CN2781477Y

CN2781477Y - 汽车车身倾斜显示报警控制装置

Info

Publication number: CN2781477Y
Application number: CN 200520095006
Authority: CN
Inventors: 刘海泉
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-01-22
Filing date: 2005-01-22
Publication date: 2006-05-17
Anticipated expiration: 2015-01-22

Abstract

汽车车身倾斜显示报警控制装置，可用于翻斗车或工程车辆倾角的测量，在车辆出现可能导致翻车的事件前进行报警和控制，本装置通过智能倾角传感器测量车身的前、后、左、右方向的倾斜角度，然后把角度信息通过485总线传输到位于驾驶室的计算机显示报警控制器，报警器上显示倾斜角度和倾斜方向，以及声音报警电路，提醒驾驶员，预防倾翻，倾斜特别严重的时候控制器主动切断电磁阀控制回路以停止作业，本实用新型的目的在于预防翻斗车或工程车辆停放和装卸货物时由于倾斜严重所引发的事故。

Description

汽车车身倾斜显示报警控制装置

技术领域：

本实用新型涉及一种汽车车身倾斜显示报警控制装置，它主要用于翻斗车或重心较高的工程车辆的车身倾斜显示报警控制。

背景技术：

导致翻车的最主要原因是横向的倾斜(以侧翻为主)，传统的翻斗车或工程车辆都没有安装车身倾斜程度的测控装置，只能凭借驾驶员的经验进行作业，随着翻斗车或工程车辆生产数量的不断增长，引发的安全事故也在不断增加，翻斗车或工程车辆由于停放路面不平、装卸货物时车身的重心高度发生变化，两轴之间、同轴两轮之间载荷分配不均等原因，都会引起车身向前、后、左、右方向的倾斜，倾斜严重时甚至会出现翻车事故。电子技术的应用对提高翻斗车或工程车辆的安全性效果显著，把电子技术引入汽车安全领域势在必行。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有翻斗车或工程车辆没有测控车身倾斜程度装置的不足，而提供一种汽车车身倾斜显示报警控制装置。本装置能客观测量翻斗车或工程车辆车身的倾斜程度，及时提醒驾驶员并且进行报警和控制，对翻斗车或工程车辆在装卸货物时出现事故能起到预防作用。

本实用新型的目的是通过如下措施来达到的：汽车车身倾斜显示报警控制装置，其特征在于它包括智能传感器、车身倾斜显示报警控制器、执行机构；所述智能传感器通过串行总线与车身倾斜显示报警控制器连接，车身倾斜显示报警控制器通过导线向智能传感器提供电源，所述执行机构为电控液压执行机构，车身倾斜显示报警控制器与执行机构电连接；

所述的智能传感器包括横向倾角传感器、前后倾角传感器、单片机、EEPROM电可擦除存储器、RS485串行转换器、引线插座、滤波电路；所述横向倾角传感器、前后倾角传感器分别与单片机连接，EEPROM电可擦除存储器、RS485串行转换器分别与单片机连接，滤波电容与进入传感器的5伏电源并联，RS485串行转换器分别与单片机和引线插座连接；所述滤波电路由并联的电容C11和C12组成；

所述的车身倾斜显示报警控制器包括稳压电源电路、按键输入电路、举升信号输入处理电路、数码管显示器及发光二极管指示灯驱动电路、蜂鸣器和驱动电路、停止作业继电器驱动电路、单片计算机及485总线转换芯片电路；所述数码管显示器及发光二极管指示灯驱动电路与单片计算机连接，485总线转换芯片电路与单片计算机相连接，稳压电源电路分别与单片计算机及485总线转换芯片电路连接，举升信号输入处理电路、停止作业继电器驱动电路、按键输入电路、蜂鸣器和驱动电路分别与单片计算机连接。

在上述技术方案中，所述电控液压执行机构上有继电器，所述继电器的常闭触电串联在举升电路中，所述继电器位于车身倾斜显示报警控制器与举升电路之间。

在上述技术方案中，所述稳压电路由防反接二极管D1、抗浪涌管TVS1、限流电阻R1、R2，7805三端稳压器，及滤波电容C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17组成，所述滤波电容C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17相互并联，限流电阻R1位于滤波电容C11和C12之间，限流电阻R2位于抗浪涌管TVS1和滤波电容C14之间。

在上述技术方案中，所述举升信号输入处理电路由分压电阻R60、R61及W1组成，分压电阻R60与R61串联，分压电阻R61与W1并联。

在上述技术方案中，所述数码管显示器及发光二极管指示灯驱动电路，数码管和指示灯的驱动是通过三片74LS164相互级连组成驱动电路，共驱动24段，其中8段控制双色发光二极管，16段控制两数码管显示段。

在上述技术方案中，所述车身倾斜显示报警控制器由显示面板、外壳、电器连接柱、上层电路板、下层电路板、固定连接柱组成；所述显示面板上分别固定有蜂鸣器、四个变色LED管、二个模式按键、角度LED数码管；所述车身倾斜显示报警控制器上的电路固定在上层电路板、下层电路板上，所述上层电路板和下层电路板之间电连接。

