一种防后车追尾系统及方法_3

文档序号:8933870阅读:来源:国知局
报警器开始发出警报声,以警示后方车辆注意跟车距离;语音模 块发出语音提示提醒本车驾驶员控制车速谨慎驾驶。需要说明的是,所述语音模块还包括 开、关机语音提醒和系统故障语音提醒功能。
[0063] 本发明实施例提供的防后车追尾系统还包括供电电源400,如图1所示,供电电源 400的电源输出端分别与信号采集单元200,控制单元100和警示单元300的电源端连接。 供电电源400为信号采集单元200,控制单元100和警示单元300供电,以保证其正常工作。
[0064] 本发明实施例中,如图7所示,控制单元100可以为主控单片机U3,具体可以采用 STC15F2K60S2系列单片机的LQFP-44封装形式,当然,也可以采用其他适合型号的单片机, 或是由DSP、ARM等其他具有数据处理功能的芯片代替。
[0065] 当测距传感器为3个时,本发明实施例提供的防后车追尾系统还包括第一数据处 理器Ul、第二数据处理器U2、第一分压反相电路、第二分压反相电路及第三分压反相电路。 如图8所示,第一分压反相电路包括第二十四电阻R24、第二十五电阻R25、第二十六电阻 R26和第八晶体管Q8。此外,第一分压反相电路还包括输入触点a、分压触点b及反相触点 C。第八晶体管Q8的基极为分压触点b,第二十四电阻R24和第二十五电阻R25的一端分别 与第八晶体管Q8的基极连接。第二十四电阻R24的另一端为输入触点a,第二十五电阻R25 的另一端接地。第八晶体管Q8的发射极接地,第八晶体管Q8的集电极为反相触点c,第八 晶体管Q8的集电极串接第二十六电阻R26后与供电电源400的电压输出端连接。第二分 压反相电路与第三分压反相电路的电路结构与第一分压反相电路相同,此处不再赘述。第 一测距传感器S1的信号输出端与第一分压反相电路的输入触点a连接,第一分压反相电路 的反相触点c分别与第一数据处理器Ul的串口输入口和定时器0外部输入口连接,第一数 据处理器Ul的8个ADC通道分别与主控单片机U3的P0.0 -P0. 7 口连接组成并口通讯。同 理,第二测距传感器&的信号输出端与第二分压反相电路的输入触点连接,第二分压反相 电路的反相触点分别与第二数据处理器U2的串口输入口和定时器0外部输入口连接,第二 数据处理器U2的8个ADC通道分别与主控单片机U3的PL O-PL 7 口连接组成并口通讯。 第三测距传感器&的信号输出端与第三分压反相电路的输入触点连接,第三分压反相电路 的反相触点与主控单片机U3的串口输入口连接。3个测距传感器分别通过主控单片机U3 的P0.0 -P0. 7 口、PL O-PL 7 口及串口输入口将其所采集到的后方车辆与本车的距离信号 发送到主控单片机U3中,由主控单片机U3对其进行处理。本发明实施例中,第一数据处理 器Ul和第二数据处理器U2的型号可以为STC15W401AS-S0P-20,也可以采用适合的其他型 号的具有A/D转换功能的芯片。
[0066] 此外,高分贝报警器和闪光灯通过开关模块与主控单片机U3连接。开关模块包括 第一开关和第二开关,第一开关包括第一连接触点、第二连接触点和第一控制触点。第一控 制触点与主控单片机U3的I/O 口 P3. 6耦合,第一连接触点与供电电源400的电压输出端 连接,第二连接触点串接高分贝报警器后接地。同理,第二开关包括第三连接触点、第四连 接触点和第二控制触点,第二控制触点与主控单片机U3的I/O 口 P3. 7耦合,第三连接触点 与供电电源400的电压输出端连接,第四连接触点串接闪光灯后接地。主控单片机U3分别 通过P3. 6 口和P3. 7 口发送指令控制第一开关和第二开关的通断,从而分别控制高分贝报 警器和闪光灯的开启和关闭。本发明实施例中,第一开关采用如图9所示的开关三极管,第 三晶体管Q3的集电极为第一连接触点,第三晶体管Q3的发射极为第二连接触点,串联有第 二十一电阻R21的第三晶体管Q3的基极为第一控制触点,同理,第二开关也采用开关三极 管,其电路结构与第一开关相同,此处不再赘述。当然,第一开关和第二开关也可以采用其 他具有控制端的开关结构,如可控硅开关等。
[0067] 优选的,闪光灯上装有光传感器和电压调节模块,用于使闪光灯的亮度根据环境 亮度自动调节,所述电压调节模块包括电压信号输入端、电压信号输出端和电压控制端,其 中,电压信号输入端与第二开关的第四连接触点连接,电压信号输出端串接所述闪光灯后 接地,电压控制端与光传感器的信号输出端连接。电压调节模块根据光传感器采集到的环 境光的强度调节闪光灯的输入电压,具体来讲,环境越亮,闪光灯的输入电压越大,亮度越 高;环境越暗,闪光灯的输入电压越小,亮度越低。这样闪光灯既能够起到提醒后车驾驶员 的作用,又不至于过于刺眼,导致后车驾驶员看不清路况,发生危险。本发明实施例中,光传 感器的型号可以采用光敏电阻6?5528-φ5,也可以采用其他适合的型号。
