一种用于自动驾驶的传感器制造技术

一种用于自动驾驶的传感器，其特征是在交通工具上设置至少一个朝向前方地面的线状激光发射装置1，在交通工具前部低于或高于线状激光发射装置处设置至少一个数字成像模块2，数字成像模块2主要用于将线状激光线1在交通工具前方投影位置的投影线摄入成像模块的CCD或CMOS感光元件上，根据该激光线在感光元件上的位置形状，就能判别激光线在地面的投影线有没有被障碍物遮挡住,线状激光发射装置是至少一个点状激光发射头或张角小的一字线激光发射头将激光信号打在一个高速旋转的柱面或锥面反射镜7上，通过柱面或锥面镜7的旋转反射，在路上形成类似直线的弧线。柱面反射镜7的横截面可以是正多边形或非正多边形的多边形，反射面可以平面或曲面，用激光头打到旋转的柱面反射镜的方法得到的投影线构成线状激光可以保证线的亮度，避免了安装在连续旋转的转盘上的激光头供电线路复杂的问题。

Sensor for automatic driving

A sensor for automatic driving, which is at least a linear laser towards the ground ahead of the launch device 1 is arranged on the vehicle in front, transportation is lower or higher than the linear laser emission device is provided with at least one digital imaging module 2, digital imaging module 2 is mainly used for CCD or CMOS linear sensor the laser projection line 1 line in the vehicle front projection position intake imaging module, according to the laser beam on the photosensitive element position on the shape, judging laser line projection line on ground has been blocked by obstacles, linear laser emission device is at least one point laser head or small angle word the laser head of the laser signal line in a high-speed rotation of the cylindrical or conical mirror 7, by rotation of the cylinder or cone mirror 7 reflection, formed similar straight on the road Line arc. The cylindrical mirror 7 cross sections can be regular or non regular polygon polygon reflector can be flat or curved surface, the projection line with a laser head hit the method of rotation of a cylindrical mirror formed by linear laser can ensure line brightness, avoid the installation in the continuous rotation of the rotary table on the laser head power supply line complex problems.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于自动驾驶的传感器，主要用于汽车在自动驾驶过程中或辅助驾驶系统中检测前方整个投影面上可能碰到的障碍物，也可适应于火车、船舶等交通工具的自动驾驶或辅助驾驶中。
技术介绍