本实用新型具有如下优点：①、因为传感器是一个独立的智能***，即使安装传感器水平有误差，也可以通过标定和记忆的方法消除，使安装无水平产生的误差，使用更加容易、方便。②、智能传感器和显示报警控制器在硬件上分体，传感器可以安装在翻斗车或工程车辆最能反应倾斜实际情况和最为敏感的部位，更加客观的反应车辆的倾斜。③、显示倾斜角度并且用四个变颜色的LED发光二极管指示倾斜方向(绿：安全，黄：警告，红：危险)当前、后、左、右任意一个方向的倾斜达到红区的时候，伴有声音报警、这时可切断电磁阀电路的控制信号输出。④、客观上判断翻斗车或工程机械的车身倾斜状态，并且显示报警和控制，而不是依靠驾驶员的经验来主观判断。⑤、本实用新型装置结构上和汽车电器开关相同，安装方便。

附图说明：

附图1为本实用新型车身倾斜显示报警器整体电路原理框图。

附图2为本实用新型车身倾斜显示报警控制器电路原理图。

附图3为本实用新型车身倾斜显示报警控制器显示面板图。

附图4为本实用新型车身倾斜显示报警控制器机械结构图。

附图5为本实用新型智能传感器电路原理图。

具体实施方式：

下面结合附图详细说明本实用新型的实施情况：但它们并不构成对本实用新型保护的限制。

图中：1为向前倾斜变色LED、2为向左倾斜变色LED、3为蜂鸣器、4为调节按健、5为模式按健、6为向后倾斜变色LED、7为向右倾斜变色LED、8为倾斜角度LED数码管、9为显示面板、10为上层电路板、11为下层电路板、12为固定连接柱、13为电器连接柱、14为外壳。

如图1所示：其中模式、调节按键可以设置显示和控制的工作模式，车身显示报警控制器通过计算机连接485串行通讯芯片从智能传感器得到车身倾斜信息，在数码管和方向指示灯上显示，严重倾斜时(即出现危险的时候，各种车型参数不同)，倾斜方向指示灯变成红色，同时蜂鸣器鸣叫，提醒驾驶员，同时控制举升继电器，切断举升回路的电源，停止作业。

如图2所示：所述电路由稳压电源电路、按键输入电路、举升信号输入处理电路、数码管显示器及发光二极管指示灯驱动电路、蜂鸣器和驱动电路、停止作业继电器驱动电路、单片计算机及485总线转换芯片电路等分部组成。

稳压电路由防反接二极管D1、抗浪涌管TVS1、限流电阻R1、R2，7805三端稳压器，及滤波电容C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17组成，其输出的稳定5V电源对其他电子电路提供稳定、清洁的电源，保证***可靠工作。

按键输入电路，由两个按键和两个上拉电阻R50，R51组成，无键按下的时候，计算机管脚为高电平，当键按下的时候，计算机管脚为低电平；

举升信号输入处理电路由分压电阻R60、R61及W1组成，W1起到保护计算机输入管脚的功能。

数码管显示器及发光二极管指示灯驱动电路，数码管和指示灯的驱动是通过3片74HC164相互级连组成驱动电路，共可以驱动24段，其中8段为发光二极管，16段控制两数码管显示段，利用P0.6、P0.7组成的假串行口控制三片74HC164或74LS164显示角度和倾斜方向信息。

蜂鸣器和驱动电路由R30、R31、Q1及报警蜂鸣器组成。

停止作业继电器驱动电路，提供对停止作业继电器线圈正电源输入端的控制信号，电路由R40、R41、R42、Q2、Q3、Q4组成。

单片计算机及485总线转换芯片电路，单片计算机选用P87LPC767，总线驱动器选用MAX485，该电路由终端匹配电阻Rz和通讯转换芯片MAX485组成。在这里要说明的是，串行接口的方式很多，同行技术人员可以采用CAN、LIN、RS232等总线传输数据也可以达到同样的信息传输功能，这同样属于本实用新型的保护范围。

车身倾斜显示报警控制器显示面板如图3所示：汽车上驾驶室操作台仪表和开关占用的位置比较多，安装空间有限，所以要求该装置的显示部分结构紧奏、小巧美观，该显示装置面板仅仅占用两个翘板开关的位置，其具体布置如图3，其中实现了倾斜角度的数码管显示和倾斜方向LED发光二极管显示，发光二极管的颜色可以根据倾斜的程度变化(绿、黄、红三色，分别代表安全区、警告区、报警控制区，另外显示器上可以直观显示倾斜的角度)，两个按键可以对车身倾斜显示报警控制器的显示模式和控制模式进行设置。

