专利名称：一种高位刹车灯系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种刹车灯提示系统，尤其是指一种高位刹车灯系统，属于汽车安全技术领域。
背景技术：
随着全球尤其是中国汽车数量的剧增，以及大量高速公路的建设，各种公路上汽车密度和车速都大幅增大，使原本就十分脆弱的交通安全问题变得更见突出，每天都会发生很多交通事故，导致许多人在交通事故中丧失生命。在众多交通事故中，由于时间短暂， 司机刹车不及时导致的高速追尾事故占很大比例，因此，迫切需要为司机争取尽量多的反应时间，同时需要有更加人性化、智能化的刹车灯提示系统，以此来增强汽车的安全系数。高位刹车灯一般安装在车尾上部，以便后面行驶的车辆易于发现前方车辆刹车， 起到防止追尾事故发生的目的。由于一般汽车已有两个刹车灯安装在车尾两端，一左一右， 所以高位刹车灯也叫第三刹车灯。高位刹车灯作用是警示后面行驶的车辆，从而避免发生追尾事故。没有高位刹车灯的车辆，尤其是底盘较低的轿车和微型汽车在刹车时由于后刹车灯位置较低通常亮度也不够，其后面跟随行驶的车辆特别是底盘较高的卡车、客车和公共汽车的司机有时很难看清楚。因此发生追尾事故的隐患就比较大。大量研究调查结果证明，高位刹车灯能够有效地防止和减少汽车追尾事故的发生。因此，高位刹车灯在许多发达国家得到了广泛的应用。例如在美国，按照法规要求从 1986年开始所有新销售的轿车都必须装备高位刹车灯；从1994年开始所有销售的轻型卡车也必须安装高位刹车灯。然而，随着时间的检验，发现现有的高位刹车灯也有其本身属性带来的缺点，例如，只能机械化的在司机踩刹车的时候点亮，并不能人性化地提示刹车的幅度，这对于高速行驶的车辆来说是非常不利的，或者某些时候对后车司机来说是有害的！申请号为200620003607的中国专利就公开了一种防追尾轻重分色刹车灯，它包含高位刹车灯和紧急刹车专用灯，原刹车灯和高位刹车灯灯光设为浅红色，紧急刹车灯灯光设为深红色，高亮并闪烁，轻踩刹车时只亮浅红色刹车灯，重踩刹车时浅红色和深红色刹车灯全部亮。通过轻重分色刹车灯明确告知后车可防追尾。另一申请号为02201003的中国专利公开了一种汽车防追尾高位刹车灯，它至少包括一个信号判断电路，一个信号输出电路，信号判断电路包括可调电阻，电压比较器、放大器，可调电阻的一端与电压比较器的负输入端相连，电压比较器的正输入端与正电压的二极管的输出端相连，电压比较器的输出端与放大器的正输入端相连，放大器的输出端与信号输出电路相连；所述信号输出电路包括2支三极管和继电器，第一支三极管的基极与信号判断电路中的放大器的输出端相连， 其发射极经第二支三极管的基极、发射极接地；该装置能区分显示汽车正常刹车、紧急刹车和撞车事故，以防止追尾事故，当情况正常后，可自动恢复正常行驶，且具有防盗报警功能。然而，目前的高位刹车灯以及高位刹车灯相关的现有专利都不能采集司机的预刹车信息，只有当司机踩下刹车时才机械地在后端显示，或者稍加分辨地显示缓慢刹车和紧急刹车，不能对实际刹车程度进行区分，这就导致后车司机不能实时地掌握前车将要刹车的信息，以及实际刹车程度；这样的话一方面后车司机没有足够的时间做出判断，采取动作，另一方面容易导致后车司机的误判断，不能采取恰当的刹车动作，导致造成一连串的追尾事故！鉴于此，实有必要设计一种更加人性化、智能化的高位刹车灯系统。
实用新型内容本实用新型主要解决的技术问题在于提供一种高位刹车灯系统。为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案一种高位刹车灯系统，包括控制模块、光电开关、加速度传感器、预刹车灯和高位刹车灯；所述光电开关设置于刹车踏板上；所述加速度传感器固定于车上；所述控制模块分别与所述光电开关、所述加速度传感器以及所述预刹车灯和高位刹车灯相连，接收并处理所述光电开关、所述加速度传感器的信号，并根据处理结果控制所述预刹车灯和高位刹车灯以不同方式点亮或熄灭；所述预刹车灯和高位刹车灯设置于车体后部。作为本实用新型的优选方案，所述控制模块包括多个控制器，所述多个控制器之间通过CAN控制器局域网络通信。进一步优选地，所述控制模块至少包括第一控制器和第二控制器；所述第一控制器分别与所述加速度传感器以及所述预刹车灯和高位刹车灯相连；所述第二控制器与所述光电开关相连，并通过CAN控制器局域网络与所述第一控制器通信。