CN2867357Y - 无线vfd显示语言提示倒车指示器 - Google Patents

Abstract

本实用新型无线VFD显示语言提示倒车指示器属于车辆信号装置领域，它是由发射模块和接收模块组成，发射模块由超声波发射电路，超声波接收信号电路，电源电路，射频发送电路和单片机处理器组成，接收模块由电源电路，射频接收电路，显示电路，语音电路，VFD屏和单片机处理器组成，本实用新型各功能电路结构简单，安装及观测方便，VFD屏显示汽车尾部与障碍物的距离和方位信息，语言报读障碍物的距离和方位，可广泛应用于各种车辆倒车使用。

Description

无线VFD显示语言提示倒车指示器

技术领域    本实用新型无线VFD显示语言提示倒车指示器属于车辆信号装置领域，特别是涉及一种车辆倒车指示器。

背景技术    长期以来，汽车倒车后视不良一直是汽车驾驶员的一大难题，特别是在停车位置狭小的情况下，容易出现碰撞。现在使用的倒车提醒装置有蜂鸣器提示发声，但是不能知道障碍物与车尾的具体距离，需要驾驶员利用其它后视装置来确定。驾驶员要判断汽车车尾与障碍物的距离的同时，又要判断汽车车尾与障碍物的方位，特别是在复杂的路面环境和恶劣的气候条件下，增大了驾驶员的工作难度，同时，在安装上，信号处理部分和显示部分要靠连接线，从车后连接到车前，给安装带来难度。

本实用新型的目的在于避免现有技术的不足，而提供一种电路结构简单，高亮度，高对比度显示，无视角妨碍，安装方便，通过射频收发实现无线发射、接收功能，同时在听觉上辅助驾驶员倒车的无线VFD显示语言方位提示倒车指示器装置。

实用新型的内容    本实用新型的目的是通过以下措施来达到的，当需要倒车时，本实用新型开始通电工作，电源电路提供给发射模块和接收模块提供所需要的稳定电压，发射模块得到障碍物的距离、方位，并通过射频发送电路发送出去，接收模块通过射频接收电路接收到从发射模块发出的距离、方位信号，通过显示电路，将相应的信息显示在VFD屏上，同时通过语言提示电路，精确报读出障碍物的方位及距离，从而提高驾驶员倒车安全性和准确性。它是由发射模块和接收模块组成，发射模块由超声波发射电路，超声波接收信号电路，电源电路，射频发送电路和单片机处理器组成，接收模块由电源电路，射频接收电路，显示电路，语音电路，VFD屏和单片机处理器组成。电源电路是由滤波、降压、稳压电路组成，分别得到5伏和8伏支流电压，为单片机处理器及各个电路提供直流稳压电源。发射模块的单片机处理器定时发送超声波脉冲信号，经通道选择将超声波脉冲信号循环分配给一个以上的超声波探头发出，超声波接收信号电路接收超声波脉冲信号遇障碍物反射回来的信号，经过运算放大电路，将信号输送给单片机处理器，单片机处理器将接收到的信号进行计算、比较各个超声波探头与障碍物之间的距离，得出障碍物与超声波探头最近的距离、方位，通过射频发送电路发出相应信号。接收模块的射频接收电路接收到发射模块发出的距离、方位信号，输入到单片机处理器，单片机处理器输出相应信号到显示电路，显示电路驱动VFD屏显示，在VFD屏上显示出障碍物距离数值、方位和相应的信息提示，同时单片机处理器输出相应的指令信号控制语言提示电路，语言提示电路驱动喇叭发出报警声音，来提醒驾驶员。

本实用新型是由发射和接收两大模块组成，多组超声波探头，超声波探头安装在汽车尾部，发射模块的超声波发射和接收信号电路设置多个超声波探头，单片机处理器U1定时发送超声波脉冲信号，经通道选择将超声波脉冲信号循环分配给多个超声波探头发出，多个超声波探头可以分别设置在汽车的前部、后部、及侧面的各个部位，两大模块通过射频收发来实现无线数据转送。

