CN209176595U - 行驶中汽车安全距离警示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了行驶中汽车安全距离警示装置，速度传感器容易受到杂波干扰即抗干扰能力差，数据精度低的问题。本实用新型包括单片机、电源模块、超声传感器、速度传感器、警示灯、通信模块；其中，电源模块的数字电源端与单片机的电平输入端连接，单片机的距离信号接收端与超声传感器的信号输出端连接，单片机的速度信号接收端与速度传感器的信号输出端连接，单片机的通信端与通信模块的控制接收端连接，单片机的灯控制端与警示灯的控制接收端连接。本实用新型具有速度传感器电路的抗干扰能力很强，测得的数据精度高等优点。

Description

行驶中汽车安全距离警示装置

技术领域

本实用新型涉及一种汽车距离警示装置，具体涉及行驶中汽车安全距离警示装置。

背景技术

现今汽车的应用范围越来越广泛，汽车在方便人们出行的同时，汽车行车安全也越来越受人们的关注。在各种的汽车交通事故中，追尾导致的连环撞车事故更是严重。究其原因，除了与驾驶员本身经验不足、疲劳驾驶、注意力不够集中等主观原因外，也与汽车行驶过程中驾驶人员没有与前方车辆保持必要的安全距离有关。实际行车过程中，对于驾驶员而言，在不同的路况和不同行车速度的情况下，尤其是在雾霾等天气视线不好的情况下，安全距离的判断完全要通过驾驶人员的经验去估计和操作，有时难免出现一定的误差和随机性，如果遇到突发状况就会带来安全隐患。

针对上述问题，容易想到的是利用超声传感器和速度传感器判断后车与本次的距离，预设安全距离，但是速度传感器和超声传感器容易受到杂波干扰即抗干扰能力差，数据精度低。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：行驶过程中利用速度传感器和超声传感器测的数据判断后车与本车的距离，预设安全距离，其中，速度传感器和超声传感器容易受到杂波干扰即抗干扰能力差，数据精度低，本实用新型提供了解决上述问题的行驶中汽车安全距离警示装置。

本实用新型通过下述技术方案实现：

行驶中汽车安全距离警示装置，包括单片机、电源模块、超声传感器、速度传感器、警示灯、通信模块；其中，电源模块的数字电源端与单片机的电平输入端连接，单片机的距离信号接与速度传感器的信号输出端连接，单片机的通信端与通信模块的控制接收端连接，单片机的灯控制端与警示灯的控制接收端连接，所述超声传感器位于汽车的后侧中间位置，所述警示灯位于汽车后侧的两边位置，所述速度传感器中，输入信号送至光耦4N35高速隔离开关，再送至集成运算放大器U1前置差分电路，再经集成运算放大器U1输出端送至光耦 9013，然后送至单片机的速度信号接收端；所述超声传感器包括超声发射模块和超声接收模块，所述超声发射模块中，超声发射模块的信号发射端与三极管Q3的基极连接，三极管Q2 的发射极接地，三极管Q2的集电极接中频变压器B1的2号引脚，二极管D2的正极接中频变压器B1的2号引脚，二极管D2的负极接中频变压器B1的3号引脚，并且连接引出12V 电源，电容C2的第一端接地，电容C2的第二端接中频变压器B1的1号引脚，中频变压器 B1的3号引脚连接电阻R10的第一端，并且连接排针P3的1号端口，中频变压器B1的5 号引脚连接电阻R10的第二端，并且连接排针P3的2号端口；所述超声接收模块中，芯片 CX20106A的2号引脚经电阻R11与电容C3后接地，芯片CX20106A的3号引脚经电容C4 后接地，芯片CX20106A的4号引脚接地设置，芯片CX20106A的5号引脚经电阻R2后接入电源端，芯片CX20106A的6号引脚经电容C4后接地，芯片CX20106A的7号引脚引出输出端，并且经电阻R12后接入电源端，芯片CX20106A的8号引脚接电源端。

本实用新型具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型行驶中汽车安全距离警示装置，速度传感器中，车速表的接线端子取得车速信号，信号送至光耦4N35高速隔离开关，再送至集成运算放大器U1前置差分电路进一步去除干扰并有效放大，再经集成运算放大器U1输出端送至光耦9013进行次级放大使得车速信号占空比为50％的方波信号，并且剔除杂波，送至单片机的速度信号接收端，使得速度传感器电路的抗干扰能力很强，测得的数据精度高；

