汽车倒车防撞报警器设计说明

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汽车倒车防撞装置的设计

汽车倒车防撞装置的设计

汽车倒车防撞装置的设计近年来,汽车行业飞速发展,越来越多的人选择自驾旅行。

然而,随着汽车数量的增加,交通事故也不可避免地增加。

其中,许多是由于驾驶员在车辆倒车时疏忽大意而导致的。

为了减少这种事故,许多汽车制造商已经开始配备倒车防撞装置。

本文将介绍汽车倒车防撞装置的设计。

汽车倒车防撞装置,简称RPS(Rear-proximity sensors),是一种能够帮助驾驶员传达车辆到障碍物的距离和方向的电子设备。

当车后方出现障碍物时,倒车防撞装置将立即发出警告声或闪烁警示灯,提示驾驶员注意,避免发生碰撞事故。

RPS系统通常由以下几个组成部分构成:1. 传感器:传感器通常安装在车的后部中央位置,能够通过无线电波或超声波来感知车后方的物体。

当后方有物体进入传感器检测范围时,传感器就会发出信号。

2. 控制器:控制器接收传感器发出的信号,并根据信号与车辆后方的距离和位置进行计算,从而确定是否需要发出警报。

3. 显示器:显示器通常安装在车内,用来显示传感器的检测结果。

当后方有物体靠近时,会通过图形或语音提示驾驶员。

现在,市面上的汽车倒车防撞装置种类繁多。

它们不仅在原装车中提供,而且也通常可供后期安装。

它们还可以通过与后视镜、GPS和其他设备进行链接,以提供更全面、更准确的信息。

尽管汽车倒车防撞装置可以极大地减少碰撞事故的发生,但并不是完美的。

它只能在一定范围内检测到物体,并不能预测人和动物的行动。

此外,当传感器上的灰尘和污垢堵塞时,其检测范围和准确性也会受到影响。

因此,使用倒车防撞装置时仍需注意,不能仅仅依赖于此装置。

总的来说,汽车倒车防撞装置无疑是一项有益的技术。

虽然它不能完全消除人为错误和机械故障,但可以提供有效的援助,帮助我们更加安全地驾驶汽车。

汽车倒车防撞报警器的设计--本科毕业设计(论文)

汽车倒车防撞报警器的设计--本科毕业设计(论文)

通过详细列举汽车倒车防撞报警器的若干代演变历程,分析了报警器的研究背景及意义,比较提出了报警器存在的各类问题,同时分析了在超声波测距基础上研发的该类产品的原理和方法。

详细介绍了在AT89C51单片机基础上同时结合超声波脉冲测距的设计出的一款汽车倒车防撞报警器。

通过测量超声波在空气中传播的时间和速度计算得到所测量距离。

详细介绍了超声波测距的基本要求及各类物件的特性,概括性的分析了硬软件模块部分的设计原理与方法,具有很高的可用性。

关键词:超声波;AT89C51;防撞;测距The design details a collision alarm car reversing several generations of evolution, to analyze the background and significance of alarm, comparing various issues raised alarms exist, and analyzes the development of ultrasonic distance measurement based on the principles and methods of the class of products. The design described in detail based on AT89C51 microcontroller combined with the design of ultrasonic pulses ranging reversing out of a car crash alarm. The design of the distance calculated by the measured time and the propagation velocity of ultrasonic measurement in air. Papers detailing the characteristics of the basic requirements of ultrasonic ranging and various objects, broad analysis of the hardware and software design principles and methods section of the module, with high availability.Keywords: ultrasonic; AT89C51; anti-collision; ranging1 绪论 (1)1.1 课题研究背景及意义 (1)1.2 国内外发展状况 (1)1.3 存在的问题 (2)2 超声波测距原理 (3)2.1 测距方法的主要类型 (3)2.2 选题使用的测距方法 (4)2.3 超声波测距原理及实现 (4)3 单片机的选择 (4)3.1 AT89C51的简介 (4)3.2 AT89C51的主要性能参数 (5)4 系统工作原理 (5)4.1 硬件部分设计 (6)4.1.1 超声波发送模块 (6)4.1.2 超声波接收模块 (6)4.2 语音电路 (7)4.3 软件部分设计 (8)4.4 调试与优化 (10)5结论 (10)参考文献 (11)致谢 (12)1.1 课题研究背景及意义社会在进步,经济在发展,汽车已经成为人们出行必不可少的工具,交通拥堵情况日趋严重,不同级别的车辆事故也越来越频繁,给人们的人身安全和经济状况造成了或多或少的威胁,在这种情况下,设计一种响应速度快,可靠性高,经济实用的汽车防撞预警系统显得尤为重要。

