专利名称：智能行车安全监测器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种速度监测装置，更确切地说是涉及一种汽车速度监测装置。
目前对于汽车交通事故的分析，主要靠人工凭经验从事故现场刹车印的拖长距离来判断事故前的车速，但这与路面条件、车辆型号、车辆载重情况及气候环境条件等诸多因素有关，因而得出的结论也往往是不科学的。
为了给违章和交通事故处理提供可靠的科学依据，现有技术中有汽车速度监测装置，这些装置通常包括车速传感器和车速记录器。传感器一般采用反射式光电传感器，光电装置安装在车下变速箱出口处，极易被箱内污油及外界灰尘、淤泥、污水等污染，使光路失效，失去传感作用。同时由于光电传感信号比较微弱，其后期放大，容易受汽车高压点火系统干扰，造成误动作。所述的车速记录器往往只对某一时刻的车速、刹车进行记录，无智能特性，只能为违章及事故处理提供有限的文字记录，因而对事故处理的说服力不强。
本实用新型的目的是设计一种智能行车安全监测器，运用现代高科技手段为违章和交通事故处理提供全面的文字依据，可监测事故发生时的车速，判断事故时车辆处于加速还是减速，车辆肇事的制动距离，发生事故的时刻、时间，有无刹车措施、刹车后有无减速，刹车后的车辆机械状态及有无开关左、右转向灯等，行车中并有超速报警功能，随时提醒司机注意行车安全。
本实用新型的汽车安全监测器，以含ROM、RAM的单片微电脑为核心智能部件。在行车时，根据车速传感器、刹车灯开关电路、转向灯开关电路提供的信号，自动定时取样采集速度数据、刹车数据、左右转向灯数据等，并记录在监测器的数据存贮器RAM中，数据块的更新按先进先出的原则更换数据，在停车或发生事故停车时，还采集时间数据，并将上述数据从RAM中转移到可电改写的数据存贮器EEPROM中保存，在车速超过限定值时，微电脑触发语言处理器，经放大器和扬声器，发出语言告警。为准确提供事故发生时的时刻，监测器内还设置了电子时钟，随时向微电脑提供时间数据。监测器运行软件及数学模型掩膜在微电脑的ROM内，微电脑根据车速传感器提供的数字信号，计算某一时刻的瞬时速度、加速度、计算某一时刻距停车点的距离。通过微电脑的I／O口，将监测器与外部显示器或打印机连接，可循环显示或打印停车前一段时间范围内的车速、加速度、停车次数、停车时刻和每次停车的时间等数据。将监测器与时间校正器连接，则可对监测器的电子时钟进行年、月、日、时、分、秒的校正。
下面结合实施例附图详细说明本实用新型的技术。
附
图1为智能行车安全监测器原理方框图。
附图2为智能行车安全监测器电路结构图。
附图3为智能行车安全监测器车速传感器安装结构图。
附图4为图1中显示器电路结构图。
附图5为图4显示器外壳结构示意图，由图5－1、5－2组成。
附图6为图1中时间校正器电路结构图。
附图7为智能行车安全监测器运行主流程图。
附图8为图7中智能行车安全监测器中断程序流程图，由图8－1、8－2组成。
参见附图1，虚线框内为智能行车安全监测器，1为含ROM、RAM的单片微处理机，2为可电改写的数据存贮器EEPROM，3为电子时钟，4为I／O接口插接座，5为语言处理电路，6为放大器，7为微型扬声器。通过插接座4可连接外部打印机8或显示器9或时间校正器10。安装在汽车变速箱处的车速传感器11，经整形电路12将监测的车速信号输送给单片机，13为刹车灯开关电路，14为转向灯开关电路。