本实用新型各功能电路结构简单，高亮度，高对比度显示，无视角妨碍，性能稳定，安装及观测方便，两个模块通过射频收发实现无线发射、接收功能，可以通过VFD屏显示汽车尾部与障碍物的距离和方位信息，同时用语言报读障碍物的距离和方位，提高汽车在倒车时的安全，可广泛应用于各种车辆倒车使用。

附图说明

附图1是本实用新型的发射模块电路结构示意图。

附图2是本实用新型的接收模块电路结构示意图。

附图3是本实用新型的发射模块电路原理图。

附图4是本实用新型的接收模块电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如附图1、附图2所示，本实用新型它是由发射模块和接收模块组成，发射模块由超声波发射电路，超声波接收信号电路，电源电路1，射频发送电路和单片机处理器1组成，接收模块由电源电路2，射频接收电路，显示电路，语音电路，VFD显示和单片机处理器2组成。电源电路1提供直流稳压电源，发射模块的单片机处理器1定时发送超声波脉冲信号，经超声波发射电路发出，超声波探头接收障碍物反射回来的信号经过超声波接收信号电路，得到信号输入给单片机处理器1，单片机处理器1将接收到的信号进行计算超声波探头与障碍物之间的距离，并比较各个超声波探头与障碍物之间的距离大小，通过射频发送电路发出距离和方位信号。接收模块通过射频接收电路接收到从发射模块发出的距离、方位信号，输入到单片机处理器2，单片机处理器2根据障碍物距离、方位输出指令信号到语言提示电路进行语言提示，电源电路2提供直流稳压电源，同时单片机处理器2将距离数值、方位标示信号输入到显示电路，显示电路驱动VFD显示，将障碍物的方位和距离数值信息在VFD屏上显示出来。

如附图3所示，本实用新型的发射模块的电源电路是由汽车电瓶输入，通过二极管和电感，电容的滤波，通过三端稳压集成块U2(7808)稳压后输出8伏支流电压，同时经过电阻和电容的滤波，通过三端稳压集成块U6(7805)稳压后输出5伏支流电压。电源电路提供各电路所需要的稳定电压。

本实用新型的发射模块的超声波发射电路是由单片机处理器U1(AT89C2051)的6脚发出，经过三极管Q5放大，连接到多路选择开关集成块U3(4052)的13脚，通过集成块U4(MC14013B)与多路选择开关集成块U3(4052)的开通控制，选择从其中的一组超声波探头发出超声波脉冲信号。每一个超声波探头通过超声波探头匹配电路与集成块U3相连，超声波探头匹配电路是由可调变压器和三极管组成，可调变压器连接三极管和超声波探头，将电压提高，以推动超声波探头发出超声波脉冲信号。单片机处理器U1(AT89C2051)的8脚输出高低电平，经过三极管Q6、电阻R34，连接到触发器集成块U4A(MC14013B)的3脚上，集成块U4A(MC14013B)与多路选择开关集成块U3(4052)的10、9脚相连，得到集成块U3(4052)的9、10脚的电平组态，通过电平组合实现多路选择开关集成块U3的通道循环开通，将超声波脉冲信号依序分配给4个超声波探头发出。调节可调变压器，从而使超声波探头与电路匹配。

