CN115128619A - 基于超声波的倒车雷达预警系统 - Google Patents
基于超声波的倒车雷达预警系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及无线电波测距技术领域，具体涉及基于超声波的倒车雷达预警系统，包括：单片机，是系统的控制端，用于储存系统运行数据及发出控制命令；超声波传感器，用于发出超声波或接收反馈超声波；判定模块，用于判定GIS定位模块及其子模块运行获取的位置信息地理坐标是否处于位置信息参照区域内；触发模块，用于触发超声波传感器运行发出超声波进行测距；本发明能够在运行过程中辅助超声波传感器获取超声波传感器运行环境的影响因素相关数据，并借由相关数据对超声波传感器测定的数据进行校正，从而以校正数据向用户发送提供用户以倒车时精准的预警提示，使得用户操作汽车进行倒车时更加安全。
Description
技术领域
本发明涉及无线电波测距技术领域，具体涉及基于超声波的倒车雷达预警系统。
背景技术
载具是对交通工具的统称，最为常见的交通工具之一便是汽车，汽车在为人们的日常生活带来出行便利的同时，还造成的一定量的交通事故发生；
目前交通事故中部分交通事故由汽车驾驶员操作汽车进行倒车时操作不当而造成，人们为了解决这一问题在车位安装超声波雷达来辅助驾驶员倒车，避免驾驶员在倒车过程中因倒车距离把握不当或视野盲区而造成事故。
然而超声波雷达在实际使用过程中会受到环境的干扰（如环境温度、空气中粉尘），存在一定概率产生误差，驾驶员根据超声波雷达提供信息进行倒车操作，如超声波雷达传递信息存在误差，会直接造成驾驶员的操作失误，进而导致事故的发生。
发明内容
解决的技术问题
针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了基于超声波的倒车雷达预警系统，解决了上述背景技术中提出的技术问题。
技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
第一方面，基于超声波的倒车雷达预警系统，包括：
单片机，是系统的控制端，用于储存系统运行数据及发出控制命令；
超声波传感器，用于发出超声波或接收反馈超声波；
判定模块，用于判定GIS定位模块及其子模块运行获取的位置信息地理坐标是否处于位置信息参照区域内；
触发模块，用于触发超声波传感器运行发出超声波进行测距；
检测模组，用于检测超声波传感器工作状态环境评价信息；
预警模块，用于发出音频信息在系统服务载具上进行播报。
更进一步地，所述超声波传感器数量设置有三组，两组超声波传感器用于发出超声波，一组超声波传感器用于接收反馈超声波，一组发出超声波的超声波传感器与接收反馈超声波的超声波传感器配置作为常用超声波传感器，另一组超声波传感器发出的超声波被用于接收反馈超声波的超声波传感器接收。
更进一步地，还包括与超声波传感器连接的GIS定位模块，用于实时获取系统服务载具的实时位置信息，所述GIS定位模块下级设置有子模块，包括：
测速单元，用于检测系统服务载具当前车速；
设定单元，用于设定系统服务载具位置信息参照区域。
更进一步地，所述GIS定位模块实时获取的系统服务载具实时位置信息同步向单片机反馈储存于单片机中，所述GIS定位模块反馈至单片机中位置信息为载具由运动变为静止过程的最后获取到的位置信息，位置信息以地理坐标的方式进行储存；
设定单元设定的位置信息参照区域，为载具由运动变为静止过程的最后获取到的位置信息对应地理坐标，以该地理坐标为圆心的半径为五米的位置区域。
更进一步地，所述触发模块由以下子模块组成：第一触发单元、第二触发单元；
第一触发单元，用于触发所有超声波传感器运行；
第二触发单元，用于触发常用超声波传感器运行；
