CN204309715U - 基于超声波特性的盲点辅助系统 - Google Patents

Abstract

一种基于超声波特性的盲点辅助系统，涉及一种汽车辅助系统，由超声波传感器和控制器组成，控制器包括电源电路、时钟电路、MCU控制单元、外部信号检测单元、驱动/反馈单元、信号驱动单元；超声波传感器安装在车身的两侧，包括超声波传感单元和传感器控制单元，传感器控制单元包括数据收/发电路、单片机、发射电路、接收电路、三级运放电路，数据收/发电路分别与控制器、单片机双向连接，单片机的输出端通过发射电路与超声波传感单元连接，超声波传感单元的输出端依次通过接收电路、三级运放电路与单片机的输入端连接。本实用新型能够准确快速识别靠近车辆，具备远距离探测能力，具有人性化的预警模式，其成本低，性能可靠，易于推广使用。

Description

基于超声波特性的盲点辅助系统

技术领域

本实用新型涉及一种车辆辅助系统，特别是一种基于超声波特性的盲点辅助系统。

背景技术

汽车工业在快速发展，每年汽车的产销数量都在不断刷新，车越来越多，同时，新的司机也越来越多，因此行车安全也越发引人关注。车主在努力提高自身的驾驶水平的同时，车厂也在不断增加有助于安全行车的配置。目前市场上已经出现通过摄像头来实现盲点侦测的系统，通过在后视镜下方安装两个广角摄像头，实现对后视镜盲区的监控，但因为成本原因，只有在高端车型才有安装。这种用摄像头方式实现盲点侦测的系统，其明显的缺陷就是很容易受光照条件的约束，晚上或雨雾天气光照不理想时无法清晰准确的对车辆识别。为了弥补这种缺陷，市场上部分配置有自动泊车功能的车型，通过其定制的超声波传感器来实现盲点监测功能，同样因为价格原因，没有大量普及，只能让众多车主望而兴叹；而且这些超声波传感器探测距离超过2.5米后就会急速衰减。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种基于超声波特性的盲点辅助系统，使该系统能够对车辆靠近盲区时准确快速识别，并且成本低、性能可靠。

解决上述技术问题的技术方案是：一种基于超声波特性的盲点辅助系统，该系统由超声波传感器和控制器组成，所述的控制器包括电源电路、时钟电路、MCU控制单元、外部信号检测单元、驱动/反馈单元、信号驱动单元，其中电源电路、时钟电路、外部信号检测单元的输出端分别与MCU控制单元的输入端连接，MCU控制单元的输出端与信号驱动单元连接，MCU控制单元的输入输出端与驱动/反馈单元双向连接；所述驱动/反馈单元与超声波传感器之间通过线束及接插件连接；所述的超声波传感器安装在车身的两侧，该超声波传感器包括超声波传感单元和传感器控制单元，所述的传感器控制单元包括数据收/发电路、单片机、发射电路、接收电路、运放电路，所述的数据收/发电路通过所述的线束及接插件与控制器的驱动/反馈单元双向连接，数据收/发电路还与单片机双向连接，该单片机的输出端通过发射电路与超声波传感单元连接，超声波传感单元的输出端依次通过所述的接收电路、运放电路与单片机的输入端连接；所述的运放电路采用三级运放电路。

本实用新型的进一步技术方案是：所述的外部信号检测单元包括R档检测电路、车速检测电路、示宽灯检测电路、左转向灯检测电路、右转向灯检测电路，各检测电路的输出端均与所述MCU控制单元的输入端连接。

本实用新型的进一步技术方案是：所述的信号驱动单元包括左LED灯驱动电路、右LED灯驱动电路、蜂鸣器驱动电路，各驱动电路的输出入端均与所述MCU控制单元的输出端连接。

本实用新型的再进一步技术方案是：所述的超声波传感器有四个，该四个超声波传感器分别安装在车身的前后两侧；所述的驱动/反馈单元包括左前探头收发电路、右前探头收发电路、左后探头收发电路、右后探头收发电路，该左前探头收发电路、右前探头收发电路、左后探头收发电路、右后探头收发电路分别通过所述的线束及接插件与四个超声波传感器连接。

由于采用上述技术方案，本实用新型之基于超声波特性的盲点辅助系统与现有技术相比，具有以下有益效果：

1.      能够对车辆靠近盲区时准确快速识别：

由于本实用新型由超声波传感器和控制器组成，其中超声波传感器不受外界环境影响，如雨、雪、雾天气及晚上光线不足等环境变化等，能够屏蔽各种非常规的障碍物干扰，而且超声波传感器安装在车身的两侧，可更准确识别靠近盲区时的车辆。

2．具备远距离探测能力：

由于本实用新型由超声波传感器和控制器组成，其中超声波传感器安装在车身的两侧，且超声波传感器包括超声波传感单元和传感器控制单元，传感器控制单元中的运放电路采用三级运放电路，因此，本实用新型可实现远距离探测，最远可达到5米，在行车中可对后视镜的盲区范围进行有效监控。