本实用新型的发射模块的超声波接收信号电路是超声波探头J2、J3、J4、J5接收到超声波脉冲信号遇障碍物反射回来的信号，信号经过二极管的滤波后输入多路选择开关集成块U3(4052)，由集成块U3(4052)的3脚输出，此电信号是很微弱，并且很杂乱，经由运算放大电路选频、放大和整形处理，输入给单片机处理器U1。由集成块U5B(TL084)、R14、C2和8伏的半电压4伏组成第一级放大电路，第一级放大电路使信号得到放大，同时滤掉低频信号。由U5C(TL084)、R15、R18、R19、C8、C9组成第二级选频放大电路，第二级选频放大电路将信号放大滤频，只允许40KHZ的超声波频率通过，得到进一步放大的电信号。由U5D(TL084)、C12、R20和可调电阻W1组成的三级放大电路，第三级放大电路进一步将电信号放大。最后将放大的电信号输入到由U5A(TL084)、R21-R25、C13-C15和D7组成的比较电路，比较后输出方波信号输入给单片机处理器U1。8V通过R23、R25、R24，4V得到比较电路的基准电压，调节可调电阻W1调整放大电路的灵敏度。

本实用新型的发射模块的射频发送电路是由发射模块的单片机处理器U1的13脚发出信号，经过R39，由三极管Q8放大驱动能力，经过由三极管Q7及外围元件C35、L5、C37，声表谐振器SAW构成频率为433MHz超高频发射电路，通过环形天线向空中发射。R40为上拉电阻。天线采用镀银线，印刷天线尺寸为24mm(长)×9mm(高)。三极管Q7选用高频发射管2SC3355。数据发射模块的工作频率为433MHZ，采用声表谐振器SAW稳频，频率稳定度极高，当环境温度在-25～+85度之间变化时，频飘仅为3ppm/度。声表谐振器SAW的频率稳定度仅次于晶体，而一般的LC振荡器频率稳定度及一致性较差，即使采用高品质微调电容，温差变化及振动也很难保证已调好的频点不会发生偏移。

如附图4所示，本实用新型接收模块的射频接收电路是由集成块U9(T5744)和电阻、电感、电容组成。通过天线接收到从发射模块发射过来的信号，经过电容C9、C12，输入到集成块U9(T5744)的9脚，经过集成块U9(T5744)处理，从集成块U9的20脚输出信号，通过R8输入到单片机处理器U7的2脚。晶体振荡器Y2(6.76438MHZ)和C13为集成块U9内部产生参考频率。

本实用新型的显示电路是由单片机处理器U7(AT89C2051)、集成块U8(HL16360)、集成块U11(TL494)和外围电阻、电容组成。单片机U7(AT89C2051)的6、7、8脚分别连接U8的29、28、26脚，控制集成块U8。集成块U8(HL16360)是一种负电源型VFD显示驱动的COMS集成电路，通过U8连接到VFD屏，从而静态驱动VFD屏的显示。U11和R3、R4、R5、C5、C14、二极管D2、变压器TT组成的电路输出负电压，提供给驱动点亮VFD屏所需要的电压和U8(HL16360)所需要的负电压。C5和R5组成一个RC震荡器，提供内部震荡。

本实用新型的语言提示电路是由单片机处理器U7，集成块U13(LM386)，语音集成块U10(API840)，喇叭和外围电阻、电容组成，单片机处理器U7(AT89C2051)根据障碍物的方位、距离发出相应的指令信号到语音集成块U10(API840)，声音信号经过功放集成块U13(LM386)放大处理，在喇叭上发出语言提示。声音信号在集成块U10(API840)的8脚输出，经过R16、C7，连接到集成块U13的3脚，经过集成块U13的放大、处理，通过C18连接到喇叭，报读出声音。单片机处理器U7的11脚连接R11，经过R2、R12、C6、U13、C18、喇叭，根据距离远近，发出不同频率的bi..bi..声。拨动开关SW1控制音量的大小。C21为功放集成块U13的去耦电容。

接收模块的电源电路是由汽车电瓶输入，经过二极管D1防止倒流，通过电感L1、电容C1、C3滤波，经过三端稳压集成块U12(7805)输出5伏直流电压，提供各电路所需要的稳定电压。

本实用新型在倒车时，驾驶员通过VFD屏上显示的信息，了解车后面的情况，同时根据障碍物的距离、方位发出语音方位左、中、右，并报出距离数字语音从0.35米到2米等，可以根据需要报出其它语音提示。

