[实用新型]一种滚筒接近传感器

说明书

本实用新型涉及一种使用于车辆防侧翻系统中的滚筒接近传感器，尤其涉及一种基于霍尔元件的滚筒接近传感器。

新闻报道中，我们经常看到运钞车高速公路侧翻的消息，事实上，重型车和工程车侧翻的案例也是屡见不鲜，比如渣土车侧翻压死两行人的恶性事件。

据美国公路交通安全局(NHTSA)统计，美国每年有超过1万名驾车者死于翻车事故。1992年至1996年，美国每年发生在道路上各类行驶汽车的倾翻事故有22,700起，是仅次于正面碰撞的严重行车事故。1993年至1998年，35,000多人死于汽车交通事故，其中10%是非碰撞事故，侧翻占重大非碰撞事故的90%。仅就汽车的数量和行驶里程而言，重型汽车及工程车发生倾翻事故的频率并不很高，但重型汽车及工程车倾翻所造成的损失却非常大。虽然倾翻仅占美国重型汽车所有事故的8%至12%，而所造成的损失却占全部重型汽车事故损失的60%左右，并且SUV严重事故侧翻率却高达35%。因此，在乘用车和商用车中，SUV和重型货车及工程车相应其他车型相比，是发生侧翻事故的典型代表。

现在已有的汽车侧翻检测和控制系统中，主要运用的是倾角传感器和位移传感器。但是，倾角传感器和位移传感器的价格昂贵，并且技术上还有很多待克服的问题，特别是温度问题和可靠性问题，以及倾角传感器的自身惯性问题导致的反应速度慢等问题，因此亟待优化，尤其不适合低价位、小体积车辆使用。

我们重点针对工程车的侧翻问题进行研究（由于近似的工作方式和侧翻原因，其他车型的侧翻原因类似），侧翻的人为原因主要为车速过快，打方向过急，货车除了以上两点还有超载等原因。通过技术分析发现，工程车在行驶过程，由于自身重量比较大，驾驶员习惯超载、超速等不好习惯，以及易疲劳驾驶、驾驶员视线不好等原因，导致汽车容易侧翻，在这种状态下，我们无法纠正驾驶员的不良习惯和不利的主观因素，但可以从工程车的运行规律中寻找突破，利用工程车在行驶过程中的倾斜程度来检测翻车的可能性，从而提前报警并适时作出反应，防止翻车事故的发生。

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种滚筒接近传感器，针对车辆在行驶过程中，对由于道路的颠簸和弯道导致的车辆倾斜进行检测，便于及时发出预警并采取措施，防止侧翻事故的发生，避免不必要的损失。

技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种滚筒接近传感器，包括霍尔元件、感应物和后级驱动电路，所述霍尔元件与感应物相对安装，所述后级驱动电路通过霍尔元件驱动。

一种滚筒接近传感器，包括霍尔元件、感应物和后级驱动电路，所述霍尔元件与感应物相对安装，所述后级驱动电路通过霍尔元件驱动。

相比较现有的倾角传感器和位移传感器，本案采用了霍尔传感器，在性价比、响应频率和温度特性等方面都得到了改善：首先现有的倾角传感器和位移传感器价格昂贵，而霍尔元件的技术比价成熟，价格平民；其次现有的倾角传感器和位移传感器响应频率低，比如倾角传感器的响应频率只有20KHz，而霍尔元件的响应频率能够达到100KHz，最终反映在传感器上也能够达到50KHz；另外霍尔元件的温度特性以及产品一致性、可重复性和可靠性均优于现有的现有的倾角传感器和位移传感器。

优选的，所述霍尔元件与感应物之间的间距大于等于18mm，这主要是由于车体震动幅度大，为了保证在行驶过程中霍尔元件不会受损而设计的。

上述传感器的性能具体取决于两个因素：一、霍尔元件表面感应到的磁场强度，当感应强度一定时，要增强感应能力，就必须加强感应物（即磁钢）的强度；二，霍尔元件的灵敏度越高，感应距离越远。因此可以从感应物和和霍尔元件两方面入手提高上述传感器的使用范围，优选的，所述感应物为钕铁硼磁钢，比如直径×长度=20mm×6mm的钕铁硼磁钢，霍尔元件的灵敏度小于130GS；实验证明，当采用直径×长度=20mm×6mm的钕铁硼磁钢，且霍尔元件的灵敏度小于130GS时，上述传感器的测试距离能够达到18mm～22mm。

为了使上述传感器在小体积下达到大电流负载的能力，优选霍尔元件经三极管和场效应管驱动后级驱动电路。比如设计要求为后级驱动电路的工作电压要求为50V、负载能力为1A：本案采用FR120N场效应管作为驱动管，当工作电压设计为50V时，驱动管的耐压必须达到100V，而FR120N场效应管的耐压为100V，满足要求，其次FR120N场效应管的带负载能力为2.3A，满足负载能力要求，同时使用FR120N场效应管的结构较小；而同样的设计要求，若采用现有的以三极管配合复合管实现的话，结构复杂且体积较大，难以满足小体积的要求。