專(zhuān)利名稱(chēng)：探測(cè)車(chē)前障礙物并報(bào)警的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是涉及車(chē)輛行駛過(guò)程中自動(dòng)探測(cè)前方障礙物并報(bào)警的裝置。
普通機(jī)動(dòng)車(chē)輛判斷前方有無(wú)障礙物都是通過(guò)駕駛員的眼睛，但在駕駛員疲憊、酒后駕駛、夜間或有霧天氣行駛時(shí)卻不易保持準(zhǔn)確度。
為解決這個(gè)問(wèn)題，1998年美國(guó)一家汽車(chē)公司推出了一種新型轎車(chē)，它能自動(dòng)判斷轎車(chē)前方的情況，其具體結(jié)構(gòu)不詳。
本實(shí)用新型的目的是提供一種探測(cè)車(chē)前障礙物并報(bào)警的裝置，它能探測(cè)汽車(chē)前方剎車(chē)距離內(nèi)的障礙物并報(bào)警，尤其對(duì)在夜間、有霧天氣中行駛的汽車(chē)，它能有效地防止交通事故的發(fā)生。
本實(shí)用新型目的是這樣實(shí)現(xiàn)的它由一個(gè)發(fā)射器和定向探測(cè)器組成，定向探測(cè)器是由兩個(gè)傳感器共同和與門(mén)電連接后，再和邏輯電路、反應(yīng)電路順序電連接組成的。為了能夠定向探測(cè)，兩個(gè)傳感器安裝在前車(chē)輪位置附近，每個(gè)傳感器接收窗口的90°扇角與兩車(chē)輪連線和車(chē)輪正前方構(gòu)成的90°夾角重合。發(fā)射器的作用是向前定向發(fā)射特定波長(zhǎng)的波，當(dāng)機(jī)動(dòng)車(chē)輛的前方有障礙物時(shí)，該波會(huì)被障礙物反射回來(lái)。如果障礙物在剎車(chē)距離之內(nèi)，并且在兩車(chē)輪內(nèi)側(cè)的前方，被反射回來(lái)的波會(huì)被兩個(gè)傳感器共同探測(cè)到而產(chǎn)生電信號(hào)，電信號(hào)通過(guò)與門(mén)、邏輯電路后，會(huì)推動(dòng)反應(yīng)電路發(fā)生反應(yīng)，例如推動(dòng)報(bào)警喇叭報(bào)警，提醒駕駛員。如果障礙物不在剎車(chē)距離之內(nèi)，傳感器就不能探測(cè)到信號(hào)，反應(yīng)電路不會(huì)發(fā)生反應(yīng)；如果障礙物在兩車(chē)輪的外側(cè)，被反射回來(lái)的波只能被一個(gè)傳感器探測(cè)到產(chǎn)生電信號(hào)，電信號(hào)就不能通過(guò)與門(mén)，反應(yīng)電路也不會(huì)發(fā)生反應(yīng)。本實(shí)用新型中的發(fā)生器可以是紅外線發(fā)射器，也可以是超聲波發(fā)射器；定向探測(cè)器可以是紅外線定向探測(cè)器，也可以是超聲波定向探測(cè)器。
由于本實(shí)用新型只由發(fā)射器和定向探測(cè)器構(gòu)成，因此結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下實(shí)例及附圖給出


圖1是依據(jù)本實(shí)用新型提出的紅外線發(fā)射器的電路原理圖。
圖2是依據(jù)本實(shí)用新型提出的紅外線定向探測(cè)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是依據(jù)本實(shí)用新型提出的其中一個(gè)紅外線傳感器的電路原理圖。
圖4是依據(jù)本實(shí)用新型提出的邏輯電路和反應(yīng)電路的電路原理圖。
圖1中IC1為集成塊LC219，它采用雙列直插14腳塑料封裝，其電壓范圍是2.5-6V，輸出驅(qū)動(dòng)電流IOH≥2mA，IOL≥300μA，靜態(tài)電流小于5μA。C1、C2、C3、C4、C5為電容，其中C1的容量為100μF，C2的容量為0.022μF，C3的容量為5600pF，C4的容量為1000pF，C5的容量為390pF。R1、R2、R3為電阻，其中R1的阻值為100K，R2的阻值為68K，R3為可調(diào)電阻，其最大阻值為10K。V1為三極管C9013，V2為三極管C9012。D1為大功率紅外線發(fā)射管。