本实用新型安装，操作简单。通过发射模块和接收模块的射频收发实现无线收发信号，从而无需接连线连接两大模块，达到安装方便。四个超声波传感器分别安装在汽车尾部的左边一个，中间两个，右边一个。

Claims (7)

1、一种无线VFD显示语言提示倒车指示器，它是由发射模块和接收模块组成，发射模块由超声波发射电路，超声波接收信号电路，电源电路，射频发送电路和单片机处理器组成，接收模块由电源电路，射频接收电路，显示电路，语音电路和单片机处理器组成，电源电路是由滤波、降压、稳压电路组成，发射模块的单片机处理器定时发送超声波脉冲信号，经通道选择将超声波脉冲信号循环分配给一个以上的超声波探头发出，超声波接收信号电路接收超声波脉冲信号遇障碍物反射回来的信号，经过运算放大电路，将信号输送给单片机处理器，单片机处理器将接收到的信号进行计算、比较各个超声波探头与障碍物之间的距离，得出障碍物与超声波探头最近的距离、方位，射频发送电路发出相应信号，接收模块的射频接收电路接收到发射模块发出的距离、方位信号，输入到单片机处理器，单片机处理器输出相应的指令信号控制语言提示电路，语言提示电路驱动喇叭发出报警声音，其特征是单片机处理器输出相应信号到显示电路，显示电路驱动VFD屏显示，在VFD屏上显示出障碍物距离数值、方位和信息提示。

2、根据权利要求1所述的无线VFD显示语言提示倒车指示器，其特征是单片机处理器U1定时发送超声波脉冲信号，经过选择开关将超声波脉冲信号循环分配给一个以上的超声波探头发出，单片机处理器U1将接收到的信号进行计算处理，比较，得出超声波探头与障碍物之间的最近的距离和方位，通过射频发送电路发出信号，接收模块通过射频接收电路接受信号，并输入到单片机处理器U7，单片机处理器U7根据障碍物的距离、方位发出指令信号到语言提示电路和显示电路，将障碍物的距离、方位信号显示在VFD屏上。

3、根据权利要求1所述的无线VFD显示语言提示倒车指示器，其特征是多路选择开关集成块U3将超声波脉冲信号循环分配给超声波探头发出，每一个超声波探头通过超声波探头匹配电路与集成块U3相连，超声波探头匹配电路是由可调变压器和三极管组成，可调变压器连接三极管和超声波探头。

4、根据权利要求1所述的无线VFD显示语言提示倒车指示器，其特征是超声波脉冲信号遇障碍物发射回来的信号经过二极管的滤波后输入集成块U3，电信号由集成块U5和外围元件组成的运算放大电路选频、放大和整形处理，输入给单片机处理器U1，在集成块U5D上连接可调电阻W1，调节可调电阻W1调整放大电路的灵敏度。

5、根据权利要求1所述的无线VFD显示语言提示倒车指示器，其特征是单片机处理器U1的13脚发出信号，经过三极管Q7，C35、L5、SAW构成频率为433MHz超高频发射电路，通过环形天线发射。

6、根据权利要求1所述的无线VFD显示语言提示倒车指示器，其特征是射频接收电路是由集成块U9和电阻、电感、电容组成，通过天线接收到从发射模块发射过来的信号，经过电容C9、C12，输入到集成块U9的9脚，经过集成块U9处理，从集成块U9的20脚输出信号，输入到单片机处理器U7。

7、根据权利要求1所述的无线VFD显示语言提示倒车指示器，其特征是显示电路是由单片机处理器U7、集成块U8、集成块U11和外围电阻、电容组成，单片机U7的6、7、8脚分别连接U8的29、28、26脚，控制集成块U8，集成块U8是一种负电源型VFD显示驱动的COMS集成电路，通过U8连接到VFD屏，从而静态驱动VFD屏的显示。

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