CN109189058B - 一种多波长漆面、动态光流巡线导航系统及无人驾驶车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明属于无人驾驶技术领域，旨在提供一种多波长漆面、动态光流巡线导航系统及无人驾驶车辆，该无人驾驶车辆的动态光流巡线导航系统包括动态光流导航系统，其中，动态光流导航系统包括沿路面基的延伸方向间隙铺设于路面基上的多波长漆面、以合适角度设于车身的前端的第一光流传感器和设于车身后端的第二光流传感器，第一光流传感器和第二光流传感器自身能向多波长漆面发射多波长动态光流并由此分别采集车身前方和后方的道路信息，故，采集信息时不会因被阻挡而受到干扰，且车辆的方向误差能被多波长动态光流抵消以保证任意场景下能清晰完整地感知环境，确保车辆行进时能随时对自身位置和航向等进行调整，且不会受路面颠簸影响，实现安全行驶。
Description
技术领域
本发明属于无人驾驶技术领域，更具体地说，是涉及一种多波长漆面、动态光流巡线导航系统及无人驾驶车辆。
背景技术
随着互联网技术的蓬勃发展，线上网购等新的商业模式促使物流行业快速发展，为第一时间将货物递送出去，需要大量的物流车辆在比较规律的活动区域内运输货物，对应地，也需求大量的驾驶人员。故此，随着无人驾驶技术的不断发展，无人物流车将有非常大的市场发展空间。
众所周知，无人物流车通常是通过车载传感器来感知车辆周围的环境，并根据车载传感器获得的路面、车辆相对位置和路基等相关信息来自行控制车辆的行进路线和行进速度等，从而使车辆能够安全可靠地在路面上行驶至预定目标地。然而，因目前的无人物流车通常采用视觉或激光传感器来获取实时二维或三维信息，当无人物流车在上下货地点等地方遇到交通堵塞，或遇到雨雪等恶劣天气时，车载传感器的一部分很容易被阻挡住而不能准确甚至无法获取相关信息，可以理解地，无法随时随地根据路况进行实时调整，这样，就会容易出现问题，存在安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多波长漆面、动态光流巡线导航系统及无人驾驶车辆，用以解决现有技术中存在的无人驾驶车辆无法随时随地根据实际路况进行实时调整，致使行驶稳定性和安全性不高的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：提供一种多波长漆面，用于感知多波长动态光流以辅助无人驾驶车辆进行路面调整和防偏，所述多波长漆面包括多个通过将黑光漆铺设于路面基表面上形成的横条子漆面和/或竖条子漆面，各所述横条子漆面和各所述竖条子漆面均沿所述路面基的延伸方向间隙设置以形成动态光流巡线；所述黑光漆含有黑光粉胶、钛白粉、底漆和硬化剂，且所述黑光粉胶的摩尔比范围为29％～35％，所述钛白粉的摩尔比范围为10％～28％，所述底漆的摩尔比范围为37％～48％，所述硬化剂摩尔比范围为6％～9％。
进一步地，所述黑光粉胶、所述钛白粉和所述硬化剂的粒径范围为0～5微米，所述底漆的粒径范围为0～0.05微米。
进一步地，所述多波长漆面能感知的所述多波长动态光流的灵敏度范围为10lux～10000lux。
进一步地，所述多波长漆面能感知的所述多波长动态光流的波长范围为300nm～400nm或700nm～800nm。
进一步地，所述横条子漆面和所述竖条子漆面常态下是透明的，且所述路面基上所述横条子漆面和所述竖条子漆面标记的波长为所述多波长漆面实际能感知的所述多波长动态光流的波长的5倍以下。
