專(zhuān)利名稱(chēng)：汽車(chē)倒車(chē)防撞報(bào)警裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電子測(cè)控技術(shù)，特別是超聲波測(cè)距控制應(yīng)用于汽車(chē)安全。
隨著交通運(yùn)輸業(yè)的迅速發(fā)展，車(chē)輛的不斷增加，道路顯得日益擁擠，駕駛員要全面顧及各方位，操作難度大，消除駕駛員的后顧之憂(yōu)，降低交通事故的發(fā)生率，提高駕駛?cè)藛T駕駛安全性是交通運(yùn)輸安全中的重要問(wèn)題。
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)缺點(diǎn)，提出以單片機(jī)系統(tǒng)為核心控制處理器件，用三位一體數(shù)碼管顯示距離，由超聲波傳感器為探測(cè)單元，根據(jù)反射測(cè)得車(chē)尾距離障礙物距離，同時(shí)模擬語(yǔ)音提示周?chē)腥思败?chē)輛注意安全避讓的汽車(chē)安全報(bào)警裝置。
本實(shí)用新型由顯示控制電路(12)、中心控制微處理器(4)、傳感器(1、2、3)，語(yǔ)音提醒器(14)組成；中心控制微處理器(8)的輸出端Q0接探頭接收電路單元(6)的輸入端Q0，接收電路單元(6)的輸出端RX通過(guò)J2接口G3端接前置放大器(10)輸入端G3，接收電路單元(6)的輸入端H3接計(jì)數(shù)脈沖發(fā)生器電路單元(9)的輸出端H3，中心微處理電路單元(8)的控制輸出端Q1分別接發(fā)射電路單元(13)的G3端和發(fā)射電路(7)的輸出端Q1，中心處理器(8)的信號(hào)控制輸出端Q2接報(bào)警電路單元(13)的輸入端Q2，報(bào)警電路(13)S6端接顯示單元(12)的S6端口，報(bào)警電路單元(13)的輸出端H4接自動(dòng)剎車(chē)接口電路單元(11)的輸入端H4，微處理器(8)的輸出控制端Q3接計(jì)數(shù)脈沖發(fā)生器(9)的輸入端Q3，微處理器(8)的輸入端S0、R1、R2接計(jì)數(shù)脈沖發(fā)生器(9)的輸出端S0、R1、R2，計(jì)數(shù)脈沖發(fā)生器單元(9)的輸出端G2通過(guò)J1接口接顯示單元(12)的G2輸入端，中心微處理器(8)的輸出端T0接I7的輸出端T0,I7的輸出端H2接中心微處理器(8)的輸入端H2，電源單元(15)的G6接口接倒車(chē)燈“+”極，G5端接汽車(chē)電池“+”極，經(jīng)切換開(kāi)關(guān)S2實(shí)現(xiàn)手動(dòng)及自動(dòng)功能；S2連接到切換開(kāi)關(guān)S1，由S1切換開(kāi)關(guān)選擇12V或24V以上輸入電壓，經(jīng)穩(wěn)壓器把電壓變?yōu)?V穩(wěn)定源供其它單元使用，語(yǔ)音提醒單元(14)的輸入端G4接J3接口，由G4提供所需的12V工作電源，以使語(yǔ)音提醒單元發(fā)出模擬語(yǔ)音。
中心微處理控制單元(8)控制發(fā)射單元(7)產(chǎn)生-40KHZ 0.5ms左右脈沖信號(hào)發(fā)射出去，超聲波遇障礙物返回，由接收前置放大器(10)把信號(hào)放大后送接收電路單元(6)，接收電路單元(6)把放大整形后的信號(hào)送中心微處理器(8)經(jīng)處理后送顯示計(jì)數(shù)脈沖發(fā)生器控制單元(9)處理變換后的信號(hào)送顯示單元顯示；同時(shí)，由接收電路單元(6)顯示計(jì)數(shù)脈沖發(fā)生器控制單元(9)送入的信號(hào)經(jīng)微處理器單元(8)處理后分別控制報(bào)警電路單元(13)自動(dòng)剎車(chē)，接口電路單元(11)由中心控制器(4)提供的12V驅(qū)動(dòng)語(yǔ)音提醒電路(14)工作。
當(dāng)本產(chǎn)品處于手動(dòng)狀態(tài)時(shí)，駕駛員隨時(shí)能從顯示器上觀察到本車(chē)尾距車(chē)后其它物體的距離，防止追尾及其它事故的發(fā)生；若處于自動(dòng)測(cè)量狀態(tài)時(shí)，駕駛員駕車(chē)倒車(chē)時(shí)可從本產(chǎn)品顯示器上觀察到車(chē)尾6米以?xún)?nèi)障礙物的實(shí)際距離，語(yǔ)音提醒器發(fā)出模擬語(yǔ)音信號(hào)提醒行人及其它車(chē)輛注意安全，并能根據(jù)距障礙物的距離不同發(fā)出報(bào)警聲及剎車(chē)控制信號(hào)，以確保駕駛員的倒車(chē)安全。


