專利名稱：能準(zhǔn)確測(cè)試障礙物距離的車用防撞裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種超聲測(cè)距裝置，特別是一種用于倒車時(shí)測(cè)量障礙物距離的超聲測(cè)距裝置。
現(xiàn)有的車用超聲測(cè)距裝置包括一個(gè)專用超聲發(fā)射探頭和一只專用超聲接收探頭，倒車時(shí)，超聲報(bào)警裝置啟動(dòng)，超聲發(fā)射探頭不停地發(fā)射一定強(qiáng)度的超聲波，當(dāng)遇到物體時(shí)產(chǎn)生反射，超聲接收探頭接收到反射波，通過前置放大器放大到一定強(qiáng)度，然后和一個(gè)可調(diào)電位器確定的閥值點(diǎn)進(jìn)行比較，通過比較器得到一個(gè)高低電平變化的信息，并由此啟動(dòng)一個(gè)聲音報(bào)警裝置，給駕駛員提供一個(gè)警告信息。其不足之處是超聲發(fā)射、接收探頭分離，使用中其污染程度往往不同，其發(fā)射和接收靈敏度隨之發(fā)生不同變化，導(dǎo)致測(cè)量不準(zhǔn)誤報(bào)警或不報(bào)警；未設(shè)有燈光、數(shù)字顯示器顯示障礙物距離，且報(bào)警聲音單一，也不能顯示障礙物的大致距離。
本實(shí)用新型的目的就是針對(duì)上述不足之處而提供一種超聲發(fā)射、接收探頭合為一體、正確反應(yīng)障礙物距離段并報(bào)警的車用防撞裝置。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是一種能準(zhǔn)確測(cè)試障礙物距離的車用防撞裝置，包括超聲傳感器、前置放大電路、檢波電路和處理電路，其特征是所述的超聲傳感器包括一個(gè)帽狀金屬圓筒，圓筒內(nèi)頂端設(shè)有超聲壓電片，側(cè)部設(shè)有緊配合的硬質(zhì)套筒，中部腔內(nèi)設(shè)有吸聲材料，外端設(shè)有印刷電路板及電極。該圓筒成緊配合固定于橡膠外套的圓柱形通孔內(nèi)。橡膠外套端設(shè)有用絕緣膠固定的、與電極連接的外引線，該絕緣膠與圓筒之間填有吸聲材料；另一端設(shè)有傾斜角度上大下小的喇叭口。所述的超聲傳感器與前置放大電路之間設(shè)有由驅(qū)動(dòng)變壓器、三極管、可變電阻、電容構(gòu)成的發(fā)射電路。所述的處理電路是由微處理器及受其控制的發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路、聲音驅(qū)動(dòng)電路、發(fā)聲元件構(gòu)成。該發(fā)射電路與處理電路之間設(shè)有阻抗變換電路。
本實(shí)用新型技術(shù)解決方案中所述的處理電路還包括受微處理器控制的發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路、指示燈。
本實(shí)用新型技術(shù)解決方案中所述的處理電路還包括受微處理器控制的發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路、數(shù)字顯示器。
本實(shí)用新型技術(shù)解決方案中所述的超聲傳感器和發(fā)射電路可以均為一個(gè)。
本實(shí)用新型技術(shù)解決方案中所述的超聲傳感器和發(fā)射電路還可以均為兩個(gè)，且兩發(fā)射電路的控制端對(duì)應(yīng)并聯(lián)連接，發(fā)射端連接各自驅(qū)動(dòng)變壓器。
本實(shí)用新型由于采用同一傳感器進(jìn)行超聲波的發(fā)射與接收，通過計(jì)算超聲波從發(fā)射開始，經(jīng)物體反射到接收所經(jīng)歷的時(shí)間而計(jì)算距離，因此，傳感器污染程度和物體形狀不會(huì)影響測(cè)試障礙物距離的準(zhǔn)確性，而且，傳感器中心頻率是固定的，無需調(diào)整接收和發(fā)射的中心頻率，傳感器就能工作于最佳狀態(tài)。工藝簡(jiǎn)單。由于外套設(shè)有喇叭口，因此，只對(duì)車后有效空間的障礙物距離進(jìn)行測(cè)試。由于處理電路將不同的障礙物距離用不同的聲音、不同顏色的指示燈、及數(shù)字顯示器顯示，因此，駕駛員既可從顯示器上觀察到障礙物的準(zhǔn)確距離，又可通過聲音或指示燈知道障礙物離車尾的距離，適用性強(qiáng)。由于可采用多只傳感器，且選用同一接口電路，因此，可使本實(shí)用新型的可靠性、實(shí)用性大大提高，同時(shí)，傳感器增益的調(diào)整也十分簡(jiǎn)單。與現(xiàn)有技術(shù)相比，還具有成本低的特點(diǎn)。
附圖的圖面說明如下

圖1是本實(shí)用新型傳感器探頭部分示意圖；圖2是本實(shí)用新型傳感器部分示意圖，并作為摘要附圖；圖3是本實(shí)用新型測(cè)試有效空間的縱向示意圖；圖4是本實(shí)用新型測(cè)試有效空間的橫向示意圖；圖5是本實(shí)用新型的電路圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述傳感器如圖1、圖2所示，圓筒1為傳感器探頭部分的殼體，成帽狀，由金屬鋁或銅制成。套筒2為環(huán)狀，用硬質(zhì)塑料制成，與圓筒1成緊配合。超聲壓電片3用環(huán)氧膠膠著在圓筒1上，其負(fù)極端與圓筒1連接。印刷電路板7為圓形，與圓筒1接觸緊密，共上設(shè)有電極5、6。電極5與圓筒1連接，電極6與內(nèi)引線4連接，內(nèi)引線4又與超聲壓電片3正極端連接。印刷電路板7外灌注有硅膠8，與超聲壓電片3之間填有吸聲材料9如吸聲棉等。橡膠外套10上設(shè)有圓柱形通孔，其一端還開有傾斜角β、α上大下小的喇叭口。圓筒1處于圓柱形通孔與喇叭口的交接處，且與橡膠外套10成緊密配合。外引線12被絕緣膠13固定在端部，其分別與電極5、6連接。