紅外線測距系統(tǒng)的建立及應用[3]

  報警部分：由觸發(fā)器、驅動電路和小喇叭組成。當車間距為30m時單片機給觸發(fā)器一個信號，使觸發(fā)器置位產生一組脈沖，通過驅動電路，使小喇叭發(fā)出報警聲，當大于30m時，觸發(fā)器復位，停止產生脈沖。

  自動剎車減速裝置：由開關K和自動剎車減速裝置組成，當司機認為必要用到自動剎車減速裝置時，閉合開關K。當車間距小于20m時，單片機提供一個信號，啟動自動剎車減速裝置，防止碰撞。

  4 汽車紅外防撞系統(tǒng)性能評價

  為了評價汽車紅外防撞系統(tǒng)的性能，包括探測障礙物距和相對速度的性能，采用靜物距離探測和在高速公路上行駛時動態(tài)探測兩種試驗。

  4.1 靜物距離探測試驗

  將普通汽車放在裝有紅外防撞系統(tǒng)的試驗汽車前面，試驗車從100m遠處以30km/h的速度向普通汽車開來。當距離大于40m時，顯示0；距離小于40m時，顯示器顯示的數據連續(xù)變化；當車間距為30m時，報警器開始報警。實驗結果表明，符合實際車間距離，探測結果準確。實驗結果如圖3所示。

 圖3 靜物距離探測實驗結果

  4.2 高速公路上行駛動態(tài)實驗

  試驗車與普通車在高速公路上同時向同一個方向行駛，開車前兩車保持100m的距離。試驗車向普通汽車發(fā)射紅外線，探測兩車距和相對速度，其實驗結果如圖4所示。

  圖4 高速公路上進行的動態(tài)實驗結果

  5 結語

  本文采用一種新的測距原理建立了紅外測距系統(tǒng)，并研究了紅外測距系統(tǒng)在汽車防撞系統(tǒng)的運用。

  為使測量的時間差t準確，采取兩種方法提高精確度：

  1）計數脈沖的周期T應取得非常小,達微秒數量級；

  2）計數N個接收到的紅外線周期的計數脈沖，利用公式t=nT/N計算時間差t，則精確度提高到大約原來的N倍。

  當然，為了使汽車紅外防撞系統(tǒng)實用化還需解決如下幾個問題：

  1）怎樣防止旁道上行駛時，因道路兩旁物體，臨車道上的車輛產生錯覺問題；

  2）單片機的防振能力差，影響工作可靠性的問題；

  3）發(fā)出什么樣的報警信號才能使司機不造成緊張不安的情緒；

  4）如何進一步提高單片機計數工作頻率，減少誤差；

  5）探測距離受惡劣天氣影響，紅外線損失較大；

  6）動態(tài)探測距離有待進一步提高。

  這些問題有待進一步研究、探討。相信隨著器件的改進和實驗條件的改善，這些問題會得到圓滿解決。總之，由于本系統(tǒng)成本低、精確度較高、功能多、具有廣闊的市場。

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