本发明专利技术公开了一种基于超声波的小车测距控制系统，包括一小车，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。方法包括以下步骤：初始化步骤、启动及采集步骤、判断是否有超声波信号到达、计算步骤、输出步骤、判断距离是否小于一米、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、判断是否存在无障碍物的方向、拐弯步骤、结束步骤。本发明专利技术结构简单，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。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术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。
技术介绍
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专利技术人致力于研究和解决的问题。
技术实现思路
本专利技术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专利技术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。本专利技术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Si，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SlO ；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。本专利技术的有益效果是本专利技术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是本专利技术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是本专利技术之一的一实施例的电路图；图3是本专利技术之二的小车测距控制系统的控制方法流程图。具体实施例方式下面将结合附图对本专利技术作进一步说明。请参阅图1，图中示出了本专利技术之一的一种基于超声波的小车测距控制系统，包括 一小车(图中未示出)，还包括一主控制器模块1、分别与该主控制器模块1相连的速度检 测模块2、转向控制模块3和电机驱动模块5，以及一分别给主控制器模块1、速度检测模块 2、电机驱动模块5供电的电源管理模块4，该电源管理模块4通过电机驱动模块5给转向控制模块3供电，其中主控制器模块1包括依次相连的超声波距离检测模块11、第二核心控制器12以及 第一核心控制器13，其中超声波距离检测模块11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第二核心控制器12 ；第二核心控制器12将接收到的障碍物距离数据发送给第一核心控制器13，该第 二核心控制器12内部集成有语音提示及功放模块(图中未示出)以对接收到的数据进行 语音提示；第一核心控制器13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，它输出控制信号给转向控制模块3，并且还输出驱动信号给电机驱动模块5;速度检测模块2包括一编码器21，该编码器21安装于小车车轮的轴上，该编码器 2间接检测小车的间接速度值，并将该间接速度值发送给第一核心控制器13 ；电机驱动模块5包括依次相连的电子变速器51和电动机52，电子变速器51接收 电源管理模块4输出的信号，并分别输出信号给电动机52和转向控制模块3以进行供电；转向控制模块3包括一第一舵机31和一第二舵机32，该第一舵机31和第二舵机 32实现小车的转向；电源管理模块4分别给第一核心控制器13、第二核心控制器12、编码器21供电， 还通过电子变速器51给电动机52以及转向控制模块3供电。请参阅图2，为本专利技术之一的一较佳实施例的电路图。第一核心控制器13是车体运动的控制核心，采用型号是单片机模块 MC9S12xsl28。MC9S12DGU8是飞思卡尔公司生产的16位单片机，可运行在频率40MHz的 数据总线上，片内资源主要包括8KRAM、U8KFlash、2KEEPR0M、l个SPI模块、8路16位计数 器、1个CAN总线模块、4路外部事件触发中断口、2个SCI串行通信模块、8路PWM等。第二核心控制器12采用型号SPCE061A，SPCE061A的IOB 口和超声波距离检测模 块11的IOB 口相连。超声波距离检测模块11采用型号为ULTRAS0NICV2. 0，通过IOB 口将数据提供给第 二核心控制器12。两块芯片的连接方式是MC9S12xsl28的PORTA 口的8根引脚线(PT0-PT7)，与 SPCE061A板的PORTA 口的PT0-PT7按高低顺序相连接。超声波测出距离反馈给SPCE061A 后，后者将距离信息通过PORTA 口输出到MC9S12xsl28的PORTA 口，MC9S12xsl28即对该距 离进行分析，并决定小车运动速度和方向。编码器21采用YD0D4S-2N本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于超声波的小车测距控制系统，包括一小车，其特征在于，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。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：缪行外，刘牧众，徐方波，徐懿佳，徐剑，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：31
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