CN207396739U - 一种基于车载激光雷达的防撞预警系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于车载激光雷达的防撞预警系统，包括激光雷达装置和控制器，激光雷达装置的外壳内设置有激光器、激光接收器、滤光片、焦平面探测芯片和DPS芯片，激光接收器的一端正对滤光片的一侧，滤光片的另一侧正对焦平面探测芯片，焦平面探测芯片与DPS芯片连接；控制器内设置有ARM处理器和电源，ARM处理器的I/O接口分别连接有图像处理芯片、储存器和语音播放器，图像处理芯片的信号输入端与DPS芯片的信号输出端连接，ARM处理器的UART接口分别连接有移动模块、GPS模块、wifi模块和通讯接口，移动模块与显示终端连接，ARM处理器的A/D接口连接有速度传感器。该防撞预警系统可以高效地预防高速路面车辆碰撞的问题。
Description
技术领域
本实用新型属于激光雷达探测设备技术领域，具体涉及一种基于车载激光雷达的防撞预警系统。
背景技术
随着汽车工业蓬勃发展，车流量不断增大，交通事故发生率也随之增加，驾驶员所承受的压力越来越大。在以往的汽车安全技术上，侧重点在于减少汽车事故造成的损失，然而随着车联网技术的发展，在汽车安全问题中，汽车相撞问题已逐渐面向智能化控制管理。
现有技术中关于汽车碰撞预防问题主要是利用GPS进行车辆测距，具体应用GPS信息获取车辆的经纬度、速度和航向等信息，以此来计算制动距离。但是目前的GPS方法存在两个问题，一个是定位精度问题，一般误差在10米的数量级，这对于车辆防撞精度不够；另一个是信息获取的完整性问题，例如通过GPS仅能获取精度不高的本车速度，不仅在精度方面存在问题，而且对于其他车辆的信息则只能通过估计得到。另外若采用激光雷达测量获知距离信息，测量过程需要机械对焦，完成单点测量，只能获知距离信息而无法获知图像信息。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种基于车载激光雷达的防撞预警系 统，解决预防高速路面车辆碰撞的问题。
为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是，一种基于车载激光雷达的防撞预警系统，包括激光雷达装置，所述激光雷达装置包括外壳，外壳内设置有激光器、激光接收器、滤光片、焦平面探测芯片和DPS芯片，激光器的发射端连接有激光发射器，激光发射器和激光接收器的一端均伸出所述外壳，激光接收器的另一端正对所述滤光片的一侧，滤光片的另一侧正对所述焦平面探测芯片，所述焦平面探测芯片与所述DPS芯片连接；还包括控制器，控制器内设置有ARM处理器以及为ARM处理器供电的电源，ARM处理器的I/O接口分别连接有图像处理芯片、储存器和语音播报器，汽车的仪表台设置有固定语音播报器的固定架，图像处理芯片的信号输入端与DPS芯片的信号输出端连接，ARM处理器的UART接口分别连接有移动模块、GPS模块、WIFI模块和通讯接口，所述移动模块与显示终端连接，ARM处理器的A/D接口连接有速度传感器。
本实用新型的技术方案，还具有以下特点：
还包括多个设置在汽车两侧以及后侧的红外测距传感器，多个所述红外测距传感器的信号输出端均与所述ARM处理器的A/D接口连接。
还包括加速度传感器，所述加速度传感器安装在汽车机盖内部的正前方，加速度传感器与所述ARM处理器的A/D接口连接。
所述激光雷达装置内还设置有备用电源，所述备用电源分别为所述激光器、焦平面探测芯片和DPS芯片供电。
所述外壳为筒形，外壳一端设置有第一盖板，所述激光发射器和激光接收器的一端均伸出所述第一盖板，外壳的另一端设置有第二盖板，第二盖板上设置有数据输送接口和备用电源开关，所述数据输送接口与所述DSP芯片的信号输出端连接，所述备用电源开关用于控制备用电源。
所述激光发射器包含第一反光罩，第一反光罩伸出第一盖板的端部设置有发射透镜，所述激光接收器包含第二反光罩，第二反光罩伸出第一盖板的端部设置有准直透镜，所述第一反光罩与所述第二反光罩的内壁上均设置有反光膜。
所述ARM处理器为32位或64为ARM处理器。
所述移动模块为2g/3g/4g移动模块。
所述显示终端为手机。
还包括手机支架，所述手机支架设置于汽车的仪表台上。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的基于车载激光雷达的防撞预警系统，通过激光雷达装置可以精确地探测到车辆前方目标 物的信息，并根据获知的信息分析处理后得到前方目标物的图像信息和距离信息，最终通过显示终端和语音播报器反馈给驾驶员，起到预警作用，该系统将智能传感技术与车联网技术融合于一体，实现了车辆安全智能防撞系统，从而有效地避免了汽车碰撞事故的发生。
附图说明
图1是本实用新型的一种基于车载激光雷达的防撞预警系统的结构示意图；
