CN109299769B - 一种变波长条形码、半导体激光导航系统及无人驾驶车辆 - Google Patents

Abstract

本发明属于无人驾驶技术领域，旨在提供一种变波长条形码、半导体激光导航系统及无人驾驶车辆，该无人驾驶车辆的半导体激光导航系统包括静态光流导航系统，其中，该静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两侧或四周的变波长条形码以及能向变波长条形码发射变波长静态激光流且以合适角度分别设于车身前端和车身后端的两侧的第一半导体激光传感器和第二半导体激光传感器，这样，采集路面信息时不会因被阻挡而受到干扰，且车辆的方向误差能被变波长静态激光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

一种变波长条形码、半导体激光导航系统及无人驾驶车辆

技术领域

本发明属于无人驾驶技术领域，更具体地说，是涉及一种变波长条形码、半导体激光导航系统及无人驾驶车辆。

背景技术

城市交通中，除了地铁外，公共汽车或者大巴通常是人们日常生活中常见的交通工具。随着无人驾驶技术的不断发展，无人驾驶的大巴或公共汽车将有非常大的市场发展空间。

众所周知，无人大巴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。虽然公共汽车或大巴的活动区域比较有规律，但因目前的无人大巴通常采用视觉或激光传感器获取实时二维或三维信息，当在上下客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，也即，目前的无人大巴无法随时随地根据具体路况实时调整，不利于全天候工作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种变波长条形码、半导体激光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：提供一种变波长条形码，用于感知变波长静态激光流以辅助无人驾驶车辆进行路面的调整和防偏，该变波长条形码包括多个通过将荧光漆铺设于路面基的两侧或四周上形成的横变波长条形码和/或竖变波长条形码，各所述横变波长条形码和各所述竖变波长条形码均沿所述路面基的延伸方向间隙设置；所述荧光漆含有荧光粉胶、钛白粉、底漆和硬化剂，且所述荧光粉胶的摩尔比范围为9％～27％，所述钛白粉的摩尔比范围为29％～35％，所述底漆的摩尔比范围为40％～51％，所述硬化剂摩尔比范围为3％～6％。

进一步地，所述荧光粉胶、所述钛白粉和所述硬化剂的粒径范围为0～10微米，所述底漆的粒径范围为0～0.1微米。

进一步地，所述变波长条形码能感知的变波长静态激光流的灵敏度范围为250毫克/平方米～1250毫克/平方米。

进一步地，所述变波长条形码能感知的所述变波长静态激光流的波长范围为300nm～400nm或700nm～800nm。

本发明还提供了一种半导体激光导航系统，为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：提供一种半导体激光导航系统，该半导体激光导航系统包括静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，所述静态光流导航系统包括上述的变波长条形码、两个分别设于所述车身前端的两侧且朝向所述车身前端的外侧设置用以调整所述变波长静态激光流的第一半导体激光传感器以及两个分别设于所述车身后端的两侧且朝向所述车身后端地面的第二半导体激光传感器；所述第一半导体激光传感器和所述第二半导体激光传感器均信号连接所述信息处理系统，且所述第一半导体激光传感器提供预测信号给所述第二半导体激光传感器以辅助控制所述无人驾驶车辆；所述第一半导体激光传感器和所述第二半导体激光传感器与所述车身的夹角分别为第一开度和第二开度，且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，所述静态光流导航系统还包括设于所述车身侧面的防雨挡板和两个分别设于所述车身的两侧用以指导所述第一半导体激光传感器和所述第二半导体激光传感器的协调策略的深度学习的静态共振波长相位传感器。

进一步地，所述第一半导体激光传感器、所述第二半导体激光传感器和所述静态共振波长相位传感器均为内设有用以感知所述变波长静态激光流的放大器的静态面接触镀膜式变波长传感器；所述静态面接触镀膜式变波长传感器包括激光发射模块、发射电学模块、激光接收模块和接收电学模块，所述激光发射模块产生的所述变波长静态激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变波长条形码上，经所述变波长条形码感知并反射后的所述变波长静态激光流由所述激光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传输到所述信息处理系统中进行波长比较。

进一步地，所述静态面接触镀膜式变波长传感器还包括外壳，所述外壳包括底座和荧光周壁，所述荧光周壁包括依次连接且围设在所述底座上的第一荧光壁、第二荧光壁、第三荧光壁和第四荧光壁，所述第一荧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，所述第二荧光壁和所述第四荧光壁上均设有所述激光接收模块，所述第三荧光壁上设有至少一个所述放大器，且各所述放大器和所述激光发射模块均设于所述外壳的内部。

