专利名称：行车安全距离报警器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于机动车电子设备。
当今公路，高速行驶的机动车众多。而车辆间动态行驶间距只凭驾驶员目测来控制。倘若遇到前方车辆急煞车或突然减速，驾驶员反应不及时或控制失误，往往会造成“追尾”交通事故。在雪雾天交通事故更有频发的可能。因此，市场上急需车载自动测距装置，以提醒驾驶员提前控制车速，以保持车辆间恰当的动态间距。
本实用新型目的在于通过红外信号的发射、接收及反射，用车速控制对行车间距进行自动测距的报警装置。
本实用新型目的是这样实现的一种行车安全距离报警器，其特征在于由3套相互并联主动发射、n套相互并联被动接收、3套主动发射的红外信号强度的车速控制和3套相互并联报警接收四部分电路组成；主动发射电路与报警接收电路的红外发射管与接收管及相关聚焦透镜成对于左、中、右装在车头，作为待控车时起作用；被动接收电路的红外接收管与发射管及相关聚焦透镜成排装在车尾，作为前方车时起作用；主动发射电路和被动接收电路在电连接上相对独立，机动车一启动，报警器处于工作状态。
所述主动发射电路由产生矩形4伏电脉冲串的鉴别电路，主动红外发射管，开关三极管及其外围元件组成，开关三级管受鉴别电路的鉴别正电平控制；监别电路IC2的振荡输出脚5分二路，一路连接串联电阻、电容，另一路经耦合电阻R1至开关三极管VT1的基极，三极管VT1集电极至6V电源，而发射极经串联的电阻R2、R3至主动红外发射管VD1正端，VD1的负端接地；主动发射管VD1支路3套并联，并装在车头；所述被动接收电路由红外接收管、放大电路、鉴别电路，二个开关三极管，被动红外发射管及其外围元件组成，一个开关管受鉴别电路的矩形脉冲串控制，一个开关管受鉴别电路的鉴别正电平控制；红外接收管VD2集电极一路接电源，一路经耦合阻容至放大电路IC5脚3，脚3有反馈电阻与脚6连接，放大电路输出脚6经耦合电容C2与监别电路IC6的脚3连接，脚8经电阻与红外发射管VD3串联的开关三极管VT3基极相连，VT3发射极经电阻接串联的开关三极管VT4集电极，VT4发射极经电阻接红外发射管VD3正端，VD3负端接地，另外在VT3集电极和发射极之间接开关K2；被动接收电路有n套，成排的装在车尾；所述主动发射的红外信号强度的车速控制电路由与红外发射管串接的可变电阻组成；电阻R2、R3相互串联后，一端接三极管VT1发射极，另一端接红外发射管VD1的正端，VD1负端接地。
所述报警电路由接收被动红外接收管，放大电路，鉴别电路，讯响器，扬声器及其外围元件组成；红外接收管VD4发射极接地，集电极分二路，一路经电阻接电源6V，另一路经串联的耦合电容C4及电阻R5接放大电路IC1脚3，而IC1输出脚6经耦合电容C5接监别电容IC2输入脚3，IC1脚3与脚6间有反馈电阻；IC2的输出脚8经电阻接开关三极管VT2基极，该基极另各有一偏置电阻接地和接电源，而其VT2发射极经电阻接讯响器IC3脚2，又经可调电阻接IC3脚5，经IC3脚5接喇叭BL，IC3脚3经滤波电容接地，IC3脚4接一个三极管基极，该管发射极接地，集电极接喇叭另一端；红外接收管VD4支路3套并联，并装在车前。
鉴别电路产生的矩形脉冲串，由电阻耦合至开关三极管的基极，经放大后的脉冲电平，加在主动红外发射管两端，使其发射主动红外信号脉冲；该信号脉冲经凸透镜聚焦成为红外脉冲光束而发射；经凸透镜聚焦的被动红外光束，经被动红外接收管转换成电脉冲信号，再于放大和鉴别、变成鉴别电路的高电平输出，来驱动报警电路鸣响报警。
