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盲点探测器


这个项目,一个 盲点 detector from 2003年,如果您旁边有汽车,连续监测汽车镜中的盲点。

该设计使用红外光检查汽车周围的盲区,并测量反射光以检查盲点区域是否存在车辆。它提供了相当纯净的解决方案,因为测量和报告系统全部包含在机翼镜壳内。

设计的创新部分是它不仅仅使用一个IR LED但是四个,并且电力电平超过100毫秒。这与检测返回信号电平的通常方法(接收的信号电平越低,对象而定位)。相反,调整功率电平以查看是否在特定功率电平接收到任何信号。

IR传感器以最大检测水平使用(您可以'无论如何都要改变),并通过当前功率电平设置(找到信号时)向对象的距离。

所以,真的,这种设计可以节省您必须设计红外放大器 - 相当艰巨的任务 - 而是使用搁板的IR探测器!

盲点探测器的执行摘要

盲点检测器系统适用于包括至少一个红外发光二极管(LED),红外光电探测器和解调器的车辆外部,以及微控制器。红外发射器的输出功率是线性调制的,使得盲点检测器能够确定检测到的对象的接近。

此外,发射器输出是调制的频率,以筛选出可能对红外光电探测器的操作产生不利影响的随机红外辐射。通过线性地增加发射机的输出功率直到当发射器以预定校准水平输出电力时检测到车辆的后象限,将该系统校准到所连接的车辆的位置。

在正常操作期间,在发射功率大于预定较低阈值并且小于校准水平的同时检测到的物体将在系统外壳上激活LED指示器。

盲点探测器的背景

1.设计领域

本设计涉及车辆安全装置,更具体地,涉及一种用于检测车辆中物体的系统's "blind spot".

2.相关技术的描述

汽车运营商的常见问题是检测其他车辆或物体的困难"blind spots" of the vehicle'S运算符。常见的盲点是操作员的左后方 'S座椅,右侧盲点从车辆的后右象限向外延伸。当驾驶员左转或右转或左转或右车道改变时,这两个盲点都是众多意外的源。

车辆制造商旨在通过使用左侧和右侧视镜来克服这些盲点,但是,镜像从充分解决问题中阻止了几个限制。首先,镜子不一定反映镜子中物体的真实位置。

镜子制造商试图以更小的反射的价格向驾驶员提供更广泛的视角,使操作员成为距离的假声。其次,夜间使用和恶劣天气条件限制了外部安装镜的有效性。第三,车辆可以具有若干替代驱动器,每个驱动器是镜子的不同物理位置。

然而,驾驶员可以忽略以在控制车辆之后调节镜子,从而制造任何益处镜子可以提供。用于检测驾驶员中车辆或其他物体的镜子的替代方案'S盲点包括主动和无源设备,例如雷达检测器,相机,超声波发射器和探测器和红外探测器。

盲点探测器概述

盲点检测系统适于安装到车辆的外部以感测车辆内的障碍物的存在's "blind spot"并为车辆产生信号'S操作员表示对象的存在。检测器系统包括包含操作电路板的壳体,侧视镜已经适于接收壳体,至少一个红外LED,红外光电探测器和解调器,微控制器,存储器,程序指令代码和电路互连前述元素。

在微控制器的控制下,传输的红外功率幅度被线性调制,从而可以通过分析红外光电探测器检测到反射红外光的时间点来确定与对象的距离。另外,红外功率是频率调制的,并且接收信号被解调以筛选可能不正确地触发红外检测器的随机光辐射。

在应用功率时,系统通过线性增加红外发射器的输出功率直到在预定输出中检测到车辆的后象限,在该初始化阶段进入其在车辆上的位置校准,直到在预定的输出处检测到车辆的后象限直到检测到车辆的后象限将被指定为的水平"Calibration Level".

在操作模式下,红外发射器的输出功率在距离之间连续调制"Calibration Level"和预定的较低阈值指定了"系统完整性级别",由此在发送的输出功率大于时检测到的物体"系统完整性级别" and less than the "Calibration Level"将导致闪烁的红色LED照亮,向车辆的操作员发出信号,存在对象。

