專利名稱:一種行車安全自動監(jiān)測及防盜報警系統(tǒng)的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及一種汽車防盜安全系統(tǒng),尤其是一種行車安全自動監(jiān)測及防盜報警系統(tǒng)。
背景技術:
隨著經濟的發(fā)展和人們生活水平的不斷提高,汽車逐漸由奢侈品變成生活的必需品而得以普及。但道路上的交通事故也隨著汽車數(shù)量的增加而急劇增加,對社會財產造成了極大的損失并危及人們生命安全。這些交通事故很多是因為駕駛員疏忽或疲勞駕駛而造成,比如因駕駛員打瞌睡或者分神所造成的追尾事故,此類事故在一定程度上是可以避免的。另外,汽車的大量出現(xiàn)必然導致針對汽車的盜竊案件以及針對汽車駕駛員的犯罪活動也急劇增加,對社會照成了極大的危害。針對這種情況,車主們紛紛加裝具有報警功能的汽車防盜系統(tǒng),然而市面上出現(xiàn)的此類系統(tǒng)只能用于防盜,功能比較單一,未能很好地滿足人們的需求。
實用新型內容針對以上情況,本實用新型提出一種行車安全自動監(jiān)測及防盜報警系統(tǒng),不但可以防盜,在緊急狀況時報警并進行失竊車輛追蹤,而且此系統(tǒng)還可以監(jiān)測行車距離,在其值小于安全默認值時,系統(tǒng)會發(fā)出警告的聲音來提醒駕駛員注意,避免因駕駛人疲勞打瞌睡等原因發(fā)生車輛追撞等事故。本實用新型采用的技術方案可以描述為一種行車安全自動監(jiān)測及防盜報警系統(tǒng),包括用于實時監(jiān)測前車距離的行車距離監(jiān)測模塊,具有遠距離防盜報警監(jiān)控功能的防盜報警模塊以及設置在監(jiān)控中心接收報警監(jiān)控信息的中心計算機,其中行車距離監(jiān)測模塊包括車距微電腦控制器,與所述車距微電腦控制器輸入端相連接的超聲波接收放大電路、石英晶體振蕩器和重置電路,以及與所述車距微電腦控制器的輸出端相連接的超聲波發(fā)射電路、警報器驅動電路以及距離顯示電路; 防盜報警模塊包括防盜微電腦控制器,與所述防盜片微電腦控制器輸入端相連接的緊急求救信號按鈕、撞擊力監(jiān)測電路、防盜監(jiān)控電路和GPS衛(wèi)星定位模塊,以及和所述防盜微電腦控制器的輸出端相連接的譯碼電路、數(shù)據(jù)閂鎖電路和無線通信模塊,所述防盜報警模塊通過所述無線通信模塊使用現(xiàn)有的無線通信網(wǎng)絡與中心計算機通信,和/或發(fā)送短信給預設手機號碼。作為以上技術方案的一種改進,所述行車距離監(jiān)測模塊測距所用的超聲波頻率為 40KHz。作為以上技術方案的一種改進,所述無線通信模塊使用的無線通信網(wǎng)絡為GSM、 CDMA, W-CDMA, CDMA2000 或者 TD-SCDMA 網(wǎng)絡。作為以上技術方案的一種改進,所述距離顯示電路17包括不同顏色的指示燈對應不同車距范圍。本實用新型的有益效果是駕駛人長時間或者疲勞駕車時,容易出現(xiàn)意識不清、注意力無法集中等狀況,造成前車與行車距離小于安全距離,又或是在前車剎車時未能及時反應,這是追尾車禍事故發(fā)生的一個主要原因。本實用新型所提出的行車安全自動監(jiān)測及防盜報警系統(tǒng)利用超聲波測距傳感器來監(jiān)測前方汽車的安全距離,當傳感器監(jiān)測到行車距離小于所預設的安全距離時,系統(tǒng)便會觸發(fā)語音警報器動作,警告駕駛者其駕駛行為可能會導致車輛事故,確保駕駛人及乘客生命的安全。本實用新型還能應用于防盜報警,車輛處于防盜警戒狀態(tài)時,當車門被外力強行打開時,本系統(tǒng)可以將車輛位置、車牌號碼、時間等信息實時傳至車主手機及控制中心,控制中心人員會主動與用戶聯(lián)絡或通報110處理或主動為用戶動態(tài)追蹤失竊車輛。在遭遇歹徒侵犯(如搶劫、攻擊、勒索、綁架、強暴等)的緊急狀況下,用戶按下緊急求救信號按鈕,控制中心收到訊號后,根據(jù)所收到車輛信息并可配合其它設備進行單向監(jiān)聽,了解車內狀況, 并通報警方或相關單位派員至現(xiàn)場處理,同時并通知客戶所指定的緊急聯(lián)絡人,并配合其它裝置控制斷油斷電,確保車輛無法非法行駛。綜上所述,本實用新型所提出的行車安全自動監(jiān)測及防盜報警系統(tǒng)不僅可以監(jiān)測行車距離,在其值小于安全默認值時發(fā)出警告以提醒駕駛員,避免因駕駛人疲勞打瞌睡發(fā)生車輛追撞等事故,本實用新型還擁有緊急狀況通報、肇事逃逸追蹤等功能。
