駐車制動(dòng)智能警示系統(tǒng)的研發(fā)及制作

廣州市公用事業(yè)技師學(xué)院 譚永謙

1 項(xiàng)目研發(fā)背景

駕駛?cè)诵枰L時(shí)間停車時(shí)，可以通過駐車制動(dòng)系統(tǒng)來鎖住傳動(dòng)軸或者后輪，避免停車時(shí)由于溜車造成事故。駐車制動(dòng)系統(tǒng)的類型有傳統(tǒng)駐車制動(dòng)系統(tǒng)、腳踏式駐車、電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)及自動(dòng)駐車等。

圖1 事故現(xiàn)場

圖1所示為一越野車因手剎未拉緊，順坡溜了20 m，滑至停車場北側(cè)的人行道上，且將一根燈桿齊根撞斷，最終被路燈桿的底部卡住才停下來，所幸沒有傷及路人。此類事故時(shí)有發(fā)生，停車后或因疏忽，或因是臨時(shí)停車未引起足夠重視，或因手剎未完全拉緊，導(dǎo)致車輛在無人駕駛的情況下后溜撞上道路設(shè)施、行人或其他車輛。駐車制動(dòng)智能警車系統(tǒng)（以下簡稱“系統(tǒng)”）就是為了解決此類問題而設(shè)計(jì)的。

2 系統(tǒng)的組成與原理

2.1 系統(tǒng)組成

系統(tǒng)主要由車載電源模塊、延時(shí)模塊、語音警示模塊、模擬語音報(bào)警喇叭、常閉型繼電器、駐車制動(dòng)手柄及開關(guān)、人體紅外線感應(yīng)模塊、紅外線觸發(fā)模塊及駕駛?cè)藗?cè)座椅感應(yīng)開關(guān)等組成。

（1）車載電源模塊。車載電源模塊為延時(shí)模塊及常閉型繼電器提供電源。在汽車上可考慮共享其他車載控制模塊的供給電源。

（2）延時(shí)模塊。當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到車輛駕駛室無人，并且駐車制動(dòng)未執(zhí)行時(shí)，延時(shí)2 s～3 s輸出信號(hào)，觸發(fā)系統(tǒng)工作。

（4）語音警示模塊。語音警示模塊實(shí)時(shí)檢測(cè)延時(shí)模塊的輸入信號(hào)和駐車制動(dòng)開關(guān)信號(hào)后，觸發(fā)語音芯片輸出語音報(bào)警。

（5）模擬語音報(bào)警喇叭。模擬語音報(bào)警喇叭將語音警示模塊輸出的音頻報(bào)警聲“請(qǐng)注意！未執(zhí)行駐車制動(dòng)！”放大后輸出。

（6）駐車制動(dòng)手柄及開關(guān)。駐車制動(dòng)手柄及開關(guān)為系統(tǒng)提供駐車制動(dòng)或解除的開關(guān)信號(hào)。

（7）常閉型繼電器。常閉型繼電器受駐車制動(dòng)開關(guān)狀態(tài)控制，實(shí)現(xiàn)控制延時(shí)模塊搭鐵。

（8）人體紅外線感應(yīng)模塊。人體紅外線感應(yīng)模塊安裝在駕駛?cè)宿D(zhuǎn)向盤附近，用于監(jiān)測(cè)車輛駕駛室是否有人。

（9）紅外線觸發(fā)模塊。當(dāng)駕駛?cè)藗?cè)座位上有人時(shí)，紅外線觸發(fā)模塊與搭鐵不通；當(dāng)駕駛?cè)藗?cè)座位上無人時(shí)，紅外線觸發(fā)模塊與搭鐵導(dǎo)通。

（10）駕駛?cè)藗?cè)座椅感應(yīng)開關(guān)。駕駛?cè)藗?cè)座椅感應(yīng)開關(guān)與人體紅外線感應(yīng)模塊同時(shí)工作，感應(yīng)駕駛?cè)藗?cè)座位上是否有人。

