专利名称：汽车倒车监视器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于监测车后物距的汽车倒车监视器。
目前随着我国国民经济的发展，交通量日益增大，交通事故随之相应增多。其中因车辆后视野不良致使汽车在倒车过程中所出现交通事故也较为常见。为此交通管理部门在一些汽车上安装了“倒车提醒器”，即在倒车时自动发出“倒车”的声音信号，以此来提醒车后的人们注意，但在噪声比较大的环境中有时人们难以听得到，故此其不能彻底避免因倒车引起的交通事故，特别是当车后为障碍物体时，司机难于判断车后的物距，使之极易造成车毁物损的事故。
鉴于上述情况，本实用新型的目的是提供一种在汽车倒车过程中可避免碰撞事故发生的汽车倒车监视器。
本实用新型的目的是这样实现的它包括由载波振荡器、调制脉冲振荡器和调制器构成的超声波脉冲发生器，该发生器的输出端经输出功率放大器送至发收合一的超声波传感器，该传感器接收信号的输出端经低噪声前置放大器送至高增益放大检波器的输入端，该检波器的输出端和与调制脉冲振荡器输出端相连的延时脉冲发生器的输出端分别与距离判定电路的两输入端相连，距离判定电路的输出端与一音响告知器相连。即由超声波脉冲发生器发出的超声波脉冲信号经输出功率放大器送至发收合一的超声波传感器，由该传感器对车后物体发出超声波信号，由物体反射的超声波信号又通过该传感器送至低噪声前置放大器，然后由放大检波器将接收的超声波反射信号送至距离判定电路，并与由延时脉冲发生器输入给距离判定电路的几种对应于障碍物距离的延时脉冲基准信号相比较，经距离判定电路判定后输出信号给音响告知器，由该告知器发出的对应于物距的几种不同声音来告知司机目前车后的物距信号。
为了扩大监测车后障碍的范围，可以设置两个发收合一的超声波传感器，与此相应，在调制脉冲振荡器输出端连接一个由双D触发器和一个四双向模拟开关构成的电子开关电路，分别与两个超声波传感器相连且电路结构完全相同的两个输出功率放大器其输入端分别经电子开关电路中的两个模拟开关与超声波脉冲发生器的输出端相连，分别与两个超声波传感器接收输出端相连且电路结构完全相同的两低噪声前置放大器其输出端分别经电子开关电路中另两个模拟开关与高增益放大检波电路的输入端相连。即由电子开关电路控制两条收、发电路交替接通。
本实用新型的优点是可通过音响告知器发出的不同声音把车后障碍物距离的信息提供给司机，使之可有效的避免因倒车发生的碰撞事故。
以下结合附图对本实用新型作以说明
图1是本实用新型电路方框图。
图2是本实用新型电原理图。
图3是距离判定电路电原理图。
由附图可知，本实用新型主要包括由载波振荡器、调制脉冲振荡器和调制器构成的超声波脉冲发生器以及电子开关电路、输出功率放大器I、II、低噪声前置放大器I、II、高增益放大检波器、延时脉冲发生器、距离判定电路、音响告知器。其中载波振荡器由14位串行二进制计数/分频/振荡器IC1(CD4060)与640KHz压电晶体JT及电容C1、C2、电阻R1构成，640KHz压电晶体经16次分频在IC1第7脚输出40KHz超声波振荡信号；调制脉冲振荡器由双单稳多谐振荡器IC3(CD4098)与可调电阻RP1、RP2、电容C3、C4构成。正确选择定时元件RP1、C3与RP2、C4值，可得到周期为96ms、脉冲持续时间为0.5ms的正极性调制脉冲；超声波脉冲调制器由两输入端四与门IC2(CD4081)构成，由载波振荡器输出的40KHz超声波振荡信号加至IC2的第9脚，调制脉冲信号加至IC2第8脚，第10脚为超声波脉冲发生器的输出端，由该端输出调制后的40KHz超声波脉冲信号；电子开关电路由双D触发器IC6(CD4013)和四双向模拟开关IC7(CD4066)构成。IC6的CP脉冲由调制脉冲振荡器IC3的9脚提供，IC6的13脚和12脚交替输出高电平，持续时间均为96ms，与输入的调制脉冲的周期相同，IC6的13脚和12脚接至IC7的控制端，当IC6的13脚为高电平时，模拟开关IC7A、IC7B导通，而当IC6的12脚为高电平时，模拟开关IC7C和IC7D导通，这样本电子开关电路便以96ms的持续时间交替接通两路收(两个低噪声前置放大器)、发(两个输出功率放大器)电路；输出功率放大器I、II均分别由两个完全相同的电路组成，用以驱动两只超声波传感器CG1、CG2。输出功率放大器I由三极管Q1、电阻R2-R4、电感L1-L3、电容C9、二极管D1、D2构成。输出功率放大器II由三极管Q2、电阻R7-R9、电感L4-L6、电容C11、二极管D3、D4构成。电阻R5、R6与电容C10为Q1、Q2的集电极供电电路；低噪声前置放大器I、II也是由两个完全相同的电路组成，这两个电路交替工作，放大超声波脉冲传感器接收到的微弱超声波反射信号，该两个电路分别由三极管Q3、电阻R10-R12、二极管D5、电容C12和三极管Q4、电阻R15-R17、二极管D6、电容C14构成，这两个电路的输出均由电容C15耦合至高增益放大检波器的输入端(IC8的第3脚)；高增益放大检波器由双运放IC8(LM358)及外围电阻R18-R26、电容C16-C20、二极管D7、D8构成，其中D7、D8、C19、C20、R25、R6组成倍压检波电路，放大后的超声波信号由IC8第7脚输出，经由电阻R25、电容C20组成的滤波器滤去检波后的高频分量，然后送至距离判定电路的一个输入端；延时脉冲发生器由双单稳多谐振荡器IC4、IC5(CD4098)构成，其输入端与调制脉冲振荡器的输出端IC3的9脚相连。