[发明专利]一种用于自动驾驶的传感器

说明书

一种用于自动驾驶的传感器，其特征是在交通工具上设置至少一个朝向前方地面的线状激光发射装置1，在交通工具前部低于或高于线状激光发射装置处设置至少一个数字成像模块2，数字成像模块2主要用于将线状激光线1在交通工具前方投影位置的投影线摄入成像模块的CCD或CMOS感光元件上，根据该激光线在感光元件上的位置形状，就能判别激光线在地面的投影线有没有被障碍物遮挡住,线状激光发射装置的光源为由点状激光发射头或张角小的一字线激光发射头，不仅可将一字线延长，还可提高线状激光的亮度。

技术领域

本发明涉及一种用于自动驾驶的传感器，主要用于汽车在自动驾驶过程中或辅助驾驶系统中检测前方整个投影面上可能碰到的障碍物，也可适应于火车、船舶等交通工具的自动驾驶或辅助驾驶中。

背景技术

目前自动驾驶的汽车正成为研发的热点，对于汽车移动方向（一般是前方）上障碍物的检测主要依赖雷达、激光扫描测距、视频摄像头等方式，其中视频摄像头一般为检测道路标志线、信号灯之类，延伸的使用方式是检测人、其他汽车等（依赖大数据的完善），目前最成功的无人驾驶汽车靠的是LIDAR，即激光雷达传感器，它也被称为无人驾驶汽车的眼睛。LIDAR是个合成词，取自“light”（光）和“radar”（雷达）。顾名思义，此类传感器是靠向物体发出光，通过测量光反射所用的时间来检视周围坏境的。用在无人驾驶汽车上，功能很强大，只是目前LIDAR的设计笨重且价格不菲。谷歌早期的无人驾驶汽车只在LIDAR上就花了8万美元。不仅如此，现在的自动驾驶汽车往往在有明显标志线的结构性道路上行驶，技术并不是很成熟。

发明内容

本发明是这样设计的：

一种用于自动驾驶的传感器，其特征是在交通工具上设置至少一个朝向前方地面的线状激光发射装置1，在交通工具前部低于或高于线状激光发射装置处设置至少一个数字成像模块2，数字成像模块2主要用于将线状激光线1在交通工具前方投影位置的投影线摄入成像模块的CCD或CMOS感光元件上，根据该激光线在感光元件上的位置形状，就能判别激光线在地面的投影线有没有被其他物体（障碍物）遮挡住，除了激光线（合作目标），其他物体（非合作目标）在感光元件上的成像可被忽略。因为一般的障碍物都落地（有脚），尤其汽车的轮子，在前方地面上能被检测到，那么障碍物也就存在。本发明的线状激光发射装置有下列5种设计方案：

1）所述的线状激光发射装置为在同一平面上并列设置的多个张角小的一字线激光发射头，每个一字线激光发射头的一字线张角在同一个平面内，这些并列的一字线激光发射头设置在一个箱体或框架上。

2）所述的线状激光发射装置为设置在一转盘上的呈圆环形分布的多个点状激光发射头，每个点状激光发射头背离圆心，设置在一个箱体或罩壳内，箱体或罩壳内前部有透光的窗口，转盘由电机驱动

3）线状激光发射装置包括一个能够围绕一根旋转轴一定角度来回旋转摆动的底板，底板上平行或放射状排列至少一层多个点状激光发射头或张角小的一字线激光发射头，通过来回旋转摆动，点状激光发射头或张角小的一字线激光发射头在前方投影面上投射出断续点或短线段构成的激光线，驱动底板来回旋转摆动的是反复断续供电的电磁铁或电机。

4）线状激光发射装置是至少一个点状激光发射头或张角小的一字线激光发射头将激光信号打在一个可以高速旋转的多柱面或多锥面反射镜上，通过多柱面或多锥面镜的旋转反射，在路上形成类似直线的弧线。柱面反射镜的横截面可以是正多边形或非正多边形的多边形，每个柱面或锥面反射面可以至少一个平面或至少一个曲面。

5）线状激光发射装置是至少一个点状激光发射头或张角小的一字线激光发射头将激光信号打在一个围绕一根旋转轴一定角度来回旋转摆动的反射镜上，通过反射镜一定角度的来回摆动及反射，在前方投影面上投射出断续点或短线段构成的激光线，反射镜的反射面位于反射镜的前表面，可以为一个平面或多个条状平面或曲面。

所述的线状激光发射装置有多个，每个朝向前方不同的水平角度，或者一个线状激光发射装置设置的激光发射头分多层，每层朝向朝向不同的水平角度。