本发明还提供了一种动态光流巡线导航系统，为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：提供一种动态光流巡线导航系统，该动态光流巡线导航系统包括动态光流导航系统和用以处理光流信息并控制车身自动调整的信息处理系统；所述动态光流导航系统包括上述的多波长漆面、设于所述车身的前端且能向所述多波长漆面发射多波长动态光流用以采集所述车身前方的道路信息以调整所述多波长动态光流的第一光流传感器以及设于所述车身的后端用以采集所述车身后方的道路信息以调整和保护整个所述动态光流导航系统的第二光流传感器；
所述第一光流传感器和所述第二光流传感器均信号连接所述信息处理系统，且所述第一光流传感器和所述第二光流传感器与所述车身的夹角分别为第一开度和第二开度，所述第一开度的范围为20～45°，所述第二开度范围为45～70°。
进一步地，所述第一光流传感器设于所述车身的前端的中间位置，所述第二光流传感器设于所述车身的后端的中间位置。
进一步地，所述第一光流传感器和所述第二光流传感器均为内设有用以感知所述多波长动态光流的放大器的动态CMOS镀膜式多波长传感器；所述动态CMOS镀膜式多波长传感器包括光流发射模块、发射电学模块、光流接收模块和接收电学模块，所述光流发射模块产生的所述多波长动态光流经所述放大器放大后经所述发射电学模块发送到所述多波长漆面，经所述多波长漆面感知并反射后的所述多波长动态光流由所述光流接收模块接收和所述放大器放大并由所述接收电学模块进行光电转化以便所述信息处理系统处理。
进一步地，所述动态CMOS镀膜式多波长传感器还包括外壳，所述外壳包括底座和周壁，所述周壁包括依次连接且围设在所述底座上的第一黑光壁、第二黑光壁、第三黑光壁和第四黑光壁；所述第一黑光壁上开设有用以设置所述发射电学模块和所述接收电学模块的通孔，所述第二黑光壁上和所述第四黑光壁上均贯穿设有至少一个所述光流接收模块，所述第三黑光壁上设有至少一个所述放大器，且各所述放大器和所述光流发射模块均设于所述外壳的内部。
进一步地，各所述发射电学模块与各所述放大器一一对应，且所述光流接收模块从上到下对称设立在所述第二黑光壁和所述第四黑光壁上，所述放大器从上到下依次固定连接在所述第三黑光壁的内侧壁上。
进一步地，所述动态光流巡线导航系统还包括能与所述动态光流导航系统融合使用的GPS定位系统，所述动态光流导航系统和所述GPS定位系统相融合的公式如下：
其中，下标g表示GPS，下标i表示周围环境的光照强度；
Pg为GPS信号接收强度；
Ti为从上一次视觉系统中的光流摄像头识别所述路面基上光流位置标识流逝的时间；
函数f表示在无人驾驶车辆实时的位置坐标数组中取一个值；
a、b、c、d为常量；0183表示NMEA-0183协议中的时间、纬度、经度和高度；(0183)g+i为所述动态光流导航系统和所述GPS定位系统融合后的测量数据。
本发明还提供了一种无人驾驶车辆，为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：提供一种无人驾驶车辆，该无人驾驶车辆包括上述的动态光流巡线导航系统。
优选地，所述无人驾驶车辆为无人物流车。
与现有技术相比，本发明提供的多波长漆面、动态光流巡线导航系统及无人驾驶车辆的有益效果在于：该多波长漆面包括多个通过将黑光漆铺设于路面基表面上形成的横条子漆面和/或竖条子漆面，各横条子漆面和各竖条子漆面均沿路面基的延伸方向间隙设置以形成动态光流巡线。其中，黑光漆含有黑光粉胶、钛白粉、底漆和硬化剂，总体上该多波长漆面散热、抗老化能力、抗误差性能强且制作成本低。该无人驾驶车辆的动态光流巡线导航系统包括动态光流导航系统和信息处理系统，其中，动态光流导航系统包括上述的多波长漆面、以合适角度设于车身的前端的第一光流传感器和设于车身后端的第二光流传感器，第一光流传感器和第二光流传感器自身能向多波长漆面发射多波长动态光流并由此分别采集车身前方和后方的道路信息，所以，采集信息时不会因被阻挡而受到干扰，且车辆的方向误差能被多波长动态光流抵消以保证任意场景下能清晰完整地感知环境，避免因路面颠簸而导致车辆调整率不高，确保无人驾驶车辆在行进时能随时对自身的位置和航向等进行调整，实现安全行驶。
