山地车防撞报警器的制造方法
【专利摘要】山地车防撞报警器，包括距离检测预警器、方位指示器，所述距离检测预警器与方位指示器之间通过无线传输模块通讯连接，所述距离检测预警器包括第一单片机U1，第一单片机U1连接超声波检测模块、声光报警模块和无线传输模块；所述方位指示器包括第二单片机U2，第二单片机U2连接信号灯模块、无线传输模块。所述距离检测预警器、方位指示器分别连接稳压电源模块。本实用新型一种山地车防撞报警器，通过高精度的超声波测距传感器，来检测山地车后座与后方车辆或行人的距离。并通过控制尾灯变量以及蜂鸣器来提醒后方车辆和行人注意，提示骑行人员注意规避和减速，保障一定安全距离。
【专利说明】山地车防撞报警器
【技术领域】
[0001]本实用新型一种山地车防撞报警器，涉及车辆行驶安全领域。
【背景技术】
[0002]随着人们对环境保护越来越重视，山地车车再次进入日常生活中。在城市街道骑行中，由于机动车辆、行人较多，特别要注重安全距离，以防止自身擦碰到别人以及别人擦碰到自己。由于山地车作为单车的一种，不可能像机动车辆一样装设后视镜，所以骑行人员往往只会关注车前方情况，而忽视了后方的情况。在人行道和机动车道上穿梭时，后方往往会隐藏更多危险。而如果骑行人员在比较复杂的骑行环境中为了关注后方情况，而转头观察后方，往往会造成对前方的精力分散，这也是极度危险的。
【发明内容】
[0003]为解决上述技术问题，本实用新型提供一种山地车防撞报警器，通过高精度的超声波测距传感器，来检测山地车后座与后方车辆或行人的距离。并通过控制尾灯变量以及蜂鸣器来提醒后方车辆和行人注意，提示骑行人员注意规避和减速，保障一定安全距离。
[0004]本实用新型采取的技术方案为:山地车防撞报警器，包括距离检测预警器、方位指示器，所述距离检测预警器与方位指示器之间通过无线传输模块通讯连接，所述距离检测预警器包括第一单片机Ul，第一单片机Ul连接超声波检测模块、声光报警模块和无线传输模块；所述方位指示器包括第二单片机U2，第二单片机U2连接信号灯模块、无线传输模块。
[0005]所述距离检测预警器、方位指示器分别连接稳压电源模块。
[0006]所述超声波检测模块至少为2个，超声波检测模块采用HC-SR04型超声波测距模块。
[0007]所述无线传输模块包括nRF24L01无线收发芯片。
[0008]所述声光报警模块包括:发光二极管D1、发光二极管D2和蜂鸣器BUZ1,所述发光二极管D1、发光二极管D2的阳极分别连接三极管Q1、三极管Q2的发射极，发光二极管D1、发光二极管D2的阴极分别通过电阻R3、电阻R4接地，蜂鸣器BUZl —端连接三极管Q3的发射极、另一端通过电阻R5接地，三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3的基极连接第一单片机Ul，三极管Ql、三极管Q2、三极管Q3的集电极连接电源。
[0009]所述信号灯模块包括:发光二极管D4、发光二极管D5,所述发光二极管D4、发光二极管D5的阳极分别连接三极管Q4、三极管Q5的发射极，所述发光二极管D4、发光二极管D5的阴极分别通过电阻R6、电阻R7接地，三极管Q4、三极管Q5的基极连接第二单片机U2，三极管Q4、三极管Q5的集电极连接电源。
[0010]所述距离检测预警器安装在山地车的座杆上，所述方位指示器安装在山地车的握把上。
[0011]本实用新型一种山地车防撞报警器，根据目前市场的技术空缺进行设计，通过高精度的超声波测距传感器，来检测山地车后座与后方车辆或行人的距离，并通过控制尾灯变量以及蜂鸣来提醒后方车辆和行人注意，并提示骑行人员注意规避和减速，保障一定安全距离。在此过程中完全由单片机瞬时控制，反应灵敏。本实用新型还不需要改变山地车自身结构，只需要像普通尾灯一样安装使用即可，非常方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型原理连接框图。
[0013]图2为本实用新型距离检测预警器电路图。
[0014]图3为本实用新型方位指示器电路图。
