一种汽车驻车制动安全辅助装置制造方法
【专利摘要】本实用新型属于汽车驻车制动安全辅助【技术领域】，公开了一种基于红外技术的汽车驻车制动安全辅助装置，包括红外线传感器，非门单元，稳压器，功率集成开关，整流二极管，电磁锁和电源单元；稳压器的输入端与电源正极相接，输出端与红外传感器输入端相连，为红外传感器提供稳定5V电压；红外传感器接收手刹拉杆拉起或放下信号经过内置信号处理后经非门与功率集成开关相连；功率集成开关控制电磁锁的打开与否；电源单元分别为红外传感器以及电磁锁提供各自所需工作电压；并设手动单元直接与电磁锁相连。该装置能够监测车辆手刹拉起与放下情况，及时提醒驾驶员拉起手刹，具有一定强制性，能有效减少交通伤亡事故。
【专利说明】一种汽车驻车制动安全辅助装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及汽车电子技术控制领域，尤其涉及一种汽车驻车制动安全辅助装置。
【背景技术】
[0002]现阶段大部分中、低档车仍采用手动机械式的驻车制动控制，而由于驾驶员疏忽，在停车后没有及时拉起手刹，因为风力、震动、坡度等一些外界因素而导致车辆滑移所造成的不必要损失时有发生。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于克服上述现有技术缺点，提供一种汽车驻车制动安全辅助装置，该装置能够在驾驶员停车后有效地提醒驾驶员实施驻车制动，并具有一定的强制性，从而解决驾驶员由于疏忽而未及时进行驻车制动的问题。
[0004]为解决上述问题，本实用新型采取的技术方案为:包括手刹拉杆、依次连接的用于采集汽车手刹拉杆拉起与放下信号的红外传感器、非门、功率开关集成电路以及电磁锁，该电磁锁设置在驾驶员一侧车门上；
[0005]所述的红外传感器位于手刹拉杆的一侧，且手刹拉杆位于红外传感器最大检测范围内。
[0006]所述的红外传感器的输出端连接非门的输入端、非门的输出端与功率开关集成电路的输入端相连，功率开关集成电路的2脚接电磁锁的阳极和整流二极管的阴极；电磁锁的阳极、整流二极管的阳极、功率开关集成电路的4脚以及红外传感器的公共节点接直流电源的阴极；
[0007]所述的红外传感器的输入端与稳压元件的输出端相连，稳压元件的输入端、功率开关集成电路的I脚接直流电源的阳极。
[0008]所述的红外传感器型号为TCRT5000。
[0009]所述的非门型号为74LS14。
[0010]所述的稳压兀件为LM2940 - 5.0稳压器。
[0011]在电磁锁的负极与电源的负极之间的线路上串接有手动开关。
[0012]所述的整流二极管的型号为IN4001型硅整流二极管。
[0013]所述的电磁锁为HS - L60公斤磁力锁。
[0014]所述的直流电源为12V直流电源。
[0015]所述的功率开关集成电路型号为TWH8778。
[0016]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果:本实用新型通过红外传感器采集手刹拉杆拉起或放下信号，将采集到的信号经红外传感器处理后，经非门传给功率开关集成电路，由功率开关集成电路控制电磁锁的锁合与打开，能够在不影响汽车驻车制动系统使用的同时，能有效帮助驾驶员在停车后有效实施驻车制动，结构简单，能有效减少危险事故的发生。
[0017]进一步，由于设置有手动开关，当整个装置出故障时可由手动开关直接打开电磁锁。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型的原理图；
[0019]图2是本实用新型的电路原理图；
[0020]图3是本实用新型红外传感器模块电路原理图；
[0021]图4是六反相器(有施密特触发器)74LS14的引脚图；
[0022]图5是功率集成开关TWH8778的外型图；
[0023]其中，1.红外传感器，2.非门，3.功率开关集成电路，4.稳压元件，5.整流二极管，6.电磁锁，7.手动开关，8.直流电源。
【具体实施方式】
[0024]以下结合附图对本实用新型做进一步详细说明:
