专利名称：汽车加速车尾显示装置的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种用于汽车加速时，在车尾部显示汽车加速状况的电子显示装置，属于汽车灯具制造的技术领域。
技术背景目前市面上尚未见到在汽车加速车尾显示方面具有与本发明类似功能的装置。一般车辆具有制动尾灯显示，部分车辆安装有高位制动灯显示。
但目前的汽车均没有安装可实时显示汽车的加速或减速工况的指示灯，这使得跟在后面车辆难以根据前面车辆的行使工况，合理操控汽车，这对提高道路车辆快速通过能力有负面的影响，同时也不利于节约能源、减少环境污染。
发明内容
技术问题本实用新型的发明目的是提供一种汽车加速车尾显示装置，该装置用一排发光元件显示汽车加速、匀速、减速的实况，具有结构简单、性能稳定、提高汽车的行使安全性。
技术方案本装置由主控制器和车尾电子发光显示器两部分组成。设计中积极采用汽车传感器技术、微电子技术、有/无线数据通信技术等，使用新型节能半导体发光器件。本装置的发明创意新颖、技术水平领先、功能实用、性能稳定。
主控制器采集汽车原有车速传感器、油门踏板位置传感器等的输出信号，取用汽车直流电源，采用有线(或无线)接口方式控制车尾电子发光显示器指示。主控制器包括以下单元本实用新型的汽车加速车尾显示装置包括主控制器部分和车尾电子发光显示器部分，主控制器部分的传感器信号调理单元、主控微处理器单元，显示器接口单元顺序串联连接；车尾电子发光显示器部分的控制器接口单元，发光微处理器单元，绿色高亮度发光管阵列显示器本体顺序串联连接，发光微处理器单元的输出端还同时接红色高亮度发光管阵列显示器本体；显示器接口单元的输出端通过接口线缆接控制器接口单元。
传感器信号调理单元的信号输出端即运算放大器“U7A”的输出端接主控微处理器单元的信号输入端即微处理器“U1”的“INT1、P11”端，主控微处理器单元的信号输出端即微处理器“U1”的“RXD、TXD”端接显示器接口单元的输入端即第一RS-485总线收发器“U6”的“RO、DI”端；显示器接口单元的输出端通过接口线缆接控制器接口单元的输入端即3-8译码器“U9”的“A、B”端；控制器接口单元的输出端即3-8译码器“U9”的“RO、DI”端接发光微处理器单元的输入端即第二微处理器“U8”的“RXD、TXD”端。
车尾电子发光显示器设计为单绿色段显示，其形状为多段单绿色段显示器排列组成的竖棒式。亦可在遵守道路行使车辆有关标准及规范的前提下设计为其它形状(例如喷泉式、横棒左右对称扩展式、倒金字塔式等)，电子发光器件采用高亮度半导体发光二极管，车尾电子发光显示器的发光段长度受主控制器控制。也可以与制动显示器(红色)复合构成双色段显示。
工作原理主控制器部分负责采集汽车原有传感器组的输出信号，经调理后送入以微处理器为核心的控制单元进行采样和计算，得到车辆实时加速或减速工况信息，由接口单元通过有线(或无线)通信方式传送至车尾电子发光显示器。
车尾电子发光显示器由接口单元接收主控制器发来的加速或减速工况信息数据，并送入以微处理器为核心的控制单元进行存储、判断和显示控制。绿色高亮度发光管阵列显示器(简称绿区)受微处理器控制显示车辆的加速或减速工况，发光区长度随车辆加速或减速变化，加速时增加，减速时减少。如果与制动显示系统复合，则红色高亮度发光管阵列显示器(简称红区)可显示车辆制动工况，发光区在车辆制动时全部点亮，非制动时全部熄灭。
装置显示工况真值表如下(显示器形状以竖棒式为例)
表注“[]”内的显示效果表示当本装置设计为与制动显示系统复合时的显示内容。