车身倾斜显示报警控制器机械结构如图4所示：由于上述驾驶室安装空间的限制，为缩小体积，显示器采用双层电路板结构，对外接线从显示器后面联出，上层电路板和下层电路板通过导电杆实现电路功能上的一体化，两块电路板结合完成车身倾斜显示报警控制器电路原理(如图2)所示的电路功能，数码管显示器、发光二极管、按键、警报蜂鸣器都安装在第二层电路板上面，以便输入、输出和用户接口，电路板和外壳、面板之间通过四个固定连接杆紧固，使电路板、外壳、显示面板等成为有机的整体。

从图5可知：横向倾角传感器(德国公司生产的NS25B2电解液角度传感器)用来测量汽车侧向(即横向)的倾斜角度，传感器需要显示报警控制器提供5V直流电源，经电容C11和C12滤波，ST和STA用来判断传感器工作是否正常。测量Vout输出的电压通过换算即可以计算出翻斗车和工程车辆左、右方向的倾斜角度。

上述的前后倾角传感器(德国公司生产的NS25B2电解液角度传感器)用来测量汽车前后方向的倾斜角度，传感器需要提供的5V直流电源来自位于驾驶室的显示报警控制器，ST和STA用来判断传感器工作是否正常。测量Vout输出的电压通过换算即可以计算出翻斗车和工程车辆前、后方向的侧倾角度

上述的P87LPC767单片机完成前、后、左、右方向倾角的检测、完成和显示报警控制器的通讯任务和控制任务。

EEPROM电可擦除存储器用来记忆车辆的特征参数(如车型、侧翻的角度阀值等)。

上述的RS485串行转换器用来和显示报警控制器进行数据通讯，在P87LPC767单片机的控制下实时上传当前测量到的车身倾斜信息给显示报警控制器。

需要说明的是：对于所属领域的技术人员来说，在不改变本实用新型技术原理的前提下，可以通过改变角度传感器型号、单片计算机型号，显示方式和通讯传输方式等做出若干变形，这同样属于本实用新型技术的保护范围。

Claims

1、汽车车身倾斜显示报警控制装置，其特征在于它包括智能传感器、车身倾斜显示报警控制器、执行机构；所述智能传感器通过串行总线与车身倾斜显示报警控制器连接，车身倾斜显示报警控制器通过导线向智能传感器提供电源，所述执行机构为电控液压执行机构，车身倾斜显示报警控制器与执行机构电连接；

所述的智能传感器包括横向倾角传感器、前后倾角传感器、单片机、EEPROM电可擦除存储器、RS485串行转换器、引线插座、滤波电路；所述横向倾角传感器、前后倾角传感器分别与单片机连接，EEPROM电可擦除存储器、RS485串行转换器分别与单片机连接，滤波电容与与进入传感器的5伏电源并联，RS485串行转换器分别与单片机和引线插座连接；所述滤波电路由并联的电容C11和C12组成；

所述的车身倾斜显示报警控制器包括稳压电源电路、按键输入电路、举升信号输入处理电路、数码管显示器及发光二极管指示灯驱动电路、蜂鸣器和驱动电路、停止作业继电器驱动电路、单片计算机及485总线转换芯片电路；所述数码管显示器及发光二极管指示灯驱动电路与单片计算机及485总线转换芯片电路连接，稳压电源电路分别与单片计算机连接，485总线转换芯片电路与单片计算机相连接，举升信号输入处理电路、停止作业继电器驱动电路、按键输入电路、蜂鸣器和驱动电路分别与单片计算机连接。

2、根据权利要求1所述的汽车车身倾斜显示报警控制装置，其特征在于所述电控液压执行机构上有继电器，所述继电器的常闭触电串联在举升电路中，所述继电器位于车身倾斜显示报警控制器与举升电路之间。

3、根据权利要求1所述的汽车车身倾斜显示报警控制装置，其特征在于所述稳压电路由防反接二极管D1、抗浪涌管TVS1、限流电阻R1、R2，7805三端稳压器，及滤波电容C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17组成，所述滤波电容C11、C12、C13、C14、C15、C16、C17相互并联，限流电阻R1位于滤波电容C11和C12之间，限流电阻R2位于抗浪涌管TVS1和滤波电容C14之间。

4、根据权利要求1所述的汽车车身倾斜显示报警控制装置，其特征在于所述举升信号输入处理电路由分压电阻R60、R61及W1组成，分压电阻R60与R61串联，分压电阻R61与W1并联。

5、根据权利要求1所述的汽车车身倾斜显示报警控制装置，其特征在于所述数码管显示器及发光二极管指示灯驱动电路，数码管和指示灯的驱动是通过三片74LS164相互级连组成驱动电路，共驱动24段，其中8段控制双色发光二极管，16段控制两数码管显示段。

6、根据权利要求1所述的汽车车身倾斜显示报警控制装置，其特征在于所述车身倾斜显示报警控制器由显示面板、外壳、电器连接柱、上层电路板、下层电路板、固定连接柱组成；所述显示面板上分别固定有蜂鸣器、四个变色LED管、二个模式按键、角度LED数码管；所述车身倾斜显示报警控制器上的电路固定在上层电路板、下层电路板上，所述上层电路板和下层电路板之间电连接。