[发明专利]车辆刹车程度指示器及其指示方法

说明书

技术领域

本发明涉及车辆刹车监控系统，特别涉及一种车辆刹车程度指示器及其指示方法。

背景技术

随着交通的发展和车辆的普及，交通事故也在高速公路、城市和乡间的道路上成倍地增加，其中车辆追尾碰撞的事故占了很大一部分比例。这是因为后车的驾驶员在观察前车的速度变化时，相对于旁侧的车辆速度变化，反应要迟钝很多。旁侧的车辆速度变化，司机可以通过路旁的参照物，敏锐地观察出来，而前方的车辆速度变化，只能大体反映在车辆背影大小的变化上。车辆虽然都按规定装有刹车灯，以提醒后车驾驶员，但在行驶中应用时却并不能反映刹车的缓急，对于前方司机是急刹车还是缓刹车，后方司机难于判断，因而不能及时采取相应制动，常导致车辆追尾事故，造成人员、财物的伤亡损失。

因此，本发明设计在车辆后窗设一排灯，反映刹车的轻重程度：当刹车程度（也就是车辆的负加速度）轻时，亮起的灯少，当刹车程度重时，亮起的灯多；从而直观地将该车刹车的缓急状态显示给后车司机，予以动态的提醒，使后车驾驶员能在第一时间作出判断，相应处置自己的车辆刹车程度，从而可极大地减少车辆追尾事故。

如果将车辆前进时的加速度认定为正方向，那么当车辆在行驶过程中刹车时，将直接导致车身产生负加速度。因此，本发明据此基础原理，采用一个加速度传感器将车辆的加速度转化为电信号，再采取一些技术措施，以将车辆的负加速度用指示灯显示出来，达到发明的设计要求。

基本要求：

A、采用多个指示灯，能够在车辆制动状态下，作出基本线性指示的反映，在高负加速度时则使指示灯全部亮起。

B、当车辆在正向加速度（即起步时的加速）、道路的前后倾斜（±30度）、左右倾斜（±20度）以及行驶中的一些颠簸（一级公路80km/h行驶时）时，指示器不会作用于显示灯（即不亮）。

C、指示器的反应灵敏度高，当加速度有变化时在500ms内，输出信号就随之变化。

上述的基本要求直接影响到对加速度传感器的选择。因此，加速度传感器的选择是成功与否的关键。

目前市场上常用的加速度传感器有机械式、脉冲式、电容式、雷达式（超声波或微波）和热对流式等。其中：机械式价格昂贵；脉冲式需要拆开车辆部件安装；雷达式实际上是测量2次速度，然后换算成加速度，反应灵敏度低（测量一次约需2~3秒）；电容式存在着粘连、颗粒问题，可靠性不高。经过反复选择和比较，本发明采用了热对流式双轴加速度传感器MXA6500作为换能元件。

热对流式双轴加速度传感器是以虚拟的、悬浮于空中的“热气团”作为重力块。在微机械结构上没有可活动的部分，其独特的“桥式”结构牢牢地固定在硅芯片上，而使其能够抵御大于50公斤力的冲击。它是基于单片CMOS集成电路的制造工艺而生产出来的一个完整的加速度测量系统，就像其它加速度传感器一样有重力块（质量块）。热对流式加速度传感器是以可移动的热对流小气团作为重力块的。通过测量，由加速度引起的内部腔体内的温度气团的位置变化来测量加速度。因为它以气态气体作为质量块，同传统的实体质量块相比，这种加速度传感器具有很大的优势，它不存在电容式传感器所具有的粘连、颗粒等问题，同时能抵抗50公斤力的冲击，这使得热对流式加速度传感器生产的合格品率大大提高，生产成本有效降低，因而使用的故障率很低。

MXA6500热对流式双轴（二维）加速度传感器的测量范围为±0.5g，工作电源为2.7V ~3.6V，模拟输出灵敏度为500mV/g3V。

有鉴于此，寻求一种车辆刹车程度指示器及其指示方法成为该领域技术人员的追求目标。

发明内容

本发明的任务是提供一种车辆刹车程度指示器及其指示方法，它克服了现有技术的困难，同时不会因车辆颠簸左右倾斜等问题而引起指示灯亮起，实现了直观、可靠的显示车辆刹车程度，并由于其处理电源外无须与车辆任何系统连接，使得安装极为方便。

本发明的技术解决方案如下：

一种车辆刹车程度指示器，包括车辆行进方向的传感器和测量车辆倾斜程度的传感器、单片机以及数个指示灯，传感器连接单片机，单片机分别连接并控制该数个指示灯；

所述传感器为热对流式双轴加速度传感器。

所述指示灯排列方式为横向排列，指示灯由中间向两端顺序点亮。

所述指示灯为LED灯。

所述指示灯为可发光体。

所述热对流式双轴加速度传感器为机械式，或为脉冲式，或为电容式，或为雷达式。

一种车辆刹车程度指示方法，包括以下步骤：

（1）系统初始化；

（2）加速度及倾角A/D转换；