圖1為本實用新型所提出的行車安全自動監(jiān)測及防盜報警系統(tǒng)的功能示意圖;圖2為本實用新型所提出的行車距離監(jiān)測模塊的原理圖;圖3為本實用新型所提出的行車距離監(jiān)測模塊的電路圖;圖4為本實用新型所提出的行車距離監(jiān)測模塊的電路動作時序圖;圖5為本實用新型所提出的防盜報警模塊的原理圖;圖6為本實用新型所提出的防盜報警模塊的電路圖;圖7為本實用新型所提出的防盜報警模塊的電路動作時序圖。
具體實施方式
如圖1所示,本實用新型所提出的行車安全自動監(jiān)測及防盜報警系統(tǒng)包括兩個主要的功能模塊行車距離監(jiān)測模塊1和防盜報警模塊2。其中行車距離監(jiān)測模塊1使用超聲波傳感器,超聲波距離監(jiān)測利用波的反射原理來監(jiān)測兩車間距離。超聲波是一種人類聽不到的聲波,一般人耳可以聽見的聲音范圍是從 20Hz-20KHz左右,而超聲波大部份的頻率在40KHz左右,這隨著用途和組件的差異而有所不同。超聲波一般被應用來監(jiān)測物體的運動速度,尤其是短距離的測量,屬于一種非接觸型的感測方法。如圖2所示,超聲波距離監(jiān)測模塊1電路的核心為車距微電腦控制器11,以及其輸入單元和輸出單元,其中輸入單元包括有超聲波接收放大電路12、石英晶體振蕩器13以及重置電路14 ;其輸出單元包括有超聲波發(fā)射電路15、警報器驅動電路16以及距離顯示電路
417。為了監(jiān)測物體是否存在,超聲波傳感器利用波的反射原理,由發(fā)射聲波至接收由目標物體所反射回的聲波所需要的時間即為回音時間,而在不同材質上會得到不同的反射強度。在金屬,木材,混泥土,玻璃,橡膠及紙張等,幾乎都能將超聲波百分的百的反射回來, 所以超聲波能夠很容易的監(jiān)測以上物體。超聲波傳感器通常分成發(fā)射器和接收器,發(fā)射器通過“電壓效應”將電氣信號轉換成壓力信號壓縮周圍空氣傳遞超聲波,而這些受壓縮的空氣將會壓縮接收器上的壓電材料,通過“壓電效應”轉換成電氣信號。圖3所示為行車安全距離監(jiān)測模塊原理圖,其中超聲波發(fā)射電路15為40KHz震蕩電路,以將電能轉變成音波。超聲波傳感器是由晶體管構成,超聲波傳感器可為諧振電路, 只要將超聲波發(fā)射器放到振蕩電路中,因此振蕩電路所產生的頻率正好是超聲波發(fā)射器的串聯(lián)諧振頻率。在此實施例中,采用石英晶體振蕩器13作為時鐘源,再結合使用NE555(U2) 定時器,設計成無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩電路(即超聲波發(fā)射電路15),如圖4所示,其所產生的振蕩頻率f。須與超聲波發(fā)射器的串聯(lián)諧振頻率fs=40KHz完全相同。因此利用公式(1)可求得振蕩頻率fo =-=-= 40ΚΗζ (ι)
0.693(A4+2M)xCT 0.693(1.2^+2 χ!.2Γ) χ O.Oki ⑴如圖4所示,本電路設計中的車距微電腦控制器11使用單芯片微電腦AT89C51 (U1),將其POO腳接至U2的第4腳,此接腳為Reset控制,組成重置電路14。令Ul的POO 腳產生5mS信號控制U2第4腳為Hi,因此U2產生40KHz振蕩頻率并由超聲波發(fā)射電路 15傳送,同時啟動單芯片微電腦Ul的TO腳的計數(shù)器開始計數(shù),在超聲波接收放大電路12 接收到回波信號后時停止計數(shù)器,此TO計數(shù)值即為聲波傳送時間,再將傳送時間轉換成距離即可得到本車與前車的間隔距離。超聲波信號傳送遇到障礙物所產生的回波信號,超聲波接收器接收此回波信號并將音波振動轉換成電壓輸出。一般所接收到的信號電壓很小, 需經過信號放大才能使用,在本實施例中,超聲波接收放大電路12含有LM3M運算放大器 (U3)將回波信號放大。將超聲波接收器接到U3端并與3. 9kΩ電阻并聯(lián),以提高最大輸出功率及阻抗匹配,運算放大電路采用非反向放大。超聲波信號經由交連電容器接至U2非反向放大輸入端(+),回授電阻500kQ與IOkQ串聯(lián)后,由輸出端回授至反向輸入端(_),調整500kQ可變電阻即可改變運算放大器放大倍數(shù)由+2倍至+52倍。據(jù)此調整可變電阻至 0Ω時電壓放大增益如公式(2)所示;調整可變電阻至500kQ時電壓放大增益如公式(3) 所示
