阅读说明：本技术 汽车无盲区外部安全检测和内部安防系统 (Automobile non-blind area external safety detection and internal security system ) 是由 李雪峰 孟玉喜 袁艳娟 于 2018-07-11 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种汽车无盲区外部安全检测和内部安防系统,包含设置在汽车车身上的6组避障检测电路和车内的终端控制电路,每组采集点由ARM单片机、无线通信模块、超声波测距模块、摄像头模块、液晶显示模块及其他硬件电路构成,终端控制电路由ARM单片机、无线通信模块、温湿度传感器、酒精浓度传感器、北斗导航模块、GPS模块等构成。其有益效果为,车停开门,系统启动,当检测到车门距障碍物过近时,车门禁止开启,LCD屏呈现障碍物图像,7寸TFT屏显示采集端距离障碍物的米数、车内温湿度,当汽车发生紧急情况时,触发6组摄像头捕捉图像,并通过SIM800C和北斗导航模块实现一键报警,发送定位信息求助。(The invention discloses an automobile non-blind area external safety detection and internal security system, which comprises 6 groups of obstacle avoidance detection circuits arranged on an automobile body and a terminal control circuit in an automobile, wherein each group of collection points comprises an ARM single chip microcomputer, a wireless communication module, an ultrasonic distance measurement module, a camera module, a liquid crystal display module and other hardware circuits, and the terminal control circuit comprises the ARM single chip microcomputer, the wireless communication module, a temperature and humidity sensor, an alcohol concentration sensor, a Beidou navigation module, a GPS module and the like. The automobile door opening system has the advantages that when the automobile door is stopped and opened, the system is started, when the fact that the automobile door is too close to an obstacle is detected, the automobile door is forbidden to be opened, an LCD screen presents an image of the obstacle, a 7-inch TFT screen displays the number of meters of a collecting end away from the obstacle and the temperature and humidity in the automobile, when the automobile is in an emergency, 6 groups of cameras are triggered to capture the image, one-key alarming is achieved through the SIM800C and the Beidou navigation module, and positioning information is sent to seek help.)

汽车无盲区外部安全检测和内部安防系统

技术领域

本发明涉及一种控制器，特别是一种汽车无盲区外部安全检测和内部安防系统。

背景技术

随着人民生活水平的不断提高，汽车已经成为了普通家庭出门外出的必备交通工具。汽车在停车的时候，需要靠边，然而由于某些司机的驾车水平问题，很难保证停车掌控安全距离，因此常常出现停车太靠近旁边障碍物，导致开门空间很小，一旦开门，则车门容易碰撞到外侧的障碍物，导致车门损坏和刮漆，很多人开车门时不注意来往车辆，经常有报道说行人撞上车门导致意外事故。行车记录仪虽能记录汽车周边活动，但还是存在监控的盲区，本系统分布6个采集点，能够实现无盲区监控。经常有报道说家长由于疏忽将婴幼儿留在车内导致婴幼儿的意外死亡，车内驾驶人员在遇到紧急情况时的避险等，利用本装置能有效防止意外事故的发生。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种汽车无盲区外部安全检测和内部安防系统，其技术方案如下：

一种汽车无盲区外部安全检测和内部安防系统，包含设置在汽车车身上的避障检测电路和设置在车内的车载终端控制电路，开门避障检测电路共设置6 组并且分别布置在左前门、左后门、右前门、右后门以及两个盲区处，开门检测电路包含单片机，通信模块，超声波测距模块，Flash存储器模块，外扩SD 卡模块，液晶显示模块，图像采集模块及报警电路等。车载终端控制电路主要包含单片机，通信模块，液晶显示模块，酒精检测模块，温湿度传感器模块，GPS 接口模块，北斗导航模块及报警电路等，各个模块之间进行信号的有效连接。

