近紅外傳感器在汽車(chē)改造技術(shù)中的運用范圍分析

利用反射式近紅外傳感器及語(yǔ)音錄放組件，研究了汽車(chē)倒車(chē)防撞語(yǔ)音提示器 當汽車(chē)倒車(chē)時(shí)，只要距車(chē)身后尾一定的距離內有人或物體存在，就會(huì )有一部分紅外光信號經(jīng)人或物體反射回來(lái)，被與發(fā)射管同排安裝的光敏接收管收到并轉換成同頻率的電信號后，由模塊內部電路進(jìn)行放大 解調 整形 比較處理后，在輸出端輸出控制信號，控制語(yǔ)音錄放組件工作，告訴司機車(chē)后有人 車(chē)后有物體 由于近紅外線(xiàn)傳感器 語(yǔ)音錄放組件均為一體化結構，成本低 接線(xiàn)簡(jiǎn)單 抗震能力強 測量準確 工作穩定可靠，適合在汽車(chē)上安裝使用。

引言

隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，新技術(shù)新材料新工藝和新器件的相繼出現，人們對紅外光學(xué)進(jìn)行了深入研究 開(kāi)發(fā)為了實(shí)現自動(dòng)化節省人力提高效率增加設備功能 確保安全 保護環(huán)境 節省資源和能源，酷似人類(lèi)眼睛的紅外傳感器擔負著(zhù)特別重要的角色早在1972 年時(shí)就已經(jīng)有應用紅外線(xiàn)遙控的電視機問(wèn)世特別是1990 年以后，近紅外傳感器成功地應用于各個(gè)領(lǐng)域近紅外線(xiàn)傳感器是應用940nm 的光波作為載體進(jìn)行發(fā)射接收而實(shí)現的。

本文研究的汽車(chē)倒車(chē)防撞語(yǔ)音提示器，是利用反射式紅外線(xiàn)發(fā)射 接收模塊TX05D 作物體識別傳感器 當汽車(chē)倒車(chē)后方出現人或障礙物 如汽車(chē)進(jìn)庫 靠墻停車(chē) 狹窄場(chǎng)合汽車(chē)調頭等D 時(shí)，語(yǔ)音錄放組件能夠發(fā)出 車(chē)身后有人，車(chē)身后有障礙物 提示語(yǔ)，提醒司機注意 后視鏡存在視線(xiàn)死角，司機無(wú)法觀(guān)察到) , 從而提高了汽車(chē)安全性能語(yǔ)音提示系統使用語(yǔ)音錄放組件，可反復錄放音10 萬(wàn)次，斷電后存儲語(yǔ)音可保存100 年，音質(zhì)好 成本低 接線(xiàn)簡(jiǎn)單，給使用者帶來(lái)很大的方便 電源部分使用汽車(chē)上的12 V電瓶及6 V 穩壓器供電，既經(jīng)濟又方便 該裝置的特點(diǎn)是：

抗干擾能力強，工作穩定可靠，語(yǔ)音提示，測量距離1.2 m,適合在汽車(chē)上安裝使用。

1 模塊結構及工作原理

1.1反射式近紅外傳感器TX05D

TX05D 外形和引線(xiàn)見(jiàn)圖1 所示 它是一體化結構，使用非常方便全部電路焊裝在1 只46 mm×32 mm×17 mm× 不包括安裝支架D 的塑料盒內 盒的側面設有工作狀態(tài)指示燈和靈敏度調節孔，紅色發(fā)光二極管用來(lái)指示近紅外傳感器的工作狀態(tài)，平時(shí)熄滅，有反射物時(shí)發(fā)光 靈敏度調節孔用來(lái)調節反射檢測距離，順時(shí)針調距離增大，逆時(shí)針調距離減小TX05D 通過(guò)1 條1.5 m 的雙芯屏蔽線(xiàn)作為輸出引線(xiàn)，其中紅色線(xiàn)為電源正極，白色線(xiàn)為輸出端，屏蔽線(xiàn) 銅網(wǎng)D 接電源負極 在近紅外傳感器的有效檢測區范圍內，若有人和物體存在，輸出端白色線(xiàn)上的電壓為高電平，若沒(méi)有反射物，則輸出為低電平 實(shí)際應用時(shí)，如果引出線(xiàn)長(cháng)度不夠，可根據需要加長(cháng)。