10ΑΩ+0Ω、
r π Λ , R2+RV3 Av= 1+-:
Γ , , R2+RF3 Av= 1 +-·ι
10ΑΩ 10ΑΩ+500Ω
2 (2) )=52(3)
mmm超聲波信號由運算放大后,輸出經由二極管半波整流輸出正半周信號,將此觸發(fā)信號接至單芯片微電腦Ul的P20腳,當此腳接收到正緣觸發(fā)信號后,停止TO計數(shù)器計數(shù), 因此所得到計數(shù)值為超聲波發(fā)射器發(fā)射聲波后,經由障礙物反射回到超聲波接收端所需時間。超聲波傳感器由發(fā)射端發(fā)射超聲波到接收端接收反射的超聲波所需時間,經由單芯片微電腦Ul處理轉換成距離后,由其P11-P12腳輸出并分別接至距離顯示電路17,當距離大于20m時距離顯示電路17的綠色LED點亮,距離介于5m_10m時顯示電路的黃色LED 點亮,距離小于5m時顯示電路的紅色LED點亮,并由PlO腳控制警報器驅動電路16中的 2SC1384晶體管B腳,當PlO腳輸出Hi時,晶體管順向偏壓導通,控制蜂鳴器發(fā)出警報器聲, 告知駕駛人注意行車。行車安全距離監(jiān)測電路單芯片微電腦控制程序如下表所示
權利要求1.一種行車安全自動監(jiān)測及防盜報警系統(tǒng),其特征在于其包括用于實時監(jiān)測前車距離的行車距離監(jiān)測模塊(1),具有遠距離防盜報警監(jiān)控功能的防盜報警模塊(2),以及設置在監(jiān)控中心接收報警監(jiān)控信息的中心計算機(3),其中行車距離監(jiān)測模塊(1)包括車距微電腦控制器(11),與所述車距微電腦控制器(11)輸入端相連接的超聲波接收放大電路 (12)、石英晶體振蕩器(13)和重置電路(14),以及與所述車距微電腦控制器(11)的輸出端相連接的超聲波發(fā)射電路(15)、警報器驅動電路(16)以及距離顯示電路(17);防盜報警模塊(2)包括防盜微電腦控制器(21),與所述防盜微電腦控制器(21)輸入端相連接的緊急求救信號按鈕(22)、撞擊力監(jiān)測電路(23)、防盜監(jiān)控電路(24)和GPS衛(wèi)星定位模塊(25),以及和所述防盜微電腦控制器的輸出端相連接的譯碼電路(26)、數(shù)據(jù)閂鎖電路(27)和無線通信模塊(28 ),所述防盜報警模塊(2 )通過所述無線通信模塊(27 )使用現(xiàn)有的無線通信網(wǎng)絡與中心計算機(3)通信,和/或發(fā)送短信給預設手機號碼。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種行車安全自動監(jiān)測及防盜報警系統(tǒng),其特征在于所述行車距離監(jiān)測模塊(1)中測距所用的超聲波頻率為40KHz。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種行車安全自動監(jiān)測及防盜報警系統(tǒng),其特征在于所述無線通信模塊(27)使用的無線通信網(wǎng)絡為GSM、CDMA、W-CDMA、CDMA2000或者TD-SCDMA網(wǎng)
4.根據(jù)權利要求1所述的一種行車安全自動監(jiān)測及防盜報警系統(tǒng),其特征在于所述距離顯示電路(17)包括不同顏色的指示燈對應不同車距范圍。
專利摘要本實用新型公開了一種行車安全自動監(jiān)測及防盜報警系統(tǒng),包括用于實時監(jiān)測前車距離的超聲波行車距離監(jiān)測模塊,具有遠距離防盜報警監(jiān)控功能的防盜報警模塊以及設置在監(jiān)控中心的接收報警監(jiān)控信息的中心計算機,本實用新型不僅可以監(jiān)測行車距離,在其值小于安全默認值時發(fā)出警告以提醒駕駛員,避免因駕駛人疲勞打瞌睡發(fā)生車輛追撞等事故,本實用新型還擁有緊急狀況通報、肇事逃逸追蹤等防盜安全功能。
文檔編號G08B25/10GK201941725SQ20112000405
公開日2011年8月24日 申請日期2011年1月7日 優(yōu)先權日2011年1月7日
發(fā)明者劉戰(zhàn) 申請人:五邑大學