CN208760540U - 一种多应用场合的无人车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多应用场合的无人车，包括无人车车体和搭载在无人车车体上的控制模块，控制模块包括微波雷达、激光雷达、超声波雷达、姿态传感器、倾角传感器、轮胎压力传感器、摄像头、无线通讯单元、电机、声光报警器与微处理器的电性连接；无人车车体的底部设有四个差速转向轮，无人车车体的相对两外侧壁上均设有微波雷达和超声波雷达，邻靠超声波雷达设有声光报警器，无人车车体内设有升降机，无人车车体内设有连接差速转向轮的制动装置。本实用新型可在有雨有雾或灰尘多的环境下保持良好的雷达扫描性能、也可根据现场需要调节摄像头的视觉高度、无人车车体后方也可检测障碍物、且无人车在需要紧急停车时也可通过制动装置进行停车。

Description

一种多应用场合的无人车

技术领域

本实用新型涉及无人车技术领域，具体来说，涉及一种多应用场合的无人车。

背景技术

目前，无人车发展还处于起步阶段，各国都相继开始了智能无人驾驶汽车的研究。无论是何种程度的智能驾驶，第一步都是感知，也就是感知车辆周边复杂的路况环境，在这个基础上才能做出相应的路径规划和驾驶行为决策，感知传感器的选择是无人车成功避障的前提。

单一的单线激光雷达无法获取路面信息、无法探测到弯角或路崖等信息，需要配合其它传感器对地面信息进行读取和判别以及读取到周围障碍物信号或定位传感器标志。现在的无人车基本上只考虑前向探测和避障，均未考虑后方的障碍物信息，有的时候后方出现的障碍物会伤害到无人车本体。无论是单线激光雷达或多线激光雷达对有雨雾、烟雾、灰尘的环境非常敏感，这些环境下对激光雷达吸收很厉害，所以在有雨有雾或灰尘多的环境，激光雷达性能会大大下降，对无人车的安全性造成较大的影响。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种多应用场合的无人车，可在有雨有雾或灰尘多的环境下保持良好的雷达扫描性能、也可根据现场需要调节摄像头的视觉高度、无人车车体后方也可检测障碍物、且无人车在需要紧急停车时也可通过制动装置进行停车的优点。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种多应用场合的无人车,包括无人车车体和搭载在无人车车体上的控制模块，所述控制模块包括微处理器以及与微处理器电性连接的微波雷达、激光雷达、超声波雷达、姿态传感器、倾角传感器、轮胎压力传感器、摄像头、无线通讯单元、电机、声光报警器。

所述无人车车体的底部设有四个差速转向轮，且所述差速转向轮连接有电机，所述无人车车体的车头车尾分别设有微波雷达和超声波雷达，邻靠所述超声波雷达设有声光报警器，所述无人车车体顶部通过合页连接有两合页门，所述无人车车体内设有升降机，所述升降机上设有360°旋转式激光雷达和全景摄像头，所述无人车车体内设有连接差速转向轮的制动装置。

该无人车可通过微波雷达进行前方路径扫描，微波是波长很短的无线电波，微波的方向性很好，微波遇到障碍物立即被反射回来，可以被雷达计接收，微波雷达根据电磁波往返时间测得障碍物的距离，与红外、激光等光学导引相比，微波穿透雾、烟、灰尘的能力强，具有全天候(大雨天除外)全天时的特点，启动微波雷达对前进环境进行远距离和中距离探测，在激光雷达受到干扰的情况下采用微波雷达导航，有利于提高无人车在恶劣环境下的安全性；该无人车的后方通过超声波雷达监测障碍物，可有效消除无人车刚启动倒车时出现的近距离盲区，提高了无人车倒车时的安全性和可靠性，且该无人车基于千寻位置可实现高精度定位；可通过倾角传感器检测到弯角信息，通过姿态传感器可实时检测无人车的运行状态；该无人车可通过升降机将激光雷达和全景摄像头升高，由于无人车顶部的激光雷达和全景摄像头与地面具有一定的角度，这个角度可以帮助顶层激光雷达很好的提前发现运动路面原有的起伏或临时遗落的小型障碍物，防止路面破损所引起的有一定深度和宽度的深坑或有一定高度和宽度的障碍物影响到无人车正常的行驶。在无人车无法进行正常运行时，或轮胎压力传感器没有监测到轮胎与地面之间的接触压力时，无人车可自行引发声光报警器并通过无线通讯单元远程通知操控人员该无人车受损或被其他人非允许情况下拿走；在无人车巡线后的路线将自动通过无线通讯单元上传至控制终端进行保存，下次将可实现无人车的自动巡航。

