汽车超速行驶自控装置的制作方法

xiaoxiao2020-7-7  12

专利名称:汽车超速行驶自控装置的制作方法
技术领域
本实用新型是一种用于控制汽车违章超速行驶的装置。
根据国内外现有交通规则,汽车在进入城市主要街道或有关公路路段上行驶,有不同的速度限制,控制汽车行驶速度,以防止和减少交通事故的发生。目前国内外在解决控制汽车违章超速行驶方面,一般都采用雷达测速系列装置,对违章超速行驶的车辆或自动测录或现场测速堵截处罚,以警告司乘人员遵章驾驶。但此法需投入众多的警力和昂贵的测速设备。即使如此,大部分也是测而无控或者仅仅是解决了汽车超速行驶后的事后处罚问题,无法从根本上解决汽车超速行驶的实时控制和当前交通安全自动化管理方面所面临的点、线、面综合控制汽车行驶速度这一难题。现在,虽在交通安全管理方面有诸多规定和限制,但交通事故各国每年仍频有发生,全世界每年死于车祸者多达四十多万人,伤者超过二千多万,直接或间接的经济损失数以百亿计,且随着经济的发展和汽车的大量投入,此类交通事故在我国有迅速剧增的趋势。
本装置的目的旨在从点、线、面上对汽车同时实施全方位、全天候、全自动的速度控制和方法,加强交通安全自动化管理手段,以解决和缓和上述困难与危机。
装置是这样实现的,在进出需要实施速度监控的公路路段和城市主要路口上安装上红外线发射器或无线电发射器,向过往的车辆发送一连串代表该路段限速值的红外线或无线电脉冲信号,输入装在车体上的速度传感显示器,经超速自动控制电路向超速行驶的各种车辆发出从声光报警、灯光控制、供油控制直到关闭汽车发动机等一系列不可逆转的控速指令,使汽车自动降速,控制在所允许的限速值范围内行驶,从而达本实用新型目的。
以下结合附图详述本装置的内容和方法。但本装置的内容和方法不限于附图电路及其技术参数的设定和选择。
图面说明


图1汽车超速自控装置结构方框图
图1-1发射器
图1-2速度传感显示器
图1-3超速自控电路图2红外线发射器结构方框图图3无线电发射器结构方框图图4速度传感显示器结构方框图图5(5-a)(5-b)(5-c)光敏计速器结构及电路图。
图6超速自控电路结构方框图
图1为本装置汽车超速自动控制装置的结构方框图
图1中1-1发射器〔红外线发射器(1-a),无线电发射器(1-b)〕;1-2速度传感显示器;1-3超速自控电路。

