專利名稱：行車安全距離報(bào)警器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于機(jī)動(dòng)車電子設(shè)備。
當(dāng)今公路，高速行駛的機(jī)動(dòng)車眾多。而車輛間動(dòng)態(tài)行駛間距只憑駕駛員目測來控制。倘若遇到前方車輛急煞車或突然減速，駕駛員反應(yīng)不及時(shí)或控制失誤，往往會(huì)造成“追尾”交通事故。在雪霧天交通事故更有頻發(fā)的可能。因此，市場上急需車載自動(dòng)測距裝置，以提醒駕駛員提前控制車速，以保持車輛間恰當(dāng)?shù)膭?dòng)態(tài)間距。
本實(shí)用新型目的在于通過紅外信號的發(fā)射、接收及反射，用車速控制對行車間距進(jìn)行自動(dòng)測距的報(bào)警裝置。
本實(shí)用新型目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種行車安全距離報(bào)警器，其特征在于由3套相互并聯(lián)主動(dòng)發(fā)射、n套相互并聯(lián)被動(dòng)接收、3套主動(dòng)發(fā)射的紅外信號強(qiáng)度的車速控制和3套相互并聯(lián)報(bào)警接收四部分電路組成；主動(dòng)發(fā)射電路與報(bào)警接收電路的紅外發(fā)射管與接收管及相關(guān)聚焦透鏡成對于左、中、右裝在車頭，作為待控車時(shí)起作用；被動(dòng)接收電路的紅外接收管與發(fā)射管及相關(guān)聚焦透鏡成排裝在車尾，作為前方車時(shí)起作用；主動(dòng)發(fā)射電路和被動(dòng)接收電路在電連接上相對獨(dú)立，機(jī)動(dòng)車一啟動(dòng)，報(bào)警器處于工作狀態(tài)。
所述主動(dòng)發(fā)射電路由產(chǎn)生矩形4伏電脈沖串的鑒別電路，主動(dòng)紅外發(fā)射管，開關(guān)三極管及其外圍元件組成，開關(guān)三級管受鑒別電路的鑒別正電平控制；監(jiān)別電路IC2的振蕩輸出腳5分二路，一路連接串聯(lián)電阻、電容，另一路經(jīng)耦合電阻R1至開關(guān)三極管VT1的基極，三極管VT1集電極至6V電源，而發(fā)射極經(jīng)串聯(lián)的電阻R2、R3至主動(dòng)紅外發(fā)射管VD1正端，VD1的負(fù)端接地；主動(dòng)發(fā)射管VD1支路3套并聯(lián)，并裝在車頭；所述被動(dòng)接收電路由紅外接收管、放大電路、鑒別電路，二個(gè)開關(guān)三極管，被動(dòng)紅外發(fā)射管及其外圍元件組成，一個(gè)開關(guān)管受鑒別電路的矩形脈沖串控制，一個(gè)開關(guān)管受鑒別電路的鑒別正電平控制；紅外接收管VD2集電極一路接電源，一路經(jīng)耦合阻容至放大電路IC5腳3，腳3有反饋電阻與腳6連接，放大電路輸出腳6經(jīng)耦合電容C2與監(jiān)別電路IC6的腳3連接，腳8經(jīng)電阻與紅外發(fā)射管VD3串聯(lián)的開關(guān)三極管VT3基極相連，VT3發(fā)射極經(jīng)電阻接串聯(lián)的開關(guān)三極管VT4集電極，VT4發(fā)射極經(jīng)電阻接紅外發(fā)射管VD3正端，VD3負(fù)端接地，另外在VT3集電極和發(fā)射極之間接開關(guān)K2；被動(dòng)接收電路有n套，成排的裝在車尾；所述主動(dòng)發(fā)射的紅外信號強(qiáng)度的車速控制電路由與紅外發(fā)射管串接的可變電阻組成；電阻R2、R3相互串聯(lián)后，一端接三極管VT1發(fā)射極，另一端接紅外發(fā)射管VD1的正端，VD1負(fù)端接地。