圖2中(1)和(2)為兩個(gè)紅外線傳感放大器，(3)為與門(mén)，(4)為邏輯控制電路，(5)為反應(yīng)電路。
圖3中D1、D2為二極管，可采用D806、D805；D3為發(fā)光二極管，可采用LED01；V是P2288元件；U1-a、U1-b、U1-c、U1-d為集成塊LM324N；C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7為電容，其中C1的容量為470μF，C2的容量為0.01μF，C3的容量為47μF，C4的容量為0.01μF，C5的容量為3.3μF，C6的容量為0.022μF，C7的容量為100μF；R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11為電阻，其中R1的阻值為47K，R2的阻值為47K，R3的阻值為10M，R4的阻值為560K，R5的阻值為15K，R6的阻值為220K，R7的阻值為39K，R8的阻值為33K，R9的阻值為180K，R10的阻值為1M，R11的阻值為4.7K。
圖4中YD為揚(yáng)聲器，IC為集成塊9026H，V1為三極管A1015；V2為三極管3094；V3為三極管3906；V4為音樂(lè)管，可以采用VT66；D1、D2、D3為二極管；C1、C2、C3為電容，其中C1的容量為10μF；C2的量為22μF；C3的容量為3.3μF；R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9為電阻，其中R1的阻值為1K；R2的阻值為10Ω；R3的阻值為50K；R4的阻值為150K；R5的阻值為1M；R6的阻值為1M；R7的阻值為1M；R8的阻值為330Ω；R9的阻值為93.6M。
下面結(jié)合
圖1說(shuō)明依據(jù)本實(shí)用新型提出的紅外線發(fā)射器的細(xì)節(jié)及工作情況。
紅外線發(fā)射器的核心元件是集成塊IC1。IC1的①腳外接定時(shí)電容C2，決定編碼脈沖串的時(shí)間間隔。編碼脈沖的頻率由IC1的③腳外接的阻容元件R1、C3決定，一般為占空為50％的1KHz脈沖，IC1內(nèi)部載波發(fā)生器有獨(dú)立的振蕩器，振蕩頻率由R2、C5決定，可以產(chǎn)生波長(zhǎng)與人體發(fā)射的紅外線的波長(zhǎng)相同的紅外線。輸出驅(qū)動(dòng)器輸出的電流驅(qū)動(dòng)V1，V2兩級(jí)放大并通過(guò)D1完成紅外線發(fā)射。
紅外線發(fā)射器安裝在機(jī)動(dòng)車(chē)輛的正前方，例如駕駛室內(nèi)或車(chē)蓬頂上，向前定向發(fā)射紅外線。
下面結(jié)合
圖1說(shuō)明本實(shí)用新型是如何判斷障礙物在剎車(chē)距離之內(nèi)的。
通過(guò)
圖1中的R3可以適當(dāng)調(diào)節(jié)紅外線發(fā)射器所發(fā)射的紅外線的強(qiáng)度，從而使下面所述的紅外線探測(cè)器只能探測(cè)到剎車(chē)距離之內(nèi)的障礙物所反射回的紅外線，而不能探測(cè)到剎車(chē)距離之外的障礙物所反射回的紅外線。這樣就能實(shí)現(xiàn)判斷障礙物是不是在剎車(chē)距離之內(nèi)。由于剎車(chē)距離由車(chē)速和地面動(dòng)摩擦因數(shù)決定，因此剎車(chē)距離是變化的，這就要求發(fā)射器發(fā)射的紅外線的強(qiáng)度是可調(diào)的，其強(qiáng)度應(yīng)根據(jù)車(chē)速調(diào)節(jié)，可利用裝置自動(dòng)調(diào)節(jié)。
下面結(jié)合圖2說(shuō)明依據(jù)本實(shí)用新型提出的紅外線探測(cè)器的細(xì)節(jié)及工作情況。
