專利名稱：汽車紅外線光電防撞裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于汽車自動控制領(lǐng)域，特別涉及一種可用于提高汽車行車安全性能的光電式防撞裝置。
汽車行車途中，由于駕駛員疏忽等原因而未能及時地對一些行車不安全因素(如路面障礙物、迎面來車以及前方車輛突發(fā)性減速或停車等情況)做出處理，將可能導(dǎo)致嚴重的交通事故發(fā)生。為了保證行車安全，消除事故隱患，長期以來，人們從多種研究領(lǐng)域出發(fā)，對此做出了很大的努力。在現(xiàn)有技術(shù)的諸種解決方案中，采用電磁式光電檢測控制類防撞裝置無疑是較為先進的。這類裝置主要是利用安裝于車身前端的發(fā)射器和接收器監(jiān)測路面情況，并將路障信號送經(jīng)控制電路處理后立即發(fā)出聲、光報警，以提醒駕駛員做出判斷和處理。但其存在的問題是這類裝置使用一般光源的光電開關(guān)，在有雜光干擾的場合下不能正常工作，同時在強光照射下其工作質(zhì)量下降；另外，安裝在車身前端的發(fā)射器和接收器之間的夾角一般都是固定的，也就是說，其對前方的警戒監(jiān)視距離是不能根據(jù)行車途中所遇到的實際情況(如車體與前方障礙物的相對速度情況或者會車雙方車輛之間的相對速度情況)而變化的，這也給車輛的及時反應(yīng)處理帶來了不便。凡上種種困難都在相當程度上限制了現(xiàn)有技術(shù)裝置的實施。
本實用新型是一種對現(xiàn)有的汽車光電檢測控制類防撞裝置做出改進的裝置，其目的在于克服目前此類裝置中所存在的不足之處，提高其工作質(zhì)量及其安全使用性能。
為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實用新型的技術(shù)解決方案是采用紅外線光源做為汽車光電檢測控制式防撞裝置的檢測光源，即在汽車車身前端的兩側(cè)分別安裝有一個紅外光發(fā)射燈和一個連通光電控制執(zhí)行電路的紅外光接收燈。當汽車在行駛途中趨近某障礙物時，從發(fā)射燈射出的紅外光信號通過物體表面的漫反射為接收燈所接收，進而通過控制電路處理后，依次可發(fā)出聲光報警或切斷汽車的工作電源，關(guān)閉油門，剎車制動，最后實現(xiàn)停車。由于紅外光具有分辯能力高、檢測范圍廣、距離遠、響應(yīng)速度快、不怕強光干擾和不怕磁場影響等特點，因而較之采用普通光源的其它種同類裝置，其性能更可靠，使用更方便，可極大地增加駕駛員的行車安全感。另外，為了解決剎車與車速同步的問題，本實用新型還采用了在發(fā)射燈和接收燈燈架上裝有燈體夾角能隨車速變化的調(diào)節(jié)機構(gòu)，使得檢測光束的反射角能隨車速的變化自動做出調(diào)整，這樣也就使車輛獲得了更為合適的安全剎車距離。
以下將結(jié)合附圖對本實用新型所述的汽車紅外線光電防撞裝置作進一步描述。


圖1是本實用新型中檢測部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實用新型中檢測部分隨車身同步轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖3是沿
圖1中A－A線的剖視結(jié)構(gòu)圖。
圖4是沿
圖1中B－B線的剖視結(jié)構(gòu)圖。
圖5是本實用新型中控制部分的原理方框圖。
圖6是本實用新型中控制部分的一個具體線路圖。
