车辆的倒车防撞报警装置和车辆的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种车辆的倒车防撞报警装置和车辆，该装置包括超声波发射电路模块和超声波接收电路模块，其中，超声波发射电路模块包括：超声发射单元和超声信号产生单元，所述超声信号产生单元与所述超声发射单元相连；超声波接收电路模块包括：接收超声波信号的超声接收单元和接收控制电路单元，接收控制电路单元与超声接收单元相连，用于根据超声波信号发出报警控制信号。该装置，结构简单、性能可靠，成本低。
【专利说明】
车辆的倒车防撞报警装置和车辆
技术领域
[0001]本实用新型属于车辆技术领域，尤其涉及一种车辆倒车防撞报警装置，以及具有该装置的车辆。
【背景技术】
[0002]目前，汽车倒车大多是通过自己目测和在其他人指导下进行的，但环境只有驾驶员一个人时只能够通过自己的视线和感觉进行倒车，由于存在视觉误差和盲区，发生撞车的概率非常高。
[0003]现有汽车倒车防撞装置大多采用单片机作为控制器，利用超声波测距系统或者红外传感器与单片机结合于一体，采用软、硬件结合的方法设计报警控制系统，需要将传感器检测信号经过信号处理电路、采样电路、A\D转换器后输入给单片机进行软件分析处理，设计较为复杂，需要软件调试、成本较高，当某一环节出现故障时会造成即使是车主也无法正常操作，而且检修排查故障比较困难。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型需要提出一种车辆的倒车防撞报警装置，该装置结构简单、性能可靠，成本低。
[0005]本实用新型还提出一种具有该倒车防撞报警装置的车辆。
[0006]为了解决上述问题，本实用新型一方面提出一种车辆的倒车防撞报警装置，该倒车防撞报警装置包括超声波发射电路模块和超声波接收电路模块，其中，所述超声波发射电路模块包括:用于发射超声信号的超声发射单元和超声信号产生单元，所述超声信号产生单元与所述超声发射单元相连;所述超声波接收电路模块包括:接收所述超声信号的超声接收单元和接收控制电路单元，所述接收控制电路单元与所述超声接收单元相连，用于根据所述超声信号发出报警控制信号。
[0007]本实用新型的车辆的倒车防撞报警装置，基于产生发射单元、超声信号产生单元、超声接收单元和接收控制电路单元的架构，实现倒车防撞报警，结构简单，成本低。
[0008]其中，脉冲发生器、双稳态触发器、多谐振荡器和脉冲计数器，其中，所述脉冲发生器与所述双稳态触发器的一个输入端相连，所述脉冲发生器的输出端与所述多谐振荡器的复位端相连，所述多谐振荡器的输出端与所述超声发射单元相连，所述脉冲计数器的输入端与所述多谐振荡器的输出端相连，所述脉冲计数器的输出端与所述双稳态触发器的另一个输入端相连。
[0009]通过多谐振荡器和双稳态触发器实现超声信号产生的控制器功能，作为超声发射单元的脉冲源向外发射超声脉冲，相较于相关技术中采用单片机作为控制器，无需信号处理电路、采用电路和A/D转换电路，无需软件调试，结构简单。采用的元器件可以直接从市面上购买，成本低。
[0010]其中，所述接收控制电路单元包括:放大电路，所述放大电路的输入端与所述超声接收单元相连;比较电路，所述比较电路的输入端与所述放大电路的输出端相连;计数电路和双稳态触发电路，所述计数电路的输入端与所述比较电路的输出端相连，所述双稳态触发电路的输入端与所述计数电路的输出端相连;运算电路，所述运算电路的输入端与所述双稳态触发电路的输出端相连;控制开关，所述控制开关的控制端与所述运算电路的输出端相连，所述控制开关输出所述报警控制信号。
[0011]其中，所述脉冲计数器的输出端与所述脉冲计数器的复位端相连。
[0012]具体地，所述多谐振荡器包括NE555电路。
[0013]该装置还包括:报警电路模块，所述报警电路模块与所述控制电路单元相连，根据所述报警控制信号进行报警。
