CN105398378A - 一种防汽车侧翻的预警装置 - Google Patents

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林敏�
李蓉
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q9/00—Arrangement or adaptation of signal devices not provided for in one of main groups B60Q1/00 - B60Q7/00, e.g. haptic signalling

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Abstract

本发明公开了一种防汽车侧翻的预警装置，包括控制单元、倾斜测量模块、语音单元、人机交互模块、存储单元和电源单元，所述倾斜测量模块用于测量汽车运行过程中轴向和纵向的加速度，所述人机交互模块包括输入单元和输出单元，输入单元用于汽车固定参数的输入，输出单元用于显示汽车状态参数，所述语音单元用于报警信息的语音输出，所述存储单元用于存储汽车的运行参数，所述倾斜测量模块、语音单元、人机交互模块和存储单元分别连接控制单元。该装置通过实时采集汽车运行过程中倾斜状态参数信号，分析引起汽车侧翻的各参数之间的关系，预判汽车侧翻的可能性，提示驾驶员及时采取预防措施，防止侧翻的发生。

Description

一种防汽车侧翻的预警装置
技术领域
本发明涉及汽车安装全技术领域，特别涉及一种防汽车侧翻的预警装置。
背景技术
随着汽车保有量的增加以及汽车行驶速度的不断提高,汽车的行驶安全性越来越受到关注,目前基于各类传感器和信息处理***的车辆运行姿态监测***逐步应用于各类汽车当中,通过传感器及时获取车辆运动状态并及时做出判断是智能汽车的重要发展方向,其中汽车侧翻预警是其中之一。在汽车安全事故中，汽车侧翻往往会给自己和其他车辆带来很大的损失，特别是大型货车和罐车，如何减少车辆行驶情况下的侧翻已经成为汽车安全必须考虑的重要问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种体积小，安装方便，成本低的防汽车侧翻的预警装置，可根据汽车运行过程中的情况对汽车发生侧翻的可能性进行预判，提醒驾驶员及时采取预防措施。
为解决上述技术问题，本发明采用了一种防汽车侧翻的预警装置，包括控制单元、倾斜测量模块、语音单元、人机交互模块、存储单元和电源单元，所述倾斜测量模块用于测量汽车运行过程中轴向和纵向的加速度，所述人机交互模块包括输入单元和输出单元，输入单元用于汽车固定参数的输入，输出单元用于显示汽车状态参数，所述语音单元用于报警信息的语音输出，所述存储单元用于存储汽车的运行参数，所述倾斜测量模块、语音单元、人机交互模块和存储单元分别连接控制单元。
进一步地，所述倾斜测量模块包括加速度信号采集单元、运算放大单元和A/D转换单元，加速度信号采集单元采集的加速度信号送入运算放大单元，所述运算放大单元对加速度信号进行调理后送入A/D转换单元，所述A/D转换单元将加速度信号处理后送入控制单元。
更进一步地，所述加速度信号采集单元采用双轴加速度计ADXL203。
本发明具有的有益效果：该装置采用ADXL203双轴加速度传感器实时采集汽车运行状态参数信号，并对信号进行调理、转换后传送至微控制器,分析引起汽车侧翻的各参数之间的关系，预判汽车侧翻的可能性，并及时给出提示信息，提示驾驶员及时采取预防措施，防止侧翻的发生；具有电路结构简单，尺寸小、功耗低、抗冲击和振动性好的特点。
附图说明
图1是本发明***结构框图。
图2是本发明倾斜测量模块电路图。
图中：1、加速度信号采集单元；2、运算放大单元；3、A/D转换单元；4、控制单元。
