号发生模块，安装在挂车上的接收控制模块、充电管理模块和供电管理模块，以及安装在主车上的报警显示模块；

所述的多个信号发生模块通信连接接收控制模块；

所述的接收控制模块通过信号线束电连接报警显示模块，且所述的信号线束为倒车灯线、雾灯线、转向灯线、示廓灯线或者制动灯线中的一种；

所述的接收控制模块通过充电管理模块电连接供电管理模块；

所述的供电管理模块电连接电源线束，且所述的电源线束为倒车灯线、雾灯线、转向灯线、示廓灯线或者制动灯线中的一种。

由上述技术可知，本实用新型借用牵引主车和挂车原有的信号线束，并利用信号电流、电压及触发时间与原有线束上的标准电压，电流和正常使用时段不同，从而实现报警信号从挂车到主车的传递。

进一步的，所述的接收控制模块还通过稳压二极管电连接信号线束；所述的接收控制模块的输出端电连接稳压二极管的正极，稳压二极管的负极电连接所述的信号线束。

本实用新型具体的，所述的信号线束包括挂车上的信号线束，以及主车上的信号线束；所述的接收控制模块的输出端电连接挂车上的信号线束的一端，且挂车上的信号线束的另一端电连接挂车连接线插座；挂车连接线插座通过螺旋连接线电连接主车连接线插座；主车连接线插座电连接主车上的信号线束的一端，主车上的信号线束的另一端电连接所述的报警显示模块的输入端。

本实用新型具体的，所述的供电管理模块包括XL7005A宽压横压芯片；且XL7005A宽压横压芯片电连接电源线束。

本实用新型具体的，所述的充电管理模块包括充电管理IC芯片，以及与之电连接的充电指示灯和充电电池；且充电管理IC芯片电连接所述的供电管理模块的XL7005A宽压横压芯片。

本实用新型具体的，所述的接收控制模块包括433M接收芯片，与之电连接的天线J1和433M解码控制MCU，以及与433M解码控制MCU电连接的对码学习按键S2；且433M接收芯片电连接所述的充电管理模块的充电电池。

本实用新型具体的，所述的报警显示模块包括交替暴闪MCU，以及与之电连接的LED报警指示灯；且交替暴闪MCU经过信号线束电连接所述的接收控制模块的433M接收芯片。

本实用新型具体的，所述的信号发生模块包括依次电连接的传感器J3，1527编码芯片，33M发射芯片，天线J2，以及与传感器并联的检测轻触开关S1；且天线J2通讯连接所述的接收控制模块的天线J1。

综上，本实用新型主要是在车辆前进时，借用挂车上的信号线束传递装在挂车上安装的各种监控设备发出的弱电信号到主车上，解决了有线信号传递时的布线问题，以及解决了无线信号传递时的甩挂作业问题、信号强度不足需要额外增加信号中继器的问题。

一、相对于现有技术的无线信号传递方式，本实用新型系统的技术优势在于：

1.1、本实用新型信号稳定可靠，不会存在无线信号传递过程中存在的信号干扰，屏蔽，掉线等问题。

1.2、汽车列车在使用过程中会采用甩挂作业模式，即一个牵引主车对应几个挂车，或者一个挂车对应不同的牵引主车，而本实用新型采用的是汽车列车系统自带的物理直连的方式，前面的牵引主车和后面的挂车始终会处于信号连接状态，从而实现了在相同的甩挂作业模式下，后面挂车的信号接收与处理器和驾驶室内的报警器进行无线匹配，避免了在匹配过程中带来的无法匹配、匹配错误等情况；

1.3、由于无线信号传输的距离较远，如果要实现无线信号的稳定发射，则需要安全报警系统提供较大的功耗和大容量的电源，而大容量的电源需要主车额外的供电，即布置从主车到挂车的充电线路。但是，本实用新型自带充电管理模块和供电管理模块，供电管理模块的电源为挂车上的倒车灯线、雾灯线、转向灯线、示廓灯线或者制动灯线中的一种，且充电管理模块电连接供电管理模块，并为接收控制模块供电，因此不需要额外的提供电源，不需要额外的布线充电，从而降低了功能实现的成本和安装费用。