作为本实用新型的优选方案，所述高位刹车灯系统还包括滑动式可调电位计；所述滑动式可调电位计包括滑动端和固定端，其滑动端与刹车踏板相连，其固定端固定于车上；所述滑动式可调电位计与所述控制模块相连，所述控制模块接收并处理所述滑动式可调电位计的信号，并根据处理结果控制所述预刹车灯和高位刹车灯以不同方式点亮或熄灭。进一步优选地，所述滑动式可调电位计与所述控制模块的第二控制器相连。作为本实用新型的优选方案，所述控制模块设有车载电脑连接模块。作为本实用新型的优选方案，所述预刹车灯采用LED显示灯。作为本实用新型的优选方案，所述高位刹车灯采用LED显示灯。该高位刹车灯系统一方面能够通过光电开关采集司机的预刹车信息，当司机的脚放在刹车踏板上还没有踩踏刹车踏板的时候，就发出预刹车指令，由控制器控制预刹车灯， 在汽车尾端显示；另一方面该系统利用了滑动式可调电位计和加速度传感器，能够采集司机踩踏刹车踏板的程度和车辆减速的程度，由控制器控制高位刹车灯，在车辆尾部以LED 发光的不同方式线性化显示刹车幅度提示后车司机，使后车司机根据看到的不同信息，及时准确的做出判断，采取动作，最大程度减少交通追尾事故的发生。本实用新型简单直观，无论是前端信号采集还是后端实时显示，都很方便，而且不破坏现有汽车电子内部的总体结构，便于大规模普及。相较于现有技术，本实用新型的优点在于第一，本系统增加了采集预刹车信息这一重要环节，为后车司机争取到了更多的反应时间，大大减少了追尾发生概率；第二，用两
4种方式采集汽车的减速信息，增加了系统的可靠性；第三，将减速信息用LED发光的多个幅度来显示，简单明了，易于观察，后车司机看到后可以方便地做出恰当的反应，采取合适的动作，减少由于看到前面刹车灯亮而盲目的急刹车导致的一连串追尾事故。
图1是本实用新型优选实施例的结构示意图。图2是本实用新型优选实施例的系统框图。
具体实施方式
以下结合附图进一步详细说明本实用新型的优选实施例图1是本实用新型高位刹车灯系统的结构框图，其包括控制模块1、光电开关2、 滑动式可调电位计3、加速度传感器4、预刹车灯5和高位刹车灯6。该高位刹车灯系统，安装在汽车上，其中，所述光电开关2设置于刹车踏板上，用于采集预刹车信息，当司机的脚靠近刹车踏板时，会触发光电开关2，使光电开关2发出预刹车信号，优选地，光电开关2可以与刹车踏板采用一体化设计；所述滑动式可调电位计3 包括滑动端和固定端，其滑动端与刹车踏板相连，其固定端固定在车上，用于采集刹车幅度信息，当司机踩踏刹车踏板时，刹车踏板带动滑动端滑动，使滑动式可调电位计3的阻值变化，输出电压改变，从而可以采集刹车时刹车踏板的踩踏幅度；所述加速度传感器4固定于车上，用于采集汽车的减速幅度信息。其中，所述滑动式可调电位计3作为不同于所述加速度传感器4的另一种采集汽车减速信息的方式，可以进一步增加系统的可靠性，但其并非该高位刹车灯系统的必要部件，即便缺少所述滑动式可调电位计3也是可以实现警示刹车的目的的。所述控制模块1分别与所述光电开关2、所述滑动式可调电位计3、所述加速度传感器4以及所述预刹车灯5和高位刹车灯6相连，用于接收并处理所述光电开关2、所述滑动式可调电位计3、所述加速度传感器4采集到的信号，并根据处理结果控制所述预刹车灯 5和高位刹车灯6点亮或熄灭，从而警示后车司机。根据不同的输入，外端输出不同。其中， 预刹车灯5和高位刹车灯6均设置于车体后部，优选地，采用LED显示灯。优选地，所述控制模块1包括多个控制器，所述多个控制器之间通过CAN控制器局域网络通信。例如，所述控制模块1可以包括第一控制器和第二控制器；所述第一控制器分别与所述加速度传感器4以及所述预刹车灯5和高位刹车灯6相连；所述第二控制器与所述光电开关2以及所述滑动式可调电位计3相连，并通过CAN控制器局域网络与所述第一控制器通信。CAN(ControIler AreaNetwork)是控制器局域网络简称，是用于通信的现场总线之一。此外，所述控制模块1还可以设有车载电脑连接模块，从而将各种刹车信息通过上位机软件在车载电脑上显示出来。当汽车勻速行驶并且司机没有踩刹车的动作时，车体后部不显示；当司机将要踩刹车的时候，光电开关2被触发，控制模块1控制汽车尾部的预刹车灯5点亮，用来发出提示信息，告诉后车司机将要采取刹车动作，使后车司机提前感知刹车信息，争取到更多的反应时间；当司机踩下刹车时或者汽车速度减小时，控制模块1控制预刹车灯5熄灭，同时根据刹车踏板踩下幅度和加速度传感器测量值改变程度，汽车末端的高位刹车灯6根据刹车幅度和减速幅度的不同而做出不同的发光方式，同时在司机驾驶室里用上位机软件将各种信息在车载电脑上显示出来，方便司机了解所驾车辆的实时情况。