本發(fā)明涉及一種超聲波倒車防撞裝置，尤其涉及一種能自動剎車的超聲波倒車防撞裝置。

背景技術：

現(xiàn)有的超聲波倒車雷達是只報警不剎車的。如圖1所示，現(xiàn)有的超聲波倒車雷達包括有4個獨立的超聲波探頭電路（該電路各自有超聲波信號功率驅動和超聲波回波信號接收電路），1個兩路四選一模擬開關（如集成電路CD4052等），1個帶通濾波和整形電路（在圖1中的虛線框內），1個單片機電路，各電路依次連接。

在圖1中，4個超聲波探頭電路的回波信號ou1、ou2、ou3、ou4經(jīng)過一路四選一開關（K-1），到帶通濾波和整形電路的輸入端IN，帶通濾波和整形電路的輸出端OU聯(lián)接到單片機IC1電路輸入口，在單片機IC1的控制下，進行切換就能分別實現(xiàn)4個超聲波探頭各自的回波信號的帶通濾波功能。

單片機IC1電路輸出口發(fā)出的超聲波信號，經(jīng)過另一路四選一開關（K-2）分別：聯(lián)接至端子q1經(jīng)電阻R8到三極管T2，聯(lián)接至端子q2經(jīng)電阻R26到三極管T4，聯(lián)接至端子q3經(jīng)電阻R29到三極管T6，聯(lián)接至端子q4經(jīng)電阻R32到三極管T8，在單片機IC1的控制下，進行切換就能分別實現(xiàn)4個超聲波探頭各自的功率驅動功能。

雖然此電路簡單成本較低，但是因為共用帶通濾波和整形電路，以及共用單片機發(fā)出超聲波信號的輸出口，4個超聲波探頭電路只能通過切換各自分別工作，讓4個超聲波探頭電路都循環(huán)工作一遍所需要的時間較長，約是1個超聲波探頭電路工作周期時間的4倍，反應速度太慢，不能達到自動剎車時所需的快速反應要求，特別是沒有輸出自動剎車信號的電路，它在倒車時只能報警，遇到危險情況不能自動剎車。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提出一種能自動剎車的超聲波倒車防撞裝置，它在倒車時不僅可以報警，遇到危險情況還可以自動剎車。

本發(fā)明的技術方案是，一種能自動剎車的超聲波倒車防撞裝置，包括有4個超聲波探頭電路，分別聯(lián)接4個帶通濾波和整形電路，還包括輸出自動剎車信號的電路，它們與1個單片機電路聯(lián)接；由單片機發(fā)出自動剎車信號，從而控制馬達正、反轉來實現(xiàn)自動剎車功能或控制電氣比例閥來實現(xiàn)自動剎車功能。

本發(fā)明的有益效果是，它在倒車時不僅可以報警，遇到危險情況還可以自動剎車，使車停住。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有的超聲波倒車雷達的電路圖。

圖2-1、圖2-2是本發(fā)明的能自動剎車的超聲波倒車防撞裝置的電路圖。

圖3-1、圖3-2、圖3-3是本發(fā)明的能自動剎車的超聲波倒車防撞裝置有8個超聲波探頭的電路圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對發(fā)明作進一步說明。

參照圖2-1和圖2-2，本發(fā)明的能自動剎車的超聲波倒車防撞裝置包括有4個獨立的超聲波探頭電路，分別聯(lián)接4個獨立的帶通濾波和整形電路1、2、3、4（分別在4個虛線框內），還包括輸出自動剎車信號的電路，它們與1個單片機電路聯(lián)接；由單片機發(fā)出自動剎車信號，從而控制馬達正、反轉來實現(xiàn)自動剎車功能或控制電氣比例閥來實現(xiàn)自動剎車功能。

（一）在圖2-1和圖2-2中

第1路超聲波探頭的回波信號經(jīng)探頭插座J1、電阻R1、電容C1、三極管T1到電容C2的ou1端，電容C2的ou1端直接聯(lián)接到帶通濾波和整形電路1的輸入端電阻R6，帶通濾波和整形電路1的輸出端OU1聯(lián)接到單片機IC1的OU1點。