二、相对于有线信号传递的方式，本实用新型系统的技术优势在于：

2.1、本实用新型利用的是列车自身在生产厂家安装好的线路进行供电和信号传递，不需要额外的在主车和挂车上铺设电源线束和信号线束。

2.2、本实用新型信号线束可以是列车自身的倒车灯线、雾灯线、转向灯线、示廓灯线或者制动灯线中的一种。并且，电源线束也可以是列车自身的倒车灯线、雾灯线、转向灯线、示廓灯线或者制动灯线中的一种。

附图说明

图1为本实用新型的结构主视图；

图2为本实用新型的结构俯视图；

图3为本实用新型的结构后视图；

图4为本实用新型的电原理框图；

图5为本实用新型中信号发生模块的电路图；

图6为本实用新型中接收控制模块的电路图；

图7为本实用新型中报警显示模块的电路图；

图8为本实用新型中充电管理模块的电路图；

图9为本实用新型中供电管理模块的电路图；

图中：1、主车，11、报警显示模块，12、主车连接线插座，13、螺旋连接线，2、挂车，21、挂车连接线插座，22、信号线束，23、接收控制模块，24、倒车灯。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-图4所示，本实用新型提供一种利用挂车线束传递信号的安全报警系统，包括安装在挂车2上的多个信号发生模块，安装在挂车2上的接收控制模块23、充电管理模块和供电管理模块，以及安装在主车1上的报警显示模块11；各模块的功能以及电性关系具体介绍如下。

首先，如图4所示，所述的多个信号发生模块分别通过通信连接接收控制模块23。

具体实施时，如图5所示，所述的信号发生模块为现有技术，所述的信号发生模块包括依次电连接的传感器J3，1527编码芯片，33M发射芯片，天线J2，以及与传感器并联的检测轻触开关S1；且天线J2通讯连接所述的接收控制模块23的天线J1。

需要说明的是，信号发生模块适用于安装在挂车2上的各种类型的电子保护和检测设备的信号从挂车2向主车1进行传递的情形，包括但不限于轮胎的胎温胎压，车厢或罐体的温度，湿度监控报警，挂车倒车影像，车厢或罐体车门车窗，阀门安全报警，挂车轴车轴载荷、加速度，温度监控等等信号。并且，根据适用情形的不同，信号发生模块采用的传感器J3不同，但是传感器J3采集信号后，信号编码发射的电路都是通用的。此外，本实用新型可采用4-10个信号发生模块，从而同时用于不同类型的信号传递。

例如：将信号发生模块安装在轮胎轮辐上可用于监控轮胎胎温，此时传感器J3可以选用温控开关作为触发无线信号发送的按键。实施时，信号发生模块通过温控开关监测轮辐温度，当温度达到设定阈值后，温控开关触发，1527编码芯片发送钥匙编码，并由33M发射芯片通过天线J2发送出去。此外，信号发生模块还配置有检测轻触开关S1，与温控开关并联，并能够手动触发温度开关，用于检测整个模块的安全有效性，以及在更换信号发生模块时，用于实现信号发生模块和接收控制模块23的配对。

具体实施时，如图6所示，所述的接收控制模块23为现有技术，包括对码学习按键S2，与对码学习按键S2电连接的433M解码控制MCU，与433M解码控制MCU电连接的433M接收芯片，与433M接收芯片电连接的天线J1；并且，433M解码控制MCU的输出端电连接稳压二极管SS56的阳极，稳压二极管SS56的阴极电连接挂车2上的信号线束22。

