专利名称：车辆防撞、或报警自动检测器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种利用激光探测器与电子线路共同组成的安全检测装置，可用于防止车辆碰撞、或仓库、门柜等方面的防盗报警。
车辆，特别是机动车辆在行驶过程中如何防止与人、物相撞，避免车祸，是车辆在制造和使用中要解决的一个重要问题。现有的车辆防撞检测技术通常采用超声波探测，红外探测和微波探测的方式。若采用主、被动式红外探测技术，则利用检测人或物体自身的红外幅射(即利用热发射方式)实现被动式红外探测，用这种方式实现的装置，受行车环境影响大，抗干扰能力弱，探测距离短，如要改进则价格相当昂贵。若利用红外线发射、反射原理制成的主动式红外检测装置，受红外管发射功率的限制，探测距离满足不了机动车制动距离的要求，且检测极限距离不能随车速的变化而改变。
本实用新型的目的在于，采用功率大、体积小、价格低廉的半导体激光器作为发射元件，组成激光发射单元；利用灵敏度高的光敏晶体管作为接收元件，组成反射激光的接收单元；采用光学系统，对光束进行聚焦；且对车速进行判定，改变探测灵敏度，进而改变探测极限距离。使得按照本实用新型所说的技术制成的车辆自动防撞检测装置，具有稳定性高，检测距离远，满足机动车辆自动防撞所要求的条件。
本实用新型所述的车辆防撞或报警自动检测器由发射装置、接收装置、信号处理电路、光学系统等构成。在发射装置中有一个振荡电路(3)，该振荡电路(3)的信号输出端与电流放大电路(2)的输入端相联接，电流放大电路(2)的输出端与半导体激光器(1)相联接；在接收装置中，有一个可自动摆头的扫描装置(19)(见图4)，在该扫描装置(19)上安装有激光接收器(16)，在激光接收器(16)中有接收反射光信号的光敏晶体管(18)安置在该激光接收器(16)透镜(17)的焦点上，它们共同构成接收光学系统(5)；光敏晶体管(18)的输出信号送至前置放大器(6)输入端，该信号经前置放大器(6)，宽带、高速运算放大器(7)，射极输出器(8)放大后，送至整形电路(9)整形，得到与发射频率相同，并有一定幅值的信号，最后由频率电压变换的解码电路(10)对该频率信号进行解码，得到一电平信号。该电平信号可以用来作为声、光报警，或作为自动刹车的控制信号。
为了实现检测距离可随车速变化而改变，本实用新型设计了车速电压信号处理电路(11)。该信号处理电路(11)是由两个或者两个以上的电阻(R1、R2……Ri)(i为自然数)串联联结构成分压网络电路，从车速检测装置中，以电压形式取得车速信号V0送到分压网络电路的输入端(12)，并经分压电阻(R1、R2……Ri)分压，得到V1、V2……Vj(j为自然数)个电压信号，作为由电子开关(14)组成的电子开关器(13)的输入信号。由于V0的大小取决于车速，故不同的车速可得到不同的V1、V2……Vj，因而开关(14)导通的数目也不同，将这些开关信号作为无触点开关(15)的输入，将不同阻值的反馈电阻(R′1、R′2……R′j)接入宽带、高速运算放大器(7)两端，从而改变该放大器(7)的放大倍数，使得该检测装置的灵敏度随车速改变，实现检测极限距离随车速变化而改变。
本实用新型所述的车辆防撞、或报警自动检测器具有以下优点1.价格低廉，整个装置的成本低于200元；
2.探测距离远，可达15～20米，并可根据制动距离(车速)自动调整，改变其探测距离；当车身足够宽时，可在车上适当的地方安置一个或者一个以上的自动防撞检测器，以保证覆盖车辆前方的危险区域；3.由于本实用新型所述的技术所发射的激光波长远离可见光波长，且接收装置仅对该发射波长、频率进行检测，判别，故有抗干扰性能好的优点，可全天候使用；4.该检测器应用范围较广，不仅可用于车辆防撞自动检测外，还可以用于其它场合的报警、显示，例如用在仓库的报警，防盗检测报警等等方面。
图1自动防撞、报警检测器原理图；图2蜂窝状激光接收器，(a)剖视图，(b)端视图；图3筒状激光接收器；图4自动摆头扫描接收装置示意图；(a)状态a，(b)状态b。
以下结合附图及实施例进一步说明本实用新型的工作原理及其结构。
