CN201368918Y - 一种红外探测器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种红外探测器，其特征是包括红外发射模块、红外接收模块、控制器和电源模块，其中红外接收模块包括依次连接的发射驱动电路、选择开关电路、功率放大电路和红外发射头，其中控制器接入所述发射驱动电路和选择开关电路；所述红外接收模块包括红外接收头，其中红外接收头依次连接功率放大模块、比较电路，最终接入控制器。本实用新型所述探测装置成本低、小巧实用，其与汽车安全保护器结合使用，能快速、精准的测量出障碍物与车辆之间的距离，提高汽车安全保护器的安全性能。同时，该红外探测器还可以用于其它测距领域，提高测量精度和响应速度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种测距仪器，具体是一种红外探测器。
背景技术
在电子探测器领域，红外探测器的应用非常广泛，因其价格低廉、技术性能稳定而受到广大用户和专业人士的欢迎。
现有技术中，红外探测器一般用于测量距离，其利用的是红外线在宏观上是沿直线传播的原理。因为红外线在穿越其它物质时相对其他更短的波长在空中的折射率小，所以长距离测距时可以考虑采用红外线。红外发光管发出红外光，光敏接收管接收前方物体反射光；接收管接收的光强随反射物体的距离变化，据此判断前方是否有障碍物并根据接收信号强弱判断物体的距离。也可以根据发射光到达及返回的时间来计算出发射光的传播距离，通过发射光的传播时间及接收的脉冲数量等计算出障碍物的距离。
目前，市场上出现了许多利用测距探头测试障碍物的距离来达到预警功能的汽车安全保护装置，如专利200710034498提供了一种智能汽车安全保护器，首先采集汽车的车速，车宽和距障碍物的距离等参数送至控制器进行处理，使汽车在碰撞前，通过控制油门的供油量或刹车来控制汽车自动减速，从而避免了汽车的碰撞。其中大致测量出汽车至障碍物的距离对于汽车安全保护器来说是一个重要的参数。而采用普通的探头并不能精准的测量出距离，并且一般响应速度慢，有时延，不能适应高速行驶的车辆，从而在实际运用中，往往不能够及时有效地保护到车辆及人身安全。
实用新型内容
针对上述现有技术存在的缺陷，本实用新型目的旨在提供一种红外探测器，与汽车安全保护器结合使用，能够快速、精准的测量出障碍物与车辆之间的距离，提高汽车安全保护器的安全性能。同时，该红外探测器还可以用于其它测距领域，提高测量精度和响应速度。
为实现上述目的，本实用新型提出一种红外探测器，其特征是包括红外发射模块、红外接收模块、控制器和电源模块，其中红外接收模块包括依次连接的发射驱动电路、选择开关电路、功率放大电路和红外发射头，其中控制器接入所述发射驱动电路和选择开关电路；所述红外接收模块包括红外接收头，其中红外接收头依次连接功率放大模块、比较电路，最终接入控制器。
所述红外接收头采用的是HRM138BB5100三极管。
所述红外发射头采用的是HIR305二极管。
所述控制器采用的是AT89S5124PU芯片。
所述发射驱动电路采用M50462为中央芯片，选择开关电路采用HCF4051BE作为中央芯片。
作为优选方案，上述控制器的输出端连接有由报警驱动电路和蜂鸣器组成的报警电路，当障碍物与车辆的距离值小于参考值时，控制器驱动报警电路报警。
本实用新型所述红外探测器，即红外线(IrDA，简称IR)探测器。
本实用新型的工作原理是：控制器按照预先设定的周期发出控制信号，同时发射驱动电路中的M50642芯片发出驱动红外线信号，使其通过接入选择开关芯片HCF4051BE进行选择并且输出，控制相对应的红外发射头发射红外光信号。例如，可通过HCF4051BE的输入端口A，B，C三个端口电平的高低，选择HCF4051BE的输出端口IN0-IN7其中之一输出高电平，控制相应强度的红外光发射。其中选择开关芯片的IN0-IN7输出端口均连接有场效应管，并通过场效应管串联一个不同阻值的电阻放大红外发射管的电流来控制相应的红外发射管HIR305发射的距离。
红外发射二极管HIR305发射的红外光在碰到前方障碍物时，反射回车辆，被红外接收三极管HRM138BB5100接收。此时红外三极管输出一个与光强相对应的电流，经过运算放大器LM324N放大滤波后，作为比较器负极输入端的输入电压，且通过可变电阻设定的参考电压接入比较器的正极输入端，当放大器输出的电压大于比较器的参考电压时，比较器的输出端由高电平变成低电平，从而改变了单片机AT89S51 24PU中P3.1-3.3的输入电平，从而向单片机发出中断请求，单片机内的计时器停止计时，即计算出红外发射光的传播时间，再结合光的发射功率及接收功率计算出障碍物的距离。
