一种点阵测距防撞系统的制作方法

本实用新型涉及车辆技术领域，特别地，涉及一种点阵测距防撞系统。

背景技术：

汽车防撞系统，在现有技术中形式多样，如下：

申请号为200510034745.0的发明专利公开了一种汽车防撞系统，包括汽车防撞车系统和汽车防撞人系统，所述汽车防撞车系统包括防撞条、弹力装置、减压箱和电子控制系统，电子控制系统控制弹射开关，所述防撞条为2条，分别为防撞条1和防撞条2，防撞条1的一端与弹力装置相连接，防撞条1的另一端用套管套接，该套管固定在车体上，在防撞条1的水平位置设有防撞条2，防撞条1和防撞条2侧面接触，防撞条2与减压箱相连；所述汽车防撞人系统包括保护床和弹力装置，所述保护床有四个边，两侧边固定在车体底盘上，保护床的后端与弹力装置相连，保护床的中部安装有保护网。

申请号为201510522209.9的发明申请公开了一种侧向防撞系统，其包括检测系统，控制系统以及汽车侧向防撞装置，所述侧向防撞装置包括：固定梁，其固定设于汽车侧向；转动杆，其与所述固定梁活动连接；回转连接块，其与所述转动杆活动连接；以及防撞踏板，其与所述回转连接块连接；其中，在所述检测系统判断汽车侧面发生碰撞的状态下，所述控制系统控制所述转动杆转动，所述防撞踏板翻转至于与汽车侧向平行。

申请号为201310464894.5的发明专利公开了一种车辆防撞控制系统，设置在车辆上，其特征在于：包括控制系统，控制系统经传输系统连接有测距系统和测速系统，控制系统还连接有报警系统和指示系统；所述的报警系统包括车内报警系统和车外报警系统，车内报警系统和车外报警系统分别于控制系统相连；控制系统还经延时模块连接有紧急制动系统或紧急加速系统。

申请号为201410791838.7的发明申请公开了一种智能汽车防撞系统，涉及汽车防撞领域。为了保证撞击瞬间防撞机械的可靠动作，本发明中：撞击接触传感器接收到外界撞击冲力后，外界冲力信号传达至控制处理器和信号传导系统，控制处理器判断信号性质后，向信号传导系统发出命令信号并传至机械臂收缩连杆系统；若机械臂无响应，则控制处理器向机械动作信号系统发送强制信号，驱动机械收缩连杆系统动作。

申请号为201610158821.7的发明申请公开了一种倒车防撞系统，包括超声波感应器、雷达主机、系统主机、显示器、调节开关、刹车控制装置以及伺服器；超声波感应器与雷达主机连接，雷达主机与系统主机连接，调节开关与系统主机控制连接、系统主机与伺服器控制连接，系统主机与显示器连接，伺服器与刹车控制装置控制连接。该系统能够通过超声波感应器采集信号并传至雷达主机及系统主机，雷达主机及系统主机对所采集数据进行对比，从而作出不予举措、语言提示及辅助制动的三种不同措施，保证倒车过程中的倒车安全，从而使倒车防撞辅助控制装置的功能更为完善。

除此之外，还有其他防撞结构，但主要分为以下两种：第一种，改进车辆的结构或增加附属结构，起到防撞作用，此种的缺陷是：针对每一辆车需做结构的改造，施工繁琐，且实用性不强；第二种，增设防撞控制系统，通过监测间距(一般采用视觉识别和雷达测距的结合)、报警、执行等部分协同实现防撞，现有的防撞控制系统结构复杂，实用性不强。

因此，设计一种能适用于远距离(50米以上)、适用于所有车辆且能实现简易测距防撞的防撞系统具有重要意义。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种能适用于远距离(50米以上)、适用于所有车辆且能实现简易测距防撞的点阵测距防撞系统，具体技术方案如下：

一种点阵测距防撞系统，包括可拆卸式安装在被识别车辆的尾部的标识部分以及安装在识别车辆上且通过识别所述标识部分而获得识别车辆和被识别车辆之间的间距的识别部分；

所述标识部分包括嵌入安装在被识别车辆尾部的至少3个以上的光源点，多个光源点成点阵排布；

所述识别部分包括摄像头以及控制处理部件，所述摄像头用于获取所述标识部分中各光源点的位置信息，所述控制处理部件用于对所述摄像头获取的光源点的位置信息进行处理从而获得识别车辆和被识别车辆之间的间距。

