前言：尋找寫作靈感？中文期刊網(wǎng)用心挑選的汽車機(jī)械手剎智能報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)探究，希望能為您的閱讀和創(chuàng)作帶來(lái)靈感，歡迎大家閱讀并分享。
摘要：在裝配機(jī)械手剎的汽車中，針對(duì)使用過(guò)程中忘記拉起或放下手剎的情況，本文設(shè)計(jì)了一款智能報(bào)警裝置，可以根據(jù)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)信號(hào)、車速信號(hào)、座椅檢測(cè)傳感器信號(hào)、汽車傾斜角度信號(hào)和手剎位置信號(hào)綜合分析，判斷手剎位置是否正確，如果不正確及時(shí)發(fā)出報(bào)警，提醒駕駛員及時(shí)糾正，從而避免發(fā)生溜車和忘松手剎開(kāi)車的情況，杜絕交通安全事故的發(fā)生。
關(guān)鍵詞：智能；機(jī)械手剎；報(bào)警系統(tǒng)
0引言
隨著我國(guó)人民生活水平的提高，目前中國(guó)汽車千人保有量接近200輛，達(dá)到世界平均水平，未來(lái)擴(kuò)大汽車消費(fèi)仍有較大空間，所以交通安全將一直是我們應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。手剎又稱駐車制動(dòng)器，在車輛停穩(wěn)后用于穩(wěn)定車輛，避免車輛特別是在斜坡路面停車時(shí)由于溜車造成事故。雖然電子手剎在汽車配置中的比例在不斷升高，但是機(jī)械手剎因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠性高，成本低，且不受油電等因素影響等優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)調(diào)查，除部分中高端乘用車裝備有電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)外，市場(chǎng)上大部分汽車特別是危險(xiǎn)性很高的大型貨車都依然裝配的是機(jī)械手剎。但是如果駕駛員在停車后，忘記拉起駐車制動(dòng)器，就會(huì)發(fā)生溜車，嚴(yán)重的會(huì)造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。相反如果駕駛員在汽車起動(dòng)后忘記放下駐車制動(dòng)器，會(huì)對(duì)剎車片造成很大的磨損，而且會(huì)伴隨較大的異響，嚴(yán)重者會(huì)產(chǎn)生黑煙。為了盡可能避免這種情況的發(fā)生，研發(fā)一款簡(jiǎn)單智能機(jī)械手剎誤操作報(bào)警裝置，可以盡可能的杜絕該類事故的發(fā)生，減少人民生命和財(cái)產(chǎn)的損失。
1控制方案分析
汽車手剎是汽車使用過(guò)程中的一個(gè)非常重要的安全設(shè)備，在使用過(guò)程中，對(duì)于機(jī)械手剎的誤操作主要是兩種情況。第一種是在停車時(shí)忘記拉起手剎，嚴(yán)重的會(huì)造成溜車事故；第二種是在汽車啟動(dòng)后，忘記放下手剎，造成了手剎的過(guò)度磨損甚至?xí)苯訐p壞，造成經(jīng)濟(jì)損失和安全隱患。本文通過(guò)對(duì)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)信號(hào)、駕駛座椅壓力信號(hào)、手剎位置信號(hào)、汽車傾斜角度信號(hào)、汽車轉(zhuǎn)速信號(hào)等進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)汽車使用狀態(tài)，判斷果手剎位置是否正確，若不正確，按照危險(xiǎn)程度，通過(guò)喇叭分等級(jí)報(bào)警提醒司機(jī)及時(shí)進(jìn)行修正。
系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路如下：首先是針對(duì)停車時(shí)忘記拉起手剎的誤操作進(jìn)行警示。分兩種情況，第一種是熄火停車，控制流程是：系統(tǒng)跟蹤點(diǎn)火開(kāi)關(guān)信號(hào)，當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)信號(hào)斷開(kāi)時(shí)，延時(shí)5S，然后檢測(cè)手剎信號(hào)，判斷手剎是否拉起；第二種是臨時(shí)停車，駕駛員在臨時(shí)停車時(shí)，經(jīng)常會(huì)因?yàn)橥＼嚂r(shí)間短，而忽略手剎操作，這種情況比較常見(jiàn)，針對(duì)這種風(fēng)險(xiǎn)系統(tǒng)專門設(shè)計(jì)了規(guī)避策略。控制流程是：系統(tǒng)跟蹤點(diǎn)火開(kāi)關(guān)信號(hào)，當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)信號(hào)不為零時(shí)，判斷駕駛位是否有人，如果駕駛座位無(wú)人，再檢測(cè)手剎信號(hào)，判斷手剎是否拉起。