交叉激光线自动驾驶系统的制作方法

本发明涉及机动车、新能源汽车领域，是机动车自动驾驶的解决方案。

背景技术：

目前，世界各国都在大力研发汽车的自动驾驶系统，有些已经能够实现自动驾驶，但到目前为止还存在着很多的不足，路面检测还达不到要求，还不能应用于各种路况，也就是说还急需完善的安全的自动驾驶系统。

技术实现要素：

为了解决目前机动车、新能源汽车的自动驾驶问题，本发明的交叉激光线自动驾驶系统可以实现人为驾驶的所有要求，它能够比人为驾驶更可靠更安全。本发明主要是采用了主动式发出红外光和红外激光线加激光扫描测距的方式，在车辆前方轮换打开左右上三点发出的红外光和轮换打开左右上三点发出窄带光谱红外激光横、竖线，加上激光扫描测距，可以有效的识别路面上的物体、坑、凹陷、沟、坎、车辆、行人、障碍物等，再经中央主控电脑判断后控制车辆的油门、方向、转向灯、刹车，并可经显示屏实时显示出路面的各种状况及自身车辆的工作情况和报警提示。

本发明交叉激光线自动驾驶系统主要由：高位红外激光横竖线发射头1高位红外光发射灯2高位红外慑像头3长焦红外慑像头4道路标志检测慑像头5路面标线检测慑像头6右前方红外慑像头7左前方红外慑像头8右侧激光测距头9左侧激光测距头10右红外光发射灯11左红外光发射灯12右红外激光横竖线发射头13左红外激光横竖线发射头14右侧红外激光横竖线发射头15左侧红外激光横竖线发射头16车前方超声波雷达探头17车左侧超声波雷达探头18车右侧超声波雷达探头19车尾超声波雷达探头20车后方慑像头+红外灯21车尾横移传感器22自动驾驶开关23显示屏24自动驾驶主控电脑25自动驾驶辅控电脑26方向控制电机27油门控制电机28制动控制器29雨路传感器30气温传感器31振动传感器32倾斜传感器33检测控制电路板34卫星导航组件35交叉路口收发组件36右激光扫描测距头38左激光扫描测距头39组成。其系统结构及工作过程为：当按下自动驾驶开关23后自动驾驶各部件开始工作，装于车前方检测的右红外光发射灯11、左红外光发射灯12、高位红外光发射灯2和右红外激光横竖线发射头13、左红外激光横竖线发射头14是以轮换方式工作的，当打开右红外光发射灯11时，若前方路面上有物体如图22的22-1，就会在22-1的后面产生阴影22-2，此时由高位红外慑像头3或长焦红外慑像头4采集前方图像，把采集到的物体轮廓和阴影保存待与后面对比，然后关闭右红外光发射灯11打开左红外光发射灯12时，此时物体22-1的阴影就会在另一侧产生如图23的23-2，把采集的结果与先保存的图像对比便可知道路路面上有物体，并且根据阴影的长短可知物体的高度是否可以车辆越过，经高位红外慑像头3或长焦红外慑像头4把采集到的信息传送给自动驾驶主控电脑25，自动驾驶主控电脑25根据传回的信息以及物体的坐标位置加以判断后控制方向控制电机27油门控制电机28制动控制器29作出相应的动作；若轮换打开右红外光发射灯11和左红外光发射灯12后高位红外慑像头3或长焦红外慑像头4采集到的是同一个阴影轮廓如图24的24-2和图25的25-2以及图26的26-2和图27的27-2便可知路面有坑或凹陷，关闭右红外光发射灯11左红外光发射灯12打开高位红外光发射灯2后阴影消失或减小可判断为凹陷，若打开高位红外光发射灯2后阴影不变则为深坑。若前方有沟如图21经轮换打开右红外光发射灯11左红外光发射灯12高位红外光发射灯2采集后便可知沟是深沟还是浅沟，把采集到的信息传送到自动驾驶主控电脑25作出判断，为浅沟则减速通过。当轮换打开右红外激光横竖线发射头13左红外激光横竖线发射头14时可检测前方是否有障碍物、沟、或路面有坡坎，如图15若前方有沟时轮换打开右红外激光横竖线发射头13左红外激光横竖线发射头14发出的激光检测横线就会产生断线如图15-1，若路面有塌陷产生坡度时检测的激光横线就会产生如图14的14-1形成变形。若前方有障碍物或车辆、行人时，右红外激光横竖线发射头13左红外激光横竖线发射头14在同时发出的激光竖线时路面上会形成网状线如图16图17图18，而在障碍物或车辆、行人身上却形成竖直的激光线条，经高位红外慑像头3或长焦红外慑像头4采集后便可知前方有障碍物，并且打在障碍物或前方车辆的激光竖线因距离的改变会发生移动变化，自动驾驶主控电脑25根据高位红外慑像头3或长焦红外慑像头4采集发回的信息作出相应的控制。当检测到前方路面有异常时打开高位红外激光横竖线发射头1可进一步对前方障碍物作出判断。

