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传感器与微系统（Transducer and MicrosystemTechnologies）
2018年第37卷第7期
DOI;10. 13873/J.10009787(2018)07011403
基于红外测距汽车倒车雷达预警系统设计
胡鹏，秦会试
（杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所，浙江杭州310018）
摘要；针对市场上大多数小型货车不具备例车雷达的现状，采用红外测量技术，设计了一种以STM32 单片机为核心的汽车倒车防撞系统。系统采用SPL-LL90-3作为红外发射管，AD500-8光敏器件作为光电探测器，采用以单稳态触发器SN74LS221为核心的驱动电路，并用二阶带通滤波器以及LM339电压比较器组成回波信号处理电路，采用时间比例放大电路计算信号脉冲飞行时间。测试实验表明：系统能够在 15~450cm的范图内探测到障碍物，并准确测距及显示，能够在探测距离小于预设值时及时报警，达到预期效果，具有一定的实用价值。
关键词：倒车雷达；红外测量；时间比例放大电路
中图分类号：TP277
文献标识码：A
文章编号：1000-9787(2018)07-0114-03
Design of carreversing radar warning system
basedoninfraredranging
HU Peng, QIN Hui-bin
(Institute of New Electronic Devices and Application,Hangzhou Dianzi University,Hangzhou 310018, China) Abstract: Aiming at status that majority of small trucks on market do not have reversing radar, using infrared measurement technology,adopting STM32 microcontroller unit ( MCU) as core, car reversing collision avoidance system is designed. The system uses SPL-LL903 as infrared emission tube and AD5008 photosensitive device as photodetector. The driving circuit uses monostable flip-flop SN74LS221 as the core, and the second-order band-pass filter and the LM339 voltage comparator are used to form echo signal processing circuit. Time proportional e as e o snsa eaadxa asnd es enea o pasn s ina ard detect the obstacle in the range of 15 ~450 cm, and can accurately detect and display the obstacle, It can alarm timely when the deteetion distance is less than the preset value, and achieve the expected effect, and has certain practical value.
Keywords: reversing radar; infrared measurement; time proportional amplification circuit
0引言
由于汽车倒车所引发的事故占据交通事故的很大比例，倒车安全不仅关系人们的财产安全，面且还关系到人们的生命安全，因此，人们对汽车安装倒车雷达系统越来越重视。目前，市场上一些小型货车、面包车以及一些经济实用型的汽车出于经济间题考虑，没有安装倒车雷达系统[1,2]。
本文设计了一种成本低、性能好的汽车倒车雷达系统。当汽车开始倒车时，倒车雷达系统会探测汽车后方是否有障碍物，如果在探测范围内有障碍物，则显示汽车与障碍物的距离，当探测距离小于预设报警距离时，会触发系统报馨功能。该系统经济实用，解决了传统汽车例车雷达的成本
高且实现复杂等问题。整体设计
汽车倒车雷达系统主要由电源模块、红外发送和接收收稿日期：2017-06-11
模块、时间比例放大电路、报警系统、STM32单片机、光学元件等组成。汽车开始倒车时，启动倒车雷达系统，由单片机/O口输出一定占空比的脉冲信号，脉冲信号通过红外驱动电路激励半导体红外管发射脉冲信号，遇到障碍物后，发生反射，经反射后的红外信号会有一部分被雪崩光电二极管（avalanchephotodiode，APD）光电探测器接收并转换为电信号，经过红外接收电路处理输入到单片机。系统的时间比例放大电路会记录脉冲信号在空中的飞行时间，单片机计算障碍物与汽车之间的距离显示在液晶显示屏（liquid crystal display，LCD)上，并且与预定报警距离相比较，当与目标的距离小于预定的数值时，则向驾驶员发出警报，超出安全距离。系统的结构框图如图1所示。