CN107985122A - 一种能识别到障碍物自动停车的电瓶车系统 - Google Patents

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    • Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles

Abstract

本发明涉及一种能识别到障碍物自动停车的电瓶车系统，包括设置在车体上的CPU主控盒，CPU主控盒连接雷达探测系统、电池系统、电机驱动系统、语音提示系统、通信系统以及开关控制系统，所述电池系统包括与CPU主控盒连接的蓄电池，蓄电池连接供电电路和充电电路；电机驱动系统包括与CPU主控盒连接的电机驱动模块，电机驱动模块连接电机；语音提示系统包括与CPU主控盒连接的语音模块，语音模块连接喇叭；通信系统包括与CPU主控盒连接的串口通信模块和GSM通信模块。该系统能够自动反应躲避危险禁区，遇到障碍物自动提醒并且自动停车，避免了人身财产安全损失，无需人工干预。语音提醒加自动停车保护系统完美的解决了遇到危险障碍物无法刹车停车的问题。

Description

一种能识别到障碍物自动停车的电瓶车系统
技术领域
本发明属于电动车领域，具体涉及一种使用超声波探头识别障碍物后能自动停车的电瓶车系统。
背景技术
电瓶车它是由蓄电池(电瓶)提供电能，由电动机(直流、交流，串励、他励)驱动的纯电动机动车辆。近年来，在我国得到了非常广泛的普及。尤其是老年人代步车、景区/园区电瓶车、商场里的儿童仿真电动车，在马路以及公共娱乐场所很是普遍。
目前国内的电瓶车主要用于观光载客、儿童游乐、老年代步等，儿童电动车的主要用途是在商场、公园、景区、休闲度假村等场所用作儿童娱乐，电瓶车的蓄电池使用寿命一般为1-4年(视使用维护情况)。电瓶车虽然在速度上没有汽车快，但是安全保护上面也比汽车差的很多，我们也经常看到电瓶车的意外，尤其是老年代步车，对障碍物缺少辨识能力，没有雷达等设施，也没有全方位的安全保护措施，在一定程度上增加了老年人骑行的危险。而目前游乐场所的儿童电动车同样不能自动识别障碍物，在遇到玻璃以及楼梯、电梯时不能及时停车，加上孩子的反应不够及时，很容易造成意外伤害。更有在传统的儿童电动车行业中，商场公园都需要专人看管，遥控开关。既浪费人力又担心车辆的丢失，当驶出遥控范围外，遥控器则失去作用，不能正常控制车辆，更无法躲避危险区域。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术存在的缺陷，提供一种能识别到障碍物自动停车的电瓶车系统。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种能识别到障碍物自动停车的电瓶车系统，包括设置在车体上的CPU主控盒，CPU主控盒连接雷达探测系统、电池系统、电机驱动系统、语音提示系统、通信系统以及开关控制系统，所述电池系统包括与CPU主控盒连接的蓄电池，蓄电池连接供电电路和充电电路；
电机驱动系统包括与CPU主控盒连接的电机驱动模块，电机驱动模块连接电机；
语音提示系统包括与CPU主控盒连接的语音模块，语音模块连接喇叭；
通信系统包括与CPU主控盒连接的串口通信模块和GSM通信模块。
进一步，所述蓄电池包括大电瓶和小电瓶，市政交流电压通过充电器转换成低压电给大电瓶直接充电，大电瓶为电机和雷达探测系统提供电源，同时大电瓶通过电源管理芯片转换成低压电后为小电瓶和语音模块提供电源，小电瓶直接为主控芯片提供电源。
进一步，遇到障碍物时，主控芯片给电机驱动模块发送PWM信号，电机驱动模块接收到信号之后，给电机发送正转和反转的指令。
进一步，雷达探测系统的雷达模块发射声波，探头在探测到障碍物之后，雷达模块接收到障碍物返回的声波信息，计算时间差，结合当时的速度，可以计算出障碍物的距离，主控芯片将这个距离和设定好的阈值进行比较，当距离小于阈值时触发语音模块进行语音提示。
进一步，雷达探测系统为设置在车体前方和后方的四个超声波传感器。
本发明的有益效果为：该系统能够自动反应躲避危险禁区，遇到障碍物自动提醒并且自动停车，在很大程度上避免了人身财产安全，无需人工干预。语音提醒加自动停车保护系统完美的解决了遇到危险障碍物无法刹车停车的问题。
附图说明
图1为本发明自动停车系统示意图；
图2为本发明系统的硬件原理框图；
图3为本发明停车系统的硬件连接图；
图4为本发明蓄电池的供电示意图；
图5为本发明电机驱动模块控制电机转动的示意图；
图6为本发明雷达模块的控制示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述。
如图1至图3所示，一种能识别到障碍物自动停车的电瓶车系统，包括设置在车体上的CPU主控盒，CPU主控盒连接雷达探测系统、电池系统、电机驱动系统、语音提示系统、通信系统以及开关控制系统，所述电池系统包括与CPU主控盒连接的蓄电池，蓄电池连接供电电路和充电电路；
电机驱动系统包括与CPU主控盒连接的电机驱动模块，电机驱动模块连接电机；
语音提示系统包括与CPU主控盒连接的语音模块，语音模块连接喇叭；
通信系统包括与CPU主控盒连接的串口通信模块和GSM通信模块。
如图4所示，蓄电池包括大电瓶和小电瓶，220V电压通过充电器转换成13.8V的充电电压给大电瓶直接充电，大电瓶12V的电压直接为电机和雷达提供电源，同时大电瓶通过电源管理芯片转换成5V的电压后为小电瓶和语音模块提供电源，而小电瓶则直接为主控芯片提供电源。
图5所示，遇到障碍物时，主控芯片会给电机驱动模块发送一个PWM信号，PWM信号决定了电机正转或是反转，电机驱动模块接收到信号之后，给电机发送指令，电机按照信号转动。
图6所示，雷达探测系统的雷达模块发射声波，探头在探测到障碍物之后，雷达模块接收到障碍物返回的声波信息，计算时间差，结合当时的速度，可以计算出障碍物的距离，主控芯片将这个距离和设定好的阈值进行比较，当距离小于阈值时触发语音模块进行语音提示。
本专利中，雷达探测系统为设置在车体前方和后方的四个超声波传感器。
电瓶车前方安装2个超声波探测器(探头)，超声波探测器是根据蝙蝠在黑夜里高速飞行而不会与任何障碍物相撞的原理设计开发的。探头主要于前后保险杠上安装。探头能够以最大水平120度垂直70度范围辐射，上下左右搜寻目标。当挂前进档位的时候，到危险距离时，会上报给CPU主控芯片，语音模块就开始提醒对障碍物的靠近，并且CPU主控盒控制电机反向转动及时停车。
当挂入倒挡时，倒车探头自动开始工作，测距范围达到预设范围左右，会上报给CPU主控芯片，语音模块就开始提醒对障碍物的靠近，并且CPU主控盒控制电机反向转动及时停车。
本发明所述系统由主控CPU、电机驱动模块、雷达探测系统、开关控制系统、通信模块、语音模块、电池模块、看门狗模块8大模块组成。主控CPU是核心部分，控制整个硬件电路。电机驱动模块控制电动车的电机正向反向运转。雷达探测系统负责探障碍物并且及时上报给CPU主控。开关控制系统控制电动车开关：前进、后退、停止。通信模块负责和主控的通信传输。电池模块为电动车提供电源动力。
档位控制开关拨到前进档，脚踏开关前进，前方的超声波探测器自动启动，在设定的范围内遇到障碍物时，语音控制模块提示“前方有障碍物”，同时电机会反向向后转动，从而使得电瓶车自动停车躲避前方障碍物。当档位控制开关拨到后退档，脚踏开关后退，电瓶车后方的超声波探测器自动启动，在设定的范围内遇到障碍物时，语音控制模块提示“后方有障碍物”，同时电机会反向向前转动，从而使得电瓶车自动停车躲避后方障碍物。
该系统能够自动反应躲避危险禁区，遇到障碍物自动提醒并且自动停车，在很大程度上避免了人身财产安全，无需人工干预。语音提醒加自动停车保护系统完美的解决了遇到危险障碍物无法刹车停车的问题。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (5)