3．人性化的预警模式：

本实用新型控制器的外部信号检测单元包括R档检测电路、车速检测电路、示宽灯检测电路、左转向灯检测电路、右转向灯检测电路，各检测电路的输出端均与所述MCU控制单元23的输入端连接；信号驱动单元包括左LED灯驱动电路、右LED灯驱动电路、蜂鸣器驱动电路，各驱动电路的输出入端均与所述MCU控制单元的输出端连接。因此，本系统通过控制器的控制可实现人性化的预警模式，即在正常的行车中，若后方来车进入传感器探测范围，安装在后视镜的LED灯会闪烁提示，此时若是开启转向灯准备变道，蜂鸣器也会报警，提示车主现在变道太危险。如果是夜间行车，当示宽灯开启后，LED灯的亮度会自动减弱，以避免对司机的视线干扰。

4．成本低：

由于本实用新型由超声波传感器和控制器组成，其中超声波传感器与传统的摄像头相比，其成本大大降低；而且本实用新型的超声波传感器包括超声波传感单元和传感器控制单元，即是针对每个超声波传感单元均配置有一个传感器控制单元，其硬件电路简单，也进一步降低了成本，从而可降低推广难度，提高普及率。

5．性能稳定可靠：

由于本实用新型的超声波传感器包括超声波传感单元和传感器控制单元，即是针对每个超声波传感单元均配置有一个传感器控制单元，该超声波传感器具有以下特点：

（1）超声波传感单元接收回来的模拟信号，经过运放电路后由单片机直接计算出障碍物的实际距离，不需再通过很长的数据线返回信号给控制器，可有效避免信号在传输过程中的衰减与干扰。

（2）经过单片机处理过后返回的障碍物信息是数字信号，在抗干扰能力上会大大增强，能够承受车辆本身的电磁辐射和噪声干扰。

因此，本实用新型的性能比较稳定可靠。

6．通用性和实用性强：

对于各种类型的车辆，只要重新开发适当的结构支架，就可以实现装配，其它软硬件都不需要改动，增强了售后的可维护性。

另外，本实用新型对行车安全非常有帮助，能够避免因注意力不集中或疲劳驾车而带来的变道风险，非常实用：

当车速大于30km/h，盲点系统开启，当车后有其它车辆靠近时，在距离车后4米范围内，系统侦测到有车靠近，立即发出预警提示，安装在后视镜上的LED灯闪烁提醒，这对于高速行车变道提供安全辅助，避免碰撞风险，充分保证行车安全。

下面，结合附图和实施例对本实用新型之基于超声波特性的盲点辅助系统的技术特征作进一步的说明。

附图说明

图1：本实用新型之基于超声波特性的盲点辅助系统的系统框图，

图2：实施例一所述超声波传感器的安装位置示意图。

在上述附图中，各标号如下：

1-超声波传感器，11-超声波传感单元，12-传感器控制单元，

121-单片机，122-发射电路，123-接收电路，124-运放电路，125-数据收/发电路，

2-控制器，21-电源电路，22-时钟电路，23-MCU控制单元，

24-外部信号检测单元，241-R档检测电路，242-车速检测电路，243-示宽灯检测电路，244-左转向灯检测电路，245-右转向灯检测电路，

25-驱动/反馈单元，251-左前探头收发电路，252-右前探头收发电路，

253-左后探头收发电路，254-右后探头收发电路，

26-信号驱动单元，261-左LED灯驱动电路，262-右LED灯驱动电路，263-蜂鸣器驱动电路，

3-接插件，

DATA—数据线，GND—接地线， IGN—点火线。

具体实施例

实施例一：

一种基于超声波特性的盲点辅助系统，该系统由超声波传感器1和控制器2组成（系统框图参见图1），所述的控制器2包括电源电路21、时钟电路22、MCU控制单元23、外部信号检测单元24、驱动/反馈单元25、信号驱动单元26，其中：

所述的电源电路21、时钟电路22、外部信号检测单元24的输出端分别与MCU控制单元23的输入端连接，MCU控制单元23的输出端与信号驱动单元26连接，MCU控制单元2的输入输出端与驱动/反馈单元25双向连接；所述的驱动/反馈单元25包括左前探头收发电路251、右前探头收发电路252、左后探头收发电路253、右后探头收发电路254；

所述的超声波传感器1有四个，该四个超声波传感器1分别安装在车身的前后两侧（参见图2）；各个超声波传感器1均包括超声波传感单元11和传感器控制单元12，所述的传感器控制单元12包括数据收/发电路125、单片机121、发射电路122、接收电路123、运放电路124，各超声波传感器1的数据收/发电路125通过线束及接插件3与控制器驱动/反馈单元25的左前探头收发电路251、右前探头收发电路252、左后探头收发电路253、右后探头收发电路254双向连接，该数据收/发电路125还与单片机121双向连接，单片机121的输出端通过发射电路122与超声波传感单元11连接，超声波传感单元11的输出端依次通过所述的接收电路123、运放电路124与单片机124的输入端连接；所述的运放电路124采用三级运放电路。

