基于人工智能的车辆前后距离探测装置及其方法与流程

1.本发明涉及车辆距离探测技术领域，特别涉及基于人工智能的车辆前后距离探测装置及其方法。


背景技术：

2.激光雷达（lidar）是实现汽车自动驾驶所必不可少的距离探测器。高精度和长距离实时测量汽车与周边物体的距离，才能保证驾驶更安全与智能化，激光雷达工作原理(td为发射和接收脉冲之间的时间差) 单次激光脉冲做得越窄，距离测量精度就越好；同时，提高脉冲的幅值，才能探测更远距离。这就给lidar生成电容提出了很高的要求，激光雷达（英文：laser radar），是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。其工作原理是向目标发射探测信号（激光束）,然后将接收到的从目标反射回来的信号（目标回波）与发射信号进行比较,作适当处理后,就可获得目标的有关信息,如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数,从而对飞机、导弹等目标进行探测、跟踪和识别。它由激光发射机、光学接收机、转台和信息处理系统等组成，激光器将电脉冲变成光脉冲发射出去，光接收机再把从目标反射回来的光脉冲还原成电脉冲，送到显示器。
3.申请号：cn201810136933.1公布了一种激光雷达装置，个所述激光器角度可调节地安装于所述安装板上。上述激光雷达装置中，每个所述激光器与旋转轴线呈不同的夹角，所述多个激光器发射的激光信号的覆盖范围广，所述多个激光器在所述马达驱动单元的控制下旋转，使所述激光信号扫描的范围呈圆形，不留监控死角。同时根据实际需要，针对不同角度的监测范围，监测的距离不同，提高了所述激光器的监测效率，能快速高效地进行监测，降低了所述激光雷达装置的成本。
4.存在以下问题：其中激光器角度调整无法实现自动化控制，并且也没有对雷达进行保护，而雷达设置在车辆的前后位置，在发生碰撞时，雷达极容易在碰撞的过程中，发生损坏，而现在没有雷达在碰撞过程中，缩回至车辆内，减少其损失装置。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供基于人工智能的车辆前后距离探测装置及其方法，三个连杆沿着限位杆调整第一激光扫描头、第二激光扫描头和第三激光扫描头的角度，用于分散或者集中识别范围，控制器驱动气泵工作，抽取气管内的气体，弹簧压缩，吸收其激光雷达收缩的部分冲击力，同时激光雷达收缩用于减少碰撞发生的损害，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于人工智能的车辆前后距离探测装置，包括激光雷达和雷达支撑架，激光雷达的一端与雷达支撑架相接，激光雷达的另一端嵌入车辆前后端，激光雷达与车辆之间密封处理；所述激光雷达的内部安装有旋转组件、动力组件和激光组件，动力组件的一端接
在旋转组件上，激光组件与旋转组件相接；所述雷达支撑架的另一端与防撞组件连接，防撞组件安装在车辆前后端。
7.进一步地，旋转组件包括旋转轴、套环和隔板，隔板分隔激光雷达内部空间，隔板被旋转组件贯穿并且与套环连接，套环套在旋转轴上，套环和旋转轴之间啮合。
8.进一步地，动力组件包括微型电机、电机座和减速机，电机座和减速机设置在隔板一侧的激光雷达内，电机座上安装有微型电机，微型电机的轴与减速机的输入端连接，减速机的输出端接在旋转轴上，微型电机经过减速机减速后驱动旋转轴转动。
9.进一步地，激光组件包括第一激光扫描头、第二激光扫描头、第三激光扫描头、连杆和侧板，三组侧板分布在隔板上，每组侧板之间设有凸出的限位杆，第一激光扫描头、第二激光扫描头、第三激光扫描头分别固定在三组连杆一端上；所述连杆的另一端与套环的外壁活动连接，连杆的另一端穿过隔板延伸至对应的侧板一旁，连杆沿长度方向加工有供限位杆插入的滑槽，套环沿着旋转轴往复移动，三个所述连杆沿着限位杆调整第一激光扫描头、第二激光扫描头和第三激光扫描头的角度，用于分散或者集中识别范围。
10.进一步地，防撞组件包括防撞管、导向组件和减震组件，防撞管的一端被雷达支撑架插入，雷达支撑架上连接有密封板，密封板与防撞管密封连接，减震组件连接在防撞管内部的另一端，导向组件的一端穿过密封板与激光组件相接。
11.进一步地，导向组件包括导向杆和线束，线束置于导向杆内，线束沿中部穿出，线束的一端穿过密封板与第一激光扫描头、第二激光扫描头和第三激光扫描头相接。
12.进一步地，减震组件包括减震板、弹簧、气泵和气管，弹簧的一端固定在防撞管管口的密封板上，弹簧的另一端与减震板相接，气泵置于防撞管外，导向杆的端口插入气管内密封连接。
