本实用新型涉及汽车安全技术领域，尤其涉及一种基于TOF相机的汽车防撞系统。
背景技术：
在日常行车过程中，时常出现因车距太短而导致追尾事故。因此，行驶中根据车速保持适当车距，留出足够的刹车距离是防止追尾的关键。在现有技术中存在车距测量有效距离短、测距信息不够准确详细、误报率高等问题。如红外线测距传感器或毫米波测距传感器分别设置在车体前端和后端，并控制器相连接，使人们驾车过程中了解汽车前方、后方车辆距离或障碍物的情况。该方案的缺点是红外传感器、毫米波传感器测量距离短，受环境影响大，且测量方式为点对点，不能准确详细的描述车辆或障碍物整个三维空间的实际距离信息，因此使得测距系统可靠性不高，容易造成误报。
TOF是Time of flight的简写，直译为飞行时间的意思。所谓飞行时间法3D成像，是传感器连续发送经调制的近红外光遇物体后反射，传感器通过计算光线发射和反射时间差或相位差，来换算被拍摄景物的距离，以产生深度信息。这种技术跟3D激光传感器原理基本类似，只不过3D激光传感器是逐点扫描，而TOF相机则是同时得到整幅图像的深度信息。此外，TOF相机采用主动光源对被测物体进行照射，受环境光的干扰小。因此，应用基于TOF相机的汽车防撞系统，可以更加准确详细的得到车辆或障碍物整个三维空间的距离信息，防止汽车碰撞。
技术实现要素：
本实用新型克服现有汽车防撞系统测距信息不够准确详细、误报率高、易受外界环境影响的缺陷，提出了一种基于TOF相机的汽车防撞系统。本实用新型可以得到更加详细准确的车辆或障碍物整个三维空间的距离信息，能在汽车与前方车辆或障碍物之间的距离小于安全距离时发出报警提示并控制汽车自动刹车，避免汽车与前方车辆或障碍物碰撞产生事故；能在汽车与后方车辆或障碍物之间的距离小于安全距离时发出报警提示。
本实用新型可以通过下面的方式实现：
一种基于TOF相机的汽车防撞系统，所述系统包括：中央控制单元、前TOF相机、后TOF相机、车速传感器、控制开关、刹车控制模块和燃油切断模块；所述中央控制单元与前TOF相机、后TOF相机、车速传感器、控制开关、刹车控制模块和燃油切断模块相连，对TOF相机的数据进行采集、处理，所述前TOF相机安装在汽车前侧的保险杠上，所述后TOF相机安装在汽车尾部，所述控制开关安装在汽车控制台上。
所述前TOF相机、后TOF相机用于实时采集其覆盖区域内各像素点的距离信息；中央控制单元，与所述的前TOF相机、后TOF相机连接，用于对TOF相机的数据进行采集、处理，输出检测结果，辅助完成汽车驾驶与报警提示。
本技术方案中，驾驶员通过控制开关启动汽车防撞装置，汽车前侧保险杠上的前TOF相机测量本车与前方车辆或障碍物之间的实际距离，汽车尾部的后TOF相机测量本车与后方车辆或障碍物之间的实际距离，并将测量的数据传送到中央控制单元，车速传感器测量本车的行驶速度，并将测量的数据传送到中央控制单元，中央控制单元预设有不同车速所对应的安全距离。中央控制单元根据车速传感器测得的车速确定对应的安全距离，并将前TOF相机测得的本车与前方车辆或障碍物之间的实际距离、后TOF相机测得的本车与后方车辆或障碍物之间的实际距离，与安全距离进行比较。当测量的本车与前方车辆或障碍物之间的实际距离小于安全距离时，中央控制单元发送控制信号给刹车控制模块和燃油切断模块，刹车控制模块启动汽车刹车系统制动，燃油切断模块切断燃油供应，避免本车与前方车辆或障碍物碰撞产生事故；当测量的本车与后方车辆或障碍物之间的实际距离小于安全距离时，语音报警单元发出报警信息，提示驾驶员了解路况信息。
