一种基于云计算的无人驾驶汽车路径预警装置的制作方法

本发明涉及无人驾驶汽车领域，特别是涉及一种基于云计算的无人驾驶汽车路径预警装置。

背景技术：

无人驾驶汽车是智能汽车的一种，也称为轮式移动机器人，主要依靠车内的以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶的目标，无人驾驶汽车是通过车载传感系统感知道路环境，自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标的智能汽车，道路环境和车身周围环境的感知对无人驾驶汽车最为重要，现有的技术中，无人驾驶汽车路径预警装置固定安装在车前部，对前方障碍物进行检测，不能实时检测车身周围的环境和路径状况，尤其在夜晚摄像头视野受阻的情况下，感知能力更差，而且不能根据不同车型进行调整高度和角度，安装麻烦。

技术实现要素：

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种基于云计算的无人驾驶汽车路径预警装置。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种基于云计算的无人驾驶汽车路径预警装置，包括安装座、防护箱、卫星定位器，所述安装座下表面镶嵌有振动器，所述安装座上表面一侧设置有太阳能板，所述太阳能板一侧设置有第一电动推杆，所述第一电动推杆上端设置有垫板，所述垫板上表面设置有旋转电机，所述旋转电机上端设置有雷达测距仪，所述第一电动推杆远离所述太阳能板一侧固定安装有所述防护箱，所述防护箱内部固定安装有卫星定位器、网络通讯器、控制器和蓄电池，所述防护箱远离所述第一电动推杆一侧设置有第二电动推杆，所述第二电动推杆上端设置有支撑架，所述支撑架内部一个侧壁上设置有第一转轴，所述第一转轴的其中一端与倾转板连接，所述支撑架内部另外一个侧壁上设置有第二转轴，所述第二转轴的其中一端与倾转板连接，所述第一转轴另外一端穿过所述支撑架与倾转电机同轴连接，所述支撑架侧面上固定安装有高清摄像头，所述卫星定位器、所述网络通讯器、所述蓄电池、所述振动器、所述太阳能板、所述第一电动推杆、所述旋转电机、所述雷达测距仪、所述倾转电机、所述高清摄像头、所述第二电动推杆分别与所述控制器通过导线连接。所述卫星定位器包括定位器箱体、电源连接端、微处理器和GPS芯片，所述定位器箱体的上方设置有上壳体，所述上壳体的一侧固定有信号杆，所述定位器箱体的后方设置有所述电源连接端，所述电源连接端的一侧固定有工作信号灯，所述工作信号灯的一侧安装有电源开关，所述定位器箱体的内部固定有操控器，所述操控器的侧下方设置有电路板，所述电路板通过减震底座安装在所述定位器箱体的内部，所述电路板的上方固定有无线通讯器，所述无线通讯器的一侧设置有所述GPS芯片，所述GPS芯片的侧后方设置有数据传输器，所述数据传输器的一侧固定有储存器，所述上壳体的内部安装有所述微处理器，所述微处理器的一侧固定有信号发生器，所述信号发生器与上方的发射器均固定在所述上壳体的内部。所述倾转电机包括电机壳体、定子组件、转子组件和固定支座，所述电机壳体下设置有所述固定支座，所述电机壳体内部设置有所述定子组件，所述定子组件内设置有换向装置，所述换向装置内设置有所述转子组件，所述转子组件一侧设置有输出主轴，所述输出主轴一端设置有输出锥齿轮，所述输出锥齿轮一侧设置有倾转锥齿轮，所述倾转锥齿轮上设置有倾转输出轴，所述倾转输出轴外部设置有倾转箱，所述电机壳体一端设置有轴承座，所述轴承座内设置有轴承，所述电机壳体另一端设置有防护罩，所述防护罩内部设置有第三转轴，所述第三转轴上设置有散热风叶。

本发明的预警装置，是基于云计算技术为基础的，它通过控制器和网络通讯器与云计算服务器进行通信连接，分享数据，一方面实时上传汽车的定位信息、路线轨迹等数据，另一方面云计算服务器对接收的数据并结合相关的路况信息等作出快速的分析和计算，向控制器发送最优化的导航信息以及路况预警信息，从而达到智能驾驶的目的。本发明中，由于采用的云计算服务器技术是现有技术，因此对于网络通讯器与云计算服务器的连接就不再进行详细描述。

