汽車行車及泊車安全主動(dòng)預(yù)警控制裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種汽車行車及泊車安全主動(dòng)預(yù)警控制裝置，包括微控制器，微控制器通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接導(dǎo)電塑料角位移傳感器，微控制器還分別連接有超聲波雷達(dá)測距模塊、語音報(bào)警模塊、LCD液晶顯示屏和穩(wěn)壓器。本實(shí)用新型汽車行車及泊車安全主動(dòng)預(yù)警控制裝置，通過超聲波雷達(dá)測距模塊導(dǎo)電塑料角位移傳感器，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測車輛與障礙物距離、以及剎車和油門位置狀態(tài)信息，微控制器發(fā)送制動(dòng)信息給車輛制動(dòng)控制系統(tǒng)、發(fā)送點(diǎn)火終止信號給車輛點(diǎn)火系統(tǒng)，迫使車輛進(jìn)行緊急制動(dòng)或熄火，解決了現(xiàn)有倒車?yán)走_(dá)不能準(zhǔn)確提供車輛和障礙物之間的距離以及在危險(xiǎn)狀態(tài)下駕駛者不能及時(shí)做出正確行車操作而引發(fā)交通事故的問題，有效避免了不必要的交通事故。
【專利說明】汽車行車及泊車安全主動(dòng)預(yù)警控制裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于汽車電子裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種汽車行車及泊車安全主動(dòng)預(yù)警控制裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]倒車?yán)走_(dá)是汽車泊車或者倒車時(shí)的安全輔助裝置，能以聲音或者更為直觀的顯示告知駕駛員周圍障礙物的情況，解除了駕駛員在泊車、倒車和起動(dòng)車輛時(shí)前后左右探視所引起的困擾，幫助駕駛員掃除視野死角和視線模糊的缺陷，提高車輛駕駛的安全性。
[0003]但是，現(xiàn)有的倒車?yán)走_(dá)的作用只限于給駕駛者提供一個(gè)相對參考的位置判斷信息，在實(shí)際操作中駕駛者很難通過雷達(dá)系統(tǒng)提供信息準(zhǔn)確把握車輛和障礙物之間的距離信息。此外，當(dāng)駕駛者在泊車入庫或倒車行駛過程中若遇到突發(fā)緊急情況(小孩或老人突然闖入駕駛員視野盲區(qū))而無法及時(shí)做出準(zhǔn)確的車輛駕駛操作(譬如車輛緊急制動(dòng)、停車或熄火操作)就有可能引發(fā)車輛掛蹭、人員受傷等交通意外。再者，目前由于交通擁堵等問題日益嚴(yán)重，且駕駛者很難在駕車過程中每時(shí)每刻保持高度緊張和集中的注意力，容易導(dǎo)致駕駛員在交通信號燈等待、交通擁擠駕駛環(huán)境和疲勞駕駛等情況下發(fā)生追尾事故。因此現(xiàn)有車輛上配置的倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)所具有的簡單提示功能已不能較好地滿足車輛安全駕駛的實(shí)際使用需求。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種汽車行車及泊車安全主動(dòng)預(yù)警控制裝置，解決了現(xiàn)有倒車?yán)走_(dá)不能準(zhǔn)確提供車輛和障礙物之間的距離以及在危險(xiǎn)狀態(tài)下駕駛者不能及時(shí)做出正確行車操作而引發(fā)交通事故的問題。
[0005]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:汽車行車及泊車安全主動(dòng)預(yù)警控制裝置，包括微控制器，微控制器通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接導(dǎo)電塑料角位移傳感器，微控制器還分別連接有超聲波雷達(dá)測距模塊、語音報(bào)警模塊、LCD液晶顯示屏和穩(wěn)壓器。
[0006]本實(shí)用新型的特點(diǎn)還在于，
[0007]微控制器的型號為AT89C51。
[0008]模數(shù)轉(zhuǎn)換器的型號為ADC0832。
[0009]導(dǎo)電塑料角位移傳感器的型號為WDD3OT-1。
[0010]超聲波雷達(dá)測距模塊采用LM1812超聲波專用集成芯片。
[0011]語音報(bào)警模塊采用ISD4004語音芯片。
[0012]IXD液晶顯示屏采用0CMJ12232C-3液晶顯示模塊。
