低能见度条件下汽车防追尾装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种低能见度条件下汽车防追尾装置，包括光学能见度仪、微波雷达、语音报警器、控制电路板、微波雷达信号处理电路板、塑料盒，光学能见度仪安装在汽车的顶盖上，微波雷达安装在汽车的前保险杠上，控制电路板和微波雷达信号处理电路板安装在塑料盒里，塑料盒和语音报警器安装在汽车驾驶内仪表板上的杂物箱内；光学能见度仪由激光发射机和激光接收机组成。本实用新型专利技术能在低能见度的条件下，实时为司机提供室外能见度值、安距离值和相对安全速度值，并提醒司机注意行车速度，降低在低能见度条件下的汽车追尾事故。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及自动检测、语音报警设备，尤其是涉及一种低能见度条件下汽车防追尾装置。
技术介绍
我国地形复杂，气候多变，公路上时常出现大雾、团雾、雾霾等低能见度天气情况，造成能见度极低。司机在能见度较低的情况下不能准确地判断车辆与前方障碍物的距离，以及与前方障碍物的相对速度，尤其是在高速公路上，在车速很快的情况下，极易造成交通事故的发生。现有技术中，通常是在车辆前方安装检测器，检测车辆与前方障碍物的距离，当车辆与前方障碍物相对距离达到一定值时，向司机发出报警信息。这种方法存在一定的弊端，即：无论能见度是多少，都只能为司机提供一个安全距离值。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种低能见度条件下汽车防追尾装置，它能针对能见度的不同而自动调节一个安全距离值和相对安全速度值，实时为司机提供安全距离值和相对安全速度值，并提醒司机注意行车速度。本技术的目的是这样实现的：一种低能见度条件下汽车防追尾装置，包括控制电路板，在控制电路板上设有单片机U4，其特征在于：还包括光学能见度仪、微波雷达、语音报警器、微波雷达信号处理电路板、塑料盒，光学能见度仪安装在汽车的顶盖上，微波雷达安装在汽车的前保险杠上，控制电路板和微波雷达信号处理电路板安装在塑料盒里，塑料盒和语音报警器安装在汽车驾驶内仪表板上的杂物箱内；光学能见度仪由激光发射机和激光接收机组成，用于检测室外天气能见度；微波雷达用于检测汽车与前车的相对车速和相对车距；控制电路板采用单片机（STC89C52RC）作为主控芯片，用于控制激光的发射和接收、对雷达采集到的信息进行处理，计算出汽车与前车的相对车速和相对车距、控制语音报警器为司机提供信息，微波雷达信号处理电路板用于将微波雷达采集到的信号进行放大、模数转换后，将数据发送给控制电路板；语音报警器为司机提供相对车速信息、车距信息和室外能见度信息。激光发射机由激光发射电路、第一凸透镜、第一凹透镜、第二凸透镜组成，向激光接收机发送激光。激光接收机由激光接收电路、第三凸透镜、第二凹透镜、第四凸透镜、滤光片组成，接收激光发射机发射来的激光。本技术由光学能见度仪、微波雷达、语音报警器、控制电路板、微波雷达信号处理电路板、塑料盒组成。语音报警器为司机实时报道光学能见度仪检测到的能见度值；当能见度值低于预定值、车辆与前方障碍物的距离缩小到相应预设距离值、车辆与前方障碍物的相对速度达到相应预定值时，语音报警器为司机提供速度预警信息，即预警内容为“当前能见度XX，与前方障碍物距离XX，请保持XX车速以内。”本技术能在低能见度的条件下，实时为司机提供室外能见度值、安距离值和相对安全速度值，并提醒司机注意行车速度，降低在低能见度条件下的汽车追尾事故。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为光学能见度仪的结构示意图；图3为本技术的电路框图；图4为本技术的第一部分电路原理图；图5为本技术的第二部分电路原理图。具体实施方式下面结合实施例并对照附图对本技术作进一步详细说明。一种低能见度条件下汽车防追尾装置，包括光学能见度仪1、微波雷达2、语音报警器3、控制电路板4、微波雷达信号处理电路板5、塑料盒6，将光学能见度仪1安装在汽车的顶盖上；微波雷达2安装在汽车的前保险杠上；控制电路板4和微波雷达信号处理电路板5安装在塑料盒6里；塑料盒6和语音报警器3安装在汽车驾驶内仪表板上的杂物箱内；光学能见度仪1由激光发射机7和激光接收机17组成，用于检测室外天气能见度；微波雷达2用于测汽车与前车的相对车速和相对车距；控制电路板4采用单片机U4（STC89C52RC）作为主控芯片，控制激光的发射和接收、对微波雷达采集到的信息进行处理，计算出汽车与前车的相对车速和相对车距、控制语音报警器3为司机提供相对车速信息、车距信息和室外能见度信息；微波雷达信号处理电路板5用于将微波雷达2采集到的信号进行放大、模数转换后，将数据发送给控制电路板4；控制电路板4对光学能见度仪1和微波雷达2采集到的信息进行处理后，控制语音录放电路录放语音“当前能见度XX，与前方障碍物距离XX，请保持XX车速以内”，再由功率放大电路将语音录放器的音频进行放大。