所述触发模块子模块根据判定模块判定结果进行触发，所述判定模块判定结果为否触发第一触发单元，判定结果为是触发第二触发单元，用于接收反馈超声波的超声波传感器接收目标为后置运行的发出超声波的超声波传感器。
更进一步地，所述系统运行设置有初始化运行周期，初始化运行周期内触发模块触发所有超声波传感器运行，第二触发单元不可用。
更进一步地，所述检测模组下级设置有子模块，包括：
温度检测单元，用于检测系统服务载具尾部环境温度；
PM2.5检测单元，用于检测系统服务载具尾部环境气体PM2.5含量数值；
所述温度检测单元及PM2.5检测单元运行测定数值向检测模组发送作为其运行得到的环境评价信息。
更进一步地，所述检测模组下级设置子模块还包括：
校正单元，用于校正超声波传感器中用于接收反馈超声波的数值；
其中，校正单元运行校正数值根据温度检测单元、PM2.5检测单元运行测定数值进行设定，预警模块中设置有触发逻辑，且所述触发逻辑根据超声波传感器运行接收的反馈超声波数值进行触发运行。
更进一步地，所述超声波传感器运行通过接收的反馈超声波数值进行距离计算，距离计算中超声波的衰减及测距频率根据指数衰减函数进行计算，公式为：
A=A（x）cos（wt+2πλt）；
式中，A衰减值；
x为超声波传播距离；
w为传播角频率；
t为传播时间；
λ为声波波长。
更进一步地，所述单片机通过介质电性连接有超声波传感器，所述超声波传感器通过介质电性连接有GIS定位模块，所述GIS定位模块下级介质电性来接有测速单元及设定单元，所述超声波传感器通过介质电性连接有判定模块及触发模块，所述触发模块通过介质电性由第一触发单元及第二触发单元组成，所述判定模块通过介质电性与GIS定位模块相连接，所述第一触发单元与第二触发单元通过介质电性与超声波传感器相连接，所述触发模块通过介质电性连接有检测模组，所述检测模组通过介质电性与温度检测单元、PM2.5检测单元及校正单元相连接，所述检测模组与校正单元均通过介质电性与预警模块相连接。
有益效果
采用本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：
1、本发明提供一种基于超声波的倒车雷达预警系统，该系统能够在运行过程中辅助超声波传感器获取超声波传感器运行环境的影响因素相关数据，并借由相关数据对超声波传感器测定的数据进行校正，从而以校正数据向用户发送提供用户以倒车时精准的预警提示，使得用户操作汽车进行倒车时更加安全。
2、本发明中系统通过额外部署超声波传感器的方式进一步的使得超声波传感器的测定数据更加准确，同时通过GIS定位模块能够实时的获取汽车所处的位置信息，在汽车进行倒车时对位置信息进行判断，分析汽车倒车环境是否为行驶过的区域，提供超声波传感器运行条件，进一步的使得汽车的倒车环境更加安全可靠。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为基于超声波的倒车雷达预警系统的结构示意图；
图2为本发明中GIS定位模块于系统中运行车辆位置信息获取示例示意图；
图中的标号分别代表：1、单片机；2、超声波传感器；3、GIS定位模块；31、测速单元；32、设定单元；4、判定模块；5、触发模块；6、检测模组；61、温度检测单元；62、PM2.5检测单元；63、校正单元；7、预警模块。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
本实施例的基于超声波的倒车雷达预警系统，如图1所示，包括：
单片机1，是系统的控制端，用于储存系统运行数据及发出控制命令；
超声波传感器2，用于发出超声波或接收反馈超声波；
判定模块4，用于判定GIS定位模块3及其子模块运行获取的位置信息地理坐标是否处于位置信息参照区域内；
触发模块5，用于触发超声波传感器2运行发出超声波进行测距；
检测模组6，用于检测超声波传感器2工作状态环境评价信息；
预警模块7，用于发出音频信息在系统服务载具上进行播报。
