基于混沌光測(cè)距技術(shù)的防撞信號(hào)處理系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種防撞信號(hào)處理系統(tǒng)及方法，特別是涉及一種基于混沌光測(cè)距技術(shù) 的防撞信號(hào)處理系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在現(xiàn)實(shí)生活中，有許多測(cè)距的方法，短距離的有米尺、卷尺，長距離的有超聲波，紅 外測(cè)距和激光測(cè)距，其中激光作為一種長距離的測(cè)量工具，但是由于其強(qiáng)大的功能特性，更 會(huì)廣泛運(yùn)用。下面將比較以上三種長距離測(cè)量系統(tǒng)。
[0003] 1、超聲波測(cè)距
[0004] 由于超聲波指向性強(qiáng)，能量消耗緩慢，在介質(zhì)中傳播的距離較遠(yuǎn)，因而超聲波經(jīng)常 用于距離的測(cè)量。其測(cè)量范圍為0.10-4. 00m，測(cè)量精度為lcm。測(cè)量時(shí)與被測(cè)物體無直接 接觸，能夠清晰、穩(wěn)定地顯示測(cè)量結(jié)果。
[0005] 聲速不但跟介質(zhì)的種類有關(guān)，而且跟介質(zhì)的溫度有關(guān)。所以在測(cè)距時(shí)，如果外界有 溫度變化，很容易影響駕駛員的人身安全。如表1所示：
[0006] 表1聲音隨溫度變化
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于混沌光測(cè)距的防撞信號(hào)處理系統(tǒng)，包括： 混沌激光測(cè)距電路，于接收到MCU的控制信號(hào)后開始發(fā)射混沌激光，當(dāng)接收到目標(biāo)物 的反射混純激光后，輸出一電壓信號(hào)至ADC模塊； ADC模塊，對(duì)該混沌激光測(cè)距電路的輸出采樣后進(jìn)行模數(shù)變換，并將變換后的數(shù)字信號(hào) 送至MCU ; MCU，于發(fā)送控制信號(hào)后開始計(jì)時(shí)，并將獲得的數(shù)字信號(hào)與設(shè)定閾值進(jìn)行比較，以判斷 是否為有效反射，若為有效反射，則計(jì)算從發(fā)射開始到收到有效反射信號(hào)的時(shí)間差t，并利 用混沌激光距離公式計(jì)算目標(biāo)物的距離L ; 顯示模塊，與MCU連接，以將測(cè)得的距離L實(shí)時(shí)顯示。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種基于混沌光測(cè)距的防撞信號(hào)處理系統(tǒng)，其特征在于：該系 統(tǒng)還包括聲光報(bào)警電路，該聲光報(bào)警電路與MCU連接，于測(cè)得目標(biāo)物的距離L后，MCU將該 距離與預(yù)設(shè)閾值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果控制該聲光報(bào)警電路進(jìn)行聲光報(bào)警。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種基于混沌光測(cè)距的防撞信號(hào)處理系統(tǒng)，其特征在于，該混 純激光距離公式為： L = c ?t/2n 其中，c為光速，n為傳輸介質(zhì)相對(duì)于空氣的折射率。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種基于混沌光測(cè)距的防撞信號(hào)處理系統(tǒng)，其特征在于：該顯 示模塊為數(shù)碼管顯示模塊，利用數(shù)碼管進(jìn)行顯示。
5. 如權(quán)利要求1所述的一種基于混沌光測(cè)距的防撞信號(hào)處理系統(tǒng)，其特征在于：該聲 光報(bào)警電路包括三個(gè)發(fā)光二極管和一個(gè)蜂鳴器，MCU通過設(shè)置距離閾值，在不同距離范圍 內(nèi)，驅(qū)動(dòng)三個(gè)不同顏色的二極管，以表示距離遠(yuǎn)近的危險(xiǎn)程度，并利用蜂鳴器的發(fā)聲頻率表 達(dá)不同的危險(xiǎn)程度。
6. 如權(quán)利要求1所述的一種基于混沌光測(cè)距的防撞信號(hào)處理系統(tǒng)，其特征在于：該MCU 為包含晶振電路和復(fù)位電路的單片機(jī)。
7. -種基于混沌光測(cè)距的防撞信號(hào)處理方法，包括如下步驟： 步驟一，于接收到MCU的控制信號(hào)后，混沌激光測(cè)距電路開始發(fā)射混沌激光，并于接收 到目標(biāo)物的反射混純激光后，輸出一電壓信號(hào)至ADC模塊； 步驟二，對(duì)獲得的電壓進(jìn)行進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后送至MCU ; 步驟三，MCU于發(fā)送控制信號(hào)后開始計(jì)時(shí)，并將獲得的數(shù)字信號(hào)與設(shè)定閾值進(jìn)行比較， 以判斷是否為有效反射，若為有效反射，則計(jì)算從發(fā)射開始到收到有效反射信號(hào)的時(shí)間差 t，并利用混沌激光距離公式計(jì)算目標(biāo)物的距離L ; 步驟四，將測(cè)得的距離進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。
8. 如權(quán)利要求7所述的一種基于混沌光測(cè)距的防撞信號(hào)處理方法，其特征在于，于步 驟三后還包括如下步驟： 將該距離L與預(yù)設(shè)閾值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果控制聲光報(bào)警電路進(jìn)行聲光報(bào)警。
9. 如權(quán)利要求7所述的一種基于混沌光測(cè)距的防撞信號(hào)處理方法，其特征在于，該混 純激光距離公式為： L = c ?t/2n 其中，c為光速，n為傳輸介質(zhì)相對(duì)于空氣的折射率。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于混沌光測(cè)距的防撞信號(hào)處理系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括：混沌激光測(cè)距電路，于接收到MCU的控制信號(hào)后開始發(fā)射混沌激光，當(dāng)接收到目標(biāo)物的反射混沌激光后，輸出一電壓信號(hào)至ADC模塊；ADC模塊，對(duì)該混沌激光測(cè)距電路的輸出采樣后進(jìn)行模數(shù)變換，并將變換后的數(shù)字信號(hào)送至MCU；MCU，于發(fā)送控制信號(hào)后開始計(jì)時(shí)，并將獲得的數(shù)字信號(hào)與設(shè)定閾值進(jìn)行比較，以判斷是否為有效反射，若為有效反射，則計(jì)算從發(fā)射開始到收到有效反射信號(hào)的時(shí)間差，并計(jì)算目標(biāo)物的距離；顯示模塊，與MCU連接，以將測(cè)得的距離實(shí)時(shí)顯示，本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中激光價(jià)格昂貴的問題，同時(shí)混沌光具有極寬的頻譜，測(cè)量精度高，結(jié)構(gòu)簡單。
【IPC分類】G01S17-93, G01S17-08
【公開號(hào)】CN104614732
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410808541
【發(fā)明人】樊瑤, 李淵, 黃佳亮, 夏慧菁, 亢征征
【申請(qǐng)人】上海電機(jī)學(xué)院
【公開日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2014年12月19日