优选的，所述升降机包括升降机底座、顶部升降平台以及第一支撑导杆和多个第二支撑导杆，所述360°旋转式激光雷达和全景摄像头设于所述顶部升降平台上，所述升降机底座下端设有可升降支撑腿，所述顶部升降平台的下端边角处设有多个固定槽孔，第一支撑导杆设置有两根且对称并竖直设置在升降机底座两侧，所述第一支撑导杆包括支撑杆以及固定在支撑杆下端的液压缸，所述支撑杆的上端固定在固定槽孔内，所述液压缸固定在升降机底座上，所述升降机底座下端设有可升降支撑腿；所述支撑杆的下端与液压缸的顶升杆端部可拆卸连接；所述液压缸上还设有液压缸阀。

该升降机通过液压缸推动支撑杆和第二支撑导杆使顶部升降平台上升，该升降机设置在无人车车体内，该结构简单、占地面积小，可稳定支撑激光雷达和摄像头上升至一定高度，使激光雷达和摄像头可扫描和观察中远距离的路面情况；该升降机用支撑导杆装置整体结构简单，安装制作以及操作方便，能有效提高大高度时支撑平台的稳定性，减少安全隐患，因而实用性高。

优选的，所述第二支撑导杆为伸缩杆。

优选的，所述制动装置包括安装底座、分别安装在安装底座两侧的第一制动臂和第二制动臂，所述第一制动臂和第二制动臂的中部均设有刹车片，所述第二制动臂的一侧设有电动推杆，该第二制动臂上端铰接有杠杆，所述杠杆的一端通过螺杆与第一制动臂上端铰接，另一端与电动推杆上端铰接；所述安装底座上方还设有第三制动臂，所述第三制动臂的一端与第一制动臂下端铰接，另一端与电动推杆下端铰接，第三制动臂中部设有刹车片，所述刹车片表面设有耐磨材料层。

制动过程：液压推杆收缩，液压推杆的上端通过杠杆和螺杆带动第一制动臂、第二制动臂转动将电机传动轴抱紧进行制动；同时电动推杆的下端带动第三制动臂将电机传动轴抱紧进行制动，达到从三个方向对电机传动轴进行制动的效果，其制动灵敏、制动时间短，制动更加可靠。

优选的，所述刹车片呈圆弧型，所述第一制动臂和第二制动臂的截面形状呈弓型。

本实用新型的有益效果是：

(1)无人车可通过微波雷达进行前方路径扫描，微波是波长很短的无线电波，微波的方向性很好，速度等于光速，微波遇到障碍物立即被反射回来，可以被雷达计接收，微波雷达根据电磁波往返时间测得障碍物的距离，与红外、激光等光学导引相比，微波穿透雾、烟、灰尘的能力强，具有全天候(大雨天除外)全天时的特点，启动微波雷达对前进环境进行远距离和中距离探测，在激光雷达受到干扰的条件下采用微波雷达导航，有利于提高无人车恶劣环境下的安全性；

(2)该无人车的后方通过超声波雷达监测障碍物，可有效消除无人车刚启动倒车时出现的近距离盲区，提高了无人车倒车时的安全性和可靠性；

(3)该无人车可通过升降机将激光雷达和全景摄像头升高，由于无人车顶部的激光雷达和全景摄像头与地面具有一定的角度，这个角度可以帮助顶层激光雷达很好提前发现运动路面原有的起伏或临时遗落的小型障碍物，防止路面破损所引起的有一定深度和宽度的深坑或有一定高度和宽度的障碍物影响到无人车正常的行驶；

(4)在无人车无法进行正常运行时，或轮胎压力传感器没有监测到压力时，无人车可自行引发声光报警器并通过无线通讯单元远程通知操控人员该无人车受损或被其他人非允许情况下拿走。

附图说明

图1是本实用新型实施例一种多应用场合的无人车的系统连接示意图；

图2是本实用新型实施例一种多应用场合的无人车的无人车结构的侧视图；

图3是本实用新型实施例一种多应用场合的无人车的无人车结构的俯视图；

图4是本实用新型实施例升降机的结构示意图；

图5是本实用新型实施例制动装置的结构示意图。

附图标记说明：

1、无人车车体；1-1、差速转向轮；1-2、升降机；1-21、升降机底座；1-22、顶部升降平台；1-23、第一支撑导杆；1-24、第二支撑导杆；1-25、可升降支撑腿；1-26、固定槽孔；1-27、支撑杆；1-28、液压缸；1-29、液压缸阀；1-3、制动装置；1-31、安装底座；1-32、第一制动臂；1-33、第二制动臂；1-34、刹车片；1-35、电动推杆；1-36、杠杆；1-37、螺杆；1-38、第三制动臂；1-39、输出轴；1-4、合页门；2、控制模块；2-1、微波雷达；2-2、激光雷达；2-3、超声波雷达；2-4、姿态传感器；2-5、倾角传感器；2-6、轮胎压力传感器；2-7、摄像头；2-8、无线通讯单元；2-9、电机；2-10、声光报警器；2-11、微处理器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

