本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種基于MEMS的汽車駕駛姿態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)，系統(tǒng)包括信號(hào)采集模塊、信號(hào)處理模塊、智能控制模塊、姿態(tài)提示模塊及電源模塊。信號(hào)采集模塊完成對(duì)車輛駕駛操姿態(tài)的實(shí)時(shí)檢測(cè)及初始信號(hào)傳輸；信號(hào)處理模塊完成對(duì)初始信號(hào)的AD轉(zhuǎn)換、數(shù)字濾波等處理，并將數(shù)據(jù)傳輸至智能控制模塊，智能控制模塊根據(jù)檢測(cè)的數(shù)據(jù)控制姿態(tài)提示模塊顯示相應(yīng)姿態(tài)信息；電源模塊為系統(tǒng)進(jìn)行供電。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及車輛安全監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，具體的說，本專利技術(shù)是一種汽車駕駛姿態(tài)的實(shí)時(shí)檢 測(cè)系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
近年來，隨著車輛的急劇增加，道路交通事故亦頻繁發(fā)生，尤其是連環(huán)交通事故， 往往造成群死群傷等重大危害。與此同時(shí)，隨著電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，智能控制技術(shù)在汽車 工業(yè)中也得到了廣泛的應(yīng)用。眾所周加，汽車在行駛過程中由于人為因素或突發(fā)事件等原 因造成車輛突然轉(zhuǎn)向、急剎、車身傾斜等動(dòng)作，使得周邊車輛避讓、制動(dòng)不及是造成交通事 故，連環(huán)撞車等現(xiàn)象的主要原因。因此，如何有效的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車輛行駛姿態(tài)，并進(jìn)行及時(shí)預(yù) 警，提高汽車駕駛安全性是解決上述現(xiàn)象的一個(gè)良好途徑。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者及企業(yè)亦十分關(guān)注汽車姿態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，提出了不少方法，例如 自動(dòng)轉(zhuǎn)向提示、主動(dòng)剎車措施、二維監(jiān)測(cè)等策略。但是這些均無法對(duì)車輛姿態(tài)進(jìn)行多方位的 監(jiān)測(cè)，只能提供某一方面的監(jiān)測(cè)和提示，即使是二維監(jiān)測(cè)，雖監(jiān)測(cè)范圍相對(duì)全面，但是存在 較大的誤差和響應(yīng)的滯后問題。因此，如何對(duì)車輛駕駛姿態(tài)進(jìn)行多方位的監(jiān)測(cè)，達(dá)到智能控 制、自動(dòng)預(yù)警，成為了汽車姿態(tài)監(jiān)測(cè)的研究熱點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車輛駕駛姿態(tài)，達(dá)到智能控制、自動(dòng)預(yù)警的 系統(tǒng)，以降低乃至防止連環(huán)交通事故、群死群傷事件的發(fā)生。為了解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)采用MEMS陀螺儀技術(shù)為核心技術(shù)，由信號(hào)采集模 塊、信號(hào)處理及傳輸模塊、智能控制模塊、姿態(tài)提示模塊、電源模塊構(gòu)成，器件包括陀螺儀傳感器，用于檢測(cè)汽車轉(zhuǎn)向、傾斜角度；加速度傳感器，用于檢測(cè)汽車行駛時(shí)的加速度；姿態(tài)顯示裝置，用于提示汽車行駛姿態(tài)信息；信號(hào)采集模塊由MEMS陀螺儀傳感器和信號(hào)調(diào)理電路組成，完成對(duì)車輛駕駛操姿 態(tài)的實(shí)時(shí)檢測(cè)及初始信號(hào)傳輸；信號(hào)處理及傳輸模塊由DSP構(gòu)成核心器件，實(shí)現(xiàn)在姿態(tài)和動(dòng)態(tài)加速度變化的條件 下，精確測(cè)量運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的傾角變化，完成信號(hào)的數(shù)字濾波、角速度變化量積分為角度變化量 的運(yùn)算、差分處理及串行輸出等工作；智能控制模塊采用由單片機(jī)構(gòu)成，用于控制檢測(cè)到的車輛姿態(tài)自動(dòng)提示；姿態(tài)顯示模塊，用于顯示車輛姿態(tài)信息；供電電源采用汽車充電發(fā)電機(jī)和車載蓄電池，供電電壓在9 30V之問，系統(tǒng)設(shè)備 使用的電源電壓為5V。其中，陀螺儀傳感器可采用ADIS16355陀螺儀傳感器，單片機(jī)可采用 MC68-HC908GP32,可選的，所述姿態(tài)顯示裝置可為車輛轉(zhuǎn)向提示燈。