技术摘要：
本发明公开了一种车载低温红外探测系统，包括中央控制单元、红外探测单元、放大比较单元和输出显示单元；中央控制单元，将探测到的信号转换为视频信号输出显示；红外探测单元，包括红外温差热电堆与热敏电阻，通过热电堆得到温度信号；放大比较单元，将探测的温度信号  全部
背景技术：
车载红外探测随着自动驾驶技术的发展而逐渐成为近来的热潮，自动驾驶车辆 （或者具备ADAS功能）最基本的需求是能够在所有条件下“尽早看到”所有物体和周围环境， 同时为决策提供足够的反应时间。 目前的可见光摄像头还无法满足这样的需要（尽管目前不少摄像头CMOS传感器已 经加入了近红外功能，可以解决朦胧照明条件下的问题，但无法应对黑暗条件）。 为了解决这个问题，一种目前主流方案是可见光摄像头、毫米波雷达、激光雷达融 合方案，但三种主流传感器仍然各自存在不小的局限。 比如微光夜视技术，可将接收的少量可见光放大，并通过屏幕（HUD、后视镜、中控 屏幕等）显示出来。最近几年微光技术声名大噪，不少产品如记录仪、360全景影像系统、流 媒体后视镜产品等，都在打各种“微光”、“星光”夜视功能。但本质上，微光技术还是需要足 够的可见光，哪怕是肉眼不可察觉的可见光强度，否则，同样看不到与看不清。毕竟，任何依 赖于反射光线的物体成像性能，都会受到反射光线数量和强度的限制。
技术实现要素：
发明目的：提供一种车载低温红外探测系统，以解决上述问题。 技术方案：一种车载低温红外探测系统，包括中央控制单元、红外探测单元、放大 比较单元和输出显示单元； 中央控制单元，将探测到的信号转换为视频信号输出显示； 红外探测单元，包括红外温差热电堆与热敏电阻，通过热电堆得到温度信号； 放大比较单元，将探测的温度信号进行放大并与恒流供电的热敏电阻进行比较； 输出显示单元，将信号转换为图像显示出来。 根据本发明的一个方面，所述中央控制单元，包括MCU控制芯片、A/D转换器，通过 A/D转换器进行模数转换成数字信号，由MCU控制芯片进行数据处理，输出到所述输出显示 单元。 根据本发明的一个方面，所述红外探测单元，包括红外感应模块、环境温度补偿模 块，红外感应模块主要包括红外温差热电堆，根据温差电效应得到的温差电动势大小测出 红外辐射效率，通过热电堆得到关于物体温度和环境温度的公式的电信号，设定温度To的 物体辐射Po，可得到 ， 为斯蒂芬波尔茨曼常量，为黑体的辐射系数，红外感应模块检测到的能量为 ， K为传热系数， 为物体实际的辐射系数， 为空气的辐射系数， 为环境温度，通过计 5 CN 111579095 A 说　明　书 2/7 页 算得到物体温度To，与环境温度补偿模块的热敏电阻进行比较，可以得到准确的低温物体 温度信号。 根据本发明的一个方面，所述红外探测单元，还包括红外感应电路，包括红外传感 器U1、运算放大器U2：A、运算放大器U2：B、运算放大器U3：A、运算放大器U3：B、电容C1、电容 C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电阻R1、电阻R2、电 阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻 R13、电阻R14、电阻R15、电位器RV1、电位器RV2、MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、二极管D1、二极 管D2、二极管D3和二极管D4，所述红外传感器U1的第1引脚与所述电容C1的一端、所述电阻 R2的一端、所述电阻R6的一端、所述电阻R9的一端、所述电阻R11的一端和所述电阻R14的一 端均接电源电压，所述电容C1的另一端接地，所述红外传感器U1的第2引脚与所述MOS管Q1 