近紅外傳感技術(shù)于汽車改造中的應(yīng)用

        引言

　　隨著科學(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(xiàn)，人們對紅外光學(xué)進(jìn)行了深入研究開發(fā)為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化節(jié)省人力提高效率增加設(shè)備功能確保安全保護(hù)環(huán)境節(jié)省資源和能源，酷似人類眼睛的紅外傳感器擔(dān)負(fù)著特別重要的角色早在1972年時(shí)就已經(jīng)有應(yīng)用紅外線遙控的電視機(jī)問世特別是1990年以后，近紅外傳感器成功地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域近紅外線傳感器是應(yīng)用940nm的光波作為載體進(jìn)行發(fā)射接收而實(shí)現(xiàn)的。

　　本文研究的汽車倒車防撞語音提示器，是利用反射式紅外線發(fā)射接收模塊TX05D作物體識別傳感器當(dāng)汽車倒車后方出現(xiàn)人或障礙物<如汽車進(jìn)庫靠墻停車狹窄場合汽車調(diào)頭等D時(shí)，語音錄放組件能夠發(fā)出車身后有人，車身后有障礙物提示語，提醒司機(jī)注意<后視鏡存在視線死角，司機(jī)無法觀察到),從而提高了汽車安全性能語音提示系統(tǒng)使用語音錄放組件，可反復(fù)錄放音10萬次，斷電后存儲語音可保存100年，音質(zhì)好成本低接線簡單，給使用者帶來很大的方便電源部分使用汽車上的12V電瓶及6V穩(wěn)壓器供電，既經(jīng)濟(jì)又方便該裝置的特點(diǎn)是：

　　抗干擾能力強(qiáng)，工作穩(wěn)定可靠，語音提示，測量距離1.2m,適合在汽車上安裝使用。

　　1模塊結(jié)構(gòu)及工作原理

　　1.1反射式近紅外傳感器TX05D

　　TX05D外形和引線見圖1所示它是一體化結(jié)構(gòu)，使用非常方便全部電路焊裝在1只46mm×32mm×17mm×不包括安裝支架D的塑料盒內(nèi)盒的側(cè)面設(shè)有工作狀態(tài)指示燈和靈敏度調(diào)節(jié)孔，紅色發(fā)光二極管用來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(diào)節(jié)孔用來調(diào)節(jié)反射檢測距離，順時(shí)針調(diào)距離增大，逆時(shí)針調(diào)距離減小TX05D通過1條1.5m的雙芯屏蔽線作為輸出引線，其中紅色線為電源正極，白色線為輸出端，屏蔽線<銅網(wǎng)D接電源負(fù)極在近紅外傳感器的有效檢測區(qū)范圍內(nèi)，若有人和物體存在，輸出端白色線上的電壓為高電平，若沒有反射物，則輸出為低電平實(shí)際應(yīng)用時(shí)，如果引出線長度不夠，可根據(jù)需要加長。

　　TX05D工作電壓為5~12V極限電壓15V工作電流5~20mA最大30mA檢測距離為1.2m0TX05D工作原理，當(dāng)TX05D接通電源后模塊內(nèi)部的紅外發(fā)射管向前方發(fā)射38kH的調(diào)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(nèi)時(shí)紅外光信號就會有一部分被反射回來紅外接收管接收后由內(nèi)部電路轉(zhuǎn)換成同頻率的電信號再經(jīng)放大，解調(diào)，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(diào)制技術(shù)和采用進(jìn)口帶補(bǔ)償?shù)目垢蓴_器件在一定程度上解決了抗干擾問題。

　　1.2語音錄放組件IDD1110/1420

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

　　ISD系列語音錄放組件可用于各種一段式語音留言，語音報(bào)警及語音提示裝置中。該組件能夠在電源斷開的情況下長期保存信息又可以隨意更改錄入的內(nèi)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4.5~6.5V靜態(tài)電流典型值為0.5MA工作電流為25mA.錄放時(shí)間為10~20S永久性存儲信息可錄放音10萬次存儲可保留100年，易于使用無需編程及開發(fā)系統(tǒng)可隨意改變錄放內(nèi)容用普通駐極體話筒錄音用8~16Ω揚(yáng)聲器放音。

　　2汽車倒車防撞語音提示器接線

　　由近紅外傳感器，語音錄放組件，電源等部分組成。圖2中的IC1可選用7806集成穩(wěn)壓器IC2選用TX05D近紅外傳感器(天津特新電子廠)。IC3選用ISD1420語音錄放組件(錄放時(shí)間為20S)。KS選用HRM2H繼電器。其余元件均為廠家所配無須購買。實(shí)際應(yīng)用時(shí)將TX05D安裝在汽車尾部中間位置其發(fā)射，接收管方向朝后-12V引出線接在倒車燈之前。這樣當(dāng)汽車倒車時(shí)隨著倒車燈的點(diǎn)亮電路自動(dòng)通電工作。

　　3操作過程

　　3.1錄音

　　接通電源電路自動(dòng)進(jìn)入節(jié)電準(zhǔn)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)亮直至存儲器錄滿或松開REC鍵。錄入內(nèi)容可為司機(jī)師傅請注意車身后有人車身后有障礙物'等內(nèi)容。

　　3.2放音

　　放音方式有幾種，輕觸PE(playe)鍵語音錄放組件即進(jìn)入放音狀態(tài)直至結(jié)束。或者按下PL(playl)鍵電路進(jìn)入放音狀態(tài)直至放音結(jié)束或松開playl鍵。也可以將語音錄放組件的L端接VCC按PL(playl)鍵即循環(huán)放音松開即停止。該系統(tǒng)采用循環(huán)放音方式。當(dāng)車身后有人或物體時(shí)IC2(TX05D)輸出控制信號晶體三極管VT(9013)導(dǎo)通繼電器KS(HRM2H)工作觸點(diǎn)閉合。其中一路開關(guān)將VCC接L端另一組開關(guān)將PL(playl)鍵短路接地語音錄放組件循環(huán)放音。當(dāng)人或物體離開時(shí)IC2輸出低電平VT截止KS釋放常開觸點(diǎn)斷開放音停止。

　　4結(jié)論

　　本文研究的汽車倒車防撞語音提示器已在汽車上安裝試用實(shí)踐證明效果很好。

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