参见附图2，实施例单片微处理机1采用MCS51(或80C49、MC6800系列)，集成语言处理器IC1(SR8808)及其外围电路构成语言处理电路5，IC1中固化有专用报警语言。运放器IC2(LM386)及其外围电路构成语言信号放大器6，语言信号经电容C1耦合至微型扬声器7发声。本实施例选择在车速超过60KM／h、80KM／h、100KM／h时，受微处理机控制，触发语言片IC1、经放大、扬声，用语言提醒司机注意安全。选择微处理机八位准双向通道的P2.7口输出IC1的片选信号，八位准双向通道的P1.0－P1.3口输出4位数据。
插接座4采用16线扁缆座，包括从单片机P1.0－P1.7口引出的8位I／O数据线，从P2.0、P2.1口引出的2位指令输入线，中断口INT引出的中断请求输入线，还有图中未画出的电源、地线，通过扁缆座4，与外部显示器、打印机、时间校正器等连接。
车速传感器11是一种磁电式换能部件，换能元件采用集霍尔元件、放大器、施密特整形电路和驱动电路于一体的有源集成霍尔开关IC3(DN6582、UGN3120、UGN3140等)，其工作温度为－30℃至125℃，很适合在我国纬度跨度大的地理环境中使用。图中IC4为施密特整形电路(CD4093)，车速信号从单片机T1口输入。
刹车灯开关K1、刹车灯L1及其电阻R1、R2构成刹车灯开关电路，汽车刹车通过单片机T0口输入高电位信号，记录刹车数据。
左、右转向灯开关K2、K3，左右转向灯L2、L3，电阻R3－R6，构成转向灯开关电路，汽车转向通过单片机P2.3、P2.4口输入高电位信号，采集转向数据。
电子时钟集成片IC5(8253)及其外围部件构成电子时钟3，2为EEPROM IC6，单片机8位数据总线DB0－DB7输出数据给地址锁存器IC7(74HC373)输入端和EEPROM IC6数据端，锁存器IC7输出8位地址信号，其中低4位至电子时钟集成片IC5的A0－A3地址端，8位至EEPROM IC6的A0－A7地址端，IC5、IC6的读写信号ED、WR与单片机的同名端相连，IC5、IC6的片选信号分别连至单片机P2.5、P2.6口，在停车时，单片机将RAM数据转移存贮在IC6中，可长期保存，电子时钟3向单片机提供时间数据。
当发生掉电时，图中框15所示电路，通过单片机P2.2口和INT中断口，向单片机发出无条件中断请求。
参见附图3，车速传感器11安装在汽车变速齿轮箱软轴输出口处，包括镶在轴套111上的多极磁环113和安装在壳体118上的有源集成霍尔开关112，多极磁环113以钕铁硼为原料，运用粉末冶金技术压制成环状，然后沿直径方向充磁，充磁的对极数为2L，轴套111采用铁基粉末冶金技术压制而成，磁电换能传感器采用轴和套的旋转方式，汽车行驶时，带动芯轴114转动，磁力线穿过固定在壳体上的集成霍尔开关112，霍尔开关即可拾取到由变化的磁场感应的电脉冲信号，由于钕铁硼磁场强度很高，所以传感器体积很小，且不怕污染，抗干扰。镶在芯轴114上的铁基轴套111的前、后含油铜套115、116相对转动，这两种轴套采用铜基粉末冶金技术。以上部件均采用粉末冶金技术压制，不仅保证了批量生产的加工精度，也增加了使用寿命，图中117为前螺母。
参见附图4，为图1中显示器9的实施电路，可通过16线扁缆插头91与监测器的16线扁缆插座4连接，来自单片机8位I／O数据经BCD七段译码器IC8和位驱动器IC9，点燃一组数码管92，图中K4为显示请求键。
参见附图5，包括图5－1显示器正面结构示意图和图5－2显示器的侧面结构示意图。上壳93、底壳94、与底壳94连为一体的皮带夹子96、插头防尘盖95，91为16线扁缆插头，一组数码管92作为显示屏，K4为显示请求键，在插头91上设计插头防尘盖，可保证使用时接触良好，底壳上的皮带夹子可便于携带、使用。