需要说明的是，433M接收芯片通过天线J1接收到信号发生模块的天线J2发送的信号，信号通过钥匙匹配后，由433M解码控制MCU完成解码，再从接收控制模块23的输出端输出。并且，433M接收芯片需要与433M发射芯片学习对码，并只识别已学习对码的433M发射芯片。当433M接收芯片接收到任何一个已配对的433M发射芯片的信号后，向报警显示模块11发出报警信号，从而执行报警操作。当信号发生模块更换后，需要先按下对码学习按键S2，才可接收新更换的信号发生模块的信号，从而完成配对学习。

其次，如图1、图2、图4所示，所述的接收控制模块23通过信号线束22电连接报警显示模块11。

具体实施时，如图7所示，所述的报警显示模块11是现有技术，包括内置交替暴闪程序的交替暴闪MCU，以及若干个分别与之电连接的LED报警指示灯；交替暴闪MCU经过信号线束22电连接所述的接收控制模块23的433M接收芯片，且接收控制模块23能够提供3.7V电压给报警显示模块11使用。

需要说明的是，上述报警显示模块11能够实现：①对接收控制模块23发出的低压报警信号实施报警：一旦挂车2上的接收控制模块23接收到报警信号后，就会通过信号线束22向主车1上的报警显示模块11供电，报警显示模块11收到接收控制模块23的报警信号后，就会控制LED蓝灯和LED黄灯交替暴闪，从而发出灯光示警。②在倒车时，由于报警显示模块11内部设计了保护电路，车辆自身的高压电被阻断在模块之外，车辆的高压电不会对报警显示模块11形成冲击破坏。此外，报警显示模块11安装在司机能够看到的位置即可，当司机看到LED报警指示灯交替暴闪后，便可停车对车辆进行处理。

并且，挂车2上的接收控制模块23通过无线或有线的方式接收各个信号发生模块发送的信号，将接收到的信号在其内部进行处理，然后将处理过的信号经过信号线束22向主车1报警显示模块11发送，再通过报警显示模块11向驾驶员发出报警信息。

需要说明的是，所述的信号线束22为倒车灯线、雾灯线、转向灯线、示廓灯线或者制动灯线中的一种。举例来说，如图4所示，信号线束22为车辆本身的倒车灯线，且倒车灯线和车辆本身的倒车开关以及24V电源形成回路。接收控制模块23电连接挂车2上倒车灯线一端，并通过倒车灯线电连接报警显示模块11，从而借用车辆本身的一段倒车灯线实现信号的传递。

组装时，所述的接收控制模块22安装在挂车2的尾部，这样不仅方便接收信号发生模块发出的信号，而且方便通过外接信号线将信号引入至挂车2尾部旁边的信号线束22上，从而通过信号线束22进行信号传递。同时，可将主车1上的信号线束22通过外接信号线引出至报警显示模块11，具体的引出部位可以在驾驶室之外，也可以在驾驶室内方便操作的部位。

在其他实施例中，由于车辆本身的信号线束22主要分为两段，分别铺设在挂车2和主车1上，所以信号线束22包括挂车2上的信号线束222，以及主车1上的信号线束22。在具体连接时，所述的接收控制模块23的输出端通过外接信号线电连接挂车2上的信号线束22的一端，且挂车2上的信号线束22的另一端电连接挂车连接线插座21，比如挂车七芯插座(ISO1185)或挂车十五芯插座(ISO12093)；所述的挂车连接线插座21通过螺旋连接线13电连接主车连接线插座12，比如主车七芯插座(ISO1185)或主车十五芯插座(ISO12093)；所述的主车连接线插座12电连接主车1上的信号线束22的一端；所述的主车1上的信号线束22的另一端通过外接信号线电连接报警显示模块11的输入端。

在其他实施例中，如图4所示，所述的接收控制模块23的输出端电连接稳压二极管的正极，且稳压二极管的负极电连接所述的信号线束22。当本安全报警系统没有触发报警时，报警信号就不会发出，并且接收控制模块23前面的稳压二极管SS56阻挡了倒车灯24工作时候的24V高压，因此，即使接收控制模块23连接到信号线束22上，也不会受到高压的影响而出现问题。