在本实施例中，在汽车倒车时，单片机1控制超声波传感器2运行发出超声波或接收反馈超声波，同步的通过GIS定位模块3实时获取系统服务载具的实时位置信息，判定模块4后置运行判定GIS定位模块3及其子模块运行获取的位置信息地理坐标是否处于位置信息参照区域内，再由触发模块5触发超声波传感器2运行发出超声波进行测距，同步的检测模组6检测超声波传感器2工作状态环境评价信息，最后预警模块7根据检测模组6运行结果发出音频信息在系统服务载具上进行播报。
实施例2
在具体实施层面，在实施例1的基础上，本实施例参照图1所示对实施例1中基于超声波的倒车雷达预警系统做进一步具体说明：
如图1所示，超声波传感器2数量设置有三组，两组超声波传感器2用于发出超声波，一组超声波传感器2用于接收反馈超声波，一组发出超声波的超声波传感器2与接收反馈超声波的超声波传感器2配置作为常用超声波传感器2，另一组超声波传感器2发出的超声波被用于接收反馈超声波的超声波传感器2接收。
通过该设置提供以汽车倒车时两组超声波传感器2共同运行的功能条件，当汽车于陌生环境中进行倒车时，借由此种两组超声波传感器2共同运行的方式来提升超声波传感器2运行获取数据的准确性。
如图1所示，还包括与超声波传感器2连接的GIS定位模块3，用于实时获取系统服务载具的实时位置信息，GIS定位模块3下级设置有子模块，包括：
测速单元31，用于检测系统服务载具当前车速；
设定单元32，用于设定系统服务载具位置信息参照区域。
如图1所示，GIS定位模块3实时获取的系统服务载具实时位置信息同步向单片机1反馈储存于单片机1中，GIS定位模块3反馈至单片机1中位置信息为载具由运动变为静止过程的最后获取到的位置信息，位置信息以地理坐标的方式进行储存；
设定单元32设定的位置信息参照区域，为载具由运动变为静止过程的最后获取到的位置信息对应地理坐标，以该地理坐标为圆心的半径为五米的位置区域。
通过该设置，可以提供以系统汽车在运行过程中的位置信息，通过位置信息加以判定汽车被驾驶员操作进行倒车时所处的环境是否为常用环境，进一步的通过倒车环境是否为常用环境的判断，提升系统运行为驾驶员带来超声波传感器2所测定的更加准确的信息及倒车环境的安全性，且为触发模块5的运行带来了运行逻辑；
另外，如图2所示，图中虚线圆形为位置信息参照区域，实线空心圆为GIS定位模块3反馈至单片机1中位置信息为载具由运动变为静止过程的最后获取到的位置信息，填充圆形为GIS定位模块3实时获取的系统服务载具实时位置信息，填充圆形只要被GIS定位模块3捕捉位置信息处于以实线空心圆为圆心构建的虚线圆形范围内，即被判定模块4判定并触发第二触发单元控制超声波传感器2运行。
如图1所示，触发模块5由以下子模块组成：第一触发单元、第二触发单元；
第一触发单元，用于触发所有超声波传感器2运行；
第二触发单元，用于触发常用超声波传感器2运行；
触发模块5子模块根据判定模块4判定结果进行触发，判定模块4判定结果为否触发第一触发单元，判定结果为是触发第二触发单元，用于接收反馈超声波的超声波传感器2接收目标为后置运行的发出超声波的超声波传感器2。
如图1所示，系统运行设置有初始化运行周期，初始化运行周期内触发模块5触发所有超声波传感器2运行，第二触发单元不可用。
实施例3
在具体实施层面，在实施例1的基础上，本实施例参照图1所示对实施例1中基于超声波的倒车雷达预警系统做进一步具体说明：
如图1所示，检测模组6下级设置有子模块，包括：
温度检测单元61，用于检测系统服务载具尾部环境温度；
PM2.5检测单元62，用于检测系统服务载具尾部环境气体PM2.5含量数值；
温度检测单元61及PM2.5检测单元62运行测定数值向检测模组6发送作为其运行得到的环境评价信息。
如图1所示，检测模组6下级设置子模块还包括：
校正单元63，用于校正超声波传感器2中用于接收反馈超声波的数值；