[0068] 语音模块包括语音芯片U4和语音存储芯片U5,如图10所示,语音芯片U4的存储 器通讯时钟脚P16、存储器通讯片选脚P15、存储器通讯数据输入脚P14及存储器通讯数据 输出脚P13分别对应地与语音存储芯片U5的SPI接口,即通讯时钟脚CLK、通讯片选脚^、 通讯数据输入脚DI及通讯数据输出脚DO连接,语音芯片U4的SBT语音触发口 POO与主控 单片机U3的P4. 4 口连接,主控单片机U3的P4. 4 口为第29引脚;ΕΗΛ/Μ,语音芯片U4的 控制端口 Ρ01、Ρ02、Ρ03、Ρ04、Ρ05、Ρ06、Ρ07及PlO分别依次与主控单片机U3的Ρ2. 0-Ρ2. 7 口连接,语音芯片U4的音频输出口 PWM+/DAC、PffM-分别与扬声器LSl的正负输入端连接。 使用时,上位机软件对语音存储芯片U5烧写语音程序,主控单片机U3发送指令至语音芯片 U4的控制端口 POl、Ρ02、Ρ03、Ρ04、Ρ05、Ρ06、Ρ07、PlO及SBT语音触发口,语音芯片U4通过 音频输出口 PWM+/DAC和PffM-驱动扬声器LSl发出声音,提醒本车驾驶员。本发明实施例 中,语音芯片U4的型号可以为WT588D的LQFP32封装形式,语音存储芯片U5的型号可以为 SPI-FLASH存储器25Ρ80,当然也可以采用其他适合的型号。
[0069] 本发明实施例中,将主控单片机U3、第一数据处理器Ul、第二数据处理器U2、语音 模块、供电电源400、第一分压反相电路、第二分压反相电路、第三分压反相电路、开关模块 均集成到控制电路板上,便于后续的封装及安装。所述控制电路板安装在本车的内部,所述 控制电路板上安装有一个26芯接插件。第一测距传感器S1、第二测距传感器&及第三测 距传感器33的信号输出端分别通过26芯接插件与第一分压反相电路、第二分压反相电路 及第三分压反相电路的输入触点连接;速度传感器的信号输出端通过26芯接插件与主控 单片机U3连接;高分贝报警器的输入端通过26芯接插件与第一开关的第二连接触点连接; 闪光灯的输入端通过26芯接插件与第二开关的第四连接触点连接。
[0070] 本实施例中,供电电源400包括+5V供电电路和+12V供电电路,其通过26芯接插 件与外加电压连接。+5V供电电路的电压输出端通过26芯接插件分别与主控制芯片U3、 第一数据处理器Ul、第二数据处理器U2、语音芯片U4、第一分压反相电路、第二分压反相电 路、第三分压反相电路的电源接口连接;此外,+5V供电电路的电压输出端经串联第一二极 管Dl和第二二极管D2分压后得到+3. 6V电压,所述+3. 6V电压为语音存储芯片U5供电。 +12V供电电路的电压输出端通过26芯接插件分别与第一开关的第一连接触点、第二开关 的第三连接触点、第一测距传感器S1、第二测距传感器S2及第三测距传感器S 3的电源接口 连接。
[0071] 如图11所示,+5V供电电路包括开关电源芯片U6,外加电压一路直接与开关电源 芯片U6的电源输入端连接,另一路串联第十三电阻R13后分别与开关电源芯片U6的开关 管集电极端口和自举驱动器集电极端口连接。开关电源芯片U6的复合晶体管开关发射极 端口连接第一电感Ll的一端,第一电感Ll的另一端一路与第二电感L2的一端连接,另一 路与第十四电阻R14和第十五电阻R15组成的取样电路连接。第二电感L2的另一端连接 第三开关,第三开关包括第五连接触点、第六连接触点和第三控制触点,其中,第五连接触 点与第二电感L2连接,第六连接触点为+5V电源输出端,第三控制触点与主控单片机U3的 定时器1端口连接。此外,第三开关的第五连接触点与第十电解电容ClO并联,即第十电解 电容ClO的阳极与第五连接触点连接,第十电解电容ClO的阴极接地。使用时,开关电源 芯片U6的电源输入端得到供电电压后,其复合晶体管开关发射极端口输出PffM脉冲电压信 号,经过第二电感L2和第十电解电容ClO组成的LC滤波电路滤波后转换为+5V直流电压 输出,主控单片机U3通过控制第三开关的导通和截止来控制+5V供电电路的电压输出。需 要说明的是,图8、10、11中,VCC表示+5V供电电路中与第三开关的第六连接触点连接的电 压输出端。
[0072] 此外,如图11所示,+12V供电电路包括开关电源芯片U7,
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