[实用新型]一种基于GPS时标的超声波被动测距装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及超声波测距技术领域，具体为一种基于GPS时标的超声波被动测距装置。

背景技术

当前超声波测距通常采用主动自发自收方法测距，自收自发超声波装置是从发射超声波开始计时，直到接收到返回超声波终止计时，将测量到的超声波传播时间除以2得到单程时间，乘以超声波在空气中的传播速度，即可得到装置与超声波反射面物体的距离，当被测物有效反射面积越小时，测量误差就越大，通常测量距离不超过2米，最大为10米左右，对于行进中的汽车难以实现相互测距；还有一种方案是采用GPS测距，对于行进中的汽车来说，要求每个汽车主动发送自身的GPS位置信息到服务器上，其它的汽车根据自身的位置信息即可从服务器上得到周围汽车的距离，这样需要有畅通的无线网络支撑，但GPS的定位误差导致测距误差较大。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种测量距离更远，更精准的基于GPS时标的超声波被动测距装置，技术方案如下：

一种基于GPS时标的超声波被动测距装置，包括单片机MCU、超声波全向收发模块、具有秒脉冲输出的GPS模块；单片机MCU接收GPS模块输出的秒脉冲，超声波全向收发模块接收单片机MCU发出的发送超声波的控制指令，并向单片机MCU回传接收到的信号。

进一步的，还包括接收到单片机MCU的输出信号后发出警示的警示模块。

更进一步的，还包括向单片机MCU、超声波全向收发模块、GPS模块和警示模块供电的电源模块。

本实用性的有益效果是：本实用新型利用GPS模块输出的秒脉冲作为超声波测距的时基，解决超声波被动测距的同步计时问题；其次，由于采用超声波单向接收方式，对被物体没有超声波反射面积的要求，大大增加了超声波的测量距离；该技术方案不但可以用于车辆防撞测距，也可以用于其它野外超声波长距离测距。

附图说明

图1为本实用新型基于GPS时标的超声波被动测距装置的结构示意图。

图2为本实用新型基于GPS时标的超声波被动测距装置测距是的程序流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。如图1所示，一种基于GPS时标的超声波被动测距装置，包括单片机MCU、超声波全向收发模块、具有秒脉冲输出的GPS模块；单片机MCU接收GPS模块输出的秒脉冲，超声波全向收发模块接收单片机MCU发出的发送超声波的控制指令，并向单片机MCU回传接收到的信号。

本实施例还包括接收到单片机MCU的输出信号后发出警示的可控声光警示模块。

本实施例还包括从车辆上取电能向单片机MCU、超声波全向收发模块、GPS模块和警示模块供电的电源模块。

在车辆防撞测距中，GPS模块每秒向单片机MCU发送信号，单片机MCU向超声波全向收发模块接收的超声波计时，同时控制超声波全向收发模块发送出1毫秒的超声波；单片机MCU再延时1毫秒后控制超声波全向收发模块进入接收模式；超声波全向收发模块向单片机MCU传送接收到的信号，并控制单片机MCU停止超声波接收计时；单片机MCU判决超声波计时，如果小于设定时间，单片机MCU输出信号给可控声光警示模块；所述可控声光警示模块发出声光信号实现车辆接近警示。

图2示出了本实用新型基于GPS时标的超声波被动测距装置的程序流程图。如图2所示：

系统初始启动，对于所有车辆上的MCU来说，接收到的GPS秒脉冲有效边沿的时差不超过1μs，设某辆车的MCU接收到GPS秒脉冲的时刻为t0，MCU在t0时刻启动超声波发送，在（t0+0.001）秒关闭超声波发送，在（t0+0.002）秒启动超声波接收，延时1毫秒接收是防止接收到MCU自己发出的超声波，之所以选择1毫秒的原因是一辆车上的超声波发送器与接收器之间的距离不超过0.34米，如果MCU在时刻t1接收到超声波信号，则可计算到最近车辆的距离为：[(t1-t0) x 340]米，为了MCU处理方便，通过判断时差(t1-t0)的大小即可间接判断距离的远近，时差小于设定值即是距离不超过相应的预定值，MCU因此而启动报警。