专利名称:电子车速仪的制作方法
本实用新型属于机动车辆信号仪表设施。
现行机动车辆普遍使用的磁力车速表有如下缺点显示单一不够醒目；驱动软轴工作在反复扭曲的恶劣状态，易于损坏，加上表头受震动，磨损等原因，使指针抖动、吊滞、误差大、失效等故障时常发生。导致目前相当多车辆的车速表形同虚设，影响行车安全。
虽然有一种电传感和一种全电子数字显示的车速表，取消了驱动软轴，减少了故障，但它们的成本较高，而且很多人仍乐于使用模拟显示，因而影响广泛应用。
另外现行国产车速表没有超速报警装置，国外少数车辆虽有，但只对超过最高限速报警，不能满足一个地区有多种限速的情况。
本实用新型的目的旨在克服现行车速表的上述缺点，提供一种采用新的显示方式，乐音报速，模拟发光显示，多档超速报警的多功能电子车速仪，供各类机动车辆使用。
下面结合附图对本实用新型加以详细说明图1为电子车速仪的电原理方框图。
图2为车速传感器的一种结构示意图。
图3为一种LED组合显示的模拟车速表盘示意图。
图4为一个具体的电子车速仪电路图。
图5为一个只有多档超速报警功能的电子车速仪电原理示意图。
如图1所示，本实用新型有8个基本部份，分别说明如下车速传感器(1)的一种结构如图2所示，外壳(9)有两个接口，接口(10)可与变速箱软轴接头联接，轴(11)随车轮旋转，轴上和壳内空间(12)可设置对应的传感元件，如触点，磁电感应，光电或磁敏元件，(13)为采用光电元件时固定在轴(11)上的遮光盘，接口(14)可接里程计驱动软轴。
予处理电路(2)根据所采用的传感元件和测速电路，可以是整流，滤波、放大电路，也可以是脉冲整形、等宽、积分等电路。
测速电路(3)根据所要求的测速精度，成本，可以是对车速信号电压进行分段电压比较的模拟电路，也可以是脉冲数字电路。
接口电路(4)可以是译码，电平转换，大电流驱动等电路。
乐音发生器(5)所发乐音音调高低受车速信号控制，并与车速成正比，每一个音调代表一定的车速范围，如乐音中的C(″1″)、D(″2″)……B(″7″)可分别代表10～19，20～29……70～79公里／小时车速，它的调域和基调可根据所要表示的车速范围和听觉习惯选取；它的音色可以是模拟某种乐器或其它悦耳的电声；并可辅以节奏，颤音等音乐手段增强报速效果。它可以用模拟振荡电路，也可用数字音律发生器或电子琴专用集成电路构成。
发光二极管(LED)组合显示(6)是由一种或一种以上几何图形(如条形、园点形)或固定数字符号的LED器件作为刻度组成模拟车速表盘(参见图3)，由接口电路和LED组合逻辑电路保证，在某一车速下只有该车速刻度位置的LED在表盘中唯一(点式)发光显示。表盘可用分立的LED组成，也可在生产LED时一次集成，LED的数目可由所要求显示的车速范围和精度决定，发光颜色可为一种(如绿色)，或多种(如低速为黄色，中速为绿色，高速为红色)。
多档超速报警电路(7)是可对多个车速信号进行监测的组合逻辑电路，除最高限速外，还能依据道路及使用者要求选择不同的限速档位，超速以声、光报警。它还可续接记录或强制减速装置。
电源电路(8)供给上述各功能电路所需的电源。
图4给出了一个具体的电子车速仪电路图，其中
传感器电路由LED0、BG1、R1、R2组成，LED0、BG1分置于图2所示遮光盘(13)的两面，盘上沿园周开有光孔。
IC1中的H1构成整形予处理电路。
测速电路包括计数闸门H2；IC2，R4、R5W1、D1、D2、C2构成的清0电路。目前常用的车速表减速比有1／624、1／960、1／1000数种，测速时基应与传感器光盘开孔数目配合，使一个信号脉冲代表1公里车速，对不同的车型可调W1校准，R4决定两次测速的间歇，可定为10～30秒。
接口电路由BG2、BG3、R6、R7、R8构成，它利用个位计数器IC3的进位信号Q电平在0～4时为高，5～9为低的特性，将每10公里车速分为相同的两段供LED显示。
乐音发生器由电子琴专用集成电路IC5、R12、R13、R14、C4、BG5、YD构成，9个音调控制端K1～K9(″1″～″2″)依次与十位计数器IC4输出的代表10～90公里的车速信号线Y1～Y9连接，当某一音调控制端受到信号线来的高电平触发，扬声器YD即发该音调音响，每一音调代表10公里车速范围。
LED显示表盘由LED1～LED20按图3组成。
超速报警电路由AN1～AN3、D3～D6、R10、R11、BG4、XD构成，输入信号线X1～X4分别与所要求限速相应的车速信号线Y连接，本图中，最高限速为60公里，其余为40、30、20公里。较低限速选择开关AN可安装在车速显示表盘下方，超速信号灯XD应安装在仪表盘醒目处。
电源电路由R9，DW1、C3，R15，DW2，C5构成，电源进线E1、E2经电源总开关与车上电源连接。
工作原理如下当车辆行驶时，电子车速仪工作。测速原理和一般数字转速表相同，设某次测速后，IC4的Y0～Y9输出端中，Y4唯一由低电平变为高电平，乐音发生器因与之连接的K4端受到触发而发出一声″4″音，告示车速为40公里以上(50公里以下)，同时，与Y4连接的LED9、10正极得电，此时若IC3的Q为高电平则BG2导通，位于显示表盘中40公里刻度的LED9唯一发光，显示车速为40～44公里，若Q为低电平则BG3导通，位于45公里刻度处的LED10唯一发光，显示车速为45～49公里。
