CN1986276A - 电动代步车智能障碍规避装置 - Google Patents
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Abstract
一种电动代步车智能障碍规避装置，包括用于控制所述代步车速度的速度主控制器，智能障碍规避装置还包括微处理器、用于覆盖车辆行驶方向投影面的障碍物探测器、速度传感器，所述的障碍物探测器安装在代步车的前方和后方，微处理器包括障碍物检测模块，用于接收障碍物探测器的信号，判断行驶方向是否有障碍物；距离测量模块，用于在判断有障碍物后，根据探测器的信号，计算障碍物与代步车车体之间的距离；速度检测模块，用于接收所述速度传感器的信号；安全速度调整模块，用于据距离与安全速度的对应表得到安全速度，如当前速度大于安全速度，向速度主控制器发出调整为安全速度的指令。本发明安全性高、能够有效规避障碍物。
Description
(一)技术领域
本发明涉及一种电动代步车的控制装置，尤其是一种电动代步车智能障碍规避装置。
(二)背景技术
随着人类社会老龄化以及人类寿命的增加，越来越多的老年人生活在我们这个社会。老年人使用的电动代步车越来越多的成为他们日常的交通工具。现有的产品，行使完全有操作者本人来控制，而且该产品不仅在宽阔的野外使用，还要在空间相对狭小、物品很多的家里以及人很多的公共场所使用。加上老年人本身的反应比一般人慢，在上述的空间操作电动代步车对于他们来说，是一项挑战。而且容易发生事故，对操作者和公众都是一种威胁。
(三)发明内容
为了克服已有的电动代步车控制装置安全性不高、不能有效规避障碍物的不足，本发明提供一种安全性高、能够有效规避障碍物的电动代步车智能障碍规避装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种电动代步车智能障碍规避装置，包括用于控制所述代步车速度的速度主控制器，所述的智能障碍规避装置还包括微处理器、用于覆盖车辆行驶方向投影面的障碍物探测器、用于检测车辆行驶速度的速度传感器，所述的障碍物探测器安装在代步车的前方和后方，所述的障碍物探测器、速度传感器连接微处理器，所述的微处理器的输出连接速度主控制器；所述的微处理器包括：障碍物检测模块，用于接收障碍物探测器的信号，判断行驶方向是否有障碍物；距离测量模块，用于在判断有障碍物后，根据探测器的信号，计算障碍物与代步车车体之间的距离；速度检测模块，用于接收所述速度传感器的信号；安全速度调整模块，用于根据测得的障碍物与代步车车体之间的距离，并依据距离与安全速度的对应表得到安全速度，如当前速度大于安全速度，向速度主控制器发出调整为安全速度的指令。
进一步，所述的微处理器还包括：碰撞告警模块，用于判断所述障碍物与代步车车体之间的距离小于碰撞警告距离，向速度主控制器发出停止指令。
再进一步，所述的微处理器还包括：锁定行驶方向模块，用于判断所述的障碍物与代步车车体之间的距离小于碰撞告警距离，向速度主控制器发出锁定行驶方向的指令。
更进一步，所述的微处理器还包括：行驶方向判断模块，用于在车辆启动后，检测车辆行驶方向；障碍物探测器启动模块，用于在判断车辆向前行驶时启动前方的障碍物探测器，车辆向后行驶时起动后方的障碍物探测器。
所述的障碍物探测器是超声波发射/接收传感器。
本发明的工作原理是：本发明采用无接触的超声波不断探测电动代步车周围的人员或者影响行使的障碍物。并根据车辆行使的方向、速度以及和障碍物和车辆之间的距离调整车辆的行使速度。并在与障碍物距离过近的情况下，发出光、声的警告并停止车辆的运行速度，防止发生碰撞。
为了确保传感器的检测范围包含车辆行使的路径，在车辆的前方、后方安装有若干个超声波发射/接受传感器，这些传感器探测的范围能够覆盖车辆行使方向(前进/后退)的投影面。
向前行使的情况下，车辆前面的雷达传感器工作；当后退的时候，后面的雷达传感器工作。雷达传感器不断探测行使方向的情况。当发现有障碍物挡在行使的方向上，则测量他们之间的距离，并根据车辆与障碍物之间的距离和当前车辆的行使速度，来调整车辆速度到安全的范围。当发现障碍物与车辆之间的距离过近可能发生碰撞时，则将车辆停下来。这种情况下，只能操作车辆向障碍物相反的方向行使。
本发明的有益效果主要表现在：1、能够有效规避障碍物；2、安全性高。
(四)附图说明
图1是智能规避装置的流程图。
图2是智能规避装置的原理框图。
图3是微处理器的原理框图。
图4是障碍物探测器的安装示意图。
(五)具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
