汽车自动会车控制器的制作方法

xiaoxiao2020-7-7  11

专利名称:汽车自动会车控制器的制作方法
技术领域
汽车自动会车控制器是一种用于夜间行车汽车交会时自动控制车灯交替间歇亮灭的装置。
按交通规则要求,为确保行车安全,夜间两车交会时,在相距150米处开始,双方的大灯(主灯)和小灯(副灯)必须交错地以交替亮、暗、亮、暗方式进行会车。直至会车完毕,再使大灯全亮,这种控制现是由双方驾驶员操纵开关来完成的,与此同时,通常还要进行减速旁偏行驶,因此,思想需高度集中与紧张,易发生事故。
近年来亦有进行会车灯光控制的专利申请,如86209179汽车会车光电自动灭灯器。会车时自动灭灯器感受来车灯光自动熄灭大灯,对方来车大灯熄灭时本车大灯又亮。这一控制方式当交会两车均安装该自动灭灯器时,将无法完成会车过程双方的灯光控制。专利86206673车辆前灯照明控制装置可以完成会车时灯光亮度和交替闪亮的控制,但电路结构较为繁杂,控制装置结构尺寸亦必较大。
目前尚未见到已在汽车上实际应用的此类产品。
本发明创造的任务就是提供一种结构简单紧凑、体积小、工作可靠的自动会车控制器。
本发明创造是按如下方案实现的(参见图1)。自动会车控制器由光敏探头Ⅰ和电子控制器所组成。控制器则包含有低频振荡器 Ⅱ ,双稳触发器 Ⅲ, 驱动环节 Ⅳ ,继电器或无触点功率开关 Ⅴ。
控制器工作时,低频振荡器 Ⅱ 产生低频振荡输出占空比可调的方波,该输出接到双稳触发器 Ⅲ ,用以控制双稳触发器的稳态输出。即当振荡器输出低电平时,将迫使双稳触发器也只能输出低电平。当振荡器输出高电平时,双稳触发器的输出受光敏探头Ⅰ的控制。其输出又通过驱动环节控制继电器或无触点功率开关的通断,进而控制大小车灯的亮灭,达到会车时灯光自动控制的目的。本发明创造的特征还在于低频振荡器 Ⅱ 和双稳触发器 Ⅲ 各是由二分之一块556集成电路(或各由一块555集成电路)为核心而构成。


