CN110259313A - 一种包含超声波雷达的电动尾门装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种包含超声波雷达的电动尾门装置，包括尾门和控制模块，所述尾门通过绞头与电推杆活动连接，所述尾门也通过绞头活动连接有减震器，所述尾门的外侧设有第一超声波雷达，所述尾门的内侧设有第二超声波雷达；所述控制模块分被与电源、控制按键、信息模块、电机、自吸门锁和蜂鸣器进行电性连接，所述信息模块与超声波雷达电性连接；本发明设有内外两组超声波雷达，防止尾门在开闭的时候碰撞到障碍物，且在尾门上设有减震器，可以防止尾门的震荡，损坏尾门的电推杆，在电路中能够稳定的提高电压，且稳定的滤除杂波，放大信号，能够将信号转换成单片机信号，并且可以自动发出警报。
Description
技术领域
本发明涉及电动尾门技术领域，具体为一种包含超声波雷达的电动尾门装置。
背景技术
随着科技的进步和社会的发展，汽车保有量持续增加,汽车成为人们出行的普遍交通工具，驾驶员可能在任意情况下停车并打开后尾门，如车辆后方有障碍物或车辆上方空间不足则会有划伤漆面的风险，影响车身外观质量；目前多数主机厂并未考虑到电动尾门对车辆自身的影响，而通常会考虑到对人员的影响，通过电流变化来判定尾门开闭时是否有障碍物遮挡，当电动尾门开闭过程中有障碍物阻挡则电流会瞬间变大同时感应装置会停止尾门进行下一步动作；这种方式虽然能解决车辆夹伤人员问题，但是这种方式不能避免电动尾门开启时车辆外部环境对车辆尾门自身的影响，会有划伤漆面或撞坏顶灯等易碎物品等风险；并且尾门在打开的时候会发生震荡，会使得电推杆受到危害，基于此背景，本专利提出一种包含超声波雷达的电动尾门装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种包含超声波雷达的电动尾门装置，具有能够检测尾门后方的各种障碍物，且设有减震器，并且能够通过电路稳定的控制，及时等优点，用以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种包含超声波雷达的电动尾门装置，包括尾门和控制模块，所述尾门通过绞头与电推杆活动连接，所述尾门也通过绞头活动连接有减震器，所述尾门上设有控制按键，所述尾门的外侧设有第一超声波雷达，所述尾门的内侧设有第二超声波雷达，所述尾门的底端设有自吸门锁，所述电推杆和减震器的一端均通过绞头与车体活动连接，所述减震器的底端固定焊接有连接杆，所述连接杆的底端通过销杆与绞头上的圆接头活动连接，所述电推杆的底端设有电机，所述电机的一端固定连接有第一电推杆，所述第一电推杆的顶端与第二电推杆活动连接；
所述控制模块分被与电源、控制按键、信息模块、电机、自吸门锁和蜂鸣器进行电性连接，所述信息模块与超声波雷达电性连接，所述控制模块采用AT89C2051单片机，所述电源电路上电性连接有LM2596降压芯片，所述超声波雷达发射电路中采用555芯片进行电性控制，所述信息模块内包括超声雷达接收模块、RC滤波模块、信号放大模块和信号转换模块，且信号放大模块采用了AD620放大芯片，所述信号转换模块由包络检波电路，电压比较器和RS触发器组成。
优选的，所述绞头的底端固定焊接有安装座，所述安装座固定安装在车身上。
优选的，所述减震器设有上盖和下盖的卡合连接，且减震器内固定连接有弹簧。
优选的，所述电源电路中设有反馈电路，并且设有电阻和电容可以实现滤波和稳压。
优选的，所述超声波发射电路中电性连接有可调电阻R， CNT端为超声波发射控制信号的输入端。
优选的，所述放大滤波电路中前置放大电路是由集成运放组成的自举式同相交流放大电路，具有很高的输入阻抗，C5，C6，C7为隔直电容，R5，R6，R7为偏置电阻；且RW，C10组成低通滤波网络，C9和R12组成高通滤波网络，两者串联组成了带通滤波电路；集成运放和电阻R9，RlO一起组成同相比例放大器。
