CN109955978A - 一种平衡车防止碰撞***及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种平衡车防止碰撞***及其工作方法，平衡车防止碰撞***包括距离感应探头、摄像头、霍尔传感器、启动开关模块、电子制动模块；上述器件均与中央处理模块线路连接，中央处理模块包括距离采集单元、对比单元、图像采集单元、角度采集单元、分析单元、处理单元；其工作方法包括以下步骤：S1、距离采集单元将距离信息发送到对比单元；S2、对比单元将距离信息与碰撞预警距离进行对比；S3、图像采集单元将交通信号灯图片进行采集；S4、角度采集单元将平衡车的角度信息进行采集；S5、分析单元对交通信号灯的指示状态与平衡车的行驶方向进行对比；S6、处理单元控制启动开关模块呈关闭状态并控制电子制动模块进行制动操作。

Description

一种平衡车防止碰撞***及其工作方法

技术领域

本发明涉及平衡车领域，尤其涉及一种平衡车防止碰撞***及其工作方法。

背景技术

平衡车运作原理主要是建立在一种被称为“动态稳定”的基本原理上，也就是车辆本身的自动平衡能力。以内置的精密固态陀螺仪来判断车身所处的姿势状态，透过精密且高速的中央微处理器计算出适当的指令后，驱动马达来做到平衡的效果。其载重越大，行驶动能也就越大，具有良好环保的特点。在使用过程中，驾驶者不必担心掌握平衡，车体自身的平衡稳定性。车身小巧，转弯灵活，可以在狭窄、大转角的工作场合作业。自平衡车的种种优点使其可以作为一种快速、环保、安全、舒适、小巧灵活的绿色交通工具，是未来汽车和自行车的替代品，具有广阔的市场与经济效益。

目前，由于人们的驾驶操作不熟练、平衡车不易控制等因素的影响，在驾乘平衡车过程中经常会因为不能及时改变行驶状态导致出现碰撞状况，尤其在过交叉路口时，如果不及时止住平衡车的行驶状态，使得平衡车无法按照交通信号灯的指示通行，将会发生不可挽回的严重后果。

发明内容

本发明目的是针对上述问题，提供一种可以有效避免平衡车出现碰撞状况的平衡车防止碰撞***及其工作方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种平衡车防止碰撞***，所述平衡车防止碰撞***包括距离感应探头、摄像头、霍尔传感器、中央处理模块、启动开关模块、电子制动模块；距离感应探头、摄像头、霍尔传感器、启动开关模块、电子制动模块均与中央处理模块线路连接，所述中央处理模块包括距离采集单元、对比单元、图像采集单元、角度采集单元、分析单元、处理单元；距离采集单元的信号输入端与距离感应探头的信号输出端连接，距离采集单元、参数单元的信号输出端均与对比单元的信号输入端连接，图像采集单元的信号输入端与摄像头的信号输出端连接，角度采集单元的信号输入端与霍尔传感器的信号输出端连接，图像传感器、角度传感器的信号输出端均与分析单元的信号输入端连接，分析单元、对比单元的信号输出端均与处理单元的信号输入端连接，处理单元的信号输出端分别与启动开关模块、电子制动模块的信号输入端连接。

