專利名稱：汽車開門防撞裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車電子安全裝置，具體說是涉及一種汽車開門防撞裝置。
背景技術(shù)：
隨著我國的汽車產(chǎn)業(yè)蓬勃興起，正改變著每個有車族的生活。但是對于開車族來說常常會遇到這樣的情況，當(dāng)把車?？吭隈R路邊上或臨時駐車，車內(nèi)的乘客開門準(zhǔn)備下車，這時從側(cè)后面駛來的自行車或汽車由于事先沒有準(zhǔn)備而來不及剎車，因而重重地撞在了車門上，這樣的事故給雙方都帶來了不必要甚至致命的損失，而且很難追究責(zé)任。
因此，對于汽車存在著上述的缺陷，如何有效地解決和采取很必要的防撞手段，至今未見有關(guān)報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種汽車開門防撞裝置，使其車內(nèi)的人準(zhǔn)備開門下車時，能探測到該車門的側(cè)后方的移動目標(biāo)物駛來，該裝置可自動鎖住車門，同時發(fā)出報警提示，從而有效地避免和解決了汽車車門開啟時相撞的問題。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是通過以下措施來完成的一種汽車開門防撞裝置，它包括具一紅外傳感器連接前置放大電路，由前置放大電路的輸出端連接一A/D轉(zhuǎn)換電路，通過A/D轉(zhuǎn)換電路連接單片機電路，其中，由A/D轉(zhuǎn)換電路分別連接光照補償電路和溫度補償電路；其中，由單片機分別與車門開關(guān)、手動解鎖開關(guān)，語音提示模塊、汽車自鎖系統(tǒng)、穩(wěn)壓電源電路連接組成。
如上所述的紅外傳感器J1的1腳通過限流電阻R1與電源VCC相接，其3腳接地，2腳一路通過濾波電容C1接地，另一路接于運放U1A同相輸入端3腳。
如上所述的前置放大電路，由運放U1A的反相輸入端2腳一路通過電阻R3接地，另一路分別通過電阻R2和濾波電容C2并聯(lián)接至輸出端的1腳；該運放U1A的1腳通過電阻R4分成兩路，一路接于運放U1B的反相輸入端的6腳，另一路分別通過電阻R5和濾波電容C3并聯(lián)接至輸出端的7腳；U1B的同相輸入端5腳分別接于電阻R6接電源VCC和接于可變電阻R7接地。
如上所述的A/D轉(zhuǎn)換電路，由U1B的輸出端7腳接于U2的26腳，轉(zhuǎn)換芯片U2的16腳接地，12腳接穩(wěn)壓芯片U5的3腳，U2的輸出端21、20、19、18、8、15、14、17腳分別與單片機U3的I/O端口39、38、37、36、35、34、33、32腳相接，U2的23、24、25腳為通道選擇端，其中23腳接地，24和25腳分別與單片機U3的22和2 1腳相接，U2的22、9、6腳分別和單片機和U3的23、24、25腳相接，U2的時鐘輸入端10腳與有源晶振J2的3腳相接，J2的1、4腳連接電源VCC，J2的2腳接地。
如上所述的光照度補償電路，電光敏電阻R91一端接地，另一端分三路分別通過可變電阻R81與電源VCC相接；一路通過濾波電容C51接地；一路與A/D轉(zhuǎn)換芯片U2的28腳相接。
如上所述的溫度補償電路，由熱敏電阻R92一端接地，另一端分三路分別通過可變電阻R82與電源VCC相接；一路通過濾波電容C52接地；一路與A/D轉(zhuǎn)換芯片U2的1腳相接。
如上所述的單片機電路，由U3的39、38、37、36、35、34、33、32腳分別與U2的21、20、19、18、8、15、14、17腳相接，U3的21、23、24、25腳分別與U2的25、24、22、9、6腳相接，其中U3的26腳接于語音提示模塊，U3的1、3腳分別接于車門開關(guān)和手動解鎖開關(guān)；U3的12、13、14、15腳為車門自鎖信號輸出口，與汽車電子系統(tǒng)接口相接；U3的18、19腳之間連接有晶體，晶體的兩端分別通過電容C01和C02接地，9腳一路通過電阻R11接地，一路通過電容C4接電源VCC。
如上所述的車門開關(guān)，由上拉電阻R101的一端接電源VCC，另一端通過連接開關(guān)S11接地。