进一步地，所述激光接收模块设有多个，所述激光接收模块从上到下对称设立在所述第二荧光壁和所述第四荧光壁上；所述放大器设有多个，且与所述激光接收模块一一对应。

进一步地，所述半导体激光导航系统还包括能与所述静态光流导航系统融合使用的GPS定位系统，所述静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；

P_g为GPS信号接收强度；λ_i是接收到的静态变波长光流的波长；

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为深度学习后自动获得的常量；0183表示NMEA-0183协议中的时间、纬度、经度和高度；(0183)_g+i为所述静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半导体激光导航系统。

进一步地，所述无人驾驶车辆为无人大巴或无人公共汽车。

与现有技术相比，本发明提供的变波长条形码、激光巡线导航系统及无人驾驶车辆的有益效果在于：该变波长条形码包括多个通过荧光漆铺设于路面基的两侧或四周上形成的横变波长条形码和/或竖变波长条形码，各横变波长条形码和各竖变波长条形码均沿路面基的延伸方向间隙设置。其中，荧光漆含有荧光粉胶、钛白粉、底漆和硬化剂，总体上该变波长条形码散热性、抗老化能力、平衡感知力强且制作成本低。该无人驾驶车辆的半导体激光导航系统包括静态光流导航系统和信息处理系统，其中，静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前端的两侧的两个第一半导体激光传感器和设于车身后端的第二半导体激光传感器，第一半导体激光传感器和第二半导体激光传感器自身能向变波长条形码发射变波长静态激光流而不会因受阻挡而受干扰，且车辆的方向误差能被变波长静态激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是本发明实施例中半导体激光导航系统的整体结构示意图；

图2是本发明实施例中变波长条形码中的云母粉制作流程示意图；

图3是本发明实施例中半导体激光导航系统的半导体激光传感器的工作原理示意图；

图4是本发明实施例中荧光漆蓝光功率反射率示意图；

图5是本发明实施例中荧光漆红光功率反射率示意图。

其中，附图中的标号如下：

10-巴士底盘；

210-第一半导体激光传感器；

310-第二半导体激光传感器。

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5对本发明提供的一种变波长条形码、半导体激光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，该变波长条形码，主要用于无人驾驶车辆如无人大巴或无人公共汽车等技术领域中，通常直接用在路面基的两侧或四周上，当然，实际上，还可用到其它合适物体的表面上。

该变波长条形码，主要用于感知变波长静态激光流以辅助无人驾驶车辆进行路面的调整和防偏，具体在本实施例中，该变波长条形码能感知的变波长静态激光流的灵敏度范围为250毫克/平方米～1250毫克/平方米。

在本实施例中，该变波长条形码，包括多个横变波长条形码和/或竖变波长条形码，其中，各横变波长条形码和各竖变波长条形码通过将荧光漆铺设于路面基上形成。为方便采集信息，各横变波长条形码和各竖变波长条形码均设置在路面基的两侧或四周上，且均沿路面基的延伸方向间隙设置。

需说明的是，横变波长条形码主要用来调整车辆的里程，竖变波长条形码主要用来调整车辆的航向。故此，通常一段固定的线路中，会同时设置有横变波长条形码和竖变波长条形码。当然，实际应用中，可以只单独设置横变波长条形码或竖变波长条形码。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变波长条形码，对应地，设置相对较少的横变波长条形码。

荧光漆含有荧光粉胶、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，荧光粉胶的摩尔比范围为9％～27％，钛白粉的摩尔比范围为29％～35％，底漆的摩尔比范围为40％～51％，硬化剂摩尔比范围为3％～6％。

可以理解地，人们可根据具体的温度适应性、耐候性、软硬程度以及制作成本等的不同来具体选用不同的摩尔比。如在一个实施例中，可以具体将摩尔比为20％的荧光粉胶，摩尔比为47％的底漆，摩尔比为29％的钛白粉，摩尔比为3％的硬化剂均匀混合成荧光漆；在另一实施例中，可以具体将摩尔比为27％的云母荧光粉胶，摩尔比为41％的底漆，摩尔比为27％的钛白粉，摩尔比范围为5％的硬化剂均匀混合成荧光漆；在又一实施例中，可以具体将摩尔比为15％的云母荧光粉胶，摩尔比为50％的底漆，摩尔比为27％的钛白粉，摩尔比范围为6％的硬化剂均匀混合成荧光漆。其中，三个实施例中，中间实施例制作出的荧光漆成本最高，第一个实施例制作出的荧光漆成本次之，最后实施例的制作成本最低。通常，在满足公路使用需求的前提下，选择成本最低的荧光漆来制作变波长条形码。具体在本实施例中，荧光粉胶通常为云母荧光粉胶，且其制作流程如图2所示。

