專利名稱：倒車后視儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電子技術(shù)領(lǐng)域。
大，中型汽車在倒車時(shí)，司機(jī)無(wú)法看清楚車輛后面的情況，容易碰撞障礙物甚至撞傷行人。超聲波倒車報(bào)警器雖然能在倒車時(shí)對(duì)車后一定距離內(nèi)的障礙物發(fā)出警報(bào)，但司機(jī)并不能看到障礙物的位置和形狀，無(wú)法繞過障礙。如遇到坑，超聲波報(bào)警器就無(wú)能為力了。
本發(fā)明是一種通過安裝在駕駛室儀表板上的模擬顯示屏可以看到車后情況的裝置。這種裝置可顯示出車輛后方4米寬，6米長(zhǎng)范圍內(nèi)的行人、障礙物的形象、位置和大概距離。可方便地引導(dǎo)司機(jī)倒車而不致發(fā)生碰撞事故。
本發(fā)明是利用光電原理和大規(guī)模數(shù)字集成電路組成的一種模擬圖象傳送裝置。該裝置由攝象單元和顯象單元組成。攝象單元安裝在汽車尾部，顯象單元安裝在駕駛室儀表板上。
攝象單元是由光學(xué)部分和電子部分組成。光學(xué)部分是由三個(gè)透鏡組成的一個(gè)超廣角鏡頭。視場(chǎng)角為180°。為了克服畸變，對(duì)稱的放置了兩個(gè)同樣的透鏡1和2。這種結(jié)構(gòu)形成了對(duì)于垂軸放大率為－1的一對(duì)共軛平面，對(duì)稱型的光學(xué)系統(tǒng)不僅克服了由于視場(chǎng)角大而造成的畸變，而且也無(wú)彗差和放大率色差。透鏡3將倒立的象反轉(zhuǎn)為正象并成象于光敏器件組成的矩陣上。
攝象單元的電子部分是由光敏器件組成的矩陣和行，列掃描電路及輸出驅(qū)動(dòng)電路組成。光敏器件選用光敏三極管，光敏二極管、光敏電阻均可。本發(fā)明用100只2DU型光敏二極管組成10×10的光電轉(zhuǎn)換矩陣。這樣的分辨率用于確認(rèn)汽車后方障礙物的形狀、位置和大概距離是可以滿足這一要求的。汽車后方的物體或坑通過廣角鏡頭的會(huì)聚，成象于光敏二極管矩陣上。由于不同物體對(duì)光的反射強(qiáng)度不同，會(huì)聚于光敏矩陣上不同部位的光強(qiáng)度不同。光強(qiáng)的點(diǎn)上，光敏二極管轉(zhuǎn)換成的電流就強(qiáng)，光弱的點(diǎn)上，光敏二極管轉(zhuǎn)換成的電流就弱，甚至沒有電流。矩陣上的每只光敏二極管受光強(qiáng)度不同而轉(zhuǎn)換成的電流大小也就不同形成了潛在的點(diǎn)陣式模似圖象。而讀出圖象就要靠行，列掃描電路了。
攝象單元的行掃描和列掃描電路結(jié)構(gòu)基本相同。都是采用十進(jìn)制計(jì)數(shù)器IC1，IC2，和雙向模似開關(guān)IC5～7，IC8～9組成。攝象單元與顯象單元由同一時(shí)鐘提供500HZ的脈沖。攝象單元與顯象單元的行，列掃描完全同步。
列掃描計(jì)數(shù)器IC2在500HZ脈沖觸發(fā)下工作。而行掃描計(jì)數(shù)器IC2的時(shí)鐘脈沖是由IC2將500HZ時(shí)鐘脈沖分頻為十分之一后提供的，這樣行掃描計(jì)數(shù)器在每掃描一行的時(shí)間內(nèi)，列掃描計(jì)數(shù)器掃描了十列。也就是說(shuō)在行掃描計(jì)數(shù)器在使某一行雙向模似開關(guān)導(dǎo)通的時(shí)間內(nèi)，列掃描計(jì)數(shù)器對(duì)該行的十只光敏器件逐個(gè)進(jìn)行掃描。這樣保證了每一只光敏二極管上的信號(hào)都能被讀出。圖3的時(shí)序給出了上述的工作過程和行、列計(jì)數(shù)器的關(guān)系。雙向模似開關(guān)IC5～7，IC8～9的每一開關(guān)的通，斷是由計(jì)數(shù)器的脈沖控制的。當(dāng)計(jì)數(shù)器發(fā)出的脈沖為正時(shí)導(dǎo)通，反之關(guān)斷。本發(fā)明采用的雙向模似開關(guān)型號(hào)為CD4066每塊集成片內(nèi)有4個(gè)雙向模似開關(guān)。