附图说明
为更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例中无人驾驶车辆中动态光流巡线导航系统的整体结构示意图；
图2是本发明实施例中动态光流导航系统中多波长漆面用的黑光漆的使用效果示意图，其中，图2(a)为常光下的效果示意图，图2(b)为紫外灯下的效果示意图；
图3是本发明实施例中动态光流导航系统中多波长漆面用的黑光漆的制作流程图；
图4是本发明实施例中动态光流导航系统中光流传感器的工作原理流程图，其中，该光流传感器发射的多波长动态光流为红外线；
图5是本发明实施例中动态光流导航系统中光流传感器的工作原理流程图，其中，该光流传感器发射的多波长动态光流为紫外线；
图6是本发明实施例中动态CMOS镀膜式多波长传感器的外壳的底座和光流发射模块的装配结构示意图；
图7是本发明实施例中动态CMOS镀膜式多波长传感器的周壁的第一黑光壁与发射电学模块和接收电学模块之间的装配结构示意图；
图8是本发明实施例中动态CMOS镀膜式多波长传感器的周壁的第二黑光壁与光流接收模块之间的装配结构示意图；
图9是本发明实施例中动态CMOS镀膜式多波长传感器的周壁的第三黑光壁与放大器之间的装配结构示意图；
图10是本发明实施例中动态CMOS镀膜式多波长传感器的周壁的第四黑光壁与光流接收模块之间的装配结构示意图。
其中，附图中的标号如下：
100-无人驾驶车辆/物流车、110-车身、111-前端、112-后端；
200-第一光流传感器、300-第二光流传感器；
400-底座、410-光流发射模块；
500-第一黑光壁、510-通孔、520-发射电学模块、530-接收电学模块；
600-第二黑光壁、610-光流接收模块；
700-第三黑光壁、710-放大器；
800-第四黑光壁、810-光流接收模块。
具体实施方式
为使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合具体附图及具体实施例，进一步对本发明作详细说明。其中，本发明具体实施例的附图中相同或相似的标号表示相同或相似的元件，或者具有相同或类似功能的元件。应当理解地，下面所描述的具体实施例旨在用于解释本发明，并不用于限定本发明。
需说明的是，当元件被称为“固定于”或“安装于”或“设于”或“连接于”另一个元件上，它可以是直接或间接位于该另一个元件上。例如，当一个元件被称为“连接于”另一个元件上，它可以是直接或间接连接到该另一个元件上。术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅为便于描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。总之，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
以下结合附图1至图10对本发明提供的一种多波长漆面、动态光流巡线导航系统及无人驾驶车辆的实现进行详细地描述。
需说明的是，该多波长漆面，主要用于无人驾驶车辆100如物流车技术领域中，通常直接用在路面基上，当然实际上，还可用到其它合适物体的表面上。
该多波长漆面，主要用于感知多波长动态光流以辅助无人驾驶车辆100进行路面调整和防偏，具体在本实施例中，该多波长漆面能感知的多波长动态光流的灵敏度范围为10lux～10000lux。
该多波长漆面包括多个通过将黑光漆铺设于路面基表面上形成的横条子漆面和/或竖条子漆面，而且横条子漆面和竖条子漆面均沿路面基的延伸方向间隙设置以形成动态光流巡线。
