[发明专利]低能见度条件下汽车防追尾装置

摘要

本发明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。本发明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。

主权项

1.一种低能见度条件下汽车防追尾装置，其特征在于：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，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，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、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与5V稳压电源的VCC相连；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，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，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的正模拟输入端30和负模拟输入端31之间，第十五电阻R15串联在第一模拟/数字转换器U7的负模拟输入端31脚和低失真差分ADC驱动器U8的负输出端5脚之间，第十七电阻R17与第二十三电容C23并联后串联在低失真差分ADC驱动器U8的负输出端5脚和正输入端8脚之间，第十六电阻R15串联在第一模拟/数字转换器U7的正模拟输入端30脚和低失真差分ADC驱动器U8的正输出端4脚之间，第十八电阻R18与第二十四电容C24并联后串联在低失真差分ADC驱动器U8的正输出端4脚和负输入端1脚之间，第十九电阻R19的一端与低失真差分ADC驱动器U8的负输入端1脚连接，第十九电阻R19的另一端与微波雷达2的输出端、第二十一电阻R21的一端的公共端连接，第二十一电阻R21的另一端、低失真差分ADC驱动器U8的负电源电压端6脚的公共端与5V稳压电源的GND相连，第二十电阻R20串联在低失真差分ADC驱动器U8的正输入端8脚和5V稳压电源的GND之间，第二十五电容C25串联在低失真差分ADC驱动器U8的共模电压调节输出端2脚5V稳压电源的GND之间，低失真差分ADC驱动器U8的共模电压调节输出端2脚与第一模拟/数字转换器U7的共模电平偏置输出端34脚连接，低失真差分ADC驱动器U8的正电源电压端3脚与5V稳压电源的VCC相连。