图1所示,本装置由发射器1-1、速度传感显示器1-2、超速自控电路1-3组成。发射器1-1安于公路路段或城市街道上,也可安于流动的警车或握在交通管理人员手中,由发射器向过往的车辆发送一连串代表该路段限速值的红外线或无线电脉冲信号,并从装在车上的速度传感显示器1-2上显示出来,通过超速自控电路1-3控制汽车行驶速度。
图2为红外线发射器〔
图1(1-a)〕的工作原理框图图2中2-1为同步信号发生器,它由自激多谐振荡器构成,它输出一定频率的矩形脉冲,以控制整个电路的工作节秦。图2-2为计数器,利用计数器对同步信号发生器的输出信号进行计数,便可从它们的输出端得到各种不同的状态。图2-3为译码器,它对计数器的输出状态进行译码,译码器将计数器输出的二进制数转化为十进制数,从译码器的输出线上便可得到与计数器输出状态相应的脉冲信号。图2-4为单稳态器,其作用是将译码器输出的宽脉冲转化为窄脉冲,以利于对脉冲码发生器的触发。图2-5为开关,其作用是使得单稳态器的输出可以触发不同的脉冲码发生器,起到可以任意调整限速值的目的,以适应不同路段、不同限速值之需。图2-6为脉冲码发生器,在该装置中有多种脉冲码发生器,它们产生多种码元数不同的脉冲串,利用单稳态器的输出对脉冲码发生器进行触发,便可以预先设定的方式将各种码元数的脉冲串以串行的形式输出。图2-7、2-8、2-9、2-10分别为调制器、振荡器、功率放大器及红外发射管。调制器将脉冲码发生器输出的脉冲串与振荡器输出的正弦波进行混合,起到了对正弦波进行调制的目的。振荡电路产生该装置所需的载波(正弦波),功率放大器对调制后的信号进行功率放大,驱动红外发射管,使其达到预定的发射距离,将脉冲串信号发送出去。
图3为无线电发射器〔
图1(1-b)〕的工作原理框图。在该方框图中,图3-1至图3-6与红外线发射器之图2-1至图2-6对应相同。图3-7、图3-8、图3-9分别为调制器、高频振荡器、高频功率放大器。高频振荡器输出射频信号,通过调制器实现了脉冲码发生器输出的脉冲串对射频信号的调制,通过功率放大器将脉冲串信号用天线以无线电波的形式发送出去。
速度传感显示器速度传感显示器〔
图1(1-2)〕由信号接收器〔图4(4-1)〕限速值控制电路(图4-2、4-4、4-5、4-6、4-7、4-8)、车种识别电路4-3、显示电路4-9、4-10、及光敏计速器图5组成图4中接收器4-1以二种方式接收发射器发出的信号,无线电接收器通过接收放大器、检波、整形,将无线电发射机发送的脉冲串还原。红外线接收器则通过红外接收管、放大器、整形电路将红外线发射管发送的脉冲串还原。还原后的脉冲串经限速值控制电路输入光敏计速器。
光敏计速器由光敏车速里程表图5(5-a)及光敏放大电路图5(5-b)、(5-c)组成。光敏车速里程表除了具备图5(5-a)序号所标明的与现有普通车速里程表共有的指针轴4、金属罩5、永久磁铁6、游丝3、驱动轴7、软轴8(软轴通过蜗轮付与汽车变速器输出轴连接,其机械计速原理与现技术同)和记录行驶里程的记录装置外(记录装置图示略),是在车速里程表的速度指针上,或者在紧固速度指针的指针轴上安上另一支与速度指针投影相叠合的指针上装上一光敏元件,即图5(5-c)之p.c称光敏速度指针1,再在车速里程表的车速指示盘中,装上图5(5-b)所示的一排发光二极管或者其他发光材料,称光敏速度指示盘2。
在光敏计速器中,发光二极管D1-Dn或者其他发光材料的亮或暗,是根据发射机发出的车速限速值脉冲信号的输入而决定的,具体地受速度传感显示器中限速值控制电路所控制。设定光敏速度指针上的光敏元件p.c受到光照为超速,当p.c与发光二极管处于同一垂直平面时,也即汽车的运动速度通过光敏速度指针与光敏速度指示盘对应显示的某一限速值速度时,光敏元件p.c产生的光敏效应被其放大电路检测出来。在图5(5-c)的放大电路原理图中,当光敏元件p.c未受发光二极管的光照时,IC的输入端为零电平,因此IC的输出端输出零电平;当光敏元件p.c受到发光二极管的光照时,由于发光二极管采用交流供电,所以IC1的输入端得到一交流信号。整流二极管D对由IC1放大后的交流信号进行整流,使得在IC2的输入端得到一负电压,经过IC1的反相放大后,使得IC2的输出端从未被光照前的零电平转化为光照后的高电平。IC2输出的高电平启动自控电路图6中的执行机构,即能控制汽车的供油系统及发动机的点火系统(包括声光报警),从而达到自动控制汽车超速的目的。图4中限速值控制电路从接收器4-1的输出得到还原后的脉冲串,其上升沿触发可再触发单稳态器4-2,车种脉冲码识别电路4-3及脉冲码数据锁存器4-4,可再触发单稳态器的暂稳态时间等于1 1/4 脉冲串码元的长度,因此,若脉冲串发送结束,则经过 1/4 码元长度时间后,它输出一窄脉冲,该窄脉冲一方面将本次脉冲的数据送入车种识别电路中的译码器,同时也将该数据送入脉冲码数据锁存电路中的数据寄存器,但数据寄存器能否对窄脉冲产生响应,这还取决于在接收本次脉冲以前二个脉冲串中是否有一个是该车种的识别信号,窄脉冲的另一个作用是将脉冲码数据锁存电路和车种脉冲码识别电路中的计数器清零,使它们都进入等待状态。当接收到的信号与该车相应的识别码相同时,车种识别器输出一高电平脉冲,该脉冲一直保持到接收到“该车种限速信号发送完毕”信号,便可满足对不同的车种采取不同限速的要求,轮流发射针对各种不同车种的信号,则通过路口的各种不同车种均可接收到与其相应的限速信息。当车种识别电路的输出保持在高电平时,紧接下来的脉冲串代表着路段的限速值,该限速值的数据被保存在脉冲码数据锁存器中的数据寄存器并将结果送至二进制——十进制译码器4-5。译码的结果送至数据锁存器4-6的数据端,在接下来的代表“限速值信号发送完毕”脉冲串到来时,译码器输出一窄脉冲将4-6锁存器输入端的信息(限速值)送到输出端,并将此限速信息储存在断电记忆电路4-7的存储芯片上以防止汽车中途熄火而将限速信息丢失,断电记忆存储器的输出数据送入光敏计速器发光元件逻辑电路4-8,它们的输出控制着装在光敏计速器上的发光二极管的亮暗,从而达到在光敏计速器中设置限速值的目的。编码显示电路4-9将断电存储器输出的信息编译成与限速值相应的十进制数,并在数码管4-10上将所在路段的限速值以数字的形式在速度传感显示器上显示出来。以警告司乘人员注意控制车速。