本发明的预警装置中，将所述安装座安装在无人驾驶汽车车顶上面，所述高清摄像头与车头一致，所述太阳能板将太阳能转化为电能，所述蓄电池提供电能，所述控制器进行控制，所述第一电动推杆启动，对所述雷达测距仪进行调整高度，使测距范围能够覆盖车身四周，不受车身阻挡，所述第二电动推杆启动，进行调节所述高清摄像头高度，所述倾转电机启动，带动所述高清摄像头倾转，使所述高清摄像头的视野范围能够覆盖路面和路面标示，无人驾驶汽车在行驶过程中，所述旋转电机启动，带动所述雷达测距仪进行旋转，对无人驾驶汽车周围物体进行测距生成地图，通过所述网络通讯器传输至云计算平台，所述卫星定位器实时检测无人驾驶汽车的位置，所述高清摄像头对无人驾驶汽车前方路面进行图像采集，通过所述网络通讯器传输至云计算平台，判断交通标示和是否有障碍物和危险情况，并通过所述振动器对车顶振动，提醒车内乘坐人员。

进一步设置：所述太阳能板与所述安装座通过螺钉连接。

如此设置，所述太阳能板在所述安装座上表面可以无遮挡地接收光照，产生电能。

进一步设置：所述第一电动推杆与所述安装座通过螺钉连接，所述垫板与所述第一电动推杆焊接。

如此设置，所述第一电动推杆可以调整所述垫板的高度。

进一步设置：所述旋转电机与所述垫板通过螺钉连接，所述雷达测距仪与所述旋转电机通过螺钉连接。

如此设置，所述旋转电机可以带动所述雷达测距仪进行旋转，对周围进行全方位地扫描。

进一步设置：所述第二电动推杆与所述安装座通过螺钉连接，所述支撑架与所述第二电动推杆焊接。

如此设置，所述第二电动推杆可以调整所述支撑架的高度。

进一步设置：所述第一转轴、所述第二转轴分别与所述倾转板焊接，所述第一转轴、所述第二转轴分别与所述支撑架通过这次连接。

如此设置，所述倾转板可以与所述支撑架相对平稳地转动。

进一步设置：所述倾转电机与所述支撑架通过螺钉连接，所述倾转电机与所述第一转轴通过联轴器连接。

如此设置，所述倾转电机可以通过所述第一转轴为所述倾转板提供倾转动力。

为了进一步提高卫星定位器的使用效果，所述定位器箱体与上方的所述上壳体通过焊接相连接，所述上壳体与一侧的所述信号杆通过螺栓进行固定。

为了进一步提高卫星定位器的使用效果，所述上壳体与内部的所述微处理器通过螺钉相固定，所述微处理器与一侧的所述信号发生器通过信号线相连接，所述信号发生器与上方的所述发射器通过信号线相连接。

为了进一步提高卫星定位器的使用效果，所述定位器箱体与后方的所述电源连接端通过镶嵌相连接，所述电源连接端与一侧的所述工作信号灯通过信号线相连接。

为了进一步提高卫星定位器的使用效果，所述工作信号灯与所述电源开关均固定在所述定位器箱体的后方，所述定位器箱体与内部的所述电路板通过所述减震底座相连接。

为了进一步提高卫星定位器的使用效果，所述电路板与上方的所述无线通讯器通过锡焊接相连接，所述无线通讯器与一侧的所述操控器通过信号线相连接，所述操控器固定在所述定位器箱体的一侧。