圖1為本實(shí)用新型線(xiàn)路框圖；圖2為本實(shí)用新型中心微處理控制單元線(xiàn)路圖；圖3為顯示單元線(xiàn)路圖；圖4為報(bào)警單元線(xiàn)路圖；圖5為前置放大電路線(xiàn)路圖；圖6語(yǔ)音提醒單元的線(xiàn)路圖；圖7為剎車(chē)接口單元電路圖；圖8為發(fā)射單元電路圖；圖9為接收單元電子線(xiàn)路圖。
圖10為穩(wěn)壓電路單元的線(xiàn)路圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型各部份作進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型中心微處理單元(8)(參見(jiàn)圖2)，由只讀存貯器I6、接口電路I5、單片機(jī)集成電路I4、R15、C11、晶體X10組成控制處理器核心電路，負(fù)責(zé)整個(gè)裝置的時(shí)序并對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理和變換，由二極管D5、D8、D7電阻R22、R10、電容C15、E1、集成塊I7組成看門(mén)狗電路，當(dāng)CPU工作正常時(shí)，就不停的通過(guò)T0端向I7的T0端口提供復(fù)位信號(hào)，I7不會(huì)給(PU提供復(fù)位信號(hào)，當(dāng)CPU工作異常時(shí)，CPU就不會(huì)向I7的RST端提供復(fù)位信號(hào)，此時(shí)，計(jì)數(shù)器I7就會(huì)不停計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)脈沖足夠時(shí)，就會(huì)使Q14端高電平，此時(shí)就會(huì)通過(guò)H2端為CPU提供一高電平，強(qiáng)行復(fù)位CPU，使其恢復(fù)正常工作，此時(shí)，R22、E1組成一個(gè)延時(shí)網(wǎng)絡(luò)，D5、D8可防止復(fù)位信號(hào)倒灌入I7的第3腳，D7短路負(fù)電平信號(hào)以免I7的11腳出現(xiàn)負(fù)電平，燒壞I7,R10為C15充電之用，由集成塊I1、三極管N8、電阻R1、R14、R16、可調(diào)電阻R24，電容C1、二極管D12、D13、D3、D2、D9、D16組成顯示計(jì)數(shù)脈沖發(fā)生器電路(9)，微處理器由Q3輸出端控制信號(hào)控制I1的顯示脈沖計(jì)數(shù)的開(kāi)啟和復(fù)位，以改變I1中的計(jì)數(shù)工作狀態(tài)。R24、R1、C1及I1第9、10、11腳組成一振蕩電路，振蕩頻率為17KHz，振蕩脈沖通過(guò)I2A由G2輸出端控制顯示單元(12)的計(jì)數(shù)脈沖頻率，R24用于調(diào)整振蕩頻率，D2、D3、D9、D10用于調(diào)整報(bào)警距離，不同組合報(bào)警距離不同。當(dāng)超過(guò)一定時(shí)間，沒(méi)有信號(hào)返回D12、D13、R16、N8組成的電路就會(huì)產(chǎn)生一脈沖，以使S31端低電平復(fù)位脈沖計(jì)數(shù)器，此時(shí)，顯示一閃爍“7.68”字符。Q0正是本單元的接收控制輸出端，Q1是本單元發(fā)射控制輸出端。Q2是本單元報(bào)警控制輸出端，Q3是本單元顯示脈沖控制輸出端，S0、R1、R2是本單元信號(hào)輸入端，S31是本單元接收電路輸入端，T0是本單元復(fù)位信號(hào)輸出端，H2是本單元復(fù)位輸入端。
本實(shí)用新型顯示單元(12)參見(jiàn)圖3，三位一體8字型數(shù)碼管“DIP14”集成電路I4、I5三極管V10、V11、V12、V9組成三位動(dòng)態(tài)掃屏，控制信號(hào)由G2、S6輸入，控制信號(hào)經(jīng)I4脈沖計(jì)數(shù)并把十六進(jìn)制碼譯成BCD碼，通過(guò)動(dòng)態(tài)掃描脈沖及V10、V11、V12開(kāi)啟顯示電路的三個(gè)數(shù)碼管I5把BCD碼譯成7段顯示碼驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示待測(cè)距離，C11的容量大小決定掃描頻率、R23是限流電阻，決定數(shù)碼管顯示亮度。