汽车倒车防撞装置的设计

汽车倒车防撞装置的设计

汽车倒车防撞装置的设计汽车倒车防撞装置是一种用于帮助驾驶员在倒车时避免碰撞的设备。

它通常由传感器、控制器和报警器等组成,能够检测车辆周围的障碍物,并在发现障碍物时发出警告信号,提醒驾驶员及时停车或变换方向。

汽车倒车防撞装置的设计需要考虑多方面的因素,包括传感器的种类和布局、控制器的算法和响应速度、报警器的声音和视觉提示等。

本文将从传感器、控制器和报警器三个方面,对汽车倒车防撞装置的设计进行详细介绍。

一、传感器的设计传感器是汽车倒车防撞装置的关键部件,它能够检测车辆周围的障碍物,并将检测到的信息传递给控制器。

常见的传感器类型包括超声波传感器、摄像头传感器和毫米波雷达传感器等。

不同类型的传感器在检测范围、精度和成本等方面有所不同,因此需要根据具体的使用场景和要求来选择合适的传感器类型。

1. 超声波传感器超声波传感器是最常用的汽车倒车防撞传感器之一,它能够通过发射和接收超声波波束来检测车辆周围的障碍物。

超声波传感器的优点是成本低、精度高、响应速度快,适用于小范围内的近距离检测。

超声波传感器的检测范围受到环境因素的影响较大,容易受到温度、湿度和杂音等干扰,因此在设计中需要考虑这些因素对传感器性能的影响。

2. 摄像头传感器3. 毫米波雷达传感器在汽车倒车防撞装置的设计中,传感器类型的选择要综合考虑传感器的检测范围、成本、精度和对环境因素的适应能力等因素,选取合适的传感器类型来满足倒车防撞装置的性能要求。

