專利名稱：自循環(huán)掃描式汽車后視儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于汽車倒車時探測汽車與其后部障礙物之間距離的自循環(huán)掃描式汽車后視儀。
過去，汽車司機倒車時為了避免與車后障礙物誤撞，司機必須將頭從駕駛室內(nèi)伸出，觀察車后物體，或者通過倒后鏡觀察，或者在別人的指揮下完成倒車過程，這將使司機駕駛非常不便，且容易發(fā)生意外。
該實用新型的目的是提供一種無接觸測量汽車與車后障礙物之間距離并在警示距離內(nèi)能自動報警的自循環(huán)掃描式汽車后視儀。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的根據(jù)超聲波在均勻介質(zhì)中速度V恒定并具有界面反射特性，當發(fā)射器發(fā)出超聲波以后，到接收器收到第一個回聲信號所需時間T＝2S／V其中V＝340米／秒，S即為所需測量的距離，且S＝170T＝170／f。因而將主振1設(shè)計為1700Hz，作為計數(shù)脈沖，使每一個脈沖對應(yīng)0.1米。然后采用單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器，比較器、比較數(shù)字開關(guān)電路構(gòu)成自動循環(huán)掃描式比較電路，測出回聲信號到來的時刻，同時利用這個時刻使主振關(guān)閉，顯示開關(guān)電路打開，點亮LED數(shù)碼顯示器，顯示出該時刻所處的時間狀態(tài)，以對應(yīng)所測距離S。
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明。


圖1是本實用新型的原理框圖。
圖2是本實用新型的電原理圖。
圖3是本實用新型的前面板圖。
圖4是本實用新型的后面板圖。
圖5是本實用新型的電路工作時序圖。
圖6是電源開關(guān)電原理圖。
圖2IC1、IC2CD4047 IC3、IC474LS123IC574LS00 IC6CD4040IC774LS08 IC874LS85IC9CD4518 IC10、IC1174LS47IC12LM339 IC13LM7805IC14LM7809BG1、BG23DX6B BG3、BG43DK2CBG5綠色發(fā)光二極管 BG62AP9BG7紅色發(fā)光二極管LED兩位0.5″共陽極紅色數(shù)碼管R1～R24電阻 C1～C16電容B為變壓比n1n2＝115的脈沖升壓變壓器圖3、圖4(1)LED距離顯示器(2)電源指示燈(綠色)(3)報警指示燈(紅色)(4)比較電平預(yù)置旋鈕(5)單刀三擲電源開關(guān)(6)聲音報警揚聲器(7)電源輸入插孔(8)“倒車”語言輸出插孔(9)接收器輸入插孔(10)發(fā)射器輸出插孔
(11)接收器(12)發(fā)射器圖5顯示開關(guān)信號寬度為τ≈0.8S分頻數(shù)N＝26＝64延遲信號寬度可調(diào)τ≈0～1.2ms，且兼作清零信號圖6K1儀器停止工作狀態(tài)；K2行車時測距狀態(tài)；K3倒車時測距狀態(tài)；out倒車語言報警輸出插座。
如
圖1、圖2由IC1產(chǎn)生1700Hz主振信號，經(jīng)過由回聲信號控制的主振開關(guān)IC5，當有回聲信號時，來自IC4的控制信號為“0”電平，關(guān)斷主振，無回聲信號時，控制信號“1”電平，主振經(jīng)過開關(guān)IC5進入分頻器IC6進行64分頻，分頻后，主振周期變?yōu)?7.647ms，由IC6第2端輸給雙單穩(wěn)振蕩器IC3的第9端，通過IC3前沿整形從第5腳得到一個0.588ms的單穩(wěn)脈沖信號。利用這0.588ms的單穩(wěn)脈沖波形去調(diào)制由IC2產(chǎn)的40KHz的超聲波，即主振2。經(jīng)過調(diào)制以后的脈沖調(diào)制波經(jīng)過功率放大器放大，然后再由n1n2＝115的脈沖升壓變壓器升壓后直接驅(qū)動發(fā)射器發(fā)出超聲波信號。同時利用這0.588ms的單穩(wěn)脈沖信號的后沿由IC3后沿觸發(fā)整形產(chǎn)生一可調(diào)延遲信號，延遲寬度τ≈0～1.2ms，該延遲信號的設(shè)置是為了解決發(fā)射器與接收器之間的交互干擾，同時，它也兼作計數(shù)器IC9的清零脈沖，使計數(shù)器在每一次計數(shù)開關(guān)打開時清零完畢。而用延遲信號的后沿觸發(fā)整形產(chǎn)生一寬度為30ms左右的開關(guān)控制信號去控制計數(shù)開關(guān)IC5。當計數(shù)開關(guān)IC5打開以后，主振進入計數(shù)器IC9進行雙十進制計數(shù)，由IC9輸出個位和十位的BCD碼分別送到兩塊譯碼驅(qū)動器IC11、IC10中進行譯碼，經(jīng)過譯碼譯出七段驅(qū)動信號直接驅(qū)動LED七段顯示數(shù)碼管顯示出所測距離S。