13.进一步地，减震板的连接连接有凸起的滑块，其中，防撞管的内壁上开设有供滑块插入的导向槽，供减震板在移动过程中导向。
14.进一步地，减震板和密封板与防撞管之间形成密封的空腔，气管（）与空腔连通。
15.本发明提出的另一种技术方案，包括基于人工智能的车辆前后距离探测装置的探测方法，包括以下步骤：s1：使用时，气泵内输送气体至气管内，气管内产生的气压推动导向杆向外移动，带动激光雷达的移动至车辆前后端上；s2：需要调节其探测范围时，微型电机经过减速机减速后驱动旋转轴转动，旋转轴转动带动套环往复移动，三个所述连杆沿着限位杆调整第一激光扫描头、第二激光扫描头和第三激光扫描头的角度，用于分散或者集中识别范围；s3：在车辆的激光雷达检测到与别的车距离在5cm处，激光雷达发送信号至车辆的控制器上，由控制器驱动气泵工作，抽取气管内的气体，则气管内产生的负压驱动导向杆带动激光雷达沿着减震板方向移动，直至激光雷达与减震板发生接触，弹簧压缩，吸收其激光雷达收缩的部分冲击力，同时激光雷达收缩用于减少碰撞发生的损害。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本发明提出的基于人工智能的车辆前后距离探测装置及其方法，气泵内输送气体至气管内，气管内产生的气压推动导向杆向外移动，带动激光雷达的移动至车辆前后端
上；需要调节其探测范围时，微型电机经过减速机减速后驱动旋转轴转动，旋转轴转动带动套环往复移动，三个连杆沿着限位杆调整第一激光扫描头、第二激光扫描头和第三激光扫描头的角度，用于分散或者集中识别范围。
17.2、本发明提出的基于人工智能的车辆前后距离探测装置及其方法，在车辆的激光雷达检测到与别的车距离在5cm处，激光雷达发送信号至车辆的控制器上，由控制器驱动气泵工作，抽取气管内的气体，则气管内产生的负压驱动导向杆带动激光雷达沿着减震板方向移动，直至激光雷达与减震板发生接触，弹簧压缩，吸收其激光雷达收缩的部分冲击力，同时激光雷达收缩用于减少碰撞发生的损害。
附图说明
18.图1为本发明基于人工智能的车辆前后距离探测装置的整体结构图；图2为本发明基于人工智能的车辆前后距离探测装置的局部分解图；图3为本发明基于人工智能的车辆前后距离探测装置的激光雷达扫描头分散图；图4为本发明基于人工智能的车辆前后距离探测装置的激光雷达扫描头集中图；图5为本发明基于人工智能的车辆前后距离探测装置的防撞组件结构图；图6为本发明基于人工智能的车辆前后距离探测装置的导向组件结构图。
19.图中：1、激光雷达；2、雷达支撑架；3、防撞组件；31、防撞管；32、导向组件；321、导向杆；322、线束；33、减震组件；331、减震板；332、弹簧；333、气泵；334、气管；4、旋转组件；41、旋转轴；42、套环；43、隔板；5、动力组件；51、微型电机；52、电机座；53、减速机；6、激光组件；61、第一激光扫描头；62、第二激光扫描头；63、第三激光扫描头；64、连杆；65、侧板；651、限位杆。
具体实施方式
20.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.请参阅图1-2，基于人工智能的车辆前后距离探测装置，包括激光雷达1和雷达支撑架2，激光雷达1的一端与雷达支撑架2相接，雷达支撑架2的设置在激光雷达1收缩时，雷达支撑架2会与减震板331发生接触，雷达支撑架2避免激光雷达1直接与减震板331接触，从而中间起到保护激光雷达1的目的，激光雷达1的另一端嵌入车辆前后端，激光雷达1与车辆之间密封处理。
22.激光雷达1的内部安装有旋转组件4、动力组件5和激光组件6，动力组件5的一端接在旋转组件4上，激光组件6与旋转组件4相接。
23.雷达支撑架2的另一端与防撞组件3连接，防撞组件3安装在车辆前后端。
24.请参阅图3，旋转组件4包括旋转轴41、套环42和隔板43，隔板43分隔激光雷达1内部空间，隔板43被旋转组件4贯穿并且与套环42连接，套环42套在旋转轴41上，套环42和旋转轴41之间啮合，套环42由于与旋转轴41之间啮合，在旋转轴41在旋转的过程中，套环42能够沿着旋转轴41往复移动。
25.请参阅图4，动力组件5包括微型电机51、电机座52和减速机53，电机座52和减速机53设置在隔板43一侧的激光雷达1内，电机座52上安装有微型电机51，电机座52为微型电机51安装提供支撑，微型电机51的轴与减速机53的输入端连接，微型电机51驱动减速机53旋转，减速机53的输出端接在旋转轴41上，微型电机51经过减速机53减速后驱动旋转轴41转动，通过微型电机51在旋转轴41旋转时，降低其转速，让第一激光扫描头61、第二激光扫描头62、第三激光扫描头63角度调整的速率在合理的速率内。
