本实用新型涉及一种车辆防撞系统。
背景技术：
当前，运输行业针对智能化的运输并没有过多的涉及，但是从整个行业的发展趋势来看，智能化的运输是一个非常有前景的方向，在这个方向上安全问题显得尤为重要，如何能够实现稳定精确的距离测量，提供车辆周边人员接近时的安全报警，以防止人员受伤是车辆智能化的重要前提条件。
技术实现要素：
本实用新型为解决人员安全的问题，提供一种车辆防撞系统。
为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案实现：
一种车辆防撞系统，包括防撞主机和超宽带模块，所述防撞主机包括主控模块电路以及与所述主控模块电路相连接的超宽带定位模块电路，所述超宽带定位模块用于接收所述超宽带模块发送的超宽带信号，所述主控模块用于处理所述超宽带定位模块处理所述超宽带定位模块接收的超宽带信号。
根据本实用新型的一个实施方案，所述防撞主机还包括声讯报警电路，所述声讯报警电路连接所述主控模块电路，所述声讯报警电路包括声讯控制电路以及与所述声讯控制电路连接的发声装置。
根据本实用新型的一个实施方案，所述主控模块还包括灯光报警电路，所述灯光报警电路包括第一三极管和报警灯，所述第一三极管的基极连接所述主控模块电路的发光信号端，所述第一三极管的集电极与电源端之间串联所述报警灯。
根据本实用新型的一个实施方案，所述主控模块电路还包括外部控制电路，所述外部控制电路包括第二三极管和继电器，所述第二三极管的基极连接所述主控模块电路的控制信号端，所述第二三极管的集电极与电源连接端之间串联所述继电器。
根据本实用新型的一个实施方案，所述外部控制电路的数量为多个。
根据本实用新型的一个实施方案，所述主控模块电路还包括复位电路，所述复位电路包括第三三极管，所述第三三极管的基极连接所述主控模块电路的复位控制信号端，所述第三三极管的集电极作为复位信号端。
根据本实用新型的一个实施方案，所述主控模块通过连接can接口电路进行信号传输。
根据本实用新型的一个实施方案，所述主控模块电路包括电源电路，所述电源电路包括多路dc/dc电路。
根据本实用新型的一个实施方案，所述防撞主机还包括隔离电路，所述隔离电路采用光耦合器。
根据本实用新型的一个实施方案，所述防撞主机还包括指示灯阵列，所述指示灯阵列包括多个发光二极管，多个所述发光二极管分别串联至各工作电路中。
本实用新型提供了一种车辆防系统，采用超宽带模块发送超宽带信号，具有较高的测量精度，受环境影响较小，通过防撞主机的主控模块电路处理超宽带信号，当携带超宽带模块的人员靠近车辆防撞系统时，提供危险警示信息，从而防止人员受伤。
附图说明
图1为实施例的车辆防撞系统的原理示意图；
图2为实施例的车辆防撞系统的主控模块电路的引脚示意图；
图3为实施例的车辆防撞系统的超宽带定位模块电路的引脚示意图；
图4为实施例的车辆防撞系统的功能示意图；
图5为实施例的车辆防撞系统的声讯报警电路的引脚示意图；
图6为实施例的车辆防撞系统的灯光报警电路的电路示意图；
图7为实施例的车辆防撞系统的外部控制电路的电路示意图；
图8为实施例的车辆防撞系统的另一外部控制电路的电路示意图；
图9为实施例的车辆防撞系统的复位电路的电路示意图；
图10为实施例的车辆防撞系统的can接口电路的电路示意图；
图11为实施例的车辆防撞系统的电源电路的电路示意图；
图12为实施例的车辆防撞系统的隔离电路的电路示意图；
图13为实施例的车辆防撞系统的指示灯电路的电路示意图；
图14为实施例的车辆防撞系统的双列直插式引脚的引脚示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行详细的描述：
如图1至3所示，本实施例提供一种车辆防撞系统，包括防撞主机和超宽带(uwb，ultrawideband)模块，防撞主机和超宽带模块在物理联系上是分离的，一个防撞主机可对应多个超宽带模块，如图1中超宽带模块可做成人员卡的形式以便于人员使用，可采用tof方式通过超宽带技术进行测距工作，所述防撞主机包括主控模块电路以及与所述主控模块电路相连接的超宽带定位模块电路，如图2中主控模块电路可采用stm32c8t6mini芯片以及图3中uwb芯片的引脚示意图，所述超宽带定位模块用于接收所述超宽带模块发送的超宽带信号，所述主控模块用于处理所述超宽带定位模块接收的超宽带信号。