所述報(bào)警電路由接收被動(dòng)紅外接收管，放大電路，鑒別電路，訊響器，揚(yáng)聲器及其外圍元件組成；紅外接收管VD4發(fā)射極接地，集電極分二路，一路經(jīng)電阻接電源6V，另一路經(jīng)串聯(lián)的耦合電容C4及電阻R5接放大電路IC1腳3，而IC1輸出腳6經(jīng)耦合電容C5接監(jiān)別電容IC2輸入腳3，IC1腳3與腳6間有反饋電阻；IC2的輸出腳8經(jīng)電阻接開關(guān)三極管VT2基極，該基極另各有一偏置電阻接地和接電源，而其VT2發(fā)射極經(jīng)電阻接訊響器IC3腳2，又經(jīng)可調(diào)電阻接IC3腳5，經(jīng)IC3腳5接喇叭BL，IC3腳3經(jīng)濾波電容接地，IC3腳4接一個(gè)三極管基極，該管發(fā)射極接地，集電極接喇叭另一端；紅外接收管VD4支路3套并聯(lián)，并裝在車前。
鑒別電路產(chǎn)生的矩形脈沖串，由電阻耦合至開關(guān)三極管的基極，經(jīng)放大后的脈沖電平，加在主動(dòng)紅外發(fā)射管兩端，使其發(fā)射主動(dòng)紅外信號脈沖；該信號脈沖經(jīng)凸透鏡聚焦成為紅外脈沖光束而發(fā)射；經(jīng)凸透鏡聚焦的被動(dòng)紅外光束，經(jīng)被動(dòng)紅外接收管轉(zhuǎn)換成電脈沖信號，再于放大和鑒別、變成鑒別電路的高電平輸出，來驅(qū)動(dòng)報(bào)警電路鳴響報(bào)警。
結(jié)合附圖，進(jìn)一步說明本實(shí)用新型內(nèi)容。


圖1本實(shí)用新型控制面板圖圖2本實(shí)用新型紅外發(fā)射與接收的光路原理圖圖3本實(shí)用新型行車間距控制的光信號發(fā)射與接收圖圖4本實(shí)用新型電路原理圖圖4是本實(shí)用新型電路原理圖。行車安全距離報(bào)警器電路包括主動(dòng)發(fā)射，被動(dòng)接收，主動(dòng)發(fā)射的紅外信號強(qiáng)度的車速控制及報(bào)警四部分電路組成。分述如下主動(dòng)發(fā)射電路由鑒別電路IC2、耦合電阻R1、三極管VT1、主動(dòng)紅外發(fā)射管VD1及電阻R2、R3及其外圍阻容元件組成。電阻R6和電容C3確定觸發(fā)電脈沖頻率。監(jiān)別電路IC2的振蕩輸出腳5分二路，一路連接串聯(lián)電阻、電容，另一路經(jīng)耦合電阻R1至開關(guān)三極管VT1的基極，三極管VT1集電極至6V電源，而發(fā)射極經(jīng)串聯(lián)的電阻R2、R3至主動(dòng)紅外發(fā)射管VD1正端，VD1的負(fù)端接地；主動(dòng)發(fā)射管VD1支路3套并聯(lián)，并裝在車頭；被動(dòng)接收電路由紅外接收管VD2，放大電路IC5，鑒別電路IC6，三極管VT3、VT4，紅外發(fā)射管VD3及其外圍阻容元件組成。紅外接收管VD2集電極一路接電源，一路經(jīng)耦合阻容至放大電路IC5腳3，腳3有反饋電阻與腳6連接，放大電路輸出腳6經(jīng)耦合電容C2與監(jiān)別電路IC6的腳3連接，腳8經(jīng)電阻與紅外發(fā)射管VD3串聯(lián)的開關(guān)三極管VT3基極相連，VT3發(fā)射極經(jīng)電阻接串聯(lián)的開關(guān)三極管VT4集電極，VT4發(fā)射極經(jīng)電阻接紅外發(fā)射管VD3正端，VD3負(fù)端接地，另外在VT3集電極和發(fā)射極之間接開關(guān)K2；被動(dòng)接收電路有n套，成排的裝在車尾；主動(dòng)發(fā)射的紅外信號強(qiáng)度的車速控制電路由可變電阻R2、R3構(gòu)成。R2阻值的變化，是根據(jù)車速表的控制原理來控制的，即通過與變速箱聯(lián)動(dòng)的軟軸帶動(dòng)永久磁鐵旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生渦流，通過磁電互感作用產(chǎn)生的矩力帶動(dòng)R2阻值的變化來控制紅外發(fā)射管VD1的紅外發(fā)射強(qiáng)度。電阻R2、R3相互串聯(lián)后，一端接三極管VT1發(fā)射極，另一端接紅外發(fā)射管VD1的正端，VD1負(fù)端接地。
