一种车载智能防撞系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种车载智能防撞系统，具体是涉及一种基于脉冲激光测速原理来获知本车与前方车辆、行人的距离和相对速度，从而实现防止车辆碰撞的系统。
【背景技术】
[0002]随着车辆的普及，方便了我们日常生活，但所带来的一系列安全问题也油然而生。由于能见度差、行车速度快等原因引发交通事故屡有发生，严重威胁到人们的生命财产安全，因此需要相关技术减少该类事故的发生。现有的车载防撞系统中多采用雷达、超声波等技术手段测出本车和前车速度及两车距离，然后进行数据处理并提醒驾驶员执行相应操作。但雷达的价格非常的昂贵，且容易被电磁波干扰，稳定性较差。超声波虽然价格低廉，操作简便，但探测距离太短无法在高速路等车距较远时测距。随着半导体激光二极管技术的开发应用，脉冲式激光的发散角小、单色性好、能量集中、探测距离远、测量精确等优点是其成为测距是最好的方式。
[0003]本实用新型就是针对上述问题提出的，提供了一种基于脉冲激光测速原理来获知本车和前方车辆或行人的距离和相对速度，从而实现防止车辆碰撞的系统。
【发明内容】
[0004]本实用新型的防撞系统是利用脉冲激光进行测速然后根据测量数据进行分析得出本车和前方车辆或行人的距离和相对速度，并根据判断结果与汽车制动距离、响应时间进行比较，对汽车行驶进行即时的判断和响应，并且声、光提醒装置及时对汽车司机进行声、光信号提醒，以便防止行车事故的发生。
[0005]本实用新型采用的技术方案:一种车载防撞系统，包括信号采集系统，数据处理系统，预警提示系统。
[0006]信号采集系统包括驱动电路，激光器，双胶合透镜，分束镜，窄带滤波片，光电探测器和时间测量结构单元。其中所使用的激光器为905nm脉冲激光器；滤波片的主峰波长为905nm，半宽2nm，主峰偏差0.5nm ;光电探测器为雪崩光电二极管；时间测量结构单元为德国ACAM公司的TDC-GP2芯片。主要功能是利用脉冲激光测速原理，分别测量出两束脉冲激光到达光电探测器的两次时间差，由TDC-GP2芯片分别测量并记录两次的测量结果。
[0007]数据处理系统包括信号放大器和单片机结构单元，其中所使用的信号放大器为德州仪器公司的UA733，单片机结构单元为STC89C52系列单片机。主要功能是将采集得到的两次时间差经信号放大器放大之后，提交给单片机，经过分析计算后得出本车和前方车辆或行人的距离和相对速度。
[0008]预警提示系统包括比较器和声、光提醒装置，其中比较器为MAXM公司的MAX913。主要功能是比较器根据测量得到的本车和前方车辆或行人的距离和相对速度与汽车制动距离、响应时间进行比较，对汽车行驶进行即时的判断和响应，并且声、光提醒装置及时对汽车司机进行声、光信号提醒，以便防止行车事故的发生。
[0009]本实用新型提供了一种车载智能防撞系统，包括:驱动电路，激光器，第一、第二、第三双胶合透镜，第一、第二分束镜，窄带滤波片，光电探测器，信号放大器，数据处理系统和预警系统。由所述驱动电路驱动激光器发射905nm波长脉冲激光，脉冲激光经过所述第一双胶合透镜聚焦成平行光，该平行光被所述第一分束镜分成两束光，其中一束经过第二双胶合透镜聚焦后照射向目标物体，目标物体反射回的散射激光通过所述窄带滤波片滤除杂波，经过所述第三双胶合透镜，再通过所述第二分束镜到达所述光电探测器；经所述第一分束镜分光产生的另外一束光，经所述第二分束镜反射后到达所述光电探测器，所述光电探测器探测光信号，并转换成电信号，传递给所述数据处理系统，所述预警系统根据数据处理系统的信号进行报警。
[0010]由于激光光束强、方向性好，其测速距离相对于雷达测速有效距离远，可测Ikm外；测速精度高，误差小于lkm/h ;另外使用的激光器为905nm脉冲激光器，不会对人眼造成伤害，且不会被自然光谱中的红外光干扰。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型整体结构示意图
[0012]附图标记说明:
[0013]1-第一双胶合透镜