26.请参阅图4，激光组件6包括第一激光扫描头61、第二激光扫描头62、第三激光扫描头63、连杆64和侧板65，三组侧板65分布在隔板43上，每组侧板65之间设有凸出的限位杆651，每组侧板65的限位杆651轴线在同一线上，第一激光扫描头61、第二激光扫描头62、第三激光扫描头63分别固定在三组连杆64一端上，三组连杆64在角度调整时，第一激光扫描头61、第二激光扫描头62、第三激光扫描头63也同步发生角度变化；连杆64的另一端与套环42的外壁活动连接，连杆64的另一端穿过隔板43延伸至对应的侧板65一旁，连杆64沿长度方向加工有供限位杆651插入的滑槽，套环42沿着旋转轴41往复移动，三个连杆64沿着限位杆651调整第一激光扫描头61、第二激光扫描头62和第三激光扫描头63的角度，用于分散或者集中识别范围。
27.防撞组件3包括防撞管31、导向组件32和减震组件33，防撞管31的一端被雷达支撑架2插入，雷达支撑架2上连接有密封板，密封板与防撞管31密封连接，减震组件33连接在防撞管31内部的另一端，导向组件32的一端穿过密封板与激光组件6相接。
28.请参阅图6，导向组件32包括导向杆321和线束322，线束322置于导向杆321内，线束322沿中部穿出，线束322的一端穿过密封板与第一激光扫描头61、第二激光扫描头62和第三激光扫描头63相接，线束322为第一激光扫描头61、第二激光扫描头62和第三激光扫描头63供电，导向杆321用于保护线束322，导向杆321在移动的过程中带动线束322同步移动。
29.请参阅图5，减震组件33包括减震板331、弹簧332、气泵333和气管334，弹簧332的一端固定在防撞管31管口的密封板上，弹簧332的另一端与减震板331相接，弹簧332的设置让减震板331在移动过程，提供缓冲的目的，减震板331的连接连接有凸起的滑块，其中，防撞管31的内壁上开设有供滑块插入的导向槽，供减震板331在移动过程中导向，减震板331和密封板与防撞管31之间形成密封的空腔，气管（334）与空腔连通，气泵333置于防撞管31外，防撞管31上连接的气管334穿过减震板331，导向杆321的端口插入气管334内密封连接，气泵333向气管334内充入气体，或者抽取气体，从而带动激光雷达1缩回，从而实现保护的目的。
30.为了更好的展示基于人工智能的车辆前后距离探测装置的探测流程，本实施例提出基于人工智能的车辆前后距离探测装置的探测方法，包括以下步骤：步骤一：使用时，气泵333内输送气体至气管334内，气管334内产生的气压推动导向杆321向外移动，带动激光雷达1的移动至车辆前后端上；步骤二：需要调节其探测范围时，微型电机51经过减速机53减速后驱动旋转轴41转动，旋转轴41转动带动套环42往复移动，三个连杆64沿着限位杆651调整第一激光扫描头61、第二激光扫描头62和第三激光扫描头63的角度，用于分散或者集中识别范围；步骤三：在车辆的激光雷达1检测到与别的车距离在5cm处，激光雷达1发送信号至车辆的控制器上，由控制器驱动气泵333工作，抽取气管334内的气体，则气管334内产生的
负压驱动导向杆321带动激光雷达1沿着减震板331方向移动，直至激光雷达1与减震板331发生接触，弹簧332压缩，吸收其激光雷达1收缩的部分冲击力，同时激光雷达1收缩用于减少碰撞发生的损害。
31.综上所述；本发明的基于人工智能的车辆前后距离探测装置，套环42套在旋转轴41上，套环42和旋转轴41之间啮合，套环42由于与旋转轴41之间啮合，在旋转轴41在旋转的过程中，套环42能够沿着旋转轴41往复移动。通过微型电机51在旋转轴41旋转时，降低其转速，让第一激光扫描头61、第二激光扫描头62、第三激光扫描头63角度调整的速率在合理的速率内，旋转轴41旋转时第一激光扫描头61、第二激光扫描头62、第三激光扫描头63也同步发生角度变化，用于分散或者集中识别范围，导向杆321用于保护线束322，导向杆321在移动的过程中带动线束322同步移动。气泵333置于防撞管31内，防撞管31上连接的气管334穿过减震板331，导向杆321的端口插入气管334内密封连接，气泵333向气管334内充入气体，或者抽取气体，从而带动激光雷达1缩回，从而实现保护的目的。
32.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。