如上所述的手動解鎖開關(guān)，由上拉電阻R201的一端接電源VCC，另一端通過連接開關(guān)S21接地。
如上所述的穩(wěn)壓電源電路，由穩(wěn)壓芯片U4的1腳分別接于汽車電源+24(12)V和通過電容C6、C7并聯(lián)接地，3腳接地，2腳分別接于電源VCC和電容C8、C9并聯(lián)接地，由U4的1腳與可調(diào)穩(wěn)壓芯片U5的1腳相接，U5的2腳分三路分別連接可變電阻R12接地；一路通過電容C10接地；一路通過電阻R13接于U5的3腳；其中，U5的3一路與U2的12腳相接；另一路通過電容C11接地。
本發(fā)明的汽車開門防撞裝置具有的積極效果是1、對車兩側(cè)一定范圍內(nèi)，有可能與車門相撞的移動目標(biāo)物進行實時控制。該探測范圍為車兩側(cè)0-1.5M，車后0-20M；如果相撞的目標(biāo)物滿足在探測范圍內(nèi)且正向汽車移動，該裝置的探測器輸出防撞報警信號。
2、具有車門自鎖和開門提醒功能。如果開門時探測器的輸出防撞報警信號，即有目標(biāo)可能與打開的車門相撞，則裝置自動將該車門鎖住，并發(fā)出音樂聲或語音提示，提醒開車門的人，若此時突然開車門將可能與后面的目標(biāo)物相撞；如果開門時探測器沒有輸出報警信號，則可正常開。
3、手動解鎖功能。該裝置一旦車門自鎖并發(fā)出語音提示，則開車門的人得知車的側(cè)后面有目標(biāo)物駛來，如果開門者認(rèn)為目標(biāo)物離車門足夠遠(yuǎn)，因而能在目標(biāo)物有充足的時間接近車門時打開車門，則可以按下解鎖按鈕進行手動解鎖，方便開車門。
4、系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計。如果車內(nèi)沒有人，則該裝置自動停止探測，后續(xù)電路進入休眠狀態(tài)，發(fā)減小系統(tǒng)功耗；當(dāng)車內(nèi)有人進入時，則電路重新進入正常工作狀態(tài)，并啟動傳感器進行實時探測。
5、由于選用的探頭小巧，裝置在整體安裝方便，可用于安裝在車外的兩個后視鏡中，也可以安裝在車尾兩側(cè)。


圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)原理框圖。
圖2是圖1的系統(tǒng)電路原理圖。
具體實施例方式
下面將結(jié)合附圖實施例，對本發(fā)明作進一步的描述。
由圖1所示的汽車開門防撞裝置，它包括熱釋電紅外傳感器1連接前置放大電路2，由前置放大電路2的輸出端連接一A/D轉(zhuǎn)換電路3，通過A/D轉(zhuǎn)換電路3連接單片機電路6，其中，由A/D轉(zhuǎn)換電路3分別連接光照補償電路4和溫度補償電路5；由單片機電路6分別與車門開關(guān)7、手動解鎖開關(guān)8、語音提示模塊9、汽車鎖門系統(tǒng)接口10和穩(wěn)壓電源電路11連接組成。該裝置的作用是當(dāng)車內(nèi)的人準(zhǔn)備開門下車時，如果裝置探測到該車門的側(cè)后方有目標(biāo)物駛來，就會自動鎖住車門，并發(fā)出音樂聲或語音提示，提醒開車的人，此時突然開車門將可能與后面的目標(biāo)物相撞；如果他認(rèn)為目標(biāo)物距離車門足夠遠(yuǎn)，因而能在目標(biāo)物作出反應(yīng)的時間內(nèi)慢慢打開車門，則可以按下解鎖按鈕進行手動解鎖，打開車門；這樣就能有效地避免車門開啟相撞事故的發(fā)生。
