一种驾驶员操控状态提示系统的制作方法

本实用新型属于汽车技术领域，特别涉及一种驾驶员操控状态提示系统。

背景技术：

汽车追尾事故是一种常见的交通事故，在交通事故中所占的比例非常高，并且容易造成比较严重的车损，给车主带来损失。若是在早晚高峰时段发生追尾事故，还会严重影响交通秩序，造成交通拥堵。

导致追尾事故的原因主要是后车未保持足够的车距，刹车紧急制动造成后车躲闪不及，从而引发追尾事故。但还有一种追尾事故的原因是前车突然转向并线，造成侧后方车辆驾驶人员制动不及造成追尾事故。

现有转向并线的提示主要靠汽车转向灯，汽车转向灯的控制是通过设置在转向盘(方向盘)柱两边的手拨开关实现。而当发生上述前车突然转向并线的情况，前车驾驶员基本不会操作转向灯，即现有转向灯没有发挥作用，不能对后方车辆产生提示作用。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种驾驶员操控状态提示系统，使后车的驾驶员能够明确知道前车转向、加速等驾驶员操控状态，从而及时做出反应，避免因人为判断不准确而导致的事故发生。

为实现以上目的，本实用新型采用如下技术方案：一种驾驶员操控状态提示系统，包括电源、转向状态检测器、运算放大器、主控芯片和设置在汽车后部的LED指示灯组；

所述转向状态检测器输出信号给所述运算放大器；所述运算放大器，用于对输入信号进行放大，并输出信号送给主控芯片；

所述主控芯片，接收所述运算放大器的输出信号，控制所述LED指示灯组点亮；

所述电源用于为所述转向状态检测器、所述运算放大器和所述主控芯片提供适配的电压。

优选地，还包括刹车及加速状态检测器，所述刹车及加速状态检测器输出信号给所述运算放大器；所述电源为所述刹车及加速状态检测器提供适配的电压。

优选地，所述刹车及加速状态检测器包括测距传感器、测压传感器、测速传感器和测轮毂转速传感器中的任意一种或两种以上的组合。

优选地，所述电源包括第一供电模块和第二供电模块，所述第一供电模块为所述转向状态检测器、所述刹车及加速状态检测器、和所述运算放大器提供适配电压，所述第二供电模块为所述主控芯片供电。

优选地，所述转向状态检测器为角位移传感器。

优选地，所述运算放大器为OPA2333运算放大器。

优选地，还包括语音提示装置，所述语音提示装置与所述主控芯片电连接。

本实用新型提供的驾驶员操控状态提示系统能够实时展示前车在行驶过程中，驾驶员对于机动车的操控状态，尤其是刹车状态、加速状态和转向状态，从而提醒后车的驾驶员及时做出相应的应对措施，避免或减少追尾及相关事故的发生。

附图说明

图1为本实用新型优选实施方案的结构示意图；

图2为本实用新型优选实施方案LED指示灯组的示意图；

图3为本实用新型优选实施方案电源电路示意图；

图4是基于WXY30拉线传感器、RV24YN20SB502角位移传感器以及多个OPA2333运算放大器的电路示意图；

图5是基于C8051F020的主控芯片电路示意图；

图6是基于PT4115的LED驱动器的电路示意图。

图中：1、电源；2、转向状态检测器；3、运算放大器；4、主控芯片5、LED指示灯组；6、刹车及加速状态检测器；51、刹车指示条；52、加速指示条；53、转向指示条。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

本实用新型提供了一种驾驶员操控状态提示系统，如图1所示，所述驾驶员操控状态提示系统，包括电源1、转向状态检测器2、运算放大器3、主控芯片4和设置在汽车后部的LED指示灯组5；

所述转向状态检测器2输出信号给所述运算放大器3；所述运算放大器3，用于对输入信号进行放大，并输出信号送给主控芯片4；所述主控芯片4，接收所述运算放大器3的输出信号，控制所述LED指示灯组5点亮；所述电源1用于为所述转向状态检测器2、所述运算放大器3和所述主控芯片4提供适配的电压。

作为一种优选的实施方式，还包括刹车及加速状态检测器6，所述刹车及加速状态检测器6输出信号给所述运算放大器3；所述电源1为所述刹车及加速状态检测器6提供适配的电压。

如图2所示，为安装在汽车后部的LED灯组6；

作为一种优选，LED灯组6采用指示灯条的形式，分别设置有刹车指示条51、加速指示条52和转向指示条53，三者依次纵向依次排列。刹车指示条51、加速指示条52及转向指示条53均包括多个LED灯，所用LED灯发光颜色分别为红、绿、黄。具体地，转向指示形式为，左转向时，转向指示条由中间位置向左方点亮；右转向时，由中间位置向右方点亮。刹车和加速指示条，由汽车后部中间位置向两侧进行点亮。

例如，采用红色LED灯组成刹车指示条51，不刹车时，所有红色LED灯均不亮；轻点刹车时，根据刹车程度，部分红色LED灯亮；急刹车时，红色LED灯亮满格。采用绿色LED灯组成加速指示条52，不加油(加速)时，所有绿色LED灯均不亮；轻加油(加速)时，根据加速程度，部分绿色LED灯亮；加满油(全速)时，绿色LED灯亮满格。类似的，采用黄色LED灯组成的转向指示条53，无转向操作，所有黄色LED灯均不亮；根据转动方向和程度，从中间相左、右侧点亮相应数量的黄色LED灯。

