CN2383723Y - 汽车倒车微电脑测距雷达 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种由微电脑控制的超声波汽车倒车测距报警仪器,它由主机、控制器、三个收发一体化小型超声波探头组成,由于采用了微电脑及其程序的特殊算法使得它对车后障碍物距离数显精度高,而且不同颜色的灯光和声响报警频率随距障碍物的距离分段十分明显,最能提醒驾驶员适时减速和停车,确保倒车安全。它能用于各种车辆,全自动工作,无需驾驶员任何操作。

Description

汽车倒车微电脑测距雷达

本实用新型涉及一种由微电脑控制的汽车倒车超声测距报警雷达。

目前现有的这类产品中，有的只有报警声响，没有灯光和距离数字显示，功能不全，例如北京兴国通讯技术公司生产的G8005倒车测距指示器。有的虽有较全的功能，但两探头采集的数据交替显示，使驾驶员不知所措，而又使用分体式探头，在雨雪天要用罩子将探头盖着而不能使用，例如北京天阶科技工业公司生产的TJ618-1型数字式汽车倒车测距仪。还有的由于软件编程算法不够技巧，使得声响报警随距离分段不够明显，且距离数字显示呈跳跃式变化，反应速度慢，例如台湾丽盟有限公司生产的倒车雷达眼。在现有授权的同类实用新型专利中，多数也存在上述一种或几种缺陷，例如，申请号96218581和96204789。

本实用新型的目的是从硬件和程序两方面提供一种反应速度快、显示精度高、灯光和声响报警随距车后障碍物距离分段准确而明显的汽车倒车微电脑超声测距报警雷达。

本实用新型的目的是这样实现的：参见图1、图2，汽车挂上倒车挡时，倒车灯12V电源通过稳压源7808和7805给电路供电，在微电脑程序控制下，微电脑CPU产生一束发射脉冲串，通过Q1、Q2、1Q1、1Q2和T1放大后由超声波探头发射出超声波，同时脉冲展宽电路IC4产生一个宽度为1.6mS的电脉冲使IC1关闭而不接收发射的超声波，发射出的超声波遇到障碍物反射回来，被超声波探头接收并换能成电脉冲信号，经接收电路IC1处理后产生一个反射波到达信号被微电脑CPU接收，微电脑CPU在产生发射脉冲串到接收反射波到达信号这段时间内，已经以边读时间边计算累加的方式把这段时间换算成到障碍物的距离，当微电脑CPU接收到反射波到达信号后立即把该距离经过数码管和指示灯驱动电路IC2和IC3使数码管SM显示出来，并使相应的距离指示灯L1～L4被点亮，还通过蜂鸣器驱动电路Q3、Q4使蜂鸣器SPK发出相应急促程度的报警声响。微电脑CPU只对距离障碍物最近的超声波探头的反射波到达信号响应，即只测量和显示最近障碍物的距离。

实施本实用新型能实现如下功能：

1、按微电脑编程，可在超声波探头能达到的最远测距范围内，精确地控制最大显示距离，例如2.99米，超过2.99米则不显示。

2、数字显示距离可精确到0.01米。

3、在测量范围内，对快速进入车后的物体能及时显示距离和报警。

4、本设计采用全密封收发一体化超声波探头，具有全天候工作功能。

5、采用四只距离指示灯和蜂鸣器对障碍物距离作如下精确分段报警：

    1.69至1.10米第一只绿灯亮，蜂鸣声响稀疏；

    1.09至0.70米第二只绿灯又亮，声响加密；

    0.69至0.40米黄灯又亮，声响较急促；

    0.39米时红灯又亮，声响更急促；

6、刹车显示报警，当障碍物距离小于0.30米时，四只指示灯全亮和蜂鸣声响急促的同时，数码管显示0.01，提醒驾驶员及时刹车，0.30米是给驾驶员留出的刹车余量。

实施本实用新型，在倒车时，从声、光和数字三方面将车后人或物体的距离迅速准确地提供给驾驶员，防止发生事故，提高了驾驶车辆的安全性。

图1是本实用新型主机电路原理图，图中CPU是微电脑，IC2和IC3是数码管和指示灯驱动电路，SM为三位数码管，L1 L2 L3 L4为距离指示灯，Q3和Q4是蜂鸣器驱动电路，SPK是蜂鸣器，CRY和C2 C3组成时钟电路，Q1和Q2组成发射脉冲串预放大电路，7805是5V稳压源，图中下方虚线框中是主机电路到控制电路五芯电缆的五个接点，接点3和5是由控制盒来的8V电源，2和4是输出发射脉冲串到控制电路的接点，1是从控制电路来的反射波到达信号接点。