本實(shí)用新型報(bào)警電路單元中(參見(jiàn)圖4)，電阻R12、R13、R11、R19、電容C7、三極管N4、N5組成一個(gè)模擬開(kāi)關(guān)電路，Q2端為高電平時(shí)，N4集電極輸出低電平，N5集電極就為高電平，使V8飽和導(dǎo)通，給蜂鳴器提供足夠大的電流使其發(fā)出報(bào)警聲，R15是限流電阻，D7是防止電流倒灌，D5是鉗位的二極管。
本實(shí)用新型前置放大單元(10)(參見(jiàn)圖5)，R40-16/T40-16分別是接收/發(fā)射超聲波傳感器，反射回來(lái)的超聲波經(jīng)R40-16接收壓電變換后電流經(jīng)R25、R26、N6、C14、R27組成的放大器放大后經(jīng)G3端口輸出，本放大器主要是抑制傳輸線(xiàn)路的干擾，C14、R25用于提供N6的直流工作點(diǎn)和交流放大調(diào)整。
語(yǔ)音提醒器單元(14)(參見(jiàn)圖6)，限流電阻R3、R2并聯(lián)后與Z1組成一穩(wěn)壓電路，把G3端輸入的12V電壓變?yōu)?.7V電壓，供給語(yǔ)音蕊片I12作為電源，I12的觸發(fā)端接高電平，輸出端模擬語(yǔ)音信號(hào)經(jīng)N6放大后經(jīng)變壓器T2阻抗匹配推動(dòng)蜂鳴器工作，發(fā)出模擬聲“注意倒車(chē)”，以提示行人及周?chē)?chē)輛注意安全。
C2、C13是電源濾波電容，R1為I12擔(dān)供一振蕩時(shí)鐘信號(hào)，本實(shí)用新型采用雙蜂鳴器可使發(fā)出的模擬語(yǔ)音聲音大些。此外，采用蜂鳴器可防水為安裝提供方便。
自動(dòng)剎車(chē)接口電路單元(11)(參見(jiàn)圖7)，H4端口為高電平，由三極管N6偏置電阻R19，限流電阻R20組成的驅(qū)動(dòng)電路放大后輸出高電平信號(hào)，經(jīng)G9提供給外圍剎車(chē)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)剎車(chē)機(jī)構(gòu)工作。本單元一是用來(lái)隔離外來(lái)端電路和報(bào)警電路單元(13)之間的相互影響，二是可提高驅(qū)動(dòng)負(fù)載能力給剎車(chē)外圍電路提供比較大的電流。
發(fā)射電路單元(8)(參見(jiàn)圖8)，當(dāng)Q1端的信號(hào)為高電平時(shí)，C3、P2、R4、I2:C組成的振蕩電路開(kāi)始振蕩，產(chǎn)生一40KHz、0.5ms的超聲波信號(hào)，經(jīng)I2:B、功放管N1放大后送T1變壓器阻抗匹配由T40-16把超聲波發(fā)射出去。
I2:B主要用來(lái)隔離振蕩器和發(fā)射端之間影響，變壓器T1隔離直流電壓的作用及主要是使振蕩級(jí)和傳感器之間阻抗匹配。
接收電路單元(6)參見(jiàn)圖9，衰減電路R21，三極管N7組成的模擬開(kāi)關(guān)電路輸出電平提供放大管N2的靜態(tài)工作點(diǎn)所需的偏置電壓，由偏置電阻R8、R7三極管N2組成的放大級(jí)將Rx點(diǎn)送入的信號(hào)放大，輸出一脈沖信號(hào)經(jīng)C6到N3基極經(jīng)N3、P3放大后送到I2:D的12、13腳，經(jīng)I2:D反相后輸出到S31端口，Rx為本單元輸入端，S31為本單元輸出端C4和R6用來(lái)調(diào)整N2直流和交流放大倍數(shù)，L3和C5組成一濾波器，濾除干擾信號(hào)，其振點(diǎn)在40KHz左右，R25用來(lái)加速放電。R23、C2用來(lái)光滑信號(hào)脈沖的沿。
