CN203204153U

CN203204153U - 一种电动自行车危险提示装置

Info

Publication number: CN203204153U
Application number: CN 201320195391
Authority: CN
Inventors: 张小瑞; 秦超龙; 孙伟
Original assignee: Nanjing University of Information Science and Technology
Current assignee: Nanjing University of Information Science and Technology
Priority date: 2013-04-17
Filing date: 2013-04-17
Publication date: 2013-09-18
Anticipated expiration: 2023-04-17

Abstract

本实用新型提供一种基于超声波和单片机的电动自行车危险提示装置。可作为电动自行车的驾驶辅助装置，在视野情况不理想的情况下，如雾天、夜晚等，提供前方道路环境参考，缓解电动自行车驾驶者的压力，起到危险提示的作用。本实用新型的电动自行车危险提示装置包括：超声波模块、主控制模块、时钟模块、危险提示模块和预设输入模块，其中超声波模块、时钟模块、危险提示模块、预设输入模块分别与主控制模块连接，各模块还经变压模块和控制开关接入电动自行车的电源电路。

Description

一种电动自行车危险提示装置

技术领域：

本实用新型涉及一种提示装置，尤其涉及一种基于超声波和单片机的电动自行车危险提示装置。

背景技术：

随着国民经济的高速发展，我国电动自行车的拥有量在大幅增加，在实用过程中，人们发现很多不便，比如视距很短、视野很差的情况下的不安全行驶。针对这种情况，设计一种危险提示装置很有必要。超声波作为一种频率超过20kHz的机械波，其指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播距离远，因此超声波测距法是最常见的一种距离测量方法。利用超声波检测距离，设计比较方便，计算处理也较简单，而且精度也较高。

发明内容：

本实用新型的目的是为了解决上述问题，提供一种基于超声波和单片机的电动自行车危险提示装置。可作为电动自行车的驾驶辅助装置，在视野情况不理想的情况下，如雾天、夜晚等，提供前方道路环境参考，缓解电动自行车驾驶者的压力，起到危险提示的作用。

本实用新型的技术方案具体如下：

一种电动自行车危险提示装置，其特征是：包括：超声波模块、主控制模块、时钟模块、危险提示模块和预设输入模块，其中超声波模块、时钟模块、危险提示模块、预设输入模块分别与主控制模块连接，各模块还经变压模块和控制开关接入电动自行车的电源电路。

超声波模块：由超声波发射和接收装置组成，沿水平方向向前方发射超声波，探测前方障碍物距离，完成信号的放大、限幅、带通滤波、峰值检波和波形整形等功能并将电信号发送给主处理控制模块。

主控制模块：由单片机、复位电路组成，具有电信号接收、发送控制指令，计时，运算，复位等功能。

时钟模块：时钟模块用于向处理器和其它模块提供工作时钟，使整个系统在统一时钟下有条不紊的工作，缓解了单片机工作压力，提高了装置提示准确性。

危险提示模块：由液晶、LED灯和蜂鸣器组成，液晶用于显是障碍物离本车的距离，而LED灯用于提示障碍物的距离信息，蜂鸣器用于提示大的危险。

预设输入模块：用于用户手动更新时钟，输入不同距离的报警方式，相遇时间长度或相对速度大小的危险提示设定等操作，更加合理和人性化。

变压模块：将电动自行车电瓶电压经降压电路产生本装置各组成模块所需的运行电压，并加设保护装置。

控制开关：用于用户选择是否启用本危险提示装置。

本实用新型具有如下优点：

该实用新型性能稳定，结构简约，易于安装和维护，易于普及。采用两个相同的超声波模块，能够测定障碍物远近距离大致信息，大小障碍物都不易被放过，在视野受限的情况下能够提供给用户判别前方障碍物粗略位置的依据，并且通过不同颜色的LED灯亮形象、显眼地发出危险提示。当电动自行车和障碍物的相遇时间很短或相对速度很大时，本装置设有蜂鸣器警示。作为驾车辅助工具，能够很好地缓解用户的精神压力的同时发出危险提示，提醒用户采取减速等措施以达到安全驾驶。

