駐車制動智能警示系統的研發及制作

廣州市公用事業技師學院 譚永謙

1 項目研發背景

駕駛人需要長時間停車時，可以通過駐車制動系統來鎖住傳動軸或者后輪，避免停車時由于溜車造成事故。駐車制動系統的類型有傳統駐車制動系統、腳踏式駐車、電子駐車制動系統及自動駐車等。

圖1 事故現場

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。此類事故時有發生，停車后或因疏忽，或因是臨時停車未引起足夠重視，或因手剎未完全拉緊，導致車輛在無人駕駛的情況下后溜撞上道路設施、行人或其他車輛。駐車制動智能警車系統（以下簡稱“系統”）就是為了解決此類問題而設計的。

2 系統的組成與原理

2.1 系統組成

系統主要由車載電源模塊、延時模塊、語音警示模塊、模擬語音報警喇叭、常閉型繼電器、駐車制動手柄及開關、人體紅外線感應模塊、紅外線觸發模塊及駕駛人側座椅感應開關等組成。

（1）車載電源模塊。車載電源模塊為延時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）延時模塊。當系統檢測到車輛駕駛室無人，并且駐車制動未執行時，延時2 s～3 s輸出信號，觸發系統工作。

（4）語音警示模塊。語音警示模塊實時檢測延時模塊的輸入信號和駐車制動開關信號后，觸發語音芯片輸出語音報警。

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

（6）駐車制動手柄及開關。駐車制動手柄及開關為系統提供駐車制動或解除的開關信號。

（7）常閉型繼電器。常閉型繼電器受駐車制動開關狀態控制，實現控制延時模塊搭鐵。

（8）人體紅外線感應模塊。人體紅外線感應模塊安裝在駕駛人轉向盤附近，用于監測車輛駕駛室是否有人。

（9）紅外線觸發模塊。當駕駛人側座位上有人時，紅外線觸發模塊與搭鐵不通；當駕駛人側座位上無人時，紅外線觸發模塊與搭鐵導通。

（10）駕駛人側座椅感應開關。駕駛人側座椅感應開關與人體紅外線感應模塊同時工作，感應駕駛人側座位上是否有人。

2.2 工作原理

駐車制動智能警示系統工作原理如圖2所示。

打開電源開關，車載電源模塊為系統提供電源后，可能出現的工作情況如下。

（1）系統不工作。駕駛人執行了駐車制動，駐車制動開關閉合，常閉繼電器線圈搭鐵，繼電器觸點開關斷開，從而斷開語音警示模塊搭鐵線，語音警示模塊不工作，語音報警喇叭不工作。

（2）系統工作。駕駛人未執行駐車制動，駐車制動開關斷開，常閉型繼電器觸點開關保持閉合狀態，語音警示模塊搭鐵線能夠正常搭鐵。此時，語音警示模塊是否工作受控于系統延時模塊，而這就取決于駕駛人側座椅感應開關與紅外線觸發模塊的監測情況。

若座椅感應開關感應到座位上無人時，開關閉合，延時模塊搭鐵，延時2 s～3 s后輸出信號給語音警示模塊，語音報警喇叭工作。直到駕駛人執行駐車制動后，駐車制動開關處于閉合狀態，常閉型繼電器線圈搭鐵，繼電器觸點開關斷開，語音警示模塊停止工作，報警語音停止，駕駛人方可安全離開。

圖2 工作原理圖

若人體紅外線感應模塊監測到座位上無人，輸出信號使紅外線觸發模塊工作，延時模塊搭鐵，延時后輸出信號給語音警示模塊，語音報警喇叭工作。直到駕駛人執行駐車制動后，駐車制動開關閉合，常閉繼電器線圈搭鐵，繼電器觸點開關斷開，語音警示模塊停止工作，報警語音停止，方可安全離開。

3 優勢與創新

3.1 優勢

（1）操作性佳。該系統采用電子精準控制和語音警示，操作方便簡單。

（2）實用性高。當粗心的駕駛人離開車輛時未執行駐車制動提供報警信號，直到執行駐車制動后方停止警示音，提高汽車使用安全性。

（3）經濟性優。該系統設計合理，加裝方便，材料成本不足500元，經濟性優。在高、中、低端車輛上均可實現普及。

3.2 創新

（1）語音警示創新。當駕駛人停車后離開座位時未執行駐車制動，則會觸發系統工作進行語音報警，提醒駕駛人對車輛執行駐車制動。語音報警使駕駛人獲得更加強烈的感官提醒，避免誤操作。

（2）控制精度創新。座椅感應開關信號與紅外線觸發模塊共同監測座位是否有人，當其中一個信號有效時，都會觸發系統工作，輸出語音報警，增加系統靈敏度。