所述的外部信号检测单元24包括R档检测电路241、车速检测电路242、示宽灯检测电路243、左转向灯检测电路244、右转向灯检测电路245，各检测电路的输出端均与所述MCU控制单元23的输入端连接。

所述的信号驱动单元26包括左LED灯驱动电路261、右LED灯驱动电路262、蜂鸣器驱动电路263，各驱动电路的输出入端均与所述MCU控制单元23的输出端连接。

本实用新型的工作原理如下：

控制器控制超声波传感器工作，超声波传感器的最大探测距离为5m，当车后方两侧有车辆进入到识别区，被系统侦测到立即发出预警，同时左右LED灯闪烁提示，若此时开启转向灯准备变道，则蜂鸣器鸣叫警示。如果是在夜间行车，当示宽灯开启时，LED警示灯会自动变暗，通过实时监测两侧盲区，有效控制变道碰撞发生，保证行车安全。

1.本系统的超声波传感器采用3脚接插件，通过线束连接到控制器处，在车速高于30km/h后，控制器通过车速信号检测电路检测车速满足条件，立即向超声波传感器发出启动指令。

2. 超声波传感器在接收到来自主机的启动指令后，由传感器的单片机通过发射电路驱动传感器工作，发射出一定数量的超声波，之后通过接收电路识别有效的障碍物返回信号，经过三级信号放大电路后，由单片机进行高速A/D采样，将有模拟信号转化成数字信号，再经过处理，将有效的数据信息通过数据发送电路回传给控制器。

3.控制器通过接收电路解析来自传感器的数据，经过分析、判断、识别后，将有效的障碍物信息存储，通过与同侧传感器几个循环的数据比较、分析，甄别出当前数据是哪种路况下发生的，给出预警判定。

4.控制器通过信号检测电路识别示宽灯是否开启，及时调控LED灯的亮度。同时通过左右转向灯电路监控左右转向灯是否开启，以控制报警时是否需要蜂鸣器鸣叫。

5.当车速小于30km/h，系统进入待机状态，由控制器通过车速检测电路实时监测车速变化，一旦车速满足条件，又重新开启盲点系统。

Claims (4)

1.一种基于超声波特性的盲点辅助系统，其特征在于：该系统由超声波传感器（1）和控制器（2）组成，所述的控制器（2）包括电源电路（21）、时钟电路（22）、MCU控制单元（23）、外部信号检测单元（24）、驱动/反馈单元（25）、信号驱动单元（26），其中电源电路（21）、时钟电路（22）、外部信号检测单元（24）的输出端分别与MCU控制单元（23）的输入端连接，MCU控制单元（23）的输出端与信号驱动单元（26）连接，MCU控制单元（2）的输入输出端与驱动/反馈单元（25）双向连接；所述驱动/反馈单元（25）与超声波传感器（1）之间通过线束及接插件（3）连接；所述的超声波传感器（1）安装在车身的两侧，该超声波传感器（1）包括超声波传感单元（11）和传感器控制单元（12），所述的传感器控制单元（12）包括数据收/发电路（125）、单片机（121）、发射电路（122）、接收电路（123）、运放电路（124），所述的数据收/发电路（125）通过所述的线束及接插件（3）与控制器的驱动/反馈单元（25）双向连接，数据收/发电路（125）还与单片机（121）双向连接，该单片机（121）的输出端通过发射电路（122）与超声波传感单元（11）连接，超声波传感单元（11）的输出端依次通过所述的接收电路（123）、运放电路（124）与单片机（124）的输入端连接；所述的运放电路（124）采用三级运放电路。

2.根据权利要求1所述的基于超声波特性的盲点辅助系统，其特征在于：所述的外部信号检测单元（24）包括R档检测电路（241）、车速检测电路（242）、示宽灯检测电路（243）、左转向灯检测电路（244）、右转向灯检测电路（245），各检测电路的输出端均与所述MCU控制单元（23）的输入端连接。

3.根据权利要求1所述的基于超声波特性的盲点辅助系统，其特征在于：所述的信号驱动单元（26）包括左LED灯驱动电路（261）、右LED灯驱动电路（262）、蜂鸣器驱动电路（263），各驱动电路的输出入端均与所述MCU控制单元（23）的输出端连接。

4.根据权利要求1或2或3所述的基于超声波特性的盲点辅助系统，其特征在于：所述的超声波传感器（1）有四个，该四个超声波传感器（1）分别安装在车身的前后两侧；所述的驱动/反馈单元（25）包括左前探头收发电路（251）、右前探头收发电路（252）、左后探头收发电路（253）、右后探头收发电路（254），该左前探头收发电路（251）、右前探头收发电路（252）、左后探头收发电路（253）、右后探头收发电路（254）分别通过所述的线束及接插件（3）与四个超声波传感器（1）连接。