需说明的是，横条子漆面主要用来调整车辆的里程数，竖条子漆面主要用来调整车辆的航向。故此，通常一段固定的线路中，会同时设置有横条子漆面和竖条子漆面。当然，实际应用中，可以只单独设置横条子漆面或竖条子漆面。另外，因车辆在行进过程中，需要经常调整航向，所以通常会设置较多的竖条子漆面，对应地，设置相对较少的横条子漆面。
可以理解地，在实际应用中，人们可以直接在铺好的路面基上再多铺一层该多波长漆面，其中，横条子漆面像十字路口的斑马线一样，竖条子漆面像路面的中间分隔线一样，均沿着路面基的延伸方向间隙设置。也即，每隔一段距离在路面基的两侧或四周铺设横条子漆面和/或竖条子漆面。
另外，为保证信息采集的准确性，通常，各横条子漆面/竖条子漆面的宽度以及相邻两横条子漆面/竖条子漆面的间距根据公路等级与规定速度的不同而有所不同，如低速公路中横条子漆面/竖条子漆面会设置较密，高速公路会设置较稀一点。横条子漆面/竖条子漆面的宽度与相邻两子漆面的间隔的比例范围通常为0.618～1.618之间，具体比例可根据公路等级来选取。
如图3所示，黑光漆含有黑光粉胶、钛白粉、底漆和硬化剂，当然，实际上，还可含有其它的原材料。混合配比时，黑光粉胶的摩尔比范围为29％～35％，钛白粉的摩尔比范围为10％～28％，底漆的摩尔比范围为37％～48％，硬化剂摩尔比范围为6％～9％。
可以理解地，人们可根据具体的温度适应性、耐候性、软硬程度等的不同来具体选用不同的摩尔比。如在一实施例中，可以具体将摩尔比为31％的黑光粉胶、摩尔比为40％的底漆，摩尔比为23％的钛白粉，摩尔比为6％的硬化剂均匀混合成能适应北方低温环境的黑光漆；在另一实施例中，可以具体将摩尔比为30％的黑光粉胶，摩尔比为43％的底漆，摩尔比为20％的钛白粉，摩尔比为7％的硬化剂均匀混合成能适应不冷不热的中间区域的黑光漆；在又一实施例中，可以具体将摩尔比为33％的3D黑光粉胶，摩尔比为45％的底漆，摩尔比为17％的钛白粉，摩尔比为9％的硬化剂均匀混合成能适应南方的高温环境的黑光漆。具体在本实施例中，黑光粉胶为3D铝酸盐稀土黑光粉胶。
需说明的是，在形成各横条子漆面/竖条子漆面的黑光漆中，钛白粉可以作为紫外吸收填料使用，使得多波长漆面整体呈现耐久、强感知能力。同时，钛白粉还可作为分散剂使用，用以使黑光粉胶和硬化剂分散得更加均匀，从而进一步提高多波长漆面的散热和抗老化能力；
对应地，底漆可作为分散剂，以使钛白粉分散得更加均匀，由此可以进一步提高多波长漆面的耐候能力，尤其在冰天雪地的环境下，可改善多波长漆面的高频震荡能力，进而提高多波长漆面的自我调整能力；另因底漆的价格低，故此还可降低多波长漆面的制作成本。同时，底漆还可作为填充物使用，可以使得多波长漆面整体上呈现良好的散热、透气和高频，尤其在路面颠簸的情况下，可改善多波长漆面的平衡感知能力，进而提高多波长漆面的抗误差性能。
具体在本实施例中，如图3所示，底漆由树脂砂经高温熔融后形成为一种细小的树脂圆珠，该树脂圆珠在显微黑光下观察为透明球状。可以理解地，通常先将树脂砂经高温熔融后形成树脂圆珠以制作出底漆，然后将钛白粉、底漆、黑光粉胶和硬化剂等按比例均匀混合即可制作出黑光漆，对应地，将黑光漆涂覆在路面基上基壳成型出多波长漆面。
进一步地，作为本发明提供的多波长漆面的一种具体实施方式，黑光粉胶、钛白粉和硬化剂的粒径范围为0～5微米，从而使得多波长漆面具有更好的耐热性能。对应地，底漆的粒径范围为0～0.05微米，从而能更好地提高多波长漆面的感知能力。
进一步地，作为本发明提供的多波长漆面的一种具体实施方式，多波长漆面能感知的多波长动态光流的波长范围为300nm～400nm或700nm～800nm，可以理解地，这些多波长动态光流为肉眼不可见光。这样，即可有效地深度感知无人驾驶车辆100如物流车上设置的光流传感器发射的光流信号，有利于无人驾驶车辆100根据路面进行调整与除偏抖。