激光发射机7由激光发射电路8、第一凸透镜9、第一凹透镜10、第二凸透镜11组成，激光发射电路8放置在第一凸透镜9的正左方，第一凹透镜10放置在第一凸透镜9的正右方，第二凸透镜11放置在第一凹透镜10的正右方，用于向激光接收机17发送激光；激光发射电路8由第十电阻R10、第四电容C4、P沟道绝缘栅型场效应管G1（IRF9540）、激光二极管D3组成，P沟道绝缘栅型场效应管G1的栅极与第十电阻R10串联后接单片机U4的I/O口引脚端21脚 ，P沟道绝缘栅型场效应管G1的源极接33V稳压电源的VCC，P沟道绝缘栅型场效应管G1的漏极与激光二极管D3的正极连接，激光二极管D3的负极接地，第四电容C4并联在33V稳压电源的VCC和地之间。激光接收机17由激光接收电路16、第三凸透镜12、第二凹透镜13、第四凸透镜14、滤光片15组成，第二凹透镜13放置在第三凸透镜12的正右方，第四凸透镜14放置在第二凹透镜13 的正右方，滤光片15放置在第四凸透镜14的正右方，激光接收电路16放置在滤光片15的正右方，用于接收激光发射机发射来的激光；激光接收电路16由硅光电池D1、滤波电路、放大电路、第二A/D转换电路组成，硅光电池D1接收激光发射机17发射过来的激光，并将激光转换为电信号，滤波电路将硅光电池D1发送过来的电信号进行滤波处理，滤去杂波后将电信号送到放大电路对电信号进行放大，第二A/D转换电路将放大后的模拟电信号转化为数字电信号后送入控制电路板4；其中：滤波电路由第二四运放集成电路U2（LM324）、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第二电容C2、第三电容C3、硅光电池D1组成，第六电阻R6的一端、第三电容C3的一端、第二四运放集成电路U2（LM324）的信号输出端1脚的公共端接第一四运放集成电路U1的反相输入端2脚，第三电容C3的另一端与第二四运放集成电路U2的反相输入端2脚相连，第二四运放集成电路U2的正电源端4脚与第五电阻R5串联后接5V稳压电源的VCC，第七电阻R7的一端接第二四运放集成电路U2的反相输入端2脚，第七电阻R7的另一端、第二电容C2的一端、第六电阻R6的一端的公共端接硅光电池D1的负极，第二电容R2的另一端与第二四运放集成电路U2的正相输入端3脚的公共端与5V稳压电源的GND相连，硅光电池D1的正极与5V稳压电源的GND相连，第二四运放集成电路U2的接地端11脚与5V稳压电源的GND相连；放大电路由第一四运放集成电路U1（LM324）、第一电阻R1、第三电阻R3、第四电阻R4组成，第一电阻R1并联在第一四运放集成电路U1的反相输入端2脚和信号输出端1脚之间，第三电阻R3的一端与第一四运放集成电路U1的正相输入端3脚连接，第三电阻R3的另一端与5V稳压电源的GND相连，第一四运放集成电路U1的正电源端4脚与第四电阻R4串联后与5V稳压电源的VCC相连，第一四运放集成电路U1的接地端11与5V稳压电源的GND相连；第二A/D转换电路由第二模拟/数字转换器U3（ADC0804）、第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低能见度条件下汽车防追尾装置，包括控制电路板，在控制电路板上设有单片机U4，其特征在于：还包括光学能见度仪、微波雷达、语音报警器、微波雷达信号处理电路板、塑料盒，光学能见度仪安装在汽车的顶盖上，微波雷达安装在汽车的前保险杠上，控制电路板和微波雷达信号处理电路板安装在塑料盒里，塑料盒和语音报警器安装在汽车驾驶内仪表板上的杂物箱内；光学能见度仪由激光发射机和激光接收机组成，激光发射机由激光发射电路、第一凸透镜、第一凹透镜、第二凸透镜组成，激光接收机由激光接收电路、第三凸透镜、第二凹透镜、第四凸透镜、滤光片组成。

【技术特征摘要】
