一种基于激光雷达测距的车辆防碰撞预警系统的利记博彩app
【技术领域】
[0001]本发明公开了一种基于激光雷达测距的车辆防碰撞预警系统，涉及激光测距和行车辅助系统技术领域。
【背景技术】
[0002]随着车辆在家庭的普及，汽车保有量快速增长，同时随着行车条件日趋复杂化、车辆交通事故也在上升。截止2013年，中国汽车保有量已经达到1.37亿辆，每年的汽车产销量在2000万辆左右，每年发生有人员伤亡的有统计的交通事故约20万起，伤亡人数超过10万人，事故原因中高达95.30%的因素都是人的因素，包括不按照交通法规行驶、疲劳、超速等，而在这些碰撞事故中，通常都缺少一种快速、有效的辅助手段、给予驾驶员必要的碰撞前预警信息，导致驾驶员判断失误、引发了交通事故。
[0003]车辆防碰撞主动预警，综合了特定模式的测距方法、智能化的判断、以及和车辆信息中心联网的功能，实时根据车辆行驶状态(静止或行驶、行驶时的不同速度)、以及和前方车辆(物体)间的距离信息，设定不同的碰撞发生可能性以及危险等级，在不同的级别提供不同的告警，从而协助用户在恶劣天气或复杂道路状况行驶时对前车距离和危险程度进行判断，提前规避可能发生的碰撞事故，避免或减轻人们的生命财产遭受的安全威胁。
[0004]主动预警最核心的功能是车辆间距离探测，激光测距通常采用三角法在微小距离内进行高精度距离测量；采用脉冲法或飞行法进行长距离测距；在中远距离测距模式下，脉冲法和飞行法可以比较准确的测量距离，但检测频率低、不能适应车辆高速行驶时对车辆测距实时、准确、快速的要求。
[0005]专利CN 200810197439 (公开号CN101407199 A)解决的方法是采用GPS位置定位以及和周边车辆通讯的方式实现车辆间信息相互告知、预防碰撞的方法；专利CN200710077381 (公开号CN101135558 B)则是利用视觉分析实现车辆间距离检测和预警。
[0006]国内外现在常见的车用距离探测比较常见的有视频分析，雷达探测，红外检测，而这几种方式都有各自的缺点:视频分析速度较慢且方案昂贵，雷达探测依赖原车雷达，红外检测精度较低，且横向探测宽度很窄。
[0007]激光雷达是以激光器为辐射源、光电探测器为接收器件、光学望远镜为天线的一种雷达。激光雷达是激光技术和雷达技术相结合的产物，它具有分辨率高、抗干扰能力强等优点，可以用来进行测距、测角、角追踪、目标速度的测量以及目标活动的指示，还可以跟踪超低空飞行目标，并且隐蔽性能好，因此激光雷达在军事和民用领域都得到了广泛的应用。
[0008]激光雷达的应用十分广泛，从地面到太空，从陆地到水下，涉及多个学科领域。在军事上，激光雷达可用于战场侦察、火力控制、目标跟踪、精确制导、障碍回避、地形观测、水下探测、空间监视等；在民用领域，激光雷达可实施气象测量、大气研宄、遥感遥测、交通管制、污染监测等。因此，激光雷达已成为高科技领域的技术之一。
[0009]传统的激光雷达所运用的算法技术，在某些领域还存在的不可避免的弊端。将激光雷达嵌入车载系统中时，就有着距离的限制，测量视觉角度的限制和测量速度的限制，用户只能用于短距离、正前方的距离测量。这些限制使得该项技术设施不能完美的应用于车载装置。现有技术中激光雷达测距大多数使用单点的激光发射与接收装置，误报率高，检测范围小。
【发明内容】
[0010]本发明所要解决的技术问题是:针对现有技术的缺陷，提供一种基于激光雷达测距的车辆防碰撞预警系统，利用激光雷达测距并进行主动预警，设置双镜头进行定位测距，解决探测横向宽度不足的问题，并且进一步优化了距离计算的测算方法，改进了光学镜头的整体设计。
