防追尾警示灯及其处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及防追尾警示灯及其处理方法。
【背景技术】
[0002]驾驶员在驾驶汽车过程中难免会遇到突发事件而被迫紧急刹车，致使尾随其后的车辆极易发生追尾事故。刹车距离与车速有很大关系，发生追尾事故与后车的跟车距离也有很大关系，此外，驾驶员的反应快慢以及天气、路况好坏、是否平路、坡路等因素，也会影响刹车距离。
[0003]现有的驾驶员通常采用目测的方法来判断与前车的距离，这样的判断方法不准确，特别是当驾驶别人的车辆时，由于对该车辆不熟悉，更容易判断错误。而现有技术缺乏能够应用在汽车上，并在两车距离小于安全距离时进行报警的防追尾产品。
【发明内容】
[0004]针对现有技术中存在的上述不足，本发明所解决的问题在于，提供一种防追尾警示灯，用于解决现有技术缺乏能够应用在汽车上，并在两车距离小于安全距离时进行报警的防追尾产品的缺陷。
[0005]本发明的另一个目的还在于提供了该防追尾警示灯的处理方法。
[0006]为解决上述技术问题，实现发明目的，本发明采用的技术方案如下:
防追尾警示灯，包括处理模块以及超声波发射器；处理模块中包含有处理芯片(U7);超声波发射器安装在汽车的后保险杆上靠近汽车倒车雷达的位置，汽车倒车雷达的信号线连接至处理芯片(U7)的输入端，处理芯片(U7)的输出端还连接有报警尾灯，报警尾灯安装在汽车后灯箱内；超声波发射器用于发射超声波后，触发处理芯片进行计时；汽车倒车雷达用于接收到超声波的回波后，触发处理芯片停止计时；处理芯片用于根据计时的时间算出汽车与后车的距离，并判断该距离是否在预设的安全距离内，如果是，点亮报警尾灯。
[0007]进一步，所述处理芯片(U7)的输出端通过串联限流电阻与NPN型三极管的基极连接，NPN型三极管的发射级接地，NPN型三极管的集电极与报警尾灯连接，并通过串联一上拉电阻连接至12伏电源。
[0008]进一步，所述处理模块中还包括电源转换电路，电源转换电路的输入端连接至汽车电源；还包括瞬态电压抑制二级管(D4)和第一电容(Cl)，瞬态电压抑制二级管(D4)和第一电容(Cl)并联形成并联支路；电源转换电路的输入信号与该并联支路并联后连接至12伏稳压器(Ul)的输入端，12伏稳压器(Ul)的输出端通过并联第二电容(C2)连接至5伏稳压器(U2)的输入端，5伏稳压器(U2)的输出端并联第三电容(C3)后，作为电源转换电路的输出端。
[0009]进一步，所述并联支路还包括保险管(F1)，保险管(Fl)串联在瞬态电压抑制二级管(D4)和第一电容(Cl)的同一个并联节点之间。
[0010]进一步，所述处理芯片(U7)的型号为STC12CA60S2。
[0011]进一步，所述12伏稳压器(Ul)的型号为LM7812，5伏稳压器(U2)的型号为L7805。
[0012]上述防追尾警示灯处理方法，包括以下步骤:
1)超声波发射器发射超声波后；触发处理芯片开启定时器进行计时；
2)当汽车倒车雷达接收到超声波回波后，触发处理芯片停止定时器计时；处理芯片利用下式计算得出汽车与后车的距离S:
S=V*T/2，其中，V为超声波在空气中的传播速度，T为定时器计时的时间；
3)处理芯片判断汽车与后车的距离S是否小于预设的安全距离，如果是，控制报警尾灯点亮，返回步骤I。
[0013]进一步:所述步骤3具体为:
3a)处理芯片存储当前汽车与后车的距离S ;处理芯片获取当前汽车的车速Vl ;处理芯片获取存储空间中汽车上次与后车的距离SI，根据下式计算得出汽车的距离差S2:S2=S-S1 ；
3b)处理芯片判断当前汽车是否满足第一条件，如果是，执行步骤1，否则执行步骤3c ;所述第一条件为当前汽车的车速Vl小于30km/h ；
3c)处理芯片判断当前汽车是否满足第二条件，如果是，处理芯片控制报警尾灯以IHz的频率进行闪烁，执行步骤I，否则执行步骤3d ;所述第二条件为车速Vl在30km/h~50km/h的范围内，且距离差S2大于0，同时当前汽车与后车的距离S小于10m ;
3d)处理芯片判断当前汽车是否满足第三条件，如果是，执行步骤1，否则执行步骤3e ;所述第三条件为车速Vl大于50km/h，且距离差S2大于0，同时当前汽车与后车的距离S大于 10m ；
3e)处理芯片判断当前汽车是否满足第四条件，如果是，处理芯片控制报警尾灯以5Hz的频率进行闪烁，执行步骤1，否则执行步骤3f ;所述第四条件为车速Vl大于50km/h，且距离差S2大于0，同时当前汽车与后车的距离S小于50m ;
3f)处理芯片判断当前汽车是否满足第五条件，如果是，处理芯片控制报警尾灯以3Hz的频率进行闪烁，执行步骤1，否则执行步骤3g ;所述第五条件为车速Vl大于50km/h，且距离差S2大于0，同时当前汽车与后车的距离S在50m~80m的范围内；
