[實用新型]一種滾筒接近傳感器

有效

• 申請號: 201220728426.5
• 申請日: 2012-12-26
• 公開（公告）號: CN203100727U
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發明（設計）人: 覃孝梅;王衛國;楊冶
• 申請（專利權）人: 江蘇茶花電氣有限公司
• 主分類號: G01C9/00
• 分類號: G01C9/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本實用新型涉及一種使用于車輛防側翻系統中的滾筒接近傳感器，尤其涉及一種基于霍爾元件的滾筒接近傳感器。

新聞報道中，我們經常看到運鈔車高速公路側翻的消息，事實上，重型車和工程車側翻的案例也是屢見不鮮，比如渣土車側翻壓死兩行人的惡性事件。

據美國公路交通安全局(NHTSA)統計，美國每年有超過1萬名駕車者死于翻車事故。1992年至1996年，美國每年發生在道路上各類行駛汽車的傾翻事故有22,700起，是僅次于正面碰撞的嚴重行車事故。1993年至1998年，35,000多人死于汽車交通事故，其中10%是非碰撞事故，側翻占重大非碰撞事故的90%。僅就汽車的數量和行駛里程而言，重型汽車及工程車發生傾翻事故的頻率并不很高，但重型汽車及工程車傾翻所造成的損失卻非常大。雖然傾翻僅占美國重型汽車所有事故的8%至12%，而所造成的損失卻占全部重型汽車事故損失的60%左右，并且SUV嚴重事故側翻率卻高達35%。因此，在乘用車和商用車中，SUV和重型貨車及工程車相應其他車型相比，是發生側翻事故的典型代表。

現在已有的汽車側翻檢測和控制系統中，主要運用的是傾角傳感器和位移傳感器。但是，傾角傳感器和位移傳感器的價格昂貴，并且技術上還有很多待克服的問題，特別是溫度問題和可靠性問題，以及傾角傳感器的自身慣性問題導致的反應速度慢等問題，因此亟待優化，尤其不適合低價位、小體積車輛使用。

我們重點針對工程車的側翻問題進行研究（由于近似的工作方式和側翻原因，其他車型的側翻原因類似），側翻的人為原因主要為車速過快，打方向過急，貨車除了以上兩點還有超載等原因。通過技術分析發現，工程車在行駛過程，由于自身重量比較大，駕駛員習慣超載、超速等不好習慣，以及易疲勞駕駛、駕駛員視線不好等原因，導致汽車容易側翻，在這種狀態下，我們無法糾正駕駛員的不良習慣和不利的主觀因素，但可以從工程車的運行規律中尋找突破，利用工程車在行駛過程中的傾斜程度來檢測翻車的可能性，從而提前報警并適時作出反應，防止翻車事故的發生。

發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本實用新型提供一種滾筒接近傳感器，針對車輛在行駛過程中，對由于道路的顛簸和彎道導致的車輛傾斜進行檢測，便于及時發出預警并采取措施，防止側翻事故的發生，避免不必要的損失。

技術方案：為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為：

一種滾筒接近傳感器，包括霍爾元件、感應物和后級驅動電路，所述霍爾元件與感應物相對安裝，所述后級驅動電路通過霍爾元件驅動。

一種滾筒接近傳感器，包括霍爾元件、感應物和后級驅動電路，所述霍爾元件與感應物相對安裝，所述后級驅動電路通過霍爾元件驅動。

相比較現有的傾角傳感器和位移傳感器，本案采用了霍爾傳感器，在性價比、響應頻率和溫度特性等方面都得到了改善：首先現有的傾角傳感器和位移傳感器價格昂貴，而霍爾元件的技術比價成熟，價格平民；其次現有的傾角傳感器和位移傳感器響應頻率低，比如傾角傳感器的響應頻率只有20KHz，而霍爾元件的響應頻率能夠達到100KHz，最終反映在傳感器上也能夠達到50KHz；另外霍爾元件的溫度特性以及產品一致性、可重復性和可靠性均優于現有的現有的傾角傳感器和位移傳感器。

優選的，所述霍爾元件與感應物之間的間距大于等于18mm，這主要是由于車體震動幅度大，為了保證在行駛過程中霍爾元件不會受損而設計的。

上述傳感器的性能具體取決于兩個因素：一、霍爾元件表面感應到的磁場強度，當感應強度一定時，要增強感應能力，就必須加強感應物（即磁鋼）的強度；二，霍爾元件的靈敏度越高，感應距離越遠。因此可以從感應物和和霍爾元件兩方面入手提高上述傳感器的使用范圍，優選的，所述感應物為釹鐵硼磁鋼，比如直徑×長度=20mm×6mm的釹鐵硼磁鋼，霍爾元件的靈敏度小于130GS；實驗證明，當采用直徑×長度=20mm×6mm的釹鐵硼磁鋼，且霍爾元件的靈敏度小于130GS時，上述傳感器的測試距離能夠達到18mm～22mm。

為了使上述傳感器在小體積下達到大電流負載的能力，優選霍爾元件經三極管和場效應管驅動后級驅動電路。比如設計要求為后級驅動電路的工作電壓要求為50V、負載能力為1A：本案采用FR120N場效應管作為驅動管，當工作電壓設計為50V時，驅動管的耐壓必須達到100V，而FR120N場效應管的耐壓為100V，滿足要求，其次FR120N場效應管的帶負載能力為2.3A，滿足負載能力要求，同時使用FR120N場效應管的結構較小；而同樣的設計要求，若采用現有的以三極管配合復合管實現的話，結構復雜且體積較大，難以滿足小體積的要求。