目前自动驾驶的汽车正成为研发的热点，对于汽车移动方向（一般是前方）上障碍物的检测主要依赖雷达、激光扫描测距、视频摄像头等方式，其中视频摄像头一般为检测道路标志线、信号灯之类，延伸的使用方式是检测人、其他汽车等（依赖大数据的完善），目前最成功的无人驾驶汽车靠的是LIDAR，即激光雷达传感器，它也被称为无人驾驶汽车的眼睛。LIDAR是个合成词，取自“light”（光）和“radar”（雷达）。顾名思义，此类传感器是靠向物体发出光，通过测量光反射所用的时间来检视周围坏境的。用在无人驾驶汽车上，功能很强大，只是目前LIDAR的设计笨重且价格不菲。谷歌早期的无人驾驶汽车只在LIDAR上就花了8万美元。不仅如此，现在的自动驾驶汽车往往在有明显标志线的结构性道路上行驶，技术并不是很成熟。
技术实现思路
本专利技术是这样设计的：一种用于自动驾驶的传感器，其特征是在交通工具上设置至少一个朝向前方地面的线状激光发射装置1，在交通工具前部低于或高于线状激光发射装置处设置至少一个数字成像模块2，数字成像模块2主要用于将线状激光线1在交通工具前方投影位置的投影线摄入成像模块的CCD或CMOS感光元件上，根据该激光线在感光元件上的位置形状，就能判别激光线在地面的投影线有没有被其他物体（障碍物）遮挡住，除了激光线（合作目标），其他物体（非合作目标）在感光元件上的成像可被忽略。因为一般的障碍物都落地（有脚），尤其汽车的轮子，在前方地面上能被检测到，那么障碍物也就存在。线状激光发射装置1是至少一个点状激光发射头或张角小的一字线激光发射头将激光信号打在一个可以高速旋转的多柱面或多锥面反射镜7上，通过多柱面或多锥面镜7的旋转反射，在路上形成类似直线的弧线。柱面反射镜7的横截面可以是正多边形或非正多边形的多边形，每个柱面或锥面反射面可以至少一个平面或至少一个曲面。为了保证激光断续点或短线段的连续性，保证线状激光打到路面上的亮点或亮线段的密度，以防车速快时，单个点或线段扫描时会漏掉前后距离短的障碍物，可以用多个并列的点状激光发射头或张角小的一字线激光发射头打在同一个柱面或锥面或相邻两个柱面或锥面上甚至同一个点/线段上。多个并列的分布在同一个平面上平行或环形分布的点状激光发射头或张角小的一字线激光发射头相互平行可打在同一个柱面或锥面或相邻两个柱面或锥面不同的点/线段上。多个并列的分布在不同平面上的点状激光发射头或张角小的一字线激光发射头可打在同一个柱面或锥面或相邻两个柱面或锥面不同的点/线段上，或者多个并列的点状激光发射头或张角小的一字线激光发射头不同方向打在同一个点/线段上。可在朝向远距离、中距离、近距离分别设置的多个（比如三个）不同水平夹角的线状激光装置1。所述的线状激光发射装置还带有上下角度偏转机构，偏转机构转动时将线状激光装置发射的线状激光朝向前方不同的水平角度。所述的线状激光发射装置还带有升降机构，升降机构能调整线状激光发射装置位于交通工具上的高度。所述的线状激光发射装置也可安装在交通工具上的固定高度。数字成像模块大致设置的位置是交通工具的半高位置，可以兼顾成像模块的视角。一般线状激光发射装置设置在交通工具顶部，所发出的线状激光朝向交通工具前下方，反射出的线状激光的投射面垂直于交通工具的中轴线所在的平面。用激光头打到旋转的柱面反射镜的方法得到的投影线构成线状激光可以保证线的亮度，避免了安装在连续旋转的转盘上的激光头供电线路复杂的问题。附图说明图1（a、b、c、d）为前方障碍物判别示意图（其中a’、b’、c’、d’分别为a、b、c、d的成像示意图）。图2为本专利技术前方障碍物距离计算原理图。图3为本专利技术的线状激光发射装置结构示意图。图4（a、b、c）为激光线在转动过程中照射的方向示意图。图5（a、b）为可变换水平夹角的线状激光发射装置的示意图，其中5（a）为侧视图、5（b）为俯视图。图6为另一种可变换水平夹角的线状激光发射装置的反射镜示意图。图7（a、b）~8（a、b、c）为升降杆工作示意图（8c为局部放大图）。图9为一种升降架示意图。实施例：在交通工具上设置至少一个朝向前方地面的线状激光发射装置1，在交通工具前面板附近低于或高于线状激光发射装置处设置至少一个数字成像模块2，大致设置的位置是交通工具的半高位置，可以兼顾成像模块的视角，数字成像模块主要用于将线状激光线在交通工具前方投影位置的投影线摄入成像模块的CCD（或CMOS）感光元件上，根据该激光线在感光元件上的位置形状，就能判别激光线在地面的投影线有没有被其他物体（障碍物）遮挡住，除了激光线（合作目标），其他物体（非合作目标）在感光元件上的成像可被忽略。