CN107757473A - 一种自供电汽车避险辅助系统 - Google Patents

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李文通
王越
陈梦婷
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Abstract

本发明公开了一种自供电汽车避险辅助系统，能够用于检测汽车尾部近距离范围内的车辆、行人急障碍物路情况，安装方便、供电方式简单、节省电能。本发明的技术方案包括如下：红外感应器的信号输出端连接至中央处理器。超声测距仪的信号输出端和控制端连接至中央处理器。语音发生器的控制端连接中央处理器。中央处理器负责接收红外感应器输出的红外感应信号和超声测距模块输出的超声测距信号，并控制红外感应器、控制超声测距仪、控制语音发生器。电源管理模块包括太阳能板和电能存储器，太阳能板连接电能存储器，太阳能板将太阳能转换为电能输出，电能存储器存储太阳能板输出的电能，为系统部件供电。

Description

一种自供电汽车避险辅助系统
技术领域
本发明涉及汽车驾驶安全技术领域，具体涉及一种自供电汽车避险辅助系统。
背景技术
多年来,由于汽车安全性越来越受重视，这推动了许多重要创新成果的出现，如防抱死制动系统、安全气囊和高强度安全座仓和碰撞缓冲区等,尤其是基于人－车－路系统的汽车安全驾驶辅助系统更是得到了汽车业界的广泛关注。汽车安全驾驶辅助系统是基于车辆上的各类传感器，将车内外的环境数据信号转换成电信号，经过计算机技术、数字信号技术等处理，让驾驶者在最短的时间察觉到可能发生的危险，且在一定状况下能对车辆实施控制。
汽车避险辅助系统是汽车安全驾驶辅助系统的重要组成部分，该系统的主要功能是汽车在行驶过程中，保持前后车在安全车距范围内，以及对行人、障碍物的监测等。由于技术上的局限和成本的原因，现在只有少量高端车配备了先进驾驶辅助系统中一个或者多个模块，而且各模块采用汽车内部供电，在进行组装及维修时需要进行拆卸，较大地浪费了人力、物力、财力资源。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自供电汽车避险辅助系统，用以解决现有的汽车避险辅助系统汽车内部供电、拆卸繁琐及浪费电能的问题，能够用于检测汽车尾部近距离范围内的车辆、行人急障碍物路情况，安装方便、供电方式简单、节省电能。
为实现上述目的，本发明的技术方案包括如下：
本发明提供了一种自供电汽车避险辅助系统，该系统安装在汽车上，该系统包括：中央处理模块、红外感应器、超声测距仪，语音发生器以及电源管理模块。
红外感应器的信号输出端连接至中央处理器。
超声测距仪的信号输出端和控制端连接至中央处理器。
语音发生器的控制端连接中央处理器。
中央处理器接收红外感应器输出的红外感应信号、接收超声测距仪输出的超声测距信号、通过红外感应器的控制端控制红外感应器、通过超声测距仪的控制端控制超声测距仪，通过语音发生器的控制端控制语音发生器。
电源管理模块包括太阳能板和电能存储器，太阳能板连接电能存储器，太阳能板将太阳能转换为电能输出，电能存储器存储太阳能板输出的电能，并为红外感应器、超声测距仪以及语音发生器和中央处理器供电。
在本发明的一个或多个实施例中，红外感应器，配置用于感应汽车后方设定范围内的车辆、行人或者障碍物，并将获取的红外感应信号通过信号输出端传输至中央处理器。
中央处理器接收到红外感应信号，判断在汽车后方是否存在车辆、行人或者障碍物，若存在，则生成测距指令送入超声测距仪的控制端。
超声测距仪通过控制端接收到测距指令之后，对汽车后方存在的车辆、行人或者障碍物进行测距，并将获取的超声测距信号通过信号输出端送入中央处理器。
中央处理器接收到超声测距信号，判断汽车后方存在的车辆、行人或者障碍物是否小于预设的距离阈值，若是，则生成报警指令送入语音发生器的控制端。
语音发生器通过控制端接收到报警指令之后，发出警报语音。
在本发明的一个或多个实施例中，中央处理器为STC15W201S主控芯片，使用RTOS51操作系统；
在本发明的一个或多个实施例中，红外感应器为HC－SR501模块；超声测距仪为US－015模块；语音发生器芯片为JQ8900-16P。
在本发明的一个或多个实施例中，预设的距离阈值为2.5米。
在本发明的一个或多个实施例中，预设的距离阈值包括第一阈值和第二阈值，判断汽车后方存在的车辆、行人或者障碍物是否小于第一阈值，若是，则生成第一报警指令送入语音发生器的控制端；语音发生器通过控制端接收到第一报警指令之后，发出第一警报语音。
