一種基於單片機控制的汽車轉向燈輔助裝置的製作方法

2023-05-21 15:23:51 1

專利名稱：一種基於單片機控制的汽車轉向燈輔助裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及汽車電子與電器應用技術領域，涉及一種汽車轉向控制裝置，特 別涉及一種基於單片機控制的汽車轉向燈輔助裝置。
背景技術：
規範交通安全駕駛是廣大司機必須面臨的一個問題，伴隨著我國汽車保有量的逐 年遞增，各種不規範駕駛行為日益凸顯，其中最明顯的就在於汽車轉向燈使用方面，汽車轉 向燈的規範使用往往被人們忽略。現有汽車的轉向燈開關基本都是手動控制，在車輛轉彎或變道行駛時，由駕駛員 手動控制轉向燈開關。當打轉向燈不便或駕駛員忘記關轉向燈時，周圍車輛駕駛員不能及 時得到前方車輛的行駛信息，很容易引發交通事故，造成不必要的損失。發明內容針對上述現有技術存在的缺陷或不足，本實用新型的目的是提供一種基於單片機 控制的汽車轉向燈輔助裝置，該裝置能夠解決傳統手動控制轉向燈不便和違規不開轉向燈 帶來的安全隱患問題。為了實現上述任務，本實用新型採取如下的技術解決方案一種基於單片機控制的汽車轉向燈輔助裝置，包括汽車兩個轉向燈，轉向燈上各 有繼電器，其特徵在於，該裝置還設有—角度傳感器，用於檢測轉向盤轉軸的轉角信號；一車速傳感器，用於檢測自動變速器輸出軸的轉速；一微處理器控制單元，用於實時採集角度傳感器和車速傳感器輸出的模擬信號， 並該將模擬信號進行A/D轉換，給驅動單元輸出控制信號；一驅動單元，用於分別控制兩個轉向燈的繼電器的通斷，完成相應的轉向燈的開 啟操作；角度傳感器和車速傳感器分別連接於微處理器控制單元的數據A/D輸入端，微處 理器控制單元的輸出端與驅動單元連接，驅動單元與汽車兩個轉向燈的繼電器連接。所述角度傳感器採用 BI 傳感器(Technology for Streering Position Sensing),BI傳感器的輸出接口與微處理器控制單元Mc9sl2)(DP512的數據A/D 口相連，用 於實時檢測汽車轉向盤轉軸的轉角信號。所述車速傳感器採用電磁感應式傳感器。所述微處理器控制單元採用飛思卡爾的Mc9sl2)(DP512單片機，當其接收到角度 傳感器和車速傳感器的信號時，根據程序判定汽車的方位變化量，發出指令控制轉向燈的 亮滅。所述驅動單元採用驅動晶片^03A，接收Mc9sl2)(DP512單片機輸出的控制信號， 控制繼電器KR1、KR2，以達到汽車轉向或變道行駛時相應轉向燈自動開啟的目的。3[0016]本實用新型的工作原理是微處理器控制單元實時採集角度傳感器和車速傳感器 輸出的模擬信號並將其進行A/D轉換，當系統檢測到轉向軸的角度變化大於閾值時，結合 當前車速信號變化量，由微處理控制單元輸出控制信號給驅動單元，驅動相應繼電器通斷 從而控制轉向燈的亮滅。本實用新型帶來的優點(1)輔助駕駛員進行轉向燈的控制操作，與手動控制轉向燈方式相互彌補而不發 生衝突。(2)所需Mc9sl2)(DP512單片機採用5V電源供電，40MHZ的總線速度，該單片機的 特點是具有豐富的I/O和工業控制專用的通信模塊，性能穩定、採集速度快、控制精準。(3)具有實時監控功能，當轉向角度大於閾值時才啟用該系統，有效地避免系統的 誤操作。(4)在突發事件發生時，無需駕駛員進行轉向操作，自動進行轉向提示，使周圍和 尾隨的機動車輛在第一時間判斷和處理，從而可以減少交通事故的發生，避免不必要的損失。
圖1是本實用新型發明的硬體結構示意圖。圖2是本實用新型發明的軟體流程圖。圖3是本實用新型發明採用的單片機的管腳分布圖。圖4是本實用新型發明的驅動晶片的引腳接法。以下結合實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。
具體實施方式
參照圖1所示，本實用新型的基於單片機控制的汽車轉向燈輔助裝置，包括汽車 兩個轉向燈，轉向燈上各有繼電器，即左轉向燈由繼電器KRl控制，右轉向燈由繼電器KR2 控制；還包括有角度傳感器1、車速傳感器2、、微處理器制單元3和驅動單元4。角度傳感器1採用的是BI傳感器，該傳感器安裝在汽車轉向盤的轉軸上，用來檢 測轉向盤轉軸的轉角信號。這是一種電位式傳感器，當轉向盤的轉軸有角度變化時，其輸出 電壓值發生變化。車速傳感器2，採用的是電磁感應式車速傳感器，該傳感器由永久磁鐵和電磁感應 線圈組成，它安裝在自動變速器輸出軸附近的殼體上，用於檢測自動變速器輸出軸的轉速， 當輸出軸轉動時，使感應線圈內的磁通量發生變化，從而產生交流感應電壓。車速越高，輸 出軸的轉速也越高，感應電壓的脈衝頻率也越大。