[0025]参见图1和图2，本实用新型包括手刹拉杆、依次连接的位于手刹拉杆一侧的用于采集汽车手刹拉杆信号的红外传感器1、型号为74LS14的非门2、TWH87783型功率开关集成电路3以及设置在驾驶员一侧车门上的HS-L60公斤磁力锁；手刹拉杆位于红外传感器I最大检测范围内，该红外传感器I具有发射端和接收端，通过接收端接收手刹拉杆的拉起与否，发射端与手刹拉杆的拉起位置之间的最远距离不超过红外传感器I的最大检测距离，红外传感器I的输出端连接有非门2、非门2的输出端与功率开关集成电路3的输入端相连，功率开关集成电路3的输出端接电磁锁6的阳极和整流二极管5的阴极；电磁锁6的阴极、整流二极管5的阳极、功率开关集成电路3的4脚以及红外传感器I的公共节点接直流电源8的阴极；在电磁锁6的阴极与直流电源8的阴极之间的线路上串接有手动开关7。
[0026]红外传感器I的输入端与LM2940-5.0型稳压器的输出端相连，LM2940-5.0型稳压器的的输入端、功率开关集成电路3的I脚的公共节点接直流电源8的阳极。
[0027]本实用新型采取的红外传感器的型号为TCRT5000，TCRT5000光电传感器模块是基于TCRT5000红外光电传感器设计的一款红外反射式光电开关，红外传感器I采用高发射功率红外光电二极管和高灵敏度光电晶体管组成，输出信号经施密特电路整形，稳定可靠。外形尺寸:长32_?37_ ；宽10_ ；厚2_工作电压:DC3V?5.5V，推荐工作电压为5V，检测距离:1mm?8mm适用，焦点距离为2.5mm。
[0028]参见图3，为本实用新型红外传感器模块电路原理图；红外传感器包括电阻R3、R4、R5、红外发光二极管D1、指示二极管D2、光敏三极管T和第一电容Cl，红外传感器启动后，在发射信号的作用下，红外发光二极管Dl不断发射红外线，当发射出的红外线没有被反射回来或被反射回来但强度不够大时，光敏三极管T 一直处于关段状态，此时红外传感器输出低电平信号；被检测物体出现在检测范围内时，红外传感器被反射回来且强度足够大，光敏三极管T饱和，此时红外传感器输出高电平信号，指示二极管D2被点亮。
[0029]本实用新型采用的非门型号为74LS14是一个6反向器，一片芯片一共6路，输出结果与输入结果反向，即如果输入端为高电平，那么输出为低电平。如果输入低电平，输出为闻电平。
[0030]其74LS14主要电特性的参数值如下:
[0031]
I AVt ItPLH ItPHL [PD
54/74LS14 0.8V15nsΤδ--β52mW
[0032]本实用新型采用的稳压器为LM2940-5.0低压差三端稳压芯片(国产)，输出电压固定的低压差三端稳压器；输出电压5V ;输出电流IA ;输出电流IA时，最小输入输出电压差小于0.8V ;最大输入电压26V工作温度-40?+125°C ;内含静态电流降低电路、电流限制、过热保护、电池反接和反插入保护电路。
[0033]本实用新型采用的功率集成开关为TWH8778，它属于高速集成电子开关，可用于各种自动控制电路。它采用T0-2205脚塑料封装包装，体积小，外形简单，外围电路简单，其内部具有过压、过流、过热保护功能，通用性强，可以适合大电流的驱动开关领域应用。该功率集成开关的基本参数为:
[0034]过压保护:典型值30v最大值40
[0035]最小输入电压:典型值3v
[0036]最大输入电压:30v
[0037]控制端最大电压；6v
[0038]延迟时间:典型值8微秒最大值20微秒
[0039]控制端开启电压:1.6-2v
[0040]输出限制电流:最小值:0.55A典型值:0.8A最大值IA
[0041]开关压降:典型值300毫伏最大值500毫伏
[0042]本实用新型采用的整理二极管为IN4001型硅整流二极管，一种用于将交流电转变为直流电的半导体器件。它包含一个PN结，有阳极和阴极两个端子。其结构如图6所示。P区的载流子是空穴，N区的载流子是电子，在P区和N区间形成一定的位垒。外加使P区相对N区为正的电压时，位垒降低，位垒两侧附近产生储存载流子，能通过大电流，具有低的电压降(典型值为0.7V)，称为正向导通状态。若加相反的电压，使位垒增加，可承受高的反向电压，流过很小的反向电流(称反向漏电流)，称为反向阻断状态。整流二极管具有明显的单向导电性。整流二极管可用半导体锗或硅等材料制造。硅整流二极管的击穿电压高，反向漏电流小，高温性能良好。
[0043]基本参数
[0044]型号IN4001
[0045]最高反向峰值电压:50V
[0046]平均整流电流:1.0A
[0047]最大峰值浪涌电流:30A
[0048]最大反向漏电流:5.0UA
[0049]正向压降:1.0V
[0050]外型D0—41
[0051 ] 电磁锁为HS-L60公斤磁力锁(可由同类型磁力锁替换)。
