CN107678043A - 一种用于自动驾驶的新型车载雷达装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于自动驾驶的新型车载雷达装置，包括上固定板、激光测距雷达，所述上固定板下表面设置有轴承座，所述上固定板下方设置有中部固定板，所述中部固定板四周设置有至少四根支撑柱，所述中部固定板上表面中部设置有控制箱，所述控制箱下方设置有服务接口，所述服务接口上插接有排线，所述中部固定板一端设置有防护凸台，所述上固定板上表面设置有所述激光测距雷达。有益效果在于：通过多个所述激光发射矩阵可以提高对周围环境的扫描速度，误差小，降低了旋转速度，进而降低设备的生产成本，而且利用电磁感应技术进行数据和电力的传输，减少因为线头松动对数据传输的影响，同时接线更加简单方便，方便进行安装。

Description

一种用于自动驾驶的新型车载雷达装置

技术领域

本发明涉及自动驾驶汽车技术领域，特别是涉及一种用于自动驾驶的新型车载雷达装置。

背景技术

随着人们生活水平的提高，汽车已经逐渐成为每个家庭必备的一种交通工具。目前市面上的汽车按照驱动方式不同分别分为燃油汽车、燃气汽车和电力汽车，按照操作方式不同分为手动挡汽车和自动挡汽车。虽然汽车有多种类型，但是大多数的汽车还是需要人去控制车辆的形式方向和速度，驾驶员长时间驾驶时容易产生疲劳，进而导致注意力不集中，容易发生危险。而且驾驶员开车时必须集中精神力，不能做其他的事，对驾驶员的精神产生很大的压力。随着人工智能和物流网的发展，汽车也开始向自动化方向发展，市面上出现力自动驾驶的汽车。自动驾驶汽车依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作，让电脑可以在没有任何人类主动的操作下，自动安全地操作机动车辆。要保证汽车自动驾驶的安全性，在汽车周围安装有多个雷达和传感器外，在汽车的顶部还需要安装有激光测距雷达，通过快速、精准的测绘汽车周边200米以内的3D地形图并将其传至车载电脑中枢，为车载电脑控制提供数据参考，保证行车安全。目前市面上的激光测距雷达大多只有几个激光束发生器，利用范围扫描的激光束对车辆周围的景象进行扫描，但是这种测距雷达一次制成对激光束扫到的范围进行记录，需要激光测距雷达时刻进行高速的旋转才能完成全方位无死角的扫描，这就对激光测距雷达的旋转速度要求非常高，防止因为未扫描到障碍物或道路信息出现意外，从而对激光测距雷达的转动电机要求非常高，提高了生产成本。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种用于自动驾驶的新型车载雷达装置。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种用于自动驾驶的新型车载雷达装置，包括上固定板、激光测距雷达，所述上固定板下表面设置有轴承座，所述上固定板下方设置有中部固定板，所述中部固定板四周设置有至少四根支撑柱，所述中部固定板上表面中部设置有控制箱，所述控制箱下方设置有服务接口，所述服务接口上插接有排线，所述中部固定板一端设置有防护凸台，所述上固定板上表面设置有所述激光测距雷达，所述激光测距雷达顶部设置有光伏板，所述激光测距雷达下端中心设置有转轴，所述转轴下端设置有电磁信息交换装置，所述激光测距雷达包括外壳体，所述外壳体侧壁上设置有激光发射矩阵，所述激光发射矩阵上设置有激光发射头，所述激光发射矩阵前端设置有滤镜，所述激光发射矩阵旁边设置有单片机，所述单片机上设置有计时模块，所述外壳体内部设置有蓄电池，所述上固定板一端下表面设置有电机座，所述电机座内部设置有电动机，所述电动机下方的动力输出轴上设置有散热叶片，所述电动机上方的动力输出轴上设置有皮带轮，所述皮带轮上设置有传动带，所述电机座下表面设置有散热孔。

进一步的，所述支撑柱为阶梯轴型，所述支撑柱从所述中部固定板中间穿过后固定在所述上固定板上，所述支撑柱下端固定在车顶固定架上。

进一步的，所述控制箱通过螺钉固定在所述中部固定板上，所述控制箱上表面同样设置有所述电磁信息交换装置，所述转轴和所述控制箱之间的两个所述电磁信息交换装置位置相对应，且之间的间隙为3mm-5mm。