1.一种能识别到障碍物自动停车的电瓶车系统，包括设置在车体上的CPU主控盒，CPU主控盒内设有主控芯片，主控芯片连接雷达探测系统、电池系统、电机驱动系统、语音提示系统、通信系统以及开关控制系统，其特征在于，所述电池系统包括与CPU主控盒连接的蓄电池，蓄电池连接供电电路和充电电路；
电机驱动系统包括与CPU主控盒连接的电机驱动模块，电机驱动模块连接电机；
语音提示系统包括与CPU主控盒连接的语音模块，语音模块连接喇叭；
通信系统包括与CPU主控盒连接的串口通信模块和GSM通信模块。
2.根据权利要求1所述的一种能识别到障碍物自动停车的电瓶车系统，其特征在于，所述蓄电池包括大电瓶和小电瓶，市政交流电压通过充电器转换成低压电给大电瓶直接充电，大电瓶为电机和雷达探测系统提供电源，同时大电瓶通过电源管理芯片转换成低压电后为小电瓶和语音模块提供电源，小电瓶直接为主控芯片提供电源。
3.根据权利要求1所述的一种能识别到障碍物自动停车的电瓶车系统，其特征在于，遇到障碍物时，主控芯片给电机驱动模块发送PWM信号，电机驱动模块接收到信号之后，给电机发送正转和反转的指令。
4.根据权利要求1所述的一种能识别到障碍物自动停车的电瓶车系统，其特征在于，雷达探测系统的雷达模块发射声波，探头在探测到障碍物之后，雷达模块接收到障碍物返回的声波信息，主控芯片将此距离和设定好的阈值进行比较，当距离小于阈值时触发语音模块进行语音提示。
5.根据权利要求1所述的一种能识别到障碍物自动停车的电瓶车系统，其特征在于，雷达探测系统为设置在车体前方和后方的四个超声波传感器。
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