CN2396402Y - 汽车倒车测距装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于驱动装置的联合控制领域。确切说,本案涉及一种汽车倒车测距装置。该装置包括三只超声波传感器、分时工作于接收,发射状态。中心频率为40KHz。测距装置包括三个传感器及电子电路构成。电路部分包括控制电路、CPU电路、显示电路。汽车挂倒车档时,倒车灯点亮,电源电路通过芯片7805后转换为8伏及正、负5伏三组电压为整个测距装置相关电路供电。实施本实用新型,可以通过声、光电报警系统一目了然得知倒车距离,从而消除因盲目倒车造成的事故。
Description
本实用新型属于驱动装置的联合控制领域。确切说，本案涉及一种汽车倒车测距装置。
在现有技术中，汽车倒车是驾驶员依靠后视镜操纵方向盘倒车。它的缺点在于：传统后视镜视野小，下雨天和夜晚分辩不清，且汽车后边死角范围大，单独依靠后视镜难以发现障碍物，造成倒车困难，或因有后视镜无法发现的障碍物，在倒车时出现事故。
为克服后视镜小，视野窄的缺点，本实用新型的目的就是提供一种汽车倒车侧距装置，该装置利用了超声波传感器及相关的微处理器。这种超声波传感器分时工作于接收、发射状态，即接收、发射一体化。中心频率为40KHZ。
本实用新型是通过以下技术方案予以实现：该测距装置是由有3只超声波传感器、控制电路I、CPU电路II、显示电路III组成。整个电路电源由汽车倒车灯电源供电。汽车挂倒车档时，倒车灯即点亮，电源电路将12伏或24伏电源经电源芯片IC3(7805)变换为+8伏和±5伏三组电源为整个测距装置相关电路供电。
本实用新型，其电路系统包括：
超声波传感器、控制电路、CPU电路、显示电路组成。传感器输出端与控制电路的输入端连接，控制电路的输出端与微处理器CPU的输入端连接，微处理器的输出端与显示电路输入端相连。其中控制电路包括发射电路，阻抗匹配电路，高速运算电路，信号处理单元、接口电路5部分组成。微处理器CPU包括一个可编程记忆软件IC4(89C2051)、芯片IC5KA7805、芯片IC6CD4052BE及外围元器件组成，显示电路包括发光二极管，蜂鸣器，数码显示管及多个复合二极管构成。
所述控制电路中的发射电路是由芯片IC4(HCF4017BE)，IC5(HEF4016BP)，三极管S80500及辅助外围元器件按芯片要求常规连接。从超声波传感器输出的信号经耦合变压器线圈与发射电路Q2三极管集电极相连。
所述控制电路中的阻抗匹配电路是由双向二极管1N4148及相应分压电路组成。从传感器发出的信号，经阻抗匹配电路分别与发射电路和高速运算电路连接。
所述控制电路中的高速运算电路是通过IC1(084CN)与外围电阻、电容按该芯片常规要求联接。
所述控制电路中的信号处理电路是通过芯片IC2(084CN)与外围电阻、电容按该芯片常规要求联接。
所述控制电路中的接口电路是通过IC6x(MC14066BCP)及三极管Q9(98050D)与外围电阻、电容构成。
所述的微处理器CPU电路是由芯片IC4(89C2051)、IC5(KA7805)、IC6(CD4052BE)及三极管T12(98550D)、T13(98550D)、T14(S8550D)、T15(S8050B0、T16(TIPI22)与外围电阻，电容元器件构成。
所述的显示电路是由七组复合三极管及发光二极管、蜂鸣器、数码显示管与外围电阻构成。
实施本实用新型，将克服由于后视镜范围过窄所造成的困难。因能够在汽车倒车时自动测出距离，克服了盲目倒车所造成的危险，使驾驶人员在倒车时，无论是从声、光和数码数字，都能一目了然得知倒车距离，从而消除了因盲目倒车而造成的各种事故。
下面结合附图及实施例，具体阐明本实用新型结构及工作原理。
图1是本实用新型原理方框图。其中I为控制电路，包括发射电路，阻抗匹配电路，高速运算电路，信号处理单及接口电路。II为微处理器CPU电路。它是由IC4(89CZ051)及外围元器件等组成，89C2051为可编程记忆软件，其内容保存其为10年。设计中的Ic4程序，是当整个测距系统接通后，将完成数字滤波及延时电路处理，并完成整个系统工作。III为显示电路。在本实用新型线路设计中，设计三种警示装置(1)越接近障碍物蜂鸣报警越急促；(2)越接近障碍物发光管点亮越多(本实用新型采用RG发光，1×6光柱，共12粒)；(3)车后障碍距离以数码直接显示。在显示器内还设计有车内温度计及电子钟。
图2是控制电路原理图。
图3是CPU电路原理图。
图4是显示电路原理图。
下面介绍本实用新型工作原理。
测距器系统由左右三只超声波传感器、控制电路、CPU电路、显示电路、电源电路及相关电路组成。测距器电源由汽车倒车灯电源供电，汽车挂倒车档，倒车灯亮时，启动测距器系统工作。电源电路将12V或24V电源变换为+8V及±5V三组电源供相关电路使用，整个电路系统的工作完全受微处理器控制。启动后，微处理器得到一个复位脉冲，处于工作状态，传感器发射0.4毫秒宽，重复周期为50毫秒的40千赫兹超声波信号。三只传感器相距为80至120厘米，安装于车尾，当车后有效区域内有障碍物时，即对发射的超声波产生反射，传感器接收到反射信号，送入低噪高速前置放大带通滤波、积分电路、比较电路变换成脉冲信号送微处理器。微处理器优先处理最先到的信号，对应反射波上每个周期中第一个有效的下降沿，通过CPU计算从发射到接收的反复延迟时间来算出障碍物体离传感器的距离。超声波在空气中的传播速度为每秒341米，(温度影响不考虑)。则在反射延迟时间内超声波所走的距离为传播速度和时间的积，物体和传感器距离为积的一半。
由此可知，发射波形宽为0.4毫秒，重复周期为50毫秒，理论最小探测距离为0.0682米。