[0014]所述报警电路模块包括功率放大器和报警单元，所述功率放大器分别与所述接收控制电路单元和所述报警单元相连。
[0015]另外，所述控制电路单元还与所述车辆的油路控制器相连，所述油路控制器根据所述报警控制信号切断所述油路的供油。
[0016]所述超声波发射电路模块还包括:稳压电路单元，所述稳压电路单元的第一端与第二预设电源相连，所述稳压电路单元的第二端接地，所述稳压电路单元的第三端与第一预设电源相连。
[0017]基于上述方面的倒车防撞报警装置，本实用新型另一方面提出一种车辆，该车辆包括上述的倒车防撞报警装置。
【附图说明】
[0018]图1是根据本实用新型的一个实施例的车辆的倒车防撞报警装置的功能框图；
[0019]图2是根据本实用新型的另一个实施例的车辆的倒车防撞报警装置的示意图；
[0020]图3是根据本实用新型的一个具体实施例的车辆的倒车防撞报警装置的电路图；[0021 ]图4是根据本实用新型的一个实施例的车辆的框图。
【具体实施方式】
[0022]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0023]下面参照附图描述根据本实用新型实施例提出的车辆的倒车防撞报警装置。
[0024]图1是根据本实用新型的一个实施例的车辆的倒车防撞报警装置的功能框图，如图1所示，该装置100包括超声波发射电路模块10和超声波接收电路模块20。
[0025]其中，超声波发射电路模块10包括超声发射单元11和超声信号产生单元110，超声信号产生单元110与超声发射单元11相连。
[0026]进一步地，如图2所示，超声信号产生单元110包括脉冲发生器12、双稳态触发器
13、多谐振荡器14和脉冲计数器15。
[0027]超声发射单元11用于发射超声信号，脉冲发生器12与双稳态触发器13的一个输入端相连，脉冲发生器12的输出端与多谐振荡器14的复位端相连，多谐振荡器14的输出端与超声发射单元11相连，脉冲计数器15的输入端与多谐振荡器14的输出端相连，脉冲计数器15的输出端与双稳态触发器13的另一个输入端相连。
[0028]具体地，如图2所示，为根据本实用新型的一个具体实施例的倒车防撞报警装置的电路示意图，多谐振荡器14可以包括NE555电路，即为由NE555集成电路设计的多谐振荡器14，双稳态触发器13可以包括两输入端的或非门集成电路，脉冲发生器12例如低频脉冲发生器可以包括2输入端的或非门集成电路，双稳态触发器13的输出端连接NE555集成电路的复位端管脚4，即在双稳态触发器13处于稳态低电平期间，多谐振荡器14处于强制复位状态，在双稳态触发器13输出高电平时多谐振荡器14起振，振荡频率满足:f= 1.44(R1+RP)C，其中，f为振荡频率，Rl为对应图2中的电阻的阻值，RP为对应图2中变阻器的接入的电阻的阻值，C为对应图2中电容CI的电容值。多谐振荡器14输出端连接脉冲计数器15例如计数电路IC3(4014)的CP端，脉冲计数器15采用十进制计数器/脉冲分配器，将脉冲计数器15的输出端Q7连接到其复位端，形成环形计数器。在脉冲计数器15的输出端Q7连接双稳态触发器13的一个输入端时，计数器清零，即环形计数器对双稳态触发器13的控制，每发出一组脉冲后，脉冲计数器15的输出端Q7输出窄脉冲高电平使得双稳态触发器13复位，复位后双稳态触发器13输出的低电平强制多谐振荡器14例如NE5 55电路复位，多谐振荡器14中止振荡，实现对脉冲的调制，多谐振荡器14发出的调制脉冲通过超声发射单元11向前辐射。
[0029]由上可知，本实用新型实施例的车辆的倒车防撞报警装置100，利用通用的多谐振荡器14和双稳态触发器13实现控制器作用，作为超声发射单元11的脉冲源向外发射超声脉冲，相较于相关技术中采用单片机作为控制器，无需信号处理电路、采用电路和A/D转换电路，无需软件调试，结构简单。采用的元器件可以直接从市面上购买，成本低。
