基于近红外传感器汽车倒车防撞语音提示器设计

　　摘要：利用反射式近红外传感器及语音录放组件，研究了汽车倒车防撞语音提示器 当汽车倒车时，只要距车身后尾一定的距离内有人或物体存在，就会有一部分红外光信号经人或物体反射回来，被与发射管同排安装的光敏接收管收到并转换成同频率的电信号后，由模块内部电路进行放大 解调 整形 比较处理后，在输出端输出控制信号，控制语音录放组件工作，告诉司机车后有人 车后有物体 由于近红外线传感器 语音录放组件均为一体化结构，成本低 接线简单 抗震能力强 测量准确 工作稳定可靠，适合在汽车上安装使用。

　　引言

　　随着科学技术的不断发展，新技术新材料新工艺和新器件的相继出现，人们对红外光学进行了深入研究 开发为了实现自动化节省人力提高效率增加设备功能 确保安全 保护环境 节省资源和能源，酷似人类眼睛的红外传感器担负着特别重要的角色早在1972 年时就已经有应用红外线遥控的电视机问世特别是1990 年以后，近红外传感器成功地应用于各个领域近红外线传感器是应用940nm 的光波作为载体进行发射接收而实现的。

　　本文研究的汽车倒车防撞语音提示器，是利用反射式红外线发射 接收模块TX05D 作物体识别传感器 当汽车倒车后方出现人或障碍物《 如汽车进库 靠墙停车 狭窄场合汽车调头等D 时，语音录放组件能够发出 车身后有人，车身后有障碍物 提示语，提醒司机注意《 后视镜存在视线死角，司机无法观察到） ， 从而提高了汽车安全性能语音提示系统使用语音录放组件，可反复录放音10 万次，断电后存储语音可保存100 年，音质好 成本低 接线简单，给使用者带来很大的方便 电源部分使用汽车上的12 V电瓶及6 V 稳压器供电，既经济又方便 该装置的特点是：

　　抗干扰能力强，工作稳定可靠，语音提示，测量距离1.2 m，适合在汽车上安装使用。

　　1 模块结构及工作原理

　　1.1反射式近红外传感器TX05D

　　TX05D 外形和引线见图1 所示 它是一体化结构，使用非常方便全部电路焊装在1 只46 mm×32 mm×17 mm× 不包括安装支架D 的塑料盒内 盒的侧面设有工作状态指示灯和灵敏度调节孔，红色发光二极管用来指示近红外传感器的工作状态，平时熄灭，有反射物时发光 灵敏度调节孔用来调节反射检测距离，顺时针调距离增大，逆时针调距离减小TX05D 通过1 条1.5 m 的双芯屏蔽线作为输出引线，其中红色线为电源正极，白色线为输出端，屏蔽线《 铜网D 接电源负极 在近红外传感器的有效检测区范围内，若有人和物体存在，输出端白色线上的电压为高电平，若没有反射物，则输出为低电平 实际应用时，如果引出线长度不够，可根据需要加长。

　　

　　TX05D 工作电压为5~12 V 极限电压15 V 工作电流5~20 mA 最大30 mA 检测距离为1. 2 m0TX05D 工作原理，当TX05D 接通电源后模块内部的红外发射管向前方发射38 kH 的调制红外光信号 一旦有人进入（ 或有物体存在）有效检测范围内时红外光信号就会有一部分被反射回来 红外接收管接收后由内部电路转换成同频率的电信号 再经放大，解调，整形，比较处理后在输出端输出高电平信号。由于TX05D 使用了调制技术和采用进口带补偿的抗干扰器件 在一定程度上解决了抗干扰问题。

　　1. 2 语音录放组件IDD1110/ 1420

　　ISD 系列语音录放组件 是以目前技术最先进的美国ISD 公司单片语音处理大规模集成电路ISD 系列芯片为核心内含存储器，消除噪声的话筒前置放大器和自动增益控制电路，适合语音的专用滤波电路，具有极高温度稳定性能的时钟振荡电路及全部语音处理电路。它实现了全贴片微型化，音质好，坚固耐用。

　　ISD 系列语音录放组件可用于各种一段式语音留言，语音报警及语音提示装置中。该组件能够在电源断开的情况下 长期保存信息 又可以随意更改录入的内容 组件体积小巧 使用领域十分广泛 也极为方便0组件工作电压为4. 5~ 6. 5 V 静态电流典型值为0. 5MA 工作电流为25 mA.录放时间为10~20 S 永久性存储信息 可录放音10 万次 存储可保留100 年，易于使用 无需编程及开发系统 可随意改变录放内容 用普通驻极体话筒录音 用8~16Ω扬声器放音。

　　2 汽车倒车防撞语音提示器接线图

　　接线图如图2 所示。由近红外传感器，语音录放组件，电源等部分组成。图2 中的IC1可选用7806 集成稳压器 IC2选用TX05D近红外传感器（ 天津特新电子厂）。IC3选用ISD1420 语音录放组件（ 录放时间为20 S）。KS 选用HRM2H 继电器。其余元件均为厂家所配 无须购买。实际应用时 将TX05D 安装在汽车尾部中间位置 其发射，接收管方向朝后 -12 V 引出线接在倒车灯之前。这样当汽车倒车时 随着倒车灯的点亮电路自动通电工作。

　　

　　3 操作过程

　　3. 1 录音

　　接通电源 电路自动进入节电准备状态。按住REC 录音键 电路进入录音状态 录音指示灯（ LED） 亮 直至存储器录满或松开REC 键。录入内容可为 司机师傅请注意 车身后有人 车身后有障碍物‘ 等内容。

　　3. 2 放音

　　放音方式有几种，轻触PE（ playe） 键 语音录放组件即进入放音状态 直至结束。或者按下PL（ playl） 键 电路进入放音状态 直至放音结束或松开playl 键。也可以将语音录放组件的L 端接VCC按PL（ playl） 键即循环放音 松开即停止。该系统采用循环放音方式。当车身后有人或物体时 IC2（ TX05D） 输出控制信号 晶体三极管VT（ 9013） 导通 继电器KS（HRM2H） 工作 触点闭合。 其中一路开关将VCC接L端 另一组开关将PL（ playl） 键短路接地 语音录放组件循环放音。当人或物体离开时 IC2输出低电平 VT 截止 KS 释放 常开触点断开 放音停止。

　　4 结论

　　本文研究的汽车倒车防撞语音提示器 已在汽车上安装试用 实践证明 效果很好。