汽车安全驾驶的关键是驾驶员对驾驶环境的预判，预判的越早，预判的信息越准确，就能更大限度的避免事故的发生。本实用新型所提供的驾驶员操控状态提示系统能够实时展示前车在行驶过程中，驾驶员对于机动车的操控状态(如转向、刹车及加速状态)，特别是紧急转向时，可使用转向指示条转向状态，尤其是刹车状态和加速状态，从而提醒处于侧后方的车辆驾驶员及时做出相应的应对措施，避免或减少追尾及相关事故的发生。

具体地，所述刹车及加速状态检测器6包括测距传感器、测压传感器、测速传感器和测轮毂转速传感器中的任意一种或两种以上的组合。或者，还可以采用其它形式的传感器，与上述传感器相配合，设置在汽车的不同位置，对刹车及加速的行驶状态进行检测。

以测距传感器为例，当刹车及加速状态检测器6为测距传感器时，所述测距传感器采用拉线传感器，用于检测刹车距离。当所述拉线传感器的拉线没有被拉出时，输出电压为0V，当所述拉线传感器的拉线被拉出后，输出电压根据所述拉线的长度进行变化。作为一种具体的实施方式，所述拉线传感器为WXY30拉线传感器，其量程范围为0-400mm，其输出电压在0-5V之间进行变化。

优选地，所述转向状态检测器2为角位移传感器。例如，角位移传感器与方向盘的转向轴，检测转向轴的角位移，以检测车辆的转向状态。作用一种优选的实施方式，所述角位移传感器为RV24YN20SB502，其量程范围为0-560°，其输出电压在0-5V之间进行变化，其中0-2.5V表示左转，2.5-5V表示右转。

优选地，所述运算放大器为OPA2333运算放大器；其预设供电电压为5V。

进一步地，如图1所示，所述电源1包括第一供电模块11和第二供电模块12，所述第一供电模块11为所述转向状态检测器2、所述刹车及加速状态检测器5、和所述运算放大器3提供适配电压，所述第二供电模块12为所述主控芯片4供电。

作为一种优选的实施方式，第一供电模块11LM2576HVT-5降压稳压模块，其输入电压为12V，输出电压为5V；第二供电模块12为LM2576HVT-3.3降压稳压模块，其输入电压为5V，输出电压为3.3V。12V的输入电压可由车载电源提供。

进一步地，还包括语音提示装置，所述语音提示装置与所述主控芯片电连接(图中未示出)。所述语音提示装置用于根据刹车指示条51、加速指示条52、转向指示条53的亮灯情况生成语音提示信息。使后车驾驶员能够更加及时准确的获取前车的刹车、加速、转向等信息，从而避免交通事故发生。

下面通过一个具体的实施例对本实用新型进行详细的阐述。

以20个1W/0.5W高亮LED驱动方案为例，所述驾驶员操控状态提示系统包括基于LM2576HVT-5芯片的第一供电模块、基于LM2576HVT-3.3芯片的第二供电模块、基于WXY30拉线传感器的测距传感器、2个OPA2333运算放大器和基于C8051F020主控芯片控制PT4115的LED驱动器。其中，LED驱动器根据主控芯片输出控制信号点亮相应个数的LED灯，以指示当前的刹车及加速状态。LED驱动器根据主控芯片输出的转向方向和程度会点亮相应个数的LED灯，以显示当前的转向状态。

图3是电源系统的电路示意图，以LM2576HVT-5和LM2576HVT-3.3芯片为核心，结合多个滤波电容、电感、以及MBR360二极管等器件，将12V的输入直流电压转换成系统所需的5V和3.3V直流电压，用来给运算放大器电路和测距传感器及主控芯片电路供电。

图4是WXY30拉线传感器和RV24YN20SB502角位移传感器以及3个OPA2333运算放大器的电路示意图。在本实施例中，测距传感器采用WXY30拉线传感器，量程范围为0-400mm，输出电压为0-5V。运算放大器采用低压供电运放OPA2333，供电电压1.8-5.5V，在本实施例中设计为5V。当拉线传感器的拉线没有被拉出时，传感器的输出电压为0V；当拉线传感器的拉线被拉出后，输出电压从0V到5V之间变化，并将这个信号经运算放大器处理后输出给主控芯片。

RV24YN20SB502角位移传感器其输出电压在0-5V之间进行变化，当角位移传感器处于中间位置时，其输出为2.5±1V，此时汽车未转向，当方向盘带动传感器左转时其输出电压为2.4-0V，当方向盘带动传感器右转时其输出电压为2.6-5V。将这个信号经运算放大器运放OPA2333处理后输出给主控芯片。

图5是基于C8051F020的主控芯片电路示意图，主控芯片采用C8051F020单片机，C8051F系列单片机是完全集成的混合信号系统级芯片，拥有12位模数转换模块，和多个数字I/O口，用来控制多个LED驱动芯片PT4115。

图6是基于PT4115的LED驱动器的电路示意图，该电路以高调光比LED恒流驱动器PT4115为核心，结合多个滤波电容、电感、以及MBR360二极管、2EDGK插拔式接线端子等器件，用于驱动LED发光。

其中，通过LED的平均电流计算公式为：

其中，V_DIM为LED驱动器的输出电压，R_s为LED电阻。因此，通过每个LED的最大电流为330mA，略小于LED允许的最大电流值350mA。

根据拉线传感器或者角位移传感器输出的电压信号经运算放大器放大后输入至主控芯片，主控芯片根据当前传感器输出的电压值控制相应的LED驱动器，从而控制相应个数的LED点亮，实现指示功能。

本实用新型所提供的驾驶员操控状态提示系统能够实时展示前车在行驶过程中，驾驶员对于机动车的操控状态，尤其是转向、刹车状态及加速状态，从而提醒后车的驾驶员及时做出相应的应对措施，避免或减少追尾及相关事故的发生。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。