專利名稱：汽車加速車尾顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種用于汽車加速時(shí)，在車尾部顯示汽車加速狀況的電子顯示裝置，屬于汽車燈具制造的技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景目前市面上尚未見到在汽車加速車尾顯示方面具有與本發(fā)明類似功能的裝置。一般車輛具有制動(dòng)尾燈顯示，部分車輛安裝有高位制動(dòng)燈顯示。
但目前的汽車均沒有安裝可實(shí)時(shí)顯示汽車的加速或減速工況的指示燈，這使得跟在后面車輛難以根據(jù)前面車輛的行使工況，合理操控汽車，這對(duì)提高道路車輛快速通過能力有負(fù)面的影響，同時(shí)也不利于節(jié)約能源、減少環(huán)境污染。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本實(shí)用新型的發(fā)明目的是提供一種汽車加速車尾顯示裝置，該裝置用一排發(fā)光元件顯示汽車加速、勻速、減速的實(shí)況，具有結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、提高汽車的行使安全性。
技術(shù)方案本裝置由主控制器和車尾電子發(fā)光顯示器兩部分組成。設(shè)計(jì)中積極采用汽車傳感器技術(shù)、微電子技術(shù)、有/無線數(shù)據(jù)通信技術(shù)等，使用新型節(jié)能半導(dǎo)體發(fā)光器件。本裝置的發(fā)明創(chuàng)意新穎、技術(shù)水平領(lǐng)先、功能實(shí)用、性能穩(wěn)定。
主控制器采集汽車原有車速傳感器、油門踏板位置傳感器等的輸出信號(hào)，取用汽車直流電源，采用有線(或無線)接口方式控制車尾電子發(fā)光顯示器指示。主控制器包括以下單元本實(shí)用新型的汽車加速車尾顯示裝置包括主控制器部分和車尾電子發(fā)光顯示器部分，主控制器部分的傳感器信號(hào)調(diào)理單元、主控微處理器單元，顯示器接口單元順序串聯(lián)連接；車尾電子發(fā)光顯示器部分的控制器接口單元，發(fā)光微處理器單元，綠色高亮度發(fā)光管陣列顯示器本體順序串聯(lián)連接，發(fā)光微處理器單元的輸出端還同時(shí)接紅色高亮度發(fā)光管陣列顯示器本體；顯示器接口單元的輸出端通過接口線纜接控制器接口單元。
傳感器信號(hào)調(diào)理單元的信號(hào)輸出端即運(yùn)算放大器“U7A”的輸出端接主控微處理器單元的信號(hào)輸入端即微處理器“U1”的“INT1、P11”端，主控微處理器單元的信號(hào)輸出端即微處理器“U1”的“RXD、TXD”端接顯示器接口單元的輸入端即第一RS-485總線收發(fā)器“U6”的“RO、DI”端；顯示器接口單元的輸出端通過接口線纜接控制器接口單元的輸入端即3-8譯碼器“U9”的“A、B”端；控制器接口單元的輸出端即3-8譯碼器“U9”的“RO、DI”端接發(fā)光微處理器單元的輸入端即第二微處理器“U8”的“RXD、TXD”端。
車尾電子發(fā)光顯示器設(shè)計(jì)為單綠色段顯示，其形狀為多段單綠色段顯示器排列組成的豎棒式。亦可在遵守道路行使車輛有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范的前提下設(shè)計(jì)為其它形狀(例如噴泉式、橫棒左右對(duì)稱擴(kuò)展式、倒金字塔式等)，電子發(fā)光器件采用高亮度半導(dǎo)體發(fā)光二極管，車尾電子發(fā)光顯示器的發(fā)光段長度受主控制器控制。也可以與制動(dòng)顯示器(紅色)復(fù)合構(gòu)成雙色段顯示。