为了进一步提高卫星定位器的使用效果，所述无线通讯器一侧的所述GPS芯片通过锡焊接固定在所述电路板的上方，所述GPS芯片与一侧的所述储存器和所述数据传输器相连接。

为了进一步提高倾转电机的使用功能，所述固定支座通过螺钉与所述电机壳体连接，所述防护罩通过螺钉与所述电机壳体连接，所述倾转箱通过螺钉与所述电机壳体连接。

为了进一步提高倾转电机的使用功能，所述定子组件通过螺钉与所述电机壳体连接，所述换向装置通过螺钉与所述定子组件连接，所述转子组件通镶嵌在所述定子组件内。

为了进一步提高倾转电机的使用功能，所述输出主轴与转子组件传动连接，所述输出锥齿轮通过花键与所述输出主轴连接，所述倾转锥齿轮与所述输出锥齿轮啮合。

为了进一步提高倾转电机的使用功能，所述轴承座镶嵌在所述电机壳体一端，所述轴承镶嵌在所述轴承座内部，所述轴承套接在所述输出主轴上。

为了进一步提高倾转电机的使用功能，所述倾转输出轴插接在所述倾转箱内部，所述倾转锥齿轮通过花键与所述倾转输出轴连接。

为了进一步提高倾转电机的使用功能，所述第三转轴与所述转子组件传动连接，所述散热风叶通过螺钉与所述第三转轴连接，所述第三转轴插接在所述电机壳体内部。

本发明的有益效果在于：

1、通过设置太阳能板，可以利用太阳能作为能源，更加节能环保，通过设置第一电动推杆、旋转电机，可以调节雷达测距仪高度，并进行旋转扫描，扫描无死角，通过设置倾转电机、第二电动推杆，可以方便调整高清摄像头高度和角度，能够适应不同长度的的车型，视野不受遮挡。

2、本发明的预警装置监测定位精准，可靠性比较高；定位器外形精巧，携带更加方便；而且安装简便，隐蔽性好。

3、本发明的预警装置整体结构简单紧凑，运转噪音小，体积小、质量轻，方便移动与固定；并且在倾转电机中通过锥齿轮对电机输出主轴的输出方向进行倾转，简单高效，使用性强，适用范围也较广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明所述一种基于云计算的无人驾驶汽车路径预警装置的结构示意图；

图2是本发明所述一种基于云计算的无人驾驶汽车路径预警装置的主视图；

图3是本发明所述一种基于云计算的无人驾驶汽车路径预警装置的局部零件图；

图4是本发明所述一种基于云计算的无人驾驶汽车路径预警装置的电路结构流程框图；

图5是本发明中卫星定位器放大后的后视图；

图6是本发明中卫星定位器的结构剖视图；

图7是本发明中卫星定位器的电路结构示意图；

图8是本发明中倾转电机放大后的结构示意图；

图9是本发明中倾转电机的左视图；

图10是本发明中倾转电机的俯视图；

图11是本发明中控制器的电路原理图。

附图标记说明如下：

1、安装座；2、防护箱；3、卫星定位器；4、网络通讯器；5、控制器；6、蓄电池；7、振动器；8、太阳能板；9、第一电动推杆；10、垫板；11、旋转电机；12、雷达测距仪；13、倾转板；14、倾转电机；15、高清摄像头；16、支撑架；17、第二电动推杆；18、第一转轴；19、第二转轴；20、定位器箱体；21、上壳体；22、信号杆；23、电源连接端；24、电源开关；25、工作信号灯；26、减震底座；27、电路板；28、信号发生器；29、微处理器；30、GPS芯片；31、操控器 ；32、无线通讯器；33、储存器；34、数据传输器；35、发射器；36、电机壳体；37、定子组件；38、转子组件；39、换向装置；40、第三转轴；41、散热风叶；42、防护罩；43、固定支座；44、输出主轴；45、轴承座；46、轴承；47、输出锥齿轮；48、倾转箱；49、倾转锥齿轮；50、倾转输出轴。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

