专利名称：主动式汽车防追尾装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电子报警设备制造技术领域，涉及一种用于感知相邻两汽车之间 的距离，并据此发出警报的装置，具体涉及一种主动式汽车防追尾装置。
背景技术：
近年来，交通事故发生率呈上升趋势。而70%以上的群死群伤恶性交通事故是由 汽车追尾引起的，同时，汽车追尾事故也是造成城市交通堵塞的罪魁祸首。如何解决或尽量 避免该现象的发生成了多年来都市行车的一大难题。到目前为止，抵抗和预防汽车追尾最有效的方式还是靠人类的自觉防范。而在司 机、汽车和道路三个环节中，司机是可靠性最差的一个环节，特别是在汽车高速行驶的情况 下，80%以上的追尾事故是由于司机反映不及时或判断失误引起的。因此，汽车的安全驾驶 很大程度上取决于驾驶员，如果能够给驾驶员提供正确的信息，就为汽车驾驶提供了安全 保障。《一种基于防汽车追尾的车载测距安全预警装置的研制》(《自动化与仪器仪表》 2006年第4期)公开了一种利用激光雷达进行测距并进行安全预警的装置，采用32位嵌入 式系统(ARM)和具有强大语音存储功能(128秒)的16位单片机，将语音提示与声光报警 技术相结合，进行相应的数据处理和预警警示，辅助汽车驾驶者对前方车辆进行实时监控， 提醒汽车驾驶者保持安全的行驶距离，防止汽车追尾事故的发生。但该装置语音提示的音 量有限，在嘈杂环境中的效果不好。专利申请《防止汽车追尾的红外线控制装置》(申请号200710017463. 9，公布号 CN101254783，公布日2008.09.03)公开了一种用于防止汽车追尾的红外线控制装置，依据 红外光线能转换为光电流且光电流的大小与红外光源距光电转换器的距离成反比例，即距 离近，电流大，反之则小的原理，光电流经放大器放大后，依次启动时间继电器、中间继电器 和执行器，使得运行时速为120km的汽车在1. 3秒钟内、距前方汽车尾部10米左右时，进行 断油、离合器脱扣、制动和刹闸等停车措施，并安全地停止下来，达到防止汽车追尾的目的， 但该控制装置的设计较复杂，且容易出现一些意想不到的情况或故障，不便于实际应用。第22届重庆市青少年科技创新大赛上公开了一种“防止汽车追尾事故装置”，该 装置包括分别安装于汽车尾部和头部的超声波发射器，汽车内安装一个电脑系统。通过超 声波发射器计算出相邻两汽车之间的距离，当汽车前的一定距离内有车辆行驶时，电脑系 统发出强制减速的命令，汽车就会立即自动减速，司机也会得到系统的相应提示。同时，在 前面的车也会收到后方有车危险的提示。但是在应用该装置时，要求所有的车辆都必须安 装这套装置才能够达到防追尾的效果，其次，该套装置的预算大约在1700元左右，价格昂 贵，实用性不强。此外，还有一些高科技的预警系统。如2007年由美国通用汽车公司研发的一种利 用卫星定位的预警系统“车对车”(V2V)。该预警系统利用卫星导航系统精确定位车辆所处 方位，并通过无线网络把所得信息传送到距离300米以内的车辆上。当预警系统发现危险
3情况时，能够发出警报声和闪光，同时振动驾驶员座椅，但该预警系统的价格较高，且还处 于试验阶段，无法使用。
发明内容为了克服上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种主动式汽车 防追尾装置，在紧急刹车或被动急减速时能及时提醒后车驾驶员采取避让措施。该装置安 装在自己的车上可以实现“别追我”，安装在别人车上可以实现“我不追”，有效防止汽车追 尾事故的发生，且不受嘈杂环境的干扰，结构简单，成本较低。为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是，主动式防追尾装置，包括依次 连接的加速度传感器1、信号处理电路2、驱动电路3和刹车提醒单元4，其中，加速度传感器1，用于采集汽车的减速加速度信号，并将采集的加速度信号输入信 号处理电路2 ；信号处理电路2，用于预先设定刹车时汽车减速加速度的限定值，用于接收加速度 传感器1传送的加速度值，并将接收到的加速度值与预先设定的刹车时汽车减速加速度的 限定值进行比较，若接收到的加速度值达到预先设定的刹车时汽车减速加速度的限定值， 则发出信号，并将该信号送至驱动电路3 ；驱动电路3，用于接收信号处理电路2传送的信号，根据该信号产生相应的动作信 号，并将该动作信号输送至刹车提醒单元4 ；刹车提醒单元4，用于接收驱动电路3传输的动作信号，进行刹车报警提示。