2.2 工作原理

駐車制動(dòng)智能警示系統(tǒng)工作原理如圖2所示。

打開電源開關(guān)，車載電源模塊為系統(tǒng)提供電源后，可能出現(xiàn)的工作情況如下。

（1）系統(tǒng)不工作。駕駛?cè)藞?zhí)行了駐車制動(dòng)，駐車制動(dòng)開關(guān)閉合，常閉繼電器線圈搭鐵，繼電器觸點(diǎn)開關(guān)斷開，從而斷開語音警示模塊搭鐵線，語音警示模塊不工作，語音報(bào)警喇叭不工作。

（2）系統(tǒng)工作。駕駛?cè)宋磮?zhí)行駐車制動(dòng)，駐車制動(dòng)開關(guān)斷開，常閉型繼電器觸點(diǎn)開關(guān)保持閉合狀態(tài)，語音警示模塊搭鐵線能夠正常搭鐵。此時(shí)，語音警示模塊是否工作受控于系統(tǒng)延時(shí)模塊，而這就取決于駕駛?cè)藗?cè)座椅感應(yīng)開關(guān)與紅外線觸發(fā)模塊的監(jiān)測(cè)情況。

若座椅感應(yīng)開關(guān)感應(yīng)到座位上無人時(shí)，開關(guān)閉合，延時(shí)模塊搭鐵，延時(shí)2 s～3 s后輸出信號(hào)給語音警示模塊，語音報(bào)警喇叭工作。直到駕駛?cè)藞?zhí)行駐車制動(dòng)后，駐車制動(dòng)開關(guān)處于閉合狀態(tài)，常閉型繼電器線圈搭鐵，繼電器觸點(diǎn)開關(guān)斷開，語音警示模塊停止工作，報(bào)警語音停止，駕駛?cè)朔娇砂踩x開。

圖2 工作原理圖

若人體紅外線感應(yīng)模塊監(jiān)測(cè)到座位上無人，輸出信號(hào)使紅外線觸發(fā)模塊工作，延時(shí)模塊搭鐵，延時(shí)后輸出信號(hào)給語音警示模塊，語音報(bào)警喇叭工作。直到駕駛?cè)藞?zhí)行駐車制動(dòng)后，駐車制動(dòng)開關(guān)閉合，常閉繼電器線圈搭鐵，繼電器觸點(diǎn)開關(guān)斷開，語音警示模塊停止工作，報(bào)警語音停止，方可安全離開。

3 優(yōu)勢(shì)與創(chuàng)新

3.1 優(yōu)勢(shì)

（1）操作性佳。該系統(tǒng)采用電子精準(zhǔn)控制和語音警示，操作方便簡單。

（2）實(shí)用性高。當(dāng)粗心的駕駛?cè)穗x開車輛時(shí)未執(zhí)行駐車制動(dòng)提供報(bào)警信號(hào)，直到執(zhí)行駐車制動(dòng)后方停止警示音，提高汽車使用安全性。

（3）經(jīng)濟(jì)性優(yōu)。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，加裝方便，材料成本不足500元，經(jīng)濟(jì)性優(yōu)。在高、中、低端車輛上均可實(shí)現(xiàn)普及。

3.2 創(chuàng)新

（1）語音警示創(chuàng)新。當(dāng)駕駛?cè)送＼嚭箅x開座位時(shí)未執(zhí)行駐車制動(dòng)，則會(huì)觸發(fā)系統(tǒng)工作進(jìn)行語音報(bào)警，提醒駕駛?cè)藢?duì)車輛執(zhí)行駐車制動(dòng)。語音報(bào)警使駕駛?cè)双@得更加強(qiáng)烈的感官提醒，避免誤操作。

（2）控制精度創(chuàng)新。座椅感應(yīng)開關(guān)信號(hào)與紅外線觸發(fā)模塊共同監(jiān)測(cè)座位是否有人，當(dāng)其中一個(gè)信號(hào)有效時(shí)，都會(huì)觸發(fā)系統(tǒng)工作，輸出語音報(bào)警，增加系統(tǒng)靈敏度。