进一步的，所述电磁信息交换装置内部设置有电磁感应线圈，两个所述电磁信息交换装置分别与所述单片机和所述控制箱内的控制主板相连接。

进一步的，所述电机座通过螺钉固定在所述上固定板上，所述电动机通过螺钉固定在所述电机座内部，所述电动机为双轴电机，所述电动机与所述控制箱电连接。

进一步的，所述中部固定板对应所述电机座的位置设置有弧形卡槽，所述防护凸台成型在弧形卡槽边缘上下端，所述防护凸台的上下凸出高度不小于10mm，所述防护凸台与所述电机座之间设置有减震橡胶圈。

进一步的，所述转轴与所述外壳体成型为一体，所述转轴插接在所述轴承座内，所述轴承座通过螺钉固定在所述上固定板下表面，所述转轴在所述外壳体内部凸出形成凸台，所述蓄电池为环形结构，所述蓄电池嵌套在所述转轴上，所述光伏板镶嵌在所述外壳体顶部，所述蓄电池与所述光伏板电连接。

进一步的，所述激光发射矩阵通过螺钉固定在所述外壳体内壁上，所述外壳体内部圆形阵列设置有3-6个所述激光发射矩阵，所述激光发射矩阵上设置有12-30个所述激光发射头。

进一步的，所述滤镜镶嵌在所述外壳体外壁上，所述滤镜与所述外壳体的外壁处于同一弧面内，所述滤镜的面积大于所述激光发射矩阵的面积。

进一步的，所述外壳体外表面涂覆有一层荧光涂层。

本发明的有益效果在于：通过多个所述激光发射矩阵可以提高对周围环境的扫描速度，误差小，降低了旋转速度，进而降低设备的生产成本，而且利用电磁感应技术进行数据和电力的传输，减少因为线头松动对数据传输的影响，同时接线更加简单方便，方便进行安装。

附图说明

图1是本发明所述一种用于自动驾驶的新型车载雷达装置的空间立体视图；

图2是本发明所述一种用于自动驾驶的新型车载雷达装置的主视结构简图；

图3是本发明所述一种用于自动驾驶的新型车载雷达装置的中部固定板结构简图；

图4是本发明所述一种用于自动驾驶的新型车载雷达装置的激光测距雷达内部结构简图；

图5是本发明所述一种用于自动驾驶的新型车载雷达装置的电机座内部结构简图。

附图标记说明如下：

1、服务接口；2、控制箱；3、支撑柱；4、中部固定板； 5、上固定板； 6、轴承座； 7、激光测距雷达；8、传动带；9、皮带轮；10、电机座；11、电磁信息交换装置；12、电动机；13、散热叶片；14、散热孔；15、外壳体；16、激光发射矩阵；17、滤镜；18、激光发射头；19、计时模块；20、单片机；21、蓄电池；22、转轴；23、排线；24、荧光涂层；25、光伏板；26、防护凸台。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明：

如图1-图5所示，一种用于自动驾驶的新型车载雷达装置，包括上固定板 5、激光测距雷达 7，所述上固定板 5下表面设置有轴承座 6，所述上固定板 5下方设置有中部固定板4，所述中部固定板4四周设置有至少四根支撑柱3，所述中部固定板4上表面中部设置有控制箱2，所述控制箱2下方设置有服务接口1，所述服务接口1上插接有排线23，所述中部固定板4一端设置有防护凸台26，所述上固定板 5上表面设置有所述激光测距雷达 7，所述激光测距雷达 7顶部设置有光伏板25，所述激光测距雷达 7下端中心设置有转轴22，所述转轴22下端设置有电磁信息交换装置11，所述激光测距雷达 7包括外壳体15，所述外壳体15侧壁上设置有激光发射矩阵16，所述激光发射矩阵16上设置有激光发射头18，所述激光发射矩阵16前端设置有滤镜17，所述激光发射矩阵16旁边设置有单片机20，所述单片机20上设置有计时模块19，所述外壳体15内部设置有蓄电池21，所述上固定板 5一端下表面设置有电机座10，所述电机座10内部设置有电动机12，所述电动机12下方的动力输出轴上设置有散热叶片13，所述电动机12上方的动力输出轴上设置有皮带轮9，所述皮带轮9上设置有传动带8，所述电机座10下表面设置有散热孔14。

