CN207617605U - 一种大型车辆侧方显示预警系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大型车辆侧方显示预警系统，车辆本体前脸的正上方装有摄像头，前面和侧面均装有超声波探头，侧面装有扬声器和LED显示屏，底面装有车速传感器；主机安装在车内，通过顶部的摄像头、前方的超声波探头和侧方的超声波探头监测是否有其他车辆或行人从前方或侧方穿行，探测到前方有物体移动，通过视频和音频报警，从而提醒侧方车辆，避免事故的发生。本实用新型能够通过前置摄像头和超声波传感器进行复合环境探测，分析并判断在大型车辆前方是否有行人或车辆通过，然后再通过安装在大型车辆侧方的扬声器和LED显示屏向侧方车辆示警，从而降低“鬼探头”事故发生的概率。

Description

一种大型车辆侧方显示预警系统

技术领域

本实用新型涉及图像识别与显示技术，具体来说是一种安装在大型车辆上用以识别并判断前方是否有行人和车辆通过的信号，并通过LED显示器和扬声器向侧方车辆做出警示的预警系统。

背景技术

随着中国经济的不断增长，全国机动车保有量不断增加，据公安部交管局统计，截至2017年3月底，全国机动车保有量已突破3亿辆。但随着机动车的增多，因机动车所造成的交通事故也不断增多。据中国官方统计数字显示，我国每年因道路交通死亡的人数超过20万，道路伤害达100万起；每2分钟就有一人死亡，每1分钟都会有3人因为交通事故而伤残。每年因交通事故所造成的经济损失达数千亿元。在这些事故中，最常出现的就是 “鬼探头”类事故。

所谓“鬼探头”通常是指在A车超越B车时，从B车车头前或逆向车辆的车尾处突然出现行人或车辆的场景。遇上 “鬼探头”轻则让驾驶员受惊急刹，重则会发生非死即重伤的交通事故。

停止的大型车辆两侧是最容易发生“鬼探头”的地方，比如公交车站，乘客从公交车上下车后，经常会绕到车头处过马路，有些小孩甚至可能直接从公交车头蹿出跑过马路，同时因为公交车体积庞大，完全遮住了车头的行人，因此其他车辆的驾驶员很难发现，从而造成意外的发生；又比如亮起红灯的斑马线前，在交通灯转绿的那一刻，常有行人或电动车会抱着侥幸心里冲闯红灯，这时停靠在大型车辆侧方的车辆驾驶员无法观察到这些行人，又由于交通灯转绿，必然开始加速，从而发生悲剧。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种大型车辆侧方显示预警设备，它能够通过前置摄像头和超声波传感器进行复合环境探测，分析并判断在大型车辆前方是否有行人或车辆通过，然后再通过安装在大型车辆侧方的扬声器和LED显示屏向侧方车辆示警，从而降低“鬼探头”事故发生的概率。

本实用新型采用以下技术方案实现上述目的。一种大型车辆侧方显示预警系统，包括车辆本体，所述车辆本体前脸的正上方装有摄像头，前面和侧面均装有超声波探头，侧面装有扬声器和LED显示屏，底面装有车速传感器；

所述车辆本体内安装有主机，所述主机内设置有中央控制电路、电池管理电路、视频信号采集电路、LED屏幕驱动电路、存储电路、超声波探测电路、扬声器驱动电路、外部控制电路和车速检测电路；中央控制电路分别与电源与电池管理电路、视频信号采集电路、LED屏幕驱动电路、存储电路、超声波探测电路、扬声器驱动电路、外部控制电路及车速检测电路相连接；

摄像头与视频信号采集电路电连接；超声波探头与超声波探测电路电连接；扬声器与扬声器驱动电路电连接；LED显示屏与LED屏幕驱动电路电连接；车速传感器与车速检测电路电连接。

本实用新型的优点在于：首先，通过图像识别技术和超声波进行复合环境探测，保证了探测结果的可靠性。其次，采用音频和视频多媒体示警，提高司机规避风险的几率，最后，系统在不报警状态，可以播放视频广告，提高使用率，避免浪费。

