一种集成激光雷达的驾驶辅助装置的制作方法

本实用新型属于驾驶辅助技术领域，具体涉及一种集成激光雷达的驾驶辅助装置。

背景技术：

驾驶辅助装置有车道保持辅助装置、自动泊车辅助装置、刹车辅助装置、倒车辅助装置和行车辅助装置等等。

但是，现有的驾驶辅助装置在使用的过程中存在一定缺陷：传统设备无法获取深度信息，或者经过算法计算，其精度远远达不到直接使用激光雷达得到的效果。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种集成激光雷达的驾驶辅助装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种集成激光雷达的驾驶辅助装置，包括激光雷达模块、中央处理器模块、通信模块、传感器模块、显示模块、控制模块和电源模块，所述激光雷达模块和中央处理器模块电连接，所述中央处理器模块和传感器模块电连接，所述中央处理器模块的输出端电连接有显示模块，所述控制模块电连接在中央处理器模块的输入端，所述通信模块和中央处理器模块电连接；

所述激光雷达模块包括激光驱动单元、激光器、准直器、MEMS扫描镜、激光传感器和处理器，所述激光驱动单元和激光器、准直器和MEMS扫描镜、激光传感器和处理器之间电连接，所述激光器和准直器、MEMS扫描镜和激光传感器之间为光路连接，所述处理器可从激光雷达模块中分离。

优选的，所述传感器模块可以包含但不限于图像传感器、定位传感器模块、陀螺仪、运动传感器，加速度传感器、地磁传感器、温湿度传感器、压力传感器；这些传感器为系统提供更多的信息来源，支持系统工作。

优选的，所述显示模块主要提供人机界面显示功能，可以显示系统当前的工作状态，完成人机交互功能，另外可以将系统的处理结果实时显示出来。其可以是TFT-LCD液晶显示屏或OLED显示屏幕。

优选的，所述控制模块主要提供用户操作界面，用户通过此模块对系统进行设置和操作，控制模块可以是触摸屏或者按键，也可以是语音输入装置，通过语音下达指令对系统进行控制。

优选的，所述通信模块主要提供系统与云端互联网数据通信功能，可以将系统本地数据上传到云端服务器，也可以从互联网云端下载相关数据，其可以是3G/4G/5G移动通信网络模块，也可以是WIFI模块。

优选的，所述电源模块为整个系统提供电力支持，其可以来自蓄电池或者发电机；在实际的电路中，通过电源调整模块提供不同的电压给各个模块单元供电。

优选的，所述中央处理器模块为系统的总控制器，包含运算器单元、存储器、数据和命令接口和控制器单元，可以是集成电路芯片IC或芯片级系统SOC。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、在传统的汽车驾驶辅助装置（如行车记录仪或导航）增加了高分辨率激光雷达模块，可以对周围的环境进行深度感知，周围物体的模式识别等多种感知，结合这些深度信息可以为汽车辅助驾驶提供更多数据信息，实现多种驾驶辅助功能；这些深度信息是传统设备无法获取，或者经过算法计算，其精度也远远达不到我们直接使用激光雷达得到的效果。

2、激光雷达模块中的处理器可以是单独的处理器，也可以由中央处理器进行直接控制；进一步的，此模块中的处理器模块可以分离开来，可以将激光雷达处理器和激光雷达其他部分单元分开，在一些特定的应用场景中，可以进一步减少体积，增加使用的灵活程度。

3、本激光雷达模块采用MEMS扫描镜将激光进行反射，这种扫描镜具有尺寸小，工作尺寸范围小，高分辨率，非机械转动的固态机构，具有非常好的稳定性，非常适合汽车驾驶使用；

4、采用主动激光源作为感测介质，可以在光线非常弱或者无光的环境下工作，这样可以有效的解决传统使用普通摄像头做辅助驾驶在弱光或无光环境下无法采集有效图像信息而无法工作问题。

附图说明

图1为本实用新型的控制流程图；

图2为本实用新型激光雷达模块的控制流程图；

图中：1、激光雷达模块；2、中央处理器模块；3、通信模块；4、传感器模块；5、显示模块；6、控制模块；7、电源模块；101、激光驱动单元；102、激光器；103、准直器；104、MEMS扫描镜；105、激光传感器；106、处理器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2，本实用新型提供以下技术方案：一种集成激光雷达的驾驶辅助装置，包括激光雷达模块1、中央处理器模块2、通信模块3、传感器模块4、显示模块5、控制模块6和电源模块7，激光雷达模块1和中央处理器模块2电连接，中央处理器模块2为系统的总控制器，包含运算器单元、存储器、数据和命令接口和控制器单元，可以是集成电路芯片IC或芯片级系统SOC；中央处理器模块2和传感器模块4电连接，传感器模块4可以包含但不限于图像传感器、定位传感器模块、陀螺仪、运动传感器，加速度传感器、地磁传感器、温湿度传感器、压力传感器；这些传感器为系统提供更多的信息来源，支持系统工作；中央处理器模块2的输出端电连接有显示模块5，显示模块5主要提供人机界面显示功能，可以显示系统当前的工作状态，完成人机交互功能，另外可以将系统的处理结果实时显示出来。其可以是TFT-LCD液晶显示屏或OLED显示屏幕；控制模块6电连接在中央处理器模块2的输入端，控制模块6主要提供用户操作界面，用户通过此模块对系统进行设置和操作，控制模块可以是触摸屏或者按键，也可以是语音输入装置，通过语音下达指令对系统进行控制；通信模块3和中央处理器模块2电连接；通信模块3主要提供系统与云端互联网数据通信功能，可以将系统本地数据上传到云端服务器，也可以从互联网云端下载相关数据，其可以是3G/4G/5G移动通信网络模块，也可以是WIFI模块；电源模块7为整个系统提供电力支持，其可以来自蓄电池或者发电机；在实际的电路中，通过电源调整模块提供不同的电压给各个模块单元供电；激光雷达模块1包括激光驱动单元101、激光器102、准直器103、MEMS扫描镜104、激光传感器105和处理器106，激光驱动单元101和激光器102、准直器103和MEMS扫描镜104、激光传感器105和处理器106之间电连接，激光器102和准直器103、MEMS扫描镜104和激光传感器105之间为光路连接，处理器106可从激光雷达模块1中分离。

