一种用于交通工具检测障碍的传感器制造技术

一种用于交通工具检测障碍的传感器，它包含至少一个数字成像模块、一个线状激光发射装置，以及至少一个存在反射面的反射镜或反射棱镜或导光管，线状激光发射装置将激光信号发射至反射面，一个或多个反射面将线状激光发射装置发射的线状激光在离开整套传感器信号发射装置前的光路通过反射延长一次或多次，所述的反射面是与线状激光的张角一致的长条状的反射镜或反射棱镜或导光管，反射面长条方向呈平面或曲面，数字成像模块主要用于将线状激光线在交通工具前方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。

A sensor for obstacle detection of vehicles

A sensor for obstacle detection in vehicles consists of at least one digital imaging module, a linear laser transmitter, and at least one reflector or reflecting prism or light guide tube with a reflecting surface. The linear laser transmitter transmits the laser signal to the reflecting surface, and one or more reflecting surfaces excite the line. A linear laser emitted by an optical transmitter is lengthened one or more times by reflection before leaving the signal transmitter of a complete set of sensors. The reflector is a striped mirror or reflecting prism or light guide tube with the same angle as the linear laser. The reflector is striped in a plane or a curved surface, and the digital imaging module is mainly used. The linear laser line is inserted into the CCD (or CMOS) sensor of the imaging module by the projection line in front of the vehicle. According to the position and shape of the laser line on the sensor, it is possible to distinguish whether the projection line of the laser line on the ground is blocked by other objects (obstacles).

【技术实现步骤摘要】
一种用于交通工具检测障碍的传感器
本专利技术涉及一种用于交通工具检测障碍的传感器，主要用于交通工具在移动过程中检测前方整个投影面上可能碰到的障碍物，适应于汽车、船舶等交通工具的自动驾驶或辅助驾驶中。
技术介绍
交通工具在检测移动方向（一般为前方）道路上的障碍物时，最好是移动方向的整个面（汽车在前方的投影面）都能检测到，否则，那怕是汽车的一个边角都可能撞上障碍物（或人），如果这样这个自动移动的装置就不可靠，因此交通工具在检测前方障碍时最好采用面传感器。比如，汽车是否会撞上限高的标志杆、隧道，反光镜是否会刮到行人等。
技术实现思路
本专利技术就是为了解决这个传感器的覆盖问题，能够让交通工具在移动方向的整个面上检测到障碍物，提供这种覆盖面宽的传感器。本专利技术是这样设计的：一种用于交通工具检测障碍的传感器，其特征在于所述的传感器包含至少一个数字成像模块、一个线状激光发射装置，以及至少一个存在反射面的反射镜或反射棱镜或导光管，线状激光发射装置将激光信号发射至反射面，一个或多个反射面将线状激光发射装置发射的线状激光在离开整套传感器信号发射装置前的光路通过反射延长一次或多次，所述的反射面是与线状激光的张角一致的长条状的反射镜或反射棱镜或导光管，反射面长条方向呈平面或曲面，数字成像模块大致设置的位置是交通工具的半高位置，数字成像模块主要用于将线状激光线在交通工具前方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。传感器信号发射装置出光处的反射面整体为一个面。传感器信号发射装置出光处的反射面为多个面，多个面将信号反射至多个方向；线状激光发射装置也可有多个，每个朝向多个反射面的其中一个面；或者线状激光发射装置为一个，这个线状激光发射装置包含多个朝向多个反射面其中一个面的一字线激光发射头。线状激光发射装置还附带上下转动机构或摆动机构，转动机构或摆动机构能将线状激光来回转动一些角度，通过转动将线状激光朝向反射面的不同位置。传感器信号发射装置出光处的反射面还附带上下转动机构或摆动机构，线状激光发射装置发出的激光线平行于交通工具的轮轴（比如汽车），转动机构或摆动机构能将出光处的反射面来回转动一些角度，通过转动，出光处的反射面反射的线状激光传递到前方水平方向不同角度。传感器信号发射装置出光处的反射装置还附带左右转动或摆动机构，线状激光发射装置发出的激光线垂直于地面，转动机构能将出光处的反射面反射的线状激光传递到前方垂直方向不同角度。虽然不通过反射，出光张角大的一字线激光发射头也能将激光线立刻变长，但是其亮度也迅速衰减，本专利技术的目的之一还在于要约束线状激光发射装置的张角，并且让线状激光离开交通工具本体前基本扩张到相应的长度。传感器信号发射装置出光处的反射面3整体为一个面。传感器信号发射装置出光处的反射面3为多个面，多个面将信号反射至多个方向。所述的线状激光发射装置为一个一字线激光发射头，或者：1）所述的线状激光发射装置为在同一平面上并列设置的多个张角小的一字线激光发射头，每个一字线激光发射头的一字线张角在同一个平面内，这些并列的一字线激光发射头设置在一个箱体或框架上。）所述的线状激光发射装置为设置在一转盘上的呈圆环形分布的多个点状激光发射头，每个点状激光发射头背离圆心，设置在一个箱体或罩壳内，箱体或罩壳内前部有透光的窗口，转盘由电机驱动。）线状激光发射装置包括一个能够围绕一根旋转轴一定角度来回旋转摆动的底板，底板上平行或放射状排列至少一层多个点状激光发射头或张角小的一字线激光发射头，通过来回旋转摆动，点状激光发射头或张角小的一字线激光发射头在反射面上投射出断续点或短线段构成的激光线，驱动底板来回旋转摆动的是反复断续供电的电磁铁或正反向供电的电机。）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可以高速旋转的多柱面或多锥面反射镜上，通过多柱面或多锥面镜的旋转反射，在路上形成类似直线的弧线。柱面反射镜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，反射镜旋转由电机驱动。）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围绕一根旋转轴一定角度来回旋转摆动的反射镜上，通过反射镜一定角度的来回摆动及反射，在反射面上投射出断续点或短线段构成的激光线，反射镜的反射面位于反射镜的前表面，可以为一个平面或多个条状平面或曲面，驱动反射镜来回旋转摆动的是反复断续供电的电磁铁或正反向供电的电机。所述的线状激光发射装置有多个，每个朝向前方不同的水平角度，或者一个线状激光发射装置设置的激光发射头分多层，每层朝向朝向不同的水平角度。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，升降机构将线状激光发射装置出光处的反射面(3)抬升或下降。所述的线状激光发射装置1也可安装在交通工具上的固定高度。传感器信号发射装置出光处的反射面还附带上下转动机构或摆动机构，线状激光发射装置发出的激光线平行于车轴，转动机构或摆动机构能将出光处的反射面转动一些角度，通过转动，出光处的反射面3反射的线状激光传递到前方水平方向不同角度。虽然出光张角大的一字线激光发射头能将激光线立刻变长，但是其亮度也迅速衰减，本专利技术的目的之一还在于要约束线状激光发射装置的张角、保证线状激光的亮度，并且让线状激光离开交通工具本体前基本扩张到相应的长度。整套装置还包括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的投影位置摄入成像模块的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。一般线状激光发射装置1设置在交通工具顶部，所发出的线状激光大致水平朝向交通工具前下方。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（a、b）为自动驾驶汽车传感器信号发射装置信号覆盖示意图（其中a为未用本专利技术的交通工具、b为设置了本专利技术的传感器的交通工具）。图4（a、b、c）为本专利技术的传感器信号发射装置结构示意图（其中a为侧面剖面图，b为a的正面剖面图，c为另一种结构剖面图）。图5（a、b）为本专利技术的两例多个线状激光传感器信号发射装置并列安装结构示意图。图6（a、b）为本专利技术带旋转的传感器信号发射装置安装方式示意图（其中a为俯视图，b为a的侧视图）。图7（a、b、c）为带旋转的传感器信号发射装置的工作示意图（圆圈内为局部放大图）。图8（a、b、c、d、e本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于交通工具检测障碍的传感器，其特征在于所述的传感器包含至少一个数字成像模块(2)、一个线状激光发射装置(1)，以及至少一个存在反射面(3)的反射镜(31)或反射棱镜(32)或导光管，线状激光发射装置(1)将激光信号发射至反射面(3)，一个或多个反射面(3)将线状激光发射装置(1)发射的线状激光在离开整套传感器信号发射装置前的光路通过反射延长一次或多次，所述的反射面(3)是与线状激光的张角一致的长条状的反射镜(31)或反射棱镜(32)或导光管，反射面(3)长条方向呈平面或曲面，数字成像模块(2)用于将线状激光在交通工具移动方向上的投影线摄入成像模块的CCD/CMOS感光元件上。