[0015]图4为本实用新型稳压电源模块电路图。
【具体实施方式】
[0016] 如图1所示，山地车防撞报警器，包括距离检测预警器1、方位指示器2，所述距离检测预警器I与方位指示器2之间通过无线传输模块3通讯连接，所述距离检测预警器I包括第一单片机U1，第一单片机Ul连接超声波检测模块4、声光报警模块5和无线传输模块3 ;所述方位指示器2包括第二单片机U2，第二单片机U2连接信号灯模块6、无线传输模块3。所述距离检测预警器1、方位指示器2分别连接稳压电源模块。
[0017]距离检测预警器I安装在山地车的座杆上，该部分主要功能是通过超声波检测模块4来检测后行人或者机动车辆是否靠近山地车，并通过蜂鸣器、LED灯来提醒注意，还通过无线传输模块3控制方位指示器2。方位指示器2安装在山地车的握把两端，主要是用来接收距离检测预警器I的信号，并控制握把两端的LED方向指示灯，哪一边灯亮代表山地车那边有危险情况。第一单片机U1、第二单片机U2选用英特梅尔公司生产的ATMEGA8低功耗微处理器。
[0018]距离检测预警器I内部电路如图2所示。该电路可以划分为四部分组成:距离检测电路、无线传输电路、预警电路和微处理器电路。距离检测电路采用超声波检测模块HC-SR04，该模块可提高2cnT400Cm的非接触式距离感测功能，测量精度可高达3mm，其内部包含一个超声波发射器和接受器，发射器发射超声波，若遇到障碍物就会有以超身波反射，然后接收器接受到反射回的超声波，就可以判定是否在检测范围内由障碍物出现。距离检测电路由H1、H2两个HC-SR04组成。Hl和H2的I号、4号引脚分别为5V电源和地。Hl和H2的3号引脚为触发引脚，分别连接第一单片机Ul的5、12号引脚，通过该引脚，第一单片机Ul可以控制HC-SR04的工作与否。Hl和H2的2号引脚为信号输出端口，分别连接第一单片机Ul的6、11号引脚(脉冲计数器引脚T0、T1)，通过该引脚，第一单片机Ul接受HC-SR04的距离信号。采用两个超声波距离检测模块Hl、Η2的目的是为了检测障碍物是在山地车的左后方，还是右后方，亦或者在正后方。Hl用于检测山地车左后方，Η2用于检测山地车右后方，Η1、Η2同时检测到障碍物时为正后方。
[0019]无线传输模块3采用NORDIC公司生产的nRF24L01无线收发芯片，该芯片工作在2.4GHz^2.5GHz的ISM频段。该芯片功耗极低，主要有四种工作模式:接收模式、发送模式、待机模式、掉电模式，当工作在发射模式下发射功率为OdBm时电流消耗为11.3mA，接收模式时为12.3mA，掉电模式和待机模式下电流消耗小于1mA。由图2可知，该电路由nRF24L01,电容 Cl、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8，电阻 R1、R2，电感 L1、L2、L3，晶振 XI，天线组成，各元件参数详见电路图。nRF24L011~6号引脚与第一单片机Ul的PB7~PB3号引脚相连，之间通过SPI协议进行数据传输。第一单片机Ul通过SPI对nRF24L01进行发送数据、待机等控制。在控制器中nRF24L01只工作在发送模式和待机模式。当距离检测模块检测到障碍物时，第一单片机Ul通过nRF24L01向方位指不器2发送方位信号。
[0020]声光报警模块5由NPN功率三极管Q1、Q2、Q3，LED灯D1、D2，蜂鸣器BUZ1以及R3、R4、R5组成。Q1、Q2、Q3的基极分别于PAO、PA1、PA2相连，集电极与电源相连，发射极分别于D1、D2、D3相连。R3、R4、R5的电阻值均为200Ω，是用于分压，保护各LED灯、蜂鸣器。当ΡΑ0-ΡΑ2为高电平，三极管导通，LED相应被点亮，蜂鸣器鸣叫。当距离检测模块检测到障碍物时，单片机控制ΡΑ0-ΡΑ2为高电平，控制LED灯和蜂鸣器工作，起到警示作用，当没有检测到障碍物时，则ΡΑ0-ΡΑ2为低电平。
