專利名稱：數(shù)字式自動測距儀的制作方法
技術領域：
本實用新型是一種適合汽車倒車時使用的自動測距儀，屬于距離測量儀器技術領域。
現(xiàn)有的汽車倒車報警裝置，不論是聲、光指示，均只能告訴汽車司機汽車后面是否有阻礙物，而無法知道汽車離阻礙物有多少距離，倒車時只能靠司機回頭觀看，決定是否繼續(xù)倒車，不容易精確判斷倒車的距離，尤其碰到下雨、大霧或夜間工作，更加困難。因此，經(jīng)常有倒車碰壞建筑物和傷人事故發(fā)生。
本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種數(shù)字顯示式自動測距儀。汽車倒車時，司機只需在駕駛室觀看儀器上的數(shù)字顯示，就可知道汽車后面有無阻礙物，具體距離是多少，從而決定是否繼續(xù)倒車；若在倒車時突然有人或阻礙物出現(xiàn)，儀器也能在20ms內(nèi)顯示出來。該儀器無論是白天還是黑夜，無論是晴天或陰雨天等，均能保證可靠地工作。
本實用新型利用超聲波作為發(fā)射源，通過測量超聲脈沖自發(fā)射到接收阻礙物反射回波所需的時間，再轉換成距離。若選取計數(shù)器時鐘脈沖周期T＝0.6ms，則所測距離S(分米)就等于計數(shù)器讀數(shù)N的數(shù)值。本實用新型由發(fā)射裝置、接收裝置和計時器組成，發(fā)射裝置由方波振蕩器、同步分頻器、功率放大器和超聲波發(fā)射傳感器構成，接收裝置由超聲波接收傳感器、放大器和濾波器構成，其特點是計時器由兩塊光電組合器構成，時鐘脈沖信號、同步分頻器的計時開始信號、濾波器的計數(shù)結束信號和顯示信號分別與計時器相連接。濾波器采用一塊雙D觸發(fā)器、一個二極管、一個電容和兩個電阻構成。為了簡化電路結構，縮小體積，計時器可采用一塊集成電路CL102構成。
本實用新型與現(xiàn)有技術相比，具有自動測距數(shù)字顯示清晰，精度高而可靠等特點，倒車時司機不需觀看后方，而只需根據(jù)儀器顯示的距離就能決定是否繼續(xù)倒車，自動測量的距離為0.1～3米，誤差可小于±0.1米。


圖1為本實用新型的結構方框示意圖；圖2為電路原理圖。
本實用新型可采取如附圖所示的方案實現(xiàn)。方波振蕩器(1)的脈沖周期為0.6ms，剛好是超聲波在空氣中往返0.1米所需的時間，它分兩路輸出，一路到計時器(5)作時鐘脈沖，另一路到32次同步分頻器(2)，該同步分頻器決定測量距離范圍，一路輸出到計時器作為計時開始信號，另一路控制40KHZ方波振蕩器(3)，使其工作并經(jīng)功率放大器(4)去超聲波發(fā)射傳感器(8)；當超聲波接收傳感器(9)接收到阻礙物反射波后，轉換成電信號經(jīng)放大器(6)送入濾波器(7)，濾波器一端輸出計時結束信號給計時器，另一路輸出顯示信號給數(shù)碼管。兩個超聲波傳感器裝在汽車尾部，其它部件均裝在一個小盒子內(nèi)，兩者之間用電纜線連接，小盒子安裝在汽車駕駛室內(nèi)。方波振蕩器(1)和(3)可由一塊四一二輸入與非門電路Y1～4和電阻R1～4、電容C1～4構成，VCC為電源，與非門電路中空著的輸入端可作為振蕩與否的控制端，低電平停振，高電平起振。32次同步分頻器(2)可由一塊16進制同步計數(shù)器74LS163和一塊雙D觸發(fā)器74LS74及電阻R5構成，雙D觸發(fā)器的一半為除2電路，另一半為單穩(wěn)態(tài)電路。