进一步地，作为本发明提供的多波长漆面的一种具体实施方式，如图2所示，常态下，横条子漆面和竖条子漆面是透明的，对应地，路面基上横条子漆面和竖条子漆面地标也为透明的，故此不影响公路美观，只有当多波长漆面感知到光流传感器发射的光流信号才会显示出相关信息。
另外，在本实施例中，为方便识别和记录调整，路面基上横条子漆面和竖条子漆面标记的波长为多波长漆面实际能感知的多波长动态光流的波长的5倍以下。需说明的是，用黑光漆标记的还有行驶距离等信息。
本发明还提供一种动态光流巡线导航系统，该动态光流巡线导航系统包括动态光流导航系统和用以处理光流信息并控制车身110自动调整的信息处理系统(图未示)。实际上，该动态光流巡线导航系统通常还包括视觉系统。
如图1所示，该动态光流导航系统包括上述的多波长漆面(图未示)、第一光流传感器200和第二光流传感器300。再如图1所示，第一光流传感器200设于车身110的前端111且能向多波长漆面发射多波长动态光流，主要用以采集车身110前方的道路信息以调整多波长动态光流。对应地，第二光流传感器300设于车身110的后端112，主要用以采集车身110后方的道路信息以调整和保护整个动态光流导航系统。这样，多波长漆面可通过各光流传感器上的光流脉冲获得能量，所以不会由于传感器部分被阻挡而受到干扰。另外，各光流传感器不仅能用于感知人为预先设计的多波长漆面，还可用于感知公路状况，当遇到严重的堵塞等状况时，各光流传感器可自动调整波长与脉冲光强，保护下述的GPS定位系统等，由此使得该动态光流导航系统对于较小的外界阻挡，可以通过深度学习，提供瞬间补偿，让各光流传感器基本感觉不到阻挡，从而提高无人驾驶车辆100的平稳性能，确保安全行驶。
在本实施例中，第一光流传感器200和第二光流传感器300均信号连接信息处理系统，且第一光流传感器200和第二光流传感器300与车身110的夹角分别为第一开度(图未示)和第二开度(图未示)。其中，第一开度主要用以协助消除方向盘的误差，从而使无人驾驶车辆100的第一光流传感器200可有效地进行路面和路基线的判断，确保无人驾驶车辆100的行车安全。对应地，第二开度主要用以协助调整后轮误差，从而使无人驾驶车辆100的第二光流传感器300可有效地调整车辆在路面的行驶状况。
具体在本实施例中，第一开度的范围为20°～45°，这样，第一光流传感器200以合适的高度和角度安装在车身110的前端111，无人驾驶车辆100的方向误差即可被光流抵消，保证任意场景都能清晰完整地感知环境，有效避免视觉系统中的视觉传感器存在的由于路面颠簸导致车辆调整率不高的问题，保证无人驾驶车辆100在行进过程中随时对自身的位置进行光流调整，且还可提供预测信号给第二光流传感器300所在端上的脉冲系统，随时对车辆调整方向盘转角，前轮转角或车身110转角中的联动模式等，实现安全行驶，从而更利于保证无人驾驶车辆100中货物的安全。
对应地，第二开度范围为45～70°。这样，第二光流传感器300以合适的高度和角度安装在车身110的后端112，即可随时对无人驾驶车辆100的后端112进行检测，并对前端111的光流情况进行综合分析，从而决定是否可进行脉冲系统的定波长和定相位的减速操作等以保护整个导航系统，避免各传感器信号等受损。
优选地，第一开度为35°，所述第二开度为55°。这样，最利于对应的光流传感器接收光流信息。实际应用中，人们可在车辆行驶之前事先调整好第一开度和第二开度，以适应某一固定路线上的路况等。
总言之，各光流传感器向多波长漆面发射(如以36公里/小时对应为每秒1次切换覆盖10米区域)多波长动态光流，无人驾驶车辆100到达多波长漆面后会感知多波长动态光流，经各光流传感器感知的多波长动态光流被对应的光流传感器200接收，由此无人驾驶车辆100可根据接收到的多波长动态光流的波长进行分析，从而得出路面的具体信息，然后可根据路面进行自我调整，以在行进过程中随时对自身的位置进行调整，实现安全行驶。