加速度传感器1采用单芯片三轴加速度传感器MMA7260。刹车提醒单元4采用汽车自身的警示灯。信号处理电路2包括双电压比较器5和集成定时器6，双电压比较器5的第七引脚 与集成定时器6的TRIG引脚相连接，双电压比较器5的第五引脚与加速度传感器1的Xout 引脚相连接，集成定时器6的out引脚与驱动电路3相连接。集成定时器6采用555电路。双电压比较器5采用LM393。本实用新型防追尾装置具有以下优点1.能快速、准确、可靠地检测汽车减速加速度信号。2.汽车急减速时，能给予后方汽车直观明显的警示。3.具有可扩展性，增加相应的电路，即可方便地检测汽车行驶过程中的横向加速 度和垂直方向加速度。4.电路连接简单，安装方便，不破坏车辆原有的结构，工作时不影响车辆原有的性 能；5.通用性好，适用于各种车型，与原车的兼容性好。
图1是本实用新型防追尾装置的结构示意图。图2是本实用新型防追尾装置中信号处理电路的结构示意图。图中，1.加速度传感器，2.信号处理电路，3.驱动电路，4.刹车警示单元，5.双电压比较器，6.集成定时器，7.三极管。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型进行详细说明。汽车在行驶过程中，当前方突然出现紧急情况，不得不紧急踩下刹车时，目前能够 提醒后面车辆的唯一办法是打开危险警示灯，但是从踩下刹车到打开警示灯需要一段时 间。同时，前车驾驶员踩下刹车后，刹车灯点亮，但是后车驾驶员无法判断前车的这个刹车 是轻轻地踩一下刹车还是紧急情况下的踩死刹车，假若前车紧急刹车，后车驾驶员一不注 意就会发生追尾。为了防止上述现象的发生，本实用新型提供了一种主动式汽车防追尾装 置，其结构如图ι所示，包括依次相连接的加速度传感器1、信号处理电路2、驱动电路3和 刹车提醒单元4，加速度传感器1，用于采集汽车的减速加速度信号，并将采集的加速度信号输入信 号处理电路2 ；加速度传感器1采用美国freescale公司生产的单芯片三轴加速度传感器 MMA7260。该加速度传感器融合了信号调理、单极低通滤波器和温度补偿技术，具有很高的 灵敏度，加速度测量范围有±1.5g、±2.0g、±4.0g* 士6.0g。当选择士 1.5g的测量范围 时，灵敏度达到800mv/g。它采用6mmX6mmX 1. 45mmQFN的封装，体积小，只需很小的板卡空 间。而且MMA7260提供休眠模式，并具有三轴向检测功能。X、Y、Z三个相互垂直方向上的 加速度由G-Cell传感单元感知，经过容压变换器、增益放大、滤波器和温度补偿后以电压 信号输出。信号处理电路2，用于预先设定刹车时汽车减速加速度的限定值，用于接收加速度 传感器1传送的加速度值，并将接收到的加速度值与预先设定的刹车时汽车减速加速度的 限定值进行比较，若接收到的加速度值达到预先设定的刹车时汽车减速加速度的限定值， 则发出信号，并将该信号送至驱动电路3 ；驱动电路3，用于接收信号处理电路2传送的信号，根据该信号产生相应的动作信 号，并将该动作信号输送至刹车提醒单元4 ；刹车提醒单元4，用于接收驱动电路3传输的动作信号，进行刹车报警提示。刹车提醒单元4采用汽车自身的警示灯。本实用新型防追尾装置中信号处理电路2的结构，如图2所示，包括相连接的双电 压比较器5和集成定时器6，双电压比较器5采用LM393，双电压比较器5的第七引脚与集 成定时器6的TRIG引脚相连接，双电压比较器5的第五引脚与加速度传感器1的Xout引 脚相连接，集成定时器6的out引脚与驱动电路3中三极管7的基极相连接，集成定时器6 采用555电路。将汽车的12V电源连接至本防追尾装置，本装置的驱动输出直接与汽车的警示灯 开关连接即可。