車輛安全間距探測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種車輛安全間距探測系統(tǒng)，包括有激光發(fā)射頭、高清攝像頭及實時計算芯片，激光發(fā)射頭的發(fā)射方向與高清攝像頭的透鏡的光軸平行，高清攝像頭的信號輸出口與實時計算芯片電信號連接，實時計算芯片實時接收高清攝像頭傳送的圖像信號，再按照既定的公式計算與輸出測距數(shù)值。該車輛安全間距探測系統(tǒng)從取材到制作都十分簡便，生產(chǎn)難度低、成本低廉，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單、使用效果好(測距精確度高、誤判率極低)，極具推廣使用前景。
【專利說明】
車輛安全間距探測系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種車輛安全間距探測系統(tǒng)，是一種測距裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 雷達(dá)系統(tǒng)是傳統(tǒng)的距離探測裝置，采用電磁波為探測手段。雷達(dá)系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域 是大尺度空間目標(biāo)的探測。在對于地面物體的探測應(yīng)用中，地面雷達(dá)會在地面反射波的干 涉下形成近地盲區(qū)，處于盲區(qū)中的物體很難被地面雷達(dá)探測到。目前克服近地盲區(qū)的途徑 有兩種，一種是提高雷達(dá)的空間高度，即預(yù)警機(jī)的運(yùn)用；另一種是縮短電磁波波長，從米波 縮至毫米波，但波長的縮短帶來的是技術(shù)難度的極大提升。隨著機(jī)動交通工具的發(fā)展與普 及，近距主動探測技術(shù)對確保日常交通安全的重要性與必要性與時倶增。日常交通中車輛 之間的距離為幾米到幾十米，車輛高度為米級，這兩點對電磁波探測設(shè)置了很高的技術(shù)門 檻;軍用雷達(dá)技術(shù)成本昂貴，很難推廣到民用領(lǐng)域;超聲測距技術(shù)與雷達(dá)技術(shù)類似，不同點 在于探測手段是超聲波，由于超聲波的傳播速度遠(yuǎn)低于電磁波，其頻點與波長都遠(yuǎn)低于電 磁波，這一特點使超聲波探測技術(shù)適合于地面物體的探測，但通常只用于汽車的倒車?yán)走_(dá) 系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：目前由于技術(shù)與成本方面的原因，導(dǎo)致在民用車輛 上安裝前車測距系統(tǒng)施行難度大、推廣困難，為此專門提供一種成本低廉、技術(shù)難度低，使 用效果好的車輛安全間距探測系統(tǒng)，以解決問題，滿足應(yīng)用所需。
[0004] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種車輛安全間距探測系統(tǒng)，包括 有激光發(fā)射頭、高清攝像頭及實時計算芯片，激光發(fā)射頭的發(fā)射方向與高清攝像頭的透鏡 的光軸平行，高清攝像頭的信號輸出口與實時計算芯片電信號連接，定義被測物體距高清 攝像頭的距離為L，激光發(fā)射頭距高清攝像頭的透鏡光軸的距離為H，透鏡的焦距為f，被測 物體被激光發(fā)射頭照射所形成的光斑在高清攝像頭內(nèi)的像斑到透鏡光軸的像素單位距離 為PPI，實時計算芯片實時接收高清攝像頭傳送的圖像信號，將被測物體被激光發(fā)射頭照射 所成的激光斑在高清攝像頭內(nèi)的像斑到透鏡光軸的像素單位距離轉(zhuǎn)化為長度單位距離h， 再按照
的公式計算與輸出L的數(shù)值。
[0005] 本發(fā)明的有益效果是:該車輛安全間距探測系統(tǒng)從取材到制作都十分簡便，生產(chǎn) 難度低、成本低廉，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單、使用效果好(測距精確度高、誤判率極低），極具推廣使用 前景。
【附圖說明】
[0006] 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0007] 圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖（圖中箭頭表示光路）。