进一步地，作为本发明提供的动态光流巡线导航系统的一种具体实施方式，为简化该动态光流巡线导航系统的结构及确保导航的准确性，具体在本实施例中，如图1所示，第一光流传感器200设有1个，且设于车身110的前端111的中间位置；对应地，第二光流传感器300设有1个，且设于车身110的后端112的中间位置。当然，实际上，第一光流传感器200和第二光流传感器300均可设有两个或更多个，当为两个时，可分别设置在车身110的前端111和后端112的两侧上且朝向外侧设置。
进一步地，作为本发明提供的动态光流巡线导航系统的一种具体实施方式，第一光流传感器200和第二光流传感器300均为动态CMOS镀膜式多波长传感器。其中，该动态CMOS镀膜式多波长传感器内设有用以感知多波长动态光流的放大器710，显然，放大器710还可用于将感知到的多波长动态光流放大。
在本实施例中，该动态CMOS镀膜式多波长传感器包括光流发射模块410、发射电学模块520、光流接收模块810/610和接收电学模块530。工作时，光流发射模块410产生的多波长动态光流经放大器710放大后经发射电学模块520发送到多波长漆面，经多波长漆面感知并反射后的多波长动态光流由光流接收模块810/610接收和放大器710放大并由接收电学模块530进行光电转化以便信息处理系统处理，从而实现多波长动态光流的检测。具体当该动态CMOS镀膜式多波长传感器发射的是红外线时，其工作原理流程如图4所示。同理，当该动态CMOS镀膜式多波长传感器发射的是紫外线时，其工作原理流程如图5所示。
由上显然，该动态CMOS镀膜式多波长传感器中光流发射模块410、放大器710、发射电学模块520、光流接收模块810/610和接收电学模块530沿电路依次设置。需说明的是，该动态CMOS镀膜式多波长传感器可根据无人驾驶车辆100的行进速度以及天气情况依靠光流发射模块410和发射电学模块520来自动调节多波长动态光流的发射功率，从而自动调节采样密度，并在满足使用要求的情况下，实现光流调整度和抗震度之间的平衡，使得无人驾驶车辆100更加平稳，各传感器更加灵敏。换句话说，多波长漆面经过感知有效地被动态CMOS镀膜式多波长传感器接收后，可使得无人驾驶车辆100更好地根据路面进行调整，对路面情况做出更好的判断，有利于无人驾驶车辆100的行驶，进而利用确保车辆的安全行驶。具体地，如当能见度较高(如人少)时，该动态CMOS镀膜式多波长传感器的发射功率较低，采样密度较低；反之，则功率较高，采样密度较高。
可以理解地，第一光流传感器200和第二光流传感器300自身能发射多波长动态光流。放大器710的设置是为使多波长动态光流经放大器710放大后更加明显，从而可有效地增大第一光流传感器200和第二光流传感器300的观测灵敏度，提高工作效率，实现对第一光流传感器200对多波长动态光流的实时监测和调整，及实现第二光流传感器300对无人驾驶车辆100后端112的情况的实时监测。
进一步地，作为本发明提供的动态光流巡线导航系统的一种具体实施方式，动态CMOS镀膜式多波长传感器还包括外壳。其中，外壳包括底座400、周壁和盖板。需说明的是，底座400主要用以方便将动态CMOS镀膜式多波长传感器固定在无人驾驶车辆100上，如图6所示，底座400上设有供螺钉穿过的通孔510，显然，螺钉穿过通孔510即可将动态CMOS镀膜式多波长传感器固定连接在无人驾驶车辆100上。顶盖盖设在周壁的上方且与底座400相对设置。