本实施例中，所述支撑柱3为阶梯轴型，所述支撑柱3从所述中部固定板4中间穿过后固定在所述上固定板 5上，所述支撑柱3下端固定在车顶固定架上。

本实施例中，所述控制箱2通过螺钉固定在所述中部固定板4上，所述控制箱2上表面同样设置有所述电磁信息交换装置11，所述转轴22和所述控制箱2之间的两个所述电磁信息交换装置11位置相对应，且之间的间隙为3mm-5mm。

本实施例中，所述电磁信息交换装置11内部设置有电磁感应线圈，两个所述电磁信息交换装置11分别与所述单片机20和所述控制箱2内的控制主板相连接。

本实施例中，所述电机座10通过螺钉固定在所述上固定板 5上，所述电动机12通过螺钉固定在所述电机座10内部，所述电动机12为双轴电机，所述电动机12与所述控制箱2电连接。

本实施例中，所述中部固定板4对应所述电机座10的位置设置有弧形卡槽，所述防护凸台26成型在弧形卡槽边缘上下端，所述防护凸台26的上下凸出高度不小于10mm，所述防护凸台26与所述电机座10之间设置有减震橡胶圈。

本实施例中，所述转轴22与所述外壳体15成型为一体，所述转轴22插接在所述轴承座 6内，所述轴承座 6通过螺钉固定在所述上固定板 5下表面，所述转轴22在所述外壳体15内部凸出形成凸台，所述蓄电池21为环形结构，所述蓄电池21嵌套在所述转轴22上，所述光伏板25镶嵌在所述外壳体15顶部，所述蓄电池21与所述光伏板25电连接。

本实施例中，所述激光发射矩阵16通过螺钉固定在所述外壳体15内壁上，所述外壳体15内部圆形阵列设置有3-6个所述激光发射矩阵16，所述激光发射矩阵16上设置有12-30个所述激光发射头18。

本实施例中，所述滤镜17镶嵌在所述外壳体15外壁上，所述滤镜17与所述外壳体15的外壁处于同一弧面内，所述滤镜17的面积大于所述激光发射矩阵16的面积。

本实施例中，所述外壳体15外表面涂覆有一层荧光涂层24。

本发明的具体工作原理为：利用螺钉将该装置固定在自动驾驶汽车顶部固定架上，利用排线23连接车载电脑，汽车行驶时车载电脑控制向所述控制箱2内的控制主板发出信号，控制主板控制所述电动机12启动带动所述皮带轮9旋转，所述皮带轮9旋转通过所述传动带8带动所述激光测距雷达 7旋转，同时所述电动机12带动所述散热叶片13旋转进行散热，所述激光测距雷达 7旋转的过程中，所述激光发射矩阵16向四周发射红外光线，所述激光发射矩阵16产生的光束为大面积的扫描，每个所述激光发射头18发出的测量点不少于30k点/s，所述单片机20根据接收到的测量信号的速度和数量来实现三维场景的构件，并利用所述电磁信息交换装置11将测量到的信息传递到控制主板，控制主板将信息传递到车载电脑，方便车载电脑及时了解汽车周围的状况。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。

Claims (10)

