[发明专利]车辆防撞自动报警系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于车辆防撞的自动报警系统。

背景技术

车辆在雾雨天气里行驶，追尾事故频发；车辆倒车时，驾驶员多有不便，特别是超长车辆倒车更困难。如何帮助驾驶员掌握与车辆前、后障碍物之间的距离，是亟待解决的问题。

发明内容

本发明主要是提供一种结构简单、易于制造、价格较低、工作可靠的车辆防撞自动报警系统。

为实现上述目的，本发明采用超声波传感器和超声波专用集成电路LM1812和两块555时基电路制成车辆防撞报警系统，可以预防车辆相撞这一问题，它可以用超声波探头前方的障碍物进行探测，根据障碍物的距离发出不同的警报声音，提醒驾驶员注意自己的车子离前、后面的障碍物还有多少距离，其报警距离为0～6m可调。

电路工作如附图所示，本发明是利用超声波反射而完成报警控制功能，U1（LM1812）完成超声波单脉冲的发射、接收及检测，U2（右上部的555）来完成报警输出驱动，U3（右下部的555）决定超声波发射和接收的时间分配，LED完成发光报警，蜂鸣器BUZZER完成发声报警。ST是超声波发射器，SR是超声波接收器（换能器），U1第3脚外接电位器用于调整防撞报警距离（0～6m）。

当U1的第1脚外接LC回路决定超声波频率f₀ = 1/2π                                                。该LC回路在超声波发送期间U1的第8脚为高电平时，连接片内超声振荡器工作；在超声波接收期间U1的第8脚为低电平时，连接在接收放大器输出和电平检波电路。

图中U3第3脚输出为高电平时来完成超声波发送任务。超声波振荡仅为1μs单脉冲，经放大后从U1的第6脚输出，再经晶体管Q1（2N6406）放大驱动ST发送超声波信号。U1第6脚的最大峰值电流1A，U1第13脚内有负荷电阻连接电源。U3第3脚输出为低电平时U1经过接收延时后进入接收放大状态（经过U1的第9脚外接电容器C7延时后进入接收放大状态，C7若为0.47μF延时约为4.7ms）。SR接收到超声波信号送入U1的第4脚去放大。U1第3脚是第一级放大输出，U1第2脚和第1脚是第二级放大器的输入和输出。这时，若U1第1脚的电平达到1.4Vpp以上时，电平检测电路动作，被U1第8脚和17脚外接阻容电路积分滤波后，U1第16脚和14脚先后均成为低电平。于是U2第3脚输出为高电平，驱动LED发光，蜂鸣器BUZZER发声报警。若U1第1脚的电平不足1.4Vpp则检测电路不动作，U1第16脚和第14脚均为高电平，无报警声光发生。U1第14脚是OC式输出电路，需要外接直流负荷，可吸收最大1A电流。

在接收到连续回波时，U1的第11脚的外接电容器连续充电。该电容器充电达到0.7V时则禁止接收放大并开始放大延时，C4选用0.68μF约延时6ms后再次进入接收状态，如此重复循环周期地进行接收。

ST和SR均可采用T/R40-12至T/R40-18各型号换能器。U1第1脚LC回路要求谐振阻抗Rp≥10KΩ，也就是要求回路空载Q值应当是Q≥10KΩ/2πf₀L。U1的第17脚外接RC用于滤除干扰，其时间常为一般选用为超声波发送时间的10％～50％为宜，可用PR1（25KΩ）可变电阻器来调整。

附图说明

图1为车辆防撞自动报警系统电路图。

图中：U1—超声波专用集成电路LM1812；U2—555时基电路；U3—555时基电路；Q1—晶体管2N6406；LED—发光灯； BUZZER—蜂鸣器；ST—超声波发射器；SR—超声波接收器。

具体实施方式

以下结合附图对实施例进行进一步的描述。

车辆防撞自动报警系统主要由超声波发射器、超声波接收器、控制驱动电路、声光报警系统等组成。

U1第8脚是发射和接收超声波的切换开关，能控制发射和接收的模式。U1第8脚与U3第3脚逻辑连接，U3第3脚是自激振荡输出信号。

ST由U1第6脚控制，U1第6脚经Q1放大驱动ST。

SR接收到超声波信号，连接到U1的第4脚去放大，U1第3脚外接电位器RP2用于调整防撞报警距离。

U1第1脚所连接的L1、C1回路确定了ST和SR的工作频率。

U1第14脚连接U2第2脚，控制U2第3脚输出信号，驱动BUZZER、LED发出声光报警。

本实施例ST和SR使用的是一对超声波传感器T/R40-16。发射传感器经40kHz的振荡器将电能转换成机械能（以振动波的形式向外发射出40kHz的超声波）；接收传感器将接收到的反射波转换成电能，再控制驱动电路工作。