本實用新型涉及車輛數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及車輛環(huán)境感知系統(tǒng)及自動駕駛汽車。

背景技術(shù)：

自動駕駛車輛在行駛過程中，需要對周圍的環(huán)境進(jìn)行感知檢測。但現(xiàn)有的感知系統(tǒng)多是通過激光雷達(dá)進(jìn)行環(huán)境檢測，但激光雷達(dá)在雨雪霧等極端天氣下性能較差，且激光雷達(dá)采集到的數(shù)據(jù)量過大，造價昂貴，不易普及。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實用新型提供了一種車輛環(huán)境感知系統(tǒng)及自動駕駛汽車，能夠解決上述問題。

本實用新型提供的技術(shù)方案如下：

一種車輛環(huán)境感知系統(tǒng)，包括：

至少一個用于獲取車輛前方障礙物的距離信息的毫米波雷達(dá)；

至少一個用于獲取所處環(huán)境的影像數(shù)據(jù)的攝像模塊；

與所述毫米波雷達(dá)、攝像模塊相連接，用于根據(jù)所述距離信息獲取所述車輛行駛方向障礙物距離，根據(jù)影像數(shù)據(jù)獲取所述車輛行駛方向的車道線圖像及障礙物圖像的處理器，其中：

所述毫米波雷達(dá)包括外殼、信號發(fā)射裝置和信號接收裝置，所述外殼內(nèi)形成空腔，所述信號發(fā)射裝置和信號接收裝置固定在所述空腔中，所述毫米波雷達(dá)可通過固定支架固定在車輛上；

所述固定支架包括第一端板和第二端板，所述第一端板和第二端板所在平面相交，所述第一端板包括固定部和轉(zhuǎn)動部，所述第一端板通過所述轉(zhuǎn)動部與所述第二端板轉(zhuǎn)動連接，所述毫米波雷達(dá)通過所述外殼固定在所述固定部上，所述固定支架通過所述第二端板固定在所述車輛上。

進(jìn)一步的，所述車輛包括用于獲取所述車輛轉(zhuǎn)彎方向的車載處理器，所述車輛環(huán)境感知系統(tǒng)還包括：

與所述轉(zhuǎn)動部連接，用于驅(qū)動所述轉(zhuǎn)動部轉(zhuǎn)動的驅(qū)動電機(jī)；

與所述車載處理器、驅(qū)動電機(jī)相連接，用于當(dāng)所述車輛轉(zhuǎn)彎，控制所述驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動所述轉(zhuǎn)動部與所述車輛轉(zhuǎn)彎方向一致的方向轉(zhuǎn)動的控制器。

進(jìn)一步的，所述信號發(fā)射裝置包括多個設(shè)置在雷達(dá)板上的可發(fā)射毫米波雷達(dá)信號的射頻模塊。

進(jìn)一步的，所述驅(qū)動電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)。

進(jìn)一步的，所述外殼包括上殼體和下殼體，所述上殼體、下殼體上分別設(shè)置有固定孔，所述上殼體、下殼體通過穿過所述固定孔的螺栓固定連接。

進(jìn)一步的，所述上殼體、下殼體之間固定有防水墊。

進(jìn)一步的，還包括為所述車輛環(huán)境感知系統(tǒng)供電的電源模塊。

進(jìn)一步的，所述電源模塊包括電池單元和與所述車輛的車載電源連接的連接端。

進(jìn)一步的，所述毫米波雷達(dá)與所述第二端板之間固定有減震墊。

本實用新型還提供了一種自動駕駛車輛，包括用于控制所述自動駕駛車輛運(yùn)動、并獲取所述自動駕駛車輛的行駛狀態(tài)參數(shù)的車載處理器；及與所述車載處理器連接的權(quán)利要求1至9任意一項所述的車輛環(huán)境感知系統(tǒng)。

在本申請實施例中，可以通過毫米波雷達(dá)檢測車輛行駛中的障礙物，通過攝像模塊可以獲取車輛行駛環(huán)境中的車道線、行人及障礙物圖像等信息，可以全方位的感知車輛的行駛環(huán)境，給車輛的自主駕駛提供支持。毫米波雷達(dá)的整體體積小、質(zhì)量輕、造價低，對霧、煙、塵等極端環(huán)境的穿透能力強(qiáng)。

為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本實用新型的某些實施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1為本實用新型實施例提供的一種車輛環(huán)境感知系統(tǒng)的安裝示意圖。

圖2為本實用新型實施例提供的一種車輛環(huán)境感知系統(tǒng)的功能模塊示意圖。

圖3為本實用新型實施例提供的一種車輛環(huán)境感知系統(tǒng)中固定支架和毫米波雷達(dá)的連接示意圖。

圖4為本實用新型實施例提供的一種車輛環(huán)境感知系統(tǒng)中固定支架的俯視示意圖。

圖標(biāo)：101-毫米波雷達(dá)；102-攝像模塊；103-處理器；104-固定支架；105-驅(qū)動電機(jī)；106-控制器；200-車載處理器；1011-外殼；1012-信號發(fā)射裝置；1013-信號接收裝置；1041-第一端板；1042-第二端板；1043-轉(zhuǎn)動部。