以上兩種情況發(fā)生時(shí)，如果手剎沒(méi)有拉起，則系統(tǒng)進(jìn)行聲光報(bào)警。本系統(tǒng)可以根據(jù)事故可能造成的危害程度，分級(jí)別進(jìn)行報(bào)警處理。首先根據(jù)傾角傳感器來(lái)判讀汽車是否停在有坡度的位置，同時(shí)設(shè)計(jì)了室內(nèi)和室外兩個(gè)報(bào)警裝置，以提高報(bào)警的效果。如果停在坡道上，發(fā)生溜坡造成事故的風(fēng)險(xiǎn)較大，則進(jìn)行車內(nèi)和車外喇叭一級(jí)報(bào)警（大音量）；如果是在平路，則車內(nèi)和車外喇叭二級(jí)報(bào)警（音量較小）。車內(nèi)喇叭提醒司機(jī)及時(shí)拉起手剎，車外喇叭提醒汽車周圍人員注意安全，汽車發(fā)生溜坡時(shí)可以及時(shí)躲避，避免造成人身傷亡。系統(tǒng)會(huì)一直跟蹤手剎狀態(tài)，直到拉起手剎，報(bào)警才會(huì)停止。駕駛員在臨時(shí)停車時(shí)，經(jīng)常會(huì)因?yàn)橥＼嚂r(shí)間短，而忽略手剎操作，這種情況比較常見(jiàn)，針對(duì)這種風(fēng)險(xiǎn)系統(tǒng)專門設(shè)計(jì)了規(guī)避策略。其次是在車輛正常行駛過(guò)程中，針對(duì)駕駛員忘記放下手剎的情況進(jìn)行警示。控制流程是：系統(tǒng)跟蹤點(diǎn)火開(kāi)關(guān)信號(hào)不為零時(shí)，判讀駕駛員是否在座位上，如果根據(jù)座椅檢測(cè)傳感器判斷出駕駛員在座位上，接著讀取OBD車速信號(hào)，當(dāng)車輛速度大于10Km/h，并延時(shí)10S后，則判斷手剎是否拉起，如果是拉起狀態(tài)，說(shuō)明駕駛員存在忘記放下手剎的誤操作，則車內(nèi)小喇叭發(fā)出一級(jí)報(bào)警，提醒駕駛員放下手剎，系統(tǒng)會(huì)一直跟蹤手剎狀態(tài)，直到放下手剎，報(bào)警才會(huì)停止。本控制系統(tǒng)的控制流程如圖1所示。
3控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
本控制系統(tǒng)的控制單元采用80C51通用型單片機(jī)，本系統(tǒng)要采集的輸入信號(hào)有：點(diǎn)火開(kāi)關(guān)信號(hào)、傾角傳感器信號(hào)、手剎狀態(tài)信號(hào)、座椅檢測(cè)傳感器信號(hào)、和車速信號(hào)。輸出包括有車內(nèi)和車外的報(bào)警裝置。本系統(tǒng)采用了SCA60C單軸傾角傳感器模塊，該傳感器的輸出信號(hào)為模擬電壓輸出，0.5V-4.5V對(duì)應(yīng)傾角0-180°，可用單片機(jī)AD模塊進(jìn)行采集，該傳感器的調(diào)整精度為±1°，滿足本系統(tǒng)精度要求。車速信號(hào)采用ES3144霍爾傳感器，該傳感器信號(hào)輸出的是TTL高低電平，可直接接入單片機(jī)，可使用單片機(jī)中斷進(jìn)行計(jì)數(shù)，完成車速信號(hào)的采集。點(diǎn)火開(kāi)關(guān)信號(hào)則通過(guò)汽車保險(xiǎn)絲盒取電器對(duì)汽車上受點(diǎn)火開(kāi)關(guān)控制的保險(xiǎn)進(jìn)行取電，作為點(diǎn)火開(kāi)關(guān)信號(hào)。手剎信號(hào)則通過(guò)一根導(dǎo)線絞接在手剎開(kāi)關(guān)與儀表間的導(dǎo)線上，對(duì)手剎信號(hào)進(jìn)行采集。座椅檢測(cè)傳感器屬于壓力傳感器，當(dāng)座位有人時(shí)，傳感器接通，電阻小于100歐；當(dāng)座位沒(méi)人時(shí)，傳感器屬于斷開(kāi)狀態(tài)，電阻大于1M。該傳感器至少有一個(gè)觸點(diǎn)接通時(shí)，傳感器就接通，可以實(shí)現(xiàn)駕駛員是否在座椅上的判斷。
4結(jié)論
經(jīng)過(guò)調(diào)試，當(dāng)正常行駛中，駕駛員忘記放下手剎時(shí)，系統(tǒng)會(huì)及時(shí)報(bào)警，可以保護(hù)車輛，避免對(duì)手剎造成過(guò)度磨損形成安全隱患。而當(dāng)停車后，特別是針對(duì)比較常見(jiàn)的臨時(shí)停車，如果駕駛員忘記拉起手剎，本系統(tǒng)根據(jù)采集的信號(hào)判斷危險(xiǎn)程度，及時(shí)進(jìn)行對(duì)應(yīng)的車內(nèi)和車外的一級(jí)和二級(jí)報(bào)警，提醒駕駛員及時(shí)拉起手剎，同時(shí)提醒車輛周圍行人注意躲避。盡可能的避免因?yàn)槭謩x操作不當(dāng)而引起的人身傷害。該裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，安裝方便等特點(diǎn)，適用于大多數(shù)車輛，具有一定的應(yīng)用價(jià)值。
作者:尹東曉 趙鋒 張永霞 葉偉群 單位:羅定職業(yè)技術(shù)學(xué)院