实施例1：

如图1-3所示，一种多应用场合的无人车，包括无人车车体1和搭载在无人车车体1上的控制模块2，所述控制模块2包括微处理器2-11以及与微处理器2-11电性连接的微波雷达2-1、激光雷达2-2、超声波雷达2-3、姿态传感器2-4、倾角传感器2-5、轮胎压力传感器2-6、摄像头2-7、无线通讯单元2-8、电机2-9、声光报警器2-10。

所述无人车车体1的底部设有四个差速转向轮1-1，且所述差速转向轮1-1连接有电机2-9，所述无人车车体1的车头车尾分别设有微波雷达2-1和超声波雷达2-3，邻靠所述超声波雷达2-3设有声光报警器2-10，所述无人车车体1顶部通过合页连接有两合页门1-4，所述无人车车体1内设有升降机1-2，所述升降机1-2上设有360°旋转式激光雷达2-2和全景摄像头2-7，所述无人车车体1内设有连接差速转向轮1-1的制动装置1-3。

该无人车可通过微波雷达2-1进行前方路径扫描，微波是波长很短的无线电波，微波的方向性很好，微波遇到障碍物立即被反射回来，可以被雷达计接收，微波雷达2-1根据电磁波往返时间测得障碍物的距离，与红外、激光等光学导引相比，微波穿透雾、烟、灰尘的能力强，具有全天候(大雨天除外)全天时的特点，启动微波雷达2-1对前进环境进行远距离和中距离探测，在激光雷达2-2受到干扰的情况下采用微波雷达2-1导航，有利于提高无人车在恶劣环境下的安全性；该无人车的后方通过超声波雷达2-3监测障碍物，可有效消除无人车刚启动倒车时出现的近距离盲区，提高了无人车倒车时的安全性和可靠性，且该无人车基于千寻位置可实现高精度定位；可通过倾角传感器2-5检测到弯角信息，通过姿态传感器2-4可实时检测无人车的运行状态；该无人车可通过升降机1-2将激光雷达2-2和全景摄像头2-7升高，由于无人车顶部的激光雷达2-2和全景摄像头2-7与地面具有一定的角度，这个角度可以帮助顶层激光雷达2-2很好的提前发现运动路面原有的起伏或临时遗落的小型障碍物，防止路面破损所引起的有一定深度和宽度的深坑或有一定高度和宽度的障碍物影响到无人车正常的行驶。在无人车无法进行正常运行时，或轮胎压力传感器2-6没有监测到轮胎与地面之间的接触压力时，无人车可自行引发声光报警器2-10并通过无线通讯单元2-8远程通知操控人员该无人车受损或被其他人非允许情况下拿走；在无人车巡线后的路线将自动通过无线通讯单元2-8上传至控制终端进行保存，下次将可实现无人车的自动巡航。

实施例2：

如图4所示，本实施例在实施例1的基础上进行改进，所述升降机1-2包括升降机底座1-21、顶部升降平台1-22以及第一支撑导杆1-23和多个第二支撑导杆1-24，所述360°旋转式激光雷达2-2和全景摄像头2-7设于所述顶部升降平台1-22上，所述升降机底座1-21下端设有可升降支撑腿1-25，所述顶部升降平台1-22的下端边角处设有多个固定槽孔1-26，第一支撑导杆1-23设置有两根且对称并竖直设置在升降机底座1-21两侧，所述第一支撑导杆1-23包括支撑杆1-27以及固定在支撑杆1-27下端的液压缸1-28，所述支撑杆1-27的上端固定在固定槽孔1-26内，所述液压缸1-28固定在升降机底座1-21上，所述升降机底座1-21下端设有可升降支撑腿1-25；所述支撑杆1-27的下端与液压缸1-28的顶升杆端部可拆卸连接；所述液压缸1-28上还设有液压缸阀1-29，液压缸阀能有效控制液压缸1-28的锁止固定或者运行，因而实用性高，所述液压缸阀1-29与控制模块2电性连接；所述第二支撑导杆1-24为伸缩杆。