需说明的是，在形成各横变波长条形码/竖变波长条形码的荧光漆中，钛白粉可以作为紫外吸收填料使用，使得变波长条形码整体呈现强耐久和高感知能力。同时，钛白粉还可作为分散剂使用，用以使荧光粉胶和硬化剂分散得更加均匀，从而进一步提高变波长条形码的散热和抗老化能力。

对应地，底漆可作为分散剂，可以调节荧光粉胶的硬度，以使钛白粉分散得更加均匀，由此可以进一步提高变波长条形码的耐候能力，尤其在冰天雪地的环境下，可改善变波长条形码的高频震荡能力，进而提高变波长条形码的自我调整能力；另因底漆的价格低，故此还可降低变波长条形码的制作成本。同时，底漆还可作为填充物使用，可以使得变波长条形码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，可改善变波长条形码的平衡感知能力，进而提高变波长条形码的抗误差性能。

具体在本实施例中，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、荧光粉胶和硬化剂等按比例均匀混合即可制作出荧光漆，对应地，将荧光漆涂覆在路面基上基壳成型出变波长条形码。

进一步地，作为本发明提供的变波长条形码的一种具体实施方式，荧光粉胶、钛白粉和硬化剂的粒径范围为0～10微米，从而使得变波长具有更好的热性能。对应地，底漆的粒径范围为0～0.1微米，从而能更好地提高变波长的感知能力。另外，在本实施例中，为方便识别和记录调整，路面基上变波长条形码所用材料的粒径为变波长条形码实际能感知的变波长静态激光流的波长的10倍以下。这样，变波长静态激光流即可更容易被反射回来。需说明的是，用荧光漆标记的还有行驶距离等信息。

进一步地，作为本发明提供的变波长条形码的一种具体实施方式，变波长条形码能感知的变波长静态激光流的波长范围为300nm～400nm或700nm～800nm。优选地，变波长条形码感知的波长为350nm或750nm。通常，这些变波长静态激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如无人大巴上设置的半导体激光传感器发射的光流信号，有利于无人驾驶车辆根据路面进行调整与除偏抖。

需说明的是，常态下，横变波长条形码和竖变波长条形码是透明的，对应地，路面基上横变波长条形码和竖变波长条形码地标也为透明的，故此不影响公路美观，只有当变波长条形码感知到各半导体激光传感器发射的光流信号才会显示出相关信息。

本发明还提供一种半导体激光导航系统，该半导体激光导航系统包括静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。其中，具体在本实施例中，该信息处理系统通常设置在巴士底盘10上。需说明的是，实际上，该半导体激光导航系统通常还包括现有无人驾驶导航系统的其它系统如视觉系统等。

如图1所示，该静态光流导航系统包括上述的变波长条形码(图未示)、两个第一半导体激光传感器210和两个第二半导体激光传感器310。具体在本实施例中，各半导体激光器均选用锗晶作为半导体，因此可称为锗晶激光传感器。再如图1所示，两个第一半导体激光传感器210分别设于车身前端的两侧且朝向车身前端的外侧设置用以调整变波长静态激光流。对应地，两个第二半导体激光传感器310分别设于车身后端的两侧且朝向车身后端地面。这样，变波长条形码通过各半导体激光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，各半导体激光传感器不仅能用于感知人为预先设计的变波长条形码，还可用于感知意外的公路状况，通过对变波长静态激光流进行滤波，确认信号发射源是自身还是其它的，如是自身发射的信号，则再继续与历史数据进行比对，若误差不大，则继续求相邻数据的平均，最后输出可靠的结果。当遇到严重的堵塞等状况时，各半导体激光传感器可自动调整波长与脉冲光强，保护下述的GPS定位系统等不受危害，其中，各半导体激光传感器具体的工作流程如图3所示。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，让各半导体激光传感器基本感觉不到阻挡，从而提高无人驾驶车辆的平稳性能，确保安全行驶。可以理解地，堵塞愈大，接收到其它车辆发送来的信号的几率越大，由此可通过对变波长静态激光流的波长进行切换来大幅降低车辆错误判断的概率。

