一種車用視覺預(yù)警裝置制造方法
【專利摘要】一種車用視覺預(yù)警裝置。它可以在夜間遠(yuǎn)距離讓駕駛員直接看到障礙物的真實存在，同時不會影響對面行人或駕駛員的視覺能力，解決遠(yuǎn)光燈影響交通安全的問題；同時也可以讓行人明確知道自己的位置是否安全。它由可見光激光光源、光幕調(diào)制裝置、控制裝置等構(gòu)成，可向車輛前方投射水平光幕，從而在遠(yuǎn)處的障礙物上形成明亮的帶狀光斑，就象交警衣服上的反光條一樣明亮醒目。
【專利說明】一種車用視覺預(yù)警裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種車用視覺預(yù)警裝置，主要用于交通安全領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]夜間，很多司機(jī)喜歡開著遠(yuǎn)光燈行駛，因為這樣比只開近光燈觀察距離要遠(yuǎn)很多，可以顯著提高觀察效果。但是強(qiáng)烈的光線會影響對面駕駛員或行人的視覺能力、產(chǎn)生眩光甚至短暫致盲，嚴(yán)重影響行車安全。能否有一種裝置即能實現(xiàn)汽車遠(yuǎn)距離障礙物預(yù)警，又不影響人眼視覺能力呢？為此，現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)了利用雷達(dá)和紅外等技術(shù)的行車輔助預(yù)警設(shè)備，這些設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離探測預(yù)警，但是雷達(dá)和紅外設(shè)備不僅成本高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且只能利用屏幕和聲音將簡單的危險信號反饋給駕駛員，無法在駕駛員前方路面視野內(nèi)直接呈現(xiàn)障礙物的真實位置。因此，目前的雷達(dá)和紅外設(shè)備雖然探測距離遠(yuǎn)，但是還不能代替汽車遠(yuǎn)光燈，只能發(fā)揮間接輔助警示作用。同時，對于夜晚道路上的行人，如果其背對來車時會看不到汽車燈光的警示作用；如果行人或駕駛員被對面的遠(yuǎn)光燈照射，眼睛會產(chǎn)生眩光、視物不清，更加危險。因此，現(xiàn)在迫切需要一種車用視覺預(yù)警裝置，它能夠讓駕駛員直接看到遠(yuǎn)處障礙物的真實存在，同時又不能象汽車遠(yuǎn)光燈那樣會影響對面駕駛員或行人的視覺能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述問題，本實用新型提供一種車用視覺預(yù)警裝置，在夜間它可以讓駕駛員直接看到遠(yuǎn)距離障礙物的真實存在，同時不會影響對面行人或駕駛員的視覺能力。
[0004]本實用新型涉及一種車用視覺預(yù)警裝置，它由可見光激光光源、控制裝置等構(gòu)成，該可見光激光光源配有光幕調(diào)制裝置，用于向遠(yuǎn)處投射光幕。
[0005]該車用視覺預(yù)警裝置的光幕調(diào)制裝置具有一個水平向前的光幕輸出端和兩個縱向光幕輸出端。
[0006]本實用新型的有益效果是這樣的:本車用視覺預(yù)警裝置采用可見光激光光源，充分利用激光高方向性、低散射的特點，使照射出的光束發(fā)散角度極小、幾乎沒有散射光，不會產(chǎn)生普通車燈的眩光現(xiàn)象，因此只要不直接照射眼睛就不會干擾人的視覺能力。根據(jù)這一原理，本車用視覺預(yù)警裝置安裝在車頭前方、車燈高度以下的位置、向前投射水平光幕，這樣光線只能照射到人的腿部，不會直接照射到人的眼睛，因此不會干擾被照射人的視覺能力。本車用視覺預(yù)警裝置的可見光激光光源的光束經(jīng)過光幕調(diào)制裝置調(diào)制后，能夠向車輛前方投射出一個水平的扇形光幕，由于該水平光幕平行于路面不與路面相交，僅能與路面上凸起的障礙物相交，因此當(dāng)該光幕遇到障礙物時就會在上面形成一條明亮的、水平橫向的帶狀光斑，就類似交警衣服上的反光條的警示效果?？梢?，夜間開啟本車用視覺預(yù)警裝置后，道路前方光幕范圍內(nèi)的障礙物都會被明亮的光斑清晰標(biāo)識出來，駕駛員只要眼睛看到前方出現(xiàn)明亮的光斑就表明那里有障礙物。