该升降机1-2通过液压缸1-28推动支撑杆1-27和第二支撑导杆1-24使顶部升降平台1-22上升，该升降机1-2设置在无人车车体1内，该结构简单、占地面积小，可稳定支撑激光雷达2-2和摄像头2-7上升至一定高度，使激光雷达2-2和摄像头2-7可扫描和观察中远距离的路面情况；该升降机1-2用支撑导杆装置整体结构简单，安装制作以及操作方便，能有效提高大高度时支撑平台的稳定性，减少安全隐患，因而实用性高。

实施例2其余结构及工作原理同实施例1。

实施例3：

如图5所示，本实施例在实施例1的基础上进行改进，所述制动装置1-3包括安装底座1-31、分别安装在安装底座1-31两侧的第一制动臂1-32和第二制动臂1-33，所述第一制动臂1-32和第二制动臂1-33的中部均设有刹车片1-34，所述第二制动臂1-33的一侧设有电动推杆1-35，该第二制动臂1-33上端铰接有杠杆1-36，所述杠杆1-36的一端通过螺杆1-37与第一制动臂1-32上端铰接，另一端与电动推杆1-35上端铰接；所述安装底座1-31上方还设有第三制动臂1-38，所述第三制动臂1-38的一端与第一制动臂1-32下端铰接，另一端与电动推杆1-35下端铰接，第三制动臂1-38中部设有刹车片1-34，所述刹车片1-34表面设有耐磨材料层；所述刹车片1-34呈圆弧型，所述第一制动臂1-32和第二制动臂1-33的截面形状呈弓型。

制动过程：液压推杆收缩，液压推杆的上端通过杠杆1-36和螺杆1-37带动第一制动臂1-32、第二制动臂1-33转动将电机2-9传动轴抱紧进行制动；同时电动推杆1-35的下端带动第三制动臂1-38将电机2-9传动轴抱紧进行制动，达到从三个方向对电机2-9传动轴进行制动的效果，其制动灵敏、制动时间短，制动更加可靠。

实施例3其余结构及工作原理同实施例1。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种多应用场合的无人车，其特征在于，包括无人车车体和搭载在无人车车体上的控制模块，所述控制模块包括微处理器以及与微处理器电性连接的微波雷达、激光雷达、超声波雷达、姿态传感器、倾角传感器、轮胎压力传感器、摄像头、无线通讯单元、电机、声光报警器；

所述无人车车体的底部设有四个差速转向轮，且所述差速转向轮连接有电机，所述无人车车体的车头车尾分别设有微波雷达和超声波雷达，邻靠所述超声波雷达设有声光报警器，所述无人车车体顶部通过合页连接有两合页门，所述无人车车体内设有升降机，所述升降机上设有360°旋转式激光雷达和全景摄像头，所述无人车车体内设有连接差速转向轮的制动装置。

2.根据权利要求1所述的一种多应用场合的无人车，其特征在于，所述升降机包括升降机底座、顶部升降平台以及第一支撑导杆和多个第二支撑导杆，所述360°旋转式激光雷达和全景摄像头设于所述顶部升降平台上，所述升降机底座下端设有可升降支撑腿，所述顶部升降平台的下端边角处设有多个固定槽孔，第一支撑导杆包括两根且对称并竖直设置在升降机底座两侧，所述第一支撑导杆包括支撑杆以及固定在支撑杆下端的液压缸，所述支撑杆的上端固定在固定槽孔内，所述第二支撑导杆的下端固定在升降机底座上，上端固定在固定槽孔内；所述支撑杆的下端与液压缸的顶升杆端部可拆卸连接；所述液压缸上还设有液压缸阀。

3.根据权利要求2所述的一种多应用场合的无人车，其特征在于，所述第二支撑导杆为伸缩杆。

4.根据权利要求1所述的一种多应用场合的无人车，其特征在于，所述制动装置包括安装底座、分别安装在安装底座两侧的第一制动臂和第二制动臂，所述第一制动臂和第二制动臂的中部均设有刹车片，所述第二制动臂的一侧设有电动推杆，该第二制动臂上端铰接有杠杆，所述杠杆的一端通过螺杆与第一制动臂上端铰接，另一端与电动推杆上端铰接；所述安装底座上方还设有第三制动臂，所述第三制动臂的一端与第一制动臂下端铰接，另一端与电动推杆下端铰接，第三制动臂中部设有刹车片，所述刹车片表面设有耐磨材料层。

5.根据权利要求4所述的一种多应用场合的无人车，其特征在于，所述刹车片呈圆弧型，所述第一制动臂和第二制动臂的截面形状呈弓型。