[0014]2_第一分束镜
[0015]3-第二双胶合透镜
[0016]4_第二分束镜
[0017]5-第三双胶合透镜
[0018]6-窄带滤波片
【具体实施方式】
[0019]本实用新型的基本原理:由信号采集系统利用激光发射和接收信号利用脉冲激光测速原理，分别测量出两束脉冲激光到达光电探测器的时间差，再根据所得信号由数据处理系统对本车和前方车辆或行人的距离和相对速度进行判断，最后将数据分析结果传输给预警提示系统，对驾驶员给予相应声、光提示。本实用新型【具体实施方式】如下:
[0020]首先，在驱动电路作用下，905nm脉冲激光器发出一段脉冲激光I通过双胶合透镜1，聚焦为平行光发射，然后一部分光经分束镜2、4反射到光电探测器，这是计时开始时刻tl ;大部分光透过分束镜2后经双胶合透镜3汇聚后射向目标物体，然后目标物体反射回来的散射光先通过窄带滤波片6滤除杂波，再由双胶合透镜5将微弱的反射光会聚光电探测器上，这是计时结束时刻t2。同理，激光器再次发出一段脉冲激光II，其所对应的计时开始时刻t3与计时结束时刻t4。TDC-GP2芯片分别测量并记录两次测量计时开始时刻和计时结束时刻即tl、t2*t3、t4。
[0021]然后，将两次测量得到的计时开始时刻和计时结束时刻即tl、t2和t3、t4，经UA733型信号放大器放大之后传输给单片机结构单元，由STC89C52型单片机分析可以得到两次测量的距离分别为SI = (t2-tl)c/2和S2 = (t4-t3)c/2，进而得出这一时间段内本车和前方车辆或行人的距离和相对速度。
[0022]最后，数据处理系统将分析得到的结果传输给预警提示系统，MAX913型比较器会根据测量得到的本车和前方车辆或行人的距离和相对速度与汽车制动距离、响应时间进行比较，对汽车行驶进行即时的判断和响应，并且声、光提醒装置及时对汽车司机进行声、光信号提醒，以免行车事故的发生。
[0023]以上所述的硬件材料是本领域的常见型号，且仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本实用新型实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
【主权项】
1.一种车载智能防撞系统，包括:驱动电路，激光器，第一、第二、第三双胶合透镜，第一、第二分束镜，窄带滤波片，光电探测器，信号放大器，数据处理系统和预警系统，其特征在于:由所述驱动电路驱动激光器发射905nm波长脉冲激光，脉冲激光经过所述第一双胶合透镜聚焦成平行光，该平行光被所述第一分束镜分成两束光，其中一束经过第二双胶合透镜聚焦后照射向目标物体，目标物体反射回的散射激光通过所述窄带滤波片滤除杂波，经过所述第三双胶合透镜，再通过所述第二分束镜到达所述光电探测器；经所述第一分束镜分光产生的另外一束光，经所述第二分束镜反射后到达所述光电探测器，所述光电探测器探测光信号，并转换成电信号，传递给所述数据处理系统，所述预警系统根据数据处理系统的信号进行报警。
【专利摘要】本实用新型提供了一种车载智能防撞系统，包括：驱动电路，激光器，双胶合透镜，分束镜，窄带滤波片，光电探测器，时间测量结构单元，信号放大器，单片机结构单元，比较器和声、光提醒装置。其特征在于：驱动电路，激光器，双胶合透镜，分束镜，窄带滤波片，光电探测器和时间测量结构单元是用于测量并记录两束脉冲激光到达光电探测器的两次时间差；信号放大器处理放大后的时间差信号通过单片机结构单元分析计算得到本车和前方车辆或行人的距离和相对速度；比较器根据计算结果与汽车制动距离、响应时间进行比较，对汽车行驶进行即时的判断和响应，并由声、光提醒装置及时对司机进行声、光信号提醒，防止行车事故的发生。
【IPC分类】G01S17-93
【公开号】CN204374417
【申请号】CN201420500036
【发明人】刘洋, 鞠佃军, 马冲, 李得第
【申请人】华北电力大学（保定）
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2014年8月29日