CN2171876Y - 一种超声测距与报警装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超声测距与报警装置，通 过在一面上布置一个或多个探测器测量物体与该面 的距离。选择其中最小值作为测量距离。由该探测 器所对的方位确定被测物的方位。由数码显示屏显 示距离和方位。并把测量值和设定的门限比较，当测 量值小于门限时报警。这一装置很适合用于汽车障 碍报警。汽车停靠如卸货平台等确定其位置、停车库 车位自动检测。还适宜作为在流水生产线、自动门、 自动灯等的控制的接近开关。

Description

本实用新型涉及超声测距与报警领域。是一种以空气为传播媒介的超声测距与报警装置。

以空气为传播媒介的超声技术应用较广，包括测距仪，防盗报警器，自动开关。EP0366166提出一种汽车防盗报警方法和装置。它通过检测超声场反射波的变化产生报警信号。但在一些领域需要根据距离产生报警，以满足使用要求。如汽车尾部障碍探测。

本实用新型的目的是提供一种超声测距与报警装置。它能测出物体离一特定面的距离及方位。并产生与距离有关的报警声。

本实用新型的目的是这样达到的：通过在一面上布置一个或多个探测器测量物体到探测器的距离。选择其中最小值作为测量距离。并寄存该探测器在该面上的相对位置。由该探测器所对的方位确定被测物的方位。距离的测量采用间接测量法。即探测器发出的一束超声波遇到物体后反射到面上被探测器上的接受器所接受。通过测量发射波与接受波的时间t，计算出距离s，即s＝v×t。v是超声波在空气中的传播速度。由数码显示屏显示距离和方位，并将测量值和指定的门限比较，当测量值小于门限时，产生报警声。本实用新型由探测器、显示报警器组成。探测器安装在同一面上。探测器由振荡器、信号放大器、比较器、整形电路、单稳电路、双稳触发器、以及发射头、接受头组成。显示报警器由多输入与门、振荡器、触发器、计数器、锁存器、译码驱动器、受控振荡器，以及显示屏和蜂鸣器组成。

下面就本实用新型技术方案结合实施例作详细介绍。

图1为本实用新型超声测距与报警装置的原理框图，其中1为探测器，2为显示报警器。

图2为探测器原理框图。

图3为探测器电原理图。

图4为显示报警原理框图。

图5为显示报警器电原理图。

本实用新型设计人推荐如下最佳实施例：

所说的探测器是一种把测量值转换为占空比随测量值而变的方波输出装置。参见图2和图3。其具体结构是：振荡器101每隔一段时间产生一个脉冲。振荡器102产生一个激励方波。振荡器102受控于振荡器101。当振荡器101输出为高电平时，振荡器102振荡，并激励发射头103发出一束超声波。同时通过单稳电路104使双稳触发器109置位。超声波遇到物体后发生反射。反射波被接受头106接受，经信号放大器105放大，并由单稳电路104箝位，经比较器107产生一列方波，由单稳整形电路108整形成一方脉冲。方脉冲的下降沿使双稳触发器复位。于是探测器测量的距离转换为占空比与距离有关的方波信号，再由输出电路110输出。

所说的显示报警器是一种把输入方波转换为测量值，并判别被测物体的方位，产生发声间隔与测量值有关的报警声的装置。参见图4、图5。显示报警器具有两个功能：显示距离、方位和报警。其具体结构是：从探测器传来的信号经多输入与门203后，选择占空比最小的一路。这路信号的上升沿经触发器205产生清零信号，计数器206开始计数。计数器206由振荡器 210提供基准信号，占空比最小一路信号的下降沿控制计数器206停止计数，下降沿经触发器204产生锁存信号，把计数器的输出锁存到锁存器207。经译码驱动器208后由显示屏209显示距离，同时把占空比最小的一路信号的位置信息锁存于锁存器201，通过驱动器202送至显示屏209显示方位。锁存器 207 的输出控制受控制振荡器211的振荡频率。受控振荡器211由RC振荡回路构成。其中R回路为一组串联的电子开关，每个开关与一定阻值的电阻并联。开关的控制端与计数器输出相连。于是这一回路的电阻受测量值控制。从而控制受控振荡器211的频率。测量值越大，频率越低。于是，蜂鸣器发出距离越小，声音越急促的报警声。