结合附图，进一步说明本实用新型内容。
图1本实用新型控制面板图图2本实用新型红外发射与接收的光路原理图图3本实用新型行车间距控制的光信号发射与接收图图4本实用新型电路原理图图4是本实用新型电路原理图。行车安全距离报警器电路包括主动发射，被动接收，主动发射的红外信号强度的车速控制及报警四部分电路组成。分述如下主动发射电路由鉴别电路IC2、耦合电阻R1、三极管VT1、主动红外发射管VD1及电阻R2、R3及其外围阻容元件组成。电阻R6和电容C3确定触发电脉冲频率。监别电路IC2的振荡输出脚5分二路，一路连接串联电阻、电容，另一路经耦合电阻R1至开关三极管VT1的基极，三极管VT1集电极至6V电源，而发射极经串联的电阻R2、R3至主动红外发射管VD1正端，VD1的负端接地；主动发射管VD1支路3套并联，并装在车头；被动接收电路由红外接收管VD2，放大电路IC5，鉴别电路IC6，三极管VT3、VT4，红外发射管VD3及其外围阻容元件组成。红外接收管VD2集电极一路接电源，一路经耦合阻容至放大电路IC5脚3，脚3有反馈电阻与脚6连接，放大电路输出脚6经耦合电容C2与监别电路IC6的脚3连接，脚8经电阻与红外发射管VD3串联的开关三极管VT3基极相连，VT3发射极经电阻接串联的开关三极管VT4集电极，VT4发射极经电阻接红外发射管VD3正端，VD3负端接地，另外在VT3集电极和发射极之间接开关K2；被动接收电路有n套，成排的装在车尾；主动发射的红外信号强度的车速控制电路由可变电阻R2、R3构成。R2阻值的变化，是根据车速表的控制原理来控制的，即通过与变速箱联动的软轴带动永久磁铁旋转，产生涡流，通过磁电互感作用产生的矩力带动R2阻值的变化来控制红外发射管VD1的红外发射强度。电阻R2、R3相互串联后，一端接三极管VT1发射极，另一端接红外发射管VD1的正端，VD1负端接地。
报警电路由红外接收管VD4，放大电路IC1，鉴别电路IC2，讯响器IC3及扬声器BL及其外围阻容元件组成。红外接收管VD4发射极接地，集电极分二路，一路经电阻接电源6V，另一路经串联的耦合电容C4及电阻R5接放大电路IC1脚3，而IC1输出脚6经耦合电容C5接监别电容IC2输入脚3，IC1脚3与脚6间有反馈电阻；IC2的输出脚8经电阻接开关三极管VT2基极，该基极另各有一偏置电阻接地和接电源，而其VT2发射极经电阻接讯响器IC3脚2，又经可调电阻接IC3脚5，经IC3脚5接喇叭BL，IC3脚3经滤波电容接地，IC3脚4接一个三极管基极，该管发射极接地，集电极接喇叭另一端；红外接收管VD4支路3套并联，并装在车前。
上述IC2，IC6是鉴别电路，有两种功能，其一由脚5输出矩形电脉冲，该电脉冲由R6和C3的时间常数确定；其二由脚3鉴别接收的信号电平，若脚3为高电平脉冲串，则脚8为高电平；反之亦然。行车安全距离报警器工作原理如下待控车一启动，开关K1自动开启，报警器进入工作状态。集成电路IC2的5脚产生的幅值约4伏的连续标准矩形脉冲，通过耦合电阻R1耦合至三极管VT1的基极，经功率放大后加在红外发射管VD1两端，使其发射调制脉冲红外光。该脉冲红外光经凸透镜聚焦，成为红外光束并向前发射。(参见图2红外发射接收的光路原理图)该光束经前方车的凸透镜聚焦在其红外接收管VD2上，转换为相应的被动脉冲电信号。