[0030]如图2所示，超声波发射电路模块10还包括稳压电路单元16，稳压电路单元16的第一端与第二预设电源例如12V相连，稳压电路单元16的第二端接地，稳压电路单元16的第三端与第一预设电源例如9V电源相连，典型地稳压电路单元16为三端固定负稳压器例如7809 ο
[0031]超声波接收电路模块20包括超声接收单元21和接收控制电路单元22。其中，超声接收单元21接收超声信号，可以采用与超声发射单元11匹配的传感器。接收控制电路单元22与超声接收单元21相连，用于根据超声波信号发出报警控制信号。具体地，在倒车过程中遇到障碍物时，超声发射单元11发射的超声信号被障碍物反射，超声接收单元21接收到被反射的超声信号，接收控制电路单元22发出报警控制信号，进一步地可以采取防撞措施，从而可以避免在倒车过程中撞到障碍物。
[0032]可以看出，本实用新型的车辆的倒车防撞报警装置100，基于产生发射单元10、超声信号产生单元110、超声接收单元21和接收控制电路单元22的架构，实现倒车防撞报警，结构简单，成本低。
[0033]参照图3所示，接收控制电路单元22包括放大电路221、比较电路222、计数电路223、双稳态触发电路224、运算电路225和控制开关226。
[0034]其中，放大电路221的输入端与超声接收单元21相连；比较电路222的输入端与放大电路225的输出端相连;计数电路223的输入端与比较电路222的输出端相连，双稳态触发电路224的输入端与计数电路223的输出端相连。运算电路225的输入端与双稳态触发电路224的输出端相连;控制开关226的控制端与运算电路225的输出端相连，控制开关226输出报警控制信号，进一步地可以采取防撞措施。
[0035]具体地，在接收前方障碍物反射回来的超声脉冲信号时，超声接收单元21将超声脉冲信号经声-电变换，输入至放大电路221，放大电路221对超声脉冲信号进行放大。具体地，如图3中所示，放大电路221可以包括三极管Ql和Q2以及二极管Dl、电容C2和电阻R2、R3、R4和R5，以实现对超声脉冲信号的放大。
[0036]比较电路222的输出端与计数电路223相连，如图3所示，超声脉冲信号被放大之后，经过比较电路222例如由运算放大器IC4构成的比较器将超声脉冲输入信号与基准电路的基准电压进行比较，基准电路可以包括电阻R6和R7，进行比较之后，比较电路222输出脉冲信号至计数电路223。
[0037]计数电路223的作用与脉冲计数器15的作用相同，计数电路223每接收到一组脉冲信号后计数电路223的输出端Q71脚会输出一个窄脉冲信号至双稳态触发电路224例如由两个输入端的与非门电阻组成的双稳态电路触发电路2 24，双稳态电路触发电路2 24输出的脉冲信号输入给运算电路225，如图2中所示为一种运算电路的示例电路结构。运算电路225输出信号控制控制开关226的开端，以实现在遇到障碍物时控制开关226接通以发出报警控制信号。
[0038]在本实用新型的实施例中，该倒车防撞报警装置100还包括报警电路模块30，报警电路模块30与接收控制电路单元22相连，根据报警控制信号进行报警。
[0039]报警电路模块30包括功率放大器和报警单元，功率放大器30分别与接收控制电路单元22和报警单元相连。例如，在倒车遇到障碍物时，超声发射单元11发射的超声波信号被发射，超声接收单元21接收到超声波信号，超声波信号经过控制电路单元22的电路的运算控制之后，使得控制开关226例如继电器吸合，接通报警电路模块30的功率放大器进行信号放大，进而由报警单元例如喇叭或蜂鸣器进行报警，从而可以提醒驾驶员即将撞上障碍物。
[0040]另外，在本实用新型的实施例中，接收控制电路单元22还与车辆的油路控制器相连，油路控制器根据报警控制信号切断油路的供油。具体地，在遇到障碍物时，接收控制电路单元22输出报警控制信号例如控制开关闭合，则发送报警控制信号至油路控制器，进而油路控制器切断供油，保证驾驶安全。
