本发明专利技术公开了一种基于具有温度补偿的超声波测距装置的汽车防撞系统，包含微控制器模块以及与其连接的超声波发射模块、超声波接收模块、温度测量模块、显示模块、报警模块、刹车减速模块和电源模块，所述微控制器模块包含计时单元、计算单元、参数对比单元和控制单元，所述超声波接收模块包含依次连接的超声波接收头、放大电路、检波电路、比较整形电路，其具有低成本，高精度，且能够有效避免了环境温度变化对测距精度的影响，有力提高了超声波测距系统的测量精度，进而能够通过精确计算车距有效地避免了车祸的发生。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种超声波测距系统，尤其涉及一种基于具有温度补偿的超声波测距装置的汽车防撞系统，属于汽车防撞领域。
技术介绍
超声波是一种在弹性介质中的机械震荡，它是由与介质相接触的震荡源所引起的，其频率在20kHz以上。由于超声波的速度相对于光速要小得多，其传播时间就比较容易检测，并且易于定向发射，方向性好，强度好控制，因而利用超声波测距在很多距离探测应用中有很重要的用途，包括无损检测、过程测量、机器人测量和定位，以及流体液面高度测量等。在空气中，常温下超声波的传播速度是334m/s，但其传播速度受空气中温度、湿度等因素的影响，其中受温度影响较大，如温度每升高1℃，声速就会增加约0.6m／s。因此在相同的间隔测量距离，由于波的传播时间是相同的，不同温度下的声速不同，所以最终造成测量出来的距离不相等，在距离测量精度要求很高的情况下，必须要对温度进行测量和补偿，以避免温度对测量精度的影响。制超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于实现，并且测量精度高。随着经济的发展，交通运输业日益繁荣，但由于道路状态、交通管理等硬件难以跟上，加上驾驶超车、出车开小差、错误估计车距等主观的原理，使相互碰撞的交通事故频频发生。解决这个问题的根本措施在于给行进中的汽车安装能自动跟踪测距，在危险距离内自动刹车的装置。例如申请号为“201120488173.4”的一种基于超声波的汽车防撞控制系统，包括防撞控制器，与防撞控制器相连的超声波测距仪、车速传感器、刹车控制器和发动机控制器，与刹车控制器相连的制动器，与发动机控制器相连的喷油电磁阀。该技术通过超声波测距仪实时测量获取车与前方障碍物的相对距离信息和相对速度信息，并结合车速信息，经判断后控制车辆减速或制动，从而大大降低了车与障碍物的碰撞概率，减轻了车与障碍物的碰撞程度，有效保证了驾驶员和他人的人生安全，整个系统结构简单，可靠性高，实用性好，但是尚未考虑温度的影响且测量精度有待进一步提高。又如申请号为“201210178595.0”的一种基于超声波测距的汽车防撞报警系统。它包括AT89C2051控制模块、超声波测距模块、报警模块、显示模块和电源模块。当超声波测距模块将检测到的距离转化为电平信号传输到AT89C2051控制模块，AT89C2051控制模块将接收到的信号进行处理并与设定的最大距离值进行比较，如果此距离小于设定的最大距离值，AT89C2051控制模块将向报警模块发送指令，使报警器发出声音提醒司机，同时将距离值通过显示模块进行显示。该专利技术满足一般近距离测距的要求，且成本较低，有较好的性价比，可广泛应用于小距离测距、机器人检测、车辆倒车雷达中，但是尚未考虑温度的影响且测量精度有待进一步提高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对
技术介绍
的不足提供了一种基于具有温度补偿的超声波测距装置的汽车防撞系统，其具有低成本，高精度，且能够有效避免了环境温度变化对测距精度的影响，有力提高了超声波测距系统的测量精度，进而能够通过精确计算车距有效地避免了车祸的发生。本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：一种基于具有温度补偿的超声波测距装置的汽车防撞系统，包含微控制器模块以及与其连接的超声波发射模块、超声波接收模块、温度测量模块、显示模块、报警模块、刹车减速模块和电源模块，所述微控制器模块包含计时单元、计算单元、参数对比单元和控制单元，所述超声波接收模块包含依次连接的超声波接收头、放大电路、检波电路、比较整形电路；其中，超声波发射模块，用于发射超声波同时发送一个计时启动信号至计时单元；超声波接收模块，用于当第一次接收到超声波时同时发送一个计时停止信号至计时单元；温度测量模块，用于实时采集环境温度；计时单元，用于计算在收到超声波发射模块发送的计时启动信号和超声波接收模块发送的计时停止信号之间的时间，进而将时间上传至计算单元；计算单元，用于根据v=331.4+0.61T,s=vt/2计算出距离障碍物的距离s，同时通过显示模块实时显示；其中，t为超声波发射模块发送的计时启动信号和超声波接收模块发送的计时停止信号之间的时间差，T为实际环境温度，v为当前环境下声速；参数对比单元，用于根据计算单元计算出的距离障碍物的距离与设定值进行分析对比，若距离障碍物的距离小于安全距离时，则发送信号至控制单元；控制单元，用于根据参数对比单元发送的信号控制报警单元发出警报，同时驱动刹车减速单元。作为本专利技术一种基于具有温度补偿的超声波测距装置的汽车防撞系统的进一步优选方案，所述距离障碍物的安全距离为30m。