由圖2給出了汽車開門防撞裝置系統(tǒng)的電路原理圖。它由熱釋電紅外傳感器J1，通過其上的1腳接于限流電阻R1與電源VCC相接，J1的3腳接地，J1的2腳輸出熱釋電信號，一路通過連接的過濾電容C1接地，另一路與前置端的支放U1A的同相輸入端的3腳連接所述的傳感器可選擇PIR607、PZ288 由運放U1A的反相輸入端的2腳連接分為三路一路通過電阻R3接地，一路通過電阻R2接于U1A的1腳，一路通過濾波電容C2接于U1A的1腳，該U1A起到一級同放大的作用；由運放U1A的1腳通過電阻R4與運放U1B的反相輸入端的6腳相接，通過U1B的6腳與電阻R5和電容C3并聯(lián)與U1B的7腳相接，U1B的5腳一路通過電阻R6與電源VCC相接，另一路通過可變電阻R7接地，由U1B的信號輸出端7腳與A/D轉(zhuǎn)換芯片U2的26腳相接組成的前置放大電路；通過改變電阻R7的阻值，來改變U1B的5腳的輸入電壓；通過U1B用來二級差動放大；所述的運放U1A、U1B可選用LM324、OP07、ICL7650，也可使用紅外傳感器專用的信號處理芯片BST0001。由A/D轉(zhuǎn)換芯片U2的16腳接地，12腳接穩(wěn)壓芯片U5的3腳，U2的數(shù)字信號輸出端的21、20、19、18、8、15、14、17腳分別與單片機U3的I/O端口的39、38、37、36、35、34、33、32腳相接；U2的23、24、25腳為通道選擇端，其中U2的23腳接地，24和25腳分別與單片機U3的22和21腳相接；U2的22、9、6腳分別和單片機U3的23、24、25腳相接，用來啟動U2進行A/D轉(zhuǎn)換；U2的時鐘輸入端的10腳與有源晶振J2的3腳相接；有源晶振J2的1、4腳連接電源VCC，J2的2腳接地組成的A/D轉(zhuǎn)換電路。該A/D轉(zhuǎn)換芯片U2用來對兩路紅外傳感器、光敏電阻和熱敏電阻的測量信號進行量化。由A/D轉(zhuǎn)換芯片U2的28腳一路接于光敏電阻R91的一端，R91的另一端接地；一路通過濾波電容C51接地；一路通過可變電阻R81與電源VCC相接組成的光照補償電路。該電路用來對環(huán)境光照度進行測量，測量結(jié)果作為紅外傳感器探測信號的修正依據(jù)。由U2的1腳一路接于熱敏電阻R92的一端，R92的另一端接地；一路通過濾波電容C51接地；一路通過可變電阻R82與電源VCC相接組成的溫度補償電路。該電路用來對環(huán)境溫度進行測量，測量結(jié)果作為紅外傳感器探測信號的修正依據(jù)。由U2的21、20、19、18、8、15、14、17腳分別對應(yīng)接于單片機U3的39、38、37、36、35、34、33、32腳，U2的25、24、22、9、6腳分別接于U3的21、22、23、24、25腳，U3的26腳接于語音提示模塊的控制端。該單片機選用8051，單片機U3的1腳連接分為兩路；一路通過上拉電阻R101連接電源VCC；一路通過車門開關(guān)S11接地。U3的5腳連接分為兩路；一路通過上拉電阻R201連接電源VCC；一路通過手動解鎖開關(guān)S21接地。U3的12、13、14、15腳為車門自鎖信號輸出口與汽車電子系統(tǒng)接口連接。U3的19、18腳之間連接一晶體，晶體兩端分別通過并接的電容C01、C02的接地形成振蕩回路 U3的9腳連接分為兩路一路通過電阻R11接地，另一路通過電容接電源VCC。由穩(wěn)壓芯片U47805的1腳與汽車電源+24(12)相接，同時通過電容C6、C7并聯(lián)接地；U4的3腳接地，2腳與電源VCC相接，并通過電容C8和C9并聯(lián)接地；U4的1腳連接于U5的1腳，U5的2腳的連接分為三路一路通過可變電阻R12接地；一路通過電容C10接地；一路通過電阻R13與其3腳相連接。U5的3腳一路與U2的12腳連接，一路通過電容C11接地組成的穩(wěn)壓電源電路；由U5A/D轉(zhuǎn)換電路所需要的參考電壓，電壓的大小可通過可變電阻R12進行調(diào)節(jié)；通過適當(dāng)?shù)脑x擇，電壓的波紋抑制比可達(dá)80db。
如上所述的紅外傳感器配有菲涅耳透鏡光學(xué)頭，置于透鏡后焦面上，用以控制紅外傳感器的光線發(fā)散角在5°-9°范圍內(nèi)，同時提高傳感器的靈敏度。
如上所述的語音提示模塊，可選用市場銷售的成品，如蜂鳴器、語音音樂提示或頻閃提示等產(chǎn)品。
安裝及工作原理該汽車開門防撞裝置的紅外傳感器探頭、光敏電阻和熱敏電阻均安裝在汽車的外后視鏡上，電路主板和語音控制模塊安裝在汽車駕駛臺面板的內(nèi)側(cè)，組件之間通過車內(nèi)的導(dǎo)線相連，紅外傳感器(配光學(xué)頭)的有效探測距離為10M，探測寬度為1.5M。