以上技术方案中优选的，所述光源点的数量为6-12个。

以上技术方案中优选的，所述光源点为圆柱状的LED光源，LED光源发射不可见红外光，其透过安装在车辆尾部的毛玻璃发生散光。

以上技术方案中优选的，所述摄像头为增设有滤光片的摄像头。

以上技术方案中优选的，所述控制处理部件包含用于对波长808nm的光波进行带通滤波的元件。

为了达到更好的技术效果，还包括报警部分，所述报警部分与所述控制处理部件连接，所述报警部分用于在符合摄像头获取所述标识部分中光源点的数量大于0且小于3个、摄像头获取所述标识部分中光源点有缺失以及获得识别车辆和被识别车辆之间的间距小于设定阈值中任意一项时产生报警。

以上技术方案中优选的，所述报警部分为声音报警或者是声音报警和灯光报警的组合。

以上技术方案中优选的，所述控制处理部件为PLC控制器。

应用本实用新型的技术方案，效果是：(1)本实用新型点阵测距防撞系统包括标识部分以及识别部分，标识部分包括至少3个以上的光源点，多个光源点成点阵排布；识别部分包括摄像头以及控制处理部件，整体结构精简，便于安装；(2)识别部分包括至少3个以上光源点，且光源点成点阵排布，便于识别部分的摄像头采集光源点的信息，能适用于各种车型尾部的造型，识别精准度高；(3)光源点为圆柱状的LED光源，LED光源发射不可见红外光，其透过安装在车辆尾部的毛玻璃发生散光，识别车辆可从不同角度对被识别车辆进行识别；(4)LED光源发射不可见红外光，或摄像头为增设有滤光片的摄像头，或控制处理部件包含用于对波长808nm的光波进行带通滤波的元件，可实现远距离(50米以上)识别；(5)报警采用声音报警或者是声音报警和灯光报警的组合，便于相关工作人员能及时获取报警信息。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是实施例1中点阵测距防撞系统的结构示意图；

图2是实施例1中光源的点阵排布示意图；

图3是实施例1中获得识别车辆和被识别车辆之间的间距的原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

实施例1：

一种点阵测距防撞系统，详见图1，包括可拆卸式安装在被识别车辆的尾部的标识部分1、安装在识别车辆上且通过识别所述标识部分1而获得识别车辆和被识别车辆之间的间距的识别部分2以及与识别部分2连接的报警部分3。

所述标识部分1包括嵌入安装在被识别车辆尾部的至少3个以上的光源点(优选 6-12个)，多个光源点成点阵排布。最好是：光源点为圆柱状的LED光源(优选直径为12、高为40cm的金属圆柱形状)，LED光源发射不可见红外光，其透过安装在车辆尾部的毛玻璃发生散光。

实际过程中排布光源点的方法是：对需识别的车尾部在平面上按固定的网格排列多个光源点阵(此处示意如图2，排布成i列和j行)，每个光源点的上下左右的位置关系固定，对每个点进行编号，不可能安装光源点的区域去除掉，每一个横和纵向的交叉点就是一个光源点。需匹配新的车型时，只需在这个光源点阵中挑选适合安装在新的车型的合适位置的合适数量的光源点，嵌入安装在车上，并将选取的光源点编号记录下来，同时因为车的造型一般为弧面，在前后的位置关系上不一样，需同时记录每个光源点在前后位置数值。将选取的光源点的编号记录下来即可。

所述识别部分2包括摄像头2.1以及控制处理部件2.2(此处的控制处理部件可采用PLC控制器)，所述摄像头2.1用于获取所述标识部分1中各光源点的位置信息，所述控制处理部件2.2用于对所述摄像头2.1获取的光源点的位置信息进行处理从而获得识别车辆和被识别车辆之间间距。所述控制处理部件2.2可与识别车辆的制动系统连接。

本实施例中所述摄像头2.1可采用增设有滤光片的摄像头，或者是所述控制处理部件2.2包含用于对波长808nm的光波进行带通滤波的元件(保留808nm的光，其余尽可能削弱)。