TX05D 工作電壓為5~12 V 極限電壓15 V 工作電流5~20 mA 最大30 mA 檢測距離為1. 2 m0TX05D 工作原理，當TX05D 接通電源后模塊內部的紅外發(fā)射管向前方發(fā)射38 kH 的調制紅外光信號 一旦有人進(jìn)入( 或有物體存在)有效檢測范圍內時(shí)紅外光信號就會(huì )有一部分被反射回來(lái) 紅外接收管接收后由內部電路轉換成同頻率的電信號 再經(jīng)放大，解調，整形，比較處理后在輸出端輸出高電平信號。由于TX05D 使用了調制技術(shù)和采用進(jìn)口帶補償的抗干擾器件 在一定程度上解決了抗干擾問(wèn)題。

1. 2 語(yǔ)音錄放組件IDD1110/ 1420

ISD 系列語(yǔ)音錄放組件 是以目前技術(shù)最先進(jìn)的美國ISD 公司單片語(yǔ)音處理大規模集成電路ISD 系列芯片為核心內含存儲器，消除噪聲的話(huà)筒前置放大器和自動(dòng)增益控制電路，適合語(yǔ)音的專(zhuān)用濾波電路，具有極高溫度穩定性能的時(shí)鐘振蕩電路及全部語(yǔ)音處理電路。它實(shí)現了全貼片微型化，音質(zhì)好，堅固耐用。

ISD 系列語(yǔ)音錄放組件可用于各種一段式語(yǔ)音留言，語(yǔ)音報警及語(yǔ)音提示裝置中。該組件能夠在電源斷開(kāi)的情況下 長(cháng)期保存信息 又可以隨意更改錄入的內容 組件體積小巧 使用領(lǐng)域十分廣泛 也極為方便0組件工作電壓為4. 5~ 6. 5 V 靜態(tài)電流典型值為0. 5MA 工作電流為25 mA.錄放時(shí)間為10~20 S 永久性存儲信息 可錄放音10 萬(wàn)次 存儲可保留100 年，易于使用 無(wú)需編程及開(kāi)發(fā)系統 可隨意改變錄放內容 用普通駐極體話(huà)筒錄音 用8~16Ω揚聲器放音。

2 汽車(chē)倒車(chē)防撞語(yǔ)音提示器接線(xiàn)圖

接線(xiàn)圖如圖2 所示。由近紅外傳感器，語(yǔ)音錄放組件，電源等部分組成。圖2 中的IC1可選用7806 集成穩壓器 IC2選用TX05D近紅外傳感器( 天津特新電子廠(chǎng))。IC3選用ISD1420 語(yǔ)音錄放組件( 錄放時(shí)間為20 S)。KS 選用HRM2H 繼電器。其余元件均為廠(chǎng)家所配 無(wú)須購買(mǎi)。實(shí)際應用時(shí) 將TX05D 安裝在汽車(chē)尾部中間位置 其發(fā)射，接收管方向朝后 -12 V 引出線(xiàn)接在倒車(chē)燈之前。這樣當汽車(chē)倒車(chē)時(shí) 隨著(zhù)倒車(chē)燈的點(diǎn)亮電路自動(dòng)通電工作。

3 操作過(guò)程

3. 1 錄音

接通電源 電路自動(dòng)進(jìn)入節電準備狀態(tài)。按住REC 錄音鍵 電路進(jìn)入錄音狀態(tài) 錄音指示燈( LED) 亮 直至存儲器錄滿(mǎn)或松開(kāi)REC 鍵。錄入內容可為 司機師傅請注意 車(chē)身后有人 車(chē)身后有障礙物 等內容。

3. 2 放音

放音方式有幾種，輕觸PE( playe) 鍵 語(yǔ)音錄放組件即進(jìn)入放音狀態(tài) 直至結束?；蛘甙聪翽L( playl) 鍵 電路進(jìn)入放音狀態(tài) 直至放音結束或松開(kāi)playl 鍵。也可以將語(yǔ)音錄放組件的L 端接VCC按PL( playl) 鍵即循環(huán)放音 松開(kāi)即停止。該系統采用循環(huán)放音方式。當車(chē)身后有人或物體時(shí) IC2( TX05D) 輸出控制信號 晶體三極管VT( 9013) 導通 繼電器KS(HRM2H) 工作 觸點(diǎn)閉合。 其中一路開(kāi)關(guān)將VCC接L端 另一組開(kāi)關(guān)將PL( playl) 鍵短路接地 語(yǔ)音錄放組件循環(huán)放音。當人或物體離開(kāi)時(shí) IC2輸出低電平 VT 截止 KS 釋放 常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi) 放音停止。

4 結論

本文研究的汽車(chē)倒車(chē)防撞語(yǔ)音提示器 已在汽車(chē)上安裝試用 實(shí)踐證明 效果很好。