[发明专利]基于激光的车头与障碍物间距离检测装置及方法

权利要求书

1.基于激光的车头与障碍物间距离检测装置，包括控制系统和检测系统，控制系统安装在车内，检测系统安装在车头前，其特征在于，控制系统包括第一单片机、缓冲器、显示屏与按键，显示屏与按键连接到第一单片机；检测系统包括第二单片机、激光管、扩束镜和执行装置，扩束镜水平安装在激光管的前面，激光管通过激光开关电路连接到第二单片机，执行装置与第二单片机连接；第一单片机与第二单片机之间采用有线通信或者无线通信。

2. 根据权利要求1所述的基于激光的车头与障碍物间距离检测装置，其特征在于，所述执行装置包括电机、减速轮系、光电管、编码盘和电机驱动电路，激光管安装在减速轮系的输出轴上，减速轮系接电机的输入轴，电机的输出轴一端接编码盘，光电管安装在编码盘边缘，并且与编码盘不接触；在电机输出轴另外一端加装光电门，电机的两电极接到电机驱动电路上，光电管的输出端和电机驱动电路的输入端接到第二单片机的相应IO口上。

3. 根据权利要求1所述的基于激光的车头与障碍物间距离检测装置，其特征在于，所述执行装置为摄像头，安装在车头的车牌附近。

4. 如权利要求2所述的基于激光的车头与障碍物间距离检测装置的方法，其特征在于，具体检测步骤如下：

（1）首先驾驶员根据自身的座高确定车辆与障碍物的安全距离，即激光管发出的光线被车头挡住落入驾驶员视线盲区时的距离，记录此时激光管发出的光线与水平面的夹角θ并存储到控制系统的第一单片机中；

（2）当驾驶员通过按键输入信息，第一单片机检测到信息之后处理并转换为相应指令，发送到显示屏和检测系统的第二单片机；第二单片机接受到指令以后，控制激光管的开关；车辆需要更换驾驶员时，新的驾驶员根据自身的座高再次确定车辆与障碍物的安全距离，计算此时激光管发出的光线与水平面的夹角θ?，然后检测系统的第二单片机接受到指令以后，判断目前需要的夹角θ?与步骤（1）记录的夹角θ是否相等，如果不相等，则第二单片机控制电机的转动，从而调整激光管的角度达到目前需要的夹角θ?；

（3）驾驶员行驶车辆，当与障碍物的距离到达安全距离值时，激光管发出的光线被遮住，提醒驾驶员停车。

5. 根据权利要求3所述的基于激光的车头与障碍物间距离检测装置的方法，其特征在于，具体检测步骤如下：

（1）首先驾驶员根据自身的座高确定车辆与障碍物的安全距离，即激光管发出的光线被车头挡住落入驾驶员视线盲区时的距离；

（2）当驾驶员通过按键输入信息，第一单片机检测到信息之后处理并转换为相应指令，发送到显示屏和检测系统的第二单片机；第二单片机接受到指令以后，控制激光管的开关；   

（3）激光管通电后，利用摄像头拍摄一张图片，关闭激光管，再利用摄像头拍摄一张图片，将两次得到图片做减法运算，再进行二值化处理，得到只剩激光照射部分有白色的图像，检测最低点，即可得到离车最近物体与车辆之间的距离；

（4）驾驶员行驶车辆，摄像头使用步骤（3）所述的图像处理技术自动判别距离，当与障碍物的距离到达安全距离值时，激光管发出的光线被遮住，提醒驾驶员停车。