在本实施例中，周壁包括依次连接且围设在底座400上的第一黑光壁500、第二黑光壁600、第三黑光壁700和第四黑光壁800。具体地，如图7所示，第一黑光壁500上开设有通孔510，其中，发射电学模块520和接收电学模块530均设于通孔510中。如图8和图10所示，第二黑光壁600上和第四黑光壁800上均贯穿设有至少一个光流接收模块810/610，其中，各光流接收模块810/610的一端外露，另一端设于外壳的内部。如图9所示，第三黑光壁700上的内壁上设有至少一个放大器710，且各放大器710和光流发射模块410均设于外壳的内部。
进一步地，作为本发明提供的动态光流巡线导航系统的一种具体实施方式，各发射电学模块520与各放大器710一一对应，从而使光流发射模块410产生的多波长动态光流经放大器710放大后能顺利通过发射电学模块520发射，同时，多个放大器710的位置与接收电学模块530的位置相对应，从而使通过光流接收模块810/610入射的多波长动态光流能顺利到达放大器710，并经放大器710后的多波长动态光流能顺利被接收电学模块530接收转化为电信号。需说明的是，放大器710、光流接收模块810/610和接收电学模块530的数量均可根据实际需要而定。
且为使动态CMOS镀膜式多波长传感器具有较好的监测效果，如图8和图10所示，光流接收模块810/610从上到下对称设立在第二黑光壁600和第四黑光壁800上，如图9所示，放大器710从上到下依次固定连接在第三黑光壁700的内侧壁上。
进一步地，作为本发明提供的动态光流巡线导航系统的一种具体实施方式，动态光流巡线导航系统还包括能与动态光流导航系统融合使用的GPS定位系统。具体地，动态光流导航系统和GPS定位系统相融合的公式如下：
其中，下标g表示GPS，下标i表示周围环境的光照强度。
Pg为GPS信号接收强度。
Ti为从上一次视觉系统中的光流摄像头识别路面基上光流位置标识流逝的时间。
函数f表示在无人驾驶车辆100实时的位置坐标数组中取一个值，具体地，位置坐标数组通常以无人驾驶车辆100实时的经纬度为基准。
a、b、c和d为常量；通常，a、b、c和d是在接收到Pg和Ti后利用神经网络学习自动选择得到，其中，a和c为该神经元的线性放大系数，b和d为非线性放大系数。
0183表示NMEA-0183协议中的时间、纬度、经度和高度；(0183)g+i为动态光流导航系统和GPS定位系统融合后的测量数据。
由上显然，在本实施例中，通过在路面基上铺设多波长漆面，并借用各光流传感器来提供二维路面的相关信息，以与GPS定位系统和视觉系统等相协调配合，能有效地确保无人驾驶车辆100全天候安全工作，而不受人多或天气不好等状况的影响。
本发明还提供一种无人驾驶车辆100，该无人驾驶车辆100包括上述的动态光流巡线导航系统。优选地，在本实施例中，无人驾驶车辆100为无人物流车，当然，实际上，还可为其它合适的车辆。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。
Claims (11)
1.一种多波长漆面，用于感知多波长动态光流以辅助无人驾驶车辆进行路面调整和防偏，其特征在于，所述多波长漆面包括多个通过将黑光漆铺设于路面基表面上形成的横条子漆面和/或竖条子漆面，各所述横条子漆面和各所述竖条子漆面均沿所述路面基的延伸方向间隙设置以形成动态光流巡线，所述横条子漆面和/或竖条子漆面的宽度与相邻两子漆面的间隔的比例范围为0.618～1.618；所述黑光漆含有黑光粉胶、钛白粉、底漆和硬化剂，且所述黑光粉胶的摩尔比范围为29％～35％，所述钛白粉的摩尔比范围为10％～28％，所述底漆的摩尔比范围为37％～48％，所述硬化剂摩尔比范围为6％～9％；
所述黑光粉胶和所述钛白粉的粒径范围为0～5微米；
其中，所述横条子漆面和所述竖条子漆面常态下是透明的，且所述路面基上所述横条子漆面和所述竖条子漆面标记的波长为所述多波长漆面实际能感知的所述多波长动态光流的波长的5倍以下；
