[实用新型]一种电动自行车换道防撞报警装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电动自行车安全领域，尤其涉及一种电动自行车换道防撞报警装置。

背景技术

近年来，电动自行车由于价格低廉、污染轻、使用便利等优点，深受广大消费者的青睐。但随着电动自行车的普及使用，相关的交通事故时有发生；其中电动自行车在换道过程中发生的碰撞事故占有一定比例，给骑行者及其家庭带来了一定的经济损失，甚至造成生命威胁。

发明内容

本实用新型的目的在于利用超声波测距技术，减少和避免电动自行车换道过程中碰撞交通事故的发生，本实用新型基于超声波测距技术，提出并设计了电动自行车换道防撞报警装置。

为了实现上述技术任务，本实用新型采用如下技术方案予以实现：

一种电动自行车换道防撞报警装置，包括单片机，还包括超声波发射电路、超声波接受电路、温度传感器、防撞信号电路和电源，其中单片机的一个端口与超声波发射电路、超声波接受电路串联，单片机的还分别于温度传感器、防撞信号电路及电源相连。

本实用新型还包括以下其他技术特点：

所述的单片机为89C51单片机。

所述的超声波接收电路采用集成电路CX20106A。

所述的温度传感器为SMT160-30型号。

由于实际对本实用新型的测距的要求不是很高（一般只要求达到厘米级），同时考虑到电动自行车的技术指标和使用成本，当电动自行车与目标车道后车之间的距离小于安全距离时，系统将自动发出报警，提醒骑行者引起注意，及时采取措施，以保障安全。本实用新型提出的电动自行车换道防撞报警装置实用、经济、结构简单。

附图说明

图1为本实用新型的原理示意图。

图2为本实用新型的硬件结构。

图3为本实用新型的超声波发射电路。

图4为本实用新型的超声波接收电路。

图5为本实用新型的程序流程图。

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型的具体内容作进一步详细说明。

具体实施方式

1本实用新型工作原理如下：

本实用新型的工作原理如下：51单片机的P1.0口输出频率为40kHz方波信号，经功率放大后驱动超声波发射器，使之发出同频率的超声波信号，与此同时计时器开始计时。超声波信号遇障碍物反射至超声波接收器，经过放大处理及脉冲整形后得到有效波形，形成中断信号，送入单片机的INT0口，使单片机的INT0产生中断，计时器停止计时，这样就可以得到超声波从发射到接收的时间间隔△t。由超声波测距原理知道，电动自行车与目标车道后车之间的距离d为：

d=V*△t/2     （1）

而超声波的传播速度V与环境温度T有关，它们之间的关系为：

V=331.45+0.61*T     （2）

为了比较准确地计算电动自行车与目标车道后车之间的距离d，在本实用新型中安置温度传感器，对环境温度进行实时测量。当d的数值超过本实用新型规定的安全距离大小时，启动蜂鸣报警功能，提醒骑行者注意，以便其及时做出处理。

2本实用新型的硬件设计

本实用新型的硬件结构如图2所示。

本实用新型的硬件主要由89C51单片机、超声波发射电路、超声波接收电路、温度传感器、防撞报警信号电路和开关电路等六部分组成。各部分功能如下：

1）89C51单片机作为本实用新型的核心硬件，起着关键的作用，主要包括利用定时器溢出中断的方式在P1.0口产生40kHz方波信号、温度信号的接收与超声波传播速度的修正、利用中断方式进行超声波传播计时、电动自行车与障碍物之间距离d的计算以及防撞信号报警电路的触发等。

2）超声波发射电路的主要作用是发射40kHz方波信号（超声波），其具体结构如图3所示。该电路接收到来自89C51单片机P1.0口的40kHz方波信号，并通过图3所示的超声波发射电路发射同频率的超声波。

3）超声波接收电路采用集成电路CX20106A，这是一款红外线检波接收的专用芯片，常用于电视机红外遥控接收器。考虑到红外遥控常用的载波频率38KHz与测距超声波频率40KHz较为接近，可以利用它作为超声波检测电路。实验证明其具有很高的灵敏度和较强的抗干扰能力。适当改变C4的大小，可改变接受电路的灵敏度和抗干扰能力。经过内部电路的一系列工作之后，CX20106A芯片输出中断信号给89C51单片机的INT0口，说明检测到了由障碍物反射回来的超声波。超声波接收电路的具体实现如图4所示。