報(bào)警電路由紅外接收管VD4，放大電路IC1，鑒別電路IC2，訊響器IC3及揚(yáng)聲器BL及其外圍阻容元件組成。紅外接收管VD4發(fā)射極接地，集電極分二路，一路經(jīng)電阻接電源6V，另一路經(jīng)串聯(lián)的耦合電容C4及電阻R5接放大電路IC1腳3，而IC1輸出腳6經(jīng)耦合電容C5接監(jiān)別電容IC2輸入腳3，IC1腳3與腳6間有反饋電阻；IC2的輸出腳8經(jīng)電阻接開關(guān)三極管VT2基極，該基極另各有一偏置電阻接地和接電源，而其VT2發(fā)射極經(jīng)電阻接訊響器IC3腳2，又經(jīng)可調(diào)電阻接IC3腳5，經(jīng)IC3腳5接喇叭BL，IC3腳3經(jīng)濾波電容接地，IC3腳4接一個(gè)三極管基極，該管發(fā)射極接地，集電極接喇叭另一端；紅外接收管VD4支路3套并聯(lián)，并裝在車前。
上述IC2，IC6是鑒別電路，有兩種功能，其一由腳5輸出矩形電脈沖，該電脈沖由R6和C3的時(shí)間常數(shù)確定；其二由腳3鑒別接收的信號電平，若腳3為高電平脈沖串，則腳8為高電平；反之亦然。行車安全距離報(bào)警器工作原理如下待控車一啟動(dòng)，開關(guān)K1自動(dòng)開啟，報(bào)警器進(jìn)入工作狀態(tài)。集成電路IC2的5腳產(chǎn)生的幅值約4伏的連續(xù)標(biāo)準(zhǔn)矩形脈沖，通過耦合電阻R1耦合至三極管VT1的基極，經(jīng)功率放大后加在紅外發(fā)射管VD1兩端，使其發(fā)射調(diào)制脈沖紅外光。該脈沖紅外光經(jīng)凸透鏡聚焦，成為紅外光束并向前發(fā)射。(參見圖2紅外發(fā)射接收的光路原理圖)該光束經(jīng)前方車的凸透鏡聚焦在其紅外接收管VD2上，轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的被動(dòng)脈沖電信號。該脈沖電信號經(jīng)C1，R4耦合至放大電路IC5進(jìn)行放大，再經(jīng)C2輸入到IC6的第3腳，經(jīng)IC6鑒別，則其第8腳輸出高電平。該高電平觸發(fā)三極管VT3導(dǎo)通，它相當(dāng)于VT4的負(fù)載開關(guān)，使三極管VT4和紅外發(fā)射管VD3導(dǎo)通。因VT4基極總有從IC6第5腳送來的矩形脈沖串，于是紅外發(fā)射管VD3便發(fā)射調(diào)制脈沖紅外信號。該脈沖紅外信號同樣經(jīng)過凸透鏡向后發(fā)射紅外光束而形成被動(dòng)。(參見圖2紅外發(fā)射與接收的光路原理圖)前方車被動(dòng)發(fā)射的紅外光束再由待控車的凸透鏡聚焦在其紅外接收管VD4上，經(jīng)轉(zhuǎn)換變?yōu)橄鄳?yīng)脈沖電信號。這時(shí)的脈沖電信號經(jīng)放大電路IC1進(jìn)行放大，再輸入到IC2第3腳，由IC2進(jìn)行鑒別，則其第8腳輸出高電平。如前所述，觸發(fā)三極管VT2導(dǎo)通，訊響器IC3電源接通而揚(yáng)聲器BL立即報(bào)警。這時(shí)待控車必須減速，以防“追尾”事故。
如果待控車未接收到前方車反射回來的紅外光束，則其電路IC2的第8腳輸出低電平，揚(yáng)聲器BL不發(fā)聲。說明前后二輛車間距大于安全距離，沒有“追尾”危險(xiǎn)。
車速確定安全距離，而安全距離設(shè)定待控車的紅外發(fā)射管發(fā)射強(qiáng)度。與機(jī)動(dòng)車變速箱聯(lián)動(dòng)的軟軸帶動(dòng)電阻R2的阻值變化，R2阻值的變化決定主動(dòng)紅外發(fā)射管VD1發(fā)射強(qiáng)度。因此，R2阻值反比于安全距離，調(diào)整電阻R3，即旋動(dòng)旋鈕5(見圖1)所指示刻度便是安全距離數(shù)據(jù)。當(dāng)行車條件不同，情況不同。車型和行車條件決定安全距離。天氣差，接收條件不好，要加大一級發(fā)射強(qiáng)度；雨雪天氣，路滑，安全距離要加大一級。
調(diào)整R6、C3參數(shù)，可改變紅外發(fā)射脈沖頻率及占空比。而調(diào)整R9、C6參數(shù)，可改變揚(yáng)聲器BL發(fā)聲頻率。