[0013]穩(wěn)壓器米用LM7805穩(wěn)壓芯片。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型汽車行車及泊車安全主動(dòng)預(yù)警控制裝置，通過在車輛前后保險(xiǎn)杠安裝超聲波雷達(dá)測距模塊，在剎車和油門轉(zhuǎn)軸部位安裝導(dǎo)電塑料角位移傳感器，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測車輛與障礙物距離、以及剎車和油門位置狀態(tài)信息，并通過微控制器發(fā)送制動(dòng)信息給車輛制動(dòng)控制系統(tǒng)、發(fā)送點(diǎn)火終止信號給車輛點(diǎn)火系統(tǒng)，迫使車輛進(jìn)行緊急制動(dòng)或熄火，解決了現(xiàn)有倒車?yán)走_(dá)不能準(zhǔn)確提供車輛和障礙物之間的距離以及在危險(xiǎn)狀態(tài)下駕駛者不能及時(shí)做出正確行車操作而引發(fā)交通事故的問題，有效避免了不必要的交通意外事故。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型汽車行車及泊車安全主動(dòng)預(yù)警控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是本實(shí)用新型汽車行車及泊車安全主動(dòng)預(yù)警控制裝置的電路連接圖；
[0017]圖3是本實(shí)用新型汽車行車及泊車安全主動(dòng)預(yù)警控制裝置超聲波雷達(dá)測距模塊的電路連接圖；
[0018]圖4是本實(shí)用新型汽車行車及泊車安全主動(dòng)預(yù)警控制裝置穩(wěn)壓器的電路圖。
[0019]圖中，1.導(dǎo)電塑料角位移傳感器，2.穩(wěn)壓器，3.語音報(bào)警模塊，4.微控制器，5.1XD液晶顯示屏，6.模數(shù)轉(zhuǎn)換器，7.超聲波雷達(dá)測距模塊。

【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0021]本實(shí)用新型汽車行車及泊車安全主動(dòng)預(yù)警控制裝置，如圖1所示，包括型號為AT89C51的微控制器4，微控制器4通過型號為ADC0832的模數(shù)轉(zhuǎn)換器6連接型號為WDD35D-1的導(dǎo)電塑料角位移傳感器1，導(dǎo)電塑料角位移傳感器I共設(shè)置2個(gè)，分別設(shè)置于汽車剎車和油門轉(zhuǎn)軸處，微控制器4還分別連接有超聲波雷達(dá)測距模塊7、語音報(bào)警模塊3、IXD液晶顯示屏5和穩(wěn)壓器2 ;超聲波雷達(dá)測距模塊7共設(shè)置8個(gè)，車后保險(xiǎn)杠與車前保險(xiǎn)杠各設(shè)置4個(gè)，超聲波雷達(dá)測距模塊7采用LM1812超聲波專用集成芯片，語音報(bào)警模塊3采用ISD4004語音芯片，IXD液晶顯示屏5采用0CMJ12232C-3液晶顯示模塊，穩(wěn)壓器2采用LM7805穩(wěn)壓芯片，為整個(gè)裝置供電。
[0022]其中，微控制器4為ATMEL公司生產(chǎn)的AT89C51型微控制器，其結(jié)構(gòu)簡單，成本低，可靠性高，功耗低。AT89C51型微控制器4是整個(gè)系統(tǒng)的核心部件，其作用是控制LM1812超聲波專用集成芯片的發(fā)射和接收，對計(jì)時(shí)器的計(jì)數(shù)結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后送入LCD液晶顯示屏5顯示，并控制語音報(bào)警模塊3工作以及向與其連接的汽車制動(dòng)系統(tǒng)和點(diǎn)火系統(tǒng)發(fā)出執(zhí)行操作信號。
[0023]導(dǎo)電塑料角位移傳感器I采用型號為WDD3OT-1的導(dǎo)電塑料角位移傳感器，其測量溫度范圍-55°C _125°C，使用壽命5000萬次左右，測量的有效角度為340° (±5° )。
[0024]超聲波雷達(dá)測距模塊7采用LM1812超聲波專用集成芯片作為超聲波發(fā)射和接收電路的主控芯片。
[0025]語音報(bào)警模塊3采用ISD4004語音芯片，ISD4004語音芯片能夠?qū)Σ煌木嚯x報(bào)警電路播放不同的語音提示信息。
[0026]IXD液晶顯示屏5采用0CMJ12232C-3液晶顯示模塊，此液晶顯示模塊內(nèi)含字庫，能非常方便地顯示漢字，通過此液晶顯示模塊，能將車輛泊車、倒車以及低速行進(jìn)時(shí)的距離信息提供給駕駛者，倒車距離以cm為單位，精確到0.1cm0