车身37一周设有车前方超声波雷达探头17车左侧超声波雷达探头18车右侧超声波雷达探头19车尾超声波雷达探头20，用于实时检测靠近的物体或车辆的距离，把检测到的信息传送给自动驾驶主控电脑25作出控制，避免发生碰撞。车后方慑像头+红外灯21用于检测后方的来车，若车后方慑像头+红外灯21采集到的图像经识别有来车要超车时把信息传送给自动驾驶主控电脑25制止本车有超车动作，车身37前方装设有右激光扫描测距头38和左激光扫描测距头39，用于检测车前方的障碍物距离，把检测到的数据传送给自动驾驶主控电脑25作出相应处理。

车前方的左右端还设有右侧红外激光横竖线发射头15和左侧红外激光横竖线发射头16以及右前方红外慑像头7和左前方红外慑像头8，当车辆要右转时右前方红外慑像头7采集右侧红外激光横竖线发射头15发出的激光横线如图19的19-1，若右前方路面为平坦，采集到的激光线就为不变形的直线，若在指定的区域内采集到的激光线不为直线或有断线、错位线时把信息传送给自动驾驶主控电脑25作出相应的处理控制；当要左转时左前方红外慑像头8采集左侧红外激光横竖线发射头16发出的激光横线如图20的20-1，若左前方路面为平坦，采集到的激光线就为不变形的直线，若在指定的区域内采集到的激光线不为直线或有断线、错位线时把信息传送给自动驾驶主控电脑25作出相应的处理控制。

车身37左右两侧的右侧激光测距头9左侧激光测距头10，用于检测行车中与左右两侧物体或来车的距离，若靠近物体或有来车靠近时经自动驾驶主控电脑25作出判断，控制车辆的行驶，保证与两侧的安全距离。

为更进一步的检测车前方的物体、行人、障碍物，在车前方装设有右激光扫描测距头38左激光扫描测距头39，用于检测车前方及左前方右前方的物体、行人、障碍物的距离，把检测到的信息传送给自动驾驶主控电脑25作出相应的处理控制。

本发明交叉激光线自动驾驶系统还设有道路标志检测慑像头5和路面标线检测慑像头6，道路标志检测慑像头5主要用于检测道路上的交通标志和交叉路口信号灯，路面标线检测慑像头6主要用于检测道路路面上的标线指示，配合自动驾驶主控电脑25严格遵照交通法规自动行驶。

自动驾驶主控电脑25实时检测振动传感器32倾斜传感器33车尾横移传感器22以及雨路传感器30气温传感器31的信息，若车辆振动超规定值或倾斜度超规定值时控制车辆减速或停车；若经车尾横移传感器22检测到车尾有横移时自动驾驶主控电脑25发出指令控制车辆减速、打开转向灯、靠道路右侧停车并发出报警提示；若检测到雨路传感器30发出道路有雨水信号时自动驾驶主控电脑25发出指令控制车辆减速、打开转向灯、靠道路右侧停车并发出报警提示；若检测到气温传感器31的温度在设定的冰冻临界点时自动驾驶主控电脑25发出指令控制车辆减速、打开转向灯、靠道路右侧停车并发出报警提示，确保行车的安全。

显示屏24可输入行驶目的地，按照卫星导航组件35发出的命令自动行驶，交叉路口收发组件36用于接收未来的交叉路口智能化指挥控制。

本发明交叉激光线自动驾驶系统的有益效果是：可检测路面上的坑、凹陷、沟、物体、障碍物、车辆、行人，并忠实可靠的按照设定的交通法规行驶，解放和减轻了人为驾驶的疲劳。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步说明。