圖4是本實(shí)用新型裝置電路全圖。成排裝在機(jī)動(dòng)車尾部的被動(dòng)接收電路為n套；裝在車頭的紅外信號主動(dòng)發(fā)射電路為3套，裝在車頭的對于前方車反射回來紅外信號報(bào)警接收電路為3套。之所以增加重復(fù)電路，是為了保證行駛中，前后相鄰車輛能夠有效地發(fā)射和接收。
因此特將其中紅外被動(dòng)接收管VD2，紅外被動(dòng)發(fā)射管VD3成排裝在機(jī)動(dòng)車尾部，數(shù)量根據(jù)車寬窄而定；為了便于接收、發(fā)射，該接收管VD2，發(fā)射管VD3可以前后左右擺動(dòng)。而紅外發(fā)射管VD1，紅外接收管VT4按左、中、右成對裝在車頭。紅外發(fā)射管VD1、紅外接收管VD4可以上下擺動(dòng)。
圖1是本實(shí)用新型控制面板圖。圖1工件圖號與圖4中電路元器件對應(yīng)關(guān)系如下名 稱圖1圖4揚(yáng)聲器 1 BL調(diào)音旋鈕 2 R9安全開關(guān) 3 K2
電源開關(guān)4K1調(diào)距旋鈕5R3面板安裝于駕駛倉方向盤前方，車一開動(dòng)，開關(guān)4(即電源開關(guān)K1)自動(dòng)開啟，報(bào)警器開始工作。
當(dāng)行車距離小于或等于安全距離時(shí)，便會(huì)接收到前方車輛反射回來被動(dòng)發(fā)射的紅外光束，揚(yáng)聲器1(BL)報(bào)警，司機(jī)必須減速。倘若揚(yáng)聲器無聲，說明兩車間距大于安全距離，車輛可正常行駛。若前方車出現(xiàn)故障時(shí)，停放在道路上，前方車司機(jī)按一下安全開關(guān)K2，相當(dāng)于總有被動(dòng)紅外光向后發(fā)射，待控車的揚(yáng)聲器BL也會(huì)發(fā)聲，以示報(bào)警。
調(diào)音旋鈕2(R9)用于調(diào)整揚(yáng)聲器音量及聲調(diào)。而調(diào)距旋鈕5是按照自己車速所定安全距離來設(shè)定紅外發(fā)射管VD1的發(fā)射強(qiáng)度的。
圖2是本實(shí)用新型紅外發(fā)射與接收的光路原理圖。紅外發(fā)射管VD1(見圖4)和紅外接收管VD4(見圖4)及其相應(yīng)透鏡安裝于車前，發(fā)射管和接收管剛好在凸透鏡焦點(diǎn)上。而紅外發(fā)射管VD3(見圖4)和紅外接收管VD2(見圖4)及其相應(yīng)凸透鏡安裝于車尾，同樣，發(fā)射管和接收管也剛好在凸透鏡焦點(diǎn)上。
圖3是本實(shí)用新型行車間距控制的光信號發(fā)射與接收圖。待控車向前方車主動(dòng)發(fā)射紅外信號，而前方車接收信號后，再向待控車被動(dòng)發(fā)射紅外光信號。
本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)1、減少交通事故，保障司機(jī)和其他人員人身安全。
2、使用方便，功耗小，成本低。
實(shí)施例某車選擇10套相互并聯(lián)的被動(dòng)接收電路。
權(quán)利要求1.一種行車安全距離報(bào)警器，其特征在于由3套相互并聯(lián)主動(dòng)發(fā)射、n套相互并聯(lián)被動(dòng)接收、3套主動(dòng)發(fā)射的紅外信號強(qiáng)度的車速控制和3套相互并聯(lián)報(bào)警接收四部分電路組成；主動(dòng)發(fā)射電路與報(bào)警接收電路的紅外發(fā)射管與接收管及相關(guān)聚焦透鏡成對于左、中、右裝在車頭，作為待控車時(shí)起作用；被動(dòng)接收電路的紅外接收管與發(fā)射管及相關(guān)聚焦透鏡成排裝在車尾，作為前方車時(shí)起作用；主動(dòng)發(fā)射電路和被動(dòng)接收電路在電連接上相對獨(dú)立，機(jī)動(dòng)車一啟動(dòng)，報(bào)警器處于工作狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的報(bào)警器，其特征在于所述主動(dòng)發(fā)射電路由產(chǎn)生矩形