2、本实用新型行驶中汽车安全距离警示装置，超声传感器中，芯片CX20106A未使用电感，可不受磁场的干扰，抗干扰能力极强，芯片CX20106A的6号引脚接一个积分电容，电容的取值取太大会使得探测距离变短，本实用新型电容C4的取值为330pf，经大量实验证明取值为330pf时，探测距离最远且数据精准；

3、本实用新型行驶中汽车安全距离警示装置，所述警示灯位于汽车后侧的两边位置，方便测超声传感器测距离，方便警示灯对后车起到警示的作用。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型的行驶中汽车安全距离警示装置的原理示意图；

图2为本实用新型的速度传感器的电路结构图；

图3为本实用新型的超声传感器中的超声发射模块的电路结构图；

图4为本实用新型的超声传感器中的超声接收模块的电路结构图；

图5为本实用新型的超声传感器和警示灯用于汽车的位置示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-汽车，2-警示灯，3-超声传感器，4-单片机，5-电源模块，6-通信模块，7-速度传感器。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1

如图1至图5所示，行驶中汽车安全距离警示装置，包括单片机4、电源模块5、超声传感器3、速度传感器7、警示灯2、通信模块6；其中，电源模块5的数字电源端与单片机4 的电平输入端连接，单片机4的距离信号接收端与超声传感器3的信号输出端连接，单片机 4的速度信号接收端与速度传感器7的信号输出端连接，单片机4的通信端与通信模块6的控制接收端连接，单片机4的灯控制端与警示灯2的控制接收端连接，所述超声传感器3位于汽车1的后侧中间位置，所述警示灯2位于汽车1后侧的两边位置，所述速度传感器7中，输入信号送至光耦4N35高速隔离开关，再送至集成运算放大器U1前置差分电路，再经集成运算放大器U1输出端送至光耦9013，然后送至单片机4的速度信号接收端；所述超声传感器3包括超声发射模块和超声接收模块，所述超声发射模块中，超声发射模块的信号发射端与三极管Q3的基极连接，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极接中频变压器B1 的2号引脚，二极管D2的正极接中频变压器B1的2号引脚，二极管D2的负极接中频变压器B1的3号引脚，并且连接引出12V电源，电容C2的第一端接地，电容C2的第二端接中频变压器B1的1号引脚，中频变压器B1的3号引脚连接电阻R10的第一端，并且连接排针 P3的1号端口，中频变压器B1的5号引脚连接电阻R10的第二端，并且连接排针P3的2 号端口；所述超声接收模块中，芯片CX20106A的2号引脚经电阻R11与电容C3后接地，芯片CX20106A的3号引脚经电容C4后接地，芯片CX20106A的4号引脚接地设置，芯片 CX20106A的5号引脚经电阻R2后接入电源端，芯片CX20106A的6号引脚经电容C4后接地，芯片CX20106A的7号引脚引出输出端，并且经电阻R12后接入电源端，芯片CX20106A 的8号引脚接电源端。

本实用新型的工作原理为：速度传感器7测本车的速度，超声传感器中，超声发射模块发出超声信号，被后车反射回来的超声信号再通过超声传感器中的超声接收模块接收，送入单片机处理，以识别后车的具体位置，预设安全距离，单片机4可以通过通讯模块6将处理的数据发送到上位机；当后车进入安全距离内时，本车后部的警示灯2就会闪烁提醒后车，随着后车的距离减少，警示灯2闪烁频率增强，亮度增强，提示更加急迫，以加强对后车司机的提醒，其中通信模块6可以是能够实现蓝牙通信，wifi通信的芯片。

实施例2

如图1至图5所示，本实施例与实施例1的区别在于，速度传感器7中，+24V的电压依次经过光耦4N35、电阻R1、NPN型三极管Q1、电阻R8后接地，+5V电压经光耦4N35与电阻R3的第一端连接，电阻R3的第二端与集成运算放大器U1负极输入端连接，并且经电容C1与电阻R9后接地，集成运算放大器U1的正极输入端经电阻R5与电阻R9后接地，电阻R4的第一端接集成运算放大器U1的负极输入端，电阻R4的第二端接地，集成运算放大器U1的输出端经电阻R7与NPN型三极管Q2的基极连接，集成运算放大器U1的正电源端接+5V电压，并且经电阻R6与NPN型三极管Q2的集电极连接，集成运算放大器U1的负电源端接-5V电压，NPN型三极管Q2的发射极接地，二极管D1与NPN型三极管Q2并联。