附图说明

图1为本实用新型安装效果示意图；

图2为本实用新型的电路设计框图；

图3为本实用新型的中央控制电路图；

图4为本实用新型的电源与电池管理电路图；

图5为本实用新型的视频信号采集电路图；

图6为本实用新型的LED屏幕驱动电路图；

图7为本实用新型的存储电路图；

图8为本实用新型的超声波探测电路图；

图9为本实用新型的扬声器驱动电路图；

图10为本实用新型的外部控制电路图；

图11为本实用新型的车速检测电路图；

图12为本实用新型的工作流程图。

图中：100.主机，1.车辆本体，2.摄像头，3.超声波探头，4.车速传感器，5.扬声器，6.LED显示屏，7.中央控制电路，8.电源与电池管理电路，9.视频信号采集电路，10.LED屏幕驱动电路，11.存储电路，12.超声波探测电路，13.扬声器驱动电路，14.外部控制电路，15.车速检测电路。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。参见图1和图2所示，一种大型车辆侧方显示预警系统，包括车辆本体1，所述车辆本体1前脸的正上方装有摄像头2，前面和侧面均装有超声波探头3，侧面装有扬声器5和LED显示屏6，底面装有车速传感器4； 所述车辆本体1 内安装有主机100，所述主机100内设置有中央控制电路7、电池管理电路8、视频信号采集电路9、LED屏幕驱动电路10、存储电路11、超声波探测电路12、扬声器驱动电路13、外部控制电路14和车速检测电路15；中央控制电路7分别与电源与电池管理电路8、视频信号采集电路9、LED屏幕驱动电路10、存储电路11、超声波探测电路12、扬声器驱动电路13、外部控制电路14及车速检测电路15相连接；摄像头2与视频信号采集电路9电连接；超声波探头3与超声波探测电路12电连接；扬声器5与扬声器驱动电路13电连接；LED显示屏6与LED屏幕驱动电路10电连接；车速传感器4与车速检测电路15电连接。

如图3所示，中央控制电路7是由AT89S52及其附属电路构成的一个单片机准系统,由晶振XTAL和两个30PF的电容构成起振电路，由电容的充放电和按键可以构成上电复位和按键复位两种复位方式，还有用LM1117-3.3V和LM1117-2.5V两个降压稳压芯片可实现5V转换为3.3V和2.5V为部分需要电路满足电压要求。

如图4所示，电源与电池管理电路8是以TP4057为主控芯片，TP4057 可以适合USB电源和适配器电源工作。由于采用了内部PMOSFET 架构，加上防充电路，所以不需要外部检测电阻器和隔离二极管。热反馈可对充电电流进行调节，以便在大功率操作或高环境温度条件下对芯片温度加以限制。充电电压固定于4.2V，而充电电流可通过一个电阻器进行外部设置。当充电电流在达到最终浮充电压之后降至设定值1/10 时，TP4057 将自动终止充电循环。而MC34063芯片本身包含了DC/DC变换器所需要的主要功能的单片控制电路且价格便宜。它由具有温度自动补偿功能的基准电压发生器、比较器、占空比可控的振荡器，R—S触发器和大电流输出开关电路等组成。该器件可用于升压变换器、降压变换器、反向器的控制核心，由它构成的DC/DC变换器仅用少量的外部元器件。主要应用于以微处理器(MPU)或单片机(MCU)为基础的系统里。在电源与电池管理电路中红灯表示未充满，绿灯表示充满。

如图5所示，视频信号采集电路9是以高通AR9331为主控芯片，AR9331是一款高度集成的，低成本的IEEE 802.11n 1*1 MIMO WiFi SoC，适用于低端无线路由器，无线AP等产品。AR9331采用了MIPS 24Kc内核（这与Mediatek RT3352非常像），集成了1个五端口百兆以太网交换机，1个USB 2.0接口，1个DDR/DDR2控制器，单片即可实现完整的无线路由器产品。以AR9331加上外围电路可以实现实时视频传输。

如图6所示，LED屏幕驱动电路10是通过74F138选择通道连接三极管给LED足够的驱动电流使其点亮。74F138是高速三八译码器。74F138与74LS138相比,具有更高的速度。当选择到74F138的输出口时，该口输出低电平，三极管即导通选中液晶屏点亮。

如图7所示，存储电路11是由M25P16构成的FLASH存储， M25P16是一款带有先进写保护机制和高速SPI总线访问的2M字节串行Flash存储器，该存储器主要特点：2M字节的存储空间，分32个扇区，每个扇区256页，每页256字节；写入1页数据所需时间为1．4 ms(典型值)；能单块擦除和整块擦除：2．7～3．6 V单电源供电电压；SPI总线和50 MHz数据传输时钟频率；每扇区擦写次数保证10万次、数据保存期限至少20年。该款器件特别适用于一体化打印机、PC主板、机顶盒、CD唱机和DVD视盘机、数字电视、数码相机、图形卡和平面显示器等各种应用的代码和数据存储需求。其中Q输出串行数据、D输入串行数据、C串行时钟输入、HOLD控制端、W写保护。

