CN104443140A - 平衡车障碍检测装置 - Google Patents

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李思
潘羽
贾雪涛
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

一种平衡车障碍检测装置，涉及一种车辆的安全辅助装置，包括中央控制模块、障碍探测模块、声光报警模块、通信模块，所述的障碍探测模块的输入输出端与中央控制模块的输出输入端连接，中央控制模块的输出端与声光报警模块的输入端连接，中央控制模块的输出输入端还通过通信模块与平衡车控制***的输入输出端连接。当障碍探测模块检测遇到障碍时，中央控制模块通过通信模块与平衡车控制***进行通信，以便采取合理的避让措施使平衡车减速并最终停止行进；同时中央控制模块控制声光报警模块发出声光警报，以警示行人。本发明可以自动识别前方障碍物，同时测量障碍物距离，安全可靠，成本低，工作可靠，适合推广使用。

Description

平衡车障碍检测装置
技术领域
本发明涉及一种车辆的安全辅助装置，特别是一种平衡车障碍检测装置。
背景技术
目前存在一种短途代步的自动平衡车，为了保持行进当中的平衡，这种单人型的车辆配备了保持平衡的控制***。在使用者通过遥控器进行操作时，平衡车能够根据遥控器发出的指令，自动行进到使用者身边，便于使用。在平衡车自动返回的行进过程中，由于没有使用者的亲自操作，或由于使用者操作不及时，有必要让平衡车自主地对前方遇到的行人、障碍物进行避让。首先，在遇到行人、障碍物时平衡车应减速并最终停下，避免碰撞；其次，遇到障碍停止行进时，应发出声光警报；接下来，遇到障碍物时应测量障碍物的距离，以便平衡车内部的控制***做出避让动作。但是目前的产品没有考虑路程中需要避障的情况，平衡车无法检测、识别行进前方是否有障碍物，从而无法进行自动避让。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种平衡车障碍检测装置，可以使得平衡车在自动行进过程中识别前方障碍物，同时测量障碍物距离。
解决上述技术问题的技术方案是：一种平衡车障碍检测装置，包括中央控制模块、障碍探测模块、声光报警模块、通信模块，所述的障碍探测模块的输入输出端与中央控制模块的输出输入端连接，中央控制模块的输出端与声光报警模块的输入端连接，中央控制模块的输出输入端还通过通信模块与平衡车控制***的输入输出端连接。
本发明的进一步技术方案是：所述的中央控制模块包括单片机，该单片机具备至少2个定时器、至少1个串口通信外设、至少1个外部中断。
本发明的进一步技术方案是：所述的单片机采用C8051F系列单片机。
本发明的进一步技术方案是：所述的障碍探测模块包括超声波测距电路，该超声波测距电路包括有传感器探头。
本发明的再进一步技术方案是：所述的超声波测距电路的传感器探头安装在平衡车前方距离地面15cm～20cm高度的位置。
本发明的再进一步技术方案是：所述的超声波测距电路包括2～4个超声波测距电路模块，分别安装在平衡车的车身上。
本发明的进一步技术方案是：所述的声光报警模块包括LED灯、LED灯驱动电路、喇叭、喇叭驱动电路。
本发明的再进一步技术方案是：所述的通信模块包括串行通信接口电路。
本发明的更进一步技术方案是：所述的串行通信接口电路包括MAX232或MAX3232芯片。
由于采用上述结构，本发明之平衡车障碍检测装置用于与现有技术相比，具有以下有益效果：
1. 可以自动识别前方障碍物，同时测量障碍物距离：
由于本发明包括中央控制模块、障碍探测模块、声光报警模块、通信模块，其中障碍探测模块包括超声波测距电路，能够方便、快速识别障碍物，同时可测量车辆前方的障碍物距离。因此，本发明在平衡车使用者采用遥控的方式控制平衡车行进的过程中，能够检测到探测平衡车行进前方2m之内有没有高于10cm的障碍物，并可同时探测到障碍物与平衡车之间的距离。
2.可保证平衡车行车的安全可靠：
由于本发明的障碍探测模块输入输出端与中央控制模块的输出输入端连接，中央控制模块的输出端与声光报警模块的输入端连接，中央控制模块的输出输入端还通过通信模块与平衡车控制***的输入输出端连接。当障碍探测模块检测遇到障碍时，中央控制模块通过通信模块与平衡车控制***进行通信，以便采取合理的避让措施使平衡车减速并最终停止行进；同时中央控制模块控制声光报警模块发出声光警报，以警示行人。因此，本发明可保证平衡车行车的安全可靠。
3. 成本低，工作可靠，适合推广使用：
本发明成本低，工作可靠，能够测量2m之内的障碍物，性能优越，适合市场的推广。
下面，结合附图和实施例对本发明之平衡车障碍检测装置的技术特征作进一步的说明。
附图说明
图1：实施例一所述本发明之平衡车障碍检测装置的结构框图。
具体实施方式
实施例一：
一种平衡车障碍检测装置，包括中央控制模块、障碍探测模块、声光报警模块、通信模块，所述的障碍探测模块的输入输出端与中央控制模块的输出输入端连接，中央控制模块的输出端与声光报警模块的输入端连接，中央控制模块的输出输入端还通过通信模块与平衡车控制***的输入输出端连接。
所述的中央控制模块包括单片机，该单片机具备至少2个定时器、至少1个串口通信外设、至少1个外部中断，该单片机采用C8051F系列单片机。
所述的障碍探测模块包括超声波测距电路，该超声波测距电路包括有传感器探头，传感器探头安装在平衡车前方距离地面15cm～20cm高度的位置。超声波测距电路采用4个超声波测距电路模块，分别安装在平衡车车身的左前处、中部偏左处、中部偏右处与右前处，对行进前方、侧方的障碍进行更精确的识别与测距。
本障碍探测模块与中央控制模块相连，当遇到障碍时可以告知单片机，并通过单片机控制来达到超声波测量障碍物距离的目的。这样在探测障碍的同时，也可以测量障碍物的距离。
所述的声光报警模块包括LED灯、LED灯驱动电路、喇叭、喇叭驱动电路。通过单片机来控制该声光报警模块，进行声光报警。
所述的通信模块包括串行通信接口电路，该串行通信接口电路包括MAX232或MAX3232芯片。单片机通过该通信模块与平衡车的控制***进行串口通信，在发现障碍物后，能够告知平衡车控制***障碍物距离的距离，以便平衡车主动采取相应的避让措施。
本发明之平衡车障碍检测装置的工作原理：
在平衡车搭载使用者时，由平衡车控制***通知本装置，此时装置只进行障碍的探测，不进行声光报警功能；在平衡车自动行进时，本装置开启障碍探测、声光报警功能，并与平衡车控制***进行通信。当障碍探测模块检测遇到障碍时，中央控制模块通过通信模块与平衡车控制***进行通信，以便采取合理的避让措施使平衡车减速并最终停止行进；同时中央控制模块控制声光报警模块发出声光警报，以警示行人。