再者，如图4所示，所述的接收控制模块23通过充电管理模块电连接供电管理模块；所述的供电管理模块电连接电源线束。

具体实施时，如图9所示，所述的供电管理模块为现有技术，包括XL7005A宽压横压芯片；XL7005A宽压横压芯片的输入端电连接电源线束，且电源线束为倒车灯线、雾灯线、转向灯线、示廓灯线或者制动灯线中的一种；XL7005A宽压横压芯片的输出端能够输出5V电压直接给充电管理模块使用。

具体实施时，如图8所示，所述的充电管理模块为现有技术，包括充电管理IC芯片，以及与之电连接的充电指示灯和充电电池；充电管理IC芯片电连接所述的供电管理模块的XL7005A宽压横压芯片，且供电管理模块的XL7005A宽压横压芯片能够输出5V电压给充电管理IC芯片使用，充电电池能够输出3.7V电压给接收控制模块23使用。

需要说明的是，由于挂车2本身没有长期稳定的电源，如果本安全报警系统从主车1取电的话，会导致电路系统非常繁琐，同时挂车2本身安装有为倒车灯24、雾灯、转向灯、示廓灯或者制动灯供电的24V电池，因此本安全报警系统利用挂车2上的倒车灯线、雾灯线、转向灯线、示廓灯线或者制动灯线中的一种作为电源线束，为本安全报警系统提供电源，并依次通过供电管理模块、充电管理模块向接收控制模块23供电，再由接收控制模块23向报警显示模块11供电。但是，只有当倒车灯24、雾灯、转向灯、示廓灯或者制动灯开启时，供电管理模块才能为充电管理模块中的充电电池进行充电，进而通过充电电池为接收控制模块23进行供电。而当倒车灯24、雾灯、转向灯、示廓灯或者制动灯不开启时，则充电电池虽然无法进行充电，仍可以通过已经存储的电量为接收控制模块23供电。

例如，使用挂车2上的示廓灯线作为电源，供电管理模块的XL7005A宽压横压芯片的输入端电连接示廓灯线，其输出端能够输出5V电压，并直接给充电管理模块使用，由充电管理模块为充电电池充电，再由充电电池为接收控制模块23一直供电，保障接收控制模块23一直处于工作状态，当接收模块收23到报警信号后，就会直接向报警模块11供电，并使其报警。

综上所述，本实用新型的关键点在于：对挂车2上的接收控制模块23与主车1上的报警显示模块11之间的信息传递方式进行设计。基于此，按照信号传递的路径，本安全报警系统工作时的信号传递方式如下：

首先，报警信号被一个信号发生模块采集并发射出去，通过频率为433M的无线信号进行传输，并被接收控制模块23收到。并且，信号发生模块和接收控制模块23之间通过学习配对，能够实现一个接收控制模块23匹配多个信号发生模块。

其次，安装在挂车2上的接收控制模块23接收到信号后，将信号汇集整理并统一的发出，此时可以根据实际所用接收设备的要求，发出接收设备所需的信号类型；例如：接收控制模块23发出一个小于5伏的电信号，该信号通过物理金属线发到报警显示模块11。

接着，信号在挂车2尾部通过外接信号线接入挂车2上的信号线束22，比如进入挂车2的倒车灯线并向前传递，首先经过安装在挂车2上的挂车连接线插座21传递到螺旋连接线13，然后经过螺旋连接线13传递到安装在主车1上的主车连接线插座12，再经过主车连接线插座12传递到安装在主车1上的倒车灯线，之后信号离开主车1倒车灯线传递到主车1的外接信号线，最终送达报警显示模块11。