当预刹车灯5和高位刹车灯6均采用LED显示灯时，具体显示方式可以是当预刹车时，预刹车灯5的LED常亮；当脚踩上刹车踏板或车速减小时，预刹车灯5熄灭，高位刹车灯6开始闪烁，并根据刹车幅度和减速幅度不同有不同的闪烁频率。当然本实用新型不限于此，也可以采用其他的发光方式，例如，高位刹车灯6可以由多颗LED显示灯组成，以点亮不同个数LED的方式表示不同刹车幅度和减速幅度，从而提示后车司机。图2是本实用新型的一个优选实施例的具体系统框图，其中，控制模块包括为三个控制器(节点1、节点2和节点幻，三个控制器之间通过CAN模块和收发器通信当司机踩刹车时，节点1通过模数转换模块接收滑动式可调电位计输出的信号，将滑动电位计的模拟信号转换成数字信号，当司机的脚接近光电开关时，通过通用IO接口接收光电开关输出的信号，利用看门狗监控模块监控程序是否正确执行，提高安全性，定时器模块用于定时发送信息；节点2接收节点1发送过来的信息，并将其模数转换模块从加速度传感器采集到的加速度信息与其从节点1接收的信息融合，最终将融合的结果利用LED显示阵列(作为预刹车灯和高位刹车灯)通过频闪的方式输出显示，看门狗监控模块用于监控程序，提高安全性，PWM模块用于控制LED频闪；节点3 (作为车载电脑连接模块)接收来自节点1和2 的信息，并通过串口模块发送给上位机软件，定时器决定上位机数据刷新频率，看门狗监控模块用于监控程序，提高安全性。在整个系统中，通过使用CAN总线通信，通信可靠且组网方便，这是整个系统的一大特色。本实用新型的描述和应用是说明性的，并非想将本实用新型的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本实用新型的精神或本质特征的情况下，本实用新型可以以其他形式来实现。在不脱离本实用新型范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其他变形和改变。
权利要求1.一种高位刹车灯系统，其特征在于，包括控制模块、光电开关、加速度传感器、预刹车灯和高位刹车灯；所述光电开关设置于刹车踏板上；所述加速度传感器固定于车上；所述控制模块分别与所述光电开关、所述加速度传感器以及所述预刹车灯和高位刹车灯相连，接收并处理所述光电开关、所述加速度传感器的信号，并根据处理结果控制所述预刹车灯和高位刹车灯以不同方式点亮或熄灭；所述预刹车灯和高位刹车灯设置于车体后部。
2.根据权利要求1所述高位刹车灯系统，其特征在于所述控制模块包括多个控制器， 所述多个控制器之间通过CAN控制器局域网络通信。
3.根据权利要求2所述高位刹车灯系统，其特征在于所述控制模块至少包括第一控制器和第二控制器；所述第一控制器分别与所述加速度传感器以及所述预刹车灯和高位刹车灯相连；所述第二控制器与所述光电开关相连，并通过CAN控制器局域网络与所述第一控制器通信。
4.根据权利要求1或3所述高位刹车灯系统，其特征在于还包括滑动式可调电位计； 所述滑动式可调电位计包括滑动端和固定端，其滑动端与刹车踏板相连，其固定端固定于车上；所述滑动式可调电位计与所述控制模块相连，所述控制模块接收并处理所述滑动式可调电位计的信号，并根据处理结果控制所述预刹车灯和高位刹车灯以不同方式点亮或熄灭。
5.根据权利要求4所述高位刹车灯系统，其特征在于所述滑动式可调电位计与所述控制模块的第二控制器相连。
6.根据权利要求1所述高位刹车灯系统，其特征在于所述控制模块设有车载电脑连接模块。
7.根据权利要求1所述高位刹车灯系统，其特征在于所述预刹车灯采用LED显示灯。
8.根据权利要求1所述高位刹车灯系统，其特征在于所述高位刹车灯采用LED显示灯。
专利摘要本实用新型公开了一种高位刹车灯系统，包括控制模块、光电开关、加速度传感器、滑动式可调电位计、预刹车灯和高位刹车灯；其中光电开关设置于刹车踏板上；滑动式可调电位计的滑动端与刹车踏板相连，其固定端固定于车上；加速度传感器固定于车上；控制模块分别与光电开关、滑动式可调电位计、加速度传感器、预刹车灯和高位刹车灯相连，接收并处理光电开关、滑动式可调电位计、加速度传感器的信号，并根据处理结果控制预刹车灯和高位刹车灯。本系统通过采集预刹车信息，为后车司机争取了更多的反应时间，减少了追尾发生概率，并采用两种方式采集汽车减速信息，增加了系统可靠性，而且不破坏现有汽车内部的电子总体结构，便于大规模普及。
文档编号B60Q1/44GK201970918SQ201020695608
公开日2011年9月14日 申请日期2010年12月31日 优先权日2010年12月31日
发明者朱劲, 王晓年, 贺旭光, 赵阳 申请人:赵阳