CN2616914Y - 汽车车距预警装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种汽车车距预警装置，属于利用电磁波测距技术领域，包括电磁振荡发射器和电磁波接收放大器，其特征在于经电磁波接收放大器放大整流的电压或电流信号输入距离显示器，所述距离显示器包括距离光标显示和/或距离声响提示，距离光标显示器的电路是由分压电阻与集成运放连接成的电压比较器与电阻和发光二极管联接成的电平指示电路，通过发光二极管发光的管数多少，同步反映电磁信号强弱，同步显示距离大小，在终端转化为距离视觉光信号和听觉声信号。本实用新型可以帮助驾驶员在视野范围受自然环境(如大雾天)影响时，判断车距，减小事故。

Description

汽车车距预警装置

技术领域

本实用新型涉及一种汽车车距预警装置，具体地说是涉及一种通过辐射电磁波与接收电磁波过程，经信号处理，测出前后车之间的距离，在距离不足行车安全时发出预警的装置。

背景技术

目前生产的各种型号的汽车，是驾驶员凭借视觉判断汽车与前方的障碍物、运动物距离的，其缺陷有：1、视野范围受自然环境(如大雾天)影响大；2、凭经验判断距离，准确程度有限；3、仅依靠视觉接收信号，大脑与外界交换信息方式单一；4、驾驶员可能因驾驶习惯或疲劳、注意力不集中等原因，会导致汽车追尾等事故发生，造成安全问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决汽车行驶时受自然环境如雾天等影响而造成追尾的安全问题。

本实用新型的技术方案包括电磁振荡发射器和电磁波接收放大器，其特征在于经电磁波接收放大器放大整流的电压或电流信号输入距离显示器，所述距离显示器包括距离光标显示和/或距离声响提示，距离光标显示器的电路是由分压电阻与集成运放连接成的电压比较器与电阻和发光二极管联接成的电平指示电路，通过发光二极管发光的管数多少，同步反映电磁信号强弱，同步显示距离大小。

在电平指示电路中，分压电阻串联产生不同的基准电压，分别提供给集成运放的反相端，电磁波接收放大器输出的正向信号电压提供给集成运放的同相端，分压电阻与集成运放构成电压比较器。

距离声响提示电路的一端联接在距离光标数字显示电路的分压电阻之间，另一端接在电压或电流输入端，在信号输入端和声响器之间的线路中接二极管。

电磁振荡发射器和电磁波接收放大器的可调电容同轴并共用同一个旋钮。

可调电容的旋钮中装有指南针。

本实用新型将通过具体实施例和附图加以说明。

附图说明

图1为本实用新型工作原理框图；

图2为发射电磁波LC振荡电路；

图3为本实用新型电路原理图；

图4为本实用新型显示板示意图；

图5为距离声响提示电路；

图6为调谐器示意图。

具体实施方式

本实用新型主要包括电磁波发射器、电磁波接收放大器和距离光标显示器。所述距离显示器包括距离光标显示器和距离声响提示器。

本实用新型的工作流程如图1所示，其中1、电磁波发射，2、电磁波接收放大，3、距离显示，4、距离光标显示，5、距离声响提示。

电磁波发射器实现车距信息转化为电磁信号，发射电磁波LC振荡电路参见图2，根据量子力学原理，使用偶极子发射电磁波，其能流 $\stackrel{\‾}{S}=\frac{{\left|\stackrel{\‾}{p}\right|}^2}{32{\mathrm{\π}}^2{\mathrm{\ϵ}}_0{C}^3{R}^2}{\sin }^2\mathrm{\θ}\stackrel{\‾}{n}$ 或根据电磁理论使用天线发射电磁波，其能流 $\stackrel{\‾}{S}=\frac{{\mathrm{\μ}}_0{{\mathrm{CI}}_0}^2}{8{\mathrm{\π}}^2{R}^2}\·\frac{{\cos }^2\left(\frac{\mathrm{\π}}{2}\cos \mathrm{\θ}\right)}{{\sin }^2\mathrm{\θ}}.$ 由上述可知，A、辐射能流密度与R²成反比，即随着辐射距离增大，辐射能流密度减弱得非常快。B、辐射能流密度与辐射方位角有关，在＝90°两维平面上辐射能流密度最大。根据上述理论A、在电磁振荡发射电磁波功率一定的情况下。利用辐射能流密度与距离平方成反比的关系，把车距信息转化为电磁信号。B、使偶极子与天线水平或垂直(路径)放置，使其在汽车行驶方向上垂直路面的两维空间辐射最强的电磁波。