优选的，所述信号转换电路中由包络检波电路，电压比较器和RS触发器组成，且包络检波电路由二极管D3，电阻R19，和电容C13组成，电压比较器由集成运放和电容电阻组成。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明设有内外两组超声波雷达，可以在尾门打开和闭合的时候实现对不同环境的检测，防止尾门在开闭的时候碰撞到障碍物，且在尾门上设有减震器，可以防止尾门在打开的时候防止尾门距离的震荡，长时间的使用会损坏尾门的电推杆，在超声波雷达上设有放大带通滤波电路能够将微弱的雷达型号放大，并且滤除雷达型号内的杂波，使得雷达信号能够稳定的转换成单片机中断触发信号，并且设有能够将电压降到适应单片机使用的电压，能够稳定的对单片机进行供电，并且设有蜂鸣器进行警报，可以提醒车主，尾门后的情况。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明的减震装置；
图3为本发明的电路框图；
图4为本发明的电源电路；
图5为本发明的超声波发射电路；
图6为本发明的放大带通滤波电路；
图7为本发明的信号转换电路图。
图中：1、尾门；2、电推杆；201、电机；202、第一电推杆；203、第二电推杆；3、绞头；301、安装座；302、圆接头；4、减震器；5、自吸门锁；6、第一超声波雷达；7、第二超声波雷达；8、控制按键；9、销杆；10、弹簧；11、连接杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在不同附图中以相同标号来标示相同或类似组件；另外请了解文中诸如“第一”、“第二”、“第三”、“上”、“下”、“前”、“后”、“内”、“外”、“端”、“部”、“段”、“宽度”、“厚度”、“区”等等及类似用语仅便于看图者参考图中构造以及仅用于帮助描述本发明而已，并非是对本发明的限定。
请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种包含超声波雷达的电动尾门装置，包括尾门1和控制模块，尾门1通过绞头3与电推杆2活动连接，该处的电推杆2可以支撑尾门1打开；尾门1也通过绞头3活动连接有减震器4，该处的减震器4可以防止尾门1在打开最大的地方时候不会剧烈震动；尾门1上设有控制按键8，尾门1的外侧设有第一超声波雷达6，尾门1的内侧设有第二超声波雷达7，该处的设有第一超声波雷达6和第二超声波雷达7，可以对尾门1的开合和关闭均能够检测到是否有障碍物；尾门1的底端设有自吸门锁5，电推杆2和减震器4的一端均通过绞头3与车体活动连接，该处的绞头3使得电推杆2和减震器4均能够只有的旋转；减震器4的底端固定焊接有连接杆11，连接杆11的底端通过销杆9与绞头3上的圆接头302活动连接，电推杆2的底端设有电机201，电机201的一端固定连接有第一电推杆202，第一电推杆202的顶端与第二电推杆203活动连接；
控制模块分被与电源、控制按键8、信息模块、电机201、自吸门锁5和蜂鸣器进行电性连接，信息模块与超声波雷达电性连接，控制模块采用AT89C2051单片机及其开发应用系统具有语言简洁、可移植性好、表达能力强、可进行结构化设计、可以直接控制计算机硬件、生成代码质量高、使用方便等诸多优点；电源电路上电性连接有LM2596降压芯片，该处的LM2596降压芯片可以将电压降到控制芯片能够使用的范围内；超声波雷达发射电路中采用555芯片进行电性控制，信息模块内包括超声雷达接收模块、RC滤波模块、信号放大模块和信号转换模块，且信号放大模块采用了AD620放大芯片，信号转换模块由包络检波电路，电压比较器和RS触发器组成，该处的设定可以使得超声波雷达信号能够稳定，且转换成单片机所使用的信号。
具体的，绞头3的底端固定焊接有安装座301，安装座301固定安装在车身上，该处的安装座301使得绞头3能够固定安装在车声上，使得尾门1能够开合。
具体的，减震器4设有上盖和下盖的卡合连接，且减震器4内固定连接有弹簧10，该处的减震器4内的弹簧具有一定的弹性，使得尾门1在打开的时候可以减少震荡。
具体的，电源电路中设有反馈电路，并且设有电阻和电容可以实现滤波和稳压，该处的反馈电路可以反馈降压过后的电压的大小，防止电压过大，且电容能够实现滤波稳压的作用。
具体的，超声波发射电路中电性连接有可调电阻R10，目的是为了调节信号频率，使之与换能器的40kHz固有频率一致。为保证555时基具有足够的驱动能力，宜采用+12V电源。CNT端为超声波发射控制信号的输入端，由单片机进行控制。
具体的，放大滤波电路中前置放大电路是由集成运放组成的自举式同相交流放大电路，具有很高的输入阻抗，C5，C6，C7为隔直电容，R5，R6，R7为偏置电阻；且RW，C10组成低通滤波网络，C9和R12组成高通滤波网络，两者串联组成了带通滤波电路；集成运放和电阻R9，RlO一起组成同相比例放大器，由于超声波信号在空气中传播时受到很大程度的衰减，所以反射回的超声波信号非常的微弱，不能直接送到后级电路进行处理，必须将信号放大到足够的幅度，才能使后级电路对它进行正确的处理，带通滤波用来用于消除超声波传播过程中受到的干扰信号的影响。