该脉冲电信号经C1，R4耦合至放大电路IC5进行放大，再经C2输入到IC6的第3脚，经IC6鉴别，则其第8脚输出高电平。该高电平触发三极管VT3导通，它相当于VT4的负载开关，使三极管VT4和红外发射管VD3导通。因VT4基极总有从IC6第5脚送来的矩形脉冲串，于是红外发射管VD3便发射调制脉冲红外信号。该脉冲红外信号同样经过凸透镜向后发射红外光束而形成被动。(参见图2红外发射与接收的光路原理图)前方车被动发射的红外光束再由待控车的凸透镜聚焦在其红外接收管VD4上，经转换变为相应脉冲电信号。这时的脉冲电信号经放大电路IC1进行放大，再输入到IC2第3脚，由IC2进行鉴别，则其第8脚输出高电平。如前所述，触发三极管VT2导通，讯响器IC3电源接通而扬声器BL立即报警。这时待控车必须减速，以防“追尾”事故。
如果待控车未接收到前方车反射回来的红外光束，则其电路IC2的第8脚输出低电平，扬声器BL不发声。说明前后二辆车间距大于安全距离，没有“追尾”危险。
车速确定安全距离，而安全距离设定待控车的红外发射管发射强度。与机动车变速箱联动的软轴带动电阻R2的阻值变化，R2阻值的变化决定主动红外发射管VD1发射强度。因此，R2阻值反比于安全距离，调整电阻R3，即旋动旋钮5(见图1)所指示刻度便是安全距离数据。当行车条件不同，情况不同。车型和行车条件决定安全距离。天气差，接收条件不好，要加大一级发射强度；雨雪天气，路滑，安全距离要加大一级。
调整R6、C3参数，可改变红外发射脉冲频率及占空比。而调整R9、C6参数，可改变扬声器BL发声频率。
图4是本实用新型装置电路全图。成排装在机动车尾部的被动接收电路为n套；装在车头的红外信号主动发射电路为3套，装在车头的对于前方车反射回来红外信号报警接收电路为3套。之所以增加重复电路，是为了保证行驶中，前后相邻车辆能够有效地发射和接收。
因此特将其中红外被动接收管VD2，红外被动发射管VD3成排装在机动车尾部，数量根据车宽窄而定；为了便于接收、发射，该接收管VD2，发射管VD3可以前后左右摆动。而红外发射管VD1，红外接收管VT4按左、中、右成对装在车头。红外发射管VD1、红外接收管VD4可以上下摆动。
图1是本实用新型控制面板图。图1工件图号与图4中电路元器件对应关系如下名 称图1图4扬声器 1 BL调音旋钮 2 R9安全开关 3 K2
电源开关4K1调距旋钮5R3面板安装于驾驶仓方向盘前方，车一开动，开关4(即电源开关K1)自动开启，报警器开始工作。
当行车距离小于或等于安全距离时，便会接收到前方车辆反射回来被动发射的红外光束，扬声器1(BL)报警，司机必须减速。倘若扬声器无声，说明两车间距大于安全距离，车辆可正常行驶。若前方车出现故障时，停放在道路上，前方车司机按一下安全开关K2，相当于总有被动红外光向后发射，待控车的扬声器BL也会发声，以示报警。
调音旋钮2(R9)用于调整扬声器音量及声调。而调距旋钮5是按照自己车速所定安全距离来设定红外发射管VD1的发射强度的。
图2是本实用新型红外发射与接收的光路原理图。红外发射管VD1(见图4)和红外接收管VD4(见图4)及其相应透镜安装于车前，发射管和接收管刚好在凸透镜焦点上。而红外发射管VD3(见图4)和红外接收管VD2(见图4)及其相应凸透镜安装于车尾，同样，发射管和接收管也刚好在凸透镜焦点上。
图3是本实用新型行车间距控制的光信号发射与接收图。待控车向前方车主动发射红外信号，而前方车接收信号后，再向待控车被动发射红外光信号。