工作原理主控制器部分負(fù)責(zé)采集汽車原有傳感器組的輸出信號(hào)，經(jīng)調(diào)理后送入以微處理器為核心的控制單元進(jìn)行采樣和計(jì)算，得到車輛實(shí)時(shí)加速或減速工況信息，由接口單元通過有線(或無線)通信方式傳送至車尾電子發(fā)光顯示器。
車尾電子發(fā)光顯示器由接口單元接收主控制器發(fā)來的加速或減速工況信息數(shù)據(jù)，并送入以微處理器為核心的控制單元進(jìn)行存儲(chǔ)、判斷和顯示控制。綠色高亮度發(fā)光管陣列顯示器(簡稱綠區(qū))受微處理器控制顯示車輛的加速或減速工況，發(fā)光區(qū)長度隨車輛加速或減速變化，加速時(shí)增加，減速時(shí)減少。如果與制動(dòng)顯示系統(tǒng)復(fù)合，則紅色高亮度發(fā)光管陣列顯示器(簡稱紅區(qū))可顯示車輛制動(dòng)工況，發(fā)光區(qū)在車輛制動(dòng)時(shí)全部點(diǎn)亮，非制動(dòng)時(shí)全部熄滅。
裝置顯示工況真值表如下(顯示器形狀以豎棒式為例)

表注“[]”內(nèi)的顯示效果表示當(dāng)本裝置設(shè)計(jì)為與制動(dòng)顯示系統(tǒng)復(fù)合時(shí)的顯示內(nèi)容。
有益效果(1).使道路上行駛車輛的后車駕駛員可通過視覺直接觀測到前車的運(yùn)行工況，決定如何合理操控汽車，從而達(dá)到安全駕駛、提高道路快速通過能力、節(jié)約能源的目的；(2).信號(hào)傳感器采用汽車原有傳感器，改裝量小、安全性高、節(jié)約成本；(3).裝置內(nèi)的主控制器和車尾電子發(fā)光顯示器均采用微處理器控制，電路集成度高、功能強(qiáng)大、性能穩(wěn)定、功耗低；(4).車尾電子發(fā)光顯示器采用節(jié)能型高亮度半導(dǎo)體發(fā)光器件，視距遠(yuǎn)、功耗低；(5).主控制器與車尾電子發(fā)光顯示器之間的數(shù)據(jù)傳輸可選擇無線通信接口，進(jìn)一步降低車輛加裝或改裝本裝置時(shí)的工作量，并提高安全性；(6).直接取用汽車直流電源，毋須另配電源系統(tǒng)。


圖1是本實(shí)用新型裝置原理框圖。圖中主控制器部分包括四個(gè)單元傳感器信號(hào)調(diào)理單元1，微處理器單元2，顯示器接口單元3和供電單元4。車尾電子發(fā)光顯示器部分包括五個(gè)單元控制器接口單元5，微處理器單元6，綠色高亮度發(fā)光管陣列顯示器本體7，供電單元8，紅色高亮度發(fā)光管陣列顯示器本體9。
圖2、圖3是本實(shí)用新型裝置的電原理圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的汽車加速車尾顯示裝置包括主控制器部分和車尾電子發(fā)光顯示器部分，主控制器部分的傳感器信號(hào)調(diào)理單元1、主控微處理器單元2，顯示器接口單元3順序串聯(lián)連接；車尾電子發(fā)光顯示器部分的控制器接口單元5，發(fā)光微處理器單元6，綠色高亮度發(fā)光管陣列顯示器本體7順序串聯(lián)連接，發(fā)光微處理器單元6的輸出端還同時(shí)接紅色高亮度發(fā)光管陣列顯示器本體9；顯示器接口單元3的輸出端通過接口線纜接控制器接口單元5。