1.一种低能见度条件下汽车防追尾装置，包括控制电路板，在控制电路板上设有单片机U4，其特征在于：还包括光学能见度仪、微波雷达、语音报警器、微波雷达信号处理电路板、塑料盒，光学能见度仪安装在汽车的顶盖上，微波雷达安装在汽车的前保险杠上，控制电路板和微波雷达信号处理电路板安装在塑料盒里，塑料盒和语音报警器安装在汽车驾驶内仪表板上的杂物箱内；光学能见度仪由激光发射机和激光接收机组成，激光发射机由激光发射电路、第一凸透镜、第一凹透镜、第二凸透镜组成，激光接收机由激光接收电路、第三凸透镜、第二凹透镜、第四凸透镜、滤光片组成。2.根据权利要求1所述的低能见度条件下汽车防追尾装置，其特征在于：激光发射机由激光发射电路、第一凸透镜、第一凹透镜、第二凸透镜组成，激光发射电路放置在第一凸透镜的正左方，第一凹透镜放置在第一凸透镜的正右方，第二凸透镜放置在第一凹透镜的正右方，用于向激光接收机发送激光；激光发射电路由第十电阻R10、第四电容C4、P沟道绝缘栅型场效应管G1、激光二极管D3组成，P沟道绝缘栅型场效应管G1的栅极与第十电阻R10串联后接单片机U4的I/O口引脚端21脚 ，P沟道绝缘栅型场效应管G1的源极接33V稳压电源的VCC，P沟道绝缘栅型场效应管G1的漏极与激光二极管D3的正极连接，激光二极管D3的负极接地，第四电容C4并联在33V稳压电源的VCC和地之间；激光接收机由激光接收电路、第三凸透镜、第二凹透镜、第四凸透镜、滤光片组成，第二凹透镜放置在第三凸透镜的正右方，第四凸透镜放置在第二凹透镜的正右方，滤光片放置在第四凸透镜的正右方，激光接收电路放置在滤光片的正右方，用于接收激光发射机发射来的激光；激光接收电路由硅光电池D1、滤波电路、放大电路、第二A/D转换电路组成，其中：滤波电路由第二四运放集成电路U2、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第二电容C2、第三电容C3、硅光电池D1组成，第六电阻R6的一端、第三电容C3的一端、第二四运放集成电路U2的信号输出端1脚的公共端接第一四运放集成电路U1的反相输入端2脚，第三电容C3的另一端与第二四运放集成电路U2的反相输入端2脚相连，第二四运放集成电路U2的正电源端4脚与第五电阻R5串联后接5V稳压电源的VCC，第七电阻R7的一端接第二四运放集成电路U2的反相输入端2脚，第七电阻R7的另一端、第二电容C2的一端、第六电阻R6的一端的公共端接硅光电池D1的负极，第二电容R2的另一端与第二四运放集成电路U2的正相输入端3脚的公共端与5V稳压电源的GND相连，硅光电池D1的正极与5V稳压电源的GND相连，第二四运放集成电路U2的接地端11脚与5V稳压电源的GND相连；放大电路由第一四运放集成电路U1、第一电阻R1、第三电阻R3、第四电阻R4组成，第一电阻R1并联在第一四运放集成电路U1的反相输入端2脚和信号输出端1脚之间，第三电阻R3的一端与第一四运放集成电路U1的正相输入端3脚连接，第三电阻R3的另一端与5V稳压电源的GND相连，第一四运放集成电路U1的正电源端4脚与第四电阻R4串联后与5V稳压电源的VCC相连，第一四运放集成电路U1的接地端11脚与5V稳压电源的GND相连；第二A/D转换电路由第二模拟/数字转换器U3、第二电阻R2、第八电阻R8、第一复位开关S1、第一电容C1组成，第二电阻R2一端与第一电容C1的一端的公共端与5V稳压电源的GND相连，第二电阻R2的另一端与第一复位开关S1串联后接5V稳压电源的VCC，第二模拟/数字转换器U3的片选端1脚、读控制端2脚、写控制端3脚、第一电容C1的另一端的公共端与5V稳压电源的VCC相连，第八电阻R8并联在第二模拟/数字转换器U3的时钟输入端4脚和时钟外接电阻端19脚之间，第一四运放集成电路U1的信号输出端1脚与第二模拟/数字转换器U3的模拟电压同相输入端6脚相连，第二模拟/数字转换器U3的模拟电压同相输入端7脚、参考电压端8脚、8位数字输入端10脚的公共端与5V稳压电源的GND相连，第二模拟/数字转换器U3的电源端20脚与5V稳压电源的VCC相连。3.根据权利要求1所述的低能见度条件下汽车防追尾装置，其特征在于：在微波雷达信号处理电路板上设有第一模拟/数字转换器U7、低失真差分ADC驱动器U8、第17-25电容：C17--C25，第15-21电阻：R15--R21，第十七电容C17串联在第一模拟/数字转换器U7的数字电源端8脚和数字地端7脚之间，第十八电容C18串联在第一模拟/数字转换器U7的数字电源端48脚和数字地端47脚之间，第十九电容C19串联在第一模拟/数字转换器U7的数字电源端17脚和数字地端16脚之间，第二十电容C20的一端与第一模拟/数字转换器U7的模拟电源端22脚、24脚、33脚、40脚、42脚的公共端连接，第二十电容C20的另一端、第一模拟/数字转换器U7的模拟地端21脚、23脚、29脚、32脚、35脚、37脚、41脚的公共端接5V稳压电源的GND，第二十一电容C21串联在第一模拟/数字转换器U7的负差分参考端27脚和正差分参考端28脚之间，第二十二电容C22串联在第一模拟/数字转换器U7的正模...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨云，张靖，曹雨璠，
申请(专利权)人：华东交通大学，
类型：新型
国别省市：江西;36