專利名稱：一種智能車前方障礙物檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于智能車的設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其涉及一種智能車前方障礙物檢測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
智能車輛是一個(gè)集環(huán)境感知、規(guī)劃決策、多等級(jí)輔助駕駛等功能于一體的綜合系 統(tǒng)，它集中運(yùn)用了計(jì)算機(jī)、現(xiàn)代傳感、信息融合、通訊、人工智能及自動(dòng)控制等技術(shù)，是典型 的高新技術(shù)綜合體。目前對智能車輛的研究主要致力于提高汽車的安全性、舒適性，以及提 供優(yōu)良的人車交互界面。近年來，智能車輛己經(jīng)成為世界車輛工程領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)和汽車 工業(yè)增長的新動(dòng)力，很多發(fā)達(dá)國家都將其納入到各自重點(diǎn)發(fā)展的智能交通系統(tǒng)當(dāng)中。隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新月異，研究人員對移動(dòng)機(jī)器人、戰(zhàn)場偵察車、車輛輔助駕 駛、月球探測車的研究與應(yīng)用也日益增多。智能車輛是當(dāng)今車輛工程領(lǐng)域研究的前沿，它體 現(xiàn)了車輛工程、人工智能、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域理論技術(shù)的交叉和綜合，是未 來汽車發(fā)展的趨勢。智能車的障礙物檢測研究在汽車工業(yè)領(lǐng)域、航天航空領(lǐng)域以及軍事研 究領(lǐng)域等等都是極為重要的，為了實(shí)現(xiàn)智能車導(dǎo)航的安全性、靈敏性，需要一種簡單、快速、 穩(wěn)健的障礙物數(shù)據(jù)檢測的方法和裝置。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種控制精確、快速靈活、結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格便宜的智能 車前方障礙物的檢測系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)上述的技術(shù)任務(wù)，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)一種智能車前方障礙物檢測系統(tǒng)，包括智能車、電源管理模塊、障礙物檢測模塊、 舵機(jī)轉(zhuǎn)向模塊及電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，所述的電源管理模塊、障礙物檢測模塊及舵機(jī)轉(zhuǎn)向模塊還 分別與單片機(jī)相連，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊一端與單片機(jī)相連，另一端與直流電機(jī)相連。本實(shí)用新型的其他技術(shù)特點(diǎn)為所述的電源管理模塊設(shè)置在智能車的車身上，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊安裝在智能車的后 方，舵機(jī)轉(zhuǎn)向模塊連接在智能車前輪上，障礙物檢測模塊固定在智能車車身最前方，且設(shè)置 在智能車的縱向中心線上。所述的障礙物檢測模塊為反射式光電傳感器，所用的紅外光開關(guān)為Arduino紅外 光電開關(guān)。所述的單片機(jī)為MC9S12)(DP512單片機(jī)。本實(shí)用新型具有以下技術(shù)特點(diǎn)(1)智能性、易操縱性。當(dāng)今玩具車的市場空間很廣闊，對玩具車進(jìn)行這樣的改進(jìn)， 能使玩具車更具智能性、更加趣味性，并且會(huì)得到更好的操縱性能。(2)實(shí)現(xiàn)障礙物的探測。采用紅外線發(fā)射和接收來探測障礙，自動(dòng)控制小車前進(jìn)和 轉(zhuǎn)向，從而實(shí)現(xiàn)快速穩(wěn)定的避障行駛。(3)自制電路板，試驗(yàn)測試方便。[0015](4)微處理器技術(shù)先進(jìn)。采用MC9S12)(DP512單片機(jī)為核心控制器，性能穩(wěn)定，技術(shù)先進(jìn)。(5)機(jī)械結(jié)構(gòu)布置合理，安裝簡便可靠。(6)整套系統(tǒng)成本比較低。

圖1為本實(shí)用新型的智能車結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型的安裝示意圖。其中，1為電源，2為電機(jī)，3為舵機(jī)，4為控制電 路板，5為紅外探測器，6為前輪。圖3為本實(shí)用新型的驅(qū)動(dòng)模型車行駛的電機(jī)電路圖。圖4為本實(shí)用新型的紅外線發(fā)接收電路圖。圖5為本實(shí)用新型的一個(gè)提供單片機(jī)及電機(jī)工作的穩(wěn)定+5V電壓的降壓電路圖。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
具體實(shí)施方式