Claims (9)

1.一种平衡车障碍检测装置，其特征在于：包括中央控制模块、障碍探测模块、声光报警模块、通信模块，所述的障碍探测模块的输入输出端与中央控制模块的输出输入端连接，中央控制模块的输出端与声光报警模块的输入端连接，中央控制模块的输出输入端还通过通信模块与平衡车控制***的输入输出端连接。
2.根据权利要求1所述的平衡车障碍检测装置，其特征在于：所述的中央控制模块包括单片机，该单片机具备至少2个定时器、至少1个串口通信外设、至少1个外部中断。
3. 根据权利要求1所述的平衡车障碍检测装置，其特征在于：所述的单片机采用C8051F系列单片机。
4. 根据权利要求1所述的平衡车障碍检测装置，其特征在于：所述的障碍探测模块包括超声波测距电路，该超声波测距电路包括有传感器探头。
5. 根据权利要求4所述的平衡车障碍检测装置，其特征在于：所述的超声波测距电路的传感器探头安装在平衡车前方距离地面15cm～20cm高度的位置。
6. 根据权利要求5所述的平衡车障碍检测装置，其特征在于：所述的超声波测距电路包括2～4个超声波测距电路模块，分别安装在平衡车的车身上。
7. 根据权利要求1所述的平衡车障碍检测装置，其特征在于：所述的声光报警模块包括LED灯、LED灯驱动电路、喇叭、喇叭驱动电路。
8. 根据权利要求1至7任一权利要求所述的平衡车障碍检测装置，其特征在于：所述的通信模块包括串行通信接口电路。
9. 根据权利要求8所述的平衡车障碍检测装置，其特征在于：所述的串行通信接口电路包括MAX232或MAX3232芯片。
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