在透射功率电平或下方检测对象"系统完整性级别"或者未能检测车辆的后象限"Calibration Level"将导致探测器系统不起作用的稳定的红色状态指示。

因此,设计的主要目的是提供一种盲点探测器系统,该系统具有自动内置的测试能力,该测试能力连续监测探测器系统的校准。

它是设计的另一个目的,提供一种可以检测对象的近似距离的盲点探测器系统。

设计的另一个目的是提供一种盲点探测器系统,其可以可拆卸地连接到车辆和其他物体。

它是设计的对象,用于提供改进的元件和装置,用于所描述的目的,其廉价,可靠地在实现其预期目的方面是廉价的,可靠性的并且完全有效。

在进一步审查以下说明书和附图时,本设计的这些和其他目的将变得显而易见。


图1是根据本发明的盲点探测器的盲点检测器系统的环境,透视图



盲点探测器的描述

如图1所示。如图1所示,安装在车辆14的外部的盲点检测器系统10利用发光二极管(LED)来从车辆中的物体16反射红外光'然后,检测到反射光并向车辆14的操作者呈现出视觉指示。LED和红外检测器是在大约40kHz的频率调制以筛选不需要的光能。


图2是根据图1的盲点检测器系统的分解透视图。 1对于盲点探测器




图3:沿图3的3-3线绘制的剖视图。 2对于盲点探测器



如图1所示。图2和图2。如图3所示,检测器系统10包括适于接收容纳电路42的壳体22的侧视镜20,该壳体22容纳在电路板24上的电路42.安装在电路板上是至少一个红外LED,26A-D,红外光电检测器和解调器34和一个双色指示灯36,当检测器系统10超出校准时,当检测器系统10处于主动和操作的固体红色​​时,亮起绿色的双色指示灯36,当检测器系统10在探测器系统10中感测到一个物体16时闪烁红色车辆's blind spot 12.

尽管示出了具有四个红外LED 26a,26b,26c和26d的本实施例,但是检测器系统10不限于特定数量的LED,并且设想具有更多或更少LED的其他实施例。然而,应注意,通过使用四个红外发光二极管26a-26d,系统10发射的红外光束具有单个红外发射器的峰值强度的四倍,从而允许在下面描述的校准函数中的更大判断。

覆盖电路板24上的部件是两个透明塑料盖38和40,其允许红外光的传输和接收。


图4是本发明的盲点检测器系统的替代实施例的透视图,其适于将盲点检测器附接到侧视镜




图5是根据图1的盲点检测器系统的分解透视图。 4对于盲点探测器




图6是根据图1的盲点检测器系统的正视图。 4与盲点检测器移除前盖




图7是沿图7的第7-7线绘制的剖视图。 6对于盲点探测器



无花果。参照图4.参照图5.参照图6.图7示出了本设计的替代实施例,其中检测器50的便携式部分通过钢夹66通过夹一连接器68可滑动地接收到外侧视镜52的框架上的可滑动地接收。鞋连接器68使得在检测器壳体54上与插入模制板56电接触。

模制到检测器壳体54中的四个导线,在鞋连接器68上与端子条64接触并接触检测器'在检测器壳体54的内部的S印刷电路板58.未示出的电缆,从车辆14内的电压源供电到鞋连接器68。

三个套装70a-c允许间距和水平调节,同时使检测器50牢固地连接到车辆14.本设计的另一个实施例提供了设置在壳体54内的镍镉电池,以防止连接检测器的外部电缆车辆内的电压源。

可以看出,图1和图2的实施例。图1-3是内置或由侧视图的用于原始设备制造的侧视镜,而图1和图2的实施例。图4-7是用于售后市场附件的改装装置,用于现有侧视镜。


图11:是本发明的第三实施例,其集成在盲点检测器的侧视镜底部内



无花果。图11示出了盲点检测器系统110的另一实施例,其中壳体108集成到全尺寸镜子组件106的底部。


图10是本发明的红外功率输出的曲线图作为盲点检测器的时间的函数



当首先将电力施加到检测器系统10时,例如当车辆时'S点火接通,检测器系统10进入校准相位,在此期间状态指示器36被照明红色。如图1所示。如图10所示,红外LED 26A-26D的输出功率从最小的线性步长增加"系统完整性级别"102,到预定的"Calibration Level" 100.

每100毫秒重复LED的输出功率的该线性阶跃函数。一旦检测器10在LED的组合输出功率等于车辆14的后象限等于车辆14的后象限,检测器系统10被正确校准"Calibration Level"100.如果检测器系统10以低于的功率水平感测到车辆"Calibration Level"100,或者完全不能检测到车辆,检测器系统10将保持校准模式,状态指示器36照亮红色。

检测器系统10进入操作模式,并且一旦物理调整检测器系统10以满足上述校准要求,就从红色到绿色的变化从红色变为绿色。因此,用户重新定位侧视镜,直到指示灯LED被照明绿色,表示系统被正确地定位以检测在镜子中不可观察到的盲区域中的物体。

如果指示灯仍然是固体或非闪烁的红色,则这意味着检测系统中的故障,这可能发生,例如,当IR发射器或探测器被雪或冰阻碍时,或者当梁未正确瞄准盲人时区域。

如图1所示。 10,在透射红外功率之间的范围"系统完整性级别" 102 and the "Calibration Level"100被指定"正常运行水平"一旦检测器系统10处于运行模式,当透射功率处于操作模式时,检测到的对象16"正常运行水平"104将被确定为有效"contact".

