[發(fā)明專利]一種行進(jìn)車輛間激光通信、告警與測障裝置及其工作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410506728.1
• 申請日: 2014-09-28
• 公開（公告）號: CN104333420B
• 公開（公告）日: 2017-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡以華;徐世龍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍電子工程學(xué)院
• 主分類號: H04B10/50
• 分類號: H04B10/50;H04B10/60;H04B10/11;H04W4/04;B60Q9/00
• 代理公司: 合肥天明專利事務(wù)所34115
• 代理人: 宋倩,金凱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及交通技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種行進(jìn)車輛間激光通信、告警與測障裝置及其工作方法。

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背景技術(shù)

車輛行進(jìn)過程中，經(jīng)常會遇到需要與前車或后車之間進(jìn)行通信的場合，例如后車發(fā)現(xiàn)前車異常進(jìn)行提醒、高速路行車發(fā)出超車信號以及行進(jìn)過程中車輛故障向前后車輛緊急求助等。同時，行進(jìn)車輛間的相對速度及距離信息直接關(guān)系到行進(jìn)安全問題。

傳統(tǒng)的車輛間通信方式是使用無線電進(jìn)行通信。中國專利CN102547577A展示了一種車輛間通信方法與裝置；同時，在汽車防碰撞與倒車?yán)走_(dá)的設(shè)計中，目前主要采用激光測距、超聲波測距等方式。中國專利CN202413767U設(shè)計了一種汽車防碰撞裝置。傳統(tǒng)的車輛間通信或測距裝置存在功能單一、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等問題。

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發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種行進(jìn)車輛間激光通信、告警與測障裝置及其工作方法，通過調(diào)頻連續(xù)波激光的調(diào)制發(fā)射和接收解調(diào)同時實現(xiàn)行進(jìn)車輛間通信、告警和測障功能。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種行進(jìn)車輛間激光通信、告警與測障裝置，該裝置包括功能控制鍵、信號產(chǎn)生處理模塊、激光收發(fā)模塊、LED與語音模塊；

所述功能控制鍵，用于對該裝置的工作模式進(jìn)行選擇，該裝置的工作模式包括測障模式、前車告警/通信模式、后車告警/通信模式；

所述信號產(chǎn)生處理模塊，用于產(chǎn)生相應(yīng)工作模式下帶有相應(yīng)編碼碼頭的激光調(diào)制信號并傳輸至激光收發(fā)模塊，還用于對激光收發(fā)模塊傳輸過來的電信號進(jìn)行解調(diào)處理，控制LED與語音模塊動作；

所述激光收發(fā)模塊，用于根據(jù)信號產(chǎn)生處理模塊傳輸過來的激光調(diào)制信號產(chǎn)生相應(yīng)的調(diào)幅激光并發(fā)射出去，還用于將接收到的激光信號轉(zhuǎn)換成電信號并傳輸至信號產(chǎn)生處理模塊；

所述LED與語音模塊，用于根據(jù)信號產(chǎn)生處理模塊的處理結(jié)果，在測障模式下，點亮相應(yīng)的LED提示燈，并進(jìn)行語音提示，在前車告警/通信模式、后車告警/通信模式下，點亮相應(yīng)的LED提示燈，播放解調(diào)的語音信號，還用于在前車告警/通信模式、后車告警/通信模式下，將語音信號輸入信號產(chǎn)生處理模塊。

所述的行進(jìn)車輛間激光通信、告警與測障裝置，所述信號產(chǎn)生處理模塊包括調(diào)制信號產(chǎn)生單元、前置放大器、混頻單元、中頻濾波放大單元和信號處理單元；所述調(diào)制信號產(chǎn)生單元的輸入端連接功能控制鍵、LED與語音模塊的輸出端，其輸出端連接激光收發(fā)模塊、混頻單元的輸入端；所述前置放大器的輸入端連接激光收發(fā)模塊的輸出端，其輸出端依次通過混頻單元和中頻濾波放大單元連接信號處理單元的輸入端，所述信號處理單元的輸出端連接LED與語音模塊的輸入端。

所述的行進(jìn)車輛間激光通信、告警與測障裝置，所述激光收發(fā)模塊包括激光調(diào)制電路、半導(dǎo)體激光器、光學(xué)天線和光電探測器；所述半導(dǎo)體激光器的輸入端通過激光調(diào)制電路連接信號產(chǎn)生處理模塊的輸出端，其輸出端通過光學(xué)天線將產(chǎn)生的調(diào)制激光發(fā)射出去；所述光電探測器的輸入端通過光學(xué)天線接收激光信號，其輸出端連接信號產(chǎn)生處理模塊的輸入端。

所述的行進(jìn)車輛間激光通信、告警與測障裝置，所述LED與語音模塊包括障礙告警LED提示燈、前車告警LED提示燈、后車告警LED提示燈、揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)。

所述的行進(jìn)車輛間激光通信、告警與測障裝置，所述功能控制鍵、信號產(chǎn)生處理模塊、LED與語音模塊裝配在車輛的駕駛艙內(nèi)；所述激光收發(fā)模塊為兩個，在車輛的前部和后部各裝配一個。

所述的一種行進(jìn)車輛間激光通信、告警與測障裝置的工作方法，包括以下步驟：

（1）通過功能控制鍵選擇該裝置的工作模式，包括測障模式、前車告警/通信模式、后車告警/通信模式；

（2）在測障模式下，信號產(chǎn)生處理模塊產(chǎn)生線性調(diào)頻連續(xù)波信號，并在該線性調(diào)頻連續(xù)波信號周期性發(fā)送過程中加入含有本機(jī)信息的編碼信號作為該裝置測障信號的編碼碼頭；

（3）采用帶有編碼碼頭的線性調(diào)頻連續(xù)波信號對載頻信號進(jìn)行頻率調(diào)制，產(chǎn)生激光調(diào)制信號和本振信號，激光收發(fā)模塊在激光調(diào)制信號的調(diào)制下產(chǎn)生調(diào)幅激光并向外發(fā)射出去；

（4）激光收發(fā)模塊將接收到的激光信號轉(zhuǎn)換成電信號，信號產(chǎn)生處理模塊對該電信號進(jìn)行解調(diào)處理，計算出車輛與障礙物之間的相對速度和距離信息，當(dāng)相對速度和距離的計算結(jié)果判別為危險時，LED與語音模塊點亮相應(yīng)的LED提示燈，并進(jìn)行語音提示；

（5）在前車告警/通信模式、后車告警/通信模式下，信號產(chǎn)生處理模塊產(chǎn)生含有本機(jī)信息的編碼告警信號作為該裝置告警信號的編碼碼頭；