[0008] 圖中：1.激光發(fā)射頭2.高清攝像頭2-1.透鏡3.實時計算芯片
【具體實施方式】
[0009] 一種車輛安全間距探測系統(tǒng)，如圖1所示，其包括有激光發(fā)射頭1、高清攝像頭2及 實時計算芯片3,激光發(fā)射頭1的發(fā)射方向與高清攝像頭2的透鏡2-1的光軸平行，高清攝像 頭2的信號輸出口與實時計算芯片3電信號連接，定義被測物體距高清攝像頭2的距離為L， 激光發(fā)射頭1距高清攝像頭2的透鏡2-1光軸的距離為H，透鏡2-1的焦距為f，被測物體被激 光發(fā)射頭1照射所成的激光斑在高清攝像頭2內(nèi)的像斑到透鏡2-1光軸的像素單位距離為 PPI，實時計算芯片3實時接收高清攝像頭2傳送的圖像信號，將被測物體被激光發(fā)射頭1照 射所形成的光斑在高清攝像頭2內(nèi)的像斑到透鏡2-1光軸的像素單位距離轉(zhuǎn)化為長度單位 距離h，再按$
?的公式計算與輸出L的數(shù)值。
[0010]該車輛安全間距探測系統(tǒng)一般安裝于車輛的車前位置，其對前車的測距原理如 下:根據(jù)凸透鏡成像原理，被測物距高清攝像頭2的距離遠(yuǎn)大于其透鏡2-1的焦距時，高清攝 像頭2的成像平面無限趨近焦平面，此時可近似認(rèn)為成像平面與焦平面重合，被測物的成像 位置可直接用經(jīng)過透鏡2-1光心的射線與焦平面的焦點來確定，如圖1所示，A點代表被測物 受激光照射形成的光斑，B點代表光斑經(jīng)透鏡2-1在高清攝像頭2內(nèi)所成的像(在焦平面上）， 〇點為透鏡2-1光心，F(xiàn)點為透鏡2-1焦點，根據(jù)相似三角形的對應(yīng)比例關(guān)系，存在此關(guān)系式：
[0011]
[0012] 式中OC即為被測物體距高清攝像頭2的距離L，AC即為激光發(fā)射頭1距高清攝像頭2 的透鏡2-1光軸的距離H，0F即為透鏡2-1焦距f，BF即為被測物體被激光發(fā)射頭1照射所形成 的光斑在高清攝像頭2內(nèi)的像斑到透鏡2-1光軸的距離h，因此有關(guān)系式：
[0013]
[0014]
[0015]如此則可得到L的數(shù)值(被測物距高清攝像頭的距離），也就是前車與本車的間距。
[0016] 在此計算過程中，H與f均為已知參數(shù)，只有h的長度是需要實時測量的，但h的長度 并不能直接測量，須由實時計算芯片3對接收到的高清攝像頭2傳送的圖像信號進(jìn)行處理， 對被測物體被激光發(fā)射頭1照射所形成的光斑在高清攝像頭2內(nèi)的像斑到透鏡2-1光軸的像 素單位距離進(jìn)行轉(zhuǎn)化，才可得到長度單位的h的數(shù)值。當(dāng)然，將像素單位數(shù)值轉(zhuǎn)化為長度單 位數(shù)值的技術(shù)為現(xiàn)有技術(shù)，業(yè)內(nèi)公知。
[0017] 上述實施例僅用于解釋說明本發(fā)明，而非對本發(fā)明權(quán)利保護(hù)的限定，凡是在本發(fā) 明本質(zhì)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行的任何非實質(zhì)性的改動，均應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種車輛安全間距探測系統(tǒng)，其特征在于:包括有激光發(fā)射頭（1)、高清攝像頭(2)及 實時計算忍片（3)，激光發(fā)射頭（1)的發(fā)射方向與高清攝像頭(2)的透鏡(2-1)的光軸平行， 高清攝像頭(2)的信號輸出口與實時計算忍片(3)電信號連接，定義被測物體距高清攝像頭 (2)的距離為L，激光發(fā)射頭（1)距高清攝像頭(2)的透鏡(2-1)光軸的距離為H，透鏡(2-1)的 焦距為f，被測物體被激光發(fā)射頭（1)照射所形成的光斑在高清攝像頭(2)內(nèi)的像斑到透鏡 (2-1)光軸的像素單位距離為PPI，實時計算忍片(3)實時接收高清攝像頭(2)傳送的圖像信 號，將被測物體被激光發(fā)射頭（1)照射所成的激光斑在高清攝像頭(2)內(nèi)的像斑到透鏡(2- H*f 1)光軸的像素單位距離轉(zhuǎn)化為長度單位距離h，再按照L = -；-的公式計算與輸出L的數(shù) h 值。
【文檔編號】G01S11/12GK105842682SQ201610307135
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月6日
【發(fā)明人】薛峰, 王洪波
【申請人】薛峰, 王洪波