1)系統(tǒng)開始工作后，單片機程序初始化，芯片U3的12～15腳輸出車門自鎖使能信號，鎖住4個車門；然后U3循環(huán)檢測1～4腳的電平狀態(tài)，1～4腳連接4個車門開關(guān)，如，左側(cè)前車門的開關(guān)S11與U3的1腳相接；開關(guān)S11處于常斷狀態(tài)，1腳經(jīng)上拉電阻R101上拉后為高電平，如果開關(guān)S11被按下(即車內(nèi)的人想開左側(cè)前車門)，則1腳接地，變?yōu)榈碗娖健?br> 2)若U3檢測到1腳的電平由高變低，就會判斷出左側(cè)前車門將要被開；于是啟動U2對左側(cè)紅外傳感器的探測結(jié)果進行量化。左側(cè)紅外傳感器J1的輸出信號，先經(jīng)U1A進行同相放大，然后經(jīng)U1B進行反相差動放大，其中需要消除的直流電壓可通過R7進行調(diào)節(jié)，U1B的輸出端7腳和U2芯片的26腳相接。啟動U2進行數(shù)模轉(zhuǎn)換時，先通過U3的21和22腳將U2的端口地址(ADD-C～ADD-A)設(shè)為000，然后23腳的電平由低變高，通過ALE信號將端口地址鎖存，接著25腳產(chǎn)生START信號，啟動IN-0通道的數(shù)模轉(zhuǎn)換；等待一段時間(約為100us)后，U3的24腳發(fā)出ENABLE信號，使U2輸出轉(zhuǎn)換結(jié)果，并通過U3的P0口(32～39腳)接收，得到信號的量化結(jié)果a1。
3)等待0.5～1s，U3再次啟動U2，量化J1的探測結(jié)果a2；接著啟動U2芯片IN-2和IN-3端信號的數(shù)模轉(zhuǎn)換，得出反映車外環(huán)境光照度和溫度的量化結(jié)果a3和a4；然后通過一定的修正關(guān)系式，利用a3和a4對a1和a2進行適當(dāng)?shù)男拚?；將修正后的前后兩次的結(jié)果A1和A2進行比較，如果A2＜A1(即目標(biāo)物可能向后移動)，或者A2-A1＜B(即目標(biāo)物向車門移動的速度足夠慢，B為設(shè)定的一個閾值)，則說明可以開左側(cè)前車門，于是U3的13腳發(fā)出解鎖信號，車內(nèi)的人可以正常打開該車門。
4)如果A2-A1＞B(即目標(biāo)物向車門移動的速度足夠快)，則說明這時打開左側(cè)前車門就可能與后面駛來的目標(biāo)物相撞，于是U3的13腳不發(fā)出解鎖信號，并且通過26腳啟動語音(或音樂)提示模塊，向開車門的人發(fā)出提示；同時開始檢測5腳，檢查左側(cè)前車門的手動解鎖按鈕S21是否被按下，若5腳為高電平(即S21沒有被按下)，則該車門繼續(xù)自鎖，若5腳為低電平，則U3的13腳發(fā)出解鎖信號，車內(nèi)的人可以正常打開該車門。
權(quán)利要求
1.汽車開門防撞裝置，其特征是它包括紅外傳感器(1)連接前置放大電路(2)，由前置放大電路(2)的輸出端連接一A/D轉(zhuǎn)換電路(3)，通過A/D轉(zhuǎn)換電路(3)連接單片機電路(6)，其中，由A/D轉(zhuǎn)換電路(3)分別連接光照補償電路(4)和溫度補償電路(5)；由單片機電路(6)分別與車門開關(guān)(7)、手動解鎖開關(guān)(8)、語音提示電路、汽車鎖門系統(tǒng)接口(11)、穩(wěn)壓電源電路(10)連接組成。
2.按權(quán)利要求1所述的汽車開門防撞裝置，其特征是所述的紅外傳感器J1的1腳通過限流電阻R1與電源VCC相接，3腳接地，2腳輸出熱釋電信號一路與運放U1A的同相輸入端的3腳相接，另一路通過濾波電容C1接地。
3.按權(quán)利要求1所述的汽車開門防撞裝置，其特征是所述的前置放大電路由運放U1A的反相輸入端2腳的連接一路通過電阻R3接地，一路通過濾波電容C2接于U2的1腳，一路通過電阻R2接于U1腳；U1A的1腳通過電阻R4與運放U1B的反相輸入端6腳相接，通過6腳與電阻R5和電容C3并聯(lián)接于U1B的7腳，U1B的5腳一路通過電阻R6與電源VCC相接，一路通過可變電阻R7接地，U1B的信號輸出端的7腳與A/D轉(zhuǎn)換芯片U2的26腳相接。