参见附图6，图1中时间校正器10的实施电路，可通过16线扁缆插头101与监测器的插座4连接，来自单片机的7位I／O数据经BCD七段译码器IC10、3－8译码器IC11、位驱动器IC12点燃一组数码管102，按钮K5为时间校正请求钮、K6为校对时间钮、K7为年、月、日、时、分、秒的功能选择钮。
参见附图7，本实施例的数据存贮器，可以记录150秒的数据，行车时数据采集内容为车速、距离、刹车信号、转向信号，数据块信号分为粗采集和细采集，粗采集以每5秒采集一组，共采集30组；细采集以每0.2秒采集一组，取样时间t＝0.197秒，数据处理时间为0.003秒，共采集60组(12秒)，数据块更新以先进先出为原则，停车时，数据更新停止，RAM数据不变并转存EEPROM中。单片机RAM内不仅保存发生事故期间12秒的细采集数据，还保存了发生事故前后共150秒的数据。
单片机根据车速传感器的数字信号计算某一时刻瞬时车速，其数学模型为△V＝2600·Z／ε·L·△t KM／h其中，ε为汽车里程表软轴口转动比(转数／KM)，L为速度传感器每转一周产生的脉冲数，△t为取样时间，Z为△t时间内传感器输出的脉冲数，式中3600／ε·L·△t构成车型系数C。
计算某一时刻距停车点的距离，Si＝∫△t·i0(dVi＋dVi－1)·△t(i＝1，2，3……)。
参见附图8，包括图8－1所示的掉电无条件中断和图8－2的有条件中断，即在外界请求下，作显示或打印或时间校正时的工作流程图。
本实用新型的智能安全行车监测器装在一个塑料护套内，塑料护套安装在驾驶室内，扁缆座4与塑料护套一体或分体，也采用扁缆座防尘盖结构，可打开90°。
权利要求1.一种智能行车安全监测器，包括车速传感器和拾取车速传感电信号的车速记录器，其特征在于1)所述的车速传感器是有源式磁电传感器，包括镶在汽车变速齿轮箱芯轴轴套上的多极磁环和安装在汽车变速齿轮箱软轴输出口壳体上的有源集成霍尔开关；2)所述的车速记录器包括(1)含ROM、RAM的单片微处理机，(2)超速时发出语言报警、与单片机8位准双向通道连接的语言处理器、放大器和微型扬声器，(3)监测刹车灯开关信号、与单片机T0口连接的刹车灯开关电路，(4)监测左、右转向灯开关信号、与单片机8位准双向通道连接的转向灯开关电路，(5)与单片微处理机8位数据总线连接、停车时转移存贮单片微处理机RAM中数据的可电改写存贮器EEPROM，(6)与单片微处理机8位准双向通道连接、提供时间数据的电子时钟，(7)从单片微处理机8位准双向通道引I/O数据、指令信号和中断请求INT信号的插接座；3)所述的车速传感器经整形电路与单片微处理机T1口连接。
2.根据权利要求1所述的智能行车安全监测器，其特征在于与所述插接座连接的是带插接头的打印机或显示器或时间校正器。
3.根据权利要求1所述的智能行车安全监测器，其特征在于所述轴套是铁基粉末冶金压制的轴套，多极磁环是钕铁硼粉末冶金压制的环。
4.根据权利要求1或2所述的智能行车安全监测器，其特征在于所述显示器是由前壳、底壳，与底壳一体的皮带夹子、插接头、插接头防尘盖、显示电路组配的小盒。
专利摘要本实用新型涉及一种汽车速度监测装置，为处理交通事故提供文字依据，由车速传感器及记录器组成。传感器包括镶在轴套上的多极磁环和安装在壳体上的有源集成霍尔开关，记录器包括单片机、EEPROM、电子时钟、刹车及转向灯开关电路、超速时的语言报警电路及使单片机I/O口与外部显示器、打印机、时间校正器连接的插座。RAM中数据块按先进先出更新，记录停车前12秒及停车前后150秒内粗细采集的各一组数据。停车时数据转存EEPROM中。
文档编号G07C5/00GK2142201SQ92234579
公开日1993年9月15日 申请日期1992年10月12日 优先权日1992年10月12日
发明者殷蔚杰 申请人:殷蔚杰