超宽带(uwb)也可称为脉冲无线电，uwb调制采用脉冲宽度在ns级的快速上升和下降脉冲，脉冲覆盖的频谱从直流至ghz，不需常规窄带调制所需的rf频率变换，脉冲成型后可直接送至天线发射。脉冲峰峰时间间隔在10-100ps级。频谱形状可通过甚窄持续单脉冲形状和天线负载特征来调整。uwb信号在时间轴上是稀疏分布的，其功率谱密度相当低，rf可同时发射多个uwb信号。uwb信号类似于基带信号，可采用ook，对映脉冲键控，脉冲振幅调制或脉位调制。uwb不同于把基带信号变换为无线射频(rf)的常规无线系统，可视为在rf上基带传播方案，在建筑物内能以极低频谱密度达到100mb/s数据速率。uwb无线通信是一种不用载波，而采用时间间隔极短(小于1ns)的脉冲进行通信的方式，也称做脉冲无线电(impulseradio)、时域(timedomain)或无载波(carrierfree)通信。与普通二进制移相键控(bpsk)信号波形相比，uwb方式不利用余弦波进行载波调制而发送许多小于1ns的脉冲，因此这种通信方式占用带宽非常之宽，且由于频谱的功率密度极小，它具有通常扩频通信的特点。uwb通过在较宽的频谱上传送极低功率的信号，能在10米左右的范围内实现数百mbit/s至数gbit/s的数据传输速率。uwb具有抗干扰性能强、传输速率高、带宽极宽、消耗电能小、发送功率小等诸多优势，主要应用于室内通信、高速无线lan、家庭网络、无绳电话、安全检测、位置测定、雷达等领域。
参考图4和5所示，为了提供警示，所述防撞主机还包括声讯报警电路，所述声讯报警电路连接所述主控模块电路，可采用型号xfs5152voice芯片，可通过端口rx_3和tx_2对主控模块电路发送和接收信息，所述声讯报警电路包括声讯控制电路以及与所述声讯控制电路连接的发声装置，可通过spk-和spk 接入发声装置，当携带超宽带模块的人员靠近防撞主机时，可根据设定值分等级发出声讯报警，从而提供危险警示信息。
继续参考图6所示，所述主控模块还包括灯光报警电路，所述灯光报警电路包括第一发光二极管q0和报警灯，所述第一三极管q0的基极连接所述主控模块电路的发光信号端pb12，所述第一三极管q0的集电极与电源连接端之间串联所述报警灯，可采用12v的电源，报警灯可分别对应连接到ala 和ala_g上，串联在电源与第一三极管q0的集电极之间发光二极管l50可以展示报警灯的工作状态。
如图7所示，所述主控模块电路还包括外部控制电路，所述外部控制电路包括第二三极管q1和继电器，所述第二三极管的基极连接所述主控模块电路的外接控制信号端pb13，所述第二三极管q1的集电极与电源连接端之间串联所述继电器，可采用12v的电源，继电器分别对应连接到do2 和do2-上，串联在电源与第二三极管q1的集电极之间发光二极管l51可以展示继电器的工作状态。
进一步的，如图8所示，所述外部控制电路的数量为多个，与第二三极管q1及其相连接的继电器相对应的，采用另一三极管q2，将其基极连接到外接控制信号端pb14，在do2 和do2-分别对应连接另一继电器，同样可以起到外部控制的作用，从而实现多路控制。
如图9所示，所述主控模块电路还包括复位电路，所述复位电路包括第三三极管q3，所述第三三极管的基极连接所述主控模块电路的复位控制信号端pb15，所述第三三极管q3的集电极作为复位信号端rst，也就是第三三信管q3的集电极一端作为复位信号。
如图10所示，所述主控模块通过连接can接口电路进行信号传输，要采用tja1050t芯片，可通过2根线与外部相连接，通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维，通信速率可达1mb/s，can总线接口中集成了can协议的物理层和数据链路层功能，可完成对通信数据的成帧处理，包括位填充、数据块编码、循环冗余校验、优先级判别等项工作。
如图11所示，所述主控模块电路还包括电源电路，所述电源电路包括多路dc/dc电路，如先将初如电路转化成12v，再分别转化成3.3v和5v，以适应系统内不同设备对于不同电压的需求。
如图12所示，进一步的，所述防撞主机还包括隔离电路，所述隔离电路采用光耦合器lo1/lo2，形成开关量信号，以光作为媒介把输入端的电信号转换为光信号，耦合到输出端再转换为电信号，由于光耦合器输入、输出间互相隔离，电信号传输具有单向性等特点，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。