[0041]本实用新型实施例的车辆的倒车防撞报警装置100，超声波发射电路模块10和超声波接收电路模块20均采用模拟数字电路设计，整个电路无需应用控制算法，纯硬件电路设计、性能安全可靠、结构简单、体积小、成本低、使用时间长、性价比高，容易维护检修，不用调试即可正常工作，采用的各个元器件可以从市面上购买。
[0042]基于上述实施例对车辆的倒车防撞报警装置的说明，下面参照附图描述根据本实用新型另一方面实施例的车辆。
[0043]图4是根据本实用新型的一个实施例的车辆的框图，该车辆1000包括上述方面实施例的倒车防撞报警装置100。
[0044]本实用新型实施例的车辆1000，通过采用上述方面实施例的倒车防撞报警装置100，可以实现倒车防撞报警，性能可靠，保证倒车安全。
[0045]需要说明的是，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0046]尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【主权项】
1.一种车辆的倒车防撞报警装置，其特征在于，包括超声波发射电路模块和超声波接收电路模块，其中， 所述超声波发射电路模块包括:用于发射超声信号的超声发射单元和超声信号产生单元，所述超声信号产生单元与所述超声发射单元相连； 所述超声波接收电路模块包括:接收所述超声信号的超声接收单元和接收控制电路单元，所述接收控制电路单元与所述超声接收单元相连，用于根据所述超声信号来发出报警控制信号。2.如权利要求1所述的车辆的倒车防撞报警装置，其特征在于，所述超声信号产生单元包括: 脉冲发生器、双稳态触发器、多谐振荡器和脉冲计数器，其中，所述脉冲发生器与所述双稳态触发器的一个输入端相连，所述脉冲发生器的输出端与所述多谐振荡器的复位端相连，所述多谐振荡器的输出端与所述超声发射单元相连，所述脉冲计数器的输入端与所述多谐振荡器的输出端相连，所述脉冲计数器的输出端与所述双稳态触发器的另一个输入端相连。3.如权利要求2所述的倒车防撞报警装置，其特征在于，所述接收控制电路单元包括: 放大电路，所述放大电路的输入端与所述超声接收单元相连； 比较电路，所述比较电路的输入端与所述放大电路的输出端相连； 计数电路和双稳态触发电路，所述计数电路的输入端与所述比较电路的输出端相连，所述双稳态触发电路的输入端与所述计数电路的输出端相连； 运算放大电路，所述运算放大电路的输入端与所述双稳态触发电路的输出端相连； 控制开关，所述控制开关的控制端与所述运算放大电路的输出端相连，所述控制开关输出所述报警控制信号。4.如权利要求2所述的倒车防撞报警装置，其特征在于，所述多谐振荡器包括NE555电路。5.如权利要求2所述的倒车防撞报警装置，其特征在于，所述脉冲计数器的输出端与所述脉冲计数器的复位端相连。6.如权利要求2所述的倒车防撞报警装置，其特征在于，还包括: 报警电路模块，所述报警电路模块与所述接收控制电路单元相连，根据所述报警控制信号进行报警。7.如权利要求6所述的倒车防撞报警装置，其特征在于，所述报警电路模块包括功率放大器和报警单元，所述功率放大器分别与所述接收控制电路单元和所述报警单元相连。8.如权利要求2所述的倒车防撞报警装置，其特征在于，所述控制电路单元还与所述车辆的油路控制器相连，所述油路控制器根据所述报警控制信号切断所述油路的供油。9.如权利要求2所述的倒车防撞报警装置，其特征在于，所述超声波发射电路模块还包括: 稳压电路单元，所述稳压电路单元的第一端与第二预设电源相连，所述稳压电路单元的第二端接地，所述稳压电路单元的第三端与第一预设电源相连。10.—种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的倒车防撞报警装置。
【文档编号】B60Q5/00GK205523932SQ201620157528
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月1日
【发明人】周述易
【申请人】宝沃汽车（中国）有限公司