光敏二極管負(fù)端通過IC5～7接正電源，正端經(jīng)過IC8～9接電阻R3致地。構(gòu)成了反向偏置有助于提高靈敏度。由于每一瞬間只讀取一只光敏二極管的信號(hào)，同時(shí)也只驅(qū)動(dòng)顯象單元相對(duì)應(yīng)的一只發(fā)光二極管，因此只用一只運(yùn)算放大器IC15作驅(qū)動(dòng)器。
顯象單元是由發(fā)光二極管LED0－99組成的10×10點(diǎn)陣式模似顯示屏。其行，列掃描電路的原理和結(jié)構(gòu)與攝象單元基本相同，所不同的是列掃描計(jì)數(shù)器發(fā)出的正脈沖經(jīng)反向器IC13變?yōu)榈碗娖?，為?lái)自攝象單元的信號(hào)電流提供通路。本發(fā)明選用2塊CD4049，內(nèi)各有6個(gè)反向器，其中IC14的兩個(gè)反向器構(gòu)成500HZ的時(shí)鐘脈沖發(fā)生器。
后視儀的電源開關(guān)與倒車開關(guān)聯(lián)動(dòng)受倒檔的控制。當(dāng)司機(jī)掛上倒檔時(shí)，倒車燈和后視儀的電源接通。如果這時(shí)車后有一截高于地面的木樁子，這一物被鏡頭成象于光敏矩陣的2DU44，45，46，三只光敏二極管上。這三只光敏管受光強(qiáng)度大于其它光敏管，當(dāng)行掃描計(jì)數(shù)器掃到第4行，列掃描計(jì)數(shù)器掃到第5列時(shí)，2DU44上的信號(hào)被讀出。經(jīng)驅(qū)動(dòng)器IC15放大后傳給顯象單元，由于顯象單元的行，列掃描與攝象單元完全同步，這時(shí)顯象單元選通的是LED44。LED44發(fā)光二極管被點(diǎn)亮。這樣依次讀取到2DU45，46的信號(hào)同時(shí)LED45，46被點(diǎn)亮。這樣LED44，45，46三只發(fā)光二極管顯示出障礙物木樁的形象，位置，并根據(jù)大小可大概知道障礙物的距離。司機(jī)可根據(jù)顯示屏上的情況繞過障礙物。由于掃描是以50行／秒和500列／秒的速度進(jìn)行，再加上人眼睛的隋性，從顯示屏上看到的是LED44，45，46同時(shí)點(diǎn)亮。
圖一是原理框圖圖二是電路原理圖圖三是行、列計(jì)數(shù)器的工作時(shí)序


圖1.2.平面凹透鏡3.平面凸透鏡
權(quán)利要求1.一套倒車后視儀，屬電子技術(shù)領(lǐng)域，它包括模似顯示屏和廣角鏡頭。本實(shí)用新型的特征是由光敏器件和數(shù)字電路組成的攝象單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的倒車后視儀其特征在于10×10的光電轉(zhuǎn)換攝象矩陣可以由光敏三極管組成，也可以由光敏二極管或光敏電阻組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的倒車后視儀，其特征在于信號(hào)讀出電路是采用十進(jìn)制計(jì)數(shù)器來(lái)通斷雙向模似開關(guān)實(shí)現(xiàn)行、列掃描的方法讀取光敏矩陣上的信號(hào)的。
專利摘要倒車后視儀屬電子技術(shù)領(lǐng)域。大、中型汽車在倒車時(shí)，司機(jī)無(wú)法看清車后的情況，容易碰撞障礙物甚至撞傷行人。本實(shí)用新型采用光敏器件和發(fā)光二極管組成一套模擬圖象顯示裝置，可將車輛后方寬4米，長(zhǎng)6米范圍內(nèi)的物體的形狀、位置和大概距離顯示在駕駛室儀表板上的模擬顯示屏上，可引導(dǎo)司機(jī)安全的倒車。
文檔編號(hào)B60R1/08GK2041646SQ88220428
公開日1989年7月26日 申請(qǐng)日期1988年12月1日 優(yōu)先權(quán)日1988年12月1日
發(fā)明者郝武斌 申請(qǐng)人:郝武斌