功率放大器(4)可由組成復合管的高頻三極管T1和T2、電阻R6和R7、電容C5構成，小功率管T1的β＞100、fT＞10MHZ、P＞200mW、BVCC＞15V，功率管T2的β＞30、fT＞10MHZ、P＞5W、BVce＞15V。放大器(6)可由三個運算放大器TL084和電阻R8～15、電容C6～11構成，該帶通放大器的中心頻率為40KHZ，△f≈±2KHZ，放大倍數(shù)Kv≈2000，VEE為電源。濾波器(7)可由一塊雙D觸發(fā)器74LS74和二極管D、電容C12、電阻R16和R17構成，一個D觸發(fā)器組成雙穩(wěn)態(tài)電路，一個控制端為時鐘輸入端CP，另一端為復位端R；另一個D觸發(fā)器組成單穩(wěn)態(tài)電路，二極管可去除電平低于0.7V的噪聲干擾信號，CP必須大于1.2V才能工作。雙穩(wěn)態(tài)電路一旦翻轉，以后的干擾就不起作用，雙穩(wěn)態(tài)的另一狀態(tài)是依靠發(fā)射脈沖通過置零端實現(xiàn)去除發(fā)射脈沖的干擾。計時器(5)由二塊光電組合器件2×CL102構成，每塊電路由十進計數(shù)器、寄存器、譯碼驅動器和七段數(shù)碼管組成二位十進制數(shù)字。當距離小于0.7米時，音響就發(fā)出報警信號，它由四位比較器7485構成，當比較器預置B輸入端為0011，功能端置于A＜B，比較器的A輸入端的第一位和第二位接寄存器個位數(shù)的第二位和第三位，比較器的A輸入端的第三位和第四位接寄存器十位數(shù)的第一位和第二位，當寄存器的數(shù)小于07時，比較器通過KD482輸出信號，觸發(fā)音樂片(S)發(fā)音。超聲波發(fā)射和接收傳感器可采用國營九九九廠產(chǎn)品，其中心頻率為40KHZ±2KHZ，功率為1W。電纜可采用5米普通二芯屏蔽線。圖中C為電容，穩(wěn)壓二極管可采用2CW51，晶體管T1和T2可采用3DG12和3DK10，電源電路由集成塊7805組成。
權利要求1.一種汽車倒車時使用的數(shù)字式自動測距儀，由發(fā)射裝置、接收裝置和計時器組成，發(fā)射裝置由方波振蕩器、同步分頻器、功率放大器和超聲波發(fā)射傳感器構成，接收裝置由超聲波接收傳感器、放大器和濾波器構成，其特征在于計時器由兩塊光電組合器件構成，時鐘脈沖信號、同步分頻器的計時開始信號、濾波器的計時結束信號和顯示信號分別與計時器相連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的數(shù)字式自動測距儀，其特征在濾波器采用一塊雙D觸發(fā)器、一個二極管、一個電容和兩個電阻構成。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的數(shù)字式自動測距儀，其特征在于計時器采用二塊集成電路CL102構成。
專利摘要數(shù)字式自動測距儀是一種用于汽車倒車時測量距離的儀器，由方波振蕩器、同步分頻器、放大器、超聲波發(fā)射和接收傳感器、濾波器、計時器組成，計時器采用光電組合器件構成，濾波器由雙D觸發(fā)器構成；傳感器裝在汽車尾部，其他部件裝在駕駛室內(nèi)，兩者通過電纜連接；汽車倒車時司機不需觀看后面，只要根據(jù)數(shù)字顯示的距離數(shù)值就可決定是否繼續(xù)倒車，具有測距精確、工作可靠等優(yōu)點。
文檔編號G01S15/08GK2114837SQ9221338
公開日1992年9月2日 申請日期1992年3月13日 優(yōu)先權日1992年3月13日
發(fā)明者鄭學文 申請人:鄭學文