一种基于环境感知的车辆数据采集设备的制作方法

本实用新型涉及机动车驾驶技术技术领域，应用于无人驾驶、辅助驾驶、驾驶人考试、培训等领域，具体涉及到一种基于环境感知的车辆数据采集设备。

背景技术：

随着汽车产业的快速发展，汽车已慢慢融入了普通家庭中，成为人们生活的一部分。机动车保有量不断的增长，使得机动车驾驶人的数量日益增多。近年来，能进行驾驶辅助的车辆越来越多，如车道保持控制、自动刹车控制、自适应式的定速行驶控制(自动巡航控制)等已经投入实用化。

为了提高汽车行驶的安全性，近期出现了的高级辅助驾驶系统(advanceddriverassistantsystem，简称“adas”)，adas是利用安装在车上的各式各样传感器，在汽车行驶过程中随时来感应周围的环境，收集数据，进行静态、动态物体的辨识、侦测与追踪，并结合导航仪地图数据，进行系统的运算与分析，从而预先让驾驶者察觉到可能发生的危险，有效增加汽车驾驶的舒适性和安全性。目前在汽车上使用的adas设备，价格高昂，安装复杂。以及，现有的驾驶装置中的数据采集设备，一般包含大量的部件，且结构复杂，设备体积庞大而笨重，不利于安装，设备间的连接也降低了整个系统的可靠稳定性，各设备的分散式架构，集成度低，硬件设备的设计成本高。

技术实现要素：

为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种基于环境感知的车辆数据采集设备，以解决现有技术中车辆数据采集设备结构复杂，体积庞大而笨重，稳定性差，价格昂贵，驾驶环境数据采集功能不健全的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种基于环境感知的车辆数据采集设备，包括：彼此相连的第一处理器和第二处理器，其中第一处理器、机械激光雷达、第一固态激光雷达、第二固态激光雷达、第一卫星定位天线和第二卫星定位天线布置在车顶支架上；所述机械激光雷达、第一固态激光雷达、第二固态激光雷达、第一卫星定位天线和第二卫星定位天线分别与所述第一处理器电性连接；其中第二处理器分别与通信设备、显示设备、扬声器、麦克风电性连接。

进一步的，还包括毫米波雷达、超声波雷达、摄像头设备、惯性导航设备，且毫米波雷达、超声波雷达、摄像头设备、惯性导航设备分别与第二处理器相连。

进一步的，所述第一固态激光雷达和第一卫星定位天线固定于车顶支架的一端，所述第二固态激光雷达和第二卫星定位天线分别位于车顶支架的另一端，所述机械激光雷达位于第一卫星定位天线和第二卫星定位天线之间。

进一步的，所述车顶支架包括支架本体和布置在支架本体底部的锁紧机构；所述锁紧机构包括连接件、滑动件、锁紧件及支撑件；所述连接件呈l型设计，其一端与支架本体的底部固定连接，另一端通过一螺栓与所述滑动件及支撑件活动连接，所述支撑件的底部与车辆顶部接触，所述滑动件与锁紧件固定连接，所述锁紧件与车辆顶部边框配合。通过转动螺栓使滑动件带动锁紧件轴向移动并使其与车辆顶部边框帖合，以实现通过所述锁紧件和支撑件的配合使用将所述支架本体固定在车辆顶部。

优选的，所述第一固态激光雷达和第二固态激光雷达分别固定于所述支架两端的侧壁。

优选的，所述机械激光雷达位于车顶支架的中间位置。

优选的，所述第一卫星定位天线和第二卫星定位天线之间的间距大于1米。

优选的，所述设备还包括设于车辆内部的用于采集车辆内部驾驶位图像数据的第一摄像头，其通过数据线与第二处理器电性连接。

优选的，所述设备还包括设于车辆内部的用于采集车辆前档外部图像数据的第二摄像头，其通过数据线与第二处理器电性连接。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的采集设备结构简单，设计巧妙，安装方便，集成度高，驾驶环境采集数据完整，减少了设备间的布线，提高了设备的稳定性可靠性，成本低；适用于自动驾驶、无人驾驶、辅助驾驶、驾驶人考试/培训等领域进行车辆驾驶的数据采集，且便于安装，利于推广。

