專利名稱：汽車用超聲波測距裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本裝置是一種汽車上使用的安全保護(hù)裝置。
目前，汽車上使用的超聲波測距裝置，一般用做倒車防撞報警器。工作原理是，用超聲波換能器作為發(fā)射和接收超聲波的傳感器，位于汽車尾部的超聲波換能器不斷地向汽車后方一定距離內(nèi)有一定大小的物體時，將會發(fā)射超聲波，反射回來的超聲波被超聲波換能器接收，經(jīng)電路處理顯示出相應(yīng)信號并報警。由于信號的發(fā)射和接收存在自擾問題，通常報警器不得不做得很大，或做成分體式，以使超聲波的發(fā)射端遠(yuǎn)離接收端，避免自擾。此外，由于市場上的超聲波換能器輻射功率較小，因而輻射角度較小，并且，由于被測物體表面平整度、入射超聲波的垂直度、表面材料特性都會影響超聲波的反射和吸收特性，因而靈敏度較低，常常出現(xiàn)誤報警等現(xiàn)象。
本實用新型的目的在于減少誤報警問題的發(fā)生，提高靈敏度。
本實用新型包括探頭盒和顯示盒，探頭盒內(nèi)有發(fā)射、接收超聲波的超聲波換能器各一只和將接收信號放大的放大電路，探頭盒和顯示盒之間用電纜相聯(lián)接，顯示盒內(nèi)有顯示車后物體距離范圍的顯示電路、驅(qū)動超聲波換能器發(fā)射超聲波的電源電路和處理接收信號的邏輯處理電路，其主要特點是(1)邏輯處理電路是雙時鐘系統(tǒng)，時鐘A提供整機(jī)邏輯電路工作基準(zhǔn)，時鐘B的輸出聯(lián)到推挽功率放大器和倍壓電路，其輸出驅(qū)動超聲波換能器發(fā)射超聲波；(2)時鐘B的輸出經(jīng)兩個與非門加到三極管V1、V4的基極，三極管V1～V6及其外圍電路產(chǎn)生雙端驅(qū)動脈沖，加在超聲波換能器UT1和UT2兩端；(3)探頭盒內(nèi)的放大電路采用直耦式前置放大，其輸出送入邏輯處理電路。
本實用新型的優(yōu)點是功耗低，抗干擾性強(qiáng)，性能可靠，靈敏度高。
圖1是探頭盒內(nèi)的放大電路原理圖圖2是顯示盒內(nèi)的顯示電路原理圖圖3是顯示盒內(nèi)的邏輯處理電路原理圖圖4是安裝布局示意圖
以下結(jié)合
本實用新型的最佳實施例。
反相器F11和F12以及R2、R3、C2組成主時鐘，提供整機(jī)邏輯電路工作的基準(zhǔn)，反相器F6和F5以及R1、C1組成超聲波工作頻率以及倍壓電路振蕩頻率的另一時鐘。
穩(wěn)壓器IC1產(chǎn)生穩(wěn)定電壓＋VC，三極管V7～V12及外圍電路R12～R15、C5、C6、C9、C10、D13～D15由反相器F4、F1驅(qū)動，在C14、R16端產(chǎn)生較為穩(wěn)定的三倍壓電源，供發(fā)射電路工作。
三極管V1～V6及外圍電路D5、D9、R6、R10被與非門YF1、YF2經(jīng)R3、C3和R8、C4推動，在R7和R11上產(chǎn)生雙端驅(qū)動脈沖加在超聲波發(fā)射換能器UT1和UT2兩端上，有效地利用了電源電壓，適應(yīng)壓電器件的使用要求。
與非門YF1和YF2推動發(fā)射的脈沖信號由雙穩(wěn)態(tài)電路SW2控制，而主時鐘通過分頻電路JS1形成時序，送入雙穩(wěn)態(tài)電路SW2，由SW2向與非門YF1和YF2發(fā)出脈沖信號。探測時，以上述順序發(fā)射一定時間間隔的單個調(diào)制超聲波脈沖，一旦探測到物體時，回波信號被放大、檢波、整形，經(jīng)由rl端送入與非門Y3，被判明有效后，再經(jīng)雙穩(wěn)態(tài)電路SW4使SW2翻轉(zhuǎn)，發(fā)出第2個脈沖信號。
在探頭盒內(nèi)單獨設(shè)立了放大器部分，由V201～V203及外圍阻容元件及可調(diào)電感L1構(gòu)成直耦式互補(bǔ)前置放大，R203將R205的取樣信號(交、直流)大環(huán)路負(fù)反饋，又利用V201的be結(jié)電壓有效地穩(wěn)定了這種多級電路的工作點?？烧{(diào)電感L1使前放級選頻特性良好整個前放電路簡潔、穩(wěn)定、一致性和適應(yīng)性優(yōu)良，V204再一次將回波放大。
V204和V206之間插入以V205為主的三極管檢波整形，再一次提高了整機(jī)靈敏度。V206作為射極跟隨器，使回波信號得以長線傳輸。
權(quán)利要求汽車用超聲波測距裝置，包括探頭盒和顯示盒，探頭盒內(nèi)有發(fā)射、接收超聲波的超聲波換能器各一只和將接收信號放大的放大電路，探頭盒和顯示盒之間用電纜相聯(lián)接，顯示盒內(nèi)有顯示車后物體距離范圍的顯示電路、驅(qū)動超聲波換能器發(fā)射超聲波的電源電路和處理接收信號的邏輯處理電路，其特征在于(1)邏輯處理電路是雙時鐘系統(tǒng)，時鐘A提供整機(jī)邏輯電路工作基準(zhǔn)，時鐘B的輸出聯(lián)到推挽功率放大器和倍壓電路，其輸出驅(qū)動超聲波換能器發(fā)射超聲波；(2)時鐘B的輸出經(jīng)兩個與非門加到三極管V1、V4的基極，三極管V1～V6及其外圍電路產(chǎn)生雙端驅(qū)動脈沖，加在超聲波換能器UT1和UT2兩端；(3)探頭盒內(nèi)的放大電路采用直耦式前置放大，其輸出送入邏輯處理電路。
專利摘要本實用新型是一種汽車安全保護(hù)裝置，包括顯示盒和探頭盒，其間以電纜相聯(lián)。裝在汽車尾部的探頭盒內(nèi)的超聲波換能器發(fā)射超聲波，回波被探頭盒內(nèi)的另一個超聲波換能器接收到，信號經(jīng)放大、邏輯處理，在顯示盒上顯示出車后物體的距離范圍，并發(fā)出聲響。本實用新型具有性能可靠、抗干擾性能好、功耗小、實用性強(qiáng)的特點，可廣泛用于各種車輛。
文檔編號G01S15/08GK2190307SQ9322457
公開日1995年2月22日 申請日期1993年9月21日 優(yōu)先權(quán)日1993年9月21日
發(fā)明者王英, 田競, 饒伯弘 申請人:北京華苑儀器廠