该发生器共有四个延时电路，分别由IC4A、电容C5、可调电阻RP3，IC4B、电容C6、可调电阻RP4，IC5A、电容C7、可调电阻RP5，IC5B、电容C8、可调电阻RP6构成，IC4A的5脚为触发脉冲输入，6脚为延时输出，延时时间为1.6ms，该延时电路的作用是在调制脉冲前沿至1.6ms间关断接收电路，防止超声波传感器本身的延迟振荡造成干扰。IC4B的9脚输出负极性脉冲，延时时间为2.35ms，IC5A的7脚输出负极性脉冲，延时时间为3.82ms，IC5B的9脚输出负极性脉冲，延时时间为5.29ms，这三个延时电路的延时时间段分别对应于车后障碍物与传感器的三段距离，当距离判定电路接收到某一段距离障碍物反射波的时间信号与上述三个延时电路的延时时间段相对应时，距离判定电路便输出相应信号送音响告知器，并由音响告知器发出相应的声音信号提示司机目前车与障碍物的距离；音响告知器由三极管Q5、电阻R27-R29、二极管D9、电容C21与蜂鸣器FQ构成；距离判定电路HM-9510为自制的厚膜集成电路，它主要由四运放电路IC10(LM324)、时基电路IC11(NE555)、两只双D触发器IC12、IC13(CD4013)及外围晶体管、阻容元件构成，IC10的同相输入端3脚、5脚、12脚接在一起，并与高增益放大检波电路的输出端相连，IC10的三个反相输入端2脚、6脚、13脚分别与延时脉冲发生器的三个负极性脉冲延时输出端相连，IC10的三个输出端1脚、8脚、14脚分别与由三极管Q6、Q7、时基电路IC11组成的脉冲信号检测电路、由IC12A组成的二分频电路和由IC12B、IC13A、IC13B组成的三个串联二分频电路的输入端相连，该三个电路的输出端经由二极管D10、D12、D14组成的或门电路与音响告知器的输入端相连。当相应于障碍物距离为20cm-40cm的反射信号出现于1.6ms-2.35ms时，IC10的1脚输出高电平脉冲；当相应于障碍物距离为40cm-65cm的反射信号出现2.35-3.82ms时，IC10的8脚输出高电平脉冲；当相应于障碍物距离为65cm-90cm的反射信号出现于3.82ms-5.29ms时，IC10的14脚输出高电平脉冲，并由IC11的3脚、IC12的1脚或IC13的13脚输出经由二极管D10、D12、D14组成的或门电路送至音响告知器，使之相应发出三种不同的声音，以此来告知司机目前车与障碍物的距离。图2中的电容C22-C25、电阻R30、R31、稳压集成片IC9(78L05)为直流工作电源。
权利要求1.一种汽车倒车监视器，其特征是它包括由载波振荡器、调制脉冲振荡器和调制器构成的超声波脉冲发生器，该发生器的输出端经输出功率放大器送至发收合一的超声波传感器，该传感器接收信号的输出端经低噪声前置放大器送至高增益放大检波器的输入端，该检波器的输出端和与调制脉冲振荡器输出端相连的延时脉冲发生器的输出端分别与距离判定电路的两输入端相连，距离判定电路的输出端与一音响告知器相连。
2.根据权利要求1所述的汽车倒车监视器，其特征是收发合一的超声波传感器可以设置两个，与此相应，在调制脉冲振荡器输出端连接一个由双D触发器和一个四双向模拟开关构成的电子开关电路，分别与两个超声波传感器相连且电路结构完全相同的两个输出功率放大器其输入端分别经电子开关电路中的两个模拟开关与超声波脉冲发生器的输出端相连，分别与两个超声波传感器接收输出端相连且电路结构完全相同的两低噪音前置放大器其输出端分别经电子开关电路中另两个模拟开关与高增益放大检波电路的输入端相连。
3.根据权利要求1所述的汽车倒车监视器，其特征是；所述距离判定电路，它主要由四运放电路IC10(LM324)、时基电路IC11(NE555)、两只双D触发器IC12、IC13(CD4013)及外围晶体管、阻容元件构成，IC10的同相输入端3脚、5脚、12脚接在一起，并与高增益放大检波电路的输出端相连，IC10的三个反相输入端2脚、6脚、13脚分别与延时脉冲发生器的三个负极性脉冲延时输出端相连，IC10的三个输出端1脚、8脚、14脚分别与由三极管Q6、Q7、时基电路IC11组成的脉冲信号检测电路、由IC12A组成的二分频电路和由IC12B、IC13A、IC13B组成的三个串联二分频电路的输入端相连，该三个电路的输出端经由二极管D10、D12、D14组成的或门电路与音响告知器的输入端相连。
专利摘要一种汽车倒车监视器，它主要由超声波脉冲发生器、输出功率放大器、超声波传感器、低噪声前置放大器、高增益放大检波器、延时泳冲发生器、距离判定电路和音响告知器构成，利用超声波传感器发射后遇障碍物反射所接收的反射波时间信号与延时脉冲发生器输入给距离判定电路的时间信号进行比较判断，并由距离判定电路输出信号给音响告知器，通过该告知器发出的不同声音来告知司机障碍物与车的距离，防止因倒车发生碰撞事故。
文档编号B60Q1/22GK2258835SQ9622671
公开日1997年8月6日 申请日期1996年6月28日 优先权日1996年6月28日
发明者刘鸿立 申请人:刘鸿立