一种无人驾驶汽车的行车自动检测报警系统

文档序号:1960248 发布日期:2021-12-14 浏览:21次 >En<

阅读说明:本技术 一种无人驾驶汽车的行车自动检测报警系统 (Driving automatic detection alarm system of unmanned automobile ) 是由 郑竹安 戴广金 石小龙 熊新 孙婷婷 于 2021-09-07 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种无人驾驶汽车的行车自动检测报警系统,包括自动检测报警系统本体,在自动检测报警系统本体的四周设有多个距离检测传感器、系统的前方中央设有前置摄像头,系统的后端中央设有后置摄像头,自动检测报警系统中央设有PCB主控制板,PCB主控制板上设有主控单元,主控单元的四周分别设有影像单元、速度检测机构、路况检测系统、车距检测系统,PCB控制板的一侧边缘设有接线端口,接线端口与主控单元连接,该自动检测报警系统对行驶过程中车辆周围的障碍物以及汽车即将行使的路段的情况进行实时的检测,提高汽车无人驾驶的安全系数,使汽车行使过程中的舒适性更好。(The invention discloses a driving automatic detection alarm system of an unmanned automobile, which comprises an automatic detection alarm system body, a plurality of distance detection sensors are arranged around the body of the automatic detection alarm system, a front camera is arranged in the center in front of the system, a rear camera is arranged in the center at the rear end of the system, a PCB main control panel is arranged in the center of the automatic detection alarm system, a main control unit is arranged on the PCB main control panel, an image unit, a speed detection mechanism, a road condition detection system and a vehicle distance detection system are respectively arranged around the main control unit, a wiring port is arranged at one side edge of the PCB control panel and is connected with the main control unit, this automated inspection alarm system carries out real-time detection to the barrier around the in-process vehicle of traveling and the condition of the highway section that the car is about to go, improves the unmanned factor of safety of car, makes the travelling comfort of car in-process better.)

一种无人驾驶汽车的行车自动检测报警系统

技术领域

本发明涉及汽车无人驾驶行车自动检测报警系统技术领域,具体为一种无人驾驶汽车的行车自动检测报警系统。

背景技术

无人驾驶技术是当今前沿科学技术的重要发展项目,它对于社会和经济发展、国防建设以及科技发展等多个方面都具有重大的影响力。无人驾驶技术涉及认知科学、传感器技术、计算机技术、人工智能及车辆工程等交叉学科内容,既包含基础理论方法的研究与关键技术的突破,也涉及到大量的工程设计与实现问题。

随着科技的不断进步,汽车的自动驾驶技术越来越成熟,但是,汽车在自动驾驶的行车自动检测报警方面做的还不够完善,很多时候汽车自动驾驶过程中不会提醒车辆的状态,使用户使用自动驾驶功能的时候总是不够放心,因此,该技术方案提供了一种无人驾驶汽车的行车自动检测报警系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种该自动检测报警系统对行驶过程中车辆周围的障碍物以及汽车即将行使的路段的情况进行实时的检测,提高汽车无人驾驶的安全系数,使汽车行使过程中的舒适性更好的无人驾驶汽车的行车自动检测报警系统,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种无人驾驶汽车的行车自动检测报警系统,包括自动检测报警系统本体,所述自动检测报警系统本体的四周均设有距离检测传感器,自动检测报警系统本体的两侧底部对称设有底部摄像头,所述自动检测报警系统本体的前方中央设有前置摄像头,自动检测报警系统本体的后方中央设有后置摄像头,所述自动检测报警系统本体的内部中央设有PCB主控制板,所述距离检测传感器、底部摄像头、前置摄像头、后置摄像头均与PCB主控制板连接;

所述PCB主控制板上设有蓄电瓶、主控单元,主控单元的周围设有影像单元、速度检测机构、路况检测系统、车距检测系统,所述PCB主控制板的一侧边缘设有接线端口,接线端口与主控单元连接。

优选的,所述距离检测传感器的内部中央设有超声波收发器,超声波收发器的外部设有空气压力传感器,所述空气压力传感器的外部四个方向对称设有动态检测器,相对的两侧空气压力传感器相对设置安装。

优选的,所述影像单元上设有单片机、单片机的一端设有A\D数据转换器,所述A\D数据转换器的另一连接端设有ACC模块、光线处理模块、光线过滤模块、动态图像处理模块,所述影像单元与前置摄像头、后置摄像头、底部摄像头连接。

