专利名称：电子车速、里程仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于机动车辆信号仪表，尤其是电子车速、里程仪。
在本实用新型作出之前，普通的电子车速仪，如CN87203904U，由车速传感器、测速电路等组成，虽能以声、光等多种方式显示车速，预定最高限速，超速报警等，但存在若干缺点，一是没有车速记忆与再现功能，因此在机动车发生事故时，无法提供因事故发生停车前一段距离上的实际行车速度，不能为确认违章、事故仲裁提供依据；二是没有显示里程的功能，无法完全替代普通使用的里程表。另一种被称为汽车“黑匣子”的QJ－A型汽车运行状态判读系统，它由存储式车速记录器、车速判读器和最高时速显示器三部分组成，它具有记忆停车刹车或发生事故前若干时间的车速值，其车速的显示即读出采用两种方法一是停车前若干时间内的最高车速由值勤交通民警随身携带的最高时速显示器读出；二是停车前以一定时间间隔记下的全部车速，由交通管理部门掌握的车速判读器读出。上述汽车运行状态判读系统的缺点是第一是再现车速过于复杂、繁琐，最高时速与各点车速由最高时速显示器及车速判读器分别读出，使用不方便；第二该判读系统不能直接向司机显示车速与里程，因此无法取代常用的车速仪、里程表；第三该判读系统记忆车速的方式以每隔0.2秒记录一个车速值，这样造成在同一段距离上记下的车速个数值随车速大小而变化，达不到每隔相等距离记下相同个车速值的要求；第四该判读系统不具备记忆和显示行车总里程或单程里程的功能。
本实用新型的任务是克服现有技术缺点，提供一种以数字显示行车车速和里程，具有车速及里程记忆与再现功能的电子车速、里程仪，可直接记忆和再现停车刹车或事故发生前一段距离内各位置上的车速和相应距离，以及该段距离内的最高车速及其位置。
以下结合附图对本实用新型加以详细说明
图1为电子车速、里程仪的电原理框图。
图2为转速传感器的一种结构示意图。
图3为一种车速、里程显示板示意图。
图4为一个具体的电源电路原理图。
图5为一个包括转速信号接口、程序存储器、车速记忆存储器的单片机系统电路原理图。
图6为一个单片机与表盘连接的示意图。
如图1所示，本实用新型有7个基本部分，分别说明如下转速传感器(1)的一种结构如图2所示，该转速传感器(1)是由霍尔集成电路(13)构成的非接触式脉冲发生器，小轴(8)一端与机动车变速箱原接头(12)内空心小轴(9)的内孔紧配，使其随小轴(9)一起转动，小轴(8)的另一端开有槽子，该槽子中嵌有磁钢(10)，该磁钢(10)的个数为1－10个(图2上为2个)，螺帽(11)与机动车变速箱上的原接头(12)联接，霍尔集成电路(13)固定在螺帽(11)上，其位置与小轴(8)上嵌着磁钢(10)相对应，(14)为集成电路(13)输出的导线。
转速信号接口(12)可以是阻容滤波或TTL门电路或单稳触发器电路。
单片机(3)根据所要求的测速精度，记忆距离，可以采用片内RAM容量为64至256字节、字长为8位或16位的单片微处理器，其中包括定时器，输入／输出接口线。
非易失存储器(4)根据记忆距离、使用寿命，可采用容量为64至2K字节的电可擦PROM即 E2PROM或非易失RAM即NVRAM。
程序存储器(5)有三种设置方式一是与非易失存储器(4)共为一体即合用一片E2PROM，二是单独采用一片EPROM，三是直接采用单片机(3)内的存储器。
车速、里程显示板(6)是由里程显示器、速度显示器和若干控制按钮组成，里程显示器和速度显示器可以采用LED或LCD数码管，为保证夜间行车可见，该显示板上可设置一个指示灯。