控制器是汽车倒车防撞装置的核心部件,它能够根据传感器检测到的障碍物信息来判断车辆的状态,并且控制报警器的响应。

控制器的设计需要考虑处理算法和响应速度两个方面。

1. 处理算法控制器的处理算法是决定汽车倒车防撞装置性能的关键因素。

在设计控制器的处理算法时,需要考虑传感器检测到的障碍物信息的处理方法,以及车辆状态和驾驶员意图的判断方式。

常见的处理算法包括距离计算、障碍物识别和车辆轨迹预测等,这些算法能够有效地判断车辆的状态,并且提供及时的警告信号。

基于超声波测距的汽车倒车报警器设计

基于超声波测距的汽车倒车报警器设计

基于超声波测距的汽车倒车报警器设计引言:随着汽车保有量的不断增加,交通事故的发生频率也在逐年上升。

据统计数据显示,导致交通事故的常见原因之一就是倒车操作不当。

为了减少倒车事故的发生,汽车倒车报警器应运而生。

其中,基于超声波测距的汽车倒车报警器成为一种常见的解决方案。

本文将对基于超声波测距的汽车倒车报警器进行设计。

一、原理介绍超声波测距是利用超声波在空气中传播到达障碍物后反射回来的时间差来计算与障碍物的距离的一种技术。

在汽车倒车报警器中,通过将超声波传感器安装在车辆的后部,可以测量车辆与障碍物之间的距离。

当距离过近时,报警器会发出声音或者光信号来提醒驾驶员。

二、硬件设计1.超声波传感器:选择一款高性能的超声波传感器,它能够发送超声波信号并接收反射回来的信号,测量距离。

2.控制器:选用一款可编程的微控制器,用于处理和控制超声波传感器的信号,以及控制报警器的工作。

3.报警器:可选用蜂鸣器、LED灯或者液晶屏等报警装置,用于向驾驶员发出警告信号。

4.电源:选用稳定的直流电源供给整个系统,包括超声波传感器、控制器和报警器等。

三、软件设计1.初始化:在系统上电后,初始化控制器和超声波传感器,设置相应的参数,如采样率、测量范围等。

2.超声波测距:控制器通过超声波传感器发送超声波信号,测量信号反射回来的时间差,然后利用速度乘以时间差的一半来计算距离。

3.距离处理:将测得的距离与设定的安全距离进行比较,如果距离过近,则控制报警器发出声音或者光信号。

4.报警模式:可以设计多种报警模式,如声音频率逐渐加快、LED灯闪烁等,以提醒驾驶员注意。

四、优化设计1.多传感器设计:可以将多个超声波传感器分布在车辆周围,以提高测距的准确性,并增加障碍物的识别能力。

2.声音控制:可以引入声音控制模块,当车内有人讲话或者发出声音时,报警器暂时关闭,避免误报。

3.防水设计:考虑到汽车经常遇到雨水等恶劣环境,对超声波传感器和控制器进行防水设计,以保证系统的稳定性和可靠性。

基于超声波测距的汽车倒车防撞报警系统设计

基于超声波测距的汽车倒车防撞报警系统设计

基于超声波测距的汽车倒车防撞报警系统设计汽车倒车防撞报警系统是一种基于超声波测距技术的安全辅助设备,能够帮助驾驶员在倒车时避免与障碍物发生碰撞,提高行车安全性。

本文将对该系统的设计进行详细介绍。

首先,该系统主要由超声波传感器、控制器和报警器组成。

超声波传感器负责探测车辆周围的障碍物距离,传输给控制器进行处理。

控制器根据传感器的数据判断是否存在碰撞的风险,并通过报警器向驾驶员发出警告信号,提醒其采取正确的行动。

在系统的设计过程中,首先需要选择合适的超声波传感器。

传感器的选择应考虑其测距范围、精度和对环境的适应性等方面。

一般来说,超声波传感器在测距范围内可以提供较高的测量精度,并且对大多数障碍物均有良好的适应性。

接下来,控制器的设计是系统中的关键部分。

控制器需要实时接收传感器上传的距离数据,并进行数据处理和决策。

控制器可以使用嵌入式系统来实现。

在数据处理方面,可以使用一些常见的算法,如滤波算法、虚拟线算法等,来进行数据处理和障碍物的识别。

在决策方面,可以设置适当的距离阈值,当距离低于该阈值时触发警报。

最后,报警器的设计需要考虑其音量和可靠性。

对于音量,报警器应具备足够的声音大小,以确保驾驶员能够听到警报并及时做出反应。

对于可靠性,报警器应具备较长的寿命和稳定的性能,以确保系统能够长时间稳定运行。

此外,为了提高系统的可用性,还可以考虑加入其它功能,如图像显示功能。

通过搭载摄像头和显示器,可以将车辆周围的情况实时显示在显示器上,使驾驶员更加直观地了解障碍物的位置和距离。

总之,基于超声波测距的汽车倒车防撞报警系统是一种重要的安全辅助设备。

通过合理选择超声波传感器、设计有效的控制器和报警器,并加入其它功能,可以实现对倒车过程的有效监控和警示,提高驾驶员的行车安全性。

倒车防撞报警器的设计

倒车防撞报警器的设计

摘要本设计采用超声波测距,可用作汽车泊车安全辅助装置,能以声音和更为直观的LED 显示告知驾驶员汽车周围障碍物的情况,解除了驾驶员在泊车和起动车辆时前后左右探视所引起的烦扰,并帮助驾驶员扫除了视野死角和视线模糊的缺陷,提高了泊车安全性。

本设计硬件部分主要由单片机控制电路、超声波发射电路、超声波接收电路、数码管显示电路、电源电路和报警电路组成,软件部分主要由主程序、超声波发射接收中断程序、距离计算子程序及显示子程序等部分组成。

