[实用新型]能准确测试障碍物距离的车用防撞装置

说明书

本实用新型涉及一种超声测距装置，特别是一种用于倒车时测量障碍物距离的超声测距装置。

现有的车用超声测距装置包括一个专用超声发射探头和一只专用超声接收探头，倒车时，超声报警装置启动，超声发射探头不停地发射一定强度的超声波，当遇到物体时产生反射，超声接收探头接收到反射波，通过前置放大器放大到一定强度，然后和一个可调电位器确定的阀值点进行比较，通过比较器得到一个高低电平变化的信息，并由此启动一个声音报警装置，给驾驶员提供一个警告信息。其不足之处是：超声发射、接收探头分离，使用中其污染程度往往不同，其发射和接收灵敏度随之发生不同变化，导致测量不准误报警或不报警；未设有灯光、数字显示器显示障碍物距离，且报警声音单一，也不能显示障碍物的大致距离。

本实用新型的目的就是针对上述不足之处而提供一种超声发射、接收探头合为一体、正确反应障碍物距离段并报警的车用防撞装置。

本实用新型的技术解决方案是：一种能准确测试障碍物距离的车用防撞装置，包括超声传感器、前置放大电路、检波电路和处理电路，其特征是：所述的超声传感器包括一个帽状金属圆筒，圆筒内顶端设有超声压电片，侧部设有紧配合的硬质套筒，中部腔内设有吸声材料，外端设有印刷电路板及电极。该圆筒成紧配合固定于橡胶外套的圆柱形通孔内。橡胶外套端设有用绝缘胶固定的、与电极连接的外引线，该绝缘胶与圆筒之间填有吸声材料；另一端设有倾斜角度上大下小的喇叭口。所述的超声传感器与前置放大电路之间设有由驱动变压器、三极管、可变电阻、电容构成的发射电路。所述的处理电路是由微处理器及受其控制的发射驱动电路、声音驱动电路、发声元件构成。该发射电路与处理电路之间设有阻抗变换电路。

本实用新型技术解决方案中所述的处理电路还包括受微处理器控制的发射驱动电路、指示灯。

本实用新型技术解决方案中所述的处理电路还包括受微处理器控制的发射驱动电路、数字显示器。

本实用新型技术解决方案中所述的超声传感器和发射电路可以均为一个。

本实用新型技术解决方案中所述的超声传感器和发射电路还可以均为两个，且两发射电路的控制端对应并联连接，发射端连接各自驱动变压器。

本实用新型由于采用同一传感器进行超声波的发射与接收，通过计算超声波从发射开始，经物体反射到接收所经历的时间而计算距离，因此，传感器污染程度和物体形状不会影响测试障碍物距离的准确性，而且，传感器中心频率是固定的，无需调整接收和发射的中心频率，传感器就能工作于最佳状态。工艺简单。由于外套设有喇叭口，因此，只对车后有效空间的障碍物距离进行测试。由于处理电路将不同的障碍物距离用不同的声音、不同颜色的指示灯、及数字显示器显示，因此，驾驶员既可从显示器上观察到障碍物的准确距离，又可通过声音或指示灯知道障碍物离车尾的距离，适用性强。由于可采用多只传感器，且选用同一接口电路，因此，可使本实用新型的可靠性、实用性大大提高，同时，传感器增益的调整也十分简单。与现有技术相比，还具有成本低的特点。

附图的图面说明如下：

图1是本实用新型传感器探头部分示意图；

图2是本实用新型传感器部分示意图，并作为摘要附图；

图3是本实用新型测试有效空间的纵向示意图；

图4是本实用新型测试有效空间的横向示意图；

图5是本实用新型的电路图。

下面结合附图对本实用新型作进一步详述：传感器如图1、图2所示，圆筒1为传感器探头部分的壳体，成帽状，由金属铝或铜制成。套筒2为环状，用硬质塑料制成，与圆筒1成紧配合。超声压电片3用环氧胶胶着在圆筒1上，其负极端与圆筒1连接。印刷电路板7为圆形，与圆筒1接触紧密，共上设有电极5、6。电极5与圆筒1连接，电极6与内引线4连接，内引线4又与超声压电片3正极端连接。印刷电路板7外灌注有硅胶8，与超声压电片3之间填有吸声材料9如吸声棉等。橡胶外套10上设有圆柱形通孔，其一端还开有倾斜角β、α上大下小的喇叭口。圆筒1处于圆柱形通孔与喇叭口的交接处，且与橡胶外套10成紧密配合。外引线12被绝缘胶13固定在端部，其分别与电极5、6连接。绝缘胶13与圆筒1之间填有吸声棉11。由于外套10上设有喇叭口，使传感器发出的超声波有效范围如图3、图4所示，其有效空间正好处于车尾的正后方。电路图如图5所示，传感器13、14为安装在车尾不同位置的传感器，也可只设一个传感器或更多的传感器。变压器T₁、T₂、三极管TR_1～4、电容C₁、C₂、可变电阻R₁、R₂构成两个相同且并联连接的发射电路。集成运放IC₁、电阻R₃、R₄构成前置放大电路。检波电路16为常规电路，包括滤波电路、积分整形电路和比较电路。微处理器IC₂、数字显示器18、指示灯19、喇叭SP及其相应的驱动电路构成处理电路。微处理器IC₂可采用87C751或51系列单片机等。数字显示器18为三位，其小数点位于第1、2位数之间，以米为单位。指示灯19为三个，分红、黄、绿三色，可分别表示不同的障碍物距离。嗽叭SP也可根据不同的障碍物而发出不同的响声。数字显示器18、指示灯19、嗽叭SP可根据情况相互组合或单独使用。微处理器IC₂与发射电路控制端之间设有阻抗变换电路17，该电路17为常规电路