所述报警部分3与所述控制处理部件2.2连接，所述报警部分3用于在符合摄像头2.1获取所述标识部分1中光源点的数量大于0且小于3个、摄像头2.1获取所述标识部位1中光源点有缺失以及获得识别车辆和被识别车辆之间的间距小于设定阈值中任意一项时产生报警。所述报警部分3为声音报警或者是声音报警和灯光报警的组合。

采用实施例1的防撞系统采用的防撞控制方法(防撞控制方法中控制处理部件的具体计算方法和判断方法可采用在PLC中置入已有的程序即可，或者是现有技术中买来的能直接实现此控制功能的PLC控制器)，包括以下步骤：

第一步、在被识别车辆的尾部安装标识部分1；在识别车辆上安装识别部分2和报警部分3。

第二步、通过识别部分2中的摄像头获取标识部分1中各光源点的位置信息(此处，优选摄像头选取编号为11、12、21、22、31、32的六个光源点，记为A，其在摄像头中的成像记为B)，并将位置信息传送给控制处理部件2.2。(最好是：每个车型的光源均采用至少6个以上，当有一至两个光源出现故障不发光时，识别系统的识别精度降低，但仍可以识别，同时可识别出减少了光源点，此时识别系统认为有光源点故障了，由识别系统发出故障报警)

第三步、控制处理部件2.2进行第一次判断，具体是：若摄像头获取标识部分1 中光源点的数量为0，则认为前方无车辆；若摄像头获取标识部分的光源点的数量小于3个，则控制处理部件2.2控制报警部分3进行报警并控制识别车辆停车；若摄像头获取标识部分1中光源点的数量大于等于3个，则进入下一步。

第四步、控制处理部件2.2对各光源点的位置信息进行处理，获得识别车辆和被识别车辆之间的间距，详情是：

如图3，根据透镜的计算公式表达式1)、表达式2)和表达式3)可得表达式4)：

其中：L1为标识部分与摄像机的距离，H2为得到的照片中的像素高度，H1为标识部分的高度，f为相机的焦距，L2是透镜与底片(感光芯片)之间的距离(变化很小，可忽略)，α为标识部分最高处和得到的照片中相应点之间连线与水平线所成夹角。

同时比较摄像头获取标识部分的光源点的数量与预先设定的光源点阵是否有缺失，若有缺失，则控制处理部件2.2控制报警部分3进行报警；进行下一步。

第五步、控制处理部件2.2进行第二次判断，具体是：若获得识别车辆和被识别车辆之间的间距小于等于设定阈值，则控制处理部件2.2控制报警部分3进行报警并控制识别车辆停车；若获得识别车辆和被识别车辆之间的间距大于设定阈值，则返回第二步。

采用上述阵测距防撞系统和防撞控制方法进行试验，具体试验过程如下：

步骤a、模拟工装按照表1的各试验准备好，同时线路上并设置并标记处20m 减速、10m停车的位置，同时在控制处理部件上进行相应的设置。

步骤b、将视觉防撞系统安装在皮卡上，模拟工装正对皮卡车，但需避开皮卡车的行进路线。皮卡车从50m处以5km/h速度缓慢朝模拟工装行驶，每前进 1m，记录系统测试距离。

步骤c、按照其它工况1和其它工况2的设定重复步骤b，同时观察是否有警告和提醒。

步骤d、如果数据均无异常，则将速度提高至10km/h，从50m处行驶朝模拟工装行驶，记录系统发出减速指令和停车指令的位置，并测量该位置与工装的距离。按照按照其它工况1和其它工况2的设定重复进行。

步骤e、将速度提高至15km/h、20km/h、25km/h、30km/h以及40km/h，重复步骤d。

注意：速度提高时同时，可根据实际需要将减速点和停车点位置调远、间距调大，皮卡启动距离调远；步骤e为极限数据测试，仅记录数据。

表1试验1-12的试验条件统计表

通过上述试验，可得本实用新型点阵间距防撞系统和防撞控制方法的参数如下：

工作范围：1-50米。

识别频率：10Hz。

视角：30°。

测量精度：±1m。

线路最小转弯半径：正常线路时为20m；站台时为12m。

工作环境：室外，车辆运行中有振动，能见度≥50m。

极限识别：距离25m，能见度50m，识别标志50％被遮挡，并且水平偏转15°，在这种情况下需要有60％识别可靠性，即正常识别频率1s内10次识别需至少有 6次以上的正常识别。

适应性能：能适应目前已有的各种车型尾部造型。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。