電源穩(wěn)壓電路單元(15)參見(jiàn)圖10,G6端接汽車(chē)倒車(chē)燈“+”端，G5接汽車(chē)電池“+”端，經(jīng)切換開(kāi)關(guān)S2以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)自動(dòng)測(cè)量的功能，S2連接到切換開(kāi)關(guān)S1，當(dāng)S1切換在12V位時(shí)，電源電壓經(jīng)R3限流后輸出到穩(wěn)壓器I01，經(jīng)I04穩(wěn)壓后變成6V穩(wěn)壓電源，當(dāng)切換到24V以上位時(shí)，電源電壓經(jīng)R2限流后經(jīng)I03穩(wěn)壓后輸出12V電壓，再經(jīng)R3限流后經(jīng)104穩(wěn)壓變成6V穩(wěn)壓最源。C16、C17、C18、C19電容用于濾除低頻干擾信號(hào)，C20、C21、C22、C23陶瓷電容用于濾除高頻干擾信號(hào)，D4用于防止電源接反保護(hù)電路，D11用于防止外接+12V倒流入I03輸出端，燒壞I03片，設(shè)計(jì)S1切換開(kāi)關(guān)及I03穩(wěn)壓電路，使本裝置電源適用范圍更廣，同時(shí)也可防止過(guò)高電壓燒壞本裝置，設(shè)計(jì)手動(dòng)及自動(dòng)測(cè)量功能，可方便駕駛員及時(shí)掌握車(chē)后情況，減少事故發(fā)生。
權(quán)利要求一種汽車(chē)倒車(chē)防撞報(bào)警器，由顯示控制器(5)、中心控制器(4)、左右探頭(1、2、3)，語(yǔ)音提醒器(14)組成，其特征在于中心控制微處理器(8)的輸出端Q0接探頭接收電路單元(6)的輸入端Q0，接收電路單元(6)的輸出端RX通過(guò)J2接口G3端接前置放大器(10)輸入端G3，接收電路單元(6)的輸入端H3接計(jì)數(shù)脈沖發(fā)生器電路(9)的輸出端H3和中心微處理電路單元(8)的控制輸出端Q1分別接報(bào)警電路單元(13)的G3端，中心處理器(8)的信號(hào)控制輸出端Q2接報(bào)警電路單元(13)的輸入端Q2，報(bào)警電路(13)S6端接顯示單元(12)的S6端口，報(bào)警電路單元(13)的輸出端H4接自動(dòng)剎車(chē)接口電路單元(11)的輸入端H4，微處理器(8)的輸出控制端Q3接計(jì)數(shù)脈沖發(fā)生器(9)的輸入端Q3，中心微處理器(8)的輸入端S0、R1、R2接計(jì)數(shù)脈沖發(fā)生器(9)的輸出端S0、R1、R2，計(jì)數(shù)脈沖發(fā)生器單元(9)的輸出端G2通過(guò)J1接口接顯示單元(12)的G2輸入端，中心微處理器(8)的輸出端T0接I7的輸出端T0,I7的輸出端H2接中心微處理器(8)的輸入端H2，電源單元(15)的G6接口接倒車(chē)燈“+”極，G5端接汽車(chē)電池“+”極，經(jīng)切換開(kāi)關(guān)S2實(shí)現(xiàn)手動(dòng)及自動(dòng)功能；S2連接到切換開(kāi)關(guān)S1，由S1切換開(kāi)關(guān)選擇12V或24V以上輸入電壓，經(jīng)穩(wěn)壓器把電壓變?yōu)?V穩(wěn)定源供其它單元使用，語(yǔ)音提醒單元(14)的輸入端G4接J3接口，由G4提供所需的12V工作電源，以使語(yǔ)音提醒單元發(fā)出模擬語(yǔ)音。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種汽車(chē)防撞報(bào)警裝置,由顯示控制器(5)、中心控制器(4)、左右探頭組成,中心微處理控制單元(8)控制發(fā)射單元(7)產(chǎn)生40KHz0.5ms左右脈沖發(fā)射出去,超聲波遇障礙物返回,接收電路單元(6)把放大整形后的信號(hào)送中心微處理器(8)經(jīng)處理后送顯示計(jì)數(shù)脈沖發(fā)生器控制單元(9)及顯示單元顯示;同時(shí),送入的信號(hào)經(jīng)微處理器單元(8)處理后分別控制報(bào)警電路單元(13)自動(dòng)剎車(chē),接口電路單元(11)由中心控制器(4)提供的12V驅(qū)動(dòng)語(yǔ)音提醒電路(14)工作。
文檔編號(hào)G08G1/16GK2322197SQ9722942
公開(kāi)日1999年6月2日 申請(qǐng)日期1997年10月15日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月15日
發(fā)明者吳建連, 劉東方 申請(qǐng)人:吳建連