本设计由STC89C52RC单片机控制时间计数,计算超声波自发射至接收的往返时间,利用超声波在空气中的传输速度,从而得到实测距离。

该设计的电路设计合理简单、工作稳定、性能良好、检测速度快、计算简单、易于做到实时控制,并且在测量误差方面能够达到简单工业实用的要求。

关键词:单片机;超声波测距;超声波换能器;STC89C52RC。

AbstractThis design adopts ultrasonic ranging,which can be used for car parking safety auxiliary devices.It coulde use sound and more intuitive LED display to inform the driver case of the car around obstacles, lifted the drivers when parking and start vehicles visiting around caused annoyance. In addition ,it coulde help pilot removed the sight vision blind angle and fuzzy, improved parking safety defects.The hardware of this design mainly composed by the MCU control circuit, ultrasonic transmitter circuit, ultrasonic receiving circuit, LED display circuit, power circuit and alarm circuit. And software is mainly composed of the main program, ultrasonic transmitting and receiving interrupt program, distance calculation and display subroutine subprogram components.This design uses STC89C52RC single-chip microcomputer control the time counts, since launch to receive calculation ultrasonic round-trip time, using ultrasonic transmission speed in the air, thereby get the measured distance.The circuit design of this design reasonable performance good, stable and fast inspection speed, simple calculation, easy to achieve real-time control, and in the measurement error can achieve simple industrial practical requirement.Key words:MCU, Ultrasonic ranging, Ultrasonic transducer, STC89C52RC.1绪论1.1课题研究背景随着社会经济的发展,交通运输业日益兴旺,我国汽车的数量逐年攀升。

汽车倒车防撞告警器的设计

汽车倒车防撞告警器的设计

汽车倒车防撞告警器的设计摘要最近几年来, 随着中国经济的高速进展和居民生活水平的不断提高,居民拥有汽车的数量愈来愈多。

道路上、停车场变得愈来愈拥堵。

咱们驾车穿行、拐弯、倒车等总次数不断增加,而汽车驾驶员视野又是超级有限,碰撞和拖挂的事故时有发生,夜间就更不平安了。

驾驶员希望能有一种汽车报警系统,在行驶的时候能够不断测量车辆车尾与后面障碍物的距离(或车与车的距离)而且,能够在仪表板上显示出来,并在不同的警示距离范围发出不同的报警信号,以提高驾驶的平安性。

随着单片机技术在各领域普遍应用,使得由单片机组成的应用装置加倍灵活、稳固. 以往超声波技术在测量、测距等领域的应用是采纳超声波专用集成电路组成的,电路固定应用不灵活。

随着单片机技术的不断进展,单片机技术和超声波技术的不断结合,超声波技术的应用前景加倍广漠。

关键词:报警,超声波,传感器,测距Reversing alarm anticollision designAbstractWith the rapid economic development of china and continuous improvement of living standards in recent years, residents have more and more cars. So Roads and parking lots become more and more crowded. the total number of driving、turning、reversing is growing, while car drivers′vision is very limited, collision and trailer accidents often occur, even more unsafe at night. drivers hopes to have a car alarm system, which can measure the distance between the rear and the obstacle (or the distance among the vehicles) while driving; and the distance can be displayed in the dashboard in order to improve driving safety, the various alarm signals was given out with the different alarm scope . With SCM technology used widely in various fields, the application device made by the SCM becomes more flexible and stable. While in the past, the application of ultrasound technology in the measurement is formed by specific ultrasound integrated circuit, the inflexibility in the circuit fixed application often happened before. With the continuous development of SCM technology, SCM technology and ultrasonic technology continues to combine, ultrasound technology have much broader prospects.Keywords: warning、ultrasonic、sensors、location目录1绪论 (1)课题的背景及目的 (1)国内外研究状况 (1)课题研究方式 (1)2 课题的方案设计与论证 (3)系统整体设计 (3)设计方案的论证 (4)3 系统的硬件结构设计 (6)单片机的选择 (6)3.1.1时钟电路 (7)3.1.2复位RST 9脚 (8)发射电路的设计 (9)接收电路的设计 (11)显示报警模块的设计 (13)4 系统软件的设计 (17)超声波汽车防撞电路的算法设计 (17)主程序流程图 (18)超声波发生子程序和超声波接收中断程序 (20)总结 (21)致谢 (22)参考文献 (23)附录 (24)1绪论课题的背景及目的随着汽车工业的快速进展,拥有私家轿车的人愈来愈多,将会显现的交通问题也会随之愈来愈多。

汽车防碰倒车撞报警系统设计.

汽车防碰倒车撞报警系统设计.