其中，所述車輛轉(zhuǎn)向提示燈與單片機(jī)MC68-HC908GP32的P10-P17以及A1-A7相連或通過車輛CAN總線網(wǎng)絡(luò)與單片機(jī)MC68-HC908GP32的CAN總線接口相連。可選的，所述姿態(tài)提示單元可以為聲音轉(zhuǎn)向報(bào)警器。本專利技術(shù)通過陀螺儀傳感器檢測(cè)到汽車轉(zhuǎn)向、傾斜角度；通過加速度傳感器檢測(cè)到車輛行駛加速度；由智能控制模塊根據(jù)檢測(cè)到的汽車轉(zhuǎn)向和加速度信息控制姿態(tài)提示單元，在突發(fā)事件發(fā)生時(shí)，通過本專利技術(shù)無需駕駛員進(jìn)行轉(zhuǎn)向等姿態(tài)的人工操作，而自動(dòng)進(jìn)行姿態(tài)提示，使周圍和尾隨的機(jī)動(dòng)車輛在第一時(shí)間判斷和處理，從而可有效減少交通事故的發(fā)生，避免不必要的損失。附圖說明 圖1是本專利技術(shù)主體結(jié)構(gòu)示意2是本專利技術(shù)DSP傾角檢測(cè)流程3是本專利技術(shù)智能控制流程4是本專利技術(shù)姿態(tài)提示進(jìn)行緊急狀態(tài)提示的示意5是本專利技術(shù)姿態(tài)提示進(jìn)行左轉(zhuǎn)向的示意6是本專利技術(shù)姿態(tài)提示進(jìn)行右轉(zhuǎn)向的示意7是本專利技術(shù)姿態(tài)提示進(jìn)行左調(diào)頭的示意8是本專利技術(shù)姿態(tài)提示進(jìn)行右調(diào)頭的示意圖附圖標(biāo)記說明1-信號(hào)采集模塊；1-1-陀螺儀傳感器；1-2-信號(hào)采集電路；2-信號(hào)處理模塊；2-1-DSP ;2-2-通信接口；3-單片機(jī)；4-姿態(tài)提示模塊；5-電源模塊；5-1-DC/DC電源；5-2-電源濾波器。具體實(shí)施例方式如圖1所示，該圖是本專利技術(shù)基于MEMS的汽車駕駛姿態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)的主體示意圖。本專利技術(shù)中汽車駕駛姿態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)主要包括信號(hào)采集模塊1、信號(hào)處理模塊2、智能控制模塊(單片機(jī))3、姿態(tài)提示模塊4、電源模塊5，其中其中，信號(hào)采集模塊I由陀螺儀傳感器1-1、加速度傳感器1-2及信號(hào)調(diào)理電路1-3構(gòu)成，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)車輛行駛姿態(tài)和信號(hào)采集、調(diào)理；信號(hào)處理模塊2由DSP模塊2-1、通信接口 2-2構(gòu)成，用于數(shù)字信號(hào)的處理及信數(shù)據(jù)通信；智能控制模塊3采用單片機(jī)MC68-HC908GP32，用于根據(jù)檢測(cè)到的車輛姿態(tài)信息控制姿態(tài)提示模塊顯示車輛姿態(tài)信息及串接車輛CAN總線；通過所述CAN總線接口接入車輛CAN總線網(wǎng)絡(luò)，通過車輛的CAN總線網(wǎng)絡(luò)中的車輛轉(zhuǎn)向燈進(jìn)行姿態(tài)提示；姿態(tài)提示模塊4可采用車輛轉(zhuǎn)向提示燈，用于顯示車輛各種姿態(tài)；電源模塊5由DC/DC電源5_1、電源濾波器5_2構(gòu)成,用于為系統(tǒng)各個(gè)模塊供電。另外，本專利技術(shù)中所述的加速度傳感器1-2配合智能控制模塊3可以控制在車輛加速度達(dá)到預(yù)定值后啟動(dòng)陀螺儀傳感器1-1檢測(cè)汽車轉(zhuǎn)向角度，即可根據(jù)所述車輛加速度信 息，在車速達(dá)到一定值，即可自動(dòng)啟動(dòng)車輛的轉(zhuǎn)向提示，以防意外情況的發(fā)生。參考圖2，該圖是本專利技術(shù)DSP傾角檢測(cè)詳細(xì)流程圖其中，當(dāng)信號(hào)采集模塊I安裝陀螺儀傳感器1-1和加速度傳感器1-2，通過兩個(gè)模 塊同時(shí)提取被監(jiān)測(cè)物體和動(dòng)態(tài)載體上4組檢測(cè)信號(hào)，進(jìn)入信號(hào)處理模塊2，通過信號(hào)處理模 塊2中的DSP模塊2-1進(jìn)行信號(hào)處理；DSP模塊2-1將采集的信號(hào)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換及數(shù)字濾波處理，屏蔽了共有的震動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng) 慣性和姿態(tài)變化等共模信號(hào)，保留了被檢測(cè)物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)載體錐角差模信號(hào)，并進(jìn)行AD巡 回采集是否完成判斷。