專利名稱：汽車倒車微電腦測距雷達的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種由微電腦控制的汽車倒車超聲測距報警雷達。
目前現(xiàn)有的這類產(chǎn)品中，有的只有報警聲響，沒有燈光和距離數(shù)字顯示，功能不全，例如北京興國通訊技術(shù)公司生產(chǎn)的G8005倒車測距指示器。有的雖有較全的功能，但兩探頭采集的數(shù)據(jù)交替顯示，使駕駛員不知所措，而又使用分體式探頭，在雨雪天要用罩子將探頭蓋著而不能使用，例如北京天階科技工業(yè)公司生產(chǎn)的TJ618-1型數(shù)字式汽車倒車測距儀。還有的由于軟件編程算法不夠技巧，使得聲響報警隨距離分段不夠明顯，且距離數(shù)字顯示呈跳躍式變化，反應(yīng)速度慢，例如臺灣麗盟有限公司生產(chǎn)的倒車?yán)走_眼。在現(xiàn)有授權(quán)的同類實用新型專利中，多數(shù)也存在上述一種或幾種缺陷，例如，申請?zhí)?6218581和96204789。
本實用新型的目的是從硬件和程序兩方面提供一種反應(yīng)速度快、顯示精度高、燈光和聲響報警隨距車后障礙物距離分段準(zhǔn)確而明顯的汽車倒車微電腦超聲測距報警雷達。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的參見


圖1、圖2，汽車掛上倒車擋時，倒車燈12V電源通過穩(wěn)壓源7808和7805給電路供電，在微電腦程序控制下，微電腦CPU產(chǎn)生一束發(fā)射脈沖串，通過Q1、Q2、1Q1、1Q2和T1放大后由超聲波探頭發(fā)射出超聲波，同時脈沖展寬電路IC4產(chǎn)生一個寬度為1.6mS的電脈沖使IC1關(guān)閉而不接收發(fā)射的超聲波，發(fā)射出的超聲波遇到障礙物反射回來，被超聲波探頭接收并換能成電脈沖信號，經(jīng)接收電路IC1處理后產(chǎn)生一個反射波到達信號被微電腦CPU接收，微電腦CPU在產(chǎn)生發(fā)射脈沖串到接收反射波到達信號這段時間內(nèi)，已經(jīng)以邊讀時間邊計算累加的方式把這段時間換算成到障礙物的距離，當(dāng)微電腦CPU接收到反射波到達信號后立即把該距離經(jīng)過數(shù)碼管和指示燈驅(qū)動電路IC2和IC3使數(shù)碼管SM顯示出來，并使相應(yīng)的距離指示燈L1～L4被點亮，還通過蜂鳴器驅(qū)動電路Q3、Q4使蜂鳴器SPK發(fā)出相應(yīng)急促程度的報警聲響。微電腦CPU只對距離障礙物最近的超聲波探頭的反射波到達信號響應(yīng)，即只測量和顯示最近障礙物的距離。
實施本實用新型能實現(xiàn)如下功能1、按微電腦編程，可在超聲波探頭能達到的最遠(yuǎn)測距范圍內(nèi)，精確地控制最大顯示距離，例如2.99米，超過2.99米則不顯示。
2、數(shù)字顯示距離可精確到0.01米。
3、在測量范圍內(nèi)，對快速進入車后的物體能及時顯示距離和報警。
4、本設(shè)計采用全密封收發(fā)一體化超聲波探頭，具有全天候工作功能。
5、采用四只距離指示燈和蜂鳴器對障礙物距離作如下精確分段報警1.69至1.10米第一只綠燈亮，蜂鳴聲響稀疏；1.09至0.70米第二只綠燈又亮，聲響加密；0.69至0.40米黃燈又亮，聲響較急促；0.39米時紅燈又亮，聲響更急促；6、剎車顯示報警，當(dāng)障礙物距離小于0.30米時，四只指示燈全亮和蜂鳴聲響急促的同時，數(shù)碼管顯示0.01，提醒駕駛員及時剎車，0.30米是給駕駛員留出的剎車余量。
實施本實用新型，在倒車時，從聲、光和數(shù)字三方面將車后人或物體的距離迅速準(zhǔn)確地提供給駕駛員，防止發(fā)生事故，提高了駕駛車輛的安全性。
圖1是本實用新型主機電路原理圖，圖中CPU是微電腦，IC2和IC3是數(shù)碼管和指示燈驅(qū)動電路，SM為三位數(shù)碼管，L1 L2 L3 L4為距離指示燈，Q3和Q4是蜂鳴器驅(qū)動電路，SPK是蜂鳴器，CRY和C2 C3組成時鐘電路，Q1和Q2組成發(fā)射脈沖串預(yù)放大電路，7805是5V穩(wěn)壓源，圖中下方虛線框中是主機電路到控制電路五芯電纜的五個接點，接點3和5是由控制盒來的8V電源，2和4是輸出發(fā)射脈沖串到控制電路的接點，1是從控制電路來的反射波到達信號接點。