参照图1、图2、图3、图4，一种电动代步车智能障碍规避装置，包括用于控制所述代步车速度的速度主控制器1，所述的智能障碍规避装置还包括微处理器2、用于覆盖车辆行驶方向投影面的障碍物探测器3、用于检测车辆行驶速度的速度传感器4，所述的障碍物探测器3安装在代步车的前方和后方，所述的障碍物探测器3、速度传感器4连接微处理器2，所述的微处理器2的输出连接速度主控制器1；所述的微处理器2包括：障碍物检测模块5，用于接收障碍物探测器的信号，判断行驶方向是否有障碍物；距离测量模块6，用于在判断有障碍物后，根据探测器的信号，计算障碍物与代步车车体之间的距离；速度检测模块7，用于接收所述速度传感器的信号；安全速度调整模块8，用于根据测得的障碍物与代步车车体之间的距离，并依据距离与安全速度的对应表得到安全速度，如当前速度大于安全速度，向速度主控制器发出调整为安全速度的指令。
微处理器还包括：碰撞告警模块9，用于判断所述障碍物与代步车车体之间的距离小于碰撞警告距离，向速度主控制器发出停止指令。锁定行驶方向速度模块10，用于判断所述的障碍物与代步车车体之间的距离小于碰撞告警距离，向速度主控制器发出锁定行驶方向的指令。行驶方向判断模块11，用于在车辆启动后，检测车辆行驶方向；障碍物探测器启动模块12，用于在判断车辆向前行驶时启动前方的障碍物探测器，车辆向后行驶时起动后方的障碍物探测器。所述的障碍物探测器3是超声波发射/接收传感器。
整个系统由微处理器(MPU)为核心的信号处理系统2和超声波信号发生电路、超声波发射传感器3、超声波接收传感器及其处理电路、速度主控制器1等单元组成。如图4所示，为了确保传感器3的检测范围包含车辆行使的路径，在车辆的前方、后方安装有若干个超声波发射/接受传感器，这些传感器探测的范围13能够覆盖车辆行使方向(前进/后退)的投影面。
向前行使的情况下，车辆前面的雷达传感器工作；当后退的时候，后面的雷达传感器工作。雷达传感器不断探测行使方向的情况。当发现有障碍物挡在行使的方向上，则测量他们之间的距离，并根据车辆与障碍物之间的距离和当前车辆的行使速度，来调整车辆速度到安全的范围；距离与安全速度的对应表参见表1：
| 序号 | 距离(单位：米) | 安全速度(单位：米/秒) |
| 1 | ≥2.5 | 2.2～4 |
| 2 | 1.5～2.5 | 1.4 |
| 3 | 0.5～1.5 | 0.9 |
| 4 | 0.1～0.5 | 0.25 |
表1
当发现障碍物与车辆之间的距离过近可能发生碰撞时，则将车辆停下来。这种情况下，只能操作车辆向障碍物相反的方向行使。
其具体工作流程为：
第一步、开机自检，并检测车辆的行驶方向，根据车辆行驶方向选择开启前方或后方超声波探测器；
第二步、接收超声波探测器的信号；
第三步、判断电动代步车的前方或后方是否有障碍物，如果没有，返回第二步；如果有障碍物，进入下一步；
第四步、根据探测器的信号，计算障碍物与代步车车体之间的距离；
第五步、根据距离与安全速度的对应表格，得到安全速度，如当前速度大于安全速度，向速度主控制器发出调整速度指令，将当前速度调整为安全速度，如当前速度小于该安全速度，依照当前速度，进入下一步；
第六步、判断障碍物与车体之间的距离是否小于碰撞警告距离，如大于碰撞警告距离，向速度主控制器发出调整速度指令，将当前速度调整为当前距离对应的安全速度；如小于安全警告距离，向速度主控制器发出停车指令，并发出锁定当前行驶方向指令，代步车只能沿反方向运动。
Claims (5)
1、一种电动代步车智能障碍规避装置，包括用于控制所述代步车速度的速度主控制器，其特征在于：所述的智能障碍规避装置还包括微处理器、用于覆盖车辆行驶方向投影面的障碍物探测器、用于检测车辆行驶速度的速度传感器，所述的障碍物探测器安装在代步车的前方和后方，所述的障碍物探测器、速度传感器连接微处理器，所述的微处理器的输出连接速度主控制器；
所述的微处理器包括：
障碍物检测模块，用于接收障碍物探测器的信号，判断行驶方向是否有障碍物；
距离测量模块，用于在判断有障碍物后，根据探测器的信号，计算障碍物与代步车车体之间的距离；
速度检测模块，用于接收所述速度传感器的信号；
安全速度调整模块，用于根据测得的障碍物与代步车车体之间的距离，并依据距离与安全速度的对应表得到安全速度，如当前速度大于安全速度，向速度主控制器发出调整为安全速度的指令。
2、如权利要求1所述的电动代步车智能障碍规避装置，其特征在于：
所述的微处理器还包括：
碰撞告警模块，用于判断所述障碍物与代步车车体之间的距离小于碰撞警告距离，向速度主控制器发出停止指令。
3、如权利要求2所述的电动代步车智能障碍规避装置，其特征在于：
所述的微处理器还包括：
锁定行驶方向模块，用于判断所述的障碍物与代步车车体之间的距离小于碰撞告警距离，向速度主控制器发出锁定行驶方向的指令。
4、如权利要求1-3之一所述的电动代步车智能障碍规避装置，其特征在于：
所述的微处理器还包括：
行驶方向判断模块，用于在车辆启动后，检测车辆行驶方向；障碍物探测器启动模块，用于在判断车辆向前行驶时启动前方的障碍物探测器，车辆向后行驶时起动后方的障碍物探测器。
5、如权利要求4所述的电动代步车智能障碍规避装置，其特征在于：所述的障碍物探测器是超声波发射/接收传感器。
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