【技术特征摘要】
1.一种用于交通工具检测障碍的传感器，其特征在于所述的传感器包含至少一个数字成像模块(2)、一个线状激光发射装置(1)，以及至少一个存在反射面(3)的反射镜(31)或反射棱镜(32)或导光管，线状激光发射装置(1)将激光信号发射至反射面(3)，一个或多个反射面(3)将线状激光发射装置(1)发射的线状激光在离开整套传感器信号发射装置前的光路通过反射延长一次或多次，所述的反射面(3)是与线状激光的张角一致的长条状的反射镜(31)或反射棱镜(32)或导光管，反射面(3)长条方向呈平面或曲面，数字成像模块(2)用于将线状激光在交通工具移动方向上的投影线摄入成像模块的CCD/CMOS感光元件上。2.根据权利要求1所述的一种用于交通工具检测障碍的传感器，其特征是所述的线状激光发射装置(1)为至少一个一字线激光发射头。3.根据权利要求2所述的一种用于交通工具检测障碍的传感器，其特征是所述的线状激光发射装置(1)为张角在一平面上的至少两个一字线激光发射头。4.根据权利要求1所述的一种用于交通工具检测障碍的传感器，其特征是所述的线状激光发射装置1为设置在一转盘上的呈圆环形分布的多个点状激光发射头，每个点状激光发射头背离圆心，设置在一个箱体或罩壳内，箱体或罩壳内前部有透光的窗口，转盘由电机驱动。5.根据权利要求1所述的一种用于交通工具检测障碍的传感器，其特征是线状激光发射装置包括一个能够围绕一根旋转轴一定角度来回旋转摆动的底板，底板上平行或放射状排列至少一层多个点状激光发射头或张角小的一字线激光发射头，驱动底板来回旋转摆动的是反复断续供电的电磁铁或正...

【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