圖2是本實用新型控制電路原理圖，圖中上方虛線框中是與主機電路五芯電纜插座相對應(yīng)的五個接點，下方虛線框BLOCK2和右方BLOCK3中的電路與虛線框BLOCK1中的電路完全一樣，它們分別是三套相互獨立的脈沖信號發(fā)射和接收放大電路，其中發(fā)射放大電路由1Q1、1Q2和T1組成，接收放大電路由IC1及周圍元件組成，IC4是脈沖展寬電路，7808是8V穩(wěn)壓源，+12V和-12V是連接汽車倒車燈電源的接線端子，4D4是防止電源接反的保護二極管，A1和A2是連接超聲波探頭端子。
圖3是本實用新型程序示例圖。
現(xiàn)結(jié)合附
圖1和附圖2及實施例具體說明本實用新型線路結(jié)構(gòu)。
汽車倒車燈電源通過導(dǎo)線與圖2中的+12V和-12V端子相連，主機電路與控制電路通過五芯電纜相連，三個超聲波探頭與控制電路對應(yīng)端子相連，當(dāng)汽車掛上倒車擋時，12V電源通過控制電路的8V穩(wěn)壓源7808和主機電路的5V穩(wěn)壓源7805分別給控制電路和主機電路供電，在程序控制下，CPU的7和11腳產(chǎn)生40KHz的發(fā)射脈沖串送Q1和Q2預(yù)放大，再由1Q1和1Q2及T1放大后加于超聲波探頭產(chǎn)生發(fā)射波，發(fā)射波遇到障礙物后產(chǎn)生反射波，反射波被超聲波探頭接收產(chǎn)生反射到達信號，此信號經(jīng)脈沖接收放大電路IC1處理后由1Q3和1D4送給CPU的6腳，CPU把計算好的距離通過段碼驅(qū)動IC2和位碼驅(qū)動IC3驅(qū)動數(shù)碼SM顯示，并把相應(yīng)的距離指示燈點亮，同時使蜂鳴器驅(qū)動電路Q3和Q4驅(qū)動蜂鳴器SPK發(fā)出急促程度與距離相應(yīng)的聲響報警。脈沖展寬電路IC4將40KHz發(fā)射脈沖串的第一個脈沖展寬為1.60mS加于脈沖接收放大電路IC1使之關(guān)閉，防止將發(fā)射脈沖串當(dāng)成反射波到達信號。
本實用新型由主機盒、控制盒和超聲波探頭三部分組成，參見圖5，主機盒用雙面膠粘貼在駕駛儀表臺上或后風(fēng)擋玻璃臺上，控制盒粘貼在座位下方或后備箱內(nèi)，超聲波探頭安裝在后保險杠上，一只探頭居中，另兩只距離保險杠兩端各25cm，主機盒與控制盒用五芯電纜連接，超聲波探頭用雙芯電纜與控制盒連接，電源線與汽車倒車燈電源連接。
權(quán)利要求1.一種超聲波測距雷達，其特征在于該汽車倒車微電腦測距雷達采用由微電腦CPU、數(shù)碼管和指示燈驅(qū)動電路IC2和IC3、三位數(shù)碼管SM、距離指示燈L1～L4、蜂鳴器SPK和蜂鳴器驅(qū)動電路Q3、Q4構(gòu)成主機電路，由脈沖信號發(fā)射和接收放大電路1Q1、1Q2、T1、IC1和脈沖展寬電路IC4構(gòu)成控制電路及三只超聲波探頭三部分組成，其中微電腦的12至18腳與段碼驅(qū)動器IC2的輸入端相連，2、3、8、9腳與位碼驅(qū)動器IC3的輸入端相連，7腳和11腳分別與發(fā)射脈沖預(yù)放大Q1和Q2相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車倒車微電腦測距雷達，其特征在于脈沖信號發(fā)射和接收放大電路是電路相同而相互獨立的三套電路，分別與三只超聲波探頭相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車倒車微電腦測距雷達，其特征在于脈沖信號發(fā)射和接收放大電路的接收放大電路是由集成電路四運放構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車倒車微電腦測距雷達，其特征在于脈沖展寬電路是由集成電路4098構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車倒車微電腦測距雷達，其特征在于數(shù)碼管和指示燈驅(qū)動電路是由集成電路74LS244和74LS07構(gòu)成。
專利摘要本實用新型涉及一種由微電腦控制的超聲波汽車倒車測距報警儀器,它由主機、控制器、三個收發(fā)一體化小型超聲波探頭組成,由于采用了微電腦及其程序的特殊算法使得它對車后障礙物距離數(shù)顯精度高,而且不同顏色的燈光和聲響報警頻率隨距障礙物的距離分段十分明顯,最能提醒駕駛員適時減速和停車,確保倒車安全。它能用于各種車輛,全自動工作,無需駕駛員任何操作。
文檔編號B60Q1/22GK2383723SQ9820693
公開日2000年6月21日 申請日期1998年7月13日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月13日
發(fā)明者李克臣 申請人:李克臣