在高速公路上，由于隔离带的作用，同向行驶的最近距离的前后两车之间没有其它障碍物，再加上车速较快，车距较大，因此，让汽车后面的发射天线向后面辐射电磁波，最近距离的后车接收最近距离的前车直发式地面电磁波(路面和路边的物体反射的电磁波不影响接收信号)。

在普通公路上，由于最近距离两车之间可能有其它障碍物，再加上车速较慢，车距较小，因此让汽前面的发射天线向前面辐射电磁波，通过汽车前方障碍物或运动物反射，再被自身(车)接收(尽量避免或减少路面和路边物体对电磁波的反射而影响接收信号)。

电磁波频率一般在1500~6000KHZ范围内，以不影响公路两旁居民正常生活和无线电通讯为原则。使用汽车蓄电池电源(12V)，发射功率为1瓦，辐射距离为100米(在普通公路上电磁波入射距离+反射距离)。在汽车前面和后面各安装一个电磁波发射天线(或是电偶极子)，天线或电偶极子安放在仅能单向辐射的金属腔内，根据需要，通过开关电路控制向前或向后发射电磁波。

电磁波接收放大器，参见图3上半部，由耦合振荡线圈8、可调电容7、电容9组成电磁振荡回路，通过可调电容7使其固有频率与电磁波振荡发生器发射电磁波的频率相同，这样使电磁振荡回路产生共振，产生共振的放大信号通过变压器藕合，在正半局，信号电流从a端流入，由于电阻10较小，信号电流通过电阻10从6点流出，信号电流通过电阻10产生信号电压输入放大电路，通过两极无反馈集成运放11，输出放大电压信号U0与在某点位置接收到的电磁波能流密度的强度同步，即：

距离光标显示器的电路如图3下部所示，分压电阻R12共21个，R12-1～R12-21，R12-1＝20K，R12-2＝R12-3……R12-21＝1K，21个电阻串联分压产生20个基准电压，分别为：6V、6.3V、6.6V、6.9V、7.2V、7.5V、7.8V、8.1V、8.4V、8.7V、9V、9.3V、9.6V、9.9V、10.2V、10.5V、10.8V、11.1V、11.4V、11.7V。集成运放13C、D……V共20个，接成电压比较器，与电阻15、发光二极管14(LED1-21)组成电平指示电路，以同步反映a、b端流过信号电流的相对大小。集面运放13C、D……V反相端分别接在基准电压6V、6.3V……11.7V，同相输入端都接在运放b的输出端(U₀)。

当振荡回路接收信号电流，通过变压器藕合，从a端输入电流。如当I＝0.1mA时，此时电流几乎全部流经电阻10，则运放11输入信号电压Ui＝10^-4v，若运放11二级放大倍数为10000，则U₀＝7V，高于电压比较器C、D、E的基准电压，他们输出高电平，对应的发光二极管14发绿光，又如当I＝0.5mA时，U₀＝11V，高于C、D……T的基准电压，其中LED_2-7发绿光，LED_8-14发黄光，LED_15-18发红光。排在最左边和最右边的两个发光二极管LED₁和LED₂₂直接与电源连接，当电路接通时处于正常发蓝光状态，如图4。