4伏電脈沖串的鑒別電路，主動(dòng)紅外發(fā)射管，開關(guān)三極管及其外圍元件組成，開關(guān)三級管受鑒別電路的鑒別正電平控制；監(jiān)別電路IC2的振蕩輸出腳5分二路，一路連接串聯(lián)電阻、電容，另一路經(jīng)耦合電阻R1至開關(guān)三極管VT1的基極，三極管VT1集電極至6V電源，而發(fā)射極經(jīng)串聯(lián)的電阻R2、R3至主動(dòng)紅外發(fā)射管VD1正端，VD1的負(fù)端接地；主動(dòng)發(fā)射管VD1支路3套并聯(lián)，并裝在車頭；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的報(bào)警器，其特征在于所述被動(dòng)接收電路由紅外接收管、放大電路、鑒別電路，二個(gè)開關(guān)三極管，被動(dòng)紅外發(fā)射管及其外圍元件組成，一個(gè)開關(guān)管受鑒別電路的矩形脈沖串控制，一個(gè)開關(guān)管受鑒別電路的鑒別正電平控制；紅外接收管VD2集電極一路接電源，一路經(jīng)耦合阻容至放大電路IC5腳3，腳3有反饋電阻與腳6連接，放大電路輸出腳6經(jīng)耦合電容C2與監(jiān)別電路IC6的腳3連接，腳8經(jīng)電阻與紅外發(fā)射管VD3串聯(lián)的開關(guān)三極管VT3基極相連，VT3發(fā)射極經(jīng)電阻接串聯(lián)的開關(guān)三極管VT4集電極，VT4發(fā)射極經(jīng)電阻接紅外發(fā)射管VD3正端，VD3負(fù)端接地，另外在VT3集電極和發(fā)射極之間接開關(guān)K2；被動(dòng)接收電路有n套，成排的裝在車尾；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的報(bào)警器，其特征在于所述主動(dòng)發(fā)射的紅外信號強(qiáng)度的車速控制電路由與紅外發(fā)射管串接的可變電阻組成；電阻R2、R3相互串聯(lián)后，一端接三極管VT1發(fā)射極，另一端接紅外發(fā)射管VD1的正端，VD1負(fù)端接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的報(bào)警器，其特征在于所述報(bào)警電路由接收被動(dòng)紅外接收管，放大電路，鑒別電路，訊響器，揚(yáng)聲器及其外圍元件組成；紅外接收管VD4發(fā)射極接地，集電極分二路，一路經(jīng)電阻接電源6V，另一路經(jīng)串聯(lián)的耦合電容C4及電阻R5接放大電路IC1腳3，而IC1輸出腳6經(jīng)耦合電容C5接監(jiān)別電容IC2輸入腳3，IC1腳3與腳6間有反饋電阻；IC2的輸出腳8經(jīng)電阻接開關(guān)三極管VT2基極，該基極另各有一偏置電阻接地和接電源，而其VT2發(fā)射極經(jīng)電阻接訊響器IC3腳2，又經(jīng)可調(diào)電阻接IC3腳5，經(jīng)IC3腳5接喇叭BL，IC3腳3經(jīng)濾波電容接地，IC3腳4接一個(gè)三極管基極，該管發(fā)射極接地，集電極接喇叭另一端紅外接收管VD4支路3套并聯(lián)，并裝在車前。
專利摘要行車安全距離報(bào)警器屬于機(jī)動(dòng)車電子設(shè)備。其目的在于通過紅外信號的發(fā)射,接收及反射,用車速控制對行車間距進(jìn)行自動(dòng)測距的報(bào)警裝置。該裝置由主動(dòng)紅外發(fā)射被動(dòng)接收,主動(dòng)發(fā)射的紅外信號強(qiáng)度的車速控制及報(bào)警四部分電路組成。該報(bào)警器使用方便,功耗小,成本低;減少交通事故,保障司機(jī)和其他人員人身安全。
文檔編號G08G1/04GK2276183SQ9624922
公開日1998年3月11日 申請日期1996年12月23日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月23日
發(fā)明者趙續(xù)吾 申請人:趙續(xù)吾