目录摘要 (1)目录 (1)绪论 (3)第一章汽车防撞报警系统设计简介 (4)1.1 设计概要 (4)1.1.1设计任务与要求 (4)1.1.2研究方法 (4)1.1.3解决的关键问题 (4)1.2 汽车防撞报警系统设计的意义 (5)第二章设计思路分析 (7)2.1 系统总体方案 (7)2.2 工作原理 (8)2.3 控制器AT89C2051的功能特点 (8)第三章系统硬件电路设计 (9)3.1 系统硬件方案设计 (9)3.2 遥控器控制框图 (10)3.3 工作原理剖析 (11)3.3.1传感器的选择 (11)3.3.2超声波的发射与接收电路 (11)3.3.3测速原理 (12)3.4 实物设计所能达到的功能及操作说明 (12)第四章系统软件电路设计 (14)4.1 主程序 (14)4.2 串口通信模块——transplant.C (15)4.3 程序编写 (16)第五章调试与测试 (18)总结 (19)参考文献 (20)附录1 (20)附录2 (22)致谢 (25)绪论随着时代的发展及社会的进步,越来越多的汽车进入了普通人的家庭。

汽车逐渐成为人们生活中不可缺少的一部分。

尽管公路条件在不断地改进,但仍然避免不了公路上汽车拥挤的现状,再加上设计车速不断提高,恶性交通事故无时无刻不在发生,给人们和社会带来了巨大的生命与财产损失。

汽车防撞报警系统也因此应用而生。

汽车防撞报警系统是一种当汽车离障碍物较近时向司机预先发出报警信号的装置,通常系统的各个探测器安装于汽车的几个关键的车身部位,能探测到接近车身的行人、车辆和周围的障碍物,能向司机或乘客提前发出即将发生撞车危险的信号,促使司机甚至撇开司机采取应急措施处理特殊险情,避免损失。

同时当汽车发生故障时,可以通过按动警示信号键向过往的车辆发送无线警示信号,提醒过往车辆的司机注意,从而更有效地避免交通事故的发生。

汽车的各种方便性正不断地被人们所接受,现如今如同是一般的家用电器一样地进入平常百姓的家中,开发本系统,可以广泛地安装于各种家用轿车、客车、货车等,如与车载微型电脑相配合,可以实现更多的人工智能化操作,是实现汽车无人驾驶必不可少的一个组成部分,也是未来汽车的发展方向,因此运用前景是相当可观。

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汽车倒车防撞报警器设计摘要本设计从实验研究分析的角度,分析了汽车倒车防撞系统的基本设计原理以及目前国外此类防撞系统存在的问题。

较详细的介绍一种超声波测距系统以及根据该系统设计,研制的汽车倒车防撞报警器,它能自动检测车尾障碍物的距离。

当达到极限位置的时候,它能发出声光报警,提醒司机刹车。

设计采用国生产厂家的通用元件,成本低,性能可靠,有利于推广。

超声波距离传感器采用压电元件锆钛化铅,一般称为RZT,这种传感器的特点在于具有方向性,汽车所用的倒车声纳系统利用超声波距离传感器的“回声”现象制成的,倒车时向车辆后方发射超声波,测定超声波遇到障碍物后返回的时间,就可以得到车到障碍物的距离。

关键字:汽车倒车,防撞,报警器DESIGN OF CAR REVERSING ANTI-COLLISION ALALMABSTRACTThe basic designing principle of the automobile anticollisionsystem and the problems existed in the domestic and internationalare analyzed. In this paper, Not only ultrasonic range meteringsystem also principle ,methods and procedures of the designaccording to the design were introduced. The car reversing upanticollision alarm is studied. When the distance reaches the limitpoint, the alarm can give out sound and Light alarm,reminding drivers to brake.The design includes sending,receiving and alarm.Signal is sent and received by ultrasonic transducer,which isequipped with directivity. piezoelectric element is used ,generallycalled RZT. In anticollision circuit, acousto-optic anticollisionis applied for voice alarm. This designing adopts the commoncomponent of domestic manufacturers, with low costs, reliableperformance, and it is easy to be popularized.KEY WORDS: Car reversing,anticollision,alertor目录前言 (1)第1章传感器的相关技术介绍 (3)1.1 传感器类型的选择 (3)1.1.1 传感器的主要类型 (3)1.1.2 倒车过程中选用的传感器 (5)1.2测距原理 (5)第2章报警器的硬件电路设计 (7)2.1 整体设计 (7)2.2 超声波发射电路 (8)2.2 超声波接收电路 (9)2.3筛选电路 (10)2.4整形电路 (10)2.5 语音录音电路 (11)2.6放音电路 (12)2.7 总电路图 (13)第3章报警器的软件设计 (15)3.1 主程序流程图 (15)3.2 子程序流程图 (16)结论 (17)辞 (18)参考文献 (19)附录 (20)前言随着社会经济的发展交通运输业日益兴旺,汽车的数量在大副攀升。