3g)处理芯片判断当前汽车是否满足第六条件，如果是，处理芯片控制报警尾灯以2Hz的频率进行闪烁，执行步骤I ;所述第六条件为车速Vl大于50km/h，且距离差S2大于0，同时当前汽车与后车的距离S在80m~100m的范围内。
[0014]相比于现有技术，本发明具有如下优点:
1、防追尾警示灯采用了汽车已有的倒车雷达接收超声波，不需要额外设置超声波接收器，降低成本。报警尾灯加装在后灯箱中，报警尾灯点亮时，用于提醒后车的驾驶员两车已处于不安全的状态，使得后车驾驶员能够调整车速，与前车保持一定的安全距离。超声波发射器安装在汽车的后保险杆上靠近汽车倒车雷达的位置，测得的与后车的距离更准确。该防追尾警示灯的硬件结构能够与汽车结合，解决现有技术缺乏能够应用在汽车上，并在两车距离小于安全距离时进行报警的防追尾产品的缺陷。
[0015]2、防追尾警示灯采用NPN型三极管驱动报警尾灯，增强电路的驱动能力。采用供电电源为12伏的报警尾灯，光照强度更强，方便驾驶员更直观地观察，更加方便防追尾警示灯的使用。
[0016]3、防追尾警示灯电源转换电路能够将汽车电源转换成稳定的12伏电源和5伏电源，方便报警尾灯和单片机的供电要求。
[0017]4、防追尾警示灯处理方法根据当前汽车车速，汽车与后车的车速差以及两车的距离差进行综合判断，并控制报警尾灯仪不同的频率进行闪烁，情况越危险，报警尾灯闪烁的频率越高。这样，更加方便后车的驾驶员直观地了解到与前车距离的危险程度，并相应地控制车速，降低汽车追尾的可能性。
【附图说明】
[0018]图1为防追尾警示灯的结构框图。
[0019]图2为处理芯片的外接电路图。
[0020]图3为电源转换电路的电路图。
[0021]图4为报警尾灯的外接电路图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
[0023]实施例:
如图1~4所示，防追尾警示灯，包括处理模块以及超声波发射器；处理模块中包含有处理芯片U7 ;超声波发射器安装在汽车的后保险杆上靠近汽车倒车雷达P2的位置，汽车倒车雷达P2的信号线连接至处理芯片U7的输入端SCL2、SDA2，处理芯片U7的输出端还连接有报警尾灯D11，报警尾灯Dll安装在汽车后灯箱内；超声波发射器用于发射超声波后，触发处理芯片进行计时；汽车倒车雷达用于接收到超声波的回波后，触发处理芯片停止计时；处理芯片用于根据计时的时间算出汽车与后车的距离，并判断该距离是否在预设的安全距离内，如果是，点亮报警尾灯。
[0024]具体实施时，汽车倒车雷达P2的的电源端连接至5伏电源5V，接地端接地GND。处理芯片U7的电源端+5V连接至5伏电源5V，处理芯片U7的接地端AGND接地。防追尾警示灯采用了汽车已有的倒车雷达接收超声波，不需要额外设置超声波接收器，降低成本。报警尾灯加装在后灯箱中，报警尾灯点亮时，用于提醒后车的驾驶员两车已处于不安全的状态，使得后车驾驶员能够调整车速，与前车保持一定的安全距离。超声波发射器安装在汽车的后保险杆上靠近汽车倒车雷达的位置，测得的与后车的距离更准确。该防追尾警示灯的硬件结构能够与汽车结合，解决现有技术缺乏能够应用在汽车上，并在两车距离小于安全距离时进行报警的防追尾产品的缺陷。
[0025]所述处理芯片U7的输出端Vin2通过串联限流电阻R34与NPN型三极管Q9的基极连接，NPN型三极管Q9的发射级接地GND，NPN型三极管Q9的集电极与报警尾灯Dll连接，并通过串联一上拉电阻R31连接至12伏电源12V。
[0026]其中，图中Control A用来表示同一个连接点，S卩图4中限流电阻R34的一端Control A与图2中处理芯片U7的输出端Vin2连接。限流电阻R34用于限制流进NPN型三极管基极的电流，防止电流过大烧坏三极管。
[0027]所述处理模块中还包括电源转换电路，电源转换电路的输入端连接至汽车电源Pl ;还包括瞬态电压抑制二级管D4和第一电容Cl，瞬态电压抑制二级管D4和第一电容Cl并联形成并联支路；电源转换电路的输入信号与该并联支路并联后连接至12伏稳压器Ul的输入端，12伏稳压器Ul的输出端通过并联第二电容C2连接至5伏稳压器U2的输入端，5伏稳压器U2的输出端并联第三电容C3后，作为电源转换电路的输出端。
[0028]瞬态电压抑制二级管(即TVS 二极管)作用是过压保护，当电压过高时，TVS 二极管会短路，从而保护后级电路不被损坏。由于报警尾灯采用12伏电压进行供电，处理芯片采用5伏电压进行供电，因此需要设计一电源转换电路，瞬态电压抑制二级管D4和第一电容Cl用于对汽车电源Pl的输出信号进行整流，第二电容C2和第三电容C3起到滤波作用。通过12伏稳压器Ul和5伏稳压器U2可获得稳定的12V电压和5V电压。
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