基于激光网格的路面监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于激光网格的路面监测系统，包括激光器、CCD图像传感器、多点控制模块和驾驶员提醒模块，其中激光器用于激光网格的投射，激光器设在调节机构上，多点控制模块分别与安设激光器的调节机构、CCD图像传感器和驾驶员提醒模块相连接，多点控制模块还连接有CAN总线节点模块，CAN总线节点模块能够采集车辆方向盘转角以及车速信息，多点控制模块根据车辆方向盘转角以及车速信息对安设激光器的调节机构进行控制并调节激光器的转向角和俯仰角，以改变激光网格在地面上的投射角度以及投射距离，有益效果：提高监测效率及有效性。系统接入抬头显示及语音提醒模块，当监测到路面异常时能有效的提醒驾驶员注意路面情况。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种路面监测系统，特别涉及一种基于激光网格的路面监测系统。
技术介绍
目前，国内外监测路面的方法主要是激光探头检测技术和激光转镜扫描技术。这两种技术对于路面的检测成本较高，一般是安装在专用的路面检测车上，作为交通道路部门对公路监察的工具，并没有面向在道路上驾车行驶的驾驶员。多数的车载路面监测系统，仅仅是简单投射，在随动探测、图形处理速度与精度、大范围区域测量、成本方面难以满足汽车行驶的速度及实际行驶的要求。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决现有的车载路面监测系统在使用过程中存在诸多问题而提供的一种基于激光网格的路面监测系统。本技术提供的基于激光网格的路面监测系统包括激光器、CCD图像传感器、多点控制模块和驾驶员提醒模块，其中激光器用于激光网格的投射，激光器设在调节机构上，多点控制模块分别与安设激光器的调节机构、CCD图像传感器和驾驶员提醒模块相连接，多点控制模块还连接有CAN总线节点模块，CAN总线节点模块能够采集车辆方向盘转角以及车速信息，多点控制模块根据车辆方向盘转角以及车速信息对安设激光器的调节机构进行控制并调节激光器的转向角和俯仰角，以改变激光网格在地面上的投射角度以及投射距离，多点控制模块还对CCD图像传感器采集到的道路图像进行处理，判断路面情况，并将实时的路面情况发送给驾驶员提醒模块。激光器和调节机构安设于车前进气格栅处，调节机构采用二自由度云台，第一舵机实现对激光器转向角的调节，第一舵机设在支座上，支座固定在车身上，第一舵机的输出轴与第一支架固定连接，第二舵机设于第一支架顶端，第二舵机的输出轴与第二支架相连，第二支架上设有激光器套，激光器穿设在激光器套内。驾驶员提醒模块包含语音提醒和灯光提醒的功能。(XD图像传感器安装于车内后视镜附近。本技术的工作原理:在车辆行驶时，CAN总线节点模块读取车辆的车速及方向盘转角信息，并输入到多点控制模块中。多点控制模块根据车速及方向盘转角信息计算出实时的激光网格投射装置的俯仰角以及转向角。计算方法由预设的安全距离及转向随动特性确定。多点控制模块根据俯仰角与转向角输出相应的控制信号，对安设激光器的调节机构进行控制从而使激光网格达到预先计算的距离及角度。车速高时，使激光器的仰角增大以使投射距离变长；车速低时，使投射距离变短，从而实现在不同车速下保证适当的预警距离。转向时，调节机构使激光器转过一定角度以配合车辆的转向，从而弥补驾驶员盲区，提高转向安全性。(XD图像传感器对投射在道路上的激光网格进行摄取，(XD图像传感器与激光器错开一定距离，使激光网格、激光器和CCD图像传感器不处于同一直线上，因此CCD图像传感器可以摄取到激光网格因路面不平而产生的变形。CCD图像传感器将采集到的图像数据传输到多点控制模块，多点控制模块通过已烧录好的程序对图像进行处理及辨识，并将辨识结果传输到驾驶员提醒模块中。驾驶员提醒模块根据紧急程度对驾驶员进行提醒。本技术的有益效果:本技术提供的监测系统将激光器设在汽车前部格栅附近，CCD图像传感器布置在车顶部反光镜附近，这样布置能够利用CCD图像传感器摄取到激光网格由于地面突起或凹坑而产生的变形，有效的利用激光进行路面监测。通过调节机构对激光器的投射范围进行调节，可以根据实际行驶情况调节路面监测范围，根据车速的不同调节激光网格的距离，保证适当的预警距离；根据方向盘转角调节激光网格的角度，保证在车辆转向时仍能够对车辆将要驶过的道路进行监测。提高监测效率及有效性。系统接入抬头显示及语音提醒模块，当监测到路面异常时能有效的提醒驾驶员注意路面情况。【附图说明】图1为本技术整体结构示意图。