一种能自动刹车的超声波倒车防撞装置的制作方法

本发明涉及一种超声波倒车防撞装置，尤其涉及一种能自动刹车的超声波倒车防撞装置。

背景技术：

现有的超声波倒车雷达是只报警不刹车的。如图1所示，现有的超声波倒车雷达包括有4个独立的超声波探头电路（该电路各自有超声波信号功率驱动和超声波回波信号接收电路），1个两路四选一模拟开关（如集成电路CD4052等），1个带通滤波和整形电路（在图1中的虚线框内），1个单片机电路，各电路依次连接。

在图1中，4个超声波探头电路的回波信号ou1、ou2、ou3、ou4经过一路四选一开关（K-1），到带通滤波和整形电路的输入端IN，带通滤波和整形电路的输出端OU联接到单片机IC1电路输入口，在单片机IC1的控制下，进行切换就能分别实现4个超声波探头各自的回波信号的带通滤波功能。

单片机IC1电路输出口发出的超声波信号，经过另一路四选一开关（K-2）分别：联接至端子q1经电阻R8到三极管T2，联接至端子q2经电阻R26到三极管T4，联接至端子q3经电阻R29到三极管T6，联接至端子q4经电阻R32到三极管T8，在单片机IC1的控制下，进行切换就能分别实现4个超声波探头各自的功率驱动功能。

虽然此电路简单成本较低，但是因为共用带通滤波和整形电路，以及共用单片机发出超声波信号的输出口，4个超声波探头电路只能通过切换各自分别工作，让4个超声波探头电路都循环工作一遍所需要的时间较长，约是1个超声波探头电路工作周期时间的4倍，反应速度太慢，不能达到自动刹车时所需的快速反应要求，特别是没有输出自动刹车信号的电路，它在倒车时只能报警，遇到危险情况不能自动刹车。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提出一种能自动刹车的超声波倒车防撞装置，它在倒车时不仅可以报警，遇到危险情况还可以自动刹车。

本发明的技术方案是，一种能自动刹车的超声波倒车防撞装置，包括有4个超声波探头电路，分别联接4个带通滤波和整形电路，还包括输出自动刹车信号的电路，它们与1个单片机电路联接；由单片机发出自动刹车信号，从而控制马达正、反转来实现自动刹车功能或控制电气比例阀来实现自动刹车功能。

本发明的有益效果是，它在倒车时不仅可以报警，遇到危险情况还可以自动刹车，使车停住。

附图说明

图1是现有的超声波倒车雷达的电路图。

图2-1、图2-2是本发明的能自动刹车的超声波倒车防撞装置的电路图。

图3-1、图3-2、图3-3是本发明的能自动刹车的超声波倒车防撞装置有8个超声波探头的电路图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对发明作进一步说明。

参照图2-1和图2-2，本发明的能自动刹车的超声波倒车防撞装置包括有4个独立的超声波探头电路，分别联接4个独立的带通滤波和整形电路1、2、3、4（分别在4个虚线框内），还包括输出自动刹车信号的电路，它们与1个单片机电路联接；由单片机发出自动刹车信号，从而控制马达正、反转来实现自动刹车功能或控制电气比例阀来实现自动刹车功能。

（一）在图2-1和图2-2中

第1路超声波探头的回波信号经探头插座J1、电阻R1、电容C1、三极管T1到电容C2的ou1端，电容C2的ou1端直接联接到带通滤波和整形电路1的输入端电阻R6，带通滤波和整形电路1的输出端OU1联接到单片机IC1的OU1点。

第2路超声波探头的回波信号经探头插座J2、电阻R16、电容C8、三极管T3到电容C9的ou2端，电容C9的ou2端直接联接到带通滤波和整形电路2的输入端电阻R21，带通滤波和整形电路2的输出端OU2联接到单片机IC1的OU2点。

第3路超声波探头的回波信号经探头插座J3、电阻R35、电容C15、三极管T5到电容C16的ou3端，电容C16的ou3端直接联接到带通滤波和整形电路3的输入端电阻R40，带通滤波和整形电路3的输出端OU3联接到单片机IC1的OU3点。

第4路超声波探头的回波信号经探头插座J4、电阻R55、电容C22、三极管T7到电容C23的ou4端，电容C23的ou4端直接联接到带通滤波和整形电路4的输入端电阻R60，带通滤波和整形电路4的输出端OU4，联接到单片机IC1的OU4点。