图2是本实用新型一种基于车载激光雷达的防撞预警系统中激光雷达装置的结构示意图；
图3是本实用新型一种基于车载激光雷达的防撞预警系统中的控制器的结构示意图。
图中，1.激光雷达装置，101.外壳，102.焦平面探测芯片，103.DPS芯片，104.第二盖板，105.数据输送接口，106.备用电源开关，107.备用电源，108.滤波器，109.激光器，110.激光发射器，111.滤光片，112.激光接收器，113.第一盖板，2.速度传感器，3.红外测距传感器，4.加速度传感器，5.控制器，6.语音播报器，7.目标物。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施例对本实用新型的技术方案做进 一步地详细说明。
如图1所示，本实用新型的一种基于车载激光雷达的防撞预警系统，包括激光雷达装置1和控制器5，激光雷达装置1内嵌在汽车的前挡玻璃与车辆顶壁连接处的中心位置，控制器2则设置在汽车机盖内部。
参照图2，激光雷达装置1包括外壳101，外壳101内设置有激光器109、激光接收器112、滤光片111、焦平面探测芯片102和DPS芯片103，激光器109的发射端连接有激光发射器110，激光发射器110和激光接收器112的一端均伸出外壳101，激光接收器112的另一端正对滤光片111的一侧，滤光片111的另一侧正对焦平面探测芯片102，焦平面探测芯片102与DPS芯片103连接。
参照图3，控制器5内设置有ARM处理器以及为ARM处理器供电的电源，ARM处理器的I/O接口分别连接有图像处理芯片、储存器和语音播报器，图像处理芯片的信号输入端与DPS芯片103的信号输出端连接，ARM处理器的UART接口分别连接有移动模块、GPS模块、wifi模块和通讯接口，移动模块与显示终端连接，显示终端优选为手机终端，GPS模块用于车辆定位，上位机既可通过通讯接口与ARM处理器连接，还可通过WIFI模块与ARM处理器连接，ARM处理器的A/D接口连接有速度传感器2，汽车的仪表 台上设置有手机支架和语音播报器固定架。
工作时，开启激光器109，激光器109产生的激光会在激光发射器110的调节作用下以平行光束的形式射出，当激光照射在车辆前方的目标物7上时会先发生反射，反射回来的激光以及其他光源会被激光接收器112接收，滤光片111能将反射回来的非激光光源过滤，确保焦平面探测芯片102采集的信号只有激光，反射回来的激光会被焦平面探测芯片102转换成数字信号，转换成的数字信号经DPS芯片处理后会依次在图象处理芯片、ARM处理器中进行相应的信号处理，最终使目标物7的位置信息以图像的方式从显示终端中显示出来，以语音的方式从语音播报器中播放出来，提醒司机，从而达到防止汽车相撞的目的。
如图1所示，还包括多个设置在汽车两侧以及后侧的红外测距传感器3，多个红外测距传感器3的信号输出端均与ARM处理器的A/D接口连接。
在汽车的前后两侧分别设置两个红外测距传感器3，用以测量汽车四周目标物7的信息，在汽车的后侧设置一个红外测距传感器3用于测量汽车后方目标物7的信息。
如图1所示，还包括加速度传感器4，加速度传感器4安装在汽车机盖内部的正前方，加速度传感器4与ARM处理器的A/D接口 连接。
加速度传感器4用于检测车身纵向加速度，通过对汽车加速度的分析，可确保本系统根据其采集的信号对车辆进行更加有效、合理的控制。
如图2所示，激光雷达装置1内还设置有备用电源107，备用电源107为激光器109、焦平面探测芯片102和DPS芯片103供电，并且备用电源107与激光器109、焦平面探测芯片102和DPS芯片103之间连接有过滤器108。
如图2所示，外壳101为筒形，外壳101一端设置有第一盖板113，激光发射器110和激光接收器112的一端均伸出第一盖板113，外壳101的另一端设置有第二盖板104，第二盖板104上设置有数据输送接口105和备用电源开关106，数据输送接口105与DSP芯片103的信号输出端连接，备用电源开关106用于控制备用电源107。
作为激光发射器110的一种优选结构，本实用新型所用的激光发射器110包含第一反光罩，第一反光罩为锥形筒结构，第一反光罩伸出第一盖板的端部设置有发射透镜，第一反光罩的内壁设置有反光膜，这样设计可确保发激光以平行束的方式发出。
作为激光接收器112的一种优选结构，本实用新型所用的激光 接收器112包含第二反光罩，第二也为反光罩为锥形筒结构，第二反光罩伸出第一盖板的端部设置有准直透镜，第二反光罩的内壁上均设置有反光膜，从而可确保反射回来的激光以平行束的方式被焦平面探测芯片102接收。
因此，本实用新型的基于车载激光雷达的防撞预警系统，可通过激光雷达装置可以精确地探测到车辆前方目标物7的信息，并根据获知的信息分析处理后得到前方目标物的图像及距离信息，最终通过显示终端和语音播报器反馈给驾驶员，起到预警作用，该系统将智能传感技术与车联网技术融合于一体，实现了车辆安全智能防撞系统，从而有效地避免了汽车碰撞事故的发生。