倒车事故屡屡发生,造成了不可避免的人身伤亡和经济损失,针对这种情况,设计一种响应快,可靠性高且较为经济的汽车倒车防撞预警系统势在必行,超声波测距法是最常见的一种距离测距方法,应用于汽车停车的前后左右防撞的近距离,低速状况,以及在汽车倒车防撞报警系统中,超声波作为一种特殊的声波,同样具有声波传输的基本物理特性——折射,反射,干涉,衍射,散射。

超声波测距即是利用其反射特性,当车辆后退时,超声波距离传感器利用超声波检测车辆后方的障碍物位置,并利用指示灯及蜂鸣器把车辆到障碍物的距离及位置通知驾驶人员,起到安全的作用。

汽车倒车防撞测距报警器是国家八.五期间重点开发的重大科研项目之一。

本设计将使报警器在整个倒车过程中自动测量车尾到最近障碍物的距离,并用数字显示出来,在倒车到极限距离时会发出急促的警告声,提醒驾驶员注意刹车,如果和制动系统联系在一起也可以形成自动刹车。

众所周知,关于超声波的研究最初起始于1876年,这是人类首次有效产生的高频声波,这些年来,随着超声波技术的不断深入,再加上其具有高精度,无损,非接触等优点,超声波的应用变得越来越普及,多年来已在一些领域得到应用。

例如利用超声波技术的自动测距照相机,建筑使用的手持式墙面测距仪。

而用于汽车防撞却是近年的事情。

这主要原因是传统的超声波传感器不能达到汽车行业的特殊要求。

现代的超声波传感器不同以往的是在结构上采用了完全封闭形式,它将其换能部分与外界完全隔开,并采用了抗锈材料作为外壳,这样才有可能符合汽车电器所要求的诸如防潮,淋雨,防尘等较为苛刻的耐候性指标。

其次,汽车本身就是一个集电磁波,噪音,振动,撞击等干扰于一体的强干扰源,因此为了能让倒车雷达稳定的工作,除了具备优良的硬件系统以外,还需要通过软件的数字智能甄别筛选,方能过滤这些干扰信号,只有近年来随着微电子技术发展而产生的小型价廉的微电脑才能够达到这些要求。

本论文研究的是汽车倒车防撞报警装置。

介绍了报警器所采用的测距方式、原理等,还有报警装置所采用的硬件与软件第1章传感器的相关技术介绍1.1 传感器类型的选择1.1.1 传感器的主要类型汽车防撞器最关键和最基本的技术是车辆测距技术,现在运用在汽车上的测距方法主要有超声波测距,雷达测距,摄像系统测距,激光测距,和夜间应用的红外线测距等几种方法:(1)超声波测距超声波一般指频率在20 KHz以上的机械波,具有穿透性较强、衰减小、反射能力强等特点,超声波测距仪器一般由发射器、接收器和信号处理装置三部分组成。

工作时,超声波发射器不断发出一系列连续的脉冲,并给测量逻辑电路提供一个短脉冲。

超声波接收器则在接收到障碍物反射回来的反射波后,也向测量逻辑电路提供一个短脉冲。

最后由信号处理装置对接收的信号依据时间差进行处理,自动计算出车与障碍物之间的距离。

超声波测距原理简单,成本低、制作方便,但其在高速行驶的汽车上的应用有一定局限性,这是因为超声波的传输速度受天气影响较大,不同的天气条件下传播速度不一样;另一方面是对于远距离的障碍物,由于反射波过于微弱,使得灵敏度下降。