4.按權(quán)利要求1所述的汽車開門防撞裝置，其特征是所述的A/D轉(zhuǎn)換電路由A/D轉(zhuǎn)換芯片U2的16腳接地，12腳接穩(wěn)壓芯片U5的2腳，U數(shù)字信號輸出端21、20、19、18、8、15、14、17腳分別與單片機U3的I/O端39、38、37、36、35、34、33、32腳相接；U2的23、24、25腳為通道選擇端，其中23腳接地，24、25腳分別與單片機U3的22和21腳相接；U2的22、9、6腳分別和單片機U3的23、24、25腳相接，用來啟動U2進行A/D轉(zhuǎn)換 U2的時鐘輸入端10腳與有源晶振J2的3腳相接；有源晶振J2的1、4腳連接電源VCC，2腳接地。
5.按權(quán)利要求1所述的汽車開門防撞裝置，其特征是這的光照補償電路由光敏電阻R91一端接地，另一端的連接分為三路一路通過可變電阻R81與電源VCC相接，一路通過濾波電容C51接地，一路與A/D轉(zhuǎn)換芯片U2的28腳相接。
6.按權(quán)利要求1所述的汽車開門防撞裝置，其特征是所述的溫度補償電路由熱敏電阻R92一端接地，另一端的連接分為三路一路通過可變電阻R82與電源VCC相接，一路通過濾波電容C52接地，一路與A/D轉(zhuǎn)換芯片U2的1腳相接。
7.按權(quán)利要求1這的汽車開門防撞裝置，其特征是所述的單片機電路由單片機U3的39、38、37、36、35、34、33、32腳分別與U2的21、20、19、18、8、15、14、17腳相接，U3的26腳與語音提示模塊控制端相接，U3的1腳和5腳分別連接車門開關(guān)和手動解鎖開關(guān)；U3的12、13、14、15腳為車門自鎖信號輸出口，與汽車電子系統(tǒng)接口相接；U3的18、19腳之間連接有晶體，晶體的兩端分別通過電容C01和C02接地，9腳一路通過電阻R11接地，一路通過電容C4接電源VCC。
8.按權(quán)利要求1所述的汽車開門防撣裝置，其特征是所述的車門開關(guān)由U3的4腳一路通過上拉電阻R101連接電源VCC，另一路通過車門開關(guān)S11接地。
9.按權(quán)利要求1所棕的汽車開門防撞裝置，其特征是所述的手動解鎖開關(guān)由U3的5腳一路通過上拉電阻R201連接電源VCC，另一路通過手動解鎖開關(guān)S21接地。
10.按權(quán)利要求1所述的汽車開門防撞裝置，其特征是所述的穩(wěn)壓電源電路由穩(wěn)壓芯片U4的1腳與汽車電源+24(12)相接，通過電容C6、C7并聯(lián)接地，U4的3腳接地，2腳與電源VCC端相接，通過電容C8、C9并聯(lián)接地；由U4的1腳與可調(diào)穩(wěn)壓芯片U5的1腳相接，U52腳的連接一路通過可變電阻R12接地，一路通過電容C10接地，一路通過電阻R13與其3腳相接；由U5的3腳一路與U2的12腳相接，一路通過電容C11接地。
全文摘要
本發(fā)明屬于汽車電子安全領(lǐng)域，是一種汽車開門防撞裝置，其主要特征由菲涅耳透鏡光學(xué)頭，熱釋電紅外傳感器，前置放大電路，A/D轉(zhuǎn)換電路，光照度補償電路，溫度補償電路，單片機電路，車門開關(guān)，手動解鎖開關(guān)，語音提示模塊，裝置與汽車鎖門系統(tǒng)接口等部分組成。當(dāng)車內(nèi)的人準(zhǔn)備開門下車時，如果裝置探測到該車門的側(cè)后方有目標(biāo)物駛來，就會自動鎖住車門，并發(fā)出音樂聲或語音提示，提醒開車門的人，此時突然開車門將可能與后面的目標(biāo)物相撞；如果他認(rèn)為目標(biāo)物距離車門足夠遠(yuǎn)，因而能在目標(biāo)物作出反應(yīng)的時間內(nèi)慢慢打開車門，則可以按下解鎖按鈕進行手動解鎖，打開車門；這樣就能有效地避免車門相撞事故的發(fā)生。
文檔編號B60R21/34GK1597397SQ20041001246
公開日2005年3月23日 申請日期2004年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月4日
發(fā)明者許振豐, 駱守俊, 常向黨 申請人:秦皇島秦冠弧度鏡有限公司