图2为本技术所述的激光器和(XD图像传感器安设位置示意图。图3为本技术所述的安设激光器的调节机构结构示意图。1、激光器2、(XD图像传感器3、多点控制模块4、驶员提醒模块5、CAN总线节点模块10、第一舵机11、支座12、第一支架13、第二舵机14、第二支架15、激光器套。【具体实施方式】请参阅图1、图2和图3所示:本技术提供的基于激光网格的路面监测系统包括激光器1、(XD图像传感器2、多点控制模块3和驾驶员提醒模块4，其中激光器1用于激光网格的投射，激光器1设在调节机构上，多点控制模块3分别与安设激光器1的调节机构、CCD图像传感器2和驾驶员提醒模块4相连接，多点控制模块3还连接有CAN总线节点模块5，CAN总线节点模块5能够采集车辆方向盘转角以及车速信息，多点控制模块3根据车辆方向盘转角以及车速信息对安设激光器1的调节机构进行控制并调节激光器1的转向角和俯仰角，以改变激光网格在地面上的投射角度以及投射距离，多点控制模块3还对CCD图像传感器2采集到的道路图像进行处理，判断路面情况，并将实时的路面情况发送给驾驶员提醒模块4。激光器1和调节机构安设于车前进气格栅处，调节机构采用二自由度云台，第一舵机10实现对激光器1转向角的调节，第一舵机10设在支座11上，支座11固定在车身上，第一舵机10的输出轴与第一支架12固定连接，第二舵机13设于第一支架12顶端，第二舵机13的输出轴与第二支架14相连，第二支架14上设有激光器套15，激光器1穿设在激光器套15内。驾驶员提醒模块4包含语音提醒和灯光提醒的功能。(XD图像传感器2安装于车内后视镜附近。本技术的工作原理:在车辆行驶时，CAN总线节点模块5读取车辆的车速及方向盘转角信息，并输入到多点控制模块3中。多点控制模块3根据车速及方向盘转角信息计算出实时的激光网格投射装置的俯仰角以及转向角。计算方法由预设的安全距离及转向随动特性确定。多点控制模块3根据俯仰角与转向角输出相应的控制信号，对安设激光器1的调节机构进行控制从而使激光网格达到预先计算的距离及角度。车速高时，使激光器1的仰角增大以使投射距离变长；车速低时，使投射距离变短，从而实现在不同车速下保证适当的预警距离。转向时，调节机构使激光器1转过一定角度以配合车辆的转向，从而弥补驾驶员盲区，提高转向安全性。(XD图像传感器2对投射在道路上的激光网格进行摄取，(XD图像传感器2与激光器1错开一定距离，使激光网格、激光器1和c⑶图像传感器2不处于同一直线上，因此(XD图像传感器2可以摄取到激光网格因路面不平而产生的变形。CCD图像传感器2将采集到的图像数据传输到多点控制模块3，多点控制模块3通过已烧录好的程序对图像进行处理及辨识，并将辨识结果传输到驾驶员提醒模块4中。驾驶员提醒模块4根据紧急程度对驾驶员进行提醒。【主权项】1.一种基于激光网格的路面监测系统，其特征在于:包括激光器、CCD图像传感器、多点控制模块和驾驶员提醒模块，其中激光器用于激光网格的投射，激光器设在调节机构上，多点控制模块分别与安设激光器的调节机构、CCD图像传感器和驾驶员提醒模块相连接，多点控制模块还连接有CAN总线节点模块，CAN总线节点模块能够采集车辆方向盘转角以及车速信息，多点控制模块根据车辆方向盘转角以及车速信息对安设激光器的调节机构进行控制并调节激光器的转向角和俯仰角，以改变激光网格在地面上的投射角度以及投射距离，多点控制模块还对CCD图像传感器采集到的道路图像进行处理，判断路面情况，并将实时的路面情况发送给驾驶员本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于激光网格的路面监测系统，其特征在于：包括激光器、CCD图像传感器、多点控制模块和驾驶员提醒模块，其中激光器用于激光网格的投射，激光器设在调节机构上，多点控制模块分别与安设激光器的调节机构、CCD图像传感器和驾驶员提醒模块相连接，多点控制模块还连接有CAN总线节点模块，CAN总线节点模块能够采集车辆方向盘转角以及车速信息，多点控制模块根据车辆方向盘转角以及车速信息对安设激光器的调节机构进行控制并调节激光器的转向角和俯仰角，以改变激光网格在地面上的投射角度以及投射距离，多点控制模块还对CCD图像传感器采集到的道路图像进行处理，判断路面情况，并将实时的路面情况发送给驾驶员提醒模块。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱冰，韩嘉懿，黄普淳，邱天宇，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：吉林;22