的S极、所述电容C4的一端、所述电容C7的一端、所述电阻R7的一端、所述电阻R10的一端、所 述电阻R12的一端、所述电位器RV1的第2引脚、所述电位器RV1的第3引脚、所述MOS管Q2的S 极、所述电容C9的一端、所述电位器RV2的第2引脚、所述电位器RV2的第3引脚、所述电位器 RV3的第2引脚、所述电位器RV3的第3引脚、所述电容C10的一端和所述MOS管Q3的D极均接 地，所述红外传感器U1的第3引脚与所述电容C2的一端连接，所述电容C2的另一端分别与所 述电阻R1的一端、所述电容C3的一端和所述MOS管Q1的G极连接，所述电阻R1的另一端分别 与所述电阻R2的另一端、所述MOS管Q1的D极连接，所述电容C3的另一端与所述运算放大器 U2：A的同相输入端连接，所述运算放大器U2：A的反相输入端分别与所述电容C5的一端、所 述电阻R4的一端和所述电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端与所述电容C4的另一端连 接，所述运算放大器U2：A的输出端分别与所述电容C5的另一端、所述电阻R4的另一端和所 述电容C6的一端连接，所述电容C6的另一端与所述电阻R5的一端连接，所述电阻R5的另一 端分别与所述运算放大器U2：B的反相输入端、所述电容C8的一端和所述电阻R8的一端连 接，所述运算放大器U2：B的同相输入端分别与所述电阻R6的另一端、所述电容C7的另一端 和所述电阻R7的另一端连接，所述运算放大器U2：B的输出端分别与所述电容C8的另一端、 所述电阻R8的一端、所述二极管D1的正极和所述二极管D2的负极连接，所述二极管D1的负 极分别与所述电阻R11的另一端、所述电阻R12的另一端和所述运算放大器U3：A的同相输入 端连接，所述二极管D2的正极分别与所述电阻R9的另一端、所述电阻R10的另一端和所述运 算放大器U3：A的反相输入端连接，所述运算放大器U3：A的输出端分别与所述电阻R13的一 端、所述MOS管Q2的D极连接，所述MOS管Q2的G极与所述电位器RV1的第1引脚连接，所述电阻 R13的另一端与所述二极管D3的正极连接，所述二极管D3的负极分别与所述电容C9的另一 端、所述运算放大器U3：B的同相输入端连接，所述运算放大器U3：B的反相输入端分别与所 述电阻R14的另一端、所述电阻R15的一端连接，所述电阻R15的另一端与所述电位器RV2的 第1引脚连接，所述运算放大器U3：B的输出端与所述二极管D4的正极连接，所述二极管D4的 负极分别与所述电位器RV3的第1引脚、所述电容C10的另一端和所述MOS管Q3的G极连接，所 述MOS管Q3的S极接探测信号。 根据本发明的一个方面，所述红外传感器U1为红外传感器MLX90614，探测远处所 有障碍物。 根据本发明的一个方面，所述放大比较单元，包括放大电路，包括电容C11、电容 C12、电容C13、电容C14、电容C15、电容C16、电容C17、电容C18、电容C19、电容C20、电阻R16、 6 CN 111579095 A 说　明　书 3/7 页 电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻 R26、电阻R27、电阻R28、电阻R29、电阻R30、电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R34、电阻R35、 三极管Q4、三极管Q5、三极管Q6、三极管Q7、三极管Q8、MOS管Q9、MOS管Q10、MOS管Q11、MOS管 Q12、二极管D5、二极管D6、二极管D7、二极管D8和二极管D9，所述电容C11的一端接探测信 号，所述电容C11的另一端与所述电阻R16的一端、所述电阻R17的一端、所述电容C12的一端 