优选地，所述汽车防撞系统还包括液晶显示屏，所述液晶显示屏安装在汽车控制台上，并与中央控制单元相连。液晶显示屏上显示本车与前方、后方车辆或障碍物的安全距离和实际距离，便于驾驶员了解相关情况，控制车速。
优选地，所述汽车防撞装置还包括语音报警单元和扬声器，所述语音报警单元分别与中央控制单元和扬声器相连。当本车与前方、后方车辆或障碍物的距离接近安全距离临界值时，中央控制单元向语音报警单元发送报警信号，扬声器发出报警声，提醒驾驶员减速、刹车或改变车速。
本实用新型的有益效果为：
本实用新型利用TOF相机获取本车与前方、后方的车辆或障碍物三维空间信息，得到的距离信息更加准确详细可靠，且受环境影响小，误差发率低，避免汽车与前方、后方车辆或障碍物碰撞产生事故。
附图说明
图1是本实用新型前TOF相机、后TOF相机安装示意图；
图2是本实用新型的一种结构连接框图；
图中：1、中央控制单元，2、前TOF相机，3、后TOF相机，4、控制开关，5、刹车控制模块，6、燃油切断模块，7、液晶显示屏，8、语音报警芯片，9、扬声器，10、车速传感器。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：本实施例的汽车防撞系统，如图1所示，包括中央控制单元1、前TOF相机2、后TOF相机3、控制开关4、液晶显示屏7、语音报警单元8、扬声器9、车速传感器10、刹车控制模块5和燃油切断模块6。中央控制单元1分别与前TOF相机2、后TOF相机3、控制开关4、液晶显示屏7、车速传感器10、刹车控制模块5和燃油切断模块6相连，语音报警单元8分别与中央控制单元1、扬声器9相连，前TOF相机2与后TOF相机3分别安装在汽车前侧的保险杠、汽车尾部，控制开关4和液晶显示屏7安装在汽车控制台上。
当汽车在高速行驶时，驾驶员可通过控制开关4启动汽车防撞装置，汽车前侧保险杠上的前TOF相机2测量本车与前方车辆或障碍物之间的实际距离，汽车尾部的后TOF相机3测量本车与后方车辆或障碍物之间的实际距离，并将测量的数据传送到中央控制单元1，车速传感器10测量本车的行驶速度，并将测量的数据传送到中央控制单元1，中央控制单元1预设有不同车速所对应的安全距离。中央控制单元1根据车速传感器10测得的车速确定对应的安全距离，并在液晶显示屏7上显示本车与前方、后方车辆或障碍物的安全距离和实际距离，便于驾驶员了解相关情况，控制车速。同时，中央控制单元1将前TOF相机2、后TOF相机测得的本车与前方、后方车辆或障碍物之间的实际距离与安全距离进行比较。当本车与前方车辆或障碍物的实际距离接近安全距离临界值时，中央控制单元1向语音报警芯片8发送报警信号，扬声器9发出报警声，提醒驾驶员减速或刹车；当本车与前方车辆或障碍物的实际距离小于安全距离时，中央控制单元1发送控制信号给刹车控制模块5、燃油切断模块6，刹车控制模块5启动汽车刹车系统制动，燃油切断模块6切断燃油供应，避免本车与前方车辆或障碍物发生碰撞，防止碰撞事故发生；当本车与后方车辆或障碍物的实际距离接近安全距离临界值时，中央控制单元1向语音报警芯片8发送报警信号，扬声器9发出报警声，提醒驾驶员注意路况，改变车速；本实用新型能在汽车与前方车辆或障碍物之间的距离小于安全距离时控制汽车自动刹车，避免汽车与前方车辆或障碍物碰撞产生事故；并在汽车与后方车辆或障碍物之间的距离小于安全距离时，发出报警信息，提醒驾驶员注意路况。
本实用新型中应用了具体实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。