如图13所示，结合上述电路，所述防撞主机还包括指示灯阵列，所述指示灯阵列包括多个发光二极管，多个所述发光二极管分别串联至各工作电路中，工作电路可以是上述各电路中，对于任何其它具有一定功能或作用的电路，都可以串联一发光二极管来进行指示，对具体何种工作电路并不做限制。
如图14所示，在本实施例中，可将各信号连接至双列直插式引脚上，以便于信号的连接处理，ai_in1以及ai_in分别与gnd之间可输入需要测量电压在30vdc以内；若在com接gnd且di＝25v时，表示输入1，若com接24v且di＝0v时，表示输入1；do2 和do2-之间可接12v的继电器，do3 和do3-之间可接5v继电器；can_h和can_l可做为can通讯接口。
本实施例的车辆防撞系统的测量精度可达5cm，受周边环境影响较小，在具体实施过程中，可以通过app界面直接设定叉车的安全防撞距离，报警音量，播报语音等功能。通过采用uwb超宽带通信技术，通过发送和接收纳秒或者更短时间的脉冲来实现数据的传输，测距的两个模块启动测距开始前会启动生成各自独立的时间戳，模块a在启动测距请求信号时会产生一个准确的时间戳ta1，模块b在接收到信号时发出响应信号，模块a在ta2接收到测距的返回信号。由此可以计算出两个模块之间的距离s＝c*[(ta2-ta1)-(tb2-tb1)]。基于这种测定原理，通过本实施例例如在车辆固定一个包含有通讯处理单元和报警单元的防撞主机，车辆周边工作人员配备一个超宽带模块，当测定距离小于模块设定距离时，通讯处理单元可发送告警数据同时触发车辆警示单元告警。告警单元的告警等级还可随着车辆和测距目标之间的距离而分不同的等级报警。
本实用新型提供了一种车辆防系统，采用超宽带模块发送超宽带信号，具有较高的测量精度，受环境影响较小，通过防撞主机的主控模块电路处理超宽带信号，当携带超宽带模块的人员靠近车辆防撞系统时，提供危险警示信息，从而防止人员受伤。
本实用新型中的实施例仅用于对本实用新型进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域内技术人员可以想到的其他实质上等同的替代，均在本实用新型保护范围内。
1.一种车辆防撞系统，其特征在于，所述车辆防撞系统包括防撞主机和超宽带模块，所述防撞主机包括主控模块电路以及与所述主控模块电路相连接的超宽带定位模块电路，所述超宽带定位模块用于接收所述超宽带模块发送的超宽带信号，所述主控模块用于处理所述超宽带定位模块接收的超宽带信号。
2.根据权利要求1所述的车辆防撞系统，其特征在于，所述防撞主机还包括声讯报警电路，所述声讯报警电路连接所述主控模块电路，所述声讯报警电路包括声讯控制电路以及与所述声讯控制电路连接的发声装置。
3.根据权利要求1所述的车辆防撞系统，其特征在于，所述主控模块还包括灯光报警电路，所述灯光报警电路包括第一三极管和报警灯，所述第一三极管的基极连接所述主控模块电路的发光信号端，所述第一三极管的集电极与电源连接端之间串联所述报警灯。
4.根据权利要求1所述的车辆防撞系统，其特征在于，所述主控模块电路还包括外部控制电路，所述外部控制电路包括第二三极管和继电器，所述第二三极管的基极连接所述主控模块电路的外接控制信号端，所述第二三极管的集电极与电源连接端之间串联所述继电器。
5.根据权利要求4所述的车辆防撞系统，其特征在于，所述外部控制电路的数量为多个。
6.根据权利要求1所述的车辆防撞系统，其特征在于，所述主控模块电路还包括复位电路，所述复位电路包括第三三极管，所述第三三极管的基极连接所述主控模块电路的复位控制信号端，所述第三三极管的集电极作为复位信号端。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的车辆防撞系统，其特征在于，所述主控模块通过连接can接口电路进行信号传输。
8.根据权利要求1至6中任意一项所述的车辆防撞系统，其特征在于，所述主控模块电路包括电源电路，所述电源电路包括多路dc/dc电路。
9.根据权利要求1至6中任意一项所述的车辆防撞系统，其特征在于，所述防撞主机还包括隔离电路，所述隔离电路采用光耦合器。
10.根据权利要求1至6中任意一项所述的车辆防撞系统，其特征在于，所述防撞主机还包括指示灯阵列，所述指示灯阵列包括多个发光二极管，多个所述发光二极管分别串联至各工作电路中。
技术总结