本实用新型所述的车辆防撞或报警自动检测器中，其发射装置中有一个振荡电路(3)产生一个输出信号，该信号为一固定频率，有一定脉宽、占空比和幅值等参数的信号，(例如，产生频率为1KHZ，脉宽为0.4μs，占空比为0.2％，幅值为9V的方波)；该输出信号送至电流放大电路(2)经电流放大后，用以激发与电流放大电路(2)输出端相联结的半导体激光器(1)出光，激光器(1)发出的光束经由光学系统准直后向外发射，当光束碰到前方障碍物(4)，其反射光束被接收光学系统(5)检测到，被检测到的反射光信号，经光电转换后，产生与发射光频率、波长相同的微弱信号，将该信号送到前置放大器(6)后，经宽带、高速运算放大器(7)放大后，再将运算放大器(7)的输出信号通过射极输出器(8)送到整形电路(9)整形，随后得到与发射频率相同，并有一定幅值的信号，最后由频率电压变换的解码电路(10)对该频率信号进行解码，得到一电平信号。该电平信号可以用来作为声、光报警，或作为自动刹车的控制信号。
本实用新型所说的接收光学系统(5)是一个可自动摆头的扫描装置(19)，在该自动摆头的扫描装置(19)上安装有激光接收器(16)，激光接收器(16)可以做成不同型状的。例如，其前端可呈球面型状或近似球面多棱面型状(如图2所示)或筒状(如图3所示)，并有一个或者一个以上的透镜(17)，其透镜(17)可成蜂窝状分布，也可按前后方向排列置于激光接收器(16)上；在各透镜或透镜组的焦点上，安置有其接收波长与发射激光波长相匹配的接收反射光信号的光敏晶体管(18)，光敏晶体管(18)接收到反射光信号后，经光电转换，将信号送到前置放大器(6)。
为了使激光接收器能在较大范围内检测到反射光束信号，安装激光接收器(16)的自动摆头扫描接收装置(19)可以由偏心轮(20)来实现摆头动作，使检测范围形成一扇形域。
本实用新型中所使用的车速电压信号处理电路(11)的原理构成如前面所述，此处不再赘述。
权利要求1.一种由半导体激光器、光敏晶体管、光学系统及电子线路组成的车辆防撞自动检测器，其特征在于a.在发射装置中有一个振荡电路，该振荡电路的输出信号端与电流放大电路的输入端相联结，电流放大电路的输出端与半导体激光器相联接；b.在接收装置中有一个可自动摆头的扫描装置，在该自动摆头扫描装置上安装有激光接收器，其光敏晶体管位于该激光接收器透镜的焦点上；c.所说的光敏晶体管的输出信号经前置放大器之后接至宽带、高速运算放大器的输入端，其宽带、高速运算放大器的输出端信号接经射极输出器及整形电路之后，最后经过频率电压变换的解码电路后输出得到一电平信号；d.在所说的宽带、高速运算放大器的输入及输出端，并联有一组阻值不同的反馈电阻，其每个反馈电阻回路的通断，由取自反映车速的电压信号V0后的电子开关线路所控制。
2.按照权利要求1所说的检测器，其特征在于，所说的电子线路中有一个依据车速电压信号的变化而改变宽带、高速运算放大器放大倍数的信号处理电路，该信号处理电路是从车速检测装置中取得电压信号V0后送到由两个或者两个以上的电阻(R1、R2、……Ri)(i为自然数)组成的分压网络电路的输入端；每个分压电阻端各为一个输出端，与由电子开关管组成的电子开关输入端相联结；作为驱动和接通无触点开关和反馈电阻(R′1、R′2、……R′j)(j为自然数)的电子开关输出信号，与无触点开关的输入端相联接；由无触点开关控制通断的反馈电阻(R′1、R′2、……R′j)跨接在宽带、高速运算放大器的两端。
3.按照权利要求1、2所说的检测器，其特征在于，所说的激光接收器的前端有一个或者一个以上的透镜。
4.按照权利要求3所说的检测器，其特征在于，所说的透镜可成蜂窝状分布在激光接收器的前端。
5.按照权利要求4所说的检测器，其特征在于，激光接收器的前端可为球面型状或近似球面的多棱面型状。
6.按照权利要求3所说的检测器，其特征在于，所说的透镜可按前后方向排列置于激光接收器中。
7.按照权利要求5、6所说的检测器，其特征在于，所说的自动摆头扫描装置可由偏心轮来实现摆头动作。
专利摘要本实用新型为一种利用激光探测器与电子线路共同组成的车辆防撞自动检测报警控制器。它由半导体激光器作为发射元件，用光敏晶体管作为接收元件，并配置适当的光学系统；此外，在本实用新型中还设计了车速电压信号处理电路，用以自动随车速的变化而改变探测距离。本实用新型所述的检测器具有稳定性高，检测距离远，抗干扰能力好，可全天候使用等优点，并且价格低廉，适用范围广。
文档编号B60T7/12GK2106756SQ9120662
公开日1992年6月10日 申请日期1991年4月20日 优先权日1991年4月20日
发明者黄楼林, 刘恩沧, 陈益民 申请人:华中理工大学