一种基于椭球形镜面反射相机的实验用小车的制作方法

本实用新型主要涉及一种利用镜面反射使相机采集周围全视野信息的实验用小车，涉及自动驾驶领域。

背景技术：

随着科技进步，自动驾驶技术蓬勃发展，由于当下自动驾驶技术尚未成熟，且采用实车进行实验成本巨大，所以用智能实验小车进行代替可节约成本且实验过程较为简单，目前基于相机的实验小车多采用单方向的相机布置方案或前后左右多相机的布置方案，其存在的问题为单方向相机布置方案易产生测量盲区与死角，多方向的相机布置方案存在联合标定困难、多传感器信息融合等复杂问题。

技术实现要素：

为了克服实验车的单传感器存在测量盲区以及多传感器的联合标定困难与信息融合等复杂问题，本实用新型通过在ccd相机正上方安装椭球形镜面，经过镜面反射使ccd相机可以捕获实验小车四周的环境信息图像，并分析得到的图像信息对实验小车进行运动决策。

与现有技术相比较，本实用新型的有益效果是，仅利用单相机即可拍摄实验小车周围360度环境信息，可有效地消除测量盲区，扩大检测视野，且不需要复杂的多传感器信息融合与联合标定过程，通过相机拍摄到360度全视野信息图像，达到辅助驾驶的目的。

附图说明

为使图片简洁美观省去各个电子元器件间的连接导线。

图1为本实用新型的一种基于椭球形镜面反射相机的实验用小车的俯视直观图。

图2为本实用新型的一种基于椭球形镜面反射相机的实验用小车的仰视图。

图3为本实用新型的相机台架的俯视直观图。

图4为本实用新型的相机台架的左视剖面图。

图5为本实用新型的电子原理图。

附图标记：1、遮光板；2、椭球形镜面；3、空心透明圆柱塑料套筒；4、螺钉；5、ccd相机；6、相机台架；7、螺栓；8、电机驱动模块；9、单片机；10、车底板；11、前车轮；12、螺母；13、电源模块；14、后车轮；15、金属半轴；16、电动机；17、相机台架端面中心孔；18、相机台架螺纹孔；19、相机台架圆柱孔；20、相机台架侧面中心孔。

具体实施方式

所述椭球形镜面（2）为一种半椭球形的凸面反光镜，所述ccd相机（5）的型号为ov7725，所述单片机（9）是以stm32为核心的电路控制板，所述电机驱动模块（8）的型号为l298n，所述电源模块（13）由5v的蓄电池组成。

本实用新型是通过以下技术方案实现的。

所述遮光板（1）与椭球形镜面（2）粘贴在一起并通过空心透明圆柱塑料套筒（3）与ccd相机（5）的摄像头部分套接在一起，并保持相机孔与半球形镜面（2）的顶点在一条直线的位置上，并将ccd相机（5）与整体铸造的相机台架（6）的上表面用螺钉（4）通过相机台架螺纹孔（18）连接，并将ccd相机（5）与单片机（9）使用导线连接，相机台架端面中心孔（17）、相机台架侧面中心孔（20）用于穿过导线，相机台架（6）的下表面使用螺栓（7）、螺母（12）通过相机台架圆柱孔（19）安装在车底板（10）上表面中央位置，两相同电机驱动模块（8）分别安装在车底板（10）上表面后部的左右两侧，两前车轮作为从动轮（11）通过金属半轴（15）与车底板转动连接，所述两电动机（16）与电机驱动模块（8）使用导线连接，两后车轮（14）作为驱动轮通过金属半轴（15）与固定在车底板（10）的电动机（16）相连，所述的电源模块（13）采用导线与电机驱动模块（8）、单片机（9）、电动机（16）连接进行供电。

工作原理为，通过ccd(5)相机采集图像并传送给单片机(9)进行图像处理与分析，若检测图像目标的特征满足程序设置的条件，相当于检测到附近区域存在障碍物或车道线形状发生改变，单片机（9）则发送信号给电机驱动模块（8）调节其给电动机（16）的输出信号以分别改变两个电动机(16)的转速以及控制正反转进而对后车轮（14）进行启停控制或差速转弯使实验小车躲避障碍物或追踪车道线行驶。

技术特征：

1.一种基于椭球形镜面反射相机的实验用小车，其组成包括ccd相机、相机台架、单片机、电机驱动模块、电动机、前车胎、后车胎、车底板、金属半轴、螺栓、螺母、螺钉、电源模块，单片机采用导线分别与ccd相机、电机驱动模块相连，电动机与电机驱动模块采用导线连接，电源模块采用导线分别与电机驱动模块、单片机、电动机连接进行供电，两电机驱动模块分别安装在车底板上，两前车轮作为从动轮通过金属半轴与车底板转动连接，两后车轮作为驱动轮通过金属半轴与固定在车底板的电动机相连，其特征在于：遮光板与椭球形镜面粘贴在一起并通过空心透明圆柱塑料套筒与相机的摄像头部分套接在一起后用螺钉固定在相机台架上表面中心位置，之后将相机台架下表面使用螺栓、螺母固定在车底板上表面中心位置。

2.根据权利要求1所述一种基于椭球形镜面反射相机的实验用小车，其特征在于，所述椭球形镜面为一种半椭球形的凸面反光镜。

3.根据权利要求1所述一种基于椭球形镜面反射相机的实验用小车，其特征在于，所述相机台架为整体铸造件，在其一端的端面中心、一侧的侧面中心位置开有中心孔用于穿过导线，上端面开有两个螺纹孔用于连接相机，下端面开有两个圆柱孔，用于连接车底板。

技术总结
所述一种基于椭球形镜面反射相机的实验用小车，其特征在于：包括遮光板、椭球形镜面、空心透明圆柱塑料套筒、螺钉、CCD相机、相机台架、螺钉、螺栓、电机驱动模块、单片机、车底板、前车轮、螺母、电源模块、后车轮、金属半轴、电动机，单片机采用导线分别与CCD相机、电机驱动模块相连，电源模块采用导线分别与电机驱动模块、单片机、电动机连接进行供电，使用该种相机布置方案的实验小车，可拍摄到实验车周围360度的图像，并分析得到的图像信息对实验小车进行运动决策。

技术研发人员：李茂月;吕虹毓;于伟
受保护的技术使用者：哈尔滨理工大学
技术研发日：2019.12.03
技术公布日：2020.07.14