1.一种用于自动驾驶的新型车载雷达装置，其特征在于：包括上固定板（5）、激光测距雷达（7），所述上固定板（5）下表面设置有轴承座（6），所述上固定板（5）下方设置有中部固定板（4），所述中部固定板（4）四周设置有至少四根支撑柱（3），所述中部固定板（4）上表面中部设置有控制箱（2），所述控制箱（2）下方设置有服务接口（1），所述服务接口（1）上插接有排线（23），所述中部固定板（4）一端设置有防护凸台（26），所述上固定板（5）上表面设置有所述激光测距雷达（7），所述激光测距雷达（7）顶部设置有光伏板（25），所述激光测距雷达（7）下端中心设置有转轴（22），所述转轴（22）下端设置有电磁信息交换装置（11），所述激光测距雷达（7）包括外壳体（15），所述外壳体（15）侧壁上设置有激光发射矩阵（16），所述激光发射矩阵（16）上设置有激光发射头（18），所述激光发射矩阵（16）前端设置有滤镜（17），所述激光发射矩阵（16）旁边设置有单片机（20），所述单片机（20）上设置有计时模块（19），所述外壳体（15）内部设置有蓄电池（21），所述上固定板（5）一端下表面设置有电机座（10），所述电机座（10）内部设置有电动机（12），所述电动机（12）下方的动力输出轴上设置有散热叶片（13），所述电动机（12）上方的动力输出轴上设置有皮带轮（9），所述皮带轮（9）上设置有传动带（8），所述电机座（10）下表面设置有散热孔（14）。

2.根据权利要求1所述的一种用于自动驾驶的新型车载雷达装置，其特征在于：所述支撑柱（3）为阶梯轴型，所述支撑柱（3）从所述中部固定板（4）中间穿过后固定在所述上固定板（5）上，所述支撑柱（3）下端固定在车顶固定架上。

3.根据权利要求1所述的一种用于自动驾驶的新型车载雷达装置，其特征在于：所述控制箱（2）通过螺钉固定在所述中部固定板（4）上，所述控制箱（2）上表面同样设置有所述电磁信息交换装置（11），所述转轴（22）和所述控制箱（2）之间的两个所述电磁信息交换装置（11）位置相对应，且之间的间隙为3mm-5mm。

4.根据权利要求3所述的一种用于自动驾驶的新型车载雷达装置，其特征在于：所述电磁信息交换装置（11）内部设置有电磁感应线圈，两个所述电磁信息交换装置（11）分别与所述单片机（20）和所述控制箱（2）内的控制主板相连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于自动驾驶的新型车载雷达装置，其特征在于：所述电机座（10）通过螺钉固定在所述上固定板（5）上，所述电动机（12）通过螺钉固定在所述电机座（10）内部，所述电动机（12）为双轴电机，所述电动机（12）与所述控制箱（2）电连接。

6.根据权利要求1所述的一种用于自动驾驶的新型车载雷达装置，其特征在于：所述中部固定板（4）对应所述电机座（10）的位置设置有弧形卡槽，所述防护凸台（26）成型在弧形卡槽边缘上下端，所述防护凸台（26）的上下凸出高度不小于10mm，所述防护凸台（26）与所述电机座（10）之间设置有减震橡胶圈。

7.根据权利要求1所述的一种用于自动驾驶的新型车载雷达装置，其特征在于：所述转轴（22）与所述外壳体（15）成型为一体，所述转轴（22）插接在所述轴承座（6）内，所述轴承座（6）通过螺钉固定在所述上固定板（5）下表面，所述转轴（22）在所述外壳体（15）内部凸出形成凸台，所述蓄电池（21）为环形结构，所述蓄电池（21）嵌套在所述转轴（22）上，所述光伏板（25）镶嵌在所述外壳体（15）顶部，所述蓄电池（21）与所述光伏板（25）电连接。

8.根据权利要求1所述的一种用于自动驾驶的新型车载雷达装置，其特征在于：所述激光发射矩阵（16）通过螺钉固定在所述外壳体（15）内壁上，所述外壳体（15）内部圆形阵列设置有3-6个所述激光发射矩阵（16），所述激光发射矩阵（16）上设置有12-30个所述激光发射头（18）。

9.根据权利要求1所述的一种用于自动驾驶的新型车载雷达装置，其特征在于：所述滤镜（17）镶嵌在所述外壳体（15）外壁上，所述滤镜（17）与所述外壳体（15）的外壁处于同一弧面内，所述滤镜（17）的面积大于所述激光发射矩阵（16）的面积。

10.根据权利要求1所述的一种用于自动驾驶的新型车载雷达装置，其特征在于：所述外壳体（15）外表面涂覆有一层荧光涂层（24）。