[0021]方位指示器2的信号灯模块6如图3所示，电路主要由四部分组成:无线传输电路、方位信号灯电路和微处理器电路。无线传输电路和微处理器与距离检测预警器I的基本一致。只是在图3中nRF24L01的7号引脚(IRQ)与第二单片机U2的16号引脚(PD3/PB2)连接。当信号灯装置的nRF24L01接收到控制器发来的指令后，会通过IRQ引脚产生高电平，第二单片机U2通过检测该引脚的高低电平来判断是否开始接收nRF24L01传过来的数据。方位信号灯电路由NPN功率三极管Q4、Q5，LED灯D4、D5以及R6、R7组成。Q4、Q5的基极分别于PD4、PD5相连，集电极与电源相连，发射极分别于D4、D5相连。R6、R7的电阻值均为200 Ω，是用于分压，保护各LED灯。当PD4~PD5为高电平，三极管导通，LED相应被点亮，反之不亮。当超声波距离检测模块Hl检测到山地车左后方有障碍物出现，第二单片机U2的PD4为高电平，则D4灯被点亮，提示骑行人员左后方有潜在危险。H2检测到右后方有障碍物时，PD5为高电平，D5被点亮，提示骑行人员右后方有潜在危险。当H1、H2同时检测到障碍物时，PD4、PD5同时为高电 平，D4、D5同时被点亮，提示正后方有潜在危险。
[0022]图5是稳压电源模块电路图，此电路的主要功能是将两节干电池3V电压升压至5V,并且在电池电压波动下，保持5V电压稳定。该电路由MAX1797 DC/DC稳压芯片U4，电阻R8，电容C8、C9，电感LI，LED 二极管D3，开关SI，电池BI组成。电阻R8、D3是电源指示灯，当开关SI合上后，D3就会亮提示电源正常。C9是3V电池稳压滤波，C8是5V电压输出稳压滤波，保证电压稳定性，减少干扰。LI是DC/DC变换过程中的储能元件。
【权利要求】
1.山地车防撞报警器，包括距离检测预警器(I)、方位指示器(2)，所述距离检测预警器(I)与方位指示器(2)之间通过无线传输模块(3)通讯连接，其特征在于，所述距离检测预警器(I)包括第一单片机U1，第一单片机Ul连接超声波检测模块(4)、声光报警模块(5)和无线传输模块(3);所述方位指示器(2)包括第二单片机U2，第二单片机U2连接信号灯模块(6 )、无线传输模块(3 )。
2.根据权利要求1所述山地车防撞报警器，其特征在于，所述距离检测预警器(I)、方位指示器(2)分别连接稳压电源模块。
3.根据权利要求1所述山地车防撞报警器，其特征在于，所述超声波检测模块(4)至少为2个，超声波检测模块(4)采用HC-SR04型超声波测距模块。
4.根据权利要求1所述山地车防撞报警器，其特征在于，所述无线传输模块(3)包括nRF24L01无线收发芯片。
5.根据权利要求1所述山地车防撞报警器，其特征在于，所述声光报警模块(5)包括:发光二极管D1、发光二极管D2和蜂鸣器BUZ1，所述发光二极管D1、发光二极管D2的阳极分别连接三极管Q1、三极管Q2的发射极，发光二极管D1、发光二极管D2的阴极分别通过电阻R3、电阻R4接地，蜂鸣器BUZl —端连接三极管Q3的发射极、另一端通过电阻R5接地，三极管Ql、三极管Q2、三极管Q3的基极连接第一单片机Ul，三极管Ql、三极管Q2、三极管Q3的集电极连接电源。
6.根据权利要求1所述山地车防撞报警器，其特征在于，所述信号灯模块(6)包括:发光二极管D4、发光二极管D5，所述发光二极管D4、发光二极管D5的阳极分别连接三极管Q4、三极管Q5的发射极，所述发光二极管D4、发光二极管D5的阴极分别通过电阻R6、电阻R7接地，三极管Q4、三极管Q5的基极连接第二单片机U2，三极管Q4、三极管Q5的集电极连接电源。
7.根据权利要求1所述山地车防撞报警器，其特征在于，所述距离检测预警器(I)安装在山地车的座杆上。
8.根据权利要求1所述山地车防撞报警器，其特征在于，所述方位指示器(2)安装在山地车的握把上。
【文档编号】B62J6/00GK203706449SQ201420080510
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年2月25日 优先权日:2014年2月25日
【发明者】徐浩, 刘林, 杜于龙, 常骏晓, 周子恒 申请人:三峡大学, 徐浩