AN4为乐音报速工作／停止键，当它被按下时，乐音发生器在每次测速时即发音1～2秒，当它复位时，从BG4集电报来的高电平进入IC5一闲置的音调控制端＃，IC5即不能被触发，乐音报速暂停。
车辆末超速时，BG4因基极被R10接地而截止，XD不亮，一旦超速，从车速信号线来的高电平使BG4导通，XD灯亮，同时因BG4集电极变为低电平，无论AN4按下与否，乐音发生器均发音，警告已经超速。
本电路在测速时，计数过程直接反映到输出端，使乐音发生器发出从低到高的扫动音调，LED显示也出现流动闪烁，这种动感加上变化的节奏与车速成正比，增强了报速效果。
在本实用新型中，每一个音调和LED显示，代表的是某一车速范围，但这一范围的起止点是很准确的，完全能满足一般车辆对指示车速及超速的需要。
在需要更高精度的场合，如交通、公路管理部门的监察车辆，可采用具有晶振时基，增加LED数目或LED数码管显示的电子车速仪，后者的测速，显示电路和一般LED数显转速表相同，但设置了用BCD／＋进制译码器或BCD码控制的多路模拟开关构成的接口电路，将计数锁存电路输出的BCD码译为并行十进制车速信号，再与如图4所示乐音发生器和超速报警电路连接。
为适应不同车辆的多种需要，本实用新型的电子车速仪也可以只具有乐音报速，LED组合显示，多档超速报警功能中的一个或两个。
图5为一种简化的只有多档超速报警功能的电子车速仪的电原理示意图。L为磁电式车速传感器的线圈，产生的信号电压与车速成正比，经二极管(15)整流，可变电阻(16)取值，电容C滤波后，进入电压比较器(17)，与电源经三端稳压器(20)稳压，一组分压电阻(19)分压成与限制车速对应的基准电压相比较，当车辆超速时，信号电压高于基准电压，比较器(17)输出由低电平变为高电平，三极管BG导通，超速信号灯XD亮，蜂呜器XF发音警告超速。开关(18)可选择三种较低限速，复位即为最高限速。电压比较器(17)也可为一个以上，三端稳压器可改为恒流源，一组分压电阻也可改为一个电位器。
本实用新型电子车速仪具有以下优点(1)由于采用了全电子结构，消除了因机械传动而产生的各种故障，测速准确，工作可靠；(2)具有乐音报速、多档超速报警功能，可以减轻驾驶员的工作强度和心理负担，将精力集中于观察和操作；(3)悦耳的乐音可活跃行车气氛，音调的变化及醒目的发光显示可使驾驶员对车速情况更为敏感和注意，有利于安全行车。(4)生产工艺简单，便于集成化，机芯的通用性强，安装使用方便，有多种变形可供各类车辆使用。
综上所述，本实用新型电子车速仪有助于减少超速违章和交通事故发生，它可以用来替代现行的车速表，也可以部份功能添加在现有车辆上，增强行车安全。
本实用新型的实施可按如图2所示传感器结构，图3所示表盘，图4所示电路进行实施，其工作原理，电路结构及连接要点均如前所述，本车速仪适用于0～99公里车速范围的各型车辆。其元、器件如下选择集成电路IC1为施密特触发器，IC2为定时器，IC3、IC4为十进制计数／分配器，IC5为电子琴专用集成电路。
晶体管LED0为红外发光二极管，LED1～LED20为发光二极管(一半为条形，一半为园形)，D1～D6为开关二极管，DW1、DW2为9V、3V稳压二极管，BG1为光敏三极管，BG2、BG4、BG5为NPN型三极管，BG3为PNP型三极管。
AN1～4为四位互锁琴键开关，YD为8Ω小型扬声器。
C2为钽电容，W1为小型微调电位器。
电阻、电容均按常规选取。
权利要求
1.一种包含有车速传感器(1)和测速电路(3)的机动车用车速信号仪表，其特征在于它设置了受车速信号触发控制的乐音发生器(5)。
2.一种包含有车速传感器(1)和测速电路(3)的机动车用车速信号仪表，其特征在于它设置了由LED组合逻辑电路，模拟车速表盘构成点式发光显示的发光二极管组合显示(6)。
3.如权利要求
2所述的电子车速仪，其特征在于它的模拟车速表盘由一种或一种以上颜色，几何图形(如条形、园点形)或字符的发光二极管器件作为刻度组成。
4.一种包含有车速传感器(1)和测速电路(3)的机动车用车速信号仪表，其特征在于它设置了由车速监测电路，一档以上较低限速选择开关，声、光报警装置构成的多档超速报警电路(7)。
5.如权利要求
4所述的电子车速仪，其实施同类产品的多档超速报警电路特征在于，它主要由一个(或一个以上)整流二极管(15)，一个取值可变电阻(16)，一个(或一个以上)电压比较器(17)，一个以上选择开关(18)，一组分压电阻(或电位器)(19)，一个稳压器(或恒流源)(20)组成。
专利摘要
一种电子车速仪，属于机动车辆信号仪表设施。它由车速传感器(1)，预处理电路(2)，测速电路(3)，接口电路(4)，乐音发生器(5)，发光二极管组合显示(6)，多挡超速报警电路(7)，电源电路(8)组成。它测速准确可靠，可以悦耳的乐音传递，发光显示车速情况，并可选择不同的限速挡位，超速以声、光报警。它可以改善驾驶员的工作、心理状况，有助于减少超速违章和交通事故发生。
文档编号G01P3/44GK87203904SQ87203904
公开日1988年1月27日 申请日期1987年3月18日
发明者苏先坦 申请人:苏先坦导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan