本发明涉及一种自动驾驶车辆障碍物检测装置，涉及检测装置技术领域。
背景技术：
随着自动驾驶技术的发展，汽车安全技术收到越来越多的重视。其中基于传感器的障碍物检测技术在汽车安全领域中起着至关重要的作用。
各种传感器设备可以用于获取各种实时路况信息。目前常用的车载传感器主要可分为视觉类（红外线、单目摄像机、立体摄像机等）、测距类（超声波、毫米波雷达、激光雷达等）。每一种传感器检测技术都有其使用的场合及受限制的方面。传统的障碍物检测基于单一的传感器来获取周边环境的障碍物信息，在复杂气候、复杂交通场景下单一来源信息局限性大、误差大、可靠性差。存在着许多不足，导致无法精确识别出障碍物，为行车安全带来了很大隐患。
以激光雷达和超声波为例，三维激光雷达可以快速扫描360°视界，通常采用红外激光，其原理是发射激光并接收返回的光束，根据激光的飞行时间来计算物体的距离，检测距离可达150米，测距精度可达±3厘米。每次扫描会生成周围环境的三维点云图像，对该点云进行数据处理可以得到周围环境的三维信息。一般来说三位激光雷达距离测量精度较高，对目标的轮廓识别性能很高，能够为主车辆提供最直接反映客观事物的真实形态特征信息。而且激光雷达的对天气的鲁棒性较好。但是该传感器存在一定缺陷，其垂直视场角一般较小，常见的16线激光雷达垂直视场角仅为30°，单一激光雷达可检测的区域有限，在车辆近距离（10米内）的区域内有盲区。超声波传感器是以空气作为工作介质的装置，通过发射超声波并接收回波，根据声波的发射和接收的时间差计算出待测物体的距离。超声波传感器构造简单，对天气的鲁棒性也较好。但是超声波传感器也存在一定缺陷，其可检测距离较短，一般在10米以内。另外现有技术条件下，难以将超声波波束汇聚至很小范围，因此仅使用超声波探头作为车辆障碍物检测的传感器难以实现大范围精确的障碍物检测。
现有技术针对障碍物的识别提出了多种有效方法，例如在申请号为cn103323852的《一种大型车超声波障碍物侦测系统》中公开了一种基于超声波的用于大型车的障碍物侦测系统。该系统采用一个或多个超声波传感器来检测车辆周围障碍物。但是由于超声波传感器的检测范围有限，因此该系统的检测范围受限于超声波传感器的性能。
在申请号为cn104899855的《三维障碍物检测方法和装置》中提出了一种基于双目摄像头系统和三维激光雷达的三维障碍物检测方法，该方法采用视觉传感器和测距传感器融合来提取障碍物信息。但是该方法采用的双目摄像头和三维激光雷达本身均为光学传感器，由于光的直线传播特性，使得基于光学的传感器的检测范围均局限在某一范围内。对车辆近距离（10米内）的区域，尤其是0到3米的范围内，基于光学的传感器检测的成本较高。而这些区域是车辆在低速行驶状态下的危险区域，这些区域内的障碍物极易影响车辆安全行驶。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种自动驾驶车辆障碍物检测装置，该装置将超声波传感器和激光雷达进行融合，用超声波传感器弥补激光雷达的盲区，针对车辆近距离（10米内）范围内的障碍物进行有效检测。提高自动驾驶车辆在低速行驶状态下的安全性。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明一种自动驾驶车辆障碍物检测装置，包括车体、车底盘、第一超声波传感器、第一激光雷达、车窗框架、第二超声波传感器和第二激光雷达，所述车体的上方固定设有第一激光雷达和第二激光雷达，所述第一激光雷达安装在车体前部外侧顶部，所述第二激光雷达安装在车体后部外侧顶部，所述第一超声波传感器安装在车体前部外侧下部的超声波传感器固定底座上，所述第一超声波传感器声波发射的方向和车体直行前进的方向一致，所述第二超声波传感器安装在车体后部外侧下部的超声波传感器固定底座上，所述第二超声波传感器声波发射的方向和车体倒车直行的方向一致，所述车体的下方固定设有车底盘，所述车底盘的下方固定设有车轮。
优选的，所述第一超声波传感器的检测范围覆盖前部激光雷达检测区域和车体前部之间的盲区。
优选的，所述第二超声波传感器的检测范围覆盖后部激光雷达检测区域和车体后部之间的盲区。
优选的，所述第一激光雷达、第一超声波传感器、第二激光雷达和第二超声波传感器信号连接车体自动驾驶控制器。
优选的，所述车体的上方的外侧固定设有车窗框架，所述车窗框架内安装有车窗。
本发明所达到的有益效果是：该种发明将激光雷达和超声波传感器结合的用于自动驾驶车辆障碍物检测的装置，该装置将超声波传感器和激光雷达进行融合，用超声波传感器弥补激光雷达的盲区，针对车辆近距离（10米内）范围内的障碍物进行有效检测。提高自动驾驶车辆在低速行驶状态下的安全性。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明一种自动驾驶车辆障碍物检测装置的结构示意图。
图中：1-车体，2-车轮，3-车底盘，4-第一超声波传感器，5-第一激光雷达，6-车窗框架，7-车窗，8-超声波传感器固定底座，9-第二超声波传感器，10-第二激光雷达。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例
如图1所示，一种自动驾驶车辆障碍物检测装置，包括车体1、车底盘3、第一超声波传感器4、第一激光雷达5、车窗框架6、第二超声波传感器9和第二激光雷达10，所述车体1的上方固定设有第一激光雷达5和第二激光雷达10，所述第一激光雷达5安装在车体1前部外侧顶部，所述第二激光雷达10安装在车体1后部外侧顶部，所述第一超声波传感器4安装在车体1前部外侧下部的超声波传感器固定底座8上，所述第一超声波传感器4声波发射的方向和车体1直行前进的方向一致，所述第二超声波传感器9安装在车体1后部外侧下部的超声波传感器固定底座8上，所述第二超声波传感器9声波发射的方向和车体1倒车直行的方向一致，所述车体1的下方固定设有车底盘3，所述车底盘3的下方固定设有车轮2。
所述第一超声波传感器4的检测范围覆盖前部激光雷达检测区域和车体1前部之间的盲区，所述第二超声波传感器9的检测范围覆盖后部激光雷达检测区域和车体1后部之间的盲区，超声波传感器弥补激光雷达的盲区所述第一激光雷达5、第一超声波传感器4、第二激光雷达10和第二超声波传感器9信号连接车体自动驾驶控制器，车体自动驾驶控制器给对方在控制室内，所述车体1的上方的外侧固定设有车窗框架6，所述车窗框架6内安装有车窗7，车窗7用于通风。
工作原理：三维激光雷达可以快速扫描360°视界，通常采用红外激光，其原理是发射激光并接收返回的光束，根据激光的飞行时间来计算物体的距离，检测距离可达150米，测距精度可达±3厘米，每次扫描会生成周围环境的三维点云图像，对该点云进行数据处理可以得到周围环境的三维信息，一般来说三维激光雷达距离测量精度较高，将第一激光雷达5和第二激光雷达10固定在车体1的前端和后端，激光雷达对目标的轮廓识别性能很高，能够为车体1提供最直接反映客观事物的真实形态特征信息，而且激光雷达的对天气的鲁棒性较好，但是该传感器存在一定缺陷，其垂直视场角一般较小，常见的16线激光雷达垂直视场角仅为30°，单一激光雷达可检测的区域有限，在车辆近距离（10米内）的区域内有盲区，将第一超声波传感器4和第二超声波传感器9设置在车图的前端和后端，超声波传感器是以空气作为工作介质的装置，通过发射超声波并接收回波，根据声波的发射和接收的时间差计算出待测物体的距离，超声波传感器构造简单，对天气的鲁棒性也较好，但是超声波传感器也存在一定缺陷，其可检测距离较短，一般在10米以内，另外现有技术条件下，难以将超声波波束汇聚至很小范围，因此仅使用超声波探头作为车辆障碍物检测的传感器难以实现大范围精确的障碍物检测，鉴于单一类型传感器都存在一定缺陷和不足，多传感器融合能很好地补充缺陷，实现功能互补。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。