优选的,所述速度检测机构上设有电刷,电刷的外部等角度均匀设有正负极导通片,所述正负极导通片的外部设有外部导电带,外部导电带为开口状,每一个正负极导通片分别与外部导电带接通,所述电刷的一端设置在速度检测机构的中央,电刷安装在速度检测机构中央的一端内部设有导线接线孔,所述电刷的另一端与正负极导通片配合安装,所述速度检测机构上设有电压信号检测电路、阀值检测模块,所述电压信号检测电路、阀值检测模块的一端与脉冲检测电路连接,脉冲检测电路的另一端设有速度计算单元,所述速度计算中包括匀速、加速度、减速计算;

所述匀速计算的公式为:V=S/t

所述加速度的计算公式为:

该速度计算单元计算出的加速度为瞬时加速度。

优选的,所述路况检测系统上设有单片机,单片机的一连接端设有A\D数据转换器、湿度传感器,所述A\D数据转换器的另一连接端设有计时模块、超声波模块,所述超声波模块上设有方向传感器。

优选的,所述车距检测系统上设有单片机,单片机的一连接端设有A\D数据转换器,所述A\D数据转换器的另一连接端设有计时模块、超声波模块,所述超声波模块上设有方向传感器,所述方向传感器检测汽车转向的惯性力,惯性力的计算公式为:

其中:m为转向的重力大小,r为转向半径,ω为转动角速度。

优选的,所述主控单元上设有CPU模块,CPU模块的一连接端设有数据输出模块,CPU模块的另一连接端设有数据转换模块,数据转换模块的另一连接端设有信号放大电路,所述信号放大电路的另一连接端设有数据接收模块,所述CPU模块与存储模块、网络模块连接,所述信号放大电路上设有运算放大器LM,运算放大器LM上的同相输出端设有10K电阻R1,电阻R1的另一连接端设有1uF电容C1,1uF电容C1的另一连接端接入5V电压,所述运算放大器LM上的反相输入端设有10K电阻R2,10K电阻R2的另一连接端连接VDD端,所述10K电阻R2与运算放大器LM上的反相输入端之间的一个节点设有10K电阻R3,10K电阻R3的另一连接端接地,所述10K电阻R2与运算放大器LM上的反相输入端之间的另一个节点设有1uF电容C2,所述10K电阻R1与运算放大器LM上的同相输出端之间的节点与100K电阻R4,100K电阻R4的另一连接端与运算放大器LM的输出端连接,运算放大器LM的输出端设有1uF电容C3,1uF电容C3的另一连接端设有0.11uF电容C4,所述运算放大器LM的正电源端与VDD端连接,运算放大器LM的负电源端接地。

优选的,所述脉冲检测电路上设有运算放大器LM,运算放大器LM的反相输出端设有10K电阻R5,10K电阻R5的另一连接端连接470uF电容C5,470uF电容C5的另一连接端连接脉冲端,所述运算放大器LM的同相输入端设有10K电阻R6,10K电阻R6的另一连接端接地,10K电阻R6与运算放大器LM的同相输入端之间的节点处设有6.8K滑动变阻器,所述10K电阻R5与运算放大器LM反相输出端之间的节点连接10K电阻R7,10K电阻R7的另一连接端与运算放大器LM的输出端连接,所述运算放大器LM的输出端设有470uF电容C6,470uF电容C6的另一连接端设有发光二极管。

优选的,一种无人驾驶汽车的行车自动检测报警系统,其自动检测过程包括以下步骤:

A、距离检测传感器实时检测汽车周围与障碍物、行人之间的距离,并将采集的数据及时的转换后输入到PCB主控制板;

B、后置摄像头、前摄像头分别采集车辆前方、后方的实时状态,对前后的状态实时采集,并上传至存储器存储保留8分钟,同时底部摄像头采集路面的状态视频;

C、系统上传感器检测到的实时数据及时的上传至PCB主控制板,PCB主控制板上的影像单元实时显示当前路段的实景,速度检测机构将检测的实时的速度数据,通过计算后上传至汽车显示器,路况检测系统检测路面的平整度,将检测的数据及时的上传至主控单元,主控单元将得到的数据计算后输出至汽车悬架控制系统。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

(1)距离检测传感器实时检测车身周围的障碍物的状态,将不同时刻车身周围的状态及时上传,保证汽车车身与障碍物之间的安全距离,避免车身与障碍物发生碰撞;