故超声波测距常用于短距离测距,最佳距离为4~5米,一般应用在汽车倒车防撞系统上。

(2)激光测距激光测距装置是一种光子雷达系统,它具有测量时间短、量程大、精度高等优点,在许多领域得到了广泛应用。

目前在汽车上应用较广的激光测距系统可分为非成像式激光雷达和成像式激光雷达。

非成像式激光雷达根据激光束传播时间确定距离。

它的工作原理是:从高功率窄脉冲激光器发出的激光脉冲经发射物镜聚焦成一定形状的光束后,用扫描镜左右扫描,向空间发射,照射在前方车辆或其他目标上,其反射光经扫描镜、接收物镜及回输光纤,被导入到信号处理装置的光电二极管,利用计数器计数激光二极管启动脉冲与光电二极管的接收脉冲间的时间差,即可求得目标距离。

利用扫描镜系统中的位置探测器测定反射镜的角度即可测出目标的方位。

成像式激光雷达又可分为扫描成像激光雷达和非扫描成像激光雷达。

扫描成像激光雷达把激光雷达同二维光学扫描镜结合起来,利用扫描器控制激光的射出方向,通过对整个视场进行逐点扫描测量,即可获得视场目标的三维信息。

非扫描成像式激光雷达将光源发出的经过强度调制的激光经分束器系统分为多束光后沿不同方向射出,照射待测区域。

由于非扫描成像激光雷达测点数目大大减少,从而提高了系统三维成像速度。

在汽车测距系统中,非成像式激光雷达更具有实用价值。

同成像式激光雷达相比,具有造价低、速度快、稳定性高等特点。

但由于激光雷达测距仪器工作环境处于高速运动的车体中,振动大,对其稳定性、可靠性提出了较高的要求,其体积也受到了一定的限制,同时还要考虑省电、低价、对人眼安全等因素。

这些决定了其光源只能采用半导体激光器。

目前,在汽车上,上述各种激光雷达测距仪均有应用,但成像式激光雷达还在进一步研究之中。

(3)CCD 摄像系统测距CCD(Charge Coupled Device)摄像机是一种用来模拟人眼的光电探测器。

它具有尺寸小、质量轻、功耗小、噪声低、动态围大、光计量准确等优良特性,在汽车行业也得到了广泛的应用。

利用面阵CCD,可获得被测视野的二维图像,但无法确定与被测物体之间的距离。

只使用一个CCD 摄像机的系统称为单目摄像系统,在汽车上常用于倒车后视系统,辅助驾驶员获得后视死角信息,以避免倒车撞物。

为获得目标三维信息,模拟人的双目视觉原理,利用间隔固定的两台摄像机同时对同一景物成像,通过对这两幅图像进行计算机分析处理,即可确定视野中每个物体的三维坐标,这一系统称为双目摄像系统。

双目摄像系统模仿人体视觉原理,测量精度高。

但目前价格较高,同时由于受软件和硬件的制约,成像速度较慢。

随着计算机软硬件性能的提高,最终将得到广泛应用。

(4)红外线测距红外线的波长比可见光长,是肉眼看不见的光,有显著的热效应和较强的穿透云雾的能力。

同时,任何物体在任何时候都会发出红外线。

车载仪器通过发射并接收前方物体反射回的红外线,依据信号的强弱及波长的不同,同时分析时间差,可分析出前方物体的性质及与汽车的距离。

由于红外线人类肉眼感知不到,具有极强的隐蔽性,夜间同样不妨碍测距仪的工作,故该种测距仪广泛应用在军用汽车上具有极强的隐蔽性,夜间同样不妨碍测距仪的工作,故该种测距仪广泛应用在军用汽车上。

(5)雷达测距雷达的名称来自"无线电探测和测距"(Radio Detection And anging),顾名思义,它向目标发射一定的无线电波,通过其反射回来的电波信号检测目标,并利用收发信号的时延测量目标的距离。

雷达诞生于上世纪三十年代的第二次世界大战期间,当时由于军事上的迫切要求,雷达获得了广泛的应用和发展。

之后,随着科技的发展,雷达技术日臻完善,现代雷达不仅能完成对目标的探测和测距,还能完成测角、测速、跟踪和成像等功能。

虽然雷达技术主要用于军事方面,但其在民用领域也发挥着越来越大的作用。

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