傳感器信號(hào)調(diào)理單元1的信號(hào)輸出端即運(yùn)算放大器“U7A”的輸出端接主控微處理器單元2的信號(hào)輸入端即微處理器“U1”的“INT1、P11”端，主控微處理器單元2的信號(hào)輸出端即微處理器“U1”的“RXD、TXD”端接顯示器接口單元3的輸入端即第一RS-485總線收發(fā)器“U6”的“RO、DI”端；顯示器接口單元3的輸出端通過接口線纜接控制器接口單元5的輸入端即3-8譯碼器“U9”的“A、B”端；控制器接口單元5的輸出端即3-8譯碼器“U9”的“RO、DI”端接發(fā)光微處理器單元6的輸入端即第二微處理器“U8”的“RXD、TXD”端。車尾電子發(fā)光顯示器設(shè)計(jì)為單綠色段顯示，其形狀為多段單綠色段顯示器排列組成的豎棒式。
按照裝置的單元?jiǎng)澐纸o出了詳細(xì)的實(shí)現(xiàn)電路，主控制器采集汽車傳感器信號(hào)，取用汽車自有12伏直流電源并供車尾電子發(fā)光顯示器使用。主控制器與車尾電子發(fā)光顯示器之間的數(shù)據(jù)通信采用RS-485總線方式。主控制器和車尾電子發(fā)光顯示器兩部分中的微處理器單元均內(nèi)置硬件看門狗并配置電源檢測復(fù)位電路，保證裝置長期可靠運(yùn)行。紅色高亮度發(fā)光管陣列電路是在與制動(dòng)系統(tǒng)復(fù)合顯示時(shí)才具有。
電路原理圖中集成電路簡介位號(hào) 型號(hào) 名稱U189S52 第一微處理器U274HC138 3-8譯碼器U3ADC0809 8位模-數(shù)轉(zhuǎn)換器U474HC14六反相器
U574HC32 四或門U675LBC184第一RS-485總線收發(fā)器U7LM393 雙比較器U889S52 第二微處理器U975LBC184第二RS-485總線收發(fā)器U10～13 ULN2004 功率輸出驅(qū)動(dòng)器主控制器的制造主控制器由外殼、電路板及接口線纜組成。外殼可選用市面上成品阻燃ASB塑料外殼，亦可自行開模注塑。電路板的生產(chǎn)用符合電原理圖的PCB圖外加工印刷電路板，裝焊電子元器件，經(jīng)調(diào)試、測試、老化、檢驗(yàn)合格后形成單板，焊接與汽車傳感器和車尾電子發(fā)光顯示器相連接的接口線纜，檢驗(yàn)合格后，將其與外殼組裝為整機(jī)。
車尾電子發(fā)光顯示器的制造車尾電子發(fā)光顯示器由外殼、電路板及接口線纜組成。外殼可根據(jù)外形設(shè)計(jì)要求自行開模注塑。電路板的生產(chǎn)用符合電原理圖的PCB圖外加工印刷電路板，裝焊電子元器件，經(jīng)調(diào)試、測試、老化、檢驗(yàn)合格后形成單板，焊接與主控制器相連接的接口線纜，檢驗(yàn)合格后，將其與外殼組裝為整機(jī)。
裝置聯(lián)調(diào)將檢驗(yàn)合格的主控制器和車尾電子發(fā)光顯示器用接口線纜對(duì)接后，連接到測試臺(tái)上進(jìn)行裝置聯(lián)調(diào)。測試臺(tái)提供模擬汽車傳感器信號(hào)和直流+12V電源，通過改變傳感器的輸出信號(hào)特征，可觀測綠色高亮度發(fā)光管陣列顯示器的顯示狀態(tài)，符合設(shè)計(jì)指標(biāo)即為合格。
使用方法加裝本裝置時(shí)，先將主控制器固定在配線箱內(nèi)、將車尾電子發(fā)光顯示器固定在車尾后窗內(nèi)側(cè)，當(dāng)采用有線數(shù)據(jù)傳輸方式時(shí)用電纜連接主控制器與車尾電子發(fā)光顯示器，然后將有關(guān)傳感器信號(hào)和直流電源接入主控制器。連線檢查合格后，即可啟動(dòng)汽車調(diào)試并使用。