其中+5V电压和-5V电压用于为基础运算放大器U1提供电压，使用了电容C1有效降低杂波干扰。

实施例3

如图1至图5所示，本实施例与实施例1至实施例2的区别在于，集成运算放大器U1为LM358D芯片，电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R6、电阻R8，电阻R9的阻值均为10KΩ，电阻R5的阻值为21KΩ，电阻R7的阻值为1KΩ，电容C1为0.01uf。

实施例4

如图1至图5所示，本实施例与实施例1至实施例3的区别在于三极管Q3为MMBT4410，电阻R10为2KΩ。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.行驶中汽车安全距离警示装置，其特征在于，包括单片机(4)、电源模块(5)、超声传感器(3)、速度传感器(7)、警示灯(2)、通信模块(6)；其中，电源模块(5)的数字电源端与单片机(4)的电平输入端连接，单片机(4)的距离信号接收端与超声传感器(3)的信号输出端连接，单片机(4)的速度信号接收端与速度传感器(7)的信号输出端连接，单片机(4)的通信端与通信模块(6)的控制接收端连接，单片机(4)的灯控制端与警示灯(2)的控制接收端连接，所述超声传感器(3)位于汽车(1)的后侧中间位置，所述警示灯(2)位于汽车(1)后侧的两边位置，所述速度传感器(7)中，输入信号送至光耦4N35高速隔离开关，再送至集成运算放大器U1前置差分电路，再经集成运算放大器U1输出端送至光耦9013，然后送至单片机(4)的速度信号接收端；所述超声传感器(3)包括超声发射模块和超声接收模块，所述超声发射模块中，超声发射模块的信号发射端与三极管Q3的基极连接，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极接中频变压器B1的2号引脚，二极管D2的正极接中频变压器B1的2号引脚，二极管D2的负极接中频变压器B1的3号引脚，并且连接引出12V电源，电容C2的第一端接地，电容C2的第二端接中频变压器B1的1号引脚，中频变压器B1的3号引脚连接电阻R10的第一端，并且连接排针P3的1号端口，中频变压器B1的5号引脚连接电阻R10的第二端，并且连接排针P3的2号端口；所述超声接收模块中，芯片CX20106A的2号引脚经电阻R11与电容C3后接地，芯片CX20106A的3号引脚经电容C4后接地，芯片CX20106A的4号引脚接地设置，芯片CX20106A的5号引脚经电阻R2后接入电源端，芯片CX20106A的6号引脚经电容C4后接地，芯片CX20106A的7号引脚引出输出端，并且经电阻R12后接入电源端，芯片CX20106A的8号引脚接电源端。

2.根据权利要求1所述的行驶中汽车安全距离警示装置，其特征在于，所述速度传感器(7)中，+24V的电压依次经过光耦4N35、电阻R1、NPN型三极管Q1、电阻R8后接地，+5V电压经光耦4N35与电阻R3的第一端连接，电阻R3的第二端与集成运算放大器U1负极输入端连接，并且经电容C1与电阻R9后接地，集成运算放大器U1的正极输入端经电阻R5与电阻R9后接地，电阻R4的第一端接集成运算放大器U1的负极输入端，电阻R4的第二端接地，集成运算放大器U1的输出端经电阻R7与NPN型三极管Q2的基极连接，集成运算放大器U1的正电源端接+5V电压，并且经电阻R6与NPN型三极管Q2的集电极连接，集成运算放大器U1的负电源端接-5V电压，NPN型三极管Q2的发射极接地，二极管D1与NPN型三极管Q2并联。

3.根据权利要求2所述的行驶中汽车安全距离警示装置，其特征在于，集成运算放大器U1为LM358D芯片，电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R6、电阻R8，电阻R9的阻值均为10KΩ，电阻R5的阻值为21KΩ，电阻R7的阻值为1KΩ，电容C1为0.01uf。

4.根据权利要求1所述的行驶中汽车安全距离警示装置，其特征在于，三极管Q3为MMBT4410，电阻R10为2KΩ。