發(fā)射器發(fā)出超聲波信號以后，遇到障礙物時，將會有一部分反射回來，接收器收到這個回聲信號，經(jīng)過由C10、C11、C12、C13、R9、R10、R11、R12、R13、R14、及BG1、BG2、組成的選頻前置放大電路，得到一個有一定幅度的有用信號，經(jīng)過C4耦合到檢波器BG6中，將低頻包絡(luò)線信號解調(diào)出來，并鉗位掉低幅干擾信號，再經(jīng)過由R15、C15、R16、C16、R17、組成的積分、微分處理網(wǎng)絡(luò)得到一個更理想的有用信號波形，然后送入比較器IC12的第7腳，由于該比較器可以在現(xiàn)場由操作者隨意微調(diào)裝在儀器面板上的比較電平預(yù)置旋鈕，故整機的抗干擾能力可以適應(yīng)各種不同的環(huán)境條件，并且達到最佳的測距靈敏度。
從比較器IC12輸出一個矩形波送給IC14產(chǎn)生一個0.8秒左右的單穩(wěn)脈沖信號去打開顯示開關(guān)，點亮LED顯示器，同時關(guān)斷主振開關(guān)IC5，直至該信號由“1”電平翻轉(zhuǎn)成“0”電平，才又重復(fù)以上的探物測距過程。
如果所測距離小于某一預(yù)先設(shè)定的警示距離(例如1.0米)時，比較預(yù)置電路IC8產(chǎn)生一個高電平送入IC7中，由IC7送出一個經(jīng)過調(diào)制后的斷續(xù)音頻信號進入放大器BG4中放大，由揚聲器SP發(fā)出報警聲，同時產(chǎn)生一個同步閃爍的紅色燈光信號提醒司機小心撞車。
如圖3、圖4、圖6，將發(fā)射和接收傳感器及“倒車”語言報警器安裝在汽車尾部中間位置，將自循環(huán)掃描式汽車后視儀主機裝在汽車駕駛室內(nèi)適當?shù)牡胤剑瑢⒏鱾€插頭對應(yīng)連接好，調(diào)試好整機。
司機在倒車時，開關(guān)(5)撥至K3，電源接通，電源指示燈(2)點亮，車后語聲報警“倒車”，此時，如果車后發(fā)現(xiàn)障礙物，LED距離顯示器(1)應(yīng)顯示車與車后障礙物之間的距離S。由于環(huán)境改變，有可能發(fā)射器與接收器之間交互干擾，LED距離顯示器(1)將誤顯示0.1米，且反復(fù)不斷，這時，司機可以隨時適當調(diào)節(jié)安裝在儀器面板上的比較電平預(yù)置旋鈕(4)，使自循環(huán)掃描式汽車后視儀工作正常，此時測得的距離即為所要求測量的車與障礙物的實際距離S。
由于整機預(yù)先設(shè)定的警示距離為1.0米，如果汽車倒車時，接近障礙物的距離小于1.0米時，裝在前面板上的微揚聲器(6)將發(fā)出斷續(xù)的報警聲，同時，紅色報警發(fā)光管(3)將同步閃爍，告知司機已進入警示距離。
如果汽車在行車過程中，司機可將開關(guān)撥至K2，此時，儀器正常工作，“倒車”語聲報警關(guān)斷，司機可以通過LED距離顯示器(1)的指示判斷車后有無人爬車、是否有貨物掉下，以及緊跟著的車輛相距多遠等情況。
如果司機不要求汽車后視儀工作，則可將開關(guān)(5)撥至K1，儀器停止工作。
本儀器電路簡單可靠，工作穩(wěn)定，特別是運用自循環(huán)掃描式電子線路，使整機的抗干擾能力大大提高。
權(quán)利要求1.一種自循環(huán)掃描式汽車后視儀，包括外殼、電源及主振、數(shù)字開關(guān)、分頻、整形、計數(shù)、譯碼、驅(qū)動、數(shù)碼顯示、發(fā)射、接收、比較、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路等電路單元，其特征在于單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器IC4(74LS123)的第5端與計數(shù)開關(guān)IC5(74LS00)連接，比較器IC12(LM339)將接收器UCM-40R接收到的超聲波回音信號與參考電平比較產(chǎn)生一個輸出脈沖與IC4(74LS123)的第2腳相連，從第4腳輸出一個控制信號到IC5(74LS123)的第2腳。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車后視儀，其特征在于由電壓比較器IC12(LM339)構(gòu)成的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的比較電平預(yù)置旋鈕安裝在儀器面板上。
專利摘要本實用新型涉及一種探測汽車與障礙物距離的自循環(huán)掃描式汽車后視儀，利用超聲波在空氣中340米/秒的傳播速度及其界面反射特性，通過采用單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器、比較器及數(shù)字開關(guān)電路構(gòu)成自動循環(huán)掃描比較電路，增加了抗干擾能力，從而可準確地測出車與障礙物的距離，適用于各種車輛倒車時自動探物測距。
文檔編號B60Q9/00GK2134947SQ9220462
公開日1993年6月2日 申請日期1992年3月16日 優(yōu)先權(quán)日1992年3月16日
發(fā)明者陳澤湘 申請人:廣州萬達電子儀器有限公司