其中，校正单元63运行校正数值根据温度检测单元61、PM2.5检测单元62运行测定数值进行设定，预警模块7中设置有触发逻辑，且触发逻辑根据超声波传感器2运行接收的反馈超声波数值进行触发运行。
通过校正模块63的运行提供了预警模块7的运行条件；
用户可通过试验测得在不同温度环境下、不同空气粉尘含量环境下超声波以墙体为例所受干扰的比例系数，即环境温度每增高一度超声波的变化数值，或是空气中粉尘含量没1mg/m3超声波的变化数值，进一步计算，校正单元63即可根据实时温度检测单元61、PM2.5检测单元62所测定的数值对超声波传感器2测定的数值进行实时的调整再向预警模块7输出，预警模块7中设定有触发阈值，通过经校正单元63校正的传输至预警模块7的超声波数值与预警模块7中设定的触发阈值进行比对，根据比对结果进行判定来控制预警模块7的运行。
如图1所示，超声波传感器2运行通过接收的反馈超声波数值进行距离计算，距离计算中超声波的衰减及测距频率根据指数衰减函数进行计算，公式为：
A=A（x）cos（wt+2πλt）；
式中，A衰减值；
x为超声波传播距离；
w为传播角频率；
t为传播时间；
λ为声波波长。
如图1所示，单片机1通过介质电性连接有超声波传感器，超声波传感器2通过介质电性连接有GIS定位模块3，GIS定位模块3下级介质电性来接有测速单元31及设定单元32，超声波传感器2通过介质电性连接有判定模块4及触发模块5，触发模块5通过介质电性由第一触发单元及第二触发单元组成，判定模块4通过介质电性与GIS定位模块3相连接，第一触发单元与第二触发单元通过介质电性与超声波传感器2相连接，触发模块5通过介质电性连接有检测模组6，检测模组6通过介质电性与温度检测单元61、PM2.5检测单元62及校正单元63相连接，检测模组6与校正单元63均通过介质电性与预警模块7相连接。
综上而言，通过上述实施例的实施能够在运行过程中辅助超声波传感器获取超声波传感器运行环境的影响因素相关数据，并借由相关数据对超声波传感器测定的数据进行校正，从而以校正数据向用户发送提供用户以倒车时精准的预警提示，使得用户操作汽车进行倒车时更加安全；并且通过额外部署超声波传感器的方式进一步的使得超声波传感器的测定数据更加准确，同时通过GIS定位模块能够实时的获取汽车所处的位置信息，在汽车进行倒车时对位置信息进行判断，分析汽车倒车环境是否为行驶过的区域，提供超声波传感器运行条件，进一步的使得汽车的倒车环境更加安全可靠。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.基于超声波的倒车雷达预警系统，其特征在于，包括：
单片机（1），是系统的控制端，用于储存系统运行数据及发出控制命令；
超声波传感器（2），用于发出超声波或接收反馈超声波；
判定模块（4），用于判定GIS定位模块（3）及其子模块运行获取的位置信息地理坐标是否处于位置信息参照区域内；
触发模块（5），用于触发超声波传感器（2）运行发出超声波进行测距；
检测模组（6），用于检测超声波传感器（2）工作状态环境评价信息；
预警模块（7），用于发出音频信息在系统服务载具上进行播报。
2.根据权利要求1所述的基于超声波的倒车雷达预警系统，其特征在于，所述超声波传感器（2）数量设置有三组，两组超声波传感器（2）用于发出超声波，一组超声波传感器（2）用于接收反馈超声波，一组发出超声波的超声波传感器（2）与接收反馈超声波的超声波传感器（2）配置作为常用超声波传感器（2），另一组超声波传感器（2）发出的超声波被用于接收反馈超声波的超声波传感器（2）接收。
3.根据权利要求1所述的基于超声波的倒车雷达预警系统，其特征在于，还包括与超声波传感器（2）连接的GIS定位模块（3），用于实时获取系统服务载具的实时位置信息，所述GIS定位模块（3）下级设置有子模块，包括：