(2)速度检测机构实时检测汽车的运行状态,根据实际检测的数据及时的上传至显示器,使用户能够及时的了解当前的车速;

(3)路况检测系统对路面的平整度,路面的宽度以及路面的湿度数据进行全面的检测,通过实际的数据调节车速,使车辆在安全行使的情况下能够更快的行使,同时也给用户最好的驾乘体验;

(4)该自动检测报警系统对行驶过程中车辆周围的障碍物以及汽车即将行使的路段的情况进行实时的检测,提高汽车无人驾驶的安全系数,使汽车行使过程中的舒适性更好。

附图说明

图1为本发明自动检测报警系统本体结构示意图;

图2为本发明距离检测传感器结构示意图;

图3为本发明PCB主控制板示意图;

图4为本发明影像单元示意图;

图5为本发明速度检测机构示意图;

图6为本发明速度检测系统示意图;

图7为本发明路况检测系统示意图;

图8为本发明车距检测系统示意图;

图9为本发明主控单元示意图;

图10为本发明信号放大电路示意图;

图11为本发明脉冲检测电路示意图。

图中:1、自动检测报警系统本体;2、PCB主控制板;3、蓄电瓶;4、距离检测传感器;5、前置摄像头;6、后置摄像头;7、底部摄像头;8、动态检测器;9、超声波收发器;10、空气压力传感器;11、光线亮度传感器;12、主控单元;13、影像单元;14、速度检测机构;15、路况检测系统;16、车距检测系统;17、接线端口;18、单片机;19、A\D数据转换器;20、ACC模块;21、光线处理模块;22、光线过滤模块;23、动态图像处理模块;24、外部导电带;25、正负极导通片;26、电刷;27、导线接线孔;28、计时模块;29、超声波模块;30、方向传感器;31、CPU模块;32、数据转换模块;33、信号放大电路;34、数据接收模块;35、数据输出模块;36、存储模块;37、网路模块;38、电压信号检测电路;39、阀值检测模块;40、脉冲检测电路;41、速度计算单元;42、湿度传感器。

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,都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-11,本发明提供一种技术方案:一种无人驾驶汽车的行车自动检测报警系统,包括自动检测报警系统本体1,其特征在于:所述自动检测报警系统本体1的四周均设有距离检测传感器4,自动检测报警系统本体1的两侧底部对称设有底部摄像头7,自动检测报警系统本体1的前方中央设有前置摄像头5,自动检测报警系统本体1的后方中央设有后置摄像头6,自动检测报警系统本体1的内部中央设有PCB主控制板2,距离检测传感器4、底部摄像头7、前置摄像头5、后置摄像头6均与PCB主控制板2连接;

所述PCB主控制板2上设有蓄电瓶3、主控单元12,主控单元12的周围设有影像单元13、速度检测机构14、路况检测系统15、车距检测系统16,PCB主控制板2的一侧边缘设有接线端口17,接线端口17与主控单元12连接,系统上所有的外接组件均与接线端口17连接,接线端口17的使用使组件之间形成一个整体,同时缩小接线的组件空间。

距离检测传感器4的内部中央设有超声波收发器9,超声波收发器9的外部设有空气压力传感器10,空气压力传感器10的外部四个方向对称设有动态检测器8,相对的两侧空气压力传感器相对设置安装,距离检测传感器4实时检测车身周围的障碍物的状态,将不同时刻车身周围的状态及时上传,保证汽车车身与障碍物之间的安全距离,避免车身与障碍物发生碰撞。

影像单元13上设有单片机18、单片机18的一端设有A\D数据转换器19,A\D数据转换器19的另一连接端设有ACC模块20、光线处理模块21、光线过滤模块22、动态图像处理模块23,影像单元13与前置摄像头5、后置摄像头6、底部摄像7头连接,影像单元13对车身外部的实况进行采集,使驾驶员能够清楚、及时的了解车身周围的状态,实现外部动态的实时采集。

速度检测机构14上设有电刷26,电刷26的外部等角度均匀设有正负极导通片25,正负极导通片25的外部设有外部导电带24,外部导电带24为开口状,每一个正负极导通片分别与外部导电带24接通,电刷26的一端设置在速度检测机构14的中央,电刷26安装在速度检测机构14中央的一端内部设有导线接线孔27,电刷26的另一端与正负极导通片25配合安装,速度检测机构14上设有电压信号检测电路38、阀值检测模块39,电压信号检测电路38、阀值检测模块39的一端与脉冲检测电路40连接,脉冲检测电路40的另一端设有速度计算单元,速度计算中包括匀速、加速度、减速计算;