電控單元根據感應電壓脈衝頻率的大小 計算出車速。微處理器控制單元3，採用Mc9sl2)(DP512單片機，實時採集角度傳感器和車速傳 感器輸出的模擬信號並將其進行A/D轉換，當系統檢測到轉向軸的角度變化大於閾值1時， 則認為該車輛即將左轉；當系統檢測到轉向軸的角度變化大於閾值2時，則認為該車輛即 將右轉。結合當前車速信號變化量，微處理控制單元輸出控制信號給驅動單元。驅動單元4，接收微處理器控制單元的指令，通過控制兩個繼電器的通斷完成相應的轉向燈的開啟操作。參照圖2所示流程圖，首先將Mc9sl2)(DP512單片機3初始化，準備接收來自角度 傳感器1和車速傳感器2的信號，在Mc9sl2)(DP512單片機3的程序中設定兩個閾值，其中 閾值1代表左轉向燈開始動作的閥值，閾值2代表右轉向燈開始動作的閥值。根據安裝在 轉向盤轉軸上的BI傳感器1採集的轉角信號，確定汽車的轉動方向。具體實施表現為首 先判定轉向盤的轉軸轉角β是否大於閾值1，如果滿足該條件，系統檢測車速有無變化，當 車速有變化時，控制單元發出指令給驅動單元完成相應轉向燈(左轉向燈)的操作。當採集 到的轉向盤的轉軸角度小於閾值1時，判定轉向盤的轉軸轉角β是否大於閾值2，若轉軸轉 角β大於閾值2，系統檢測車速有無變化，當車速有變化時，控制單元發出指令給驅動單元 完成相應轉向燈(右轉向燈)的操作。當檢測信號不滿足上述條件，系統返回初始狀態。參照圖3，微處理器控制單元3採用Mc9sl2)(DP512，該單片機採用5V供電，具有 40MHZ的總線速度，主要用於工業控制，特別適合用在汽車上。該單片機的特點是豐富的I/ 0和工業控制專用的通信模塊。Flash容量為512KB， 通信模塊有SCI、SPI、IIC、CAN、 J1850等。其112弓丨腳封裝的有91個I/O引腳，16路10位A/D轉換引腳，8路8位PWM引 腳及8路16位TIM引腳。圖4是驅動晶片引腳的接法。通過驅動晶片2803A可以實現繼電器KRl、 KR2的閉合動作。其中9引腳為接地，1、18引腳，2、17引腳，3、16引腳，4、15引腳，5、14引 腳，6、13引腳，7、12引腳，8、11引腳為一對輸入輸出引腳，共8對。本實施例中利用了其中 的1、18引腳，2、17引腳，即從1、2引腳中低電流的輸入信號，即可從18、17引腳中得到高電 流的信號，從而達到提高電流的目的，即而實現了繼電器KR1、KR2的閉合動作。權利要求1.一種基於單片機控制的汽車轉向燈輔助裝置，包括汽車兩個轉向燈，轉向燈上各有 繼電器，其特徵在於，該裝置還設有一角度傳感器(1)，用於檢測轉向盤轉軸的轉角信號；一車速傳感器(2)，用於檢測自動變速器輸出軸的轉速；一微處理器控制單元(3)，用於實時採集角度傳感器(1)和車速傳感器(2)輸出的模擬 信號，並該將模擬信號進行A/D轉換，給驅動單元(4)輸出控制信號；一驅動單元(4)，用於分別控制兩個轉向燈的繼電器的通斷，完成相應的轉向燈的開啟 操作；角度傳感器(1)和車速傳感器(2)分別連接於微處理器控制單元(3)的數據A/D輸入 端，微處理器控制單元(3)的輸出端與驅動單元(4)連接，驅動單元(4)與汽車兩個轉向燈 的繼電器連接。
2.如權利要求1所述的基於單片機控制的汽車轉向燈輔助裝置，其特徵在於，所述的 微處理器控制單元(3)選擇型號為Mc9sl2)(DP512的單片機。
3.如權利要求1所述的基於單片機控制的汽車轉向燈輔助裝置，其特徵在於，所述的 車速傳感器(2 )採用電磁感應式傳感器。
4.如權利要求1所述的基於單片機控制的汽車轉向燈輔助裝置，其特徵在於，所述的 角度傳感器(1)採用BI位置傳感器。
5.如權利要求1所述的基於單片機控制的汽車轉向燈輔助裝置，其特徵在於，所述的 驅動單元採用2803A驅動晶片。
專利摘要本實用新型公開了一種基於單片機控制的汽車轉向燈輔助裝置，包括汽車兩個轉向燈，轉向燈上各有繼電器，其特徵在於，該裝置還設有角度傳感器、車速傳感器和驅動單元，角度傳感器和車速傳感器分別連接於微處理器控制單元的數據A/D輸入端，微處理器控制單元的輸出端與驅動單元連接，驅動單元與汽車兩個轉向燈的繼電器連接。微處理器控制單元實時採集角度傳感器和車速傳感器輸出的模擬信號並將其進行A/D轉換，當系統檢測到轉向軸的角度變化大於閾值時，結合當前車速信號變化量，由微處理控制單元輸出控制信號給驅動單元，驅動相應繼電器通斷從而控制轉向燈的亮滅。
文檔編號B60Q1/40GK201824946SQ20102054880
公開日2011年5月11日 申請日期2010年9月30日 優先權日2010年9月30日
發明者劉晶鬱, 劉輝, 張碩, 李雪莉, 王濤, 虎忠, 趙鑫 申請人:長安大學