具体实施方式
如图1所示，为一种防汽车侧翻的预警装置，包括控制单元、倾斜测量模块、语音单元、人机交互模块、存储单元和电源单元，所述倾斜测量模块用于测量汽车运行过程中轴向和纵向的加速度，所述人机交互模块包括输入单元和输出单元，输入单元用于汽车固定参数的输入，输出单元用于汽车状态参数的显示，所述语音单元用于报警信息的语音输出，所述存储单元用于存储汽车的运行参数，倾斜测量模块、语音单元、人机交互模块和存储单元分别连接控制单元。
所述倾斜测量模块包括加速度信号采集单元、运算放大单元和A/D转换单元，加速度信号采集单元采集的加速度信号送入运算放大单元，所述运算放大单元对加速度信号进行调理后送入A/D转换单元，所述A/D转换单元将加速度信号处理后送入控制单元。
该装置中加速度信号采集单元采用双轴加速度计ADXL203，用于实时测量汽车轴向和纵向加速度；输入单元采用4×4薄膜键盘对汽车轮距、重心到底面高度、承载重量等参数进行输入设置；控制单元采用MSP430F149微处理器，实时接收并处理采集的数据和信息；语音单元通过语音方式提示驾驶员采取相应的措施；输出单元采用LCD彩色液晶显示屏，实现对参数、信息的显示；所述存储单元用于存储汽车的运行参数，用于用户的分析。
如图2所示,所述倾斜测量模块包括加速度信号采集单元、运算放大单元和A/D转换单元，其中加速度信号采集单元采用ADI公司的双轴加速度计ADXL203，是一款多晶硅表面微加工传感器，内部集成了信号调理电路，在汽车运动时轴向或纵向方向的加速度可以动态地在器件Xout或Yout端输出以相应的电压信号。该加速度传感器工作原理是使用重力作为输入矢量来确定空间中物体的方向。
所述倾斜测量模块电路中的差分电容由独立固定板和活动质量连接板组成,能对结构偏转进行测量；固定板由180°反相方波驱动，当加速度使梁发生偏转时，使差分电容失衡，从而使输出方波的幅度与加速度成比例；然后，使用相敏解调技术来对信号进行整流并确定加速度的方向。运算放大单元采用运行速度快、可以捕捉瞬变信号的高性能运算放大器AD8608，通过四通道运放，实现信号调理，可实现低失调电压、低偏置电流、低噪声的轨到轨输入/输出。
当信号采集与调理完成后进行数字化处理，然后输入到控制单元进行处理。数字化处理采用A/D转换单元，所述A/D转换单元采用高速低功耗的12位SAR型A/D转换器AD7887，其采样率可达到125ksps，转换工作频率可达2.5MHz；AD7887的输入电压范围为0～3.3V，ADXL203的输出电压范围为1.5～3.5V。
所述倾斜测量模块在倾斜度90°的范围内，精度可达到0.01，测量精度高；该装置各单元均采用低功耗、小封装尺寸器件，具有高精度、高性能、低成本、小尺寸的特点。

Claims (3)

1.一种防汽车侧翻的预警装置，其特征在于：包括控制单元、倾斜测量模块、语音单元、人机交互模块、存储单元和电源单元，所述倾斜测量模块用于测量汽车运行过程中轴向和纵向的加速度，所述人机交互模块包括输入单元和输出单元，输入单元用于汽车固定参数的输入，输出单元用于显示汽车状态参数，所述语音单元用于报警信息的语音输出，所述存储单元用于存储汽车的运行参数，所述倾斜测量模块、语音单元、人机交互模块和存储单元分别连接控制单元。
2.根据权利要求1所述的防汽车侧翻的预警装置，其特征在于：所述倾斜测量模块包括加速度信号采集单元、运算放大单元和A/D转换单元，加速度信号采集单元采集的加速度信号送入运算放大单元，所述运算放大单元对加速度信号进行调理后送入A/D转换单元，所述A/D转换单元将加速度信号处理后送入控制单元。
3.根据权利要求2所述的防汽车侧翻的预警装置，其特征在于：所述加速度信号采集单元采用双轴加速度计ADXL203。
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