定向探測(cè)是由與門(mén)(3)和兩個(gè)紅外線傳感放大器(1)和(2)實(shí)現(xiàn)的兩個(gè)紅外線傳感放大器(1)和(2)安裝在前車(chē)輪位置附近，紅外線傳感器(1)和(2)接收窗口的扇角定為90°。為了能夠?qū)崿F(xiàn)定向探測(cè)，應(yīng)將這兩個(gè)紅外線傳感器(1)和(2)安裝在前車(chē)輪位置附近，并且每個(gè)傳感器接收窗口的90°扇角與兩車(chē)輪連線和車(chē)輪正前方構(gòu)成的90°夾角重合。這樣一旦兩車(chē)輪前方剎車(chē)距離內(nèi)有障礙物，障礙物反射的紅外線會(huì)同時(shí)被兩個(gè)紅外線探測(cè)器(1)和(2)探測(cè)到，紅外線傳感器(1)和(2)產(chǎn)生的電信號(hào)通過(guò)與門(mén)(3)后，再經(jīng)過(guò)邏輯電路(4)會(huì)推動(dòng)反應(yīng)電路反應(yīng)(5)，例如發(fā)出警告，或啟動(dòng)剎車(chē)裝置，或啟動(dòng)自動(dòng)剎車(chē)裝置、自動(dòng)減速裝置、自動(dòng)轉(zhuǎn)彎裝置。如果障礙物在剎車(chē)距離之外，反射回的紅外線不會(huì)使傳感器發(fā)生反應(yīng)；如果障礙物在兩車(chē)輪之外，障礙物反射的紅外線只能被一個(gè)紅外線探測(cè)器(1)或者(2)探測(cè)到，故只有一個(gè)紅外線傳感器(1)或者(2)產(chǎn)生電信號(hào)，由于與門(mén)(3)的作用，則不能推動(dòng)反應(yīng)電路(5)反應(yīng)。這樣就實(shí)現(xiàn)了紅外線定向探測(cè)。
下面結(jié)合圖3說(shuō)明依據(jù)本實(shí)用新型提出的紅外線傳感器的細(xì)節(jié)及工作情況。
紅外線傳感放大器中U1-a和U1-b構(gòu)成反向線性放大器，將傳感器的低頻信號(hào)放大，并濾去高頻雜波干擾，U1-c和U1-d構(gòu)成窗口比較器，當(dāng)前信號(hào)幅度達(dá)到閾值時(shí)輸出一個(gè)高電平(1)，這一窗口設(shè)置能有效地排除雜波干擾、背景干擾、射頻干擾等影響。這一高電平(1)向下將傳輸?shù)脚c門(mén)。
下面結(jié)合圖4說(shuō)明依據(jù)本實(shí)用新型提出的邏輯電路和反應(yīng)電路的細(xì)節(jié)及工作情況。
其中邏輯電路由集成塊IC完成。當(dāng)接收到經(jīng)過(guò)與門(mén)的由紅外線傳感放大器輸出的上升沿觸發(fā)信號(hào)(1)后，它能輸出一個(gè)高電平給反應(yīng)電路中的三極管V3。三極管V3控制著音樂(lè)管V4和揚(yáng)聲器YD發(fā)出報(bào)警。
權(quán)利要求一種能夠探測(cè)車(chē)前障礙物并報(bào)警的裝置，它由一個(gè)發(fā)射器和定向探測(cè)器組成，其特征是定向探測(cè)器是由兩個(gè)傳感器共同和與門(mén)電連接后，再和邏輯電路、反應(yīng)電路順序電連接組成的。
專(zhuān)利摘要一種能夠探測(cè)車(chē)前障礙物并報(bào)警的裝置,它由一個(gè)發(fā)射器和定向探測(cè)器組成,定向探測(cè)器是由兩個(gè)傳感器共同和與門(mén)電連接后,再和邏輯電路、反應(yīng)電路順序電連接組成的,并且這兩個(gè)傳感器安裝在前車(chē)輪位置附近,接收窗口的90°扇角與兩車(chē)輪連線和車(chē)輪正前方構(gòu)成的90°夾角重合。當(dāng)機(jī)動(dòng)車(chē)輛兩車(chē)輪的前方剎車(chē)距離內(nèi)有障礙物時(shí),反應(yīng)電路會(huì)發(fā)生報(bào)警,當(dāng)障礙物在兩車(chē)輪外或者處于剎車(chē)距離外時(shí),反應(yīng)電路不會(huì)發(fā)生報(bào)警。
文檔編號(hào)B60R99/00GK2419116SQ0021301
公開(kāi)日2001年2月14日 申請(qǐng)日期2000年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月6日
發(fā)明者孟現(xiàn)柱 申請(qǐng)人:孟現(xiàn)柱