前向ADAS系统车辆碰撞预警设备的制作方法

本实用新型涉及adas技术领域，尤其涉及一种前向adas系统车辆碰撞预警设备。

背景技术：

adas系统全称为高级驾驶辅助系统(advanceddrivingassistancesystem)，是利用安装在车上的各式各样传感器(毫米波雷达、激光雷达、单\双目摄像头以及卫星导航)，在汽车行驶过程中随时来感应周围的环境，收集数据，进行静态、动态物体的辨识、侦测与追踪，并结合导航地图数据，进行系统的运算与分析，从而预先让驾驶者察觉到可能发生的危险，有效增加汽车驾驶的舒适性和安全性。

前向adas系统车辆碰撞预警设备用于防止车辆追尾，需要采集本车车速、前车车速及两车之间的实际距离，通过本车车速、前车车速来计算两车之间的安全距离，在实际距离小于安全距离时发出警告。传统车辆碰撞预警设备常通过导航地图或手动输入的方式来获取本车车速，导致获取的本车车速准确性和实时性低，进而使得计算得到的安全距离准确性低，车辆碰撞预警的准确性低。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提出了一种前向adas系统车辆碰撞预警设备，以解决传统前向adas系统车辆碰撞预警设备通过导航地图或手动输入方式获取的本车车速准确性和实时性低的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种前向adas系统车辆碰撞预警设备，包括控制器、毫米波雷达测距传感器及报警器，所述毫米波雷达测距传感器、所述报警器分别连接所述控制器，所述前向adas系统车辆碰撞预警设备还包括霍尔传感器及信号调理电路；

所述霍尔传感器安装于车辆的变速器输出轴上，所述霍尔传感器的输出端经所述信号调理电路连接所述控制器，所述信号调理电路用于将所述霍尔传感器输出的正弦信号转化为脉冲信号。

可选的，所述霍尔传感器的型号为ah44e。

可选的，所述信号调理电路包括74ls14芯片，所述霍尔传感器的输出端连接74ls14芯片的1号引脚，74ls14芯片的2号引脚连接所述控制器。

可选的，所述信号调理电路还包括6n137芯片，6n137芯片接入所述霍尔传感器的输出端与74ls14芯片的1号引脚之间，所述霍尔传感器的输出端连接6n137芯片的3号引脚，6n137芯片的6号引脚连接74ls14芯片的1号引脚。

可选的，所述信号调理电路还包括稳压二极管d1、电阻r2及电容c1～c2；

稳压二极管d1、电阻r2及电容c1～c2接入所述霍尔传感器的输出端与74ls14芯片的1号引脚之间，所述霍尔传感器的输出端依次经串联的电阻r2、电容c2连接74ls14芯片的1号引脚，所述霍尔传感器的输出端与电阻r2的公共端经电容c1接地，电阻r2与电容c2的公共端依次经稳压二极管d1的负极、稳压二极管d1的正极接地。

可选的，所述控制器包括c8051f005芯片，所述信号调理电路还包括稳压二极管d2及电阻r5～r6；

稳压二极管d2及电阻r5～r6接入74ls14芯片的2号引脚与c8051f005芯片之间，74ls14芯片的2号引脚依次经电阻r5、电阻r6接地，电阻r5与电阻r6的公共端连接c8051f005芯片的p0.0引脚，c8051f005芯片的p0.0引脚还依次经稳压二极管d2的负极、稳压二极管d2的正极接地。

可选的，所述毫米波雷达测距传感器通过spi通信端口连接所述控制器。

可选的，所述报警器包括蜂鸣器报警电路、发光二极管电路及液晶显示电路。

本实用新型的前向adas系统车辆碰撞预警设备相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)采用了霍尔传感器测量本车车速，本车车速的准确性和实时性高，提高了前向车辆碰撞预警的准确性；

(2)由于车辆工作条件的影响，信号容易受到干扰，将包括光耦及rc滤波电路的信号调理电路连接在霍尔传感器信号输出端与控制器之间，可以降低干扰，提高信号的准确性，进而提高前向车辆碰撞预警的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的前向adas系统车辆碰撞预警设备的结构框图；

图2为本实用新型的c8051f005芯片的引脚图；

图3为本实用新型的霍尔传感器及信号调理电路的部分电路图；

图4为本实用新型的霍尔传感器及信号调理电路的另一部分电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实施例的前向adas系统车辆碰撞预警设备包括控制器、毫米波雷达测距传感器及报警器，毫米波雷达测距传感器、报警器分别连接控制器，前向adas系统车辆碰撞预警设备还包括霍尔传感器及信号调理电路。霍尔传感器安装于车辆的变速器输出轴上，霍尔传感器的输出端经信号调理电路连接控制器，信号调理电路用于将霍尔传感器输出的正弦信号转化为脉冲信号。