具体的，信号转换电路中由包络检波电路，电压比较器和RS触发器组成，且包络检波电路由二极管D3，电阻R19，和电容C13组成，电压比较器由集成运放和电容电阻组成，该处的设定能够使得限号稳定，且消除信号的干扰。
工作原理：可以通过钥匙和驾驶室或者是尾门上的控制按键8来向控制发送请求，然后控制模块会控制电机201运作，然后电机201会控制电推杆2进行伸展，使得尾门1能够打开，且在尾门1运作的时候，第一超声波雷达6和第二超声波雷达7开始检测周围的环境，当在尾门1开合路径上有障碍物的时候，第一超声波雷达6和第二超声波雷达7会将信号发送给信号模块，信号模块在对信号进行放大滤波等一系列处理后，再将信号转换成单片机所能接收的信号，然后控制模块会控制电机201停止运作，使得电推杆2不再将尾门打开，然后将障碍物清除后，再启动控制按键8使得电机201可以继续运作，直至打开尾门1，然后在关闭的时候尾门1的时候，第二超声波雷达7会检测关闭时候的环境，有障碍物的时候也会停止电机201的运作，且在有障碍物的时候蜂鸣器会发出警报。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种包含超声波雷达的电动尾门装置，包括尾门（1）和控制模块，其特征在于：所述尾门（1）通过绞头（3）与电推杆（2）活动连接，所述尾门（1）也通过绞头（3）活动连接有减震器（4），所述尾门（1）上设有控制按键（8），所述尾门（1）的外侧设有第一超声波雷达（6），所述尾门（1）的内侧设有第二超声波雷达（7），所述尾门（1）的底端设有自吸门锁（5），所述电推杆（2）和减震器（4）的一端均通过绞头（3）与车体活动连接，所述减震器（4）的底端固定焊接有连接杆（11），所述连接杆（11）的底端通过销杆（9）与绞头（3）上的圆接头（302）活动连接，所述电推杆（2）的底端设有电机（201），所述电机（201）的一端固定连接有第一电推杆（202），所述第一电推杆（202）的顶端与第二电推杆（203）活动连接；
所述控制模块分被与电源、控制按键（8）、信息模块、电机（201）、自吸门锁（5）和蜂鸣器进行电性连接，所述信息模块与超声波雷达电性连接，所述控制模块采用AT89C2051单片机，所述电源电路上电性连接有LM2596降压芯片，所述超声波雷达发射电路中采用555芯片进行电性控制，所述信息模块内包括超声雷达接收模块、RC滤波模块、信号放大模块和信号转换模块，且信号放大模块采用了AD620放大芯片，所述信号转换模块由包络检波电路，电压比较器和RS触发器组成。
2.根据权利要求1所述的一种包含超声波雷达的电动尾门装置，其特征在于：所述绞头（3）的底端固定焊接有安装座（301），所述安装座（301）固定安装在车身上。
3.根据权利要求1所述的一种包含超声波雷达的电动尾门装置，其特征在于：所述减震器（4）设有上盖和下盖的卡合连接，且减震器（4）内固定连接有弹簧（10）。
4.根据权利要求1所述的一种包含超声波雷达的电动尾门装置，其特征在于：所述电源电路中设有反馈电路，并且设有电阻和电容可以实现滤波和稳压。
5.根据权利要求1所述的一种包含超声波雷达的电动尾门装置，其特征在于：所述超声波发射电路中电性连接有可调电阻R10，CNT端为超声波发射控制信号的输入端。
6.根据权利要求1所述的一种包含超声波雷达的电动尾门装置，其特征在于：所述放大滤波电路中前置放大电路是由集成运放组成的自举式同相交流放大电路，具有很高的输入阻抗，C5，C6，C7为隔直电容，R5，R6，R7为偏置电阻；且RW，C10组成低通滤波网络，C9和R12组成高通滤波网络，两者串联组成了带通滤波电路；集成运放和电阻R9，RlO一起组成同相比例放大器。
7.根据权利要求1所述的一种包含超声波雷达的电动尾门装置，其特征在于：所述信号转换电路中由包络检波电路，电压比较器和RS触发器组成，且包络检波电路由二极管D3，电阻R19，和电容C13组成，电压比较器由集成运放和电容电阻组成。
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