图1是交叉激光线自动驾驶系统机动车主视图。

图2是交叉激光线自动驾驶系统机动车主视标注图。

图3是交叉激光线自动驾驶系统机动车侧视图。

图4是交叉激光线自动驾驶系统机动车前半部分侧视标注图。

图5是交叉激光线自动驾驶系统机动车后半部分侧视标注图。

图6是交叉激光线自动驾驶系统机动车高位部分俯视图。

图7是交叉激光线自动驾驶系统机动车高位前半部分俯视标注图。

图8是交叉激光线自动驾驶系统机动车高位后半部分俯视标注图。

图9是交叉激光线自动驾驶系统机动车高位检测部件内部标注图。

图10是交叉激光线自动驾驶系统机动车底盘部分俯视图。

图11是交叉激光线自动驾驶系统机动车底盘部分俯视标注图。

图12是交叉激光线自动驾驶系统机动车低位部分俯视图。

图13是交叉激光线自动驾驶系统机动车低位部分俯视标注图。

图14是交叉激光线自动驾驶系统激光横线遇路面有坡度形成弯曲俯视图。

图15是交叉激光线自动驾驶系统激光横线遇路面有沟时形成断线俯视图。

图16是交叉激光线自动驾驶系统前方右发激光竖线俯视图。

图17是交叉激光线自动驾驶系统前方左发激光竖线俯视图。

图18是交叉激光线自动驾驶系统前方左右发出激光竖线俯视图。

图19是交叉激光线自动驾驶系统右前方发出的激光横线俯视图。

图20是交叉激光线自动驾驶系统左前方发出的激光横线俯视图。

图21是交叉激光线自动驾驶系统发红外光遇到前方有沟时形成阴影俯视图。

图22是交叉激光线自动驾驶系统前方有物体时发右红外光源形成的阴影俯视图。

图23是交叉激光线自动驾驶系统前方有物体时发左红外光源形成的阴影俯视图。

图24是交叉激光线自动驾驶系统前方有坑时发右红外光源形成的阴影俯视图。

图25是交叉激光线自动驾驶系统前方有坑时发左红外光源形成的阴影俯视图。

图26是交叉激光线自动驾驶系统前方有凹陷时发右红外光源形成的阴影俯视图。

图27是交叉激光线自动驾驶系统前方有凹陷时发左红外光源形成的阴影俯视图。

附图中零部件的标号说明：1.高位红外激光横竖线发射头2.高位红外光发射灯3.高位红外慑像头4.长焦红外慑像头5.道路标志检测慑像头6.路面标线检测慑像头7.右前方红外慑像头8.左前方红外慑像头9.右侧激光测距头10.左侧激光测距头11,右红外光发射灯12.左红外光发射灯13.右红外激光横竖线发射头14.左红外激光横竖线发射头15.右侧红外激光横竖线发射头16.左侧红外激光横竖线发射头17.车前方超声波雷达探头18.车左侧超声波雷达探头19.车右侧超声波雷达探头20.车尾超声波雷达探头21.车后方慑像头+红外灯22.车尾横移传感器23.自动驾驶开关24.显示屏25.自动驾驶主控电脑26.自动驾驶辅控电脑27.方向控制电机28.油门控制电机29.制动控制器30.雨路传感器31.气温传感器32.振动传感器33.倾斜传感器34.检测控制电路板35.卫星导航组件36.交叉路口收发组件37.车身38.右激光扫描测距头39.左激光扫描测距头。

具体实施方式

本发明交叉激光线自动驾驶系统的右红外光发射灯11右红外激光横竖线发射头13右侧红外激光横竖线发射头15右激光扫描测距头38装设在车身37前方低部位右侧，左红外光发射灯12左红外激光横竖线发射头14左侧红外激光横竖线发射头16左激光扫描测距头39装设在车身37前方低部位左侧，高位红外激光横竖线发射头1高位红外光发射灯2高位红外慑像头3长焦红外慑像头4道路标志检测慑像头5路面标线检测慑像头6装设在车身37前方高部位处，右前方红外慑像头7装设在车身37前方高部位右侧，左前方红外慑像头8装设在车身37前方高部位左侧，车前方超声波雷达探头17车左侧超声波雷达探头18车右侧超声波雷达探头19车尾超声波雷达探头20装设在车身37的前后左右边缘，车身37底盘上装有自动驾驶主控电脑25自动驾驶辅控电脑26方向控制电机27油门控制电机28制动控制器29雨路传感器30气温传感器31，车后方慑像头+红外灯21车尾横移传感器22安装在车后方尾端，自动驾驶开关23显示屏24安装在驾驶楼便于操作的部位，右激光扫描测距头38装设在车身37右前方低位，左激光扫描测距头39装设在车身37左前方低位。