图1自动会车控制器电路原理框图图2简化的555(556)电路内部结构原理图图3自动会车控制器电路结构图图4VA、V5、V9波形图图5光敏探头结构图556集成电路是由两个完全相同的单时基555电路集成在一块硅片上的双时基电路。555电路的内部结构原理可简化为由两个电压比较器A1、A2,一个RS触发器,一个输出级,一个放电晶体管T22所组成。两个比较器的基准电压由三个5KΩ的电阻分压提供,得名555电路。
图2示出了555电路和由两个555电路构成的556电路的结构原理。方框内为单时基555电路简化了的组成,框外数字为引脚标号,括号内数字为第二个时基电路引脚标号。1、(13)脚——放电端,2、(12)脚——阀值端,3、(11)脚——控制端,4、(10)脚——复位端,5、(9)脚——输出端,6、(8)脚——触发端,7脚——地端,14脚——电源端。
以下结合附图 (图3),对自动会车控制器其电路结构、工作原理、工作过程作具体详细说明电阻R2、R3,电容C3,二极管D1构成占空比可调的第一半556电路(即低频振荡器)的振荡电路并与振荡器的放电端1脚连接,调整电阻R2、R3,电容C3的数值,可调节振荡周期和占空比。触发端2脚和阀值端6脚都连接到电容C3的正极(A点)。输出端5脚接到另一半556电路即双稳触发器的复位端10脚,用以实现对双稳触发器的控制。即当振荡器输出低电平时,双稳触发器被强迫复位,触发器也只能输出低电平。只有当振荡器输出高电平时,双稳触发器才可能有两种稳态输出,究竟输出何种稳态,则由光敏探头控制。
光敏探头的光敏三极管D3的正极端接地,负极端经电阻R8接到双稳触发器556电路的阀值端12脚和触发端8脚,该端(B点)再串接一电阻R4后与电源相连接。利用光敏三极管有光照和无光照时其内阻呈现数千欧和数兆欧变化的这一特性,使串接电阻R4提供的分压VB,在这两种状态下分别满足VB≤ 1/3 Vcc(电源电压)和VB≤ 2/3 Vcc的要求,以实现控制双稳触发器的稳态输出分别为高电平和低电平。而这种要求,只要适当选择R4的阻值范围即可达到。光敏探头控制的双稳触发器的输出(9脚)则用来控制二级驱动环节D4、D5的导通与否,再经驱动环节控制继电器J的通断,进而实现控制大小车灯的亮灭。
整个电路电源输入部分有电阻R1、稳压器W、电容C1、C2等降压、稳压、滤波、消振环节,以提高自控器工作的可靠性。
其工作过程如下夜间行车时,合上开关K,电源经稳压等环节,以稳定的电源电压Vcc加到电路上。充电电流经电阻R2、二极管D1向电容C3充电。由于C3上电压不能突变,初始时,VC3(VA)=0,振荡器输出V5为高电平。随充电的进行,当VC3≥ 2/3 Vcc时,集成电路内部电压比较器A1翻转,使输出V5为低电平。同时放电管T22饱和导通,电容C3经R3、1脚和饱和放电管接地进行放电。放电到VC3≤ 1/3 Vcc时,集成电路内部电压比较器A2翻转,又使输出V5变为高电平和放电管T22截止,放电停止。进入第二次充电过程。但第二次充电,电压VC3是从 2/3 Vcc开始的,当VC3上升到等于或大于 1/3 Vcc时,又开始放电,输出V5低电平。如此周而复始地形成低频振荡,输出方波。VC3(VA),V5的波形见图4-a、b。
输出V5接到双稳触发器556电路的复位端10脚,这就保证了双稳触发器只有在V5为高电平时才可能以高电位输出(否则处于复位状态,被强迫只能输出低电平)。其控制过程是当无来车时,光敏管D3暗电阻为兆欧级高阻状态,与R4串联分压使B点电压VB≥2/3 Vcc。此电压经阀值端12脚加到电压比较器A1上。使A1输出低电平,最终使双稳触发器输出(9脚)低电平。三极管D4、D5均不导通,继电器J不工作,其常闭触点将大灯电路接通,大灯亮。因此,夜间行车不发生会车时,将保持大灯常亮。会车时,光敏管D3自接受150米处对方来车光照信号时始,其亮电阻为千欧级的低阻态,与R4串联分压,使B点电压满足VB≤ 1/3 Vcc。此电压经触发端8脚加到电压比较器A2上,A2翻转,使双稳触发器输出(9脚)高电平。三极管D4、D5导通,继电器J得电工作,其常开触点接通小灯电路,常闭触点断开大灯电路,小灯亮,大灯灭。但这种状态随着振荡器输出变为低电平时,迫使双稳触发器输出也变为低电平,三极管D4、D5截止、继电器失电,其常开、常闭触点切换,小灯灭、大灯亮。因此,两车交会时,自动会车控制器,在对方来车光照作用下,可控制本车大、小车灯自动交替亮灭,且还能保证交会两车大、小车灯的亮灭是异步地交错发生的。
图4-c、d示出了双稳触发器的输出波形,该波形也表示了大小车灯间歇亮灭的周期。无光照时,V9为低电平,大灯一直亮,小灯一直灭;有光照时,V9输出高电平时小灯亮大灯灭,输出低电平时大灯亮小灯灭。
光敏探头Ⅰ由筒体 15 ,外帽 18 ,尼龙片(或玻璃片) 17 和安装紧固件 16 组成。光敏三极管D3安装于筒体 15 前方中央的圆孔中,并由外帽 18 压紧尼龙片 17 将光敏管D3罩封。光敏管D3深装在探头体内至外帽前外表平面5~15mm处,可防避其他散光的干扰。外帽中央部则制作有外张的锥孔。光敏管D3接线自筒体孔后方引入,并在孔口处用胶胶固封严。
光敏探头控制器制作成分开的两件,也可制作成一体。
本发明创造的样件,光敏探头径向尺寸不到20mm长不到30mm,控制器最大外廓尺寸为86×48×50mm。结构紧凑小巧,经试用工作可靠、效果良好。圆满地达到了设计要求,使汽车夜间交会变得极为方便,解除了驾驶员会车时的紧张与负担,对减少交通事故、礼貌行车有重大意义。
权利要求1.一种汽车自动会车控制器,含有光敏探头和电子控制器,其特征是光敏探头主要是一只光敏三极管D3,电子控制器的核心是一个556集成电路(或两个555集成电路),556集成电路的一半(或第一个555集成电路)工作在占空比可调的多谐振荡器状态,构成一个低频振荡器,另一半556集成电路(或第二个555集成电路)工作在双稳触发器状态,构成一个其稳态输出受低频振荡器和光敏元件双重控制的双稳态触发器。
2.按权利要求1所述的自动会车控制器,其特征是光敏三极管D3,正极端接地,负极经电阻R8接至双稳触发器556电路的阀值端12脚和触发端8脚,而后该端再经电阻R4与电源连接。
3.按权利要求1、2所述的自动会车控制器,其特征是电阻R2、R3,二极管D1和电容C3构成振荡器的占空比可调的振荡电路,并与振荡器556电路的放电端1脚连接,振荡器的触发端6脚阀值端2脚都连接到振荡电路电容C3的正极,振荡器的输出端5脚接到双稳态触发器的复位端10脚,双稳态触发器的输出端9脚则经两级驱动环节和控制大小车灯交替亮灭的继电器J相联系,电阻R1、稳压器W、电容C1、C2构成电子控制器电路输入电源的降压、稳压、消振、滤波环节。
4.按权利要求1、2所述的自动会车控制器,其特征是光敏三极管D3装于由筒体15、外帽18、尼龙片(或玻璃片)17、安装紧固件16构成的光敏探头体内,深至距外帽前外表平面5~15毫米处,外帽中央有外张的锥孔,光敏管D3接线在筒体15孔口处用胶胶固封严,探头与控制器制成分开的两件,也可制作成一体。
5.按权利要求3所述的自动会车控制器,其特征是光敏三极管D3装于由筒体15,外帽18,尼龙片(或玻璃片)17、安装紧固件16构成的探头体内,深至距外帽前外表平面5~15mm处,外帽中央有外张的锥孔,光敏管D3接线在筒体15孔口处用胶胶固封严,探头与控制器制成分开的两件,也可制作成一体。
专利摘要一种汽车自动会车控制器。由光敏探头和电子控制器构成。光敏探头主要是一只光敏三极管,电子控制器核心是一块556集成电路组成一个低频振荡器和一个双稳触发器。后者接受前者和光敏探头的控制。两车交会时,可控制本车大小车灯自动交替亮灭,并保证交会两车大小灯的亮灭异步交错进行。使汽车夜间交会变得极为方便。
文档编号B60Q1/14GK2060745SQ89211759
公开日1990年8月22日 申请日期1989年10月30日 优先权日1989年10月30日
发明者侯浩杰 申请人:侯浩杰

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