絕緣膠13與圓筒1之間填有吸聲棉11。由于外套10上設(shè)有喇叭口，使傳感器發(fā)出的超聲波有效范圍如圖3、圖4所示，其有效空間正好處于車尾的正后方。電路圖如圖5所示，傳感器13、14為安裝在車尾不同位置的傳感器，也可只設(shè)一個(gè)傳感器或更多的傳感器。變壓器T1、T2、三極管TR1～4、電容C1、C2、可變電阻R1、R2構(gòu)成兩個(gè)相同且并聯(lián)連接的發(fā)射電路。集成運(yùn)放IC1、電阻R3、R4構(gòu)成前置放大電路。檢波電路16為常規(guī)電路，包括濾波電路、積分整形電路和比較電路。微處理器IC2、數(shù)字顯示器18、指示燈19、喇叭SP及其相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成處理電路。微處理器IC2可采用87C751或51系列單片機(jī)等。數(shù)字顯示器18為三位，其小數(shù)點(diǎn)位于第1、2位數(shù)之間，以米為單位。指示燈19為三個(gè)，分紅、黃、綠三色，可分別表示不同的障礙物距離。嗽叭SP也可根據(jù)不同的障礙物而發(fā)出不同的響聲。數(shù)字顯示器18、指示燈19、嗽叭SP可根據(jù)情況相互組合或單獨(dú)使用。微處理器IC2與發(fā)射電路控制端之間設(shè)有阻抗變換電路17，該電路17為常規(guī)電路
權(quán)利要求1.一種能準(zhǔn)確測(cè)試障礙物距離的車用防撞裝置，包括超聲傳感器(14、15)、前置放大電路、檢波電路(16)和處理電路，其特征是所述的超聲傳感器(14、15)包括一個(gè)帽狀金屬圓筒(1)，圓筒(1)內(nèi)頂端設(shè)有超聲壓電片(3)，側(cè)部設(shè)有緊配合的硬質(zhì)套筒(2)，中部腔內(nèi)設(shè)有吸聲材料(9)，外端設(shè)有印刷電路板(7)及電極(5、6)，該圓筒(1)成緊配合固定于橡膠外套(10)的圓柱形通孔內(nèi)，橡膠外套(10)一端設(shè)有用絕緣膠(13)固定的、與電極(5、6)連接的外引線(12)，該絕緣膠(13)與圓筒(1)之間填有吸聲材料(11)，另一端設(shè)有傾斜角度(β、α)上大下小的喇叭口；所述的超聲傳感器(14、15)與前置放大電路之間設(shè)有由驅(qū)動(dòng)變壓器(T1、T2)、三極管(TR1～4)、可變電阻(R1、R2)、電容(C1、C2)構(gòu)成的發(fā)射電路；所述的處理電路是由微處理器(IC2)及受其控制的發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路、聲音驅(qū)動(dòng)電路、發(fā)聲元件(SP)構(gòu)成；該發(fā)射電路與處理電路之間設(shè)有阻抗變換電路(17)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能準(zhǔn)確測(cè)試障礙物距離的車用防撞裝置，其特征是所述的處理電路還包括受微處理器(IC2)控制的發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路、指示燈(19)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的能準(zhǔn)確測(cè)試障礙物距離的車用防撞裝置，其特征是所述的處理電路還包括受微處理器(IC2)控制的發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路、數(shù)字顯示器(18)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的能準(zhǔn)確測(cè)試障礙物距離的車用防撞裝置，其特征是所述的超聲傳感器(14)和發(fā)射電路均為一個(gè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的能準(zhǔn)確測(cè)試障礙物距離的車用防撞裝置，其特征是所述的超聲傳感器(14)和發(fā)射電路均為一個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的能準(zhǔn)確測(cè)試障礙物距離的車用防撞裝置，其特征是所述的超聲傳感器(14、15)和發(fā)射電路均為兩個(gè)，且兩發(fā)射電路的控制端對(duì)應(yīng)并聯(lián)連接，發(fā)射端連接各自驅(qū)動(dòng)變壓器。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的能準(zhǔn)確測(cè)試障礙物距離的車用防撞裝置，其特征是所述的超聲傳感器(14、15)和發(fā)射電路均為兩個(gè)，且兩發(fā)射電路的控制端對(duì)應(yīng)并聯(lián)連接，發(fā)射端連接各自驅(qū)動(dòng)變壓器。
專利摘要一種倒車時(shí)指示障礙物距離的裝置。主要是解決現(xiàn)有超聲發(fā)射、接收探頭分離、報(bào)警聲單一而不能顯示不同的障礙物距離的問題。它的主要特征是超聲傳感器包括帽狀金屬圓筒、圓筒內(nèi)設(shè)有超聲壓電片、套筒、吸聲材料、印刷電路板及電極，圓筒處于帶喇叭開口的外套內(nèi)，還設(shè)有絕緣膠固定的外引線；還包括發(fā)射電路、檢波電路、處理電路和阻抗變換電路。具有同一傳感器進(jìn)行發(fā)射、接收而不受污染程度影響，可顯示不同障礙物距離，準(zhǔn)確可靠的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01C3/00GK2248896SQ95223720
公開日1997年3月5日 申請(qǐng)日期1995年9月29日 優(yōu)先權(quán)日1995年9月29日
發(fā)明者張照軍 申請(qǐng)人:張照軍