车辆行驶时装于车前方检测的右红外光发射灯11、左红外光发射灯12、高位红外光发射灯2和右红外激光横竖线发射头13、左红外激光横竖线发射头14是以轮换方式工作的，当打开右红外光发射灯11若路面上有物体如图22的22-1，就会在22-1的后面产生阴影22-2，此时由高位红外慑像头3或长焦红外慑像头4采集前方图像，把采集到的物体轮廓和阴影保存待与后面对比，然后关闭右红外光发射灯11打开左红外光发射灯12时，此时物体22-1的阴影就会在另一侧产生如图23的23-2，把采集的结果与先保存的图像对比便可知道路路面上有物体，并且根据阴影的长短可知物体的高度是否可以车辆越过，经高位红外慑像头3或长焦红外慑像头4把采集到的信息传送给自动驾驶主控电脑25，自动驾驶主控电脑25根据传回的信息以及物体的坐标位置加以判断后控制方向控制电机27油门控制电机28制动控制器29作出相应的动作；若轮换打开右红外光发射灯11和左红外光发射灯12后高位红外慑像头3或长焦红外慑像头4采集到的是同一个阴影轮廓如图24的24-2和图25的25-2以及图26的26-2和图27的27-2便可知前方路面有坑或凹陷，此时关闭右红外光发射灯11左红外光发射灯12打开高位红外光发射灯2后阴影消失或减小可判断为凹陷，若打开高位红外光发射灯2后阴影不变则为深坑。若前方有沟如图21根据轮换打开的右红外光发射灯11左红外光发射灯12高位红外光发射灯2采集到的信息便可知沟是深沟还是浅沟，把采集到的信息传送到自动驾驶主控电脑25作出判断，为浅沟则减速通过。若前方路面有塌陷产生坡度时轮换打开右红外激光横竖线发射头13左红外激光横竖线发射头14的横线时激光横线就会产生如图14的14-1形成变形。当打开右红外激光横竖线发射头13左红外激光横竖线发射头14的竖线时在道路前方就会形成网状线如图15图16图17图18对前方路面进行检测，若前方有障碍物或车辆、行人时就会在障碍物或车辆、行人身上形成竖直的激光线条，经高位红外慑像头3或长焦红外慑像头4采集后便可知前方有障碍物，并且打在障碍物或前方车辆的激光竖线因距离的改变会发生移动变化，自动驾驶主控电脑25根据高位红外慑像头3或长焦红外慑像头4采集发回的信息作出相应的控制。当检测到前方路面有异常时打开高位红外激光横竖线发射头1可进一步对前方障碍物作出判断。

车身37一周设有车前方超声波雷达探头17车左侧超声波雷达探头18车右侧超声波雷达探头19车尾超声波雷达探头20，用于实时检测靠近的物体或车辆的距离，把检测到的信息传送给自动驾驶主控电脑25作出控制，避免发生碰撞。

车后方慑像头+红外灯21用于检测后方的来车，若车后方慑像头+红外灯21采集到的图像经识别有来车要超车时把信息传送给自动驾驶主控电脑25制止本车有超车动作。

右侧红外激光横竖线发射头15和左侧红外激光横竖线发射头16以及右前方红外慑像头7和左前方红外慑像头8用于检测右前方和左前方的道路情况，当车辆要右转时右前方红外慑像头7采集右侧红外激光横竖线发射头15发出的激光横线如图19的19-1，若右前方路面为平坦，采集到的激光线就为不变形的直线，若在指定的区域内采集到的激光线不为直线或有断线、错位线时把信息传送给自动驾驶主控电脑25作出相应的处理控制；当要左转时左前方红外慑像头8采集左侧红外激光横竖线发射头16发出的激光横线如图20的20-1，若左前方路面为平坦，采集到的激光线就为不变形的直线，若在指定的区域内采集到的激光线不为直线或有断线、错位线时把信息传送给自动驾驶主控电脑25作出相应的处理控制。

右侧激光测距头9左侧激光测距头10，用于检测行车中与左右两侧物体或来车的距离，若靠近物体或有来车靠近时经自动驾驶主控电脑25作出判断，控制车辆的行驶，保证与两侧的安全距离。

右激光扫描测距头38和左激光扫描测距头39用于检测车前方的障碍物距离，把检测到的数据传送给自动驾驶主控电脑25作出相应处理。

道路标志检测慑像头5主要用于检测道路上的交通标志和交叉路口信号灯，路面标线检测慑像头6主要用于检测道路路面上的标线指示，配合自动驾驶主控电脑25严格遵照交通法规行驶。

自动驾驶主控电脑25实时检测振动传感器32倾斜传感器33车尾横移传感器22以及雨路传感器30气温传感器31的信息，若车辆振动超规定值或倾斜度超规定值时控制车辆减速或停车；若经车尾横移传感器22检测到车尾有横移时自动驾驶主控电脑25发出指令控制车辆减速、打开转向灯、靠道路右侧停车并发出报警提示；若检测到雨路传感器30发出道路有雨水信号时自动驾驶主控电脑25发出指令控制车辆减速、打开转向灯、靠道路右侧停车并发出报警提示；若检测到气温传感器31的温度在设定的冰冻临界点时自动驾驶主控电脑25发出指令控制车辆减速、打开转向灯、靠道路右侧停车并发出报警提示，确保行车的安全。

自动驾驶系统可经显示屏24输入行驶目的地，按照卫星导航组件35发出的命令自动行驶，交叉路口收发组件36用于接收未来的交叉路口智能化指挥控制。