实施例1

如图1-图11所示，本发明的一种基于云计算的无人驾驶汽车路径预警装置，包括安装座1、防护箱2、卫星定位器3，安装座1下表面镶嵌有振动器7，振动器7型号为LB16，振动器7起振动提醒作用，安装座1上表面一侧设置有太阳能板8，太阳能板8器产生电能作用，太阳能板8一侧设置有第一电动推杆9，第一电动推杆9型号为DYTZ，第一电动推杆9起调节高度作用，第一电动推杆9上端设置有垫板10，垫板10起安装作用，垫板10上表面设置有旋转电机11，旋转电机11型号为Z62，旋转电机11起提供旋转动力作用，旋转电机11上端设置有雷达测距仪12，雷达测距仪12型号为Deleta2B，雷达测距仪12起障碍物扫描作用，第一电动推杆9远离太阳能板8一侧固定安装有防护箱2，防护箱2起防护作用，防护箱2内部固定安装有卫星定位器3、网络通讯器4、控制器5和蓄电池6，卫星定位器3起定位作用，网络通讯器4型号为N10-KIT，网络通讯器4起网络数据通讯作用，防护箱2远离第一电动推杆9一侧设置有第二电动推杆17，第二电动推杆17型号为DYTZ，第二电动推杆17起调节高度作用，第二电动推杆17上端设置有支撑架16，支撑架16起支撑作用，支撑架16内部一个侧壁上设置有第一转轴18，第一转轴18的其中一端与倾转板13连接，第一转轴18起传动作用，支撑架16内部另外一个侧壁上设置有第二转轴19，第二转轴19起传动作用，第二转轴19的其中一端与倾转板13连接，倾转板13起安装作用，第一转轴18另外一端穿过支撑架16与倾转电机14同轴连接，倾转电机14起提供倾转动力作用，支撑架16侧面上固定安装有高清摄像头15，卫星定位器3、网络通讯器4、蓄电池6、振动器7、太阳能板8、第一电动推杆9、旋转电机11、雷达测距仪12、倾转电机14、高清摄像头15、第二电动推杆17分别与控制器5通过导线连接。所述卫星定位器包括定位器箱体20、电源连接端23、微处理器29和GPS芯片30，定位器箱体20用于固定和安装，定位器箱体20的上方设置有上壳体21，上壳体21起到密封和保护的作用，上壳体21的一侧固定有信号杆22，信号杆22用于信号的传输，定位器箱体20的后方设置有电源连接端23，电源连接端23用于电源的连接，电源连接端23的一侧固定有工作信号灯25，工作信号灯25起到提示的作用，工作信号灯25的一侧安装有电源开关24，电源开关24用于接通或断开电源，定位器箱体20的内部固定有操控器31，操控器31用于设备的操控，操控器31的侧下方设置有电路板27，电路板27用于连接各个电器元件，电路板27通过减震底座26安装在定位器箱体20的内部，减震底座26起到减震保护的作用，电路板27的上方固定有无线通讯器32，无线通讯器32用于信息的传输，无线通讯器32的一侧设置有GPS芯片30，GPS芯片30用于确实位置，GPS芯片30的侧后方设置有数据传输器34，数据传输器34用于内部的数据传输，数据传输器34的一侧固定有储存器33，储存器33用于数据的储存，上壳体21的内部安装有微处理器29，微处理器29用于处理设备运行的相关数据，微处理器29的一侧固定有信号发生器28，信号发生器28用于信号的发生，信号发生器28与上方的发射器35均固定在上壳体21的内部，发射器35用于信号的发射和传递。所述倾转电机14包括电机壳体36、定子组件37、转子组件38和固定支座43，电机壳体36下设置有固定支座43，电机壳体36内部设置有定子组件37，定子组件37内设置有换向装置39，换向装置39内设置有转子组件38，转子组件38一侧设置有输出主轴44，输出主轴44一端设置有输出锥齿轮47，输出锥齿轮47一侧设置有倾转锥齿轮49，倾转锥齿轮49上设置有倾转输出轴50，倾转输出轴50外部设置有倾转箱48，电机壳体36一端设置有轴承座45，轴承座45内设置有轴承46，电机壳体36另一端设置有防护罩42，防护罩42内部设置有第三转轴40，第三转轴40上设置有散热风叶41。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于：所述旋转电机与垫板通过螺钉连接，雷达测距仪与旋转电机通过螺钉连接，旋转电机可以带动雷达测距仪进行旋转，对周围进行全方位地扫描。同时，本实施例中，电路板27与上方的无线通讯器32通过锡焊接相连接，无线通讯器32与一侧的操控器31通过信号线相连接，操控器31固定在定位器箱体20的一侧。这样设置有助于提高设备的定位精准度，同时使设备携带更加方便，增强了设备的隐蔽性。并且，本发明的倾转电机中，输出主轴44与转子组件38传动连接，输出锥齿轮47通过花键与输出主轴44连接，倾转锥齿轮49与输出锥齿轮47啮合，倾转输出轴50插接在倾转箱48内部，倾转锥齿轮49通过花键与倾转输出轴50连接。这样设置可以改变电机输出方向，实现电机的倾转，另外锥齿轮传动增加了电机的传动效率。