所述多波长漆面能感知的所述多波长动态光流的波长范围为300nm～400nm或700nm～800nm。
2.根据权利要求1所述的多波长漆面，其特征在于，所述硬化剂的粒径范围为0～5微米，所述底漆的粒径范围为0～0.05微米。
3.根据权利要求1所述的多波长漆面，其特征在于，所述多波长漆面能感知的所述多波长动态光流的灵敏度范围为10lux～10000lux。
4.一种动态光流巡线导航系统，其特征在于，所述动态光流巡线导航系统包括动态光流导航系统和用以处理光流信息并控制车身自动调整的信息处理系统，所述动态光流导航系统包括根据权利要求1至3任一项所述的多波长漆面、设于所述车身的前端且能向所述多波长漆面发射多波长动态光流用以采集所述车身前方的道路信息以调整所述多波长动态光流的第一光流传感器以及设于所述车身的后端用以采集所述车身后方的道路信息以调整和保护整个所述动态光流导航系统的第二光流传感器；
所述第一光流传感器和所述第二光流传感器均信号连接所述信息处理系统，且所述第一光流传感器和所述第二光流传感器与所述车身的夹角分别为第一开度和第二开度，所述第一开度的范围为20～45°，所述第二开度范围为45～70°。
5.根据权利要求4所述的动态光流巡线导航系统，其特征在于，所述第一光流传感器设于所述车身的前端的中间位置，所述第二光流传感器设于所述车身的后端的中间位置。
6.根据权利要求4所述的动态光流巡线导航系统，其特征在于，所述第一光流传感器和所述第二光流传感器均为内设有用以感知所述多波长动态光流的放大器的动态CMOS镀膜式多波长传感器；所述动态CMOS镀膜式多波长传感器包括光流发射模块、发射电学模块、光流接收模块和接收电学模块，所述光流发射模块产生的所述多波长动态光流经所述放大器放大后经所述发射电学模块发送到所述多波长漆面，经所述多波长漆面感知并反射后的所述多波长动态光流由所述光流接收模块接收和所述放大器放大并由所述接收电学模块进行光电转化以便所述信息处理系统处理。
7.根据权利要求6所述的动态光流巡线导航系统，其特征在于，所述动态CMOS镀膜式多波长传感器还包括外壳，所述外壳包括底座和周壁，所述周壁包括依次连接且围设在所述底座上的第一黑光壁、第二黑光壁、第三黑光壁和第四黑光壁；所述第一黑光壁上开设有用以设置所述发射电学模块和所述接收电学模块的通孔，所述第二黑光壁上和所述第四黑光壁上均贯穿设有至少一个所述光流接收模块，所述第三黑光壁上设有至少一个所述放大器，且各所述放大器和所述光流发射模块均设于所述外壳的内部。
8.根据权利要求7所述的动态光流巡线导航系统，其特征在于，各所述发射电学模块与各所述放大器一一对应，且所述光流接收模块从上到下对称设立在所述第二黑光壁和所述第四黑光壁上，所述放大器从上到下依次固定连接在所述第三黑光壁的内侧壁上。
9.根据权利要求4所述的动态光流巡线导航系统，其特征在于，所述动态光流巡线导航系统还包括能与所述动态光流导航系统融合使用的GPS定位系统，所述动态光流导航系统和所述GPS定位系统相融合的公式如下：
其中，下标g表示GPS，下标i表示周围环境的光照强度；
Pg为GPS信号接收强度；
Ti为从上一次视觉系统中的光流摄像头识别所述路面基上光流位置标识流逝的时间；
函数f表示在无人驾驶车辆实时的位置坐标数组中取一个值；
a1、a2、b1、b2、c1、c2、d1、d2为常量；0183表示NMEA-0183协议中的时间、纬度、经度和高度；(0183)g+i为所述动态光流导航系统和所述GPS定位系统融合后的测量数据。
10.一种无人驾驶车辆，其特征在于，所述无人驾驶车辆包括根据权利要求4至9任一项所述的动态光流巡线导航系统。
11.根据权利要求10所述的无人驾驶车辆，其特征在于，所述无人驾驶车辆为无人物流车。
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