[0027]本實(shí)用新型汽車行車、泊車安全主動(dòng)預(yù)警控制系統(tǒng)電路連接圖如圖2所示，其中，IXD液晶顯示屏5的顯示電路中，0CMJ12232C-3液晶顯示模塊的?引腳接地，即采用串口通信方式，AT89C51微控制器4的Pl.0引腳經(jīng)電平轉(zhuǎn)換電路連接到LM1812超聲波專用集成芯片的引腳⑧，INTO引腳連接到LM1812超聲波專用集成芯片的引腳@ ；
[0028]語音報(bào)警模塊3的電路中，ISD4004語音芯片與微控制器4接口電路如圖2所示，ISD4004語音芯片和AT89C51微控制器4連接，微控制器4的P0.0引腳接ISD4004語音芯片的片選引腳SS，控制ISD4004語音芯片是否選通；P0.1引腳接ISD4004語音芯片的串行輸入引腳M0SI，從該引腳讀入放音的地址；P0.2引腳接ISD4004語音芯片的串行輸出引腳MISO ；P0.3引腳接ISD4004語音芯片的串行時(shí)鐘引腳SLCK ；P0.4引腳接撥動(dòng)開關(guān)，用于選擇錄音或者放音；P0.5引腳接STOP按鈕，用來對ISD4004語音芯片進(jìn)行復(fù)位；P0.6引腳接AN按鈕，按下時(shí)ISD4004語音芯片開始工作；P3.3 (INTl)接ISD4004語音芯片的中斷引腳INT0 ISD4004語音芯片所需要的連接還有音頻信號輸出引腳AUD 0UT，該引腳通過一個(gè)濾波電容，經(jīng)功率放大器LM386后與揚(yáng)聲器連接；MIC接入ISD4004語音芯片的錄音信號輸入端(ANA IN-、ANA IN+) ；AMCAP為自動(dòng)靜音端，使用時(shí)通過一個(gè)電容接地。此外，由于ISD4004語音芯片的工作電壓為3V，而微控制器4所需供電電壓為5V，因此需要采用LM317穩(wěn)壓芯片得到3V電壓供ISD4004語音芯片使用；
[0029]WDD35D-1型導(dǎo)電塑料角位移傳感器I與AT89C51微控制器4的連接電路如圖2所示，WDD3OT-1型導(dǎo)電塑料角位移傳感器I的引腳⑦和微控制器4的Pl.3引腳相連，引腳⑧和微控制器Pl.4引腳相連。
[0030]超聲波雷達(dá)測距模塊7的電路圖如圖3所示，圖中P2、P4、P6和P9四個(gè)超聲波雷達(dá)測距模塊7分別安裝于汽車前保險(xiǎn)杠，用來實(shí)現(xiàn)車輛在交通擁擠、紅綠燈等待時(shí)檢測車輛距前車的距離，其中，P2、P4、P6和P9四個(gè)超聲波雷達(dá)測距模塊7的引腳②分別與微控制器4的Pl.0、Pl.5、Pl.6和Pl.7引腳相連，P3、P5、P7和PlO四個(gè)超聲波雷達(dá)測距模塊7分別安裝于汽車后保險(xiǎn)杠，用來實(shí)現(xiàn)車輛在泊車和倒車時(shí)檢測車輛距車后障礙物的距離，其中，P3、P5、P7和PlO四個(gè)超聲波雷達(dá)測距模塊7的引腳②分別與微控制器4的P3.0、P3.1、P3.4和P3.5引腳相連。
[0031]穩(wěn)壓器2的電路圖如圖4所示，穩(wěn)壓電路部分采用一個(gè)LM7805穩(wěn)壓芯片，用來實(shí)現(xiàn)將汽車供給電壓24V變成5V電壓供微控制器4使用。
[0032]本實(shí)用新型的原理為:當(dāng)汽車遇到交通擁堵、紅綠燈等待情況時(shí)，車前保險(xiǎn)杠上的四個(gè)超聲波雷達(dá)測距模塊7通過超聲波發(fā)射和接收電路，將檢測到的距離信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，交由微控制器4處理，微控制器4處理完成后，再將信息傳給LCD液晶顯示屏5和語音報(bào)警模塊3。在汽車泊車、倒車過程中，安裝在保險(xiǎn)杠上的超聲波雷達(dá)測距模塊7通過超聲波發(fā)射和接收電路將檢測到的信息交由微控制器4處理，通過給系統(tǒng)預(yù)設(shè)安全值，以確保在使用過程中提供給駕駛者更準(zhǔn)確的提示和判斷，當(dāng)車輛距障礙物的距離達(dá)到危險(xiǎn)值時(shí)，如果油門和剎車轉(zhuǎn)軸處的導(dǎo)電塑料角位移傳感器I通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器6反饋給微控制器4的信息為駕駛者仍踩著油門或者未踩剎車，則微控制器4發(fā)出點(diǎn)火終止信號給汽車點(diǎn)火系統(tǒng)，迫使車輛緊急熄火，同時(shí)給汽車制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)送制動(dòng)信息，其他情況下，車輛發(fā)動(dòng)機(jī)不會(huì)自動(dòng)熄火。