电源电路(7)的功能为第一将机动车蓄电池的＋12V电源转换成稳压的＋5V电源；第二当蓄电池供电掉电时，能给单片机(3)发出掉电中断请求信号；第三在蓄电池掉电后能继续供电直到完成掉电处理；第四具有外接电源插口J。
图3给出了一种车速、里程显示板示意图。其中LCD1是7位数码管，用来显示行车里程，显示范围为000000.0至999999.9公里，LCD2是4位数码管，用来显示行车车速，显示范围为000.0至300.0公里／小时，指示灯为5V或12V的小电珠，K1、K2、K3和K4分别是控制显示逐点车速、最大车速、总里程和单程里程的按钮。
图4为一个具体的电源电路原理图。正常供电时，一方面，＋12V的蓄电池电源通过二极管D1、稳压块W及滤波电容器C2向单片机系统提供＋5V电源，二极管D1正向电流为10mA－1A；另一方面，三极管BG导通，其集电极为高电平，不请求中断；当蓄电池掉电时，BG截止，其集电极即成低电平，即向单片机(3)发出中断请求信号，同时依靠电容C1放电，维持单片机(3)完成掉电处理，电容C1为10μf～8000μf；当供电系统损坏，利用外接电源插口J外接＋6V电源，通过二极管D2降压后，使单片机系统获得工作电源，以便再现所存的速度、里程。
图5给出了一个包括转速信号接口、程序存储器、车速记忆存储器的单片机系统电路图。
其中，转速信号接口由R3、R4、C3及IC5中的H1所组成。
IC1为单片微处理器。
IC2为程序存储器。
IC3为电可擦存储器E2PROM。
IC4为琐存器。
IC3和IC5中H2组成非易失存储器。
IC2和IC3的低8位地址是由IC4提供。
图6给出一个图3所示的车速、里程显示板(6)与单片机(3)连接的示意图。其中，LCD1的显示由IC1径IC6控制，LCD2的显示由IC1径IC7控制，R5～R6分别是K1～K4的提拉电阻。
本实用新型的工作原理是当机动车运行时，转速传感器(1)随车轮转动发出脉冲信号，脉冲数与实际车速成正比，该转速传感器(1)发出的脉冲信号经过转速信号接口(2)为单片机(3)所采样，由单片机(3)内部的定时器，测量出每两个脉冲间隔的时间，由此计算出相应的车速，并置于由单片机(3)片内RAM组成的环形队列中，环形队列的容量能存放一段距离例如100米内的行车速度值，此外单片机(3)每采样到一个脉冲即累加相应的里程数。当机动车停车刹车(包括事故停车)时，单片机(3)迅速将环形队列中存放着的距停车地点为一段确定距离例如100米内不同位置上的车速以及到停车点为止的距离送入非易失存储器(4)，送入非易失存储器(4)中的各车速及相应距离，可以用相应按钮在车速、里程显示板(6)上的再现。当供电系统掉电时，如图4所示，当BG截止，其集电极成低电平，向单片机(3)发出掉电中断请求信号，单片机(3)获此信号后，依靠电容C1放电，将环形队列中的各车速及相应距离迅速送入非易失存储器(4)加以记忆，这样，即便在供电系统发生故障掉电的情况下，行车速度及相应距离也能及时寄存到非易失存储器(4)中。
图3为一种车速、里程显示板示意图。该显示板一经供电，LCD1即显示行车总里程，LCD2显示行车车速为零，当机动车起动后，LCD1显示行车总里程，LCD2显示行车即时车速值；如需计算单程行车里程，则在该单程行车前，先按单程里程按钮K4，LCD1即显示行车单程里程，若要恢复显示行车总里程，则再按总里程按钮K3即可；若遇事故停车、需获及停车前100米内距停车点不同距离上的车速，即可按逐点车速按钮K1，则在LCD1上显示出距停车点的距离，同时在LCD2上显示出该处的车速，若按最大车速按钮K2，即在LCD1和LCD2上分别显示出停车前100米内的最大车速距停车点的距离和最大车速值。