裝置中的主控制器采集汽車原有傳感器信號(hào)，經(jīng)調(diào)理、采樣、計(jì)算、存儲(chǔ)和判別后，得到汽車運(yùn)行工況，如怠速狀態(tài)、加速狀態(tài)或減速狀態(tài)等。主控制器通過有線(或無線)接口將汽車狀態(tài)傳送至車尾顯示器。車尾顯示器根據(jù)接收到的狀態(tài)數(shù)據(jù)在綠色發(fā)光陣列本體上實(shí)時(shí)顯示汽車運(yùn)行工況。
汽車發(fā)動(dòng)后本裝置即開始工作，車尾電子發(fā)光顯示器向車外顯示汽車運(yùn)行工況，后面車輛駕駛員可直接觀測。若汽車處于加速狀態(tài)，則綠色發(fā)光段長度增加；反之若汽車處于減速狀態(tài)，則綠色發(fā)光段長度減少；怠速狀態(tài)時(shí)，顯示器熄滅。
權(quán)利要求1.一種汽車加速車尾顯示裝置，其特征在于該裝置包括主控制器部分和車尾電子發(fā)光顯示器部分，主控制器部分的傳感器信號(hào)調(diào)理單元(1)、主控微處理器單元(2)，顯示器接口單元(3)順序串聯(lián)連接；車尾電子發(fā)光顯示器部分的控制器接口單元(5)，發(fā)光微處理器單元(6)，綠色高亮度發(fā)光管陣列顯示器本體(7)順序串聯(lián)連接，發(fā)光微處理器單元(6)的輸出端還同時(shí)接紅色高亮度發(fā)光管陣列顯示器本體(9)；顯示器接口單元(3)的輸出端通過接口線纜接控制器接口單元(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車加速車尾顯示裝置，其特征在于傳感器信號(hào)調(diào)理單元(1)的信號(hào)輸出端即運(yùn)算放大器“U7A”的輸出端接主控微處理器單元(2)的信號(hào)輸入端即微處理器“U1”的“INT1、P11”端，主控微處理器單元(2)的信號(hào)輸出端即微處理器“U1”的“RXD、TXD”端接顯示器接口單元(3)的輸入端即第一RS-485總線收發(fā)器“U6”的“RO、DI”端；顯示器接口單元(3)的輸出端通過接口線纜接控制器接口單元(5)的輸入端即3-8譯碼器“U9”的“A、B”端；控制器接口單元(5)的輸出端即3-8譯碼器“U9”的“RO、DI”端接發(fā)光微處理器單元(6)的輸入端即第二微處理器“U8”的“RXD、TXD”端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車加速車尾顯示裝置，其特征在于車尾電子發(fā)光顯示器設(shè)計(jì)為單綠色段顯示，其形狀為多段單綠色段顯示器排列組成的豎棒式。
專利摘要汽車加速車尾顯示裝置是一種用于汽車加速時(shí)，在車尾部顯示汽車加速狀況的電子顯示裝置，該裝置包括主控制器部分和車尾電子發(fā)光顯示器部分，主控制器部分的傳感器信號(hào)調(diào)理單元(1)、主控微處理器單元(2)，顯示器接口單元(3)順序串聯(lián)連接；車尾電子發(fā)光顯示器部分的控制器接口單元(5)，發(fā)光微處理器單元(6)，綠色高亮度發(fā)光管陣列顯示器本體(7)順序串聯(lián)連接，發(fā)光微處理器單元(6)的輸出端還同時(shí)接紅色高亮度發(fā)光管陣列顯示器本體(9)；顯示器接口單元(3)的輸出端通過接口線纜接控制器接口單元(5)。該裝置使道路上行駛車輛的后車駕駛員可通過視覺直接觀測到前車的運(yùn)行工況，決定如何合理操控汽車。
文檔編號(hào)B60Q1/50GK2855830SQ200520077759
公開日2007年1月10日 申請(qǐng)日期2005年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月21日
發(fā)明者席時(shí)富, 單斌 申請(qǐng)人:席時(shí)富, 單斌, 陳小明