在本实施例中，第一半导体激光传感器210和第二半导体激光传感器均信号连接信息处理系统，且第一半导体激光传感器210提供预测信号给第二半导体激光传感器310所在端的脉冲系统，调整方向盘转角、前轮转角与车身转角等的一连串控制模式，最终以辅助控制无人驾驶车辆。

另外，第一半导体激光传感器210和第二半导体激光传感器310与车身的夹角分别为第一开度和第二开度。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的第一半导体激光传感器210可有效地进行路面和路基线的判断，确保无人驾驶车辆的行车安全。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的第二半导体激光传感器310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，第一半导体激光传感器210以合适的高度和角度安装在车身前端的两侧或四周，无人驾驶车辆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，保证无人驾驶车辆在行进过程中随时对自身的位置进行光流调整(即调整变波长静态激光流的波长)，且还可提供预测信号给第二半导体激光传感器310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中人员或货物的安全，改善客物的体验。

对应地，第二开度范围为45°～70°。这样，第二半导体激光传感器310以合适的高度和角度安装在车身后端300，即可随时对无人驾驶车辆的后端进行检测，并对前端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，为使监测范围更广且监测效果更好，第一开度为35°，第二开度为55°。这样，最利于对应的半导体激光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，各半导体激光传感器向变波长条形码发射(如以36公里/小时对应为每秒1次切换覆盖10米区域)变波长静态激光流，无人驾驶车辆到达变波长条形码后会感知车身前端和后端的变波长静态激光流，经各半导体激光传感器感知的变波长静态激光流被对应的半导体激光传感器接收，由此无人驾驶车辆可根据接收到的变波长激光流的波长进行相应地学习与决策分析，以便在行进过程中随时对自身的位置进行调整。当第一半导体激光传感器210感知到变波长条形码轨迹过量，则可直接为可能补偿过头，从而根据实际需要调整相应的决策实现安全行驶。例如，当无人大巴需要卸客时，可综合分析车身前端的第一半导体激光传感器210的锗晶激光情况，如反射波长的间隔时间、接收到的信号信息等来综合判断前方是否有障碍物，从而决定是否要进行脉冲系统的定波长定相位的减速操作；当需要进行保护时，可综合分析前端的锗晶激光幅度等情况，从而决定是否需要直接用锗晶激光保护整个导航系统。

另外，第二半导体激光传感器310主要用以保证无人大巴可随时监测后端的情况，从而做出相应的决策，有效避免各传感器的信号受损，以及监督并纠正车身前端和车身后端的各半导体激光传感器可能出现的监测误差，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，作为本发明提供的半导体激光导航系统的一种具体实施方式，该静态光流导航系统还包括设于车身侧面的防雨挡板(图未示)和两个分别设于车身的两侧的静态共振波长相位传感器(图未示)。其中，在本实施例中，该静态共振波长相位传感器设于靠近防雨挡板的位置且朝向防雨挡板上下的方向感知，且两个静态共振波长相位传感器均设于车身中间部分的两侧。这样，即可方便静态共振波长相位传感器能及时地感知无人驾驶车辆的基本轨迹波长，进而方便进行上下轨迹补偿。

例如当客物需要开门时，该静态共振波长相位传感器会感知防雨挡板附近的区域，从而确定各半导体激光传感器是否协调调整波长成功，评判协调的好坏，并为神经网络训练学习提供依据。

可以理解地，该静态共振波长相位传感器主要用以指导第一半导体激光传感器210和第二半导体激光传感器310的协调策略的深度学习，另外，该静态共振波长相位传感器还用以负责判定指令被执行的效果。例如，第一半导体激光传感器210和第二半导体激光传感器310分别通过同时感知变波长条形码发射来的变波长静态激光流的波长来判断自身的位置是否发生偏移、位置是否正确等，并通过感知的波长的差值来判断当前颠簸情况从而进行修正，这样，该静态共振波长相位传感器即可由此判定协调的好坏。

进一步地，作为本发明提供的半导体激光导航系统的一种具体实施方式，为更好地调整各半导体激光器的输出功率，第一半导体激光传感器210、第二半导体激光传感器310和静态共振波长相位传感器均为静态面接触镀膜式变波长传感器。其中，该静态面接触镀膜式变波长传感器内设有用以感知变波长静态激光流的放大器，显然，放大器还可用于将感知到的变波长静态激光流放大。