附图说明

图1为本实用新型设备的原理框图；

图2为本实用新型的车顶装置立体图；

图3为车顶装置安装在车辆顶部的示意图；

图4为车顶装置前视图(主视图)；

图5为车顶装置紧锁机构m的放大图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。

本实用新型公开的一种基于环境感知的车辆数据采集设备，原理框图如图1所示，设备包括：彼此相连的第一处理器和第二处理器，其中第一处理器、机械激光雷达、第一固态激光雷达、第二固态激光雷达、第一卫星定位天线和第二卫星定位天线布置在车顶支架上；所述机械激光雷达、第一固态激光雷达、第二固态激光雷达、第一卫星定位天线和第二卫星定位天线分别与所述第一处理器电性连接；其中第二处理器分别与通信设备、显示设备、扬声器、麦克风电性连接。还包括：毫米波雷达、超声波雷达、摄像头设备、惯性导航设备分别与第二处理器相连。所述第一固态激光雷达和第一卫星定位天线固定于车顶支架的一端，所述第二固态激光雷达和第二卫星定位天线分别位于车顶支架的另一端，所述机械激光雷达位于第一卫星定位天线和第二卫星定位天线之间。

具体的，车顶装置如图2所示，该车顶装置包括车顶支架1，以及布置在车顶支架1上的机械激光雷达2，第一卫星定位天线3和第二卫星定位天线4，以及第一固态激光雷达5和第二固态激光雷达6。机械激光雷达2位于车顶支架1正中间位置，用于采集车辆外部四周的环境信息数据，介于第一卫星定位天线3和第二卫星定位天线4之间。第一卫星定位天线3和第一固态激光雷达5分别位于车顶支架1的一端，第二卫星定位天线4和第二固态激光雷达6分别位于车顶支架1的另一端，其中固态激光雷达5、6分别位于车顶支架1的最外侧。其中，第一固态激光雷达5和第二固态激光雷达6用于采集车辆侧部和/或前部的道路环境信息数据，第一卫星定位天线3和第二卫星定位天线4用于接收卫星定位信号。

如图3所示，车顶支架1固定于车顶，内部预留空腔，并在车顶支架1底部开设用于走线的通孔。机械激光雷达2、第一卫星定位天线3、第二卫星定位天线4、第一固态激光雷达5及第二固态激光雷达6通过数据线将采集到的数据分别发送给第一处理器其中，第一卫星定位天线3和第二卫星定位天线4之间的间距大于1米，采用双天线设计确保卫星定位数据更加准确。毫米波雷达安装在车辆前端，超声波雷达安装在车辆前后及左右两侧，惯性导航设备安装在车体中部位置。

如图4所述，车顶装置通过车顶支架1底部的紧锁机构m固定在车辆顶部。如图5所示该锁紧机构m包括连接件11、滑动件12、锁紧件13及支撑件14；其中，连接件11的一端面通过螺栓固定于支架1本体的底部，该连接件11通过螺栓与滑动件12及支撑件14配合连接；滑动件12与锁紧件13固定连接，二者通过螺栓的方式固定连接(于其它实例中也可采用焊接等方式连接)；支撑件14的底面与车辆顶部相接触。拆装时，通过转动螺栓来实现对滑动件12的松紧控制，滑动件12移动时带动锁紧件13轴向移动，以适应具有不同顶部尺寸结构的驾考车型，使其与车辆顶部边框帖合或分离，进而实现与车辆的锁紧或拆卸。由此，通过支撑件14和锁紧件13的配合使用，可将支架1牢牢地固定在车顶，且便于拆装。

所述设备还包括设于车辆内部的用于采集车辆内部驾驶位图像数据的第一摄像头，其通过数据线与第二处理器电性连接，该第一摄像头具体可设于车内的后视镜位置或主驾驶位的中控台上等。

所述设备还包括设于车辆内部的用于采集车辆前档外部图像数据的第二摄像头，其通过数据线与第二处理器电性连接，该第二摄像头具体可设于车内的后视镜位置或中控台上等。

尽管以上本实用新型的实施方案进行了描述，但本实用新型并不局限于上述的具体实施方案和应用领域，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下，在不脱离本实用新型权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本实用新型保护之列。