汽车与同向最近前车距离，通过发光管LED_{1、2、……n}与最左边发光管LED₂₂之间的距离显示数据。

当物距≥100M时，运放11输入信号几乎无，运放11输出基准电压U₀＝6V，仅有LED₁和LED₂₂发蓝光，可视数字为≥100M。

当物距渐小时，运放输入信号渐大，运放11输出在6V的基础上渐大，发光管LED_{1、2、……n}与最左边LED₂₂的距离渐小，可视数字渐小。

距离光标显示器放置在挡风玻璃上端。

声响提示器电距如图5所示，其一端接在分压电阻R_12-8和R_12-9之间，另一端接在运放11的输出端U₀，线路中接上二极管17、声响器16如图5，只有当U₀＞U_分压8-9时声响器发声，并且当距离渐小，U增大，声响器响声增大，当U₀＜U_分压8-9时声响器不发声。在汽车前方障碍物距离＜60M时，由于每缩小5米的距离所用的时间＜0.5S，语音提示距离的时间太短，无法实施。用声响度提示更直接明了。在距离声响提示器中，设置声响域值，目的是在最小安全距离线以外，距离声响提示器不发声；在最小安全距离线以内，随着不同的距离变化，发出相应的信号响度，使驾驶员听觉器管有张有弛。

为了让在同一条公路上异向行驶的车辆发射不同频率的电磁波，同向行驶的车辆发射相同频率的电磁波，又要使“汽车车距预警装置”构造简单，占用频段窄。在设计电路时，让发射电磁振荡电路的调谐电容6与接收电磁波电磁振荡电路的调谐电容7同轴并共用一个调谐旋钮18。在安装时，以汽车静止车头向南为基准，使车身轴线南向20、指南针19南极指向和调谐电容旋钮一端(A)南向(最小电容值)三向一致，如图6。因为车身轴线方向总是与汽车行驶方向相一致，指南针南极指向总是固定不变的，只有调谐电容的旋钮一端(A)的位置是可变的。即车身轴线随车变向，指南针指向不变向，旋钮一端(A)靠人变向。这样人为规定操作方法：1、当汽车在普通公路上行驶时，顺时针旋转旋钮，使旋钮一端(A)南向与指南针南极指向一致，即可达到目的。2、当汽车在高速公路上行驶时，视车身轴线南向与指南针南极指向之间的夹角大小，当夹角≥90度时，旋转电容器旋钮一端(A)指向0刻线(电容最小值)，当夹角＞90度时，旋转电容器旋钮一端(A)指向180刻线(电容中值)。即可达到目的。

本实用新型电磁波发射器辐射电磁波，实现将车距信息转化为电磁信号，经过电磁波接收放大器，实现将电磁信号转化为电压信号，运用距离显示装置，再将电压信号转化为人脑可接收的距离视觉光信号和听觉信号。

本实用新型使用可以帮助驾驶员在依据经验判断距离的基础上，扩展视力环境，发挥人的视觉和听觉综合反应功能，以增大人脑判断距离的准确度，减少事故的发生，其构造简单，价格便宜，各种型号的新旧汽车都可安装。也可用于两维空间或三维空间判断距离(轮船、飞机)。

Claims (5)

1、一种汽车车距预警装置，包括电磁振荡发射器和电磁波接收放大器，其特征在于经电磁波接收放大器放大整流的电压或电流信号输入距离显示器，所述距离显示器包括距离光标显示和/或距离声响提示，距离光标显示器的电路是由分压电阻与集成运放连接成的电压比较器与电阻和发光二极管联接成的电平指示电路，通过发光二极管发光的管数多少，同步反映电磁信号强弱，同步显示距离大小。

2、根据权利要求1所述的汽车车距预警装置，其特征在于在电平指示电路中，分压电阻串联产生不同的基准电压，分别提供给集成运放的反相端，电磁波接收放大器输出的正向信号电压提供给集成运放的同相端，分压电阻与集成运放构成电压比较器。

3、根据权利要求2所述的汽车车距预警装置，其特征在于距离声响提示电路的一端联接在距离光标数字显示电路的分压电阻之间，另一端接在电压或电流输入端，在信号输入端和声响器之间的线路中接二极管。

4、根据权利要求1所述的汽车车距预警装置，其特征在于电磁振荡发射器和电磁波接收放大器的可调电容同轴并共用同一个旋钮。

5、根据权利要求4所述的汽车车距预警装置，其特征在于可调电容的旋钮中装有指南针。

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