第2路超聲波探頭的回波信號經(jīng)探頭插座J2、電阻R16、電容C8、三極管T3到電容C9的ou2端，電容C9的ou2端直接聯(lián)接到帶通濾波和整形電路2的輸入端電阻R21，帶通濾波和整形電路2的輸出端OU2聯(lián)接到單片機IC1的OU2點。

第3路超聲波探頭的回波信號經(jīng)探頭插座J3、電阻R35、電容C15、三極管T5到電容C16的ou3端，電容C16的ou3端直接聯(lián)接到帶通濾波和整形電路3的輸入端電阻R40，帶通濾波和整形電路3的輸出端OU3聯(lián)接到單片機IC1的OU3點。

第4路超聲波探頭的回波信號經(jīng)探頭插座J4、電阻R55、電容C22、三極管T7到電容C23的ou4端，電容C23的ou4端直接聯(lián)接到帶通濾波和整形電路4的輸入端電阻R60，帶通濾波和整形電路4的輸出端OU4，聯(lián)接到單片機IC1的OU4點。

在單片機IC1的控制下，可同時實現(xiàn)4個超聲波探頭回波信號的帶通濾波功能。

單片機IC1的Q1點發(fā)出的第1路超聲波信號經(jīng)過電阻R5直接聯(lián)到三極管T2，再經(jīng)變壓器TR1升高電壓經(jīng)探頭插座J1驅動第1路超聲波探頭。

單片機IC1的Q2點發(fā)出的第2路超聲波信號經(jīng)過電阻R20直接聯(lián)到三極管T4，再經(jīng)變壓器TR2升高電壓經(jīng)探頭插座J2驅動第2路超聲波探頭。

單片機IC1的Q3點發(fā)出的第3路超聲波信號經(jīng)過電阻R39直接聯(lián)到三極管T6，再經(jīng)變壓器TR3升高電壓經(jīng)探頭插座J3驅動第3路超聲波探頭。

單片機IC1的Q4點發(fā)出的第4路超聲波信號經(jīng)過電阻R59直接聯(lián)到三極管T8，再經(jīng)變壓器TR4升高電壓經(jīng)探頭插座J4驅動第4路超聲波探頭。

在單片機IC1的控制下，可同時實現(xiàn)4個超聲波探頭的功率驅動功能。

本發(fā)明中4個超聲波探頭電路可同時工作，比現(xiàn)有的超聲波倒車雷達反應速度約提高4倍，完全滿足自動剎車的速度要求。

（二）在圖2-1和圖2-2中，輸出自動剎車信號的電路由單片機IC1的輸出端M+、M-和PWM給出，這3個輸出端各自或它們的不同組合可以來聯(lián)接其它多種電路，使馬達或電氣比例閥工作，或直接使電氣比例閥工作，來實施汽車的自動剎車。

例如：第一種做法是單片機IC1的M+輸出信號直接聯(lián)接到端子J5的MT+端輸出，通過H橋電路使馬達正轉或電氣比例閥工作；單片機IC1的M-輸出信號直接聯(lián)接到端子J5的MT-端輸出，通過H橋電路使馬達反轉；由馬達的正、反轉或電氣比例閥工作來實施剎車。此種做法時不要電阻R51、三極管T11、電阻R53、三極管T12、電阻R52、三極管T13、電阻R54、三極管T14。

第二種做法是單片機IC1的M+輸出信號到電阻R51的M+端，由三極管T11的+M端直接聯(lián)接到端子J5的MT+端輸出，通過H橋電路使馬達正轉或電氣比例閥工作，或直接使電氣比例閥工作；單片機IC1的M-輸出信號到電阻R52的M-端，由三極管T13的-M端直接聯(lián)接到端子J5的MT-端輸出，通過H橋電路使馬達反轉；由馬達的正、反轉或電氣比例閥工作來實施剎車。此種做法時不要電阻R53、三極管T12、電阻R54、三極管T14。

第三種做法是單片機IC1的M+輸出信號直接聯(lián)接到電阻R53的+M端，由三極管T12的MT+端輸出，通過H橋電路使馬達正轉或電氣比例閥工作，或直接使電氣比例閥工作；單片機IC1的M-輸出信號直接聯(lián)接到電阻R54的-M端，由三極管T14的MT-端輸出，通過H橋電路使馬達反轉；由馬達的正、反轉或電氣比例閥工作來實施剎車。此種做法時不要電阻R51、三極管T11、電阻R52、三極管T13。