超速自控电路图6包括超速、换速闪烁电路6-1,抗干扰电路6-3及超速控制执行机构6-2。当速度限速值变化时,二进制——十进制译码器4-5输出一脉冲,使得超速换速闪烁电路6-1输出一振荡信号,时间约十秒,这就使得数码管4-10产生闪烁,当汽车超速行驶时,装在光敏计速器上的光敏元件受到发光二极管的光照而呈现交变的阻抗变化,光敏计速器中的放大器IC2输出变为高电平,该高电平使得超速换速闪烁电路6-1的输出成为振荡信号,这时数码管同样产生闪烁,这些都能更有效地提醒司机行车的情况及限速情况。抗干扰电路6-3为多谐振荡器,它使得光敏计速器中的发光二极管的供电电压为脉冲电压,这样使用交流放大器对装在光敏计速器上的发光二极管进行检测,可以避免由于白光照射光敏元件上而产生的干扰。
图6中的6-2为超速控制执行机构,当汽车超速行驶时,来自光敏计速器中的放大电路输出的高电平,使得超速控制执行机构进入工作状态,超速控制执行机构6-2一进入工作状态,其中的振荡器便振荡起来,该振荡信号使得其中的多个断电器轮流导通起来,这些断电器控制着报警电路、汽车灯光电路(A)、汽车发动机供油系统(B)、汽车发动机点火系统(C)的连接开关(图中具体机构均未画出),上述控制措施周期性反复进行,使汽车自动把速度降了下来或司机自觉地把车速降下来,以消除上述不可逆转的限速指令,从而达到本装置的目的。
该实用新型其发射器可做成手提式的控制在公路监理人员手中,也可安置在警车上。
该实用新型的速度传感显示器的电路部分也可做成专用集成块。
该实用新型中的速度传感显示器可以在现有车速里程表上改装,也可以作为外装件装置。
权利要求1.一种用于控制汽车超速行驶的装置,该装置由发射机(1-1)、速度传感显示器(1-2)、超速自动控制电路(1-3)组成,其特征在于a、所述发射机(1-1)可以是红外线发射机(1-a),也可以是无线电发射机(1-b);b、所述速度传感显示器(1-2)由信号接收器(4-1)、光敏计速器(5-a)(5-b)(5-c)、限速值控制电路(4-2)(4-4)(4-5)(4-6)(4-7)(4-8)、识别电路(4-3)和显示电路(4-9)(4-10)组成;c、所述超速自控电路是由超速换速闪烁电路(6-1)、抗干扰电路(6-3)及超速执行机构(6-2)组成。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于所述发射机(1-1)可以是手提式的,或者固定安装于限速路段出入口处或者安置于警车中的能够不停地或间歇地发出控制违章超速行驶车辆的红外线或无线电脉冲信号。
3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于所述速度传感显示器(1-2)中的光敏计速器(5-a)(5-b)(5-c)是根据安在车速里程表指针轴上的速度指针上的光敏元件与安在车速里程表车速指示盘速度数码上的发光二极管或其他光敏材料产生光敏效应输出声光报警、供油控制及发动机点火系统控制信号的。
4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于超速自控电路(1-3)中的声光报警、供油控制、启闭发动机等一系列周期性控速指令是由超速换速闪烁电路(6-1)输出的振荡信号轮流导通装在超速控制执行机构(6-2)上的多个继电器,并由这些继电器控制报警声光电路(A)、汽车供油系统(B)、汽车发动机点火系统(C)的。
5.根据权利要求2所述的装置,其特征在于所述发射机(1-1)具备发射多种不同限速值脉冲信号及车种识别脉冲信号。
6.根据权利要求3所述的装置,其特征在于所述速度传感显示器(1-2)中的接收器(4-1)能分别接收发射机(1-1)发出的红外线或无线电脉冲信号。
7.根据权利要求1、2、3、4所述装置,其特征在于上述装置中的速度传感显示器的电路部分可以制成专用集成块。
8.根据权利要求1所述的装置,其特征在于速度传感显示器(1-2)中的光敏计速器(5-a)(5-b)(5-c)既可以在现有车体上的速度里程表进行改装,也可以另行制造加装。
专利摘要本装置是一种用于控制汽车违章超速行驶的装置。该装置由红外线发射器或无线电发射器向过往的车辆发送出一连串代表该路段限速值及车种识别的脉冲信号,输入装在车体上的速度传感显示器,经超速自动控制电路向超速行驶的车辆发出从声光报警、供油控制,启闭发动机等一系列控速指令,使汽车自动降速或驾车者自觉减速,按所进入路段限定的速度行驶,实现本装置提出的控制违章超速行驶车辆的目的,以防止和减少交通事故的发生。
文档编号B60K31/04GK2084016SQ8921648
公开日1991年9月4日 申请日期1989年9月1日 优先权日1989年9月1日
发明者李扬荣, 陈庆华 申请人:李扬荣, 陈庆华

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