所述匀速计算的公式为:V=S/t

所述加速度的计算公式为:

该速度计算单元计算出的加速度为瞬时加速度。

速度检测机构14实时检测汽车的运行状态,根据实际检测的数据及时的上传至显示器,使用户能够及时的了解当前的车速。

路况检测系统15上设有单片机18,单片机18的一连接端设有A\D数据转换器19、湿度传感器42,A\D数据转换器19的另一连接端设有计时模块28、超声波模块29,超声波模块29上设有方向传感器30,路况检测系统15对路面的平整度,路面的宽度以及路面的湿度数据进行全面的检测,通过实际的数据调节车速,使车辆在安全行使的情况下能够更快的行使,同时也给用户最好的驾乘体验。

车距检测系统16上设有单片机18,单片机18的一连接端设有A\D数据转换器19,A\D数据转换器19的另一连接端设有计时模块28、超声波模块29,超声波模块29上设有方向传感器30,方向传感器30检测汽车转向的惯性力,惯性力的计算公式为:

其中:m为转向的重力大小,r为转向半径,ω为转动角速度。

主控单元12上设有CPU模块31,CPU模块31的一连接端设有数据输出模块35,CPU模块31的另一连接端设有数据转换模块32,数据转换模块32的另一连接端设有信号放大电路33,信号放大电路33的另一连接端设有数据接收模块34,CPU模块31与存储模块36、网络模块37连接,信号放大电路33上设有运算放大器LM,运算放大器LM上的同相输出端设有10K电阻R1,电阻R1的另一连接端设有1uF电容C1,1uF电容C1的另一连接端接入5V电压,运算放大器LM上的反相输入端设有10K电阻R2,10K电阻R2的另一连接端连接VDD端,10K电阻R2与运算放大器LM上的反相输入端之间的一个节点设有10K电阻R3,10K电阻R3的另一连接端接地,10K电阻R2与运算放大器LM上的反相输入端之间的另一个节点设有1uF电容C2,10K电阻R1与运算放大器LM上的同相输出端之间的节点与100K电阻R4,100K电阻R4的另一连接端与运算放大器LM的输出端连接,运算放大器LM的输出端设有1uF电容C3,1uF电容C3的另一连接端设有0.11uF电容C4,运算放大器LM的正电源端与VDD端连接,运算放大器LM的负电源端接地。

脉冲检测电路40上设有运算放大器LM,运算放大器LM的反相输出端设有10K电阻R5,10K电阻R5的另一连接端连接470uF电容C5,470uF电容C5的另一连接端连接脉冲端,运算放大器LM的同相输入端设有10K电阻R6,10K电阻R6的另一连接端接地,10K电阻R6与运算放大器LM的同相输入端之间的节点处设有6.8K滑动变阻器,10K电阻R5与运算放大器LM反相输出端之间的节点连接10K电阻R7,10K电阻R7的另一连接端与运算放大器LM的输出端连接,运算放大器LM的输出端设有470uF电容C6,470uF电容C6的另一连接端设有发光二极管。

无人驾驶汽车的行车自动检测报警系统的自动检测过程:距离检测传感器4实时检测汽车周围与障碍物、行人之间的距离,并将采集的数据及时的转换后输入到PCB主控制板2,后置摄像头6、前摄像头5分别采集车辆前方、后方的实时状态,对前后的状态实时采集,并上传至存储器存储保留8分钟,同时底部摄像头7采集路面的状态视频;

系统上传感器检测到的实时数据及时的上传至PCB主控制板2,PCB主控制板2上的影像单元13实时显示当前路段的实景,速度检测机构14将检测的实时的速度数据,通过计算后上传至汽车显示器,路况检测系统15检测路面的平整度,将检测的数据及时的上传至主控单元12,主控单元12将得到的数据计算后输出至汽车悬架控制系统。

该自动检测报警系统对行驶过程中车辆周围的障碍物以及汽车即将行使的路段的情况进行实时的检测,提高汽车无人驾驶的安全系数,使汽车行使过程中的舒适性更好。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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