最后，报警显示模块11接收到信号后，触发报警信号，从而实现报警。司机通观察到报警灯光，即可停车排除故障，并采取必要的安全措施。

需要说明的是，接收控制模块23与报警显示模块11直接相连的信号线是借用车辆本身的信号线束22，如倒车灯线、雾灯线、转向灯线、示廓灯线或者制动灯线中的一种；并且，在接收控制模块23向报警显示模块11传递报警信号的时段，车辆自身的信号线束22是不工作的。

例如，挂车2上接收控制模块23发出的信号借用车辆倒车灯线的一段作为传递路径，向主车1上的报警显示模块11传递信号。当车辆在高速行驶时，接收控制模块23向报警显示模块11传递信号，倒车灯线是不工作的，并且接收控制模块23发出的信号电压和电流远低于挂车2上的倒车灯24的工作电压和电流，因此不会对倒车灯24产生影响。而在倒车灯24工作的时候，由于耐高压的稳压二极管SS56的保护，倒车灯24上的电流不会流向接收控制模块23。同样，由于报警显示模块11内部设置了保护电路，倒车灯24的工作电压和电流也不会对报警显示模11块产生影响。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种利用挂车线束传递信号的安全报警系统，其特征在于，包括安装在挂车上的多个信号发生模块，安装在挂车上的接收控制模块、充电管理模块和供电管理模块，以及安装在主车上的报警显示模块；

所述的多个信号发生模块通信连接接收控制模块；

所述的接收控制模块通过信号线束电连接报警显示模块，且所述的信号线束为倒车灯线、雾灯线、转向灯线、示廓灯线或者制动灯线中的一种；

所述的接收控制模块通过充电管理模块电连接供电管理模块；

所述的供电管理模块电连接电源线束，且所述的电源线束为倒车灯线、雾灯线、转向灯线、示廓灯线或者制动灯线中的一种。

2.根据权利要求1所述的一种利用挂车线束传递信号的安全报警系统，其特征在于，所述的接收控制模块还通过稳压二极管电连接信号线束；所述的接收控制模块的输出端电连接稳压二极管的正极，稳压二极管的负极电连接所述的信号线束。

3.根据权利要求1所述的一种利用挂车线束传递信号的安全报警系统，其特征在于，所述的信号线束包括挂车上的信号线束，以及主车上的信号线束；

所述的接收控制模块的输出端电连接挂车上的信号线束的一端，且挂车上的信号线束的另一端电连接挂车连接线插座；挂车连接线插座通过螺旋连接线电连接主车连接线插座；主车连接线插座电连接主车上的信号线束的一端，主车上的信号线束的另一端电连接所述的报警显示模块的输入端。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种利用挂车线束传递信号的安全报警系统，其特征在于，所述的供电管理模块包括XL7005A宽压横压芯片。

5.根据权利要求4所述的一种利用挂车线束传递信号的安全报警系统，其特征在于，所述的充电管理模块包括充电管理IC芯片，以及与之电连接的充电指示灯和充电电池；且充电管理IC芯片电连接所述的供电管理模块的XL7005A宽压横压芯片。

6.根据权利要求5所述的一种利用挂车线束传递信号的安全报警系统，其特征在于，所述的接收控制模块包括433M接收芯片，与之电连接的天线J1和433M解码控制MCU，以及与433M解码控制MCU电连接的对码学习按键S2；且433M接收芯片电连接所述的充电管理模块的充电电池。

7.根据权利要求5所述的一种利用挂车线束传递信号的安全报警系统，其特征在于，所述的报警显示模块包括交替暴闪MCU，以及与之电连接的LED报警指示灯；且交替暴闪MCU经过信号线束电连接所述的接收控制模块的433M接收芯片。

8.根据权利要求6所述的一种利用挂车线束传递信号的安全报警系统，其特征在于，所述的信号发生模块包括依次电连接的传感器J3，1527编码芯片，33M发射芯片，天线J2，以及与传感器并联的检测轻触开关S1；且天线J2通讯连接所述的接收控制模块的天线J1。