因为一般的障碍物都落地（有脚），尤其汽车的轮子，在前方地面上能被检测到，那么障碍物也就存在。线状激光发射装置1是至少一个点状激光发射头12或张角小的一字线激光发射头11将激光信号打在一个可以高速旋转的多柱面或多锥面反射镜7上，通过多柱面或多锥面反射镜7的旋转反射，在路上形成类似直线的弧线。如图3、4，柱面反射镜7的横截面可以是正多边形或非正多边形的多边形，每个柱面或锥面反射面可以至少一个平面或至少一个曲面，反射镜7本身是一个柱体或台体，反射面位于柱体或台体的侧面（图中7标示指向处）。为了保证激光断续点或短线段的连续性，保证线状激光打到路面上的亮点或亮线段的密度，以防车速快时，单个点或线段扫描时会漏掉前后距离短的障碍物，可以用多个并列（平行或放射状排列、扇形排列）的点状激光发射头或张角小的一字线激光发射头打在同一个柱面或锥面或相邻两个柱面或锥面上甚至同一个点/线段上。多个并列的分布在同一个平面上平行或环形分布的点状激光发射头或张角小的一字线激光发射头相互平行可打在同一个柱面或锥面或相邻两个柱面或锥面不同的点/线段上。多个并列的分布在不同平面上的点状激光发射头或张角小的一字线激光发射头可打在同一个柱面或锥面或相邻两个柱面或锥面不同的点/线段上，或者多个并列的点状激光发射头或张角小的一字线激光发射头不同方向打在同一个点/线段上。激光发射头或张角小的一字线激光发射头可以每个朝向都不同。激光发射头或张角小的一字线激光发射头还可以几个一组，一组朝向相同，各组朝向不同。张角小的一字线激光发射头11没有在附图中标示，设置点状激光发射头12的地方均可标示为张角小的一字线激光发射头11，一字线激光发射头11的张角均垂直于交通工具的中轴线所在的面。无障碍时，地面上的激光线稳定投影在固定位置（因为马路有一定的斜度，投影的激光线并不一定是一直线），如图1a/1a’，有障碍凸起时，一部分激光线照在凸起的障碍上，其在成像模块上的投影会上移（记录下首次上移的时间），如图1b/1b’、1c/1c’，根据上移的偏移量，能计算出障碍物的距离，并根据交通工具移动速度，可计算交通工具多长时间会遇到该障碍，交通工具应该如何动作，如果前方道路上有坑（台阶），那么在预期位置上应该有的激光线就会下移或者看不见，如图1d/1d’，这种情况也表明前方有障碍，不能跨越（也可通过计本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于自动驾驶的传感器，其特征是在交通工具上设置至少一个朝向前方地面的线状激光发射装置(1)，在交通工具前部低于或高于线状激光发射装置(1)处设置至少一个数字成像模块(2)，数字成像模块(2)主要用于将线状激光线(1)在交通工具前方投影位置上的投影线摄入成像模块的CCD或CMOS感光元件上，所述的线状激光发射装置(1)是至少一个点状激光发射头(12）或张角小的一字线激光发射头(11)将激光信号打在一个高速旋转的柱面或锥面反射镜(7)上，通过柱面或锥面镜(7)的旋转反射，在路上形成类似直线的弧线,反射镜(7)的横截面可以是正多边形或非正多边形的多边形，反射镜（7）的反射面可以平面或曲面，一字线激光发射头（11）的张角均垂直于交通工具的中轴线所在的面。

【技术特征摘要】
1.一种用于自动驾驶的传感器，其特征是在交通工具上设置至少一个朝向前方地面的线状激光发射装置(1)，在交通工具前部低于或高于线状激光发射装置(1)处设置至少一个数字成像模块(2)，数字成像模块(2)主要用于将线状激光线(1)在交通工具前方投影位置上的投影线摄入成像模块的CCD或CMOS感光元件上，所述的线状激光发射装置(1)是至少一个点状激光发射头(12）或张角小的一字线激光发射头(11)将激光信号打在一个高速旋转的柱面或锥面反射镜(7)上，通过柱面或锥面镜(7)的旋转反射，在路上形成类似直线的弧线,反射镜(7)的横截面可以是正多边形或非正多边形的多边形，反射镜（7）的反射面可以平面或曲面，一字线激光发射头（11）的张角均垂直于交通工具的中轴线所在的面。2.根据权利要求1所述的一种用于自动驾驶的传感器，其特征是所述的点状激光发射头(12）张角小的一字线激光发射头（11）有多个，多...

【专利技术属性】
技术研发人员：张舒怡，
申请(专利权)人：张舒怡，
类型：发明
国别省市：江苏;32