[0052]最大拉力:60kg (10Lbs)直线拉力。
[0053]输入电压:DC12V+10%。
[0054]工作电流:12V/300mAo适用温度:10 ?+55°C (14-131F)。
[0055]尺寸:L80mmXW37mmXH25mm。
[0056]参见图4为本实用新型六反相器(有施密特触发器)74LS14的引脚图，其中A端为输入端，Y端为输出端，一片芯片一共6路，S卩1，3，5，9，11，13为输入端，2，4，6，8，10，12为输出端，输出结果与输入结果反向。
[0057]参见图5，为本实用新型功率集成开关TWH8778的外型图，该功率集成开关总共5个引脚，引脚排列从左向右分别是:1脚(输入端)2，3脚(输出端)4脚(地)5脚(控制极)。2，3脚内部已并联。其中4，5脚之间的电阻约为40k欧姆(数字万用表测)。只需在控制端(5脚)加上约1.6V(最大值为6V)电压，就能快速控制输出端(2，3脚)所接负载电源的通断，控制极输人电流仅50uA左右，输人端(I脚)与输出端之间导通时的电压降一般为 0.18 一 0.45V。
[0058]本实用新型将红外线传感器和非门、稳压器、功率集成开关、整流二极管、电磁锁依次连接(如图2)，将连接好的电路板合理安置在汽车手刹杆左(右)侧，使得红外线传感器能检测到手刹拉杆的信号，电磁锁安置在驾驶员一侧车门上；当汽车行驶时手刹杆是放下的此时红外线传感器接收不到反射信号，即得到的是放下信号，由电路传输信号，功率集成电路继而控制电磁锁锁合，这在正常行驶中不影响驾驶行驶，电磁锁在一定程度上反而提高了车门的安全系数；当汽车停止后，此时由于手刹还未拉起，电磁锁仍处于锁合状态，驾驶员如果不拉手刹而开门下车则不能实现，当驾驶员拉起手刹，此时传感器接收到手刹杆反射回来的红外线，即手刹拉起信号，由电路传输信号，功率集成电路继而控制电磁锁快速打开，此时驾驶员方可开门下车。并设立手动开关，当装置出故障时可由手动单元直接打开电磁锁6。
【权利要求】
1.一种汽车驻车制动安全辅助装置，其特征在于:包括手刹拉杆、依次连接的用于采集汽车手刹拉杆拉起与放下信号的红外传感器(I)、非门(2)、功率开关集成电路(3)以及电磁锁(6),该电磁锁(6)设置在驾驶员一侧车门上； 所述的红外传感器(I)位于手刹拉杆的一侧，且手刹拉杆位于红外传感器(I)最大检测范围内。
2.根据权利要求1所述的一种汽车驻车制动安全辅助装置，其特征在于:所述的红外传感器(I)的输出端连接非门(2)的输入端、非门(2)的输出端与功率开关集成电路(3)的输入端相连，功率开关集成电路⑶的2脚接电磁锁(6)的阳极和整流二极管(5)的阴极；电磁锁(6)的阳极、整流二极管(5)的阳极、功率开关集成电路(3)的4脚以及红外传感器(I)的公共节点接直流电源(8)的阴极； 所述的红外传感器(I)的输入端与稳压兀件(4)的输出端相连,稳压兀件(4)的输入端、功率开关集成电路(3)的I脚接直流电源(8)的阳极。
3.根据权利要求1或2所述的一种汽车驻车制动安全辅助装置，其特征在于:所述的红外传感器(I)型号为TCRT5000。
4.根据权利要求1或2所述的一种汽车驻车制动安全辅助装置，其特征在于:所述的非门(2)型号为74LS14。
5.根据权利要求2所述的一种汽车驻车制动安全辅助装置，其特征在于:所述的稳压元件(4)为LM2940-5.0稳压器。
6.根据权利要求2所述的一种汽车驻车制动安全辅助装置，其特征在于:在电磁锁(6)的负极与电源(8)的负极之间的线路上串接有手动开关(7)。
7.根据权利要求2所述的一种汽车驻车制动安全辅助装置，其特征在于:所述的整流二极管(5)的型号为IN4001型硅整流二极管。
8.根据权利要求1或2所述的一种汽车驻车制动安全辅助装置，其特征在于:所述的电磁锁(6)为HS-L60公斤磁力锁。
9.根据权利要求2所述的一种汽车驻车制动安全辅助装置，其特征在于:所述的直流电源⑶为12V直流电源。
10.根据权利要求1或2所述的一种汽车驻车制动安全辅助装置，其特征在于:所述的功率开关集成电路(3)型号为TWH8778。
【文档编号】B60T17/22GK203996228SQ201420384032
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年7月11日 优先权日:2014年7月11日
【发明者】冯兴军, 郑磊, 赵宏斌, 林昊, 吕优, 吕尚炜 申请人:长安大学