作为本专利技术一种基于具有温度补偿的超声波测距装置的汽车防撞系统的进一步优选方案，所述微控制器模块为AVR系列单片机。作为本专利技术一种基于具有温度补偿的超声波测距装置的汽车防撞系统的进一步优选方案，所述显示模块为LCD显示屏。作为本专利技术一种基于具有温度补偿的超声波测距装置的汽车防撞系统的进一步优选方案，所述报警模块为声光报警单元。本专利技术采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：1、本专利技术结构简单、具有低成本，高精度、成本较低且测量精度高；2、本专利技术能够有效避免环境温度变化对测距精度的影响，有力提高了超声波测距系统的测量精度；3、本专利技术能够通过精确计算车距及时提醒驾车者，有效地避免了车祸的发生。附图说明图1是本专利技术的结构原理图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的技术方案做进一步的详细说明：如图1所示，一种基于具有温度补偿的超声波测距装置的汽车防撞系统，包含微控制器模块以及与其连接的超声波发射模块、超声波接收模块、温度测量模块、显示模块、报警模块、刹车减速模块和电源模块，所述微控制器模块包含计时单元、计算单元、参数对比单元和控制单元，所述超声波接收模块包含依次连接的超声波接收头、放大电路、检波电路、比较整形电路；其中，超声波发射模块，用于发射超声波同时发送一个计时启动信号至计时单元；超声波接收模块，用于当第一次接收到超声波时同时发送一个计时停止信号至计时单元；温度测量模块，用于实时采集环境温度；计时单元，用于计算在收到超声波发射模块发送的计时启动信号和超声波接收模块发送的计时停止信号之间的时间差，进而将时间差上传至计算单元；计算单元，用于根据v=331.4+0.61T,s=vt/2计算出距离障碍物的距离s，同时通过显示模块实时显示；其中，t为超声波发射模块发送的计时启动信号和超声波接收模块发送的计时停止信号之间的时间，T为实际温度，v为当前环境下声速；参数对比单元，用于根据计算单元计算出的距离障碍物的距离与设定值进行分析对比，若距离障碍物的距离小于安全距离时，则发送信号至控制单元；控制单元，用于根据参数对比单元发送的信号控制报警单元发出警报，同时驱动刹车减速单元。其中，所述距离障碍物的安全距离为30m，所述微控制器模块为AVR系列单片机，所述显示模块为LCD显示屏，所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于具有温度补偿的超声波测距装置的汽车防撞系统，其特征在于：包含微控制器模块以及与其连接的超声波发射模块、超声波接收模块、温度测量模块、显示模块、报警模块、刹车减速模块和电源模块，所述微控制器模块包含计时单元、计算单元、参数对比单元和控制单元，所述超声波接收模块包含依次连接的超声波接收头、放大电路、检波电路、比较整形电路；其中，超声波发射模块，用于发射超声波同时发送一个计时启动信号至计时单元；超声波接收模块，用于当第一次接收到超声波时同时发送一个计时停止信号至计时单元；温度测量模块，用于实时采集环境温度；计时单元，用于计算在收到超声波发射模块发送的计时启动信号和超声波接收模块发送的计时停止信号之间的时间，进而将时间上传至计算单元；计算单元，用于根据v=331.4+0.61T,s=vt/2计算出距离障碍物的距离s，同时通过显示模块实时显示；其中，t为超声波发射模块发送的计时启动信号和超声波接收模块发送的计时停止信号之间的时间差，T为实际环境温度，v为当前环境下声速；参数对比单元，用于根据计算单元计算出的距离障碍物的距离与设定值进行分析对比，若距离障碍物的距离小于安全距离时，则发送信号至控制单元；控制单元，用于根据参数对比单元发送的信号控制报警单元发出警报，同时驱动刹车减速单元。...
【技术特征摘要】
1.一种基于具有温度补偿的超声波测距装置的汽车防撞系统，其特征在于：包含微控制器模块以及与其连接的超声波发射模块、超声波接收模块、温度测量模块、显示模块、报警模块、刹车减速模块和电源模块，所述微控制器模块包含计时单元、计算单元、参数对比单元和控制单元，所述超声波接收模块包含依次连接的超声波接收头、放大电路、检波电路、比较整形电路；
其中，超声波发射模块，用于发射超声波同时发送一个计时启动信号至计时单元；
超声波接收模块，用于当第一次接收到超声波时同时发送一个计时停止信号至计时单元；
温度测量模块，用于实时采集环境温度；
计时单元，用于计算在收到超声波发射模块发送的计时启动信号和超声波接收模块发送的计时停止信号之间的时间，进而将时间上传至计算单元；
计算单元，用于根据v=331.4+0.61T,s=vt/2计算出距离障碍物的距离s，同时通过显示模块实时显示；
其中，t为超声波发射模块发送的计时启...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢敏富，胡清华，高娟，
申请(专利权)人：苏州市欧博锐自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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