[0033]使用過程中，在交通擁擠、等待紅綠燈時(shí)，超聲波雷達(dá)測距模塊7對與前車的距離進(jìn)行測距，LCD液晶顯示屏5顯示車輛距前車的準(zhǔn)確距離信息；在泊車入庫和倒車過程中，超聲波雷達(dá)測距模塊7將采集到的信息傳送到微控制器4內(nèi)，LCD液晶顯示屏5顯示車輛距障礙物的準(zhǔn)確距離信息，微控制器4同時(shí)控制語音報(bào)警模塊3進(jìn)行語音提示，例如:當(dāng)車輛與障礙物距離大于2m時(shí)，語音提示為“倒車安全”；當(dāng)車輛與障礙物距離在I?2m之間時(shí)，語音提示為“倒車”；當(dāng)車輛與障礙物距離在0.2?Im之間時(shí)，語音提示為“倒車小心”；當(dāng)車輛與障礙物距距離在0.1?0.2m之間時(shí)，語音提示為“倒車危險(xiǎn)”;當(dāng)?shù)管嚲嚯x小于0.1m時(shí)且車輛后方有障礙物，語音提示為“非常危險(xiǎn)，緊急停車”，此時(shí)如果剎車位置的導(dǎo)電塑料角位移傳感器I的電阻沒有發(fā)生變化，或者油門轉(zhuǎn)軸位置的導(dǎo)電塑料角度位移傳感器I的電阻發(fā)生了變化，則微控制器4輸出信號到汽車點(diǎn)火電路和制動(dòng)系統(tǒng)電路，終止汽車點(diǎn)火電路和制動(dòng)系統(tǒng)電路的接通，汽車進(jìn)行緊急熄火和制動(dòng)操作。
[0034] 本實(shí)用新型汽車行車及泊車安全主動(dòng)預(yù)警控制裝置，解決了現(xiàn)有倒車?yán)走_(dá)不能準(zhǔn)確提供車輛和障礙物之間的距離以及在危險(xiǎn)狀態(tài)下駕駛者不能及時(shí)做出正確行車操作而引發(fā)交通事故的問題，本裝置使用方便、安全可靠、價(jià)格低廉，操作簡潔，可以準(zhǔn)確判斷出車輛是否處于安全狀態(tài)并在必要情況下自動(dòng)控制車輛點(diǎn)火系統(tǒng)電路切斷和車輛制動(dòng)系統(tǒng)自動(dòng)制動(dòng)，有效避免了車輛在擁堵行車、等待紅綠燈、倒車和泊車入庫過程中不能準(zhǔn)確判斷車輛距障礙物的距離或由于個(gè)人原因行車操作不當(dāng)而發(fā)生的交通安全事故。
【權(quán)利要求】
1.汽車行車及泊車安全主動(dòng)預(yù)警控制裝置，其特征在于，包括微控制器(4)，所述微控制器(4)通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器(6)連接導(dǎo)電塑料角位移傳感器(I)，所述微控制器(4)還分別連接有超聲波雷達(dá)測距模塊(7)、語音報(bào)警模塊(3)、LCD液晶顯示屏(5)和穩(wěn)壓器(2)。
2.如權(quán)利要求1所述的汽車行車及泊車安全主動(dòng)預(yù)警控制裝置，其特征在于，所述微控制器⑷的型號為AT89C51。
3.如權(quán)利要求1所述的汽車行車及泊車安全主動(dòng)預(yù)警控制裝置，其特征在于，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器(6)的型號為ADC0832。
4.如權(quán)利要求1所述的汽車行車及泊車安全主動(dòng)預(yù)警控制裝置，其特征在于，所述導(dǎo)電塑料角位移傳感器(I)的型號為WDD3OT-1。
5.如權(quán)利要求1所述的汽車行車及泊車安全主動(dòng)預(yù)警控制裝置，其特征在于，所述超聲波雷達(dá)測距模塊(7)采用LM1812超聲波專用集成芯片。
6.如權(quán)利要求1所述的汽車行車及泊車安全主動(dòng)預(yù)警控制裝置，其特征在于，所述語音報(bào)警模塊(3)采用ISD4004語音芯片。
7.如權(quán)利要求1所述的汽車行車及泊車安全主動(dòng)預(yù)警控制裝置，其特征在于，所述LCD液晶顯示屏(5)采用0CMJ12232C-3液晶顯示模塊。
8.如權(quán)利要求1所述的汽車行車及泊車安全主動(dòng)預(yù)警控制裝置，其特征在于，所述穩(wěn)壓器(2)采用LM7805穩(wěn)壓芯片。
【文檔編號】B60R1/00GK203854564SQ201420212153
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年4月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月28日
【發(fā)明者】董雅文, 張寶鋒, 劉強(qiáng), 楊恒發(fā) 申請人:西安工程大學(xué)