由于明亮光斑是遠(yuǎn)處真實存在物體的反射光，人類的雙目體視效應(yīng)能夠據(jù)此直接感知到障礙物的真實存在和距離變化，從而做出規(guī)避動作，因此能夠克服現(xiàn)有紅外或雷達(dá)技術(shù)只能靠屏幕或聲音間接傳遞危險信息的缺陷。例如，當(dāng)障礙物位于車輛前方較遠(yuǎn)處，駕駛員的視野里首先會看到遠(yuǎn)處路面上出現(xiàn)了明亮光斑，于是駕駛員立刻高度注意該光斑標(biāo)識物體與本車的相對位置變化，并隨時準(zhǔn)備采取減速、避讓等下一步措施，從而大幅度提高駕駛員的夜間遠(yuǎn)距離預(yù)警能力和行車安全水平。由于本車用視覺預(yù)警裝置內(nèi)部的激光光源具有高方向性、低擴(kuò)散角度、高亮度的特點，因此能夠比普通車燈照射更遠(yuǎn)的距離，起到更好的遠(yuǎn)距離預(yù)警作用。高亮度、低擴(kuò)散角度光束還能有效提高霧霾穿透能力，并能夠使霧霾顆粒散射產(chǎn)生的光障減至最小，顯著提高霧天行駛安全性。
[0007]當(dāng)本車用視覺預(yù)警裝置的光幕調(diào)制裝置采用具有一個水平向前的光幕輸出端和兩個縱向光幕輸出端的結(jié)構(gòu)時，除了可以實現(xiàn)上述障礙物預(yù)警功能，還可以用這兩個縱向光幕輸出端向路面投射出兩條明亮的平行線用于顯示車道路徑，就像一條虛擬的發(fā)光軌道。遠(yuǎn)處的行人無論面對來車還是背對來車都可以看到這條明亮的虛擬車道，可以看到自己是否站在車道內(nèi)從而主動采取避讓措施，不再需要駕駛員用閃爍遠(yuǎn)光燈的方法提醒行人，進(jìn)一步提聞了安全性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]附圖是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖中標(biāo)記如下:1.可見光激光光源，2.光幕調(diào)制裝置。
【具體實施方式】
[0010]如附圖所示，一種車用視覺預(yù)警裝置，其可見光激光光源I為波長為532nm的激光模組或者光纖激光器，其光束為肉眼可見的綠色，當(dāng)然也可以根據(jù)需要采用紅色、白色、藍(lán)色等其他顏色激光光源。在可見光激光光源I的前面裝有光幕調(diào)制裝置2，該光幕調(diào)制裝置2用于將可見光激光光源I發(fā)射的激光束調(diào)制為扇形光幕。該光幕調(diào)制裝置2有多種結(jié)構(gòu)形式，例如采用轉(zhuǎn)鏡掃描裝置、鮑威爾棱鏡裝置、震鏡掃描裝置、波紋鏡裝置等均可實現(xiàn)光幕調(diào)制功能。經(jīng)過光幕調(diào)制裝置2的調(diào)制后，可以在光幕調(diào)制裝置2的輸出端射出具有一定夾角的扇形光幕，該扇形光幕的截面就是一條明亮的帶狀光斑，當(dāng)對平面物體照射時就會在該平面上投射出一條明亮的帶狀光斑。當(dāng)該扇形光幕與路面平行并與路面保持一定距離向前照射時，如果路面上有障礙物就會在該障礙物表面反射出一條明亮的帶狀光斑，就像交警衣服上的反光條一樣；如果路面上沒有障礙物，由于光幕平行于路面不會相交就沒有反射，所以路面上就不會出現(xiàn)反射光斑。由于障礙物上反射的明亮光斑是遠(yuǎn)處真實物體的反射光，人眼的雙目體視效應(yīng)能夠使駕駛員直接感知到障礙物的真實存在和距離變化，無須復(fù)雜的測距系統(tǒng)和人機(jī)交互聲光報警顯示系統(tǒng)，顯著降低了生產(chǎn)成本、提高了駕駛員的危險感知能力和反應(yīng)速度。該車用視覺預(yù)警裝置一般安裝在汽車前方、大燈高度以下，安裝高度要盡量降低，這樣可以防止光束照射到對面的駕駛員、也能夠更好的識別低矮的障礙物。由于反射的光斑亮度很高、位置低，因此裝有本車用視覺預(yù)警裝置的車輛駕駛員當(dāng)被對面來車照射引起眩光時，障礙物反射光斑仍然具有醒目的警示作用。本車用視覺預(yù)警裝置射出的低位、高亮度、低擴(kuò)散的水平光幕也能夠在霧天具有更高的穿透能力和更小的散射光障，因此具有更好的霧天行駛安全性。