參見附圖，紅外光發(fā)射燈1和接收燈2分別安裝在車身前端兩側(cè)，彼此形成一定的夾角。平時接收燈2受不到光照，只有在車輛趨近物體至一定距離時才能接收到反射回來的紅外光。具體實施時，可在發(fā)射燈1和接收燈2前部各安裝一個會聚透鏡，使它們的射出光線之間形成一個夾角相交的覆蓋區(qū)，當在此區(qū)域內(nèi)遇到定向反射物體時，反射光為接收燈2所接收，從而獲得反射信號。前述的燈體夾角隨車速變化的調(diào)節(jié)機構(gòu)是這樣的將發(fā)射燈1和接收燈2通過一副曲柄連桿機構(gòu)與汽車磁電感應(yīng)器13的指針臂3連接。所述的曲柄連桿機構(gòu)由發(fā)射燈1燈架、接收燈2燈架、左、右連接桿4、5、調(diào)節(jié)桿6相互鉸接構(gòu)成，其中調(diào)節(jié)桿6的中部設(shè)有一個支點，尾端鉸接在磁電感應(yīng)器13的指針臂3上。汽車行駛時，其變速器或分動器的輸出軸通過軟軸12旋轉(zhuǎn)，切割磁電感應(yīng)器13內(nèi)的磁力線，帶動磁電感應(yīng)器13指針臂3工作，同時也帶動了曲柄連桿機構(gòu)動作。當汽車車速較高時，指針臂3帶動調(diào)節(jié)桿6的尾端上移，同時帶動了左、右連接桿4、5向下移動，使發(fā)射燈1燈架和接收燈2燈架間的夾角變小，此時汽車的探測距離就比較遠；反之，當車速較低時，夾角變大，接收探測的距離就比較近。如此便實現(xiàn)了按照車速的情況來改變剎車距離、使車輛行速與剎車同步的目的。遇迎面來車時，由于在相對車輛中裝有同樣的裝置，兩車同時剎車，可以起到雙重保險的作用。
圖1中標號21為會聚透鏡，22表示障礙物。
為使汽車在轉(zhuǎn)彎行駛時探測光束始終跟蹤路面，防止在轉(zhuǎn)彎處車輛交通事故發(fā)生，本實用新型還做出了使防撞裝置的檢測部分隨車體同步轉(zhuǎn)向的結(jié)構(gòu)設(shè)計，其具體形式如圖2所示。在此結(jié)構(gòu)中具有一副可隨車體轉(zhuǎn)向同步轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)盤8，將發(fā)射燈1和接收燈2通過連接銷7裝在轉(zhuǎn)盤8上，轉(zhuǎn)盤8同時通過一根連接桿9和一個關(guān)節(jié)軸承10安裝在汽車轉(zhuǎn)向機構(gòu)的橫拉桿11上。當駕駛員轉(zhuǎn)動方向盤時，橫拉桿11或左或右伸長或者伸短，于是與橫拉桿11連接的連接桿9便帶動轉(zhuǎn)盤8左右轉(zhuǎn)動，使裝置的檢測部分隨車體同步轉(zhuǎn)向。
本實用新型中與接收燈2連通的光電控制執(zhí)行電路如圖5和圖6所示。它由振蕩電路14、波形變換電路15、16、功率放大電路17、調(diào)制光信號接收和檢出電路18、選通電路19和解調(diào)觸發(fā)電路20組成。振蕩電路14是由斯密特觸發(fā)器H1、電容C1和電阻R1構(gòu)成的多諧振蕩器，波形變換電路15由兩只用于波形整形的斯密特觸發(fā)器H2、H3構(gòu)成，其作用是將多諧振蕩器產(chǎn)生的方波信號P1變成窄波信號P2。P2信號被輸入至功率放大電路17中的射極跟隨器BG1內(nèi)，再由BG1的發(fā)射極輸出，去激勵復(fù)合晶體管BG2和BG3進行功率放大。在調(diào)制光信號接收和檢出電路18中，光敏三極管BG4用于接收紅外線脈沖調(diào)制信號，用電感L代替電阻作為接收燈2的負載，由于L對穩(wěn)定的直流呈現(xiàn)低阻抗，而對調(diào)制脈沖呈現(xiàn)高阻抗，所以再經(jīng)電容C4耦合，隔去直流，就可以選出所需的調(diào)制脈沖信號，晶體管BG5和BG6用作交流信號的兩級放大。