当刹车时的减速加速度达到一定值时，加速度传感器1将对该减速加速度 进行准确判断并发出信号，信号处理单元2在瞬间对接收到信号进行处理，下达启动警示 功能的指令，并将需要该指令传送到驱动电路3，驱动电路3启动刹车提醒单元4发出需要 刹车的警示，使后车驾驶员很容易判断出前车正在紧急刹车，需要注意，并采取减速避让措 施。本防追尾装置使得紧急刹车和普通刹车有了明显的区别，从而最大限度地减少汽车追尾事故的发生。刹车距离即制动距离，是评价汽车安全性能的一个重要参数。一般意义上，刹车距 离越短的车越安全。需要注意的是，即使保持了良好的车况，刹车时也一定要保持足够的刹 车距离，只要前面车的刹车灯一亮，后车的驾驶员就要随时准备刹车。而这个足够的刹车距 离对驾驶员来说却存在着千差万别。从驾驶员看到情况不妙直到刹车需要一段时间，这段 时间包括驾驶员的反应时间和汽车的响应时间，人与人的反应时间不同，专业运动员的反 应时间仅0. 1秒，普通人的反应时间在0. 2秒以上。如果考虑人的反应时间和汽车的响应 时间，正常情况下所需总时间约0. 5 0. 6秒，大多数情况下约需1秒。本防追尾装置中的刹车提醒单元4只有在紧急刹车时才会启动，经实际测试，刹 车提醒单元4的警示时间比传统刹车系统的刹车灯及危险警示灯的警示时间快了 0.2秒。 也就是说，当后面的车以80公里/小时的速度行驶时，本防追尾装置可以让后车多出4. 4 米的刹车距离，而时速100公里/小时则多出了 5. 5米以上，能有效地防止追尾的发生。本实用新型防追尾装置在本车紧急刹车时点亮汽车警示灯，提示后方车辆。具有 安装简单，成本低的特点。
权利要求1.主动式汽车防追尾装置，其特征在于，包括依次连接的加速度传感器(1)、信号处理 电路(2)、驱动电路(3)和刹车提醒单元(4)，其中，加速度传感器(1)，用于采集汽车的减速加速度信号，并将采集的加速度信号输入信号 处理电路⑵；信号处理电路(2)，用于预先设定刹车时汽车减速加速度的限定值，用于接收加速度传 感器(1)传送的加速度值，并将接收到的加速度值与预先设定的刹车时汽车减速加速度的 限定值进行比较，若接收到的加速度值达到预先设定的刹车时汽车减速加速度的限定值， 则发出信号，并将该信号送至驱动电路(3)；驱动电路(3)，用于接收信号处理电路(2)传送的信号，根据该信号产生相应的动作信 号，并将该动作信号输送至刹车提醒单元(4)；刹车提醒单元(4)，用于接收驱动电路(3)传输的动作信号，进行刹车报警提示； 加速度传感器(1)采用单芯片三轴加速度传感器MMA7260。
2.按照权利要求1所述的主动式汽车防追尾装置，其特征在于，所述的刹车提醒单元(4)采用汽车自身的警示灯。
3.按照权利要求1所述的主动式汽车防追尾装置，其特征在于，所述的信号处理电路 (2)包括双电压比较器(5)和集成定时器(6)，双电压比较器(5)的第七引脚与集成定时器 (6)的TRIG引脚相连接，双电压比较器(5)的第五引脚与加速度传感器(1)的Xout引脚相 连接，集成定时器(6)的out引脚与驱动电路(3)中相连接。
4.按照权利要求3所述的主动式汽车防追尾装置，其特征在于，所述的集成定时器(6) 采用555电路。
5.按照权利要求3所述的主动式汽车防追尾装置，其特征在于，所述的双电压比较器(5)采用LM393。
专利摘要主动式防追尾装置，包括采集汽车的减速加速度信号的加速度传感器；预先设定刹车时汽车减速加速度的限定值，接收加速度传感器传送的加速度值，将该两值进行比较，根据比较结果发出信号，并将该信号送至驱动电路的信号处理电路；接收信号处理电路传送的信号，根据该信号产生相应的动作信号，并将该动作信号输送至刹车提醒单元的驱动电路；接收驱动电路传输的动作信号，进行刹车报警提示的刹车提醒单元。加速度传感器采用单芯片三轴加速度传感器MMA7260，驱动电路，刹车提醒单元，本实用新型汽车防追尾装置在紧急刹车或被动急减速时能及时提醒后车驾驶员采取避让措施，能有效防止汽车追尾事故的发生，且不受嘈杂环境的干扰。
文档编号B60R21/01GK201784564SQ20102020774
公开日2011年4月6日 申请日期2010年5月25日 优先权日2010年5月25日
发明者裴钰 申请人:裴钰