所述汽车无盲区外部安全检测和内部安防系统进一步设计在于，车载终端与开门避障检测电路的通信采用24L01无线通信技术。

所述汽车无盲区外部安全检测和内部安防系统进一步设计在于，所述单片机为ARM-Cortex M4之STM32F407ZGT6。

所述汽车无盲区外部安全检测和内部安防系统进一步设计在于，所述图像采集模块为500万像素的OV5640模块。

所述汽车无盲区外部安全检测和内部安防系统进一步设计在于，所述Flash 存储器模块的核心芯片为W25Q128。

所述汽车无盲区外部安全检测和内部安防系统进一步设计在于，所述GPS 接口模块为SIM800C。

所述汽车无盲区外部安全检测和内部安防系统进一步设计在于，所述北斗导航模块核心芯片为ATGM336H。

所述汽车无盲区外部安全检测和内部安防系统进一步设计在于，所述液晶显示模块为7寸触摸屏。

所述汽车无盲区外部安全检测和内部安防系统进一步设计在于，所述报警电路包括LED闪烁电路，蜂鸣器报警电路，单片机控制的破碎玻璃控制电路。

所述汽车无盲区外部安全检测和内部安防系统进一步设计在于，所述温湿度传感器为AM2305A模块，酒精检测传感器为MQ-3模块，每组超声波测距模块布置2-3个。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：通过对车门外障碍物进行距离检测，当障碍物距离过近的时候，车门自锁禁止开启，相应的LED灯闪烁，蜂鸣器报警，液晶屏上呈现捕捉到的障碍物，供车内人员开启车门时决策，从而能够避免车门的意外损坏。7寸TFT屏显示6组采集端距离障碍物的距离，温湿度等信息，供随车人员参考。当温湿度传感器检测到温度过高，并且车内伴有剧烈震动时，送出一路控制信号给车载终端的单片机，单片机与汽车自身的玻璃窗启动装置或玻璃破碎装置连接，控制车窗开启或控制破碎玻璃的装置启动，破碎玻璃，为由于各类疏忽导致婴幼儿滞留车内提供足够的抢救时间，酒精测试电路检测到酒精浓度超标时，语音报警。车内或车外发生紧急情况时，触发6组摄像头采集图像信息，保存在SD卡内，并利用SIM800C模块和北斗导航模块实现一键报警呼叫110或者其他人员，并将汽车的定位发送出去用于求助。

附图说明

图1是本发明的汽车无盲区外部安全检测和内部安防系统数据采集端的主控芯片接口示意电路。

图2是本发明的汽车无盲区外部安全检测和内部安防系统数据采集端的无线通信nRF24L01模块接口电路。

图3是本发明的汽车无盲区外部安全检测和内部安防系统数据采集端的超声波测距模块接口电路。

图4是本发明的汽车无盲区外部安全检测和内部安防系统数据采集端的SD 卡存储器模块接口电路。

图5是本发明的汽车无盲区外部安全检测和内部安防系统数据采集端的 Flash存储器模块接口电路。

图6是本发明的汽车无盲区外部安全检测和内部安防系统数据采集端的液晶显示模块接口电路。

图7是本发明的汽车无盲区外部安全检测和内部安防系统数据采集端的障碍物捕捉的摄像头接口电路。

图8是本发明的汽车无盲区外部安全检测和内部安防系统数据采集端的声光报警接口电路。

图9是本发明的汽车无盲区外部安全检测和内部安防系统车载终端的主控芯片接口电路。

图10是本发明的汽车无盲区外部安全检测和内部安防系统车载终端的无线通信nRF24L01模块接口电路。

图11是本发明的汽车无盲区外部安全检测和内部安防系统车载终端的 Flash存储器模块接口电路。

图12是本发明的汽车无盲区外部安全检测和内部安防系统车载终端的北斗导航模块接口电路。

图13是本发明的汽车无盲区外部安全检测和内部安防系统车载终端的GPS 模块接口电路。

图14是本发明的汽车无盲区外部安全检测和内部安防系统车载终端的液晶显示接口电路。

图15是本发明的汽车无盲区外部安全检测和内部安防系统车载终端的温湿度采集和酒精检测接口电路。

图16是本发明的汽车无盲区外部安全检测和内部安防系统车载终端的声光报警接口电路。

图17是本发明的汽车无盲区外部安全检测和内部安防系统的连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