如图8所示，超声波探测电路12是直接使用URM37超声波测距模块。超声波传感器是将超声波信号转换成其他能量信号（通常是电信号）的传感器。超声波是振动频率高于20KHz的机械波。它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光不透明的固体中。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。

如图9所示，扬声器驱动电路13是通过语音芯片WTV040接收来自单片机的信号驱动扬声器报警。WTV系列语音芯片是一款功能强大的一次性编程语音芯片，语音为6K采样频率时，存储长度可分别达到10秒、20秒、40秒、80秒、170秒、340秒，音频输出为PWM或DAC模式。可选控制方式有按键控制模式、按键组合控制模式、并口控制模式、串口控制模式等。按键控制模式的触发方式灵活；串口模式下可控制音量、打开或关闭功放、有循环播放和停止功能。

如图10所示，外部控制电路14是车速检测电路四个按键和编码器组成，可以利用更少的IO口配合更多的控制功能。

如图11所示，车速检测电路15是由霍尔传感器检测车速，在通过信号预处理电路，经单片机处理后存储在AT24C02中。霍尔传感器按被检测的对象的性质可将它们的应用分为：直接应用和间接应用。前者是直接检测出受检测对象本身的磁场或磁特性，后者是检测受检对象上人为设置的磁场，用这个磁场来做被检测的信息的载体，通过它，将许多非电、非磁的物理量例如力、力矩、压力、应力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、转数、转速以及工作状态发生变化的时间等，转变成电量来进行检测和控制。

如图12所示，根据本实用新型工作流程图可见，系统工作开始后，首先判断车速是否小于20公里/小时：如果大于，则调用存储的视频，由中央控制电路解码并驱动LED和屏幕和扬声器播放；如果车速小于20公里/小时，则进入识别状态，通过超声波和摄像头判断车辆前方和侧方是否有物体，如果没有则持续判别，如果有，则通过中央控制电路驱动LED和屏幕和扬声器报警。

本实用新型的实现步骤如下：

第一步，将本系统安装在车内外，通过电源线将主机与车辆电瓶连接，从电瓶取电并通过电源与电池管理电路8向主机内电池充电。

第二步，将广告视频文件通过外部控制电路14装入存储电路11中，经中央控制电路7解码后，通过LED屏幕驱动电路10和扬声器驱动电路13驱动LED显示屏6和扬声器5，将广告视频播放出来。

第三步，系统在车辆行驶时，会一直保持广告播放状态，当车速检测电路15检测到车辆减速，使车速低于20公里/小时的阈值后，顶部摄像头2、前方超声波探头3和侧方超声波探头4开始工作，它们将通过超声多普勒和数字图像处理技术探测车辆周围环境，监测是否有其他车辆或行人从前方横穿，监测车辆两侧是否有其他车辆。

第四步，一旦顶部摄像头2或前方超声波探头3探测到前方有物体移动，侧方超声波探头4监测到侧方有车辆，将立即向中央控制电路7发出信号，经由中央控制电路7做出判断后，中央控制电路7向LED屏幕驱动电路10和扬声器驱动电路13发出命令，驱动LED显示屏6和扬声器5向侧方车辆进行视频和音频报警，从而提醒侧方车辆，避免事故的发生。

Claims (1)

1.一种大型车辆侧方显示预警系统，包括车辆本体，其特征在于，所述车辆本体前脸的正上方装有摄像头，前面和侧面均装有超声波探头，侧面装有扬声器和LED显示屏，底面装有车速传感器；

所述车辆本体 内安装有主机，所述主机内设置有中央控制电路、电池管理电路、视频信号采集电路、LED屏幕驱动电路、存储电路、超声波探测电路、扬声器驱动电路、外部控制电路和车速检测电路；中央控制电路分别与电源与电池管理电路、视频信号采集电路、LED屏幕驱动电路、存储电路、超声波探测电路、扬声器驱动电路、外部控制电路及车速检测电路相连接；

摄像头与视频信号采集电路电连接；超声波探头与超声波探测电路电连接；扬声器与扬声器驱动电路电连接；LED显示屏与LED屏幕驱动电路电连接；车速传感器与车速检测电路电连接。