[发明专利]一种基于超声波的小车测距控制系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种小车测距控制系统及其控制方法，尤其涉及一种基于超声波的小车测距控制系统及其控制方法。

背景技术

交通安全已经成为社会关注的焦点，对于如何躲避障碍物的小车目前已有不少相关产品或专利申请。主要的是以机械设备来实现躲避障碍物的目的，例如专利号为94244337.3的专利“汽车安全倒车障碍报警器”，该报警器主要通过电路等装置来实现，结构复杂，并且若出现故障，则检查起来也不容易。如何研制一种体积小、结构简单、检修方便，并且满足高精度的躲避障碍物的系统是本申请的发明人致力于研究和解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种基于超声波的小车测距控制系统及其控制方法，系统结构简单，能够在小车行进过程中检测出障碍物，并避开该障碍物，提高了行车安全。

实现上述目的的技术方案是：

本发明之一的一种基于超声波的小车测距控制系统，包括一小车，其中，还包括一主控制器模块、分别与该主控制器模块相连的速度检测模块、转向控制模块和电机驱动模块，以及一分别给所述的主控制器模块、速度检测模块、电机驱动模块供电的电源管理模块，该电源管理模块通过所述的电机驱动模块给所述的转向控制模块供电，其中：

所述的主控制器模块包括依次相连的超声波距离检测模块、第二核心控制器以及第一核心控制器，其中：

所述的超声波距离检测模块通过超声波检测小车前方上的障碍物距离数据，并将该障碍物距离数据输出给所述的第二核心控制器；

所述的第二核心控制器将接收到的障碍物距离数据发送给所述的第一核心控制器，该第二核心控制器内部集成有语音提示及功放模块以对接收到的数据进行语音提示；

所述的第一核心控制器对接收到的障碍物距离数据进行分析以决定小车运动速度和方向，它输出控制信号给所述的转向控制模块，并且还输出驱动信号给所述的电机驱动模块；

所述的速度检测模块包括一编码器，该编码器安装于小车车轮的轴上，该编码器间接检测小车的间接速度值，并将该间接速度值发送给所述的第一核心控制器；

所述的电机驱动模块包括依次相连的电子变速器和电动机，所述的电子变速器接收所述的电源管理模块输出的信号，并分别输出信号给所述的电动机和转向控制模块以进行供电；

所述的转向控制模块包括一第一舵机和一第二舵机，该第一舵机和第二舵机实现小车的转向；

所述的电源管理模块分别给所述的第一核心控制器、第二核心控制器、编码器供电，还通过所述的电子变速器给所述的电动机以及转向控制模块供电。

上述的基于超声波的小车测距控制系统，其中，所述的编码器为光电编码器。

上述的基于超声波的小车测距控制系统，其中，所述的电源管理模块采用镍镉电池。

本发明之二的一种小车测距控制系统的控制方法，其中，包括以下步骤：

步骤S1，初始化步骤，对小车测距控制系统中的各个模块进行初始化；

步骤S2，启动及采集步骤，启动小车的电动机，小车开始行驶并采集超声波信号；

步骤S3，判断是否有超声波信号到达，

若有超声波信号到达，则进入步骤S4；

若没有超声波信号到达，则等待t时间后返回步骤S3，t为正数；

步骤S4，计算步骤，计算小车前方的障碍物距离；

步骤S5，输出步骤，将障碍物距离输出至小车测距控制系统中的一核心控制器；

步骤S6，判断距离是否小于一米，即核心控制器判断障碍物距离是否小于一米，

若小于一米，则进入步骤S7；

若不小于一米，则返回步骤S3；

步骤S7，停车及语音提示步骤，停车，并通过语音提示前方障碍物距离；

步骤S8，判断是否存在无障碍物的方向，即从左至右判断是否能找到无障碍物的方向；

若不存在，则进入步骤S10；

若存在，则进入步骤S9，

步骤S9，拐弯步骤，将小车拐弯至障碍物距离超过一米的方向，然后返回步骤S3；

步骤S10，结束步骤，提示用户无法找到可行驶的道路，结束。

本发明的有益效果是：本发明在小车上安装一些芯片和模块，结构简单，体积小，并且若出现故障，检修方便，各模块之间协调工作，使小车行进过程中能够检测出障碍物，并在语音提示后主动避开障碍物，可以应用于倒车雷达、智能避障、简单的迷宫探测，机器人控制等领域。

附图说明

图1是本发明之一的基于超声波的小车测距控制系统的结构示意图；

图2是本发明之一的一实施例的电路图；