本实施例中，毫米波雷达测距传感器可包括雷达模块、dsp及dsp的外围电路，dsp可通过spi通信端口连接控制器，报警器可包括蜂鸣器报警电路、发光二极管电路及液晶显示电路。毫米波雷达测距传感器及报警器均可采用现有电路结构，在此不再赘述。其中，报警器具有三种示警手段，可分别从听觉和视觉上对驾驶员产生刺激，提高预警效果。

本实施例中，毫米波雷达测距传感器用于测量本车与前车的距离，霍尔传感器用于测量本车的车速，控制器可通过信号调理电路输出的脉冲信号的个数和脉冲周期计算出本车车速，控制器可根据毫米波雷达测距传感器发射、接收超声波的时间差、声速、本车车速等数据计算得到前车车速，进而可根据前车车速、本车车速计算两车之间的安全距离，若两车之间的测量距离小于安全距离，则控制器控制报警器报警，实现前向车辆碰撞预警。由于采用了霍尔传感器测量本车车速，本车车速的准确性和实时性高，提高了前向车辆碰撞预警的准确性。其中，控制器的上述计算可通过现有程序实现。两车之间的安全距离计算公式可如：其中，t1为驾驶员的反应时间，包括从紧急状况出现到驾驶员意识到要此案去制动措施的时间以及脚从油门离开到踩刹车的时间；t2为制动协调时间；t3为减速度增长时间；va为本车速度；vb为前车速度；amax为路面附着系数。t1、t2、t3及amax均为作为已知量，这样在测量得到前车车速及本车车速后便可计算安全距离。

具体的，如图2所示，本实施例优选控制器包括c8051f005芯片，如图3所示，优选霍尔传感器的型号为ah44e、信号调理电路包括74ls14芯片。ah44e芯片的3号引脚作为霍尔传感器的输出端连接74ls14芯片的1号引脚，74ls14芯片的2号引脚连接c8051f005芯片的p0.0引脚。74ls14芯片为施密特触发器，用于将ah44e芯片输出的正弦信号转化为脉冲信号。

c8051f005芯片具有集成度高、功耗低、稳定性可靠性高、抗干扰能力强、控制灵活、易于开发等特点。c8051f005芯片的最大时钟频率为25mhz，采用2.7～3.6v的工作电压，端口i/o、rst和jtag引脚都可以允许5v的输入电压。本实施例中，c8051f005芯片的p0.5～p0.7可作为发光二极管电路的控制引脚，p1端口可连接液晶显示电路输出的数据信号，p3.5～p3.7可作为液晶显示电路的驱动引脚，p2.4～p2.7可作为spi通信端口连接毫米波雷达测距传感器的dsp，p3.0可作为蜂鸣器报警电路的控制引脚。

进一步的，如图3所示，本实施例优选信号调理电路还包括6n137芯片及电容c3～c4。6n137芯片接入ah44e芯片的3号引脚与74ls14芯片的1号引脚之间，电容c3～c4可减少电源对6n137芯片的干扰。ah44e芯片的3号引脚连接6n137芯片的3号引脚，6n137芯片的6号引脚连接74ls14芯片的1号引脚。6n137芯片作为光耦隔离器件，用于降低信号干扰。如图3所示，本实施例优选信号调理电路还包括稳压二极管d1、电阻r2及电容c1～c2。稳压二极管d1、电阻r2及电容c1～c2接入ah44e芯片的3号引脚与74ls14芯片的1号引脚之间，ah44e芯片的3号引脚依次经串联的电阻r2、电容c2连接74ls14芯片的1号引脚，ah44e芯片的3号引脚与电阻r2的公共端经电容c1接地，电阻r2与电容c2的公共端依次经稳压二极管d1的负极、稳压二极管d1的正极接地。稳压二极管d1、电阻r2及电容c1～c2构成本实施例的rc滤波电路，用于过滤电路中的高频信号，电容c2起到隔离直流的作用，避免干扰ah44e芯片的输出。

由上可知，本实施例的信号调理电路包括光耦及rc滤波电路，由于车辆工作条件的影响，信号容易受到干扰，将包括光耦及rc滤波电路的信号调理电路连接在霍尔传感器信号输出端与控制器之间，可以降低干扰，提高信号的准确性，进而提高前向车辆碰撞预警的准确性。

如图3所示，本实施例优选信号调理电路还包括稳压二极管d2及电阻r5～r6。稳压二极管d2及电阻r5～r6接入74ls14芯片的2号引脚与c8051f005芯片之间，74ls14芯片的2号引脚依次经电阻r5、电阻r6接地，电阻r5与电阻r6的公共端连接c8051f005芯片的p0.0引脚，c8051f005芯片的p0.0引脚还依次经稳压二极管d2的负极、稳压二极管d2的正极接地。由于控制器选用的为c8051f005，i/o端口最大电流为25ma，选定的电源电压为3.3v，为保证系统的安全，需要对74ls14芯片的输出进行限压、限流处理，然后跟c8051f005芯片的p0.0引脚连接。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，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。