在本实施例中，该静态面接触镀膜式变波长传感器包括激光发射模块、发射电学模块、激光接收模块和接收电学模块。工作时，激光发射模块产生的变波长静态激光流经放大器放大后经发射电学模块发送到变波长条形码上，经变波长条形码感知并反射后的变波长静态激光流由激光接收模块接收和放大器放大并由接收电学模块进行光电转化以传输到信息处理系统中进行波长比较。其工作原理流程如图3所示。另外，当发射的变波长静态激光流为蓝光时，变波长条形码对蓝光的功率反射率如图4所示；对应地，当发射的变波长静态激光流为红光时，变波长条形码对红光的功率反射率如图5所示。

由上显然，该静态面接触镀膜式变波长传感器中激光发射模块、放大器、发射电学模块、激光接收模块和接收电学模块沿电路依次设置。需说明的是，该静态面接触镀膜式变波长传感器可根据无人驾驶车辆的行进速度以及天气情况依靠激光发射模块和发射电学模块来自动调节变波长静态激光流的发射功率，具体地，通过改变加在放大器上的电压与电流来改变输出功率，从而自动调节采样密度，并在满足使用要求的情况下，实现锗晶激光调整度和抗震度之间的平衡，使得无人驾驶车辆更加平稳，各传感器更加灵敏。换句话说，变波长条形码经过感知有效地被静态面接触镀膜式变波长传感器接收后，可使得无人驾驶车辆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，该静态面接触镀膜式变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，第一半导体激光传感器210和第二半导体激光传感器310自身均能发射变波长静态激光流。放大器的设置是为使变波长静态激光流经放大器放大后更加明显，从而可有效地增大第一半导体激光传感器210和第二半导体激光传感器310的观测灵敏度，提高工作效率，实现对静态共振波长相位传感器对第一/第二半导体激光传感器310发射的变波长静态激光流的实时监测和调整，及实现第二半导体激光传感器310对无人驾驶车辆后端的情况的实时监测，以及实现静态共振波长相位传感器对防雨挡板的相关情况进行实时学习。

进一步地，作为本发明提供的半导体激光导航系统的一种具体实施方式，该静态面接触镀膜式变波长传感器还包括外壳(图未示)。其中，外壳包括底座和荧光周壁。需说明的是，底座主要用以方便将静态面接触镀膜式变波长传感器固定在无人驾驶车辆上。通常，底座上设有供螺钉穿过的通孔，显然，螺钉穿过通孔即可将静态面接触镀膜式变波长传感器固定连接在无人驾驶车辆上。

在本实施例中，荧光周壁包括依次连接且围设在底座上的第一荧光壁、第二荧光壁、第三荧光壁和第四荧光壁。具体地，第一荧光壁上开设有通孔，其中，发射电学模块和接收电学模块均设于该通孔中。第二荧光壁和第四荧光壁上均设有激光接收模块，对应地，第三荧光壁上设有至少一个放大器，且各放大器和激光发射模块均设于外壳的内部。

进一步地，作为本发明提供的半导体激光导航系统的一种具体实施方式，为提高信号采集效率，通常，激光接收模块设有多个，且为使静态面接触镀膜式变波长传感器能更加清楚地检测到变波长静态激光流以具有更好的监测效果，激光接收模块从上到下对称设立在第二荧光壁和第四荧光壁上。另外，放大器设有多个，且与发射电学模块一一对应。实际上，激光发射模块也设有多个。这样，激光发射模块才产生的变波长静态激光流经对应放大器放大后能顺利通过对应的发射电学模块发射，同时，多个放大器的位置与接收电学模块的位置相对应，从而使得通过接收电学模块入射的变波长静态激光流能顺利地到达放大器，且经放大器后的变波长静态激光流能顺利地被激光接收模块接收。需说明的是，放大器、激光接收模块和激光发射模块的数量均可根据实际需要而定。另外，除上述结构变化外，该静态面接触镀膜式变波长传感器的其它结构与常规的传感器的结构类似，故此将不再具体图示。

进一步地，作为本发明提供的半导体激光导航系统的一种具体实施方式，该半导体激光导航系统还包括能与静态光流导航系统融合使用的GPS定位系统，静态光流导航系统和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；