如图所示，本发明的一种汽车无盲区外部安全检测和内部安防系统，包含设置在汽车车门上和车身盲区处的避障检测电路和设置在汽车车内的车载终端控制电路，避障检测电路共设置6组并且分别布置在左前门、左后门、右前门、右后门以及两个盲区处，6组避障检测电路通过无线网络与车载终端控制电路连接，避障检测电路包含单片机U1，24L01无线通信模块U2，超声波测距模块U3，外扩SD卡模块U4，Flash存储器模块U5，液晶显示模块U6，图像采集模块U7 及报警电路等。

车载终端控制电路主要包含单片机U13，24L01无线通信模块U8，Flash存储器模块U9，北斗导航模块U10，GPS模块接口P1，液晶显示模块U14，酒精检测模块U16，温湿度传感器模块U17，报警电路等，各个模块之间进行信号的有效连接。

在避障检测电路中，24L01无线通信模块U2的1脚接地，24L01无线通信模块U2的2脚接电源3V3，24L01无线通信模块U2的3至8脚与单片机U1连接，由于24L01无线通信模块采用SPI接口，因此其连接必须与单片机U1配对，具体为24L01无线通信模块U2的3脚与单片机91脚的PG6连接，24L01无线通信模块U2的4脚与单片机92脚的PG7连接，24L01无线通信模块U2的5脚与单片机74脚的PB13连接，24L01无线通信模块U2的6脚与单片机76脚的PB15 连接，24L01无线通信模块U2的7脚与单片机75脚的PB14连接，24L01无线通信模块U2的8脚与单片机93脚的PG8连接，参见图1和图2。

超声波测距模块用于检测车身与障碍物的距离，其U3的1脚与5V电源VCC 连接，超声波测距模块U3的2脚与单片机101脚的PA9连接，超声波测距模块 U3的3脚与单片机102脚的PA10连接，超声波测距模块U3的4脚与GND连接，参见图1和图3。

外扩SD卡模块主要用于存放捕捉到的图像，其U4的1脚连接单片机112 脚的PC11，外扩SD卡模块U4的2脚连接单片机116脚的PD2，外扩SD卡模块 U4的3脚连接GND，外扩SD卡模块U4的4脚连接电源3V3，外扩SD卡模块U4 的5脚连接单片机113脚的PC12，外扩SD卡模块U4的6脚连接GND，外扩SD 卡模块U4的7脚连接单片机98脚的PC8，外扩SD卡模块U4的8脚连接单片机 99脚的PC9，外扩SD卡模块U4的9脚连接单片机111脚的PC10，外扩SD卡模块U4的10脚CD连接电源3V3，外扩SD卡模块U4的11脚连接GND，外扩SD 卡模块U4的12脚WP按照是否需要写保护，连接3V3或者GND，参见图1和图 4。

Flash存储器模块主要用于存放中文字库，也采用SPI接口与单片机进行连接，Flash存储器模块U5的1脚与单片机103脚的PA11连接，Flash存储器模块U5的2脚与单片机134脚的PB4连接，Flash存储器模块U5的3脚与电源3V3连接，Flash存储器模块U5的4脚与GND连接，Flash存储器模块U5 的5脚与单片机135脚的PB5连接，Flash存储器模块U5的6脚与单片机133 脚的PB3连接，Flash存储器模块U5的7、8脚与电源3V3连接，参见图1和图5。

液晶显示模块U6的1脚与单片机127脚的PG12连接，U6的2脚与单片机56脚的PG0连接，U6的3脚与单片机119脚的PD5连接，U6的4脚与单片机 118脚的PD4连接，U6的5脚与复位脚RST连接，U6的6脚与单片机85脚的 PD14连接，U6的7脚与单片机86脚的PD15连接，U6的8脚与单片机114脚的 PD0连接，U6的9脚与单片机115脚的PD1连接，U6的10脚与单片机58脚的 PE7连接，U6的11脚与单片机59脚的PE8连接，U6的12脚与单片机60脚的 PE9连接，U6的13脚与单片机63脚的PE10连接，U6的14脚与单片机64脚的 PE11连接，U6的15脚与单片机65脚的PE12连接，U6的16脚与单片机66脚的PE13连接，U6的17脚与单片机67脚的PE14连接，U6的18脚与单片机68 脚的PE15连接，U6的19脚与单片机77脚的PD8连接，U6的20脚与单片机78 脚的PD9连接，U6的21脚与单片机79脚的PD10连接，U6的22脚与GND连接， U6的23脚与单片机73脚的PB12连接，U6的24脚与电源3V3连接，U6的25 脚与电源3V3连接，U6的26脚与GND连接，U6的27脚与GND连接，U6的28 脚与5V电源连接，并通过去耦电容C4与GND连接，U6的29脚与单片机48脚的PB2连接，U6的30脚与单片机49脚的PF11连接，U6的31脚与单片机47 脚的PB1连接，U6的32脚悬空，U6的33脚与单片机7脚的PC13连接，U6的 34脚与单片机46脚的PB0连接，参见图1和图6。