本发明预警装置的工作原理：将安装座1安装在无人驾驶汽车车顶上面，高清摄像头15与车头一致，太阳能板8将太阳能转化为电能，蓄电池6提供电能，控制器5进行控制，第一电动推杆9启动，对雷达测距仪12进行调整高度，使测距范围能够覆盖车身四周，不受车身阻挡，第二电动推杆17启动，进行调节高清摄像头15高度，倾转电机14启动，带动高清摄像头15倾转，使高清摄像头15的视野范围能够覆盖路面和路面标示，无人驾驶汽车在行驶过程中，旋转电机11启动，带动雷达测距仪12进行旋转，对无人驾驶汽车周围物体进行测距生成地图，通过网络通讯器4传输至云计算平台，卫星定位器3实时检测无人驾驶汽车的位置，高清摄像头15对无人驾驶汽车前方路面进行图像采集，通过网络通讯器4传输至云计算平台，判断交通标示和是否有障碍物和危险情况，并通过振动器7对车顶振动，提醒车内乘坐人员。

本发明的卫星定位器工作时，首先通过定位器箱体20与上方的上壳体21进行固定，固定之后在通过定位器箱体20后方的电源开关24打开电源，当电源打开之后工作信号灯25就会亮起，然后操控器31就会自动动作，并且带动电路板27进行工作，然后通过GPS芯片30进行确定位置，位置确定之后经过数据传输器34把信息储存到储存器33中，然后经过无线通讯器32把数据传输到信号发生器28中，通过信号发生器28把信息传输到发射器35中进行发射，发射过程中通过信号杆22对信号进行增强，这样就起到定位的作用，在设备的整个运行过程中微处理器29一直在处理相关的数据，并且电路板27下方的减震底座26起到减震的作用，也起到保护电路板27的效果。

本发明的倾转电机工作时，通过固定支座43可以安全方便的对电机进行固定，电机壳体36支撑整个装置，电机工作时通过定子组件37带动转子组件38转动，其中换向装置39调节定子组件37的旋转方向使转子组件38平稳匀速向一个方向旋转，轴承座45支撑支轴承46，轴承46支撑输出主轴44，使输出主轴44带动输出锥齿轮47转动输出动力，输出锥齿轮47带动倾转锥齿轮49转动，进而带动倾转输出轴50转动，并实现动力输出方向的倾转，转子组件38带动第三转轴40转动进而带动散热风叶41转动，加快空气流动，带走电机工作时的热量，保证电机正常工作。

本发明中，所述控制器5包括型号为Intel Xeon E5-2620的芯片IC，所述芯片IC的第一引脚连接电阻R4的一端，电阻R4的另一端分别连接电感L的一端和电阻R5的一端，电阻R5的另一端连接三极管D2的集电极，三极管D2的发射极分别连接电容C2的一端和电阻R9的一端，三极管D2的基极连接电阻R8的一端，电阻R8的另一端与开关S相连后再连接到信号输入端V1；所述电阻R9的另一端分别连接电容C2的另一端和二极管D1的负极，二极管D1的正极分别连接电感L的另一端、三极管D4的集电极和信号输出端V2，三极管D4的基极分别连接电阻R1的一端和电容C1的一端，三极管D4的发射极分别连接电阻R3的一端、电阻R2的一端和芯片IC的第五引脚；所述电阻R1的另一端分别连接电容C1的另一端和二极管D3的正极，二极管D3的负极分别连接电阻R2的另一端、芯片IC的第四引脚、电容C3的一端、电阻R6的一端和二极管D5的负极，所述电容C3的另一端连接芯片IC的第三引脚，电阻R6的另一端分别连接电阻R7的一端和芯片IC的第二引脚，所述电阻R7的另一端连接二极管D5的正极。

需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明技术方案而非限制技术方案，尽管申请人参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明技术方案进行的修改或者等同替换，不能脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明权利要求范围当中。