本实用新型的工作原理及使用流程：本实用新型安装好过后，激光雷达模块1受中央处理器模块2控制，对外部空间进行深度信息感知，其内部处理器106控制激光驱动模块101，激光驱动模块101驱动激光器102，发出特定频率和脉宽的激光，通过准直器103中准直镜进行准直，再射向MEMS扫描镜104，MEMS扫描镜104受处理器106控制，可以进行特定角度的偏转，这样就可以将单束激光以一定的角度投射到前方，形成一个投射面，这个投射面就是一个完整的激光投射平面，这个平面的大小和方向可以通过处理器106对MEMS扫描镜104进行控制，这样就完成了激光的发射，激光射向空间物体上会进行反射。传感器模块4一般有两部分，一部分做本地出射激光的感应，一部分对扫描镜反射出去的射向空间物体反射回来的激光进行感应，由于激光在空气中的传播速度一定且已知，通过对本地出射激光和空间物体反射回来的激光进行时间测量，就可以达到外部空间物体表面到扫描镜的距离，这种测量距离的方法也叫飞行时间（TOF）测量方法。前面已经说过，激光通过扫描镜可以将光束发射到空间的一个平面，则这样可以将前方的物体深度信息都可以进行完整的测量获取，进一步形成一个空间“点云”。

特别需要说明的是，激光雷达模,1中的处理器106可以是单独的处理器，也可以由中央处理器模块2进行直接控制；进一步的，此模块中的处理器模块可以分离开来，在一些特定的应用场景中，可以进一步减少体积，增加使用的灵活程度。

中央处理器模块2接收来自激光雷达模块1送过来的包含有扫描镜周围的物体深度信息的“点云”数据，进行进一步处理，可以实现深度感知，周围物体的运动速度感知，周围物体的模式识别等多种感知，结合这些深度信息可以为汽车辅助驾驶提供更多数据信息。同时，中央处理器模块2还接收来自传感器模块4送过来的多种传感器数据信息，传感器可能有图像传感器、定位传感器模块、陀螺仪、运动传感器，加速度传感器、地磁传感器、温湿度传感器、压力传感器；图像传感器提供周围环境实时图像数据，其可以是CCD传感器或者CMOS传感器；定位传感器提供系统所处位置信息，其可以是GPS模块或者北斗定位模块；陀螺仪，运动传感器和加速度传感器可以提供系统本身的运动信息，加速度信息等；温湿度传感器和压力传感器可以提供系统的环境信息。这些传感器为系统提供更多的信息来源，支持系统工作。进一步的，中央处理模块2结合多种传感器信息进行联合处理，相互支撑，更高效的提供辅助驾驶支持。

中央处理器模块2将这些传感器数据融合进行分析处理，最终将结果送往显示模块5进行显示，显示模块5同时还有人机交互界面，用户通过控制模块可以对系统进行设置和操作，控制模块6可以是触摸屏或者按键，也可以是语音输入装置，通过语音下达指令对系统进行控制。

中央处理器模块2还连接通信模块3，通过通信模块3系统可以与云端互联网数据进行通信，可以将系统本地数据上传到云端服务器，也可以从互联网云端下载相关数据。其可以是3G/4G/5G移动通信网络模块，也可以是WIFI模块。

中央处理器模块2为系统的总控制器，包含运算器单元、存储器、数据和命令接口和控制器单元，可以是集成电路芯片IC或芯片级系统（片上系统）SOC。其本身的运算器可以对多种传感器数据进行分析处理，也可以对采集得到的数据做采集存储。

中央处理模块2将处理模块处理完成的数据送往显示模块进行有效化信息显示，显示模块5主要提供人机界面显示功能，可以显示系统当前的工作状态，完成人机交互功能，另外可以将系统的处理结果实时显示出来。

电源模块7为整个系统提供电力支持，其可以来自蓄电池或者发电机。在实际的电路中，通过电源模块7提供不同的电压给各个模块单元供电，电源模,7里面的各个供电模块单元可以受中央处理器模块2进行管理控制。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。