[发明专利]一种行进车辆间激光通信、告警与测障装置及其工作方法

说明书

技术领域

本发明涉及交通技术领域，具体是一种行进车辆间激光通信、告警与测障装置及其工作方法。

 

背景技术

车辆行进过程中，经常会遇到需要与前车或后车之间进行通信的场合，例如后车发现前车异常进行提醒、高速路行车发出超车信号以及行进过程中车辆故障向前后车辆紧急求助等。同时，行进车辆间的相对速度及距离信息直接关系到行进安全问题。

传统的车辆间通信方式是使用无线电进行通信。中国专利CN102547577A展示了一种车辆间通信方法与装置；同时，在汽车防碰撞与倒车雷达的设计中，目前主要采用激光测距、超声波测距等方式。中国专利CN202413767U设计了一种汽车防碰撞装置。传统的车辆间通信或测距装置存在功能单一、结构复杂等问题。

 

发明内容

本发明的目的在于提供一种行进车辆间激光通信、告警与测障装置及其工作方法，通过调频连续波激光的调制发射和接收解调同时实现行进车辆间通信、告警和测障功能。

本发明的技术方案为：

一种行进车辆间激光通信、告警与测障装置，该装置包括功能控制键、信号产生处理模块、激光收发模块、LED与语音模块；

所述功能控制键，用于对该装置的工作模式进行选择，该装置的工作模式包括测障模式、前车告警/通信模式、后车告警/通信模式；

所述信号产生处理模块，用于产生相应工作模式下带有相应编码码头的激光调制信号并传输至激光收发模块，还用于对激光收发模块传输过来的电信号进行解调处理，控制LED与语音模块动作；

所述激光收发模块，用于根据信号产生处理模块传输过来的激光调制信号产生相应的调幅激光并发射出去，还用于将接收到的激光信号转换成电信号并传输至信号产生处理模块；

所述LED与语音模块，用于根据信号产生处理模块的处理结果，在测障模式下，点亮相应的LED提示灯，并进行语音提示，在前车告警/通信模式、后车告警/通信模式下，点亮相应的LED提示灯，播放解调的语音信号，还用于在前车告警/通信模式、后车告警/通信模式下，将语音信号输入信号产生处理模块。

所述的行进车辆间激光通信、告警与测障装置，所述信号产生处理模块包括调制信号产生单元、前置放大器、混频单元、中频滤波放大单元和信号处理单元；所述调制信号产生单元的输入端连接功能控制键、LED与语音模块的输出端，其输出端连接激光收发模块、混频单元的输入端；所述前置放大器的输入端连接激光收发模块的输出端，其输出端依次通过混频单元和中频滤波放大单元连接信号处理单元的输入端，所述信号处理单元的输出端连接LED与语音模块的输入端。

所述的行进车辆间激光通信、告警与测障装置，所述激光收发模块包括激光调制电路、半导体激光器、光学天线和光电探测器；所述半导体激光器的输入端通过激光调制电路连接信号产生处理模块的输出端，其输出端通过光学天线将产生的调制激光发射出去；所述光电探测器的输入端通过光学天线接收激光信号，其输出端连接信号产生处理模块的输入端。

所述的行进车辆间激光通信、告警与测障装置，所述LED与语音模块包括障碍告警LED提示灯、前车告警LED提示灯、后车告警LED提示灯、扬声器和麦克风。

所述的行进车辆间激光通信、告警与测障装置，所述功能控制键、信号产生处理模块、LED与语音模块装配在车辆的驾驶舱内；所述激光收发模块为两个，在车辆的前部和后部各装配一个。

所述的一种行进车辆间激光通信、告警与测障装置的工作方法，包括以下步骤：

（1）通过功能控制键选择该装置的工作模式，包括测障模式、前车告警/通信模式、后车告警/通信模式；

（2）在测障模式下，信号产生处理模块产生线性调频连续波信号，并在该线性调频连续波信号周期性发送过程中加入含有本机信息的编码信号作为该装置测障信号的编码码头；

（3）采用带有编码码头的线性调频连续波信号对载频信号进行频率调制，产生激光调制信号和本振信号，激光收发模块在激光调制信号的调制下产生调幅激光并向外发射出去；

（4）激光收发模块将接收到的激光信号转换成电信号，信号产生处理模块对该电信号进行解调处理，计算出车辆与障碍物之间的相对速度和距离信息，当相对速度和距离的计算结果判别为危险时，LED与语音模块点亮相应的LED提示灯，并进行语音提示；

（5）在前车告警/通信模式、后车告警/通信模式下，信号产生处理模块产生含有本机信息的编码告警信号作为该装置告警信号的编码码头；