图2是本实用新型控制电路原理图，图中上方虚线框中是与主机电路五芯电缆插座相对应的五个接点，下方虚线框BLOCK2和右方BLOCK3中的电路与虚线框BLOCK1中的电路完全一样，它们分别是三套相互独立的脉冲信号发射和接收放大电路，其中发射放大电路由1Q1、1Q2和T1组成，接收放大电路由IC1及周围元件组成，IC4是脉冲展宽电路，7808是8V稳压源，+12V和-12V是连接汽车倒车灯电源的接线端子，4D4是防止电源接反的保护二极管，A1和A2是连接超声波探头端子。

图3是本实用新型程序示例图。

现结合附图1和附图2及实施例具体说明本实用新型线路结构。

汽车倒车灯电源通过导线与图2中的+12V和-12V端子相连，主机电路与控制电路通过五芯电缆相连，三个超声波探头与控制电路对应端子相连，当汽车挂上倒车挡时，12V电源通过控制电路的8V稳压源7808和主机电路的5V稳压源7805分别给控制电路和主机电路供电，在程序控制下，CPU的7和11脚产生40KHz的发射脉冲串送Q1和Q2预放大，再由1Q1和1Q2及T1放大后加于超声波探头产生发射波，发射波遇到障碍物后产生反射波，反射波被超声波探头接收产生反射到达信号，此信号经脉冲接收放大电路IC1处理后由1Q3和1D4送给CPU的6脚，CPU把计算好的距离通过段码驱动IC2和位码驱动IC3驱动数码SM显示，并把相应的距离指示灯点亮，同时使蜂鸣器驱动电路Q3和Q4驱动蜂鸣器SPK发出急促程度与距离相应的声响报警。脉冲展宽电路IC4将40KHz发射脉冲串的第一个脉冲展宽为1.60mS加于脉冲接收放大电路IC1使之关闭，防止将发射脉冲串当成反射波到达信号。

本实用新型由主机盒、控制盒和超声波探头三部分组成，参见图5，主机盒用双面胶粘贴在驾驶仪表台上或后风挡玻璃台上，控制盒粘贴在座位下方或后备箱内，超声波探头安装在后保险杠上，一只探头居中，另两只距离保险杠两端各25cm，主机盒与控制盒用五芯电缆连接，超声波探头用双芯电缆与控制盒连接，电源线与汽车倒车灯电源连接。

Claims (5)

1、一种超声波测距雷达，其特征在于该汽车倒车微电脑测距雷达采用由微电脑CPU、数码管和指示灯驱动电路IC2和IC3、三位数码管SM、距离指示灯L1～L4、蜂鸣器SPK和蜂鸣器驱动电路Q3、Q4构成主机电路，由脉冲信号发射和接收放大电路1Q1、1Q2、T1、IC1和脉冲展宽电路IC4构成控制电路及三只超声波探头三部分组成，其中微电脑的12至18脚与段码驱动器IC2的输入端相连，2、3、8、9脚与位码驱动器IC3的输入端相连，7脚和11脚分别与发射脉冲预放大Q1和Q2相连。

2、根据权利要求1所述的汽车倒车微电脑测距雷达，其特征在于脉冲信号发射和接收放大电路是电路相同而相互独立的三套电路，分别与三只超声波探头相连接。

3、根据权利要求1所述的汽车倒车微电脑测距雷达，其特征在于脉冲信号发射和接收放大电路的接收放大电路是由集成电路四运放构成。

4、根据权利要求1所述的汽车倒车微电脑测距雷达，其特征在于脉冲展宽电路是由集成电路4098构成。

5、根据权利要求1所述的汽车倒车微电脑测距雷达，其特征在于数码管和指示灯驱动电路是由集成电路74LS244和74LS07构成。

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