专利名称：探测车前障碍物并报警的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型是涉及车辆行驶过程中自动探测前方障碍物并报警的装置。
普通机动车辆判断前方有无障碍物都是通过驾驶员的眼睛，但在驾驶员疲惫、酒后驾驶、夜间或有雾天气行驶时却不易保持准确度。
为解决这个问题，1998年美国一家汽车公司推出了一种新型轿车，它能自动判断轿车前方的情况，其具体结构不详。
本实用新型的目的是提供一种探测车前障碍物并报警的装置，它能探测汽车前方刹车距离内的障碍物并报警，尤其对在夜间、有雾天气中行驶的汽车，它能有效地防止交通事故的发生。
本实用新型目的是这样实现的它由一个发射器和定向探测器组成，定向探测器是由两个传感器共同和与门电连接后，再和逻辑电路、反应电路顺序电连接组成的。为了能够定向探测，两个传感器安装在前车轮位置附近，每个传感器接收窗口的90°扇角与两车轮连线和车轮正前方构成的90°夹角重合。发射器的作用是向前定向发射特定波长的波，当机动车辆的前方有障碍物时，该波会被障碍物反射回来。如果障碍物在刹车距离之内，并且在两车轮内侧的前方，被反射回来的波会被两个传感器共同探测到而产生电信号，电信号通过与门、逻辑电路后，会推动反应电路发生反应，例如推动报警喇叭报警，提醒驾驶员。如果障碍物不在刹车距离之内，传感器就不能探测到信号，反应电路不会发生反应；如果障碍物在两车轮的外侧，被反射回来的波只能被一个传感器探测到产生电信号，电信号就不能通过与门，反应电路也不会发生反应。本实用新型中的发生器可以是红外线发射器，也可以是超声波发射器；定向探测器可以是红外线定向探测器，也可以是超声波定向探测器。
由于本实用新型只由发射器和定向探测器构成，因此结构简单。
实用新型的具体结构由以下实例及附图给出
图1是依据本实用新型提出的红外线发射器的电路原理图。
图2是依据本实用新型提出的红外线定向探测器的结构示意图。
图3是依据本实用新型提出的其中一个红外线传感器的电路原理图。
图4是依据本实用新型提出的逻辑电路和反应电路的电路原理图。
图1中IC1为集成块LC219，它采用双列直插14脚塑料封装，其电压范围是2.5-6V，输出驱动电流IOH≥2mA，IOL≥300μA，静态电流小于5μA。C1、C2、C3、C4、C5为电容，其中C1的容量为100μF，C2的容量为0.022μF，C3的容量为5600pF，C4的容量为1000pF，C5的容量为390pF。R1、R2、R3为电阻，其中R1的阻值为100K，R2的阻值为68K，R3为可调电阻，其最大阻值为10K。V1为三极管C9013，V2为三极管C9012。D1为大功率红外线发射管。
图2中(1)和(2)为两个红外线传感放大器，(3)为与门，(4)为逻辑控制电路，(5)为反应电路。
图3中D1、D2为二极管，可采用D806、D805；D3为发光二极管，可采用LED01；V是P2288元件；U1-a、U1-b、U1-c、U1-d为集成块LM324N；C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7为电容，其中C1的容量为470μF，C2的容量为0.01μF，C3的容量为47μF，C4的容量为0.01μF，C5的容量为3.3μF，C6的容量为0.022μF，C7的容量为100μF；R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11为电阻，其中R1的阻值为47K，R2的阻值为47K，R3的阻值为10M，R4的阻值为560K，R5的阻值为15K，R6的阻值为220K，R7的阻值为39K，R8的阻值为33K，R9的阻值为180K，R10的阻值为1M，R11的阻值为4.7K。
图4中YD为扬声器，IC为集成块9026H，V1为三极管A1015；V2为三极管3094；V3为三极管3906；V4为音乐管，可以采用VT66；D1、D2、D3为二极管；C1、C2、C3为电容，其中C1的容量为10μF；C2的量为22μF；C3的容量为3.3μF；R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9为电阻，其中R1的阻值为1K；R2的阻值为10Ω；R3的阻值为50K；R4的阻值为150K；R5的阻值为1M；R6的阻值为1M；R7的阻值为1M；R8的阻值为330Ω；R9的阻值为93.6M。