本实施例经验证，其性能满足以下指标：

1.供电电源：9－13伏直流

2.最大探测距离：6米

3.显示分辨率：0.1米

4.显示方式：LED数码管及发光管

5.报警方式：距离小于2米时报警。距离值越小，声音越急促。

6.工作环境温度：－20℃－40℃

本实施例适宜用作汽车用障碍探测器。当汽车倒车时，驾驶员仅靠反光镜不能了解尾部全貌。如尾部装有本发明装置的探测器，就可通过装在驾驶室的显示报警器知道障碍物的距离和方位。在一般情况下，驾驶员只要听报警声。当要停在确定位置时，如卸货平台，可通过显示屏使汽车停在准确位置。

本实用新型还可作为停车库自动车位检测装置。停车库中停车位是否停有车辆可由安装在停车位上方的探测器检测出来。如停有车辆，探测器测定的距离较小，反之较大。通过电缆把信息传到终端，由终端编码，计数。就可知道停车数量、车辆停放时间等数据。

本实用新型还可作为一种接近开关。在流水生产线、自动门、自动灯等控制领域，可用本发明装置作接近开关。门限可在安装时设定。根据测量的距离决定开关的开或闭的状态。

本实用新型具有如下有益效果：它能测出物体离一特定面的距离和方位，并产生与距离有关的报警声。距离越小，声音越急促。本发明很适合用于汽车障碍报警，汽车停靠如卸货平台等某准确位置的指示和停车库车位的自动检测。还可在流水生产线、自动门、自动灯等控制***中作为接近开关。本发明采用了先进的电子技术和设计。具有结构简单、稳定性好、工作电压范围宽的优点。

Claims (3)

1、一种超声测距与报警装置，它由一个或多个探测器(1)和显示报警器(2)组成，其特征在于：

a)所说的探测器(1)的具体结构是振荡器(101)每隔一段时间产生一个脉冲，振荡器(102)产生激励方波，振荡器(102)受控于振荡器(101)，当振荡器(101)输出为高电平时，振荡器(102)振荡，并激励发射头(103)发出一束超声波，同时通过单稳电路(104)使双稳触发器(109)置位，超声波遇到物体后的反射波被接收头(106)接收，经信号放大器(105)放大，由单稳电路(104)钳位，经比较器(107)后产生一列方波，由单稳电路(108)整形成一方脉冲，方脉冲的下降沿使双稳触发器(109)复位，与距离关联的方波信号由输出电路(110)输出；

b)所说的显示报警器(2)是将由探测器(1)传来的信号经多输入与门(203)后，选择占空比最小的一路，这路信号的上升沿经触发器(205)产生清零信号，计数器(206)开始计数，计数器(206)由振荡器(210)提供基准信号，占空比最小的一路信号的下降沿控制计数器(206)停止计数，下降沿经触发器(204)产生锁存信号，把计数器的输出锁存到锁存器(207)，经译码驱动器(208)后由显示屏(209)显示距离，同时把占空比最小的一路信号锁存于锁存器(201)，通过驱动器(202)送至显示屏(209)显示方位，受控于测量值的受控振荡器(211)产生产生驱动信号驱动蜂鸣器(212)或状态开关。

2、根据权利要求书1所规定的超声测距与报警装置，其特征在于所说的显示报警器（2）的受控振荡器（211）是一种受输入数字量控制的方波发生器，由数字量控制一组电子开关，电子开关与一定阻值的电阻并联，于是开关的开与闭就改变这一回路的电阻，从而改变RC振荡器的振荡频率。

3、根据权利要求书1所规定的超声测距与报警装置，其特征在于所说的显示报警器的状态开关，是根据测量的距离决定开关的开或闭的状态。

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