判断汽车后方存在的车辆、行人或者障碍物是否小于第二阈值，若是，则生成第二报警指令送入语音发生器的控制端；第二阈值小于第一阈值，语音发生器通过控制端同时接收到第一报警指令和第二报警指令，则发出第二警报语音。
第一警报语音与第二警报语音不同。
在本发明的一个或多个实施例中，第一阈值为2.5米，第二阈值为1.5米。
在本发明的一个或多个实施例中，红外感应器、超声测距仪以及语音发生器均通过排针连接外围电路再接到中央处理器上。
本发明方法具有如下优点：
本发明可以解决现有的汽车避险辅助系统汽车内部供电、拆卸繁琐及浪费电能的不足，采用电源管理模块进行自供电，能够通过太阳能板给电能存储器器充电进而对系统内部各部件进行供电，供电方式简单、节省电能。本发明同时能够采用红外感应器初步检测汽车尾部近距离范围内的车辆、行人急障碍物路情况，再次通过超声控制器精确检测汽车尾部附近车辆、行人急障碍物路的距离，达到了精准控制、实时监测的目的，从而实现了汽车避险的辅助功能。
附图说明
图1为本发明实施例所提供的汽车避险辅助系统的组成框图。
图2为本发明实施例所提供的汽车避险辅助系统的电路结构图。
其中①是STC15W201S主控芯片原理图，各引脚网络标号如图所示，其中引脚6除了接VCC，还要接滤波电容接地。②和⑥结合是超声波测距模块与主控芯片的连接图，可将现成的超声波测距模块通过J5与单片机连接，J5为排针接口，其中US－015，3是回波信号接收接口，2是触发测距接口，4接地端口，通过三极管接地。③是电池管理模块原理图，太阳能板连接J1给电池充电，J2连接3.7V可充电电池给整个系统供电，J3为整个系统的供电开关。④是红外模块与单片机的连接图。⑤是烧写程序接口原理图。⑥为信号放大功能。⑦是语音模块原理图，其中语音发生器通过J4连接JQ8900-16P语音芯片，再接入主控芯片。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
参考图1，图1示出了一种自供电汽车避险辅助系统的组成框图，该系统安装在汽车上，该系统包括：中央处理器、红外感应器、超声测距仪，语音发生器以及电源管理模块。
红外感应器的信号输出端连接至中央处理器。
超声测距仪的信号输出端和控制端连接至中央处理器。
语音发生器的控制端连接中央处理器。
中央处理器接收红外感应器输出的红外感应信号、接收超声测距仪输出的超声测距信号，通过红外感应器的控制端控制红外感应器、通过超声测距仪的控制端控制超声测距仪，通过语音发生器的控制端控制语音发生器。
电源管理模块包括太阳能板和电能存储器，太阳能板连接电能存储器，太阳能板将太阳能转换为电能输出，电能存储器存储太阳能板输出的电能，并为红外感应器、超声测距仪以及语音发生器和中央处理器供电。
本系统的功能如下：
红外感应器，配置用于感应汽车后方设定范围内的车辆、行人或者障碍物情况，并将获取的红外感应信号通过信号输出端输入至中央处理器。
中央处理器接收到红外感应信号，判断在汽车后方是否存在车辆、行人或者障碍物，若存在，则生成测距指令送入超声测距仪的控制端。
超声测距仪通过控制端接收到测距指令之后，对汽车后方存在的车辆、行人或者障碍物进行测距，并将获取的超声测距信号通过信号输出端送入中央处理器。
中央处理器接收到超声测距信号，判断汽车后方存在的车辆、行人或者障碍物是否小于预设的距离阈值，若是，则生成报警指令送入语音发生器的控制端。
语音发生器通过控制端接收到报警指令之后，发出警报语音。预设的距离阈值为2.5米。
预设的距离阈值包括第一阈值和第二阈值，判断汽车后方存在的车辆、行人或者障碍物是否小于第一阈值，若是，则生成第一报警指令送入语音发生器的控制端；语音发生器通过控制端接收到第一报警指令之后，发出第一警报语音；
判断汽车后方存在的车辆、行人或者障碍物是否小于第二阈值，若是，则生成第二报警指令送入语音发生器的控制端；第二阈值小于第一阈值，语音发生器通过控制端同时接收到第一报警指令和第二报警指令，则发出第二警报语音。
第一警报语音与第二警报语音不同。本实施例中第一阈值可以设置为2.5米，第二阈值可以设置为1.5米。
本发明可以解决现有的汽车避险辅助系统汽车内部供电、拆卸繁琐及浪费电能的问题，采用电源管理模块进行自供电，能够通过太阳能板给电能存储器器充电进而对系统内部各部件进行供电，供电方式简单、节省电能。本发明同时能够采用红外感应器初步检测汽车尾部近距离范围内的车辆、行人急障碍物路情况，再次通过超声控制器精确检测汽车尾部附近车辆、行人急障碍物路的距离，达到了精准控制、实时监测的目的，从而实现了汽车避险的辅助功能。