在单片机IC1的控制下，可同时实现4个超声波探头回波信号的带通滤波功能。

单片机IC1的Q1点发出的第1路超声波信号经过电阻R5直接联到三极管T2，再经变压器TR1升高电压经探头插座J1驱动第1路超声波探头。

单片机IC1的Q2点发出的第2路超声波信号经过电阻R20直接联到三极管T4，再经变压器TR2升高电压经探头插座J2驱动第2路超声波探头。

单片机IC1的Q3点发出的第3路超声波信号经过电阻R39直接联到三极管T6，再经变压器TR3升高电压经探头插座J3驱动第3路超声波探头。

单片机IC1的Q4点发出的第4路超声波信号经过电阻R59直接联到三极管T8，再经变压器TR4升高电压经探头插座J4驱动第4路超声波探头。

在单片机IC1的控制下，可同时实现4个超声波探头的功率驱动功能。

本发明中4个超声波探头电路可同时工作，比现有的超声波倒车雷达反应速度约提高4倍，完全满足自动刹车的速度要求。

（二）在图2-1和图2-2中，输出自动刹车信号的电路由单片机IC1的输出端M+、M-和PWM给出，这3个输出端各自或它们的不同组合可以来联接其它多种电路，使马达或电气比例阀工作，或直接使电气比例阀工作，来实施汽车的自动刹车。

例如：第一种做法是单片机IC1的M+输出信号直接联接到端子J5的MT+端输出，通过H桥电路使马达正转或电气比例阀工作；单片机IC1的M-输出信号直接联接到端子J5的MT-端输出，通过H桥电路使马达反转；由马达的正、反转或电气比例阀工作来实施刹车。此种做法时不要电阻R51、三极管T11、电阻R53、三极管T12、电阻R52、三极管T13、电阻R54、三极管T14。

第二种做法是单片机IC1的M+输出信号到电阻R51的M+端，由三极管T11的+M端直接联接到端子J5的MT+端输出，通过H桥电路使马达正转或电气比例阀工作，或直接使电气比例阀工作；单片机IC1的M-输出信号到电阻R52的M-端，由三极管T13的-M端直接联接到端子J5的MT-端输出，通过H桥电路使马达反转；由马达的正、反转或电气比例阀工作来实施刹车。此种做法时不要电阻R53、三极管T12、电阻R54、三极管T14。

第三种做法是单片机IC1的M+输出信号直接联接到电阻R53的+M端，由三极管T12的MT+端输出，通过H桥电路使马达正转或电气比例阀工作，或直接使电气比例阀工作；单片机IC1的M-输出信号直接联接到电阻R54的-M端，由三极管T14的MT-端输出，通过H桥电路使马达反转；由马达的正、反转或电气比例阀工作来实施刹车。此种做法时不要电阻R51、三极管T11、电阻R52、三极管T13。

第四种做法是单片机IC1的M+输出信号到电阻R51的M+端，经三极管T11、电阻R53和三极管T12由三极管T12的MT+端输出，通过H桥电路使马达正转或电气比例阀工作，或直接使电气比例阀工作；单片机IC1的M-输出信号到电阻R52的M-端，经三极管T13、电阻R54和三极管T14由三极管T14的MT-端输出，通过H桥电路使马达反转；由马达的正、反转或电气比例阀工作来实施刹车。

第五种做法是单片机IC1的PWM输出信号到电阻R131的PWM端，经三极管T15、电阻R32和三极管T16由三极管T16的PWM-端输出，驱使电气比例阀来实施刹车。

第六种做法是单片机IC1的PWM输出信号到电阻R131的PWM端，由三极管T15的PW端直接联接到端子J5的PWM-端输出，驱使电气比例阀来实施刹车。此种做法时不要电阻R32、三极管T16。

第七种做法是由单片机IC1的M+输出信号直接联接到端子J5的MT+端，单片机IC1的PWM输出信号直接联接到端子J5的PWM-端，通过H桥电路使马达正转或使电气比例阀工作；由单片机IC1的M-输出信号直接联接到端子J5的MT-端，单片机IC1的PWM输出信号直接联接到端子J5的PWM-端，通过H桥电路使马达反转。由马达的正、反转或电气比例阀工作来实施刹车。此种做法时不要电阻R51、三极管T11、电阻R53、三极管T12、电阻R52、三极管T13、电阻R54、三极管T14、电阻R131、三极管T15、电阻R32、三极管T16。

（三）如图2-1和图2-2所示，本发明的能自动刹车的超声波倒车防撞装置，其中还有实现智能化开关机功能的电路。

在图2-1和图2-2中，单片机IC1的DDJC端作为输入口，联接电阻R31和D1、电阻R32的联接点，当汽车倒档挂上时，倒档电线的12V电（网络标号DD12V）通过电阻R31和D1钳位，进入到单片机IC1的DDJC端，同时通过限流电阻R32使三极管T9导通，进而使三极管T10导通，车载电瓶的12V电（网络标号12Va）经三极管T10的12Va端到12Vb端，再到稳压电路IC2的输入端，稳压电路IC2输出端就有V+输出，倒车防撞装置开机。