若AD巡回采集未完成，則重新將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換及數(shù)字濾波處理，直達(dá)AD 巡回采集順利完成；若AD巡回采集完成，則進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，將陀螺儀傳感器1-1輸出檢測(cè)量轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)角度變量；最后，將角度變量通過通信接口 2-2輸出至智能控制模塊3。參考圖3，該圖所示為本專利技術(shù)智能控制流程圖其中，當(dāng)智能控制模塊3收到通信接口 2-2傳輸?shù)男盘?hào)后，智能控制模塊3將首先 進(jìn)行傳感器的校準(zhǔn)，并讀取數(shù)據(jù)及對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行初始判斷；當(dāng)判斷結(jié)果為急停/后退時(shí)，智能控制模塊3控制姿態(tài)提示模塊4自動(dòng)控制緊急 狀態(tài)燈亮。當(dāng)判斷結(jié)果為左轉(zhuǎn)彎時(shí)，根據(jù)轉(zhuǎn)向角度峰值，再判斷轉(zhuǎn)向?yàn)樽筠D(zhuǎn)彎還是左調(diào)頭，若 判斷結(jié)果為左轉(zhuǎn)彎，智能控制模塊3控制姿態(tài)提示模塊4自動(dòng)控制左轉(zhuǎn)彎燈亮；若判斷結(jié)果 為左調(diào)頭，智能控制模塊3控制姿態(tài)提示模塊4自動(dòng)控制左調(diào)頭燈亮。當(dāng)判斷結(jié)果為右轉(zhuǎn)彎時(shí)，根據(jù)轉(zhuǎn)向角度峰值，再判斷轉(zhuǎn)向?yàn)橛肄D(zhuǎn)彎還是右調(diào)頭，若 判斷結(jié)果為右轉(zhuǎn)彎，智能控制模塊3控制姿態(tài)提示模塊4自動(dòng)控制右轉(zhuǎn)彎燈亮；若判斷結(jié)果 為右調(diào)頭，智能控制模塊3控制姿態(tài)提示模塊4自動(dòng)控制右調(diào)頭燈亮。綜上，在突發(fā)事件發(fā)生時(shí)，本專利技術(shù)將自動(dòng)進(jìn)行車輛行駛姿態(tài)提示，無需駕駛員進(jìn)行 人工姿態(tài)提示操作，有效縮短處理突發(fā)事件的反應(yīng)時(shí)間，使周圍和尾隨的的機(jī)動(dòng)車輛在第 一時(shí)間判斷和處理，從而減少交通事故的發(fā)生，避免不必要的損失。權(quán)利要求1.一種基于MEMS的汽車駕駛姿態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于采用MEMS陀螺儀技術(shù)為核心技術(shù)，由信號(hào)采集模塊、信號(hào)處理及傳輸模塊、智能控制模塊、姿態(tài)提示模塊、電源模塊構(gòu)成，器件包括陀螺儀傳感器，用于檢測(cè)汽車轉(zhuǎn)向、傾斜角度；加速度傳感器，用于檢測(cè)汽車行駛時(shí)的加速度；姿態(tài)顯示裝置，用于提示汽車行駛姿態(tài)信息；信號(hào)采集模塊由MEMS陀螺儀傳感器和信號(hào)調(diào)理電路組成，完成對(duì)車輛駕駛操姿態(tài)的實(shí)時(shí)檢測(cè)及初始信號(hào)傳輸；信號(hào)處理及傳輸模塊由D本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種基于MEMS的汽車駕駛姿態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于采用MEMS陀螺儀技術(shù)為核心技術(shù)，由信號(hào)采集模塊、信號(hào)處理及傳輸模塊、智能控制模塊、姿態(tài)提示模塊、電源模塊構(gòu)成，器件包括：陀螺儀傳感器，用于檢測(cè)汽車轉(zhuǎn)向、傾斜角度；加速度傳感器，用于檢測(cè)汽車行駛時(shí)的加速度；姿態(tài)顯示裝置，用于提示汽車行駛姿態(tài)信息；信號(hào)采集模塊由MEMS陀螺儀傳感器和信號(hào)調(diào)理電路組成，完成對(duì)車輛駕駛操姿態(tài)的實(shí)時(shí)檢測(cè)及初始信號(hào)傳輸；信號(hào)處理及傳輸模塊由DSP構(gòu)成核心器件，實(shí)現(xiàn)在姿態(tài)和動(dòng)態(tài)加速度變化的條件下，精確測(cè)量運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的傾角變化，完成信號(hào)的數(shù)字濾波、角速度變化量積分為角度變化量的運(yùn)算、差分處理及串行輸出等工作；智能控制模塊采用由單片機(jī)構(gòu)成，用于控制檢測(cè)到的車輛姿態(tài)自動(dòng)提示；姿態(tài)顯示模塊，用于顯示車輛姿態(tài)信息。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：黃偉，李清水，胡廷東，鄭華彬，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：黃偉，李清水，胡廷東，鄭華彬，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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