第四種做法是單片機IC1的M+輸出信號到電阻R51的M+端，經(jīng)三極管T11、電阻R53和三極管T12由三極管T12的MT+端輸出，通過H橋電路使馬達正轉或電氣比例閥工作，或直接使電氣比例閥工作；單片機IC1的M-輸出信號到電阻R52的M-端，經(jīng)三極管T13、電阻R54和三極管T14由三極管T14的MT-端輸出，通過H橋電路使馬達反轉；由馬達的正、反轉或電氣比例閥工作來實施剎車。

第五種做法是單片機IC1的PWM輸出信號到電阻R131的PWM端，經(jīng)三極管T15、電阻R32和三極管T16由三極管T16的PWM-端輸出，驅使電氣比例閥來實施剎車。

第六種做法是單片機IC1的PWM輸出信號到電阻R131的PWM端，由三極管T15的PW端直接聯(lián)接到端子J5的PWM-端輸出，驅使電氣比例閥來實施剎車。此種做法時不要電阻R32、三極管T16。

第七種做法是由單片機IC1的M+輸出信號直接聯(lián)接到端子J5的MT+端，單片機IC1的PWM輸出信號直接聯(lián)接到端子J5的PWM-端，通過H橋電路使馬達正轉或使電氣比例閥工作；由單片機IC1的M-輸出信號直接聯(lián)接到端子J5的MT-端，單片機IC1的PWM輸出信號直接聯(lián)接到端子J5的PWM-端，通過H橋電路使馬達反轉。由馬達的正、反轉或電氣比例閥工作來實施剎車。此種做法時不要電阻R51、三極管T11、電阻R53、三極管T12、電阻R52、三極管T13、電阻R54、三極管T14、電阻R131、三極管T15、電阻R32、三極管T16。

（三）如圖2-1和圖2-2所示，本發(fā)明的能自動剎車的超聲波倒車防撞裝置，其中還有實現(xiàn)智能化開關機功能的電路。

在圖2-1和圖2-2中，單片機IC1的DDJC端作為輸入口，聯(lián)接電阻R31和D1、電阻R32的聯(lián)接點，當汽車倒檔掛上時，倒檔電線的12V電（網(wǎng)絡標號DD12V）通過電阻R31和D1鉗位，進入到單片機IC1的DDJC端，同時通過限流電阻R32使三極管T9導通，進而使三極管T10導通，車載電瓶的12V電（網(wǎng)絡標號12Va）經(jīng)三極管T10的12Va端到12Vb端，再到穩(wěn)壓電路IC2的輸入端，穩(wěn)壓電路IC2輸出端就有V+輸出，倒車防撞裝置開機。

單片機IC1的KG端作為輸出口，來保持開機或控制關機。單片機IC1的KG端在倒車防撞裝置開機后一直輸出高電平，使三極管T9和T10保持導通，穩(wěn)壓電路IC2輸出端就有V+輸出，使倒車防撞裝置保持在開機狀態(tài)。

當單片機IC1的DDJC端檢測到倒檔摘掉后，若此時沒有自動剎車，單片機IC1的KG端輸出立即變成低電平，使三極管T9和 T10關斷，車載電瓶的12V電就不能經(jīng)三極管T10的12Va端到12Vb端，穩(wěn)壓電路IC2輸出端就沒有V+輸出，使倒車防撞裝置關機。

當單片機IC1的DDJC端檢測到倒檔摘掉后，若正在自動剎車的過程中，單片機IC1的KG端輸出就延時幾秒時間，等待自動剎車的全部過程結束后再變成低電平，使三極管T9和T10關斷，車載電瓶的12V電就不能經(jīng)三極管T10的12Va端到12Vb端，穩(wěn)壓電路IC2輸出端就失去V+輸出，使倒車防撞裝置關機。

現(xiàn)有的倒車雷達的電源輸入端是聯(lián)在倒檔電線的12V電上，其開關機受制于掛、摘倒檔，除了掛倒檔時倒車雷達工作，平時不耗電。本發(fā)明為了保證自動剎車功能夠完整的進行到底，其電源輸入端12Va是一直聯(lián)在車載電瓶上，但是由于用單片機IC1來控制控制倒車防撞裝置的智能化開關機，除了掛倒檔時倒車防撞裝置工作，平時也不耗電（低于歐盟標準100uA/ECU）。