实施例2
图2示出了本实施例所提供的汽车避险辅助系统的电路结构图，其中中央处理器为STC15W201S主控芯片，使用RTOS51操作系统；红外感应器为HC－SR501模块；超声测距仪为US－015模块；语音发生器芯片型号为JQ8900-16P。红外感应器、超声测距仪以及语音发生器均通过排针连接外围电路再接到中央处理器上。
图中①是STC15W201S主控芯片原理图，各引脚网络标号如图所示，其中引脚6除了接VCC，还要接滤波电容接地。②和⑥结合是超声波测距模块与主控芯片的连接图，可将现成的超声波测距模块通过J5与单片机连接，J5为排针接口，其中US－015，3是回波信号接收接口，2是触发测距接口，4是接地端口，通过三极管接地。③是电池管理模块原理图，太阳能板连接J1给电池充电，J2连接3.7V可充电电池给整个系统供电，J3为整个系统的供电开关。④是红外模块与单片机的连接图。⑤是烧写程序接口原理图。⑥为信号放大功能。⑦是语音模块原理图，其中语音发生器通过J4连接JQ8900语音芯片，再接入主控芯片。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种自供电汽车避险辅助系统，其特征在于，所述系统安装在汽车上，该系统包括：中央处理器、红外感应器、超声测距仪、语音发生器以及电源管理模块；
所述红外感应器的信号输出端连接至所述中央处理器；
所述超声测距仪的信号输出端和控制端连接至所述中央处理器；
所述语音发生器的控制端连接所述中央处理器；
所述中央处理器接收所述红外感应器输出的红外感应信号；接收所述超声测距仪输出的超声测距信号；通过所述红外感应器的控制端控制所述红外感应器、通过所述超声测距仪的控制端控制所述超声测距仪，通过所述语音发生器的控制端控制所述语音发生器；
所述电源管理模块包括太阳能板和电能存储器，所述太阳能板连接电能存储器，所述太阳能板将太阳能转换为电能输出，所述电能存储器存储太阳能板输出的电能，并为所述红外感应器、超声测距仪以及语音发生器和中央处理器供电。
2.如权利要求1所述的辅助系统，其特征在于，所述红外感应器，用于感应所述汽车后方设定范围内的车辆、行人或者障碍物，并将获取的红外感应信号通过信号输出端传输至所述中央处理器；
所述中央处理器接收到所述红外感应信号，判断在所述汽车后方是否存在车辆、行人或者障碍物，若存在，则生成测距指令送入所述超声测距仪的控制端；
所述超声测距仪通过控制端接收到所述测距指令之后，对汽车后方存在的车辆、行人或者障碍物进行测距，并将获取的超声测距信号通过信号输出端送入所述中央处理器；
所述中央处理器接收到所述超声测距信号，判断汽车后方存在的车辆、行人或者障碍物是否小于预设的距离阈值，若是，则生成报警指令送入所述语音发生器的控制端；
所述语音发生器通过控制端接收到所述报警指令之后，发出警报语音。
3.如权利要求1或2所述的辅助系统，其特征在于，所述中央处理器为STC15W201S主控芯片，使用RTOS51操作系统。
4.如权利要求3所述的辅助系统，其特征在于，
所述红外感应器为HC－SR501模块；
所述超声测距仪为US－015模块；
所述语音发生器芯片型号为JQ8900-16P。
5.如权利要求1或2所述的辅助系统，其特征在于，所述预设的距离阈值为2.5米。
6.如权利要求1或2所述的辅助系统，其特征在于，所述预设的距离阈值包括第一阈值和第二阈值，判断汽车后方存在的车辆、行人或者障碍物是否小于所述第一阈值，若是，则生成第一报警指令送入所述语音发生器的控制端；所述语音发生器通过控制端接收到所述第一报警指令之后，发出第一警报语音；
判断汽车后方存在的车辆、行人或者障碍物是否小于所述第二阈值，若是，则生成第二报警指令送入所述语音发生器的控制端；第二阈值小于第一阈值，所述语音发生器通过控制端同时接收到所述第一报警指令和第二报警指令，则发出第二警报语音；
所述第一警报语音与第二警报语音不同。
7.如权利要求6所述的辅助系统，其特征在于，所述第一阈值为2.5米，所述第二阈值为1.5米。
8.如权利要求4所述的辅助系统，其特征在于，所述红外感应器、超声测距仪以及语音发生器均通过排针连接外围电路再接入所述中央处理器上。
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