对象越靠近检测它所需的红外功率越低。状态指示灯36将继续闪烁红色,而对象16仍然在其中"blind spot"在最大功率下,可以在距离车辆的角半径约为60°的车辆半径内以大约15英尺处检测物体16。

检测器系统10在操作模式下进行连续的系统完整性测试。根据图3所示的线性步进功能传递的红外辐射。 10将检测附带车辆的后象限的存在"Calibration Level"输出功率,并将发信号通知检测器系统10的正常功能。


图8是用于盲点检测器的本发明的盲点检测器系统的功能框图



如图1的功能框图所示。如图8所示,本设计的一个实施例具有微控制器80,微控制器80具有存储在存储器设备82中的可执行程序代码。微控制器80通过定制逻辑88和电阻网络90控制红外LED 26A-26D的定时和输出功率电平。

看门狗定时器86监视微控制器80的操作,因为它在执行存储的程序代码时重置微控制器80,在微控制器80不能在预定时间段内重置看门狗定时器86。

如图1所示。如图8所示,通过红外光电探测器34检测和解调红外能量,其输出由微控制器80监测。为了防止从电路的发射部分的电子干扰影响红外光电探测器和解调器34,发射部分和解调器34红外接收器部分分别从单独的电源84和94得出功率。

为了从接收器逻辑进一步与发送逻辑分离,光电探测器和解调器34的输出通过光学隔离器92从输入到微控制器80的光学隔离。

如本领域技术人员已知的,存在多种不同的方式图1的功能框图。可以实现图8和图8中所示的功能示意图。图9A-9D是本设计的一个实施例。


图9A:表示盲点探测器的本发明的盲点检测器系统的功能示意图




图9B:表示盲点检测器的本发明的盲点检测器系统的功能示意图




图9C:表示盲点检测器的本发明的盲点检测器系统的功能示意图



如图1所示。如图9A所示,微控制器80从12MHz源时间得出。晶体振荡器72并执行存储在图1所示的可电可编程只读存储器(EPROM)82中的程序代码。 9C。参考图1。如图9B所示,定制复杂的可编程逻辑设备(CPLD)88与微控制器80电连通,并通过电阻网络90产生接地LED 26A-D的信号78A-78F。

电阻网络90中的各个电阻器的值不同,并且CPLD 88被编程为在适当的时间在适当的时间在LED发射机26a-26d上施加适当的偏置以产生图2所示的校准强度水平。 CPLD 88还向微控制器80发送楼梯的定时信号或功率强度的锯齿变化。

除了控制LED 26A-26D的输出功率之外,CPLD 88频率在大约40kHz上调制输出功​​率,以最小化杂散红外能量对检测器10的操作的影响。

从车辆内的物体反射的红外光'通过红外检测器34检测和解调的盲斑。检测器34是标准的40kHz IR检测器,例如夏始控制接收器中经常使用的类型的夏普GP1UD26XK系列或等效IR检测器。

检测器和解调器34的输出通过光学隔离器92光学连接到微控制器80的输入。在存储在存储器82中的程序代码的控制下,微控制器80照亮反射时显示的状态LED 36光束由CPLD 88根据上述功能描述施加的频率,指示器LED示出闪烁的红色或稳定的红色,根据检测到的阶梯电力强度波形中的阶梯功率强度波形中的点。

状态指示灯LED 36是一种具有共同阳极的红色和绿色双色LED,当探测器运行时,当检测器系统10检测到检测器内的物体时,闪烁红色'盲点,并且在初始化期间以及探测器系统10具有失败的系统完整性测试时,并且在初始化期间是连续的红色指示。


图9D:表示盲点探测器的本发明的盲点检测器系统的功能示意图



看门狗定时器86如图2所示。 9D,类似于可触及的单稳态多谐振荡器,或"one-shot",并生成一个"reset"如果计时器未接收,则信号99将重置微控制器80"keep-alive"在预定时间段内从微控制器的信号97。

无花果。图9D还示出了电源电路84和94,其向红外发射器电路和红外检测器电路供电。通过安装在电路板24上的连接器96在电路上施加电力。未示出的电缆与车辆14内的电压源电连通,在大约12伏的DC下提供足够的电流以操作检测器10 。

有利地,使用可编程集成电路的使用允许盲区域检测系统10容纳在安装在车辆上或上的小型紧凑型壳体中的整体单元's side view mirror.


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