P_g为GPS信号接收强度；λ_i是各半导体激光器接收到的路面基反射的静态变波长光流的波长；

a、b、c、d为在接收到P_g和λ_i后经深度学习利用神经网络学习自动选择的合适常量，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为静态光流导航系统和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变波长条形码，并借用各半导体激光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，该无人驾驶车辆包括上述的半导体激光导航系统。其中，具体在本实施例中，优选地，无人驾驶车辆为无人大巴或无人公共汽车。当然，实际上还可用到其它合适的车辆中。

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)

1.一种变波长条形码，用于感知变波长静态激光流以辅助无人驾驶车辆进行路面的调整和防偏，其特征在于，所述变波长条形码包括多个通过将荧光漆铺设于路面基的两侧或四周上形成的横变波长条形码和/或竖变波长条形码，各所述横变波长条形码和各所述竖变波长条形码均沿所述路面基的延伸方向间隙设置；所述横变波长条形码用于调整所述无人驾驶车辆的里程，所述竖变波长条形码用于调整所述无人驾驶车辆的航向；所述荧光漆含有荧光粉胶、钛白粉、底漆和硬化剂，且所述荧光粉胶的摩尔比范围为9％～27％，所述钛白粉的摩尔比范围为29％～35％，所述底漆的摩尔比范围为40％～51％，所述硬化剂摩尔比范围为3％～6％；所述荧光粉胶为云母荧光粉胶。

2.根据权利要求1所述的变波长条形码，其特征在于，所述荧光粉胶、所述钛白粉和所述硬化剂的粒径范围为0～10微米，所述底漆的粒径范围为0～0.1微米。

3.根据权利要求1所述的变波长条形码，其特征在于，所述变波长条形码能感知的变波长静态激光流的灵敏度范围为250毫克/平方米～1250毫克/平方米。

4.根据权利要求1所述的变波长条形码，其特征在于，所述变波长条形码能感知的所述变波长静态激光流的波长范围为300nm～400nm或700nm～800nm。

5.一种半导体激光导航系统，其特征在于，所述半导体激光导航系统包括静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，所述静态光流导航系统包括根据权利要求1至4任一项所述的变波长条形码、两个分别设于所述车身前端的两侧且朝向所述车身前端的外侧设置用以调整所述变波长静态激光流的第一半导体激光传感器以及两个分别设于所述车身后端的两侧且朝向所述车身后端地面的第二半导体激光传感器；所述第一半导体激光传感器和所述第二半导体激光传感器均信号连接所述信息处理系统，且所述第一半导体激光传感器提供预测信号给所述第二半导体激光传感器以辅助控制所述无人驾驶车辆；所述第一半导体激光传感器和所述第二半导体激光传感器与所述车身的夹角分别为第一开度和第二开度，且所述第一开度的范围为20°～45°，所述第二开度范围为45°～70°。

6.根据权利要求5所述的半导体激光导航系统，其特征在于，所述静态光流导航系统还包括设于所述车身侧面的防雨挡板和两个分别设于所述车身的两侧用以指导所述第一半导体激光传感器和所述第二半导体激光传感器的协调策略的深度学习的静态共振波长相位传感器。

7.根据权利要求6所述的半导体激光导航系统，其特征在于，所述第一半导体激光传感器、所述第二半导体激光传感器和所述静态共振波长相位传感器均为内设有用以感知所述变波长静态激光流的放大器的静态面接触镀膜式变波长传感器；所述静态面接触镀膜式变波长传感器包括激光发射模块、发射电学模块、激光接收模块和接收电学模块，所述激光发射模块产生的所述变波长静态激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变波长条形码上，经所述变波长条形码感知并反射后的所述变波长静态激光流由所述激光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传输到所述信息处理系统中进行波长比较。

8.根据权利要求7所述的半导体激光导航系统，其特征在于，所述静态面接触镀膜式变波长传感器还包括外壳，所述外壳包括底座和荧光周壁，所述荧光周壁包括依次连接且围设在所述底座上的第一荧光壁、第二荧光壁、第三荧光壁和第四荧光壁，所述第一荧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，所述第二荧光壁和所述第四荧光壁上均设有所述激光接收模块，所述第三荧光壁上设有至少一个所述放大器，且各所述放大器和所述激光发射模块均设于所述外壳的内部。

9.根据权利要求8所述的半导体激光导航系统，其特征在于，所述激光接收模块设有多个，所述激光接收模块从上到下对称设立在所述第二荧光壁和所述第四荧光壁上；所述放大器设有多个，且与所述激光接收模块一一对应。

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5至9任一项所述的半导体激光导航系统。

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大巴或无人公共汽车。

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