进一步的，所述平衡车防止碰撞***还包括用于提供电力的电源，电源分别与距离感应探头、摄像头、霍尔传感器、中央处理模块、启动开关模块、电子制动模块线路连接。

进一步的，所述中央处理模块还包括控制单元，控制单元的信号输出端与参数单元的信号输入端连接。

一种平衡车防止碰撞***的工作方法，包括以下步骤：

S1、在平衡车行驶过程中，距离采集单元不断的检测距离感应探头位置与距离感应探头前方遮挡物之间的距离，并将该距离信息发送到对比单元；

S2、对比单元将距离信息与参数单元中存储的碰撞预警距离进行对比，当距离信息中的距离小于参数单元中的碰撞预警距离时，对比单元将碰撞预警信息发送至处理单元；

S3、在平衡车行驶到交叉路口时，图像采集单元将摄像头拍摄到的交通信号灯图片进行采集，并发送到分析单元；

S4、角度采集单元通过霍尔传感器将平衡车到达交叉路口时的角度信息进行采集，并发送到分析单元；

S5、分析单元将步骤S3中的交通信号灯图片与步骤S4中的角度信息相结合，并分析得出交通信号灯的指示状态与平衡车的行驶方向是否相同，在交通信号灯的指示状态与平衡车的行驶方向不一致时，对比单元将碰撞预警信息发送至处理单元；

S6、处理单元在接收到步骤S2或步骤S5发送的碰撞预警信息后，处理单元控制启动开关模块呈关闭状态并控制电子制动模块进行制动操作。

与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：

本发明通过采用在中央处理模块内增加距离采集单元、对比单元的设计，使得对比单元在发现距离感应探头至遮挡物之间的距离小于参数单元内设置中的碰撞预警距离时，处理单元会立即控制平衡车断电并采取电子制动，令平衡车在碰撞预警距离内变为停止状态，避免了因操作不熟练使得平衡车无法立即停止，从而导致平衡车出现碰撞等状况发生；并且，分析单元将摄像头拍到的交叉路***通信号灯指示状态与平衡车行驶到交叉路口时的角度进行分析，在交通信号灯指示状态与平衡车行驶角度不同时，通过处理单元令平衡车快速变为停止状态，有效的提高了平衡车的安全性能，为平衡车安全方面的发展指明了方向。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构框架图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

如图1所示，一种平衡车防止碰撞***，包括距离感应探头、摄像头、霍尔传感器、中央处理模块、启动开关模块、电子制动模块、用于提供电力的电源；电源分别与距离感应探头、摄像头、霍尔传感器、中央处理模块、启动开关模块、电子制动模块线路连接；距离感应探头、摄像头、霍尔传感器、中央处理模块、启动开关模块、电子制动模块均为市面上常用器件；距离感应探头有若干个，均安装在平衡车的车头、车尾外表面，摄像头安装在平衡车车头上端，可以设置为仰视角度，方便拍摄交通信号灯状态；电子制动模块与现在市面上的电子刹车性质一样；距离感应探头、摄像头、霍尔传感器、启动开关模块、电子制动模块均与中央处理模块线路连接，所述中央处理模块包括距离采集单元、对比单元、图像采集单元、角度采集单元、分析单元、处理单元；距离采集单元的信号输入端与距离感应探头的信号输出端连接，距离采集单元、参数单元的信号输出端均与对比单元的信号输入端连接，图像采集单元的信号输入端与摄像头的信号输出端连接，角度采集单元的信号输入端与霍尔传感器的信号输出端连接，图像传感器、角度传感器的信号输出端均与分析单元的信号输入端连接，分析单元、对比单元的信号输出端均与处理单元的信号输入端连接，处理单元的信号输出端分别与启动开关模块、电子制动模块的信号输入端连接。

所述中央处理模块还包括控制单元，控制单元的信号输出端与参数单元的信号输入端连接。该设计使得人们可以通过控制单元对参数单元中的碰撞预警距离进行限定，选取满足个人需求的碰撞预警距离，从而提高了平衡车的使用效果。

一种平衡车防止碰撞***的工作方法，包括以下步骤：

S1、在平衡车行驶过程中，距离采集单元不断的检测距离感应探头位置与距离感应探头前方遮挡物之间的距离，并将该距离信息发送到对比单元；

S2、对比单元将距离信息与参数单元中存储的碰撞预警距离进行对比，当距离信息中的距离小于参数单元中的碰撞预警距离时，对比单元将碰撞预警信息发送至处理单元；

S3、在平衡车行驶到交叉路口时，图像采集单元将摄像头拍摄到的交通信号灯图片进行采集，并发送到分析单元；

S4、角度采集单元通过霍尔传感器将平衡车到达交叉路口时的角度信息进行采集，并发送到分析单元；

S5、分析单元将步骤S3中的交通信号灯图片与步骤S4中的角度信息相结合，并分析得出交通信号灯的指示状态与平衡车的行驶方向是否相同，在交通信号灯的指示状态与平衡车的行驶方向不一致时，对比单元将碰撞预警信息发送至处理单元；