综上所述，本实用新型的电子车速、里程仪不但能直接显示行车车速和里程(包括单程里程和总里程)，而且还具有记忆和再现停车刹车(包括事故停车)前一段距离如100米内各位置上的车速和相应距离，以及该段距离内的最大车速及相应位置，具有结构简单可靠，安装使用方便和功能齐全等优点，可以为直接确认违章、事故仲裁提供可靠依据，可供各类机动车辆使用。
本实用新型的实施可按如图2所示的转速传感器结构，图3所示的车速、里程显示板，图4所示的电源电路，图5所示的转速信号接口、程序存储器、车速记忆存储器所组成的单片机系统电路以及图6所示车速、里程显示板与单片机连接电路进行实施，其电路工作原理均已如前所述，本车速、里程仪适用于000.0～300.0公里／小时车速范围里程自000000.0～999999.9公里的各种机动车辆。其元器件选择如下集成电路IC1为Intel8039单片微处理器，IC2为容量2KB的EPROM，IC3为容量2KB的E2PROM，IC4为8位锁存器，IC5为与门，IC6、IC7为LCD1及LCD2数码管接口专用集成电路。
晶体管D1、D2为正向压降0.8V的硅二极管，BG为PNP锗三极管，C1为2000μf电解电容，W为7805稳压块。
权利要求1.一种包含有转速传感器(1)、转速信号接口(2)和车速、里程显示板(6)的电子车速、里程仪，其特征在于它设置了受车辆转动脉冲信号控制的单片机(3)和非易失存储器(4)。
2.如权利要求1所述的车速、里程仪，其特征是单片机(3)采用片内RAM容量为64至256字节、字长为8位或16位的单片微处理机。
3.如权利要求1所述的车速、里程仪，其特征为非易失存储器(4)采用容量为64至2K字节的电可擦PROM即E2PROM或非易失RAM即NVRAM。
4.如权利要求1所述的车速、里程仪，其特征是转速传感器(1)是由霍尔集成电路构成的非接触式脉冲发生器，机动车变速箱原接头(12)内空心小轴(9)紧配小轴(8)，该小轴(8)的另一端开有槽子，槽子中嵌入磁钢(10)，螺帽(11)与机动车变速箱上的原接头(12)联接，霍尔集成电路(13)固定在螺帽(11)上，其位置与小轴(8)上嵌着的磁钢(10)相对应，(14)为集成电路(13)输出的导线。
5.如权利要求1或4所述的转速传感器(1)，其特征是磁钢(10)的个数为1～10个。
6.如权利要求1所述的车速、里程仪，其特征是转速信号接口(2)可以是阻容滤波或TTL门电路或单稳触发器电路。
7.如权利要求1所述的车速、里程仪，其特征是车速、里程显示板(6)由里程显示器、速度显示器和逐点车速按钮K1、最大车速按钮K2、总里程按钮K3、单程里程按钮K4所组成，里程显示器和速度显示器采用一组LED或LCD数码管。
8.一种包含有转速传感器(1)、转速信号接口(2)和车速、里程显示板(6)的电子车速、里程仪，其特征是它设置了电源电路(7)，该电源电路(7)中的稳压电路前设置了电容C1和二极管D1。
9.如权利要求8所述的电源电路(7)，其特征是电容C1为10μf～8000μf。
10.如权利要求8所述的电源电路(7)，其特征是二极管D1正向电流为10mA～1A。
专利摘要一种电子车速、里程仪、由转速传感器(1)、转速信号接口(2)、单片机(3)。非易失存储器(4)、程序存储器(5)、车速、里程显示板(6)及电源电路(7)所组成，以数字显示行车车速和里程，具有记忆和再现停车刹车后距停车地点一段距离内各位置上的车速、最大车速和相应距离，结构简单可靠，功能齐全，对安全行车、确认违章、事故仲裁有很大实用价值。
文档编号G01C23/00GK2043345SQ88220469
公开日1989年8月23日 申请日期1988年11月26日 优先权日1988年11月26日
发明者蔡增伸, 张刚, 孙莱娣 申请人:浙江工学院