下面结合
图1说明依据本实用新型提出的红外线发射器的细节及工作情况。
红外线发射器的核心元件是集成块IC1。IC1的①脚外接定时电容C2，决定编码脉冲串的时间间隔。编码脉冲的频率由IC1的③脚外接的阻容元件R1、C3决定，一般为占空为50％的1KHz脉冲，IC1内部载波发生器有独立的振荡器，振荡频率由R2、C5决定，可以产生波长与人体发射的红外线的波长相同的红外线。输出驱动器输出的电流驱动V1，V2两级放大并通过D1完成红外线发射。
红外线发射器安装在机动车辆的正前方，例如驾驶室内或车蓬顶上，向前定向发射红外线。
下面结合
图1说明本实用新型是如何判断障碍物在刹车距离之内的。
通过
图1中的R3可以适当调节红外线发射器所发射的红外线的强度，从而使下面所述的红外线探测器只能探测到刹车距离之内的障碍物所反射回的红外线，而不能探测到刹车距离之外的障碍物所反射回的红外线。这样就能实现判断障碍物是不是在刹车距离之内。由于刹车距离由车速和地面动摩擦因数决定，因此刹车距离是变化的，这就要求发射器发射的红外线的强度是可调的，其强度应根据车速调节，可利用装置自动调节。
下面结合图2说明依据本实用新型提出的红外线探测器的细节及工作情况。
定向探测是由与门(3)和两个红外线传感放大器(1)和(2)实现的两个红外线传感放大器(1)和(2)安装在前车轮位置附近，红外线传感器(1)和(2)接收窗口的扇角定为90°。为了能够实现定向探测，应将这两个红外线传感器(1)和(2)安装在前车轮位置附近，并且每个传感器接收窗口的90°扇角与两车轮连线和车轮正前方构成的90°夹角重合。这样一旦两车轮前方刹车距离内有障碍物，障碍物反射的红外线会同时被两个红外线探测器(1)和(2)探测到，红外线传感器(1)和(2)产生的电信号通过与门(3)后，再经过逻辑电路(4)会推动反应电路反应(5)，例如发出警告，或启动刹车装置，或启动自动刹车装置、自动减速装置、自动转弯装置。如果障碍物在刹车距离之外，反射回的红外线不会使传感器发生反应；如果障碍物在两车轮之外，障碍物反射的红外线只能被一个红外线探测器(1)或者(2)探测到，故只有一个红外线传感器(1)或者(2)产生电信号，由于与门(3)的作用，则不能推动反应电路(5)反应。这样就实现了红外线定向探测。
下面结合图3说明依据本实用新型提出的红外线传感器的细节及工作情况。
红外线传感放大器中U1-a和U1-b构成反向线性放大器，将传感器的低频信号放大，并滤去高频杂波干扰，U1-c和U1-d构成窗口比较器，当前信号幅度达到阈值时输出一个高电平(1)，这一窗口设置能有效地排除杂波干扰、背景干扰、射频干扰等影响。这一高电平(1)向下将传输到与门。
下面结合图4说明依据本实用新型提出的逻辑电路和反应电路的细节及工作情况。
其中逻辑电路由集成块IC完成。当接收到经过与门的由红外线传感放大器输出的上升沿触发信号(1)后，它能输出一个高电平给反应电路中的三极管V3。三极管V3控制着音乐管V4和扬声器YD发出报警。
权利要求一种能够探测车前障碍物并报警的装置，它由一个发射器和定向探测器组成，其特征是定向探测器是由两个传感器共同和与门电连接后，再和逻辑电路、反应电路顺序电连接组成的。
专利摘要一种能够探测车前障碍物并报警的装置,它由一个发射器和定向探测器组成,定向探测器是由两个传感器共同和与门电连接后,再和逻辑电路、反应电路顺序电连接组成的,并且这两个传感器安装在前车轮位置附近,接收窗口的90°扇角与两车轮连线和车轮正前方构成的90°夹角重合。当机动车辆两车轮的前方刹车距离内有障碍物时,反应电路会发生报警,当障碍物在两车轮外或者处于刹车距离外时,反应电路不会发生报警。
文档编号B60R99/00GK2419116SQ0021301
公开日2001年2月14日 申请日期2000年1月6日 优先权日2000年1月6日
发明者孟现柱 申请人:孟现柱