S6、处理单元在接收到步骤S2或步骤S5发送的碰撞预警信息后，处理单元控制启动开关模块呈关闭状态并控制电子制动模块进行制动操作。

本发明通过采用在中央处理模块内增加距离采集单元、对比单元的设计，使得对比单元在发现距离感应探头至遮挡物之间的距离小于参数单元内设置中的碰撞预警距离时，处理单元会立即控制平衡车断电并采取电子制动，令平衡车在碰撞预警距离内变为停止状态，避免了因操作不熟练使得平衡车无法立即停止，从而导致平衡车出现碰撞等状况发生；并且，分析单元将摄像头拍到的交叉路***通信号灯指示状态与平衡车行驶到交叉路口时的角度进行分析，在交通信号灯指示状态与平衡车行驶角度不同时，通过处理单元令平衡车快速变为停止状态，有效的提高了平衡车的安全性能，为平衡车安全方面的发展指明了方向。

Claims (4)

1.一种平衡车防止碰撞***，其特征在于：所述平衡车防止碰撞***包括距离感应探头、摄像头、霍尔传感器、中央处理模块、启动开关模块、电子制动模块；距离感应探头、摄像头、霍尔传感器、启动开关模块、电子制动模块均与中央处理模块线路连接，所述中央处理模块包括距离采集单元、对比单元、图像采集单元、角度采集单元、分析单元、处理单元；距离采集单元的信号输入端与距离感应探头的信号输出端连接，距离采集单元、参数单元的信号输出端均与对比单元的信号输入端连接，图像采集单元的信号输入端与摄像头的信号输出端连接，角度采集单元的信号输入端与霍尔传感器的信号输出端连接，图像传感器、角度传感器的信号输出端均与分析单元的信号输入端连接，分析单元、对比单元的信号输出端均与处理单元的信号输入端连接，处理单元的信号输出端分别与启动开关模块、电子制动模块的信号输入端连接。

2.如权利要求1所述的平衡车防止碰撞***，其特征在于：所述平衡车防止碰撞***还包括用于提供电力的电源，电源分别与距离感应探头、摄像头、霍尔传感器、中央处理模块、启动开关模块、电子制动模块线路连接。

3.如权利要求1所述的平衡车防止碰撞***，其特征在于：所述中央处理模块还包括控制单元，控制单元的信号输出端与参数单元的信号输入端连接。

4.一种如权利要求1所述的平衡车防止碰撞***的工作方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、在平衡车行驶过程中，距离采集单元不断的检测距离感应探头位置与距离感应探头前方遮挡物之间的距离，并将该距离信息发送到对比单元；

S2、对比单元将距离信息与参数单元中存储的碰撞预警距离进行对比，当距离信息中的距离小于参数单元中的碰撞预警距离时，对比单元将碰撞预警信息发送至处理单元；

S3、在平衡车行驶到交叉路口时，图像采集单元将摄像头拍摄到的交通信号灯图片进行采集，并发送到分析单元；

S4、角度采集单元通过霍尔传感器将平衡车到达交叉路口时的角度信息进行采集，并发送到分析单元；

S5、分析单元将步骤S3中的交通信号灯图片与步骤S4中的角度信息相结合，并分析得出交通信号灯的指示状态与平衡车的行驶方向是否相同，在交通信号灯的指示状态与平衡车的行驶方向不一致时，对比单元将碰撞预警信息发送至处理单元；

S6、处理单元在接收到步骤S2或步骤S5发送的碰撞预警信息后，处理单元控制启动开关模块呈关闭状态并控制电子制动模块进行制动操作。