为了使传感器在发射脉冲过后完全停止，还需2毫秒左右延时，因此，取最小探测距离为0.35米，即0.35米是系统电路的高盲区，在盲区内无法测出距离。理论最大探测距离为341×0.05/2＝8.525米。
由于汽车工作环境恶劣，各种干扰，噪声都会进入，所以，微处理器中设计有控制软件，进行数字式虑波，有效虑除过宽过窄的反射脉冲并通过计算反射脉冲的次数及比较相邻两周期的位置变化识别出有效反射脉冲，计算出距离值；由此距离值确定出不同的报警提示状态。由于距离值与反射脉冲没有关系只与反射延迟时间长短有关，因此，只要电路中信号放大部分信噪比足够大，增益高，整个电路系统测量准确性与传感器污染情况没有直接关系，也正是整个测距装置在污染严重的环境中能正常工作的关键。传感器向后开口设计为喇叭形，以保证车后探测区呈扇状。为了使驾驶员对车后障碍物有多近能够及时警惕，所以，汽车倒车测距器设计有三种警示装置。
微处理器CPU一通电后即得到一个复位脉冲。它的作用是使每次启动CPU时，都能回到初始状态，探测出每次的实际距离，绝不会将前次计算的结果累加到当次，而导致错误的报警。
Claims (8)
1、一种汽车倒车测距装置，其特征在于该装置由超声波传感器，控制电路，微处理器CPU，显示电路组成，传感器输出端与控制电路的输入端连接，控制电路的输出端与微处理器CPU的输入端连接，微处理器的输出端与显示电路输入端相连，其中控制电路包括发射电路，阻抗匹配电路，高速运算电路，信号处理单元，接口电路5部分组成，CPU电路包括一个可编程记忆软件IC4(89C2051)，芯片IC5 KA7805，芯片IC6 CD4052BE及外围元器件组成，显示电路包括发光二极管，蜂鸣器，数码显示管及多个复合二极管构成。
2、根据权利要求1所述的一种汽车倒车测距装置，其特征在于所述控制电路中心发射电路是由芯片IC4(HCF4017BE)，IC5(HEF4016BP)，相应三极管S8050D、外围元器件按芯片要求常规连接，从超声波传感器输出的信号经耦合变压器线围与发射电路Q2三极管集电极相连。
3、根据权利要求1所述的一种汽车倒车测距装置，其特征在于所述控制电路中的阻抗匹配电路是由双向二极管IN4148及相应分压电路组成，从传感器发出的信号，经阻抗匹配电路分别与发射电路和高速运算电路连接。
4、根据权利要求1所述的一种汽车倒车测距装置，其特征在于所述控制电路中的高速运算电路是通过IC1(084CN)与外围电阻，电容按该芯片常规要求联接。
5、根据权利要求1所述的一种汽车倒车测距装置，其特征在于所述控制电路中的信号处理电路是能过芯片IC2(084CN)与外围电阻，电容按该芯片常规要求联接。
6、根据权利要求1所述的一种汽车倒车测距装置，其特征在于所述控制电路中的接口电路是通过IC6X(MC14066BCP)及三极管Q9(S8050D)与外围电阻，电容构成。
7、根据权利要求1所述的一种汽车倒车测距装置，其特征在于所述的CPU电路是由芯片IC4(89C2051)、IC5(KA7805)、IC6(CD4052BE)及三极管T12(S8550D)、T13(S8550D)、T15(S8550D)、T16(TIP122)与外围电阻，电容元器件构成。
8、根据权利要求1所述的一种汽车倒车测距装置，其特征在于所述的显示电路是由七组复合三极管及发光二极管、蜂鸣器、数码显示管与外围电阻构成。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN 99249300 CN2396402Y (zh) | 1999-10-26 | 1999-10-26 | 汽车倒车测距装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN 99249300 CN2396402Y (zh) | 1999-10-26 | 1999-10-26 | 汽车倒车测距装置 |
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| CN2396402Y true CN2396402Y (zh) | 2000-09-13 |
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ID=34034294
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN 99249300 Expired - Lifetime CN2396402Y (zh) | 1999-10-26 | 1999-10-26 | 汽车倒车测距装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN2396402Y (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006076839A1 (fr) * | 2005-01-18 | 2006-07-27 | Steelmate Co., Ltd. | Radar anticollision d'automobile a ondes porteuses a fil d'alimentation |
| CN100405081C (zh) * | 2004-07-06 | 2008-07-23 | 株式会社电装 | 车辆周边监视设备 |
| CN102012514A (zh) * | 2010-11-11 | 2011-04-13 | 王伟 | 超声波反射雾天汽车防追尾仪 |
-
1999
- 1999-10-26 CN CN 99249300 patent/CN2396402Y/zh not_active Expired - Lifetime
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