单片机IC1的KG端作为输出口，来保持开机或控制关机。单片机IC1的KG端在倒车防撞装置开机后一直输出高电平，使三极管T9和T10保持导通，稳压电路IC2输出端就有V+输出，使倒车防撞装置保持在开机状态。

当单片机IC1的DDJC端检测到倒档摘掉后，若此时没有自动刹车，单片机IC1的KG端输出立即变成低电平，使三极管T9和 T10关断，车载电瓶的12V电就不能经三极管T10的12Va端到12Vb端，稳压电路IC2输出端就没有V+输出，使倒车防撞装置关机。

当单片机IC1的DDJC端检测到倒档摘掉后，若正在自动刹车的过程中，单片机IC1的KG端输出就延时几秒时间，等待自动刹车的全部过程结束后再变成低电平，使三极管T9和T10关断，车载电瓶的12V电就不能经三极管T10的12Va端到12Vb端，稳压电路IC2输出端就失去V+输出，使倒车防撞装置关机。

现有的倒车雷达的电源输入端是联在倒档电线的12V电上，其开关机受制于挂、摘倒档，除了挂倒档时倒车雷达工作，平时不耗电。本发明为了保证自动刹车功能够完整的进行到底，其电源输入端12Va是一直联在车载电瓶上，但是由于用单片机IC1来控制控制倒车防撞装置的智能化开关机，除了挂倒档时倒车防撞装置工作，平时也不耗电（低于欧盟标准100uA/ECU）。

本发明的能自动刹车的超声波倒车防撞装置中，如果超过4个数量的超声波探头，则根据需要可再增加几个探头，并增加同样数量的独立带通滤波和整形电路即可。

参照图3-1、图3-2和图3-3，有8个独立的超声波探头电路（包括功率驱动和回波信号接收电路），8个带通滤波和整形电路1、2、3、4、5、6、7、8（分别在8个虚线框内），1个单片机IC1电路。

在图3-1和图3-2、图3-3中，第1路超声波探头电路的回波信号ou1直接联接到带通滤波和整形电路1的输入端电阻R6，带通滤波和整形电路1的输出端OU1，联接到单片机IC1的OU1点。

第2路超声波探头电路的回波信号ou2直接联接到带通滤波和整形电路2的输入端电阻R21，带通滤波和整形电路2的输出端OU2，联接到单片机IC1的OU2点。

第3路超声波探头电路的回波信号ou3直接联接到带通滤波和整形电路3的输入端电阻R40，带通滤波和整形电路3的输出端OU3，联接到单片机IC的OU3点。

第4路超声波探头电路的回波信号ou4直接联接到带通滤波和整形电路4的输入端电阻R60，带通滤波和整形电路4的输出端OU4，联接到单片机IC1的OU4点。

第5路超声波探头电路的回波信号ou5直接联接到带通滤波和整形电路5的输入端电阻R06，带通滤波和整形电路5的输出端OU5，联接到单片机IC1的OU5点。

第6路超声波探头电路的回波信号ou6直接联接到带通滤波和整形电路6的输入端电阻R021，带通滤波和整形电路6的输出端OU6，联接到单片机IC1的OU6点。

第7路超声波探头电路的回波信号ou7直接联接到带通滤波和整形电路7的输入端电阻R040，带通滤波和整形电路7的输出端OU7，联接到单片机IC的OU7点。

第8路超声波探头电路的回波信号ou8直接联接到带通滤波和整形电路8的输入端电阻R060，带通滤波和整形电路8的输出端OU8，联接到单片机IC1的OU8点。在单片机IC1的控制下，可同时实现8个超声波探头回波信号的带通滤波功能。

在图3-1、图3-2和图3-3中，单片机IC1的Q1点发出的第1路超声波信号经过电阻R5直接给驱动三极管T2，单片机IC1的Q2点发出的第2路超声波信号经过电阻R20直接给驱动三极管T4，单片机IC1的Q3点发出的第3路超声波信号经过电阻R39直接给驱动三极管T6，单片机IC1的Q4点发出的第4路超声波信号经过电阻R59直接给驱动三极管T8，单片机IC1的Q5点发出的第5路超声波信号经过电阻R05直接给驱动三极管T05，单片机IC1的Q6点发出的第6路超声波信号经过电阻R020直接给驱动三极管T06，单片机IC1的Q7点发出的第7路超声波信号经过电阻R039直接给驱动三极管T07，单片机IC1的Q8点发出的第8路超声波信号经过电阻R059直接给驱动三极管T08。在单片机IC1的控制下，可同时实现8个超声波探头的功率驱动功能。

本发明中8个超声波探头可同时工作，比一般的超声波倒车雷达反应速度提高好几倍，完全满足自动刹车的速度要求。

本发明中的三极管T9、T10、T11、T12、T13、T14、T15、T16都可以用MOS管或其它电路来替代。