[0011]本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案:
一种基于激光雷达测距的车辆防碰撞预警系统，包括激光雷达发射器和光学镜头，所述激光雷达发射器和光学镜头的数量为2η个，其中，η的取值为自然数，每一个激光雷达发射器和一个光学镜头配对设置成一个信号收发组，所述信号收发组沿着车辆的中轴线对称设置，所述光学镜头与激光雷达发射器的垂直方向形成一个锐角；
中轴线一侧的激光雷达发射器发出激光信号，碰到前方物体后发生散射，被中轴线另一侧对应位置的光学镜头接收。
[0012]作为本发明的进一步优选方案，所述系统还包括车载OBD系统、主控制器和预警装置，其中，
所述车载OBD系统的输出端与主控制器的输入端相连接，主控制器的输出端分别与激光雷达发射器、预警装置相连接，光学镜头的输出端与主控制器的输入端相连接；
所述车载OBD系统根据OBD通讯协议，从车辆信息中心获取车辆的速度信息，激光雷达发射器发射激光信号，照射到前车上反射回的激光信号被光学镜头捕捉并将其发送至主控制器，主控制器通过测距算法对相关测量数据进行处理，经过计算，产生相应的控制信号至预警装置。
[0013]作为本发明的进一步优选方案，所述激光雷达发射器和光学镜头的数量均为2个，形成的2个信号收发组分别设置于车辆前端的两侧。
[0014]作为本发明的进一步优选方案，所述激光雷达发射器和光学镜头的数量均为2个，形成的2个信号收发组与所述车载OBD系统、主控制器和预警装置一体化设计制作，2个信号收发组彼此之间的间隔距离为300mm，可以有效降低对前方车辆进行筛选、判断的误报率。也保留根据车辆情况，调整间隔距离大小，以适配大型车辆、以及更远预警距离的需要。
[0015]作为本发明的进一步优选方案，一体化设计制作后的信号收发组、载OBD系统、主控制器和预警装置形成的整体装置，沿车辆中轴线安置于车辆内部，不需要对车辆进行任何的内部或外部的改装、拆装、改变。
[0016]作为本发明的进一步优选方案，所述激光雷达发射器的扫描频率不低于50赫兹。
[0017]作为本发明的进一步优选方案，所述测距算法具体步骤包括:
(1)利用激光雷达发射器和光学镜头采集激光测距数据，对所述数据进行采集灰度值的处理；
(2)对采集到的数据灰度值进行数据平滑处理，消除噪音干扰；
(3)采用二值化算法，先截取到光斑在光感器上的覆盖面，由覆盖面上的数据再次进行处理，获得质心点；
(4)根据质心点。结合三角测距算法，计算得出车辆与前方车辆的距离。
[0018]作为本发明的进一步优选方案，在进行中远距离测量时，采用多项式插值算法提高光感器的精度，将光感器的精确数值从像素级提高到亚像素级。
[0019]作为本发明的进一步优选方案，所述系统其功能实现的具体过程为:
步骤一:车辆启动时，系统进行初始化和OBD系统自检，自检正常时直接进入步骤三；步骤二:当OBD系统连接出现异常时，系统自动进入重新连接模式，多次连接不成功时，系统进行警告处理、不显示预警信息，但继续显示前方距离信息；
步骤三:系统进入激光雷达扫描工作状态，发射激光雷达扫描前方车辆信息；
步骤四:感应器接受激光信号，计算出车辆距离信息；
步骤五:如果车辆距离大于可检测距离、系统检测不到车辆距离信息时，不进行距离显示和预警工作；
步骤六:前车距离进入可检测距离范围内时，设备获取和判断车辆当前速度信息；步骤七:距离和速度参数经过处理，系统判断是否达到需要预警的级别、以及所