专利名称：机动车船自动防撞装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于车船的防撞控制装置。
目前的机动车船上没有防撞的控制装置，只有一些防撞的保安设备，如安全带、保险杠、防撞气囊等，在行驶过程中的防撞控制完全由驾驶人员掌握。随着车船数量的增多及速度的提高(尤其是高速公路的发展)，交通事故也频繁发生。特别是在阴、雨、雾、雪、风沙、烟尘、昏暗、夜晚等能见度低的情况下更容易发生相撞事故。
本实用新型的目的在于提供一种机动车船自动防撞装置，在能见度低或不可见的情况下也能使用。
本实用新型的解决方案如下整套装置由超声波探头和控制盒组成，控制盒中包括转换开关、发射器与接收器、同步脉冲发生器、除法电路及运算放大器、比较器等元器件，超声波探头1安装于车船前方，探头通过转换开关6与发射器7的输出端a或接收器8的输入端f相接，发射器的输入端b和接收器的另一输入端g分别与同步脉冲发生器9的输出端c和e相接，同步脉冲发生器的另一输出端d与转换开关6的线圈一端相连，接收器的输出端h与除法电路10的输入端i相连，除法电路的另一输入端j与运算放大器11的输出端m相连，运算放大器的输入端n通往速度计，除法电路的输出端k则与比较器12的输入端l相连，比较器的输出端通往报警器或自动制动电磁阀。
上述结构中的比较器为双基准比较器，其一个输出端o通往报警器13，另一个输出端p通往自动制动电磁阀14。
另外，还可在车船后方也安装超声波探头2，前探头1和后探头2通过转换开关3与转换开关6相连，刹车开关4和倒车开关5并接于转换开关3的线圈一端，刹车开关安装于刹车系统中，倒车开关安装于换档系统中。
附
图1.本实用新型的结构示意图之一。
附图2.本实用新型的结构示意图之二。
本实用新型的工作原理利用超声波穿透性好、抗干扰能力强、不受环境能见度的影响、在空气中形成定向传播且传播速度接近一个定值的特点，将超声波测距的原理用于车船的防撞控制。即测出从超声波发射出去至反射回来之间的时间间隔Δt，根据超声波在空气中的传播速度v求出反射物体的距离L，再根据本车船的行驶速度V就可判断是否达到危险的行驶速度及距离。由于超声波探头既可发射又可接收，因此可以只使用一个探头。将探头1安装在车船的前方，其信号传输线直接与转换开关6的动接点相连；转换开关6的常开接点接发射器7的输出端a，常闭接点接接收器8的输入端f，转换开关6的线圈一端与同步脉冲发生器9的输出端d相连，同步脉冲发生器的另两个输出端c和e分别与发射器的输入端b和接收器的另一输入端g相接，接收器的输出端h与除法电路10的输入端i相连，除法电路的另一输入端j与运算放大器11的输出端m相连；运算放大器的输入端n则接到一个能反映车船本身行驶速度的速度计上，例如可直接接到车(船)速度表上(此时运算放大器接成跟随器形式)或点火系统上以获得车(船)速信号；除法电路的输出端k与比较器12的输入端l相连，比较器的输出端则通往报警器或自动制动电磁阀(报警器可同时在车船内、外均安装，以同时提醒驾驶员和对方引起注意，自动制动电磁阀则安装于刹车系统中)；转换开关、发射器与接收器、同步脉冲发生器、除法电路及运算放大器、比较器等所有电子元器件均安装在一个控制盒15中，控制盒可置于驾驶室内或其它合适的部位。整套装置一经安装完毕、接上车船的工作电源即可自动工作，无需驾驶员干预，也不影响车船的其它系统正常工作。当同步脉冲发生器中发出一个脉冲时，转换开关6将发射器与探头接通，发射器产生的电脉冲激发探头发射一组超声波；然后转换开关6又将探头与接收器接通，等待接收反射回波；在脉冲发生的同时接收器已得到一个发射信号，等收到反射信号时两者的时间间隔Δt即为超声波去回的时间，根据Δt及超声波在空气中的传播速度v即可求出反射物体与发射探头之间的距离LL=12vΔt]]>将此距离信号L输入除法电路中，与通过运算放大器取得的车(船)速信号V相除，即得K=VL]]>然后将K值输入比较器中，与事先根据交通安全要求的车(船)速和距离所设定的K′值比较，当K≥K′时即发出警报或自动制动。