本發(fā)明的能自動剎車的超聲波倒車防撞裝置中，如果超過4個數(shù)量的超聲波探頭，則根據(jù)需要可再增加幾個探頭，并增加同樣數(shù)量的獨立帶通濾波和整形電路即可。

參照圖3-1、圖3-2和圖3-3，有8個獨立的超聲波探頭電路（包括功率驅動和回波信號接收電路），8個帶通濾波和整形電路1、2、3、4、5、6、7、8（分別在8個虛線框內），1個單片機IC1電路。

在圖3-1和圖3-2、圖3-3中，第1路超聲波探頭電路的回波信號ou1直接聯(lián)接到帶通濾波和整形電路1的輸入端電阻R6，帶通濾波和整形電路1的輸出端OU1，聯(lián)接到單片機IC1的OU1點。

第2路超聲波探頭電路的回波信號ou2直接聯(lián)接到帶通濾波和整形電路2的輸入端電阻R21，帶通濾波和整形電路2的輸出端OU2，聯(lián)接到單片機IC1的OU2點。

第3路超聲波探頭電路的回波信號ou3直接聯(lián)接到帶通濾波和整形電路3的輸入端電阻R40，帶通濾波和整形電路3的輸出端OU3，聯(lián)接到單片機IC的OU3點。

第4路超聲波探頭電路的回波信號ou4直接聯(lián)接到帶通濾波和整形電路4的輸入端電阻R60，帶通濾波和整形電路4的輸出端OU4，聯(lián)接到單片機IC1的OU4點。

第5路超聲波探頭電路的回波信號ou5直接聯(lián)接到帶通濾波和整形電路5的輸入端電阻R06，帶通濾波和整形電路5的輸出端OU5，聯(lián)接到單片機IC1的OU5點。

第6路超聲波探頭電路的回波信號ou6直接聯(lián)接到帶通濾波和整形電路6的輸入端電阻R021，帶通濾波和整形電路6的輸出端OU6，聯(lián)接到單片機IC1的OU6點。

第7路超聲波探頭電路的回波信號ou7直接聯(lián)接到帶通濾波和整形電路7的輸入端電阻R040，帶通濾波和整形電路7的輸出端OU7，聯(lián)接到單片機IC的OU7點。

第8路超聲波探頭電路的回波信號ou8直接聯(lián)接到帶通濾波和整形電路8的輸入端電阻R060，帶通濾波和整形電路8的輸出端OU8，聯(lián)接到單片機IC1的OU8點。在單片機IC1的控制下，可同時實現(xiàn)8個超聲波探頭回波信號的帶通濾波功能。

在圖3-1、圖3-2和圖3-3中，單片機IC1的Q1點發(fā)出的第1路超聲波信號經(jīng)過電阻R5直接給驅動三極管T2，單片機IC1的Q2點發(fā)出的第2路超聲波信號經(jīng)過電阻R20直接給驅動三極管T4，單片機IC1的Q3點發(fā)出的第3路超聲波信號經(jīng)過電阻R39直接給驅動三極管T6，單片機IC1的Q4點發(fā)出的第4路超聲波信號經(jīng)過電阻R59直接給驅動三極管T8，單片機IC1的Q5點發(fā)出的第5路超聲波信號經(jīng)過電阻R05直接給驅動三極管T05，單片機IC1的Q6點發(fā)出的第6路超聲波信號經(jīng)過電阻R020直接給驅動三極管T06，單片機IC1的Q7點發(fā)出的第7路超聲波信號經(jīng)過電阻R039直接給驅動三極管T07，單片機IC1的Q8點發(fā)出的第8路超聲波信號經(jīng)過電阻R059直接給驅動三極管T08。在單片機IC1的控制下，可同時實現(xiàn)8個超聲波探頭的功率驅動功能。

本發(fā)明中8個超聲波探頭可同時工作，比一般的超聲波倒車雷達反應速度提高好幾倍，完全滿足自動剎車的速度要求。

本發(fā)明中的三極管T9、T10、T11、T12、T13、T14、T15、T16都可以用MOS管或其它電路來替代。