测速单元（31），用于检测系统服务载具当前车速；
设定单元（32），用于设定系统服务载具位置信息参照区域。
4.根据权利要求3所述的基于超声波的倒车雷达预警系统，其特征在于，所述GIS定位模块（3）实时获取的系统服务载具实时位置信息同步向单片机（1）反馈储存于单片机（1）中，所述GIS定位模块（3）反馈至单片机（1）中位置信息为载具由运动变为静止过程的最后获取到的位置信息，位置信息以地理坐标的方式进行储存；
设定单元（32）设定的位置信息参照区域，为载具由运动变为静止过程的最后获取到的位置信息对应地理坐标，以该地理坐标为圆心的半径为五米的位置区域。
5.根据权利要求1所述的基于超声波的倒车雷达预警系统，其特征在于，所述触发模块（5）由以下子模块组成：第一触发单元、第二触发单元；
第一触发单元，用于触发所有超声波传感器（2）运行；
第二触发单元，用于触发常用超声波传感器（2）运行；
所述触发模块（5）子模块根据判定模块（4）判定结果进行触发，所述判定模块（4）判定结果为否触发第一触发单元，判定结果为是触发第二触发单元，用于接收反馈超声波的超声波传感器（2）接收目标为后置运行的发出超声波的超声波传感器（2）。
6.根据权利要求1所述的基于超声波的倒车雷达预警系统，其特征在于，所述系统运行设置有初始化运行周期，初始化运行周期内触发模块（5）触发所有超声波传感器（2）运行，第二触发单元不可用。
7.根据权利要求1所述的基于超声波的倒车雷达预警系统，其特征在于，所述检测模组（6）下级设置有子模块，包括：
温度检测单元（61），用于检测系统服务载具尾部环境温度；
PM2.5检测单元（62），用于检测系统服务载具尾部环境气体PM2.5含量数值；
所述温度检测单元（61）及PM2.5检测单元（62）运行测定数值向检测模组（6）发送作为其运行得到的环境评价信息。
8.根据权利要求1所述的基于超声波的倒车雷达预警系统，其特征在于，所述检测模组（6）下级设置子模块还包括：
校正单元（63），用于校正超声波传感器（2）中用于接收反馈超声波的数值；
其中，校正单元（63）运行校正数值根据温度检测单元（61）、PM2.5检测单元（62）运行测定数值进行设定，预警模块（7）中设置有触发逻辑，且所述触发逻辑根据超声波传感器（2）运行接收的反馈超声波数值进行触发运行。
9.根据权利要求1所述的基于超声波的倒车雷达预警系统，其特征在于，所述超声波传感器（2）运行通过接收的反馈超声波数值进行距离计算，距离计算中超声波的衰减及测距频率根据指数衰减函数进行计算，公式为：
A=A（x）cos（wt+2πλt）；
式中，A衰减值；
x为超声波传播距离；
w为传播角频率；
t为传播时间；
λ为声波波长。
10.根据权利要求1所述的基于超声波的倒车雷达预警系统，其特征在于，所述单片机（1）通过介质电性连接有超声波传感器，所述超声波传感器（2）通过介质电性连接有GIS定位模块（3），所述GIS定位模块（3）下级介质电性来接有测速单元（31）及设定单元（32），所述超声波传感器（2）通过介质电性连接有判定模块（4）及触发模块（5），所述触发模块（5）通过介质电性由第一触发单元及第二触发单元组成，所述判定模块（4）通过介质电性与GIS定位模块（3）相连接，所述第一触发单元与第二触发单元通过介质电性与超声波传感器（2）相连接，所述触发模块（5）通过介质电性连接有检测模组（6），所述检测模组（6）通过介质电性与温度检测单元（61）、PM2.5检测单元（62）及校正单元（63）相连接，所述检测模组（6）与校正单元（63）均通过介质电性与预警模块（7）相连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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