附图说明：

图1是本装置的系统结构框图，

图2是本装置工作示意图。

1,2为相同的超声波模块，3,4为大小不同的障碍示意物模型。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型的技术方案作进一步的详细描述：

超声波模块：本模块采用超声波测距专用芯片，型号：HS607，SOU0607，单电源供电，工作电压6–10V DC，集成了超声波传感器所用的发射和接收放大电路，双向 I/O 管脚简化了发射脉冲和接受回波的功能调节系统时钟的频率可以控制发射脉冲的个数和重复率以及时控增益放大器的斜率。输出数字信号，直接和主控模块的单片机接口，片内带通滤波器，外围电路简单，驱动频率可调，同时集成了可变增益运算放大器，温度补偿电路，工作频率：发射频率宽范围至250KHz能够满足不同条件下对障碍物的测距。本模块部署两次，部署方式如图示位置1和2，目的为了检测到不同大小的障碍物，如图示3和4。

主控制模块：选取89C52单片机能够满足使用需要。

时钟模块：选用X1227实时时钟芯片，通过读取X1227的时间来更新系统时间，这样整个系统就可以在正确的日历和时间下工作，X1227内部EEPROM存储器保证了掉电后数据不丢失。

危险提示模块：选用12864液晶进行显示测量数据，5个不同颜色LED灯给出危险提示，即将障碍物离电动自行车的距离分段，以一种颜色LED灯亮提示障碍物一个距离区间，蜂鸣器用于提示即将相遇或大的危险。

预设输入模块：由9个数字键键盘，相应功能选择键、确定键组成。此模块用于当用户需要更新装置时钟，改变LED灯报警区间长短，改变相遇时间长度或相对速度大小的危险提示设定等操作。

变压模块：变压模块使用RECOM公司产的RS-4805D模块，将电动车48V电压直接转换成我们需要的5V低电压，给单片机、时钟芯片提供驱动电压，并给超声波模块、显示模块等供电，线路中设有保护电容防止电压突变导致的电路损坏。

控制开关：选用拨动开关控制整个装置是否通电，简单，方便。

本实用新型的工作原理及工作过程如下：

工作原理：

超声波模块1、2向某一方向发射第一束超声波，在发射时刻的同时单片机开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，某一超声波模块收到反射波，便给单片机以有效电信号，单片机就立即停止计时，所记时间为t1。单片机在接收到有效电信号时，立即发送发出超声波的控制信号，并开始计时，再次收到超声波模块发送来的有效信号时停止计时，所记时间为t2,超声波在空气中的传播速度为340m/s，再根据测试减去信号在装置中的传递和超声波发射准备，反射波接收、处理时间T,就可以计算出发射点距障碍物的距离s，即：

s=340（t1-T）/2；与障碍物的相对速度为v=340（t1-t2）/（t1+t2）;相遇时间为

t=(340（t2-T）/2)/v。

工作过程：

在驾驶员需要的情况下，打开本装置的电源开关，本装置就开始工作。由主控模块中的单片机以周期方式发出控制信号给超声波模块，在每次发送发出超声波的控制信号时，单片机开始计时，超声波遇到障碍物反射回来，超声波模块收到反射波，给单片机以有效电信号，单片机就立即停止计时，并计算出障碍物距离，判别所属的距离区间，给相应的LED灯以发光电信号，LED灯亮，发出障碍物危险提示。单片机在接收到有效电信号时，随后立即再次发送发出超声波的控制信号，并开始计时，接着收到超声波模块发送来的有效信号时停止计时，通过两次时间计算得出电动自行车与障碍物的相对速度和相遇时间，与预设值比较，判断是否发出使蜂鸣器响的控制信号。

Claims

1.一种电动自行车危险提示装置，其特征是：包括：超声波模块、主控制模块、时钟模块、危险提示模块和预设输入模块；其中超声波模块、时钟模块、危险提示模块、预设输入模块分别与主控制模块连接，各模块还经变压模块和控制开关接入电动自行车的电源电路。

2.根据权利要求1所述的电动自行车危险提示装置，其特征是：所述危险提示模块由液晶、LED灯和蜂鸣器组成。