Claims (10)
1.一种基于车载激光雷达的防撞预警系统，其特征在于，包括激光雷达装置(1)，所述激光雷达装置(1)包括外壳(101)，外壳(101)内设置有激光器(109)、激光接收器(112)、滤光片(111)、焦平面探测芯片(102)和DPS芯片(103)，激光器(109)的发射端连接有激光发射器(110)，激光发射器(110)和激光接收器(112)的一端均伸出所述外壳(101)，激光接收器(112)的另一端正对所述滤光片(111)的一侧，滤光片(111)的另一侧正对所述焦平面探测芯片(102)，所述焦平面探测芯片(102)与所述DPS芯片(103)连接；
还包括控制器(5)，控制器(5)内设置有ARM处理器以及为ARM处理器供电的电源，ARM处理器的I/O分别连接有图像处理芯片、储存器、和语音播报器，图像处理芯片的信号输入端与DPS芯片(103)的信号输出端连接，汽车的仪表台设置有用于安装语音播报器的固定架，ARM处理器的UART口分别连接有移动模块、GPS模块、WIFI模块和通讯接口，所述移动模块与显示终端连接，ARM处理器的A/D接口连接有速度传感器(2)。
2.根据权利要求1所述的基于车载激光雷达的防撞预警系统，其特征在于，还包括多个设置在汽车两侧以及后侧的红外测距传感器(3)，多个所述红外测距传感器(3)的信号输出端均与所述ARM处理器的A/D接口连接。
3.根据权利要求1所述的基于车载激光雷达的防撞预警系统，其特征在于，还包括加速度传感器(4)，所述加速度传感器(4)安装在汽车机盖内部的正前方，加速度传感器(4)与所述ARM处理器的A/D接口连接。
4.根据权利要求1所述的基于车载激光雷达的防撞预警系统，其特征在于，所述激光雷达装置(1)内还设置有备用电源(107)，所述备用电源(107) 分别为所述激光器(109)、焦平面探测芯片(102)和DPS芯片(103)供电。
5.根据权利要求1所述的基于车载激光雷达的防撞预警系统，其特征在于，所述外壳(101)为筒形，外壳(101)一端设置有第一盖板(113)，所述激光发射器(110)和激光接收器(112)的一端均伸出所述第一盖板(113)，外壳(101)的另一端设置有第二盖板(104)，第二盖板(104)上设置有数据输送接口(105)和备用电源开关(106)，所述数据输送接口(105)与DSP芯片(103)的信号输出端连接，所述备用电源开关(106)用于控制备用电源(107)。
6.根据权利要求5所述的基于车载激光雷达的防撞预警系统，其特征在于，所述激光发射器(110)包含第一反光罩，第一反光罩伸出第一盖板的端部设置有发射透镜，所述激光接收器(112)包含第二反光罩，第二反光罩伸出第一盖板的端部设置有准直透镜，所述第一反光罩与所述第二反光罩的内壁上均设置有反光膜。
7.根据权利要求1所述的基于车载激光雷达的防撞预警系统，其特征在于，所述ARM处理器为32位或64为ARM处理器。
8.根据权利要求1所述的基于车载激光雷达的防撞预警系统，其特征在于，所述移动模块为2g/3g/4g移动模块。
9.根据权利要求1所述的基于车载激光雷达的防撞预警系统，其特征在于，所述显示终端为手机终端。
10.根据权利要求9所述的基于车载激光雷达的防撞预警系统，其特征在于，还包括手机支架，所述手机支架设置于汽车的仪表台上。
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| CN201721817129.7U CN207396739U (zh) | 2017-12-22 | 2017-12-22 | 一种基于车载激光雷达的防撞预警系统 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111993155A (zh) * | 2020-06-16 | 2020-11-27 | 华南理工大学 | 一种基于激光雷达的机床防碰撞系统及方法 |
| US20220300743A1 (en) * | 2021-03-18 | 2022-09-22 | Aptiv Technologies Limited | History-Based Identification of Incompatible Tracks |
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| CN111993155B (zh) * | 2020-06-16 | 2021-07-20 | 华南理工大学 | 一种基于激光雷达的机床防碰撞系统及方法 |
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