一种基于高位灯的制动力大小警示系统的制作方法

本实用新型属于汽车电器技术领域，特别涉及一种基于高位灯的制动力大小警示系统。

背景技术：

随着我国汽车工业的发展和人民生活水平的提高，我国人均汽车保有量快速增长，汽车行驶安全性也就越来越受到关注。据统计，汽车追尾事故占公路交通事故的40％以上。

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，它的作用是警示后面行驶的车辆，从而避免发生追尾事故，安装高位刹车灯后，可以使汽车追尾事故下降5％左右。

但是，当前方车辆刹车时，现有的汽车制动信号基本上采用单一制动灯光显示，只能提醒后方驾驶员前车有刹车动作，并不知道其制动力大小、采取多大的减速度进行减速，即无法判断前方车辆制动的轻、重、缓、急情况。驾驶员在看到前车刹车灯亮时，在车距小、时间紧促的情况下，如果急刹车则会给车内人员带来惯性冲击，如果只轻微刹车则又有可能发生追尾。此时若能根据前方车辆的制动情况采取适当的制动力，控制车距，平稳行驶，则能够更好提高乘车体验，并减小追尾概率。

技术实现要素：

本实用新型的目的，在于提供一种基于高位灯的制动力大小警示系统，通过鲜明、直观、及时的信号显示，向后方车辆提供制动力参考信号，使后车驾驶员能够正确领会前车的不同制动意图，及时采取相应的措施，从而进一步降低汽车追尾事故发生的概率。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种基于高位灯的制动力大小警示系统，包括顺序连接的压力传感器、数模转换器和微控制单元，还包括至少两节制动信号灯；其中，压力传感器设于汽车踏板的底部，将采集的压力信号送入模数转换器进行处理，再送入微控制单元，微控制单元根据压力信号控制每节制动信号灯的亮灭。

上述压力传感器采用双孔悬臂平行梁应变式称重传感器。

上述模数转换器采用HX711。

上述微控制单元采用AT89C52。

上述每节制动信号灯包括控制开关和信号灯，控制开关与信号灯串联后再连接电源，所述控制开关在微控制单元的控制下闭合或断开。

上述信号灯采用LED灯泡。

采用上述方案后，本实用新型将现有的信号灯亮与不亮表示是否制动，改为利用制动信号灯的点亮节数不同来表示制动力的大小，通过压力传感器接收到驾驶员制动的程度，从而来决定高位制动信号灯的点亮节数，借助高位制动灯点亮节数的多少，鲜明、直观、及时反映前方车辆制动的轻重情况，使后车驾驶员能够正确领会前车的制动意图，及时采取相应措施，减小了由于现有汽车制动刹车灯只能显示是否刹车、不能显示汽车刹车力度所造成的判断失误或反应时间过短而酿成汽车追尾事故的概率。

尾随车辆能够根据前方车辆不同制动情况及时作出适当的制动反应，减少了不必要的减速刹车和紧急刹车，从而有利于提高乘车舒适性、减少磨损、降低油耗和污染。

本实用新型采用与汽车制动装置联动的压力传感器获取制动踏板力的大小，不需要利用车辆的任何其他传感器信号，更不需要改动原车的刹车系统，确保了原车的完整性。

本实用新型结构简单，元件尺寸小，集成度高，价格低廉。此外，作为标准件应用，还可并入汽车电脑系统。

附图说明

图1是本实用新型的结构原理图；

图2是软件流程图；

图3是本实用新型中制动信号灯的电路简图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本实用新型的技术方案进行详细说明。

如图1所述，本实用新型提供一种基于高位灯的制动力大小警示系统，包括压力传感器、数模转换器、微控制单元和至少两节制动信号灯，下面分别介绍。

所述压力传感器设于汽车踏板的底部，用于采集驾驶员制动时施加于踏板的压力，在本实施例中，压力信号采用双孔悬臂平行梁应变式称重传感器来采集，该传感器包含弹性敏感元件和由电阻应变片组成的测量电路，采集到的压力信号送入模数转换器。

压力传感器采集到的压力信号为模拟信号，但单片机能处理的是数字信号，因此，需要将压力传感器采集的模拟信号进行模数转换，将压力传感器的输出端连接模数转换器，本实施例中选用HX711，它是一款专为高精度受力传感器设计的24位A/D转换器芯片，与同类型其它芯片相比，该芯片集成了包括稳压电源、片内时钟振荡器等其它同类型芯片所需要的外围电路，具有集成度高、响应速度快、抗干扰性强等优点。

模数转换器将压力传感器采集的压力信号进行模数转换后，以数字信号的形式送入微控制单元，在本实施例中，微控制单元采用AT89C52，89C52是INTEL公司MCS-51系列单片机中基本的产品，它采用ATMEL公司可靠的CMOS工艺技术制造的高性能8位单片机，属于标准的MCS-51的HCMOS产品。它结合了CMOS的高速和高密度技术及CMOS的低功耗特征，它基于标准的MCS-51单片机体系结构和指令系统，属于89C51增强型单片机版本，集成了时钟输出和向上或向下计数器等更多的功能，适合于类似马达控制等应用场合。HX711与89C52的接口和编程非常简单，所有控制信号由管脚驱动，无需对芯片内部的寄存器编程。经过模数转换的数字信号必须经过处理才能实现对被测量物理量的分析和结果的处理。

至少两节制动信号灯是微控制单元输出结果的载体，是反映制动力大小的表现形式，在本实施例中，设置有三节制动信号灯，压力传感器将压力信号经过模数转换成数字信号后输入到微控制单元，由微控制单元控制三节高位制动信号灯亮的节数。

配合图3所示，是三节制动信号灯的电路连接简图，其中，信号灯L1、L2、L3并联，三节制动信号灯的亮灭由各自支路中的控制开关K1、K2、K3来控制，而控制开关K1、K2、K3根据微控制单元的指令进行闭合或断开。在本实施例中，结合现有结构，可以将现有的高位灯中的所有LED灯泡分为三组，每一组中的LED灯泡串联，而三组相互并联，这样得到三节制动信号灯。在具体实现中，更可以将三节制动信号灯设计为不同颜色，这样更加直观。

微控制单元根据压力信号对各制动信号灯的亮灭进行控制，具体来说，将采集的压力信号与本实用新型所安装的车辆制动踏板的最大制动力进行比较，制动率=(压力/最大制动力)*100%，则信号灯与制动率的对应关系是：

当0＜制动率＜45%时：第一节制动信号灯亮；

当45%≤制动率＜75%时：第一、二节制动信号灯亮；

当制动率≥75%时：三节制动信号灯同时亮。

制动力的大小通过高位制动信号灯点亮的节数来反映，而制动力的大小又与制动踏板位置之间存在一定的对应关系，因此，制动踏板位置决定了高位制动信号灯点亮的节数。根据高位灯点亮的节数，尾随车辆可以直观判断前方驾驶员的制动意图，即前方车辆制动的轻重情况，从而采取适当的制动力。

如图2所示，系统软件主要由主程序、数据采集与A/D转换子程序、显示子程序、中断子程序等组成，采用C语言编程。主程序完成硬件初始化，调用子程序和数据处理功能，数据采集与A/D转换子程序对相应的模拟信号进行采样和转换，并输入到主程序。

以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内。