[0011]該車用視覺預(yù)警裝置的光幕調(diào)制裝置2如果采用一個水平向前的光幕輸出端和兩個縱向光幕輸出端的結(jié)構(gòu)時，光幕調(diào)制裝置2與可見光激光光源I之間要裝一個分光鏡裝置，負(fù)責(zé)將射入的單束激光分為三束給三個輸出端；每個輸出端采用鮑威爾棱鏡裝置將激光束調(diào)制成扇形光幕，該設(shè)計具有無運(yùn)動部件、結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、成本低廉的特點。當(dāng)然本車用視覺預(yù)警裝置也可以采用三個可見光激光光源I分別為光幕調(diào)制裝置2的三個光幕輸出端直接提供入射激光束的結(jié)構(gòu)，其優(yōu)點是省去了分光鏡，提高了光學(xué)效率，同時也降低了對可見光激光光源I的輸出功率要求，減少了發(fā)熱、提高可靠性。該光幕調(diào)制裝置2的水平向前的光幕輸出端發(fā)射水平扇形光幕，其在障礙物表面形成的帶狀光斑能夠標(biāo)識路面上的障礙物；其兩個縱向光幕輸出端分別向車輛兩側(cè)發(fā)射的扇形光幕所在平面與路面的交線與車身縱軸平行、距車身兩側(cè)各50-1 O 0cm，這2條交線形成的光斑構(gòu)成一條虛擬發(fā)光車道。該結(jié)構(gòu)的車用視覺預(yù)警裝置不僅可以讓駕駛員能及時發(fā)現(xiàn)路面上的障礙物或路人，還可以更加直觀的顯示出他們是否處于本車行駛車道內(nèi)；同時也能讓路人直觀看到自身是否處于車道內(nèi)，實現(xiàn)駕駛員和路人的雙向互動，從而避免了在城市頻繁使用遠(yuǎn)光燈時產(chǎn)生的危險。
[0012]該車用視覺預(yù)警裝置還可以設(shè)計成左右分體式結(jié)構(gòu)交叉投射光幕，其分體式結(jié)構(gòu)的左單元和右單元分別安裝在汽車左右大燈的下方位置。其左單元和右單元各裝有一個可見光激光光源I并配有光幕調(diào)制裝置2，各單元均可以向外獨(dú)立發(fā)射縱向光幕，并且采用左右交叉投射光幕的工作模式，也就是左單元向車右前方發(fā)射縱向光幕、右單元向車左前方發(fā)射縱向光幕，其兩個縱向光幕所在平面與路面的交線與車身縱軸平行、距車身兩側(cè)各50-100cm，這2條交線處形成的光斑恰好構(gòu)成一條虛擬發(fā)光車道。采用左右分體式交叉投射結(jié)構(gòu)的作用是可以充分利用兩個縱向光幕交叉時產(chǎn)生的交叉重疊區(qū)，該重疊區(qū)域內(nèi)的光幕恰好可以產(chǎn)生與前面所述水平向前光幕類似的障礙物光斑反射警示功能。為了盡量增大交叉光幕的重疊區(qū)域，安裝時需盡量增加分體式結(jié)構(gòu)左單元和右單元的間距。采用了分體式交叉投射結(jié)構(gòu)的車用視覺預(yù)警裝置具有功能全面、結(jié)構(gòu)簡單、成本低的特點，但是由于沒有專門配備水平向前的光幕單元，致使障礙物警示距離較近，因此也可以再增設(shè)水平向前的光幕單元。
[0013]該車用視覺預(yù)警裝置的光幕調(diào)制裝置2內(nèi)部的震鏡掃描裝置驅(qū)動電機(jī)使用可編程控制系統(tǒng)后可實現(xiàn)二維掃描，這樣就可以在一個輸出端同時實現(xiàn)投射水平和縱向光幕的目的，也可以對該控制系統(tǒng)進(jìn)行編程后實現(xiàn)向路面投射其它圖形信息的功能，如向路面前方投射導(dǎo)航方向圖標(biāo)或者超車示意圖標(biāo)等更多功能。
【權(quán)利要求】
1.一種車用視覺預(yù)警裝置，由可見光激光光源(I)、控制裝置等構(gòu)成，其特征是:可見光激光光源(I)配有光幕調(diào)制裝置(2)，該光幕調(diào)制裝置(2)內(nèi)有用于形成扇形光幕的鏡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用視覺預(yù)警裝置，其特征是:光幕調(diào)制裝置(2)具有一個水平向前的光幕輸出端和兩個縱向光幕輸出端。
【文檔編號】B60Q1/28GK203793199SQ201420056188
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年1月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月25日
【發(fā)明者】陳明 申請人:陳明