对于本实用新型，其比较器还可采用双基准比较器，比较器的一个输出端o通往报警器13，另一个输出端p通往自动制动电磁阀14。在比较器中设定K1′、K2′两个值，当K≥K1′时发出警报，当K≥K2′时在报警的同时还进行自动制动。
另外，本实用新型还可在车船的后方也安装超声波探头2，前探头1和后探头2分别与转换开关3的常闭、常开接点相接，转换开关3的动接点则与转换开关6的动接点相连，转换开关3的线圈一端并接刹车开关4和倒车开关5，刹车开关安装于刹车系统中，当车船制动时该开关即接通，倒车开关安装于换档系统中，当车船倒车时该开关即接通；无论刹车开关或倒车开关中的哪一个接通，则在转换开关的作用下后探头进行工作，探测后方的车船及其它障碍物以提醒驾驶员注意或进行自动制动，并对追尾车船发出警告。当正常行驶时自动恢复前探头工作。转换开关3也装于控制盒中。
综上所述，本实用新型可以自动对机动车船前方或后方的车船及其它物体进行距离探测并根据本身的速度自动判断是否达到危险距离，然后及时向驾驶员及对方发出警告，紧急情况下还可自动制动；并且由于超声波本身的特点，使之不受环境能见度的影响，在各种恶劣天气或污染环境中、甚至是不可见的情况下均能使用。
权利要求1.一种机动车船自动防撞装置，其特征在于由超声波探头和控制盒组成，控制盒(15)中包括转换开关、发射器与接收器、同步脉冲发生器、除法电路及运算放大器、比较器等元器件，超声波探头(1)安装于车船前方，探头通过转换开关(6)与发射器(7)的输出端a或接收器(8)的输入端f相接，发射器的输入端b和接收器的另一输入端g分别与同步脉冲发生器(9)的输出端c和e相接，同步脉冲发生器的另一输出端d与转换开关(6)中的线圈一端相连，接收器的输出端h与除法电路(10)的输入端i相连，除法电路的另一输入端j与运算放大器(11)的输出端m相连，运算放大器的输入端n通往速度计，除法电路的输出端k则与比较器(12)的输入端l相连，比较器的输出端通往报警器或自动制动电磁阀。
2.如权利要求1所述的机动车船自动防撞装置，其特征在于比较器(12)为双基准比较器，其一个输出端o通往报警器(13)，另一个输出端p通往自动制动电磁阀(14)。
3.如权利要求1或2所述的机动车船自动防撞装置，其特征在于在车船后方也安装超声波探头(2)，前探头(1)和后探头(2)通过转换开关(3)再与转换开关(6)相连，刹车开关(4)和倒车开关(5)并接于转换开关(3)的线圈一端，刹车开关安装于刹车系统中，倒车开关安装于换档系统中。
专利摘要本实用新型属于车船的防撞控制装置。它由超声波探头和控制盒组成,控制盒中包括转换开关、发射器与接收器、同步脉冲发生器、除法电路及运算放大器、比较器等元器件,超声波探头安装于车船前方或后方,借助于超声波测距技术自动探测前后的车船及障碍物的距离并判断是否达到危险距离,然后及时发出警告或进行自动制动,尤其是可在能见度很低或不可见的情况下使用。
文档编号B60T7/12GK2295642SQ9720692
公开日1998年10月28日 申请日期1997年1月7日 优先权日1997年1月7日
发明者韩文卿, 李素芬 申请人:南京航空航天大学