图像采集模块用于捕捉障碍物的图像，其U7的1脚接电源3V3，U7的2脚接GND，U7的3脚接单片机137脚的PB7，U7的4脚接单片机122脚的PD6，U7 的5脚接单片机40脚的PA4，U7的6脚接单片机123脚的PD7，U7的7脚接单片机136脚的PB6，U7的8脚接单片机26脚的PC0，U7的9脚接单片机27 脚的PC1，U7的10脚接单片机28脚的PC2，U7的11脚接单片机29脚的PC3，U7 的12脚接单片机44脚的PC4，U7的13脚接单片机45脚的PC5，U7的14脚接单片机96脚的PC6，U7的15脚接单片机97脚的PC7，U7的16脚接单片机42 脚的PA6，U7的17脚接单片机100脚的PA8，U7的18脚接单片机124脚的PG9，参见图1和图7。

蜂鸣器报警电路的驱动信号BEEP连接单片机20脚的PF8，报警指示灯电路的第1个LED1阳极连接单片机21脚PF9，参见图1和图8。

按键电路中S1的一端连接单片机1脚的PE2，S2的一端连接单片机2脚的 PE3，S3的一端连接单片机3脚的PE4，按键的另一端接地，参见图1。

车载终端控制电路的实施例。

车载终端控制电路中24L01无线通信模块U8的1脚接地，U8的2脚接电源 3V3，U8的3至8脚与单片机U13连接，由于24L01无线通信模块采用SPI接口，因此其连接必须与单片机U13配对，具体为U8的3脚与单片机91脚的PG6 连接，U8的4脚与单片机92脚的PG7连接，U8的5脚与单片机74脚的PB13 连接，U8的6脚与单片机76脚的PB15连接，U8的7脚与单片机75脚的PB14 连接，U8的8脚与单片机93脚的PG8连接，参见图9和图10.

车载终端控制电路中Flash存储器模块U9采用SPI接口与单片机进行连接，Flash存储器模块U9的1脚与单片机103脚的PA11连接，Flash存储器模块U9的2脚与单片机134脚的PB4连接，Flash存储器模块U9的3脚与电源3V3连接，Flash存储器模块U9的4脚与GND连接，Flash存储器模块U9 的5脚与单片机135脚的PB5连接，Flash存储器模块U9的6脚与单片机133 脚的PB3连接，Flash存储器模块U9的7、8脚与电源3V3连接，参见图9和图11。

北斗导航模块U10的1脚接GND，U10的2脚GPS_TXD接单片机U13的102 脚PA10，U10的3脚GPS_RXD接单片机U13的101脚PA9，U10的4脚工作指示灯1PPX与二极管D3相连后，通过限流电阻R11与电源VCC3.3连接，U10的5 脚ON/OFF连接电源VCC3.3，U10的6脚VBAT连接电源BT1，U10的7脚NC管脚悬空，U10的8脚VCC连接电源VCC3.3，U10的9脚nRESET连接在串联电阻 R9和R10的中间，R9的另一端连接射频电源VCC_RF，R10的另一端连接GND， U10的10脚连接GND，U10的11脚RF_IN无线信号通过连线连接外连天线CN1， U10的12脚GND连接GND，U10的13脚NC悬空，U10的14脚VCC_RF连接射频电源VCC_RF，同时射频电源VCC_RF通过电感L1给外连天线CN1供电，U10的 15脚Reserved保留管脚未接，U10的16脚SDA管脚未接，U10的17脚SCL也未接，U10的18脚Reserved保留管脚未接，参见图9和图12。