有益效果(1).使道路上行驶车辆的后车驾驶员可通过视觉直接观测到前车的运行工况，决定如何合理操控汽车，从而达到安全驾驶、提高道路快速通过能力、节约能源的目的；(2).信号传感器采用汽车原有传感器，改装量小、安全性高、节约成本；(3).装置内的主控制器和车尾电子发光显示器均采用微处理器控制，电路集成度高、功能强大、性能稳定、功耗低；(4).车尾电子发光显示器采用节能型高亮度半导体发光器件，视距远、功耗低；(5).主控制器与车尾电子发光显示器之间的数据传输可选择无线通信接口，进一步降低车辆加装或改装本装置时的工作量，并提高安全性；(6).直接取用汽车直流电源，毋须另配电源系统。
图1是本实用新型装置原理框图。图中主控制器部分包括四个单元传感器信号调理单元1，微处理器单元2，显示器接口单元3和供电单元4。车尾电子发光显示器部分包括五个单元控制器接口单元5，微处理器单元6，绿色高亮度发光管阵列显示器本体7，供电单元8，红色高亮度发光管阵列显示器本体9。
图2、图3是本实用新型装置的电原理图。
具体实施方式
本实用新型的汽车加速车尾显示装置包括主控制器部分和车尾电子发光显示器部分，主控制器部分的传感器信号调理单元1、主控微处理器单元2，显示器接口单元3顺序串联连接；车尾电子发光显示器部分的控制器接口单元5，发光微处理器单元6，绿色高亮度发光管阵列显示器本体7顺序串联连接，发光微处理器单元6的输出端还同时接红色高亮度发光管阵列显示器本体9；显示器接口单元3的输出端通过接口线缆接控制器接口单元5。
传感器信号调理单元1的信号输出端即运算放大器“U7A”的输出端接主控微处理器单元2的信号输入端即微处理器“U1”的“INT1、P11”端，主控微处理器单元2的信号输出端即微处理器“U1”的“RXD、TXD”端接显示器接口单元3的输入端即第一RS-485总线收发器“U6”的“RO、DI”端；显示器接口单元3的输出端通过接口线缆接控制器接口单元5的输入端即3-8译码器“U9”的“A、B”端；控制器接口单元5的输出端即3-8译码器“U9”的“RO、DI”端接发光微处理器单元6的输入端即第二微处理器“U8”的“RXD、TXD”端。车尾电子发光显示器设计为单绿色段显示，其形状为多段单绿色段显示器排列组成的竖棒式。
按照装置的单元划分给出了详细的实现电路，主控制器采集汽车传感器信号，取用汽车自有12伏直流电源并供车尾电子发光显示器使用。主控制器与车尾电子发光显示器之间的数据通信采用RS-485总线方式。主控制器和车尾电子发光显示器两部分中的微处理器单元均内置硬件看门狗并配置电源检测复位电路，保证装置长期可靠运行。红色高亮度发光管阵列电路是在与制动系统复合显示时才具有。
电路原理图中集成电路简介位号 型号 名称U189S52 第一微处理器U274HC138 3-8译码器U3ADC0809 8位模-数转换器U474HC14六反相器
U574HC32 四或门U675LBC184第一RS-485总线收发器U7LM393 双比较器U889S52 第二微处理器U975LBC184第二RS-485总线收发器U10～13 ULN2004 功率输出驱动器主控制器的制造主控制器由外壳、电路板及接口线缆组成。外壳可选用市面上成品阻燃ASB塑料外壳，亦可自行开模注塑。电路板的生产用符合电原理图的PCB图外加工印刷电路板，装焊电子元器件，经调试、测试、老化、检验合格后形成单板，焊接与汽车传感器和车尾电子发光显示器相连接的接口线缆，检验合格后，将其与外壳组装为整机。
车尾电子发光显示器的制造车尾电子发光显示器由外壳、电路板及接口线缆组成。外壳可根据外形设计要求自行开模注塑。电路板的生产用符合电原理图的PCB图外加工印刷电路板，装焊电子元器件，经调试、测试、老化、检验合格后形成单板，焊接与主控制器相连接的接口线缆，检验合格后，将其与外壳组装为整机。