综上所述，本实用新型提供的红外探测器是一种成本低、小巧且实用的探测装置。所述红外探测器与汽车安全保护器结合使用，能够快速、精准的测量出障碍物与车辆之间的距离，提高汽车安全保护器的安全性能。同时，该红外探测器还可以用于其它测距领域，提高测量精度和响应速度。
附图说明
图1是本实用新型的原理框图；
图2是实施例中红外发射模块的电路连接图；
图3是实施例中红外接收模块的电路连接图；
图4是实施例中控制器的电路连接图；
图5是实施例中的电源模块图。
在上述附图中：
1-发射驱动电路 2-选择开关电路 3-功率放大电路
4-红外发射头 5-红外接收头 6-功率放大模块
7-比较电路 8-控制器 9-报警电路
10-电源模块
具体实施方式
如图1所示，本实施例提供一种红外探测器，包括红外发射模块、红外接收模块、控制器8和电源模块10，其中红外接收模块包括依次连接的发射驱动电路1、选择开关电路2、功率放大电路3和红外发射头4，其中控制器8接入所述发射驱动电路1和选择开关电路2；所述红外接收模块包括红外接收头5，所述红外接收头5依次连接功率放大模块6、比较电路7，最终接入控制器8。其中控制器8的输出端还连接有由报警驱动电路和蜂鸣器组成的报警电路9及马达驱动电路。
如图2-5所示，红外接收头5采用HRM138BB5100三极管。红外发射头4采用HIR305极管；控制器8采用的是AT89S51 24PU型芯片。红外发射模块中发射驱动电路1以芯片M50462为中心，其接入选择开关电路以芯片HCF4051BE为核心。
控制器8按照预先设定的周期发出控制信号，同时发射驱动电路1中的M50642芯片发出驱动红外线信号，使其通过接入选择开关电路2中的HCF4051BE进行选择，控制相对应的红外发射头4发射红外光信号。实施例中，通过HCF4051BE的输入端口A，B，C三个端口电平的高低，选择HCF4051BE的输出端口IN0-IN7其中之一输出高电平，控制相应强度的红外光发射。其中选择开关芯片的IN0-IN7输出端口均连接有场效应管，并通过场效应管串联一个不同阻值的电阻放大红外发射管的电流来控制相应的红外发射管HIR305发射的距离。
红外发射二极管HIR305发射的红外光在碰到前方障碍物时，反射回车辆，被红外接收三极管HRM138BB5100接收。此时红外三极管输出一个与光强相对应的电流，经过运算放大器LM324N放大滤波后，作为比较器负极输入端的输入电压，且通过可变电阻设定的参考电压接入比较器的正极输入端，当放大器输出的电压大于比较器的参考电压时，比较器的输出端由高电平变成低电平，从而改变了单片机AT89S5124PU中P3.1-3.3的输入电平，从而向单片机发出中断请求，单片机内的计时器停止计时，即计算出红外发射光的传播时间，再结合光的传播速度计算出障碍物的距离。
其中电源模块为控制器8、红外发射模块和红外接收模块分别提供电源模块：5V、8V和10V的电压。
将上述模块与现有的安全保护装置结合使用，即在上述控制器P3.5、P3.0的输入端连接有测速电路和测向电路，控制器的输出端连接有报警电路和刹车控制电路等执行模块。控制器结合测得的车速、转向角度和障碍物距离，通过内部计算处理得出相应控制指令，使控制器控制刹车控制电路和报警电路等执行模块作出正确、及时地响应，有效的保护了车辆和人身的安全。
Claims (6)
1、一种红外探测器，其特征是包括红外发射模块、红外接收模块、控制器和电源模块，其中红外接收模块包括依次连接的发射驱动电路、选择开关电路、功率放大电路和红外发射头，其中控制器接入所述发射驱动电路和选择开关电路；所述红外接收模块包括红外接收头，其中红外接收头依次连接功率放大模块、比较电路，最终接入控制器。
2、根据权利要求1所述红外探测器，其特征是所述红外接收头采用HRM138BB5100三极管。
3、根据权利要求1所述红外探测器，其特征是所述红外发射头采用HIR305二极管。
4、根据权利要求1所述红外探测器，其特征是所述控制器采用的是AT89S5124PU芯片。
5、根据权利要求1所述红外探测器，其特征是所述发射驱动电路采用M50462为中央芯片，选择开关电路采用HCF4051BE作为中央芯片。
6、根据权利要求1-5之一所述红外探测器，其特征是述控制器的输出端连接有由报警驱动电路和蜂鸣器组成的报警电路。
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2009
- 2009-01-21 CN CNU2009200630301U patent/CN201368918Y/zh not_active Expired - Fee Related
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