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型實施例中附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實用新型實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計。因此，以下對在附圖中提供的本實用新型的實施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本實用新型的范圍，而是僅僅表示本實用新型的選定實施例?；诒緦嵱眯滦偷膶嵤├绢I(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。同時，在本實用新型的描述中，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

本申請實施例提供了一種車輛環(huán)境感知系統(tǒng)，如圖1至圖4所示，包括毫米波雷達(dá)101、攝像模塊102、處理器103及固定支架104。

毫米波雷達(dá)101用于獲取車輛前方障礙物的距離信息，毫米波雷達(dá)101采用毫米波段的射頻信號作為檢測信號?？梢圆捎?6至77GHz的毫米波作為載波，調(diào)頻形式可以采用三角連續(xù)波，每個調(diào)頻周期可以為20至100ms。

所述毫米波雷達(dá)101包括外殼1011、信號發(fā)射裝置1012和信號接收裝置1013，所述外殼1011內(nèi)形成空腔，所述信號發(fā)射裝置1012和信號接收裝置1013固定在所述空腔中，所述毫米波雷達(dá)101可通過固定支架104固定在車輛上。信號發(fā)射裝置1012發(fā)射出毫米波信號后，信號可以被障礙物阻擋并返回，信號接收裝置1013接受到回波，可以提取回波當(dāng)中的有效目標(biāo)信息。這些信息包括但不限于，毫米波雷達(dá)101與障礙物的相對距離、相對速度、回波入射角度等信息。處理器103通過接受到的這些信息可以分析出障礙物的具體位置。

攝像模塊102用于獲取所處環(huán)境的影像數(shù)據(jù)。具體的，攝像模塊102可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的攝像頭對車輛行駛環(huán)境進(jìn)行拍攝。通過拍攝到的影像分析處理得到車輛行駛環(huán)境的車道線、行人或車輛距離等等信息。

處理器103與所述毫米波雷達(dá)101、攝像模塊102相連接，用于根據(jù)所述距離信息獲取所述車輛行駛方向障礙物距離，根據(jù)影像數(shù)據(jù)獲取所述車輛行駛方向的車道線圖像及障礙物圖像。處理器103進(jìn)行的信息處理可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的算法實現(xiàn)。

所述固定支架104包括第一端板1041和第二端板1042，所述第一端板1041和第二端板1042所在平面相交，所述第一端板1041包括固定部和轉(zhuǎn)動部1043，所述第一端板1041通過所述轉(zhuǎn)動部1043與所述第二端板1042轉(zhuǎn)動連接，所述毫米波雷達(dá)101通過所述外殼1011固定在所述固定部上，所述固定支架104通過所述第二端板1042固定在所述車輛上。

在本申請實施例中，攝像模塊102可以設(shè)置在車輛的前擋玻璃內(nèi)，或者設(shè)置在其他位置，攝像模塊102可以是固定設(shè)置的，也可以根據(jù)實際需要設(shè)置成可轉(zhuǎn)動的形式。處理器103在進(jìn)行車道線檢測時，可以利用現(xiàn)有技術(shù)中的Canny邊緣檢測算法，通過對拍攝到的圖像高斯模糊，減少噪聲影響，用Sobel(索貝爾)算子對圖像求卷積(相當(dāng)于橫縱求導(dǎo))，并求模獲得邊緣信息。最后獲取預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的值。即可得到車道線的邊緣圖，再經(jīng)過摳圖、霍夫直線檢測得出需要的直線。但是直線還是有很多，因此還需要對直線進(jìn)行處理，才能把直線融合成一個直線?？梢韵葘D像延長到底部，然后按直線的斜率分成大于0和小于0的兩部分，按它們的線段長度加權(quán)平均，算出線段的端點。從而得到融合后的車道線。

毫米波雷達(dá)101通過固定支架104固定在車輛上，由于毫米波雷達(dá)101發(fā)射的毫米波信號具有方向性，毫米波雷達(dá)101一般設(shè)置在車輛的前臉部位、或者可以設(shè)置在車輛的其他部位，使毫米波雷達(dá)101的信號發(fā)射方向朝向車輛的前方。當(dāng)然，毫米波雷達(dá)101的數(shù)量本申請實施例并不限制，由于車輛行駛過程中，車輛前方的障礙物信息對車輛的行駛安全最為關(guān)鍵。作為本申請的一種實施方式，毫米波雷達(dá)101可以通過固定支架104固定在車輛上，使毫米波雷達(dá)101的信號發(fā)射方向朝向車輛的前方。

此外，所述車輛包括用于獲取所述車輛轉(zhuǎn)彎方向的車載處理器200，所述車輛環(huán)境感知系統(tǒng)還包括與所述轉(zhuǎn)動部1043連接，用于驅(qū)動所述轉(zhuǎn)動部1043轉(zhuǎn)動的驅(qū)動電機(jī)105；及與所述車載處理器200、驅(qū)動電機(jī)105相連接，用于當(dāng)所述車輛轉(zhuǎn)彎，控制所述驅(qū)動電機(jī)105驅(qū)動所述轉(zhuǎn)動部1043與所述車輛轉(zhuǎn)彎方向一致的方向轉(zhuǎn)動的控制器106。