選通電路19主要包括與非門M1，它將整形后的窄波信號P2和接收檢出信號P4加以比較，其輸出信號P5再送經(jīng)斯密特觸發(fā)器H5內(nèi)進行調(diào)寬處理，其后的輸出信號P6又被輸送至解調(diào)觸發(fā)電路20中，該電路由型號為CO43的雙D觸發(fā)器和三只并聯(lián)的與非門M2、M3、M4組成，其中CO43起解調(diào)作用，解調(diào)過后的信號再經(jīng)并聯(lián)與非門輸出端輸出，最后通入汽車的電執(zhí)行機構(gòu)(例如剎車制動機構(gòu)、聲光報警機構(gòu)、機械轉(zhuǎn)動機構(gòu)等)，進行自動報警或自動控制。解調(diào)觸發(fā)電路20中三只與非門M2、M3、M4并聯(lián)使用，可增大輸出供給電流和輸出吸收電流，提高整個電路的驅(qū)動能力。在圖6所示的實施例中，H1～H5采用一塊型號為CH40106的六斯密特觸發(fā)器，M1～M4采用型號為CO36的四2輸出與非門電路。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型所述的汽車紅外線光電防撞裝置具有結(jié)構(gòu)合理、功能完善、使用方便和工作性能可靠等優(yōu)點，對于提高汽車安全行車性能，減輕駕駛員精神及其身體負擔都有極大的益處。該裝置除可在汽車上安裝使用外，同時也可安裝在火車、輪船以及其它機動車輛上。
權(quán)利要求1.一種用于提高汽車行車安全性能的光電式防撞裝置，其特征是在車身前端兩側(cè)分別安裝一個紅外光發(fā)射燈1和一個連通光電控制執(zhí)行電路的紅外光接收燈2。
2.如權(quán)利要求1所述的光電式防撞裝置，其特征在于發(fā)射燈1和接收燈2通過一副曲柄連桿機構(gòu)與汽車磁電感應(yīng)器的指針3連接。
3.如權(quán)利要求2所述的光電式防撞裝置，其特征在于曲柄連桿機構(gòu)由發(fā)射燈1燈架、接收燈2燈架、左、右連接桿4、5、調(diào)節(jié)桿6相互鉸接構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1、2所述的光電式防撞裝置，其特征在于將發(fā)射燈1和接收燈2通過連接銷7裝在一副轉(zhuǎn)盤8上，該轉(zhuǎn)盤8同時通過一根連接桿9和一個關(guān)節(jié)軸承10安裝在汽車轉(zhuǎn)向機構(gòu)的橫拉桿11上。
5.如權(quán)利要求1、2、4所述的光電式防撞裝置，其特征在于與紅外光接收燈2連通的光電控制執(zhí)行電路由振蕩電路14、波形變換電路15、16、功率放大電路17、調(diào)制光信號接收和檢出電路18、選通電路19和解調(diào)觸發(fā)電路20組成。
專利摘要一種用于提高汽車行車安全性能的光電式防撞裝置，采用紅外線做為檢測光源，即在車身前端的兩側(cè)分別安裝有一個紅外光發(fā)射燈和一個連通光電控制執(zhí)行電路的紅外光接收燈，具有分辨能力高，檢測范圍廣、距離遠等優(yōu)點。另外，本實用新型還設(shè)計了兩燈體間夾角隨車速變化的連桿調(diào)節(jié)機構(gòu)和燈體隨車身同步轉(zhuǎn)動機構(gòu)，用以解決剎車與車輛行速同步及車體轉(zhuǎn)彎時探測光束始終跟蹤路面的問題。
文檔編號B60T7/12GK2128220SQ9122902
公開日1993年3月17日 申請日期1991年11月13日 優(yōu)先權(quán)日1991年11月13日
發(fā)明者權(quán)進常, 劉亞新, 段一皋, 曹成文, 權(quán)曉勇 申請人:權(quán)進常, 劉亞新, 段一皋, 曹成文, 權(quán)曉勇