装置联调将检验合格的主控制器和车尾电子发光显示器用接口线缆对接后，连接到测试台上进行装置联调。测试台提供模拟汽车传感器信号和直流+12V电源，通过改变传感器的输出信号特征，可观测绿色高亮度发光管阵列显示器的显示状态，符合设计指标即为合格。
使用方法加装本装置时，先将主控制器固定在配线箱内、将车尾电子发光显示器固定在车尾后窗内侧，当采用有线数据传输方式时用电缆连接主控制器与车尾电子发光显示器，然后将有关传感器信号和直流电源接入主控制器。连线检查合格后，即可启动汽车调试并使用。
装置中的主控制器采集汽车原有传感器信号，经调理、采样、计算、存储和判别后，得到汽车运行工况，如怠速状态、加速状态或减速状态等。主控制器通过有线(或无线)接口将汽车状态传送至车尾显示器。车尾显示器根据接收到的状态数据在绿色发光阵列本体上实时显示汽车运行工况。
汽车发动后本装置即开始工作，车尾电子发光显示器向车外显示汽车运行工况，后面车辆驾驶员可直接观测。若汽车处于加速状态，则绿色发光段长度增加；反之若汽车处于减速状态，则绿色发光段长度减少；怠速状态时，显示器熄灭。
权利要求1.一种汽车加速车尾显示装置，其特征在于该装置包括主控制器部分和车尾电子发光显示器部分，主控制器部分的传感器信号调理单元(1)、主控微处理器单元(2)，显示器接口单元(3)顺序串联连接；车尾电子发光显示器部分的控制器接口单元(5)，发光微处理器单元(6)，绿色高亮度发光管阵列显示器本体(7)顺序串联连接，发光微处理器单元(6)的输出端还同时接红色高亮度发光管阵列显示器本体(9)；显示器接口单元(3)的输出端通过接口线缆接控制器接口单元(5)。
2.根据权利要求1所述的汽车加速车尾显示装置，其特征在于传感器信号调理单元(1)的信号输出端即运算放大器“U7A”的输出端接主控微处理器单元(2)的信号输入端即微处理器“U1”的“INT1、P11”端，主控微处理器单元(2)的信号输出端即微处理器“U1”的“RXD、TXD”端接显示器接口单元(3)的输入端即第一RS-485总线收发器“U6”的“RO、DI”端；显示器接口单元(3)的输出端通过接口线缆接控制器接口单元(5)的输入端即3-8译码器“U9”的“A、B”端；控制器接口单元(5)的输出端即3-8译码器“U9”的“RO、DI”端接发光微处理器单元(6)的输入端即第二微处理器“U8”的“RXD、TXD”端。
3.根据权利要求1所述的汽车加速车尾显示装置，其特征在于车尾电子发光显示器设计为单绿色段显示，其形状为多段单绿色段显示器排列组成的竖棒式。
专利摘要汽车加速车尾显示装置是一种用于汽车加速时，在车尾部显示汽车加速状况的电子显示装置，该装置包括主控制器部分和车尾电子发光显示器部分，主控制器部分的传感器信号调理单元(1)、主控微处理器单元(2)，显示器接口单元(3)顺序串联连接；车尾电子发光显示器部分的控制器接口单元(5)，发光微处理器单元(6)，绿色高亮度发光管阵列显示器本体(7)顺序串联连接，发光微处理器单元(6)的输出端还同时接红色高亮度发光管阵列显示器本体(9)；显示器接口单元(3)的输出端通过接口线缆接控制器接口单元(5)。该装置使道路上行驶车辆的后车驾驶员可通过视觉直接观测到前车的运行工况，决定如何合理操控汽车。
文档编号B60Q1/50GK2855830SQ200520077759
公开日2007年1月10日 申请日期2005年11月21日 优先权日2005年11月21日
发明者席时富, 单斌 申请人:席时富, 单斌, 陈小明