GPS语音/短信通信模块SIM800C提供串行通信接口与单片机进行通信，接口P1的1脚接电源VCC，接口P1的2脚SIM800C_RXD与单片机U13的36脚PA2 连接，接口P1的3脚SIM800C_TXD与单片机U13的37脚的PA3连接，接口P1 的4脚接GND，参见图9和图13。

车载终端控制电路中液晶显示模块U14的1脚与单片机127脚的PG12连接， U14的2脚与单片机56脚的PG0连接，U14的3脚与单片机119脚的PD5连接， U14的4脚与单片机118脚的PD4连接，U14的5脚与复位脚RST连接，U14的 6脚与单片机85脚的PD14连接，U14的7脚与单片机86脚的PD15连接，U14 的8脚与单片机114脚的PD0连接，U14的9脚与单片机115脚的PD1连接，U14 的10脚与单片机58脚的PE7连接，U14的11脚与单片机59脚的PE8连接，U14 的12脚与单片机60脚的PE9连接，U14的13脚与单片机63脚的PE10连接， U14的14脚与单片机64脚的PE11连接，U14的15脚与单片机65脚的PE12连接，U14的16脚与单片机66脚的PE13连接，U14的17脚与单片机67脚的PE14 连接，U14的18脚与单片机68脚的PE15连接，U14的19脚与单片机77脚的 PD8连接，U14的20脚与单片机78脚的PD9连接，U14的21脚与单片机79脚的PD10连接，U14的22脚与GND连接，U14的23脚与单片机73脚的PB12连接，U14的24脚与电源3V3连接，U14的25脚与电源3V3连接，U14的26脚与 GND连接，U14的27脚与GND连接，U14的28脚与5V电源连接，并通过去耦电容C14与GND连接，U14的29脚与单片机48脚的PB2连接，U14的30脚与单片机49脚的PF11连接，U14的31脚与单片机47脚的PB1连接，U14的32脚悬空，U14的33脚与单片机7脚的PC13连接，U14的34脚与单片机46脚的PB0 连接，参见图9和图14.

车载终端控制电路中，酒精测试仪模块U16的输出STM_ADC连接单片机的 41脚的PA5。温湿度传感器模块U17的1脚接电源3V3，U17的2脚接单片机124 脚的PG9，U17的3脚接GND，蜂鸣器报警电路的驱动信号BEEP连接单片机20 脚的PF8，报警指示灯电路的第1个LED1阳极连接单片机21脚PF9，第2个LED2 阳极连接单片机22脚PF10，第3个LED3阳极连接单片机69脚PB10，第4个 LED4阳极连接单片机70脚PB11，第5个LED5阳极连接单片机104脚PA12，第 6个LED6阳极连接单片机117脚PD3，二极管的阴极连接限流电阻接至5V电源。

按键电路中S4的一端连接单片机1脚的PE2，S5的一端连接单片机2脚的 PE3，S6的一端连接单片机3脚的PE4，按键的另一端接地，参见图9。

震动检测电路接口P2的1脚接单片机19脚的PF7，P2的2脚接地，玻璃破碎装置接口电路P3的1脚接单片机18脚的PF6，P3的2脚接地，参见图9。 6路采集端与车载终端通信连接及显示界面的布局参见图17。

当分布在左前门、左后门、右前门、右后门以及两个盲区处的避障检测电路检测到距离障碍物过近时，车门禁止开启，相应的LED灯亮，蜂鸣器报警，液晶屏上呈现捕捉到的障碍物，供车内人员开启车门时决策，从而能够避免车门的意外损坏。7寸TFT显示6组采集端距离障碍物的米数，温湿度等信息，当温湿度传感器检测到温度过高并伴有剧烈震动时，送出一路控制信号给车载终端的单片机U13，单片机U13与汽车自身的玻璃窗启动装置或玻璃破碎装置连接，控制车窗开启或控制破碎玻璃的装置启动，破碎玻璃，为由于各类疏忽导致婴幼儿滞留车内提供足够的抢救时间，酒精测试电路测到酒驾时，报警提供驾车参考，车内或车外发生紧急情况时，6组摄像头捕捉图像保护现场，利用SIM800C 和北斗导航模块实现一键报警呼叫110或者其他人员，并通过信息传送方式将汽车的定位发送给他们用于求助。

本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。