本实用新型优点1、减少交通事故，保障司机和其他人员人身安全。
2、使用方便，功耗小，成本低。
实施例某车选择10套相互并联的被动接收电路。
权利要求1.一种行车安全距离报警器，其特征在于由3套相互并联主动发射、n套相互并联被动接收、3套主动发射的红外信号强度的车速控制和3套相互并联报警接收四部分电路组成；主动发射电路与报警接收电路的红外发射管与接收管及相关聚焦透镜成对于左、中、右装在车头，作为待控车时起作用；被动接收电路的红外接收管与发射管及相关聚焦透镜成排装在车尾，作为前方车时起作用；主动发射电路和被动接收电路在电连接上相对独立，机动车一启动，报警器处于工作状态。
2.根据权利要求1所述的报警器，其特征在于所述主动发射电路由产生矩形4伏电脉冲串的鉴别电路，主动红外发射管，开关三极管及其外围元件组成，开关三级管受鉴别电路的鉴别正电平控制；监别电路IC2的振荡输出脚5分二路，一路连接串联电阻、电容，另一路经耦合电阻R1至开关三极管VT1的基极，三极管VT1集电极至6V电源，而发射极经串联的电阻R2、R3至主动红外发射管VD1正端，VD1的负端接地；主动发射管VD1支路3套并联，并装在车头；
3.根据权利要求1所述的报警器，其特征在于所述被动接收电路由红外接收管、放大电路、鉴别电路，二个开关三极管，被动红外发射管及其外围元件组成，一个开关管受鉴别电路的矩形脉冲串控制，一个开关管受鉴别电路的鉴别正电平控制；红外接收管VD2集电极一路接电源，一路经耦合阻容至放大电路IC5脚3，脚3有反馈电阻与脚6连接，放大电路输出脚6经耦合电容C2与监别电路IC6的脚3连接，脚8经电阻与红外发射管VD3串联的开关三极管VT3基极相连，VT3发射极经电阻接串联的开关三极管VT4集电极，VT4发射极经电阻接红外发射管VD3正端，VD3负端接地，另外在VT3集电极和发射极之间接开关K2；被动接收电路有n套，成排的装在车尾；
4.根据权利要求1所述的报警器，其特征在于所述主动发射的红外信号强度的车速控制电路由与红外发射管串接的可变电阻组成；电阻R2、R3相互串联后，一端接三极管VT1发射极，另一端接红外发射管VD1的正端，VD1负端接地。
5.根据权利要求1所述的报警器，其特征在于所述报警电路由接收被动红外接收管，放大电路，鉴别电路，讯响器，扬声器及其外围元件组成；红外接收管VD4发射极接地，集电极分二路，一路经电阻接电源6V，另一路经串联的耦合电容C4及电阻R5接放大电路IC1脚3，而IC1输出脚6经耦合电容C5接监别电容IC2输入脚3，IC1脚3与脚6间有反馈电阻；IC2的输出脚8经电阻接开关三极管VT2基极，该基极另各有一偏置电阻接地和接电源，而其VT2发射极经电阻接讯响器IC3脚2，又经可调电阻接IC3脚5，经IC3脚5接喇叭BL，IC3脚3经滤波电容接地，IC3脚4接一个三极管基极，该管发射极接地，集电极接喇叭另一端红外接收管VD4支路3套并联，并装在车前。
专利摘要行车安全距离报警器属于机动车电子设备。其目的在于通过红外信号的发射,接收及反射,用车速控制对行车间距进行自动测距的报警装置。该装置由主动红外发射被动接收,主动发射的红外信号强度的车速控制及报警四部分电路组成。该报警器使用方便,功耗小,成本低;减少交通事故,保障司机和其他人员人身安全。
文档编号G08G1/04GK2276183SQ9624922
公开日1998年3月11日 申请日期1996年12月23日 优先权日1996年12月23日
发明者赵续吾 申请人:赵续吾