參見圖1，本實(shí)用新型的智能車前方障礙物檢測系統(tǒng)，包括智能車、電源管理模塊、 障礙物檢測模塊、舵機(jī)轉(zhuǎn)向模塊及電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，電源管理模塊、障礙物檢測模塊及舵機(jī)轉(zhuǎn) 向模塊還分別與單片機(jī)相連，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊一端與單片機(jī)相連，另一端與直流電機(jī)相連。如圖2所示，智能車的電源管理模塊固定安裝在智能車身上為單片機(jī)、驅(qū)動(dòng)電機(jī) 以及轉(zhuǎn)向舵機(jī)提供電能。驅(qū)動(dòng)電機(jī)安裝在車的后部，驅(qū)動(dòng)智能車的后軸。轉(zhuǎn)向舵機(jī)通過連 接機(jī)構(gòu)與前輪連接，并受單片機(jī)信號(hào)控制而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向的功能。自制的電路板焊接有整個(gè)系 統(tǒng)的電路，其固定在車身上，焊接有各種接頭與電源、單片機(jī)、電機(jī)、舵機(jī)等連接。探測模塊 所用的紅外光電開關(guān)固定安裝在車最前部，并且安裝在車的縱向中心線上，這樣便于探測 模塊更加精確地進(jìn)行障礙物的檢測。圖3所示，智能車電源模塊中的7. 2V電供給電機(jī)的同時(shí)，還需要有大的電流， IRF3703/IRL3803可以供給電機(jī)一個(gè)大的電流。以此來滿足智能車動(dòng)力性的要求，使智能車 高速穩(wěn)定行駛。圖4所示，該圖是智能車探測模塊探測傳感器的紅外線發(fā)接收電路圖，當(dāng)有障礙 物時(shí)障礙物把發(fā)射出去的紅外線反射給接收端，根據(jù)發(fā)射會(huì)紅外線的強(qiáng)弱，電壓測試端反 映出和接收端電流成正比的電壓，然后經(jīng)過圖4所示電路處理后將其送入單片機(jī)的I/O 口。 當(dāng)有障礙物時(shí)，相應(yīng)口變?yōu)楦唠娖?，單片機(jī)通過查詢方式讀取各口的狀態(tài)，調(diào)用不同的函 數(shù)，以完成相應(yīng)的轉(zhuǎn)向。圖5所示，智能的電能來自一塊7. 2V、1500mAh的Ni-Cd電池，但是單片機(jī)正常工 作需要5V的穩(wěn)定電壓，為了使舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)性能比較好，需要為舵機(jī)提供5V的電壓，紅外探測 器的工作電壓也是5V，所以需要對7. 2V的電池電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以滿足各部分的電壓要求， 這種轉(zhuǎn)換是通過低壓穩(wěn)壓芯片7805來實(shí)現(xiàn)的。本實(shí)用新型的智能車的探測模塊所用的紅外光電開關(guān)為Arduino紅外光電開關(guān)， 它是一種集成發(fā)射和接受為一體的反射式光電傳感器。它的特點(diǎn)是探測距離遠(yuǎn)，可調(diào)節(jié)測 量范圍，不用外加調(diào)制信號(hào)，受可見光干擾少，價(jià)格便宜易于裝配。
權(quán)利要求1.一種智能車前方障礙物檢測系統(tǒng)，包括智能車、電源管理模塊、障礙物檢測模塊、舵 機(jī)轉(zhuǎn)向模塊及電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，其特征在于所述的電源管理模塊、障礙物檢測模塊及舵機(jī)轉(zhuǎn) 向模塊還分別與單片機(jī)相連，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊一端與單片機(jī)相連，另一端與直流電機(jī)相連。
2.如權(quán)利要求1所述的智能車前方障礙物檢測系統(tǒng)，其特征在于所述的電源管理模 塊設(shè)置在智能車的車身上，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊安裝在智能車的后方，舵機(jī)轉(zhuǎn)向模塊連接在智能 車前輪上，障礙物檢測模塊固定在智能車車身最前方，且設(shè)置在智能車的縱向中心線上。
3.如權(quán)利要求1所述的智能車前方障礙物檢測系統(tǒng)，其特征在于所述的障礙物檢測 模塊為反射式光電傳感器，所用的紅外光開關(guān)為Arduino紅外光電開關(guān)。
4.如權(quán)利要求1所述的智能車前方障礙物檢測系統(tǒng)，其特征在于所述的單片機(jī)為 MC9S12XDP512 單片機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種智能車前方障礙物檢測系統(tǒng)，包括智能車、電源管理模塊、障礙物檢測模塊、舵機(jī)轉(zhuǎn)向模塊及電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，其特征在于所述的電源管理模塊、障礙物檢測模塊及舵機(jī)轉(zhuǎn)向模塊還分別與單片機(jī)相連，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊一端與單片機(jī)相連，另一端與直流電機(jī)相連。本實(shí)用新型控制精確、快速靈活、結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格便宜的智能車前方障礙物的檢測系統(tǒng)。
文檔編號(hào)B62D6/00GK201856809SQ20102060630
公開日2011年6月8日 申請日期2010年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月15日
發(fā)明者武蕾, 陳剛 申請人:長安大學(xué)