車輛在行駛過程中經(jīng)常會出現(xiàn)轉(zhuǎn)彎的情形，由于毫米波雷達(dá)101發(fā)射的信號具有方向性，車輛在轉(zhuǎn)彎過程中，車輛是沿著彎道運(yùn)動的，但如果毫米波雷達(dá)101固定在車輛上的相對位置不變，由于毫米波雷達(dá)101波束的探測范圍不變，道路彎曲就可能給毫米波雷達(dá)101帶來一定的盲區(qū)，使得毫米波雷達(dá)101無法探測到處于彎道內(nèi)且位于車輛前方的障礙物，帶來一定的行駛危險。

車輛上的車載處理器200在車輛行駛過程中會監(jiān)測車輛的行駛狀態(tài)，在車輛轉(zhuǎn)彎的過程中會獲取車輛的轉(zhuǎn)彎方向，確定車輛是左轉(zhuǎn)還是右轉(zhuǎn)。車輛環(huán)境感知系統(tǒng)中的控制器106可以通過車載處理器200獲取到的車輛的轉(zhuǎn)彎方向，進(jìn)而控制驅(qū)動電機(jī)105運(yùn)轉(zhuǎn)，驅(qū)動電機(jī)105與轉(zhuǎn)動部1043連接，驅(qū)動轉(zhuǎn)動部1043轉(zhuǎn)動，進(jìn)而使第二端板1042旋轉(zhuǎn)，最終使得第二端板1042上的毫米波雷達(dá)101的信號發(fā)射方與車輛的轉(zhuǎn)彎方向一致。

通過控制器106和驅(qū)動電機(jī)105的配合使得毫米波雷達(dá)101可以隨著車輛的轉(zhuǎn)彎而旋轉(zhuǎn)，車輛在轉(zhuǎn)彎過程中，與車輛轉(zhuǎn)向同一方向的毫米波雷達(dá)101相較不能轉(zhuǎn)動的情況，可以更早的發(fā)現(xiàn)彎道里處于車輛前方的障礙物，更全面的感知車輛的行駛環(huán)境，保證車輛的行駛安全。

具體的，所述信號發(fā)射裝置1012包括多個設(shè)置在雷達(dá)板上的可發(fā)射毫米波雷達(dá)101信號的射頻模塊。所述驅(qū)動電機(jī)105為步進(jìn)電機(jī)。所述外殼1011包括上殼體和下殼體，所述上殼體、下殼體上分別設(shè)置有固定孔，所述上殼體、下殼體通過穿過所述固定孔的螺栓固定連接。

所述上殼體、下殼體之間固定有防水墊。通過設(shè)置防水墊，可以提高外殼1011的防水效果，由于車輛的行駛路況非常復(fù)雜，在一些雨雪天氣或其他復(fù)雜路況，環(huán)境中的水或灰塵可能會通過上下殼體之間的縫隙進(jìn)入到外殼1011內(nèi)部，對內(nèi)部的元件造成損害，通過設(shè)置防水墊可以避免外界環(huán)境中的雜質(zhì)進(jìn)入外殼1011，延長毫米波雷達(dá)101的工作壽命。

此外，還包括為所述車輛環(huán)境感知系統(tǒng)供電的電源模塊。所述電源模塊包括電池單元和與所述車輛的車載電源連接的連接端。通過電池單元可以單獨為車輛感知系統(tǒng)進(jìn)行供電，通過連接端可以車載電源供電，具體的供電形式可以根據(jù)實際需要進(jìn)行調(diào)整。

所述毫米波雷達(dá)101與所述第二端板1042之間固定有減震墊。車輛在行駛過程中并不是平穩(wěn)的，即使通過車輛的懸架系統(tǒng)將震動過濾后，車輛除懸架的其他部件仍然會發(fā)生震動，毫米波雷達(dá)101固定在車輛上，這樣的震動同樣會傳遞到毫米波雷達(dá)101上，給毫米波雷達(dá)101的正常工作帶來一定程度的影響。通過設(shè)置減震墊，可以將傳遞到毫米波雷達(dá)101上的震動過濾掉，使毫米波雷達(dá)101的工作環(huán)境更平穩(wěn)。

綜上所述，在本申請實施例中，可以通過毫米波雷達(dá)101檢測車輛行駛中的障礙物，通過攝像模塊102可以獲取車輛行駛環(huán)境中的車道線、行人及障礙物圖像等信息，可以全方位的感知車輛的行駛環(huán)境，給車輛的自主駕駛提供支持。毫米波雷達(dá)101的整體體積小、質(zhì)量輕、造價低，對霧、煙、塵等極端環(huán)境的穿透能力強(qiáng)。

另外，在本實用新型各個實施例中的各功能模塊可以集成在一起形成一個獨立的部分，也可以是各個模塊單獨存在，也可以兩個或兩個以上模塊集成形成一個獨立的部分。

以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。

以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式，但本實用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。