和所述三极管Q4的基极连接，所述电阻R17的另一端接地，所述电容C12的另一端接地，所述 三极管Q4的发射极分别与所述电阻R18的一端、所述三极管Q5的发射极连接，所述电阻R18 的另一端与所述电阻R25的一端、所述电阻R26的一端、所述电容C16的一端、所述MOS管Q9的 D极、所述电容C17的一端和所述MOS管Q11的D极均接 VCC信号，所述电容C16的另一端接地， 所述电容C17的另一端接地，所述三极管Q4的集电极分别与所述电阻R19的一端、所述三极 管Q7的基极连接，所述电阻R19的另一端与所述电阻R20的一端、所述电阻R23的一端、所述 电容C19的一端、所述MOS管Q10的D极、所述电容C20的一端和所述MOS管Q12的D极均接-VCC 信号，所述电容C19的另一端接地，所述电容C20的另一端接地，所述三极管Q5的集电极分别 与所述电阻R20的另一端、所述电容C14的一端和所述三极管Q6的基极连接，所述三极管Q5 的基极分别与所述电容C13的一端、所述电阻R22的一端连接，所述电容C13的另一端与所述 电阻R21的一端连接，所述电阻R21的另一端接地，所述三极管Q6的发射极分别与所述三极 管Q7的发射极、所述电阻R23的另一端连接，所述三极管Q6的集电极分别与所述电容C14的 另一端、所述电容C15的一端和所述电阻R24的一端连接，所述电容C15的另一端分别与所述 电阻R24的另一端、所述二极管D5的负极连接，所述三极管Q7的集电极分别与所述电阻R27 的一端、所述二极管D7的负极、所述电阻R31的一端和所述二极管D8的负极连接，所述二极 管D7的正极与所述二极管D6的负极连接，所述二极管D7的正极分别与所述三极管Q8的集电 极、所述电阻R28的一端、所述电阻R32的一端和所述二极管D9的正极连接，所述三极管Q8的 基极分别与所述电阻R25的另一端、所述二极管D5的正极连接，所述三极管Q8的发射极与所 述电阻R26的另一端连接，所述电阻R27的另一端与所述MOS管Q10的G极连接，所述MOS管Q10 的S极与所述电阻R29的一端连接，所述电阻R29的另一端与所述电阻R22的另一端、所述电 阻R30的一端、所述电阻R33的一端、所述电阻R34的一端和所述电容C18的一端均接放大信 号，所述电容C18的另一端与所述电阻R35的一端连接，所述电阻R35的另一端接地，所述电 阻R28的另一端与所述MOS管Q9的G极连接，所述MOS管Q9的S极与所述电阻R30的另一端连 接，所述电阻R31的另一端与所述MOS管Q12的G极连接，所述MOS管Q12的S极与所述电阻R34 的另一端连接，所述电阻R32的另一端与所述MOS管Q11的G极连接，所述MOS管Q11的S极与所 述电阻R33的另一端连接。 根据本发明的一个方面，所述放大比较单元，还包括稳压器、跟随器，对热敏电阻 供电后，对稳压器进行调零，跟随器做缓冲隔离。 根据本发明的一个方面，所述输出显示单元，包括显示屏，将通过检测温度信号得 到的物体通过图像显示出来，在视频信号上加入开关锁存记录电压。 根据本发明的一个方面，还包括误差修正单元，误差主要包括探测器运行时的系 统误差、环境干扰的测量误差、数据处理的计算误差，通过多次模拟实验得到三种误差与真 实环境的偏差数据，通过公式 7 CN 111579095 A 说　明　书 4/7 页 ， 其中 为误差， 为系统误差， 为测量误差， 为数据处理误差，计算误差的影响，对 误差进行修正，得到更准确的探测结果。 有益效果：本发明提高了车载红外探测系统对低温物体的检测，在外界可视度低， 不利于肉眼观测，通过红外探测外界环境时，加强对低温的物体检测，以防止低温障碍物影 响行驶。 附图说明 图1是本发明的车载低温红外探测系统的系统框图。 图2是本发明的红外感应电路的原理图。 图3是本发明的放大电路的原理图。