[發(fā)明專利]一種復(fù)雜環(huán)境下救援車用激光導(dǎo)航燈系統(tǒng)及導(dǎo)航方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010987579.0
• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112147641A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬鴻雁;楊雨潤;冷沖;寧路煒;朱博超;溫舒超;楊爽;張鑫龍;張欣毅
• 申請（專利權(quán)）人: 河南理工大學(xué)
• 主分類號: G01S17/931
• 分類號: G01S17/931;G01S17/86;G01S13/931;G01S13/86
• 代理公司: 鄭州銀河專利代理有限公司 41158
• 代理人: 嚴(yán)艷麗

本發(fā)明涉及一種復(fù)雜環(huán)境下救援車用激光導(dǎo)航燈，包括承載基座、激光測距儀、微波測距雷達(dá)、激光導(dǎo)航燈、3D掃描攝像頭及驅(qū)動電路，承載基座前端面及后端面均設(shè)一條承載槽，激光測距儀和3D掃描攝像頭嵌于承載基座前端面的承載槽內(nèi)，微波測距雷達(dá)沿承載基座軸線均布在承載槽槽壁對應(yīng)的承載基座前端面上，激光導(dǎo)航燈對稱分布在承載基座兩側(cè)，驅(qū)動電路嵌于承載基座后端面的承載槽內(nèi)。使用方法包括設(shè)備裝配及導(dǎo)航避障等兩個(gè)步驟。本發(fā)明一方面可有效滿足在多種復(fù)雜現(xiàn)場環(huán)境滿足與多種不同車輛設(shè)備配套運(yùn)行的需要；另一方面可實(shí)現(xiàn)對行徑路徑進(jìn)行遠(yuǎn)距離、近距離同步測距及三維建模識別，從而有效的提高對行徑路徑上障礙物判斷識別精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種車輛導(dǎo)航設(shè)備，屬于特種救援車輛技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前在對火災(zāi)、地震、泥石流等災(zāi)害進(jìn)行現(xiàn)場救援中，救災(zāi)車輛在運(yùn)行中往往需要借助導(dǎo)航設(shè)備和避障設(shè)備對車輛運(yùn)行路徑進(jìn)行規(guī)劃導(dǎo)航，當(dāng)前所使用的導(dǎo)航設(shè)備及避障設(shè)備往往均為傳統(tǒng)的基于GNSS衛(wèi)星導(dǎo)航、測距雷達(dá)及現(xiàn)場攝像機(jī)等涉筆配套運(yùn)行，雖然一定程度可以滿足使用的需要，但一方面對注入礦井等衛(wèi)星通訊信號不暢環(huán)境救援活動時(shí)，當(dāng)前的導(dǎo)向系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性均相對較差，甚至無法開展有效的導(dǎo)航作業(yè)；另一方面當(dāng)前所使用導(dǎo)航和避障裝備在運(yùn)行中，往往僅能滿足對大致路線進(jìn)行規(guī)劃，并對在行進(jìn)過程中路徑上的障礙物進(jìn)行簡單的測距作業(yè)，而無法實(shí)現(xiàn)對行徑路徑范圍進(jìn)行精確規(guī)劃限定，同時(shí)也無法對路徑障礙物的結(jié)構(gòu)、體積進(jìn)行精確判斷，從而導(dǎo)致車輛運(yùn)行中無法對障礙物的通過性進(jìn)行判斷，極易因障礙物過大等因素導(dǎo)致車輛受損，嚴(yán)重影響了車輛運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。

因此針對這一現(xiàn)狀，迫切需要開發(fā)一種全新的救援車輛用導(dǎo)航設(shè)備，以滿足實(shí)際使用的需要。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)上存在的不足，本發(fā)明提供一種復(fù)雜環(huán)境下救援車用激光導(dǎo)航燈，以克服以上缺陷滿足實(shí)際檢測作業(yè)工作的需要。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種復(fù)雜環(huán)境下救援車用激光導(dǎo)航燈，包括承載基座、激光測距儀、微波測距雷達(dá)、激光導(dǎo)航燈、3D掃描攝像頭及驅(qū)動電路，承載基座為橫斷面呈“工”字形的槽狀結(jié)構(gòu)，其前端面及后端面均設(shè)一條與承載基座軸線平行分布的承載槽，其中激光測距儀至少一個(gè)，嵌于承載基座前端面的承載槽內(nèi)，激光測距儀后端面通過導(dǎo)向滑軌與承載槽槽底滑動連接，其軸線與承載槽軸線垂直并相交，與水平面呈0°—70°夾角，且導(dǎo)向滑軌與承載槽軸線平行分布， 3D掃描攝像頭嵌于承載基座前端面的承載槽內(nèi)，位于承載槽中點(diǎn)位置且3D掃描攝像頭光軸與水平面相交并呈5°—60°夾角，微波測距雷達(dá)若干，沿承載基座軸線均布在承載槽槽壁對應(yīng)的承載基座前端面上，且微波測距雷達(dá)軸線與水平面平行分布，激光導(dǎo)航燈至少兩個(gè)，對稱分布在承載基座兩側(cè)，并通過轉(zhuǎn)臺機(jī)構(gòu)與承載基座兩端面端面鉸接，激光導(dǎo)航燈光軸與水平面呈0°—90°夾角，并與承載基座軸線垂直并相交，驅(qū)動電路嵌于承載基座后端面的承載槽內(nèi)，并分別與激光測距儀、微波測距雷達(dá)、激光導(dǎo)航燈、3D掃描攝像頭電氣連接。

進(jìn)一步的，所述激光導(dǎo)航燈包括承載殼、激光發(fā)生器、調(diào)焦透鏡組、分化板、窗口片、散熱機(jī)構(gòu)、輔助照明燈、接線端子及傾角傳感器，所述承載殼橫斷面呈矩形的腔體結(jié)構(gòu)，所述激光發(fā)生器嵌于承載殼內(nèi)并與承載殼同軸分布，且激光發(fā)生器后端面通過散熱機(jī)構(gòu)與承載殼后端面連接，且散熱機(jī)構(gòu)對應(yīng)的承載殼后端面設(shè)散熱口，所述激光發(fā)生器前端面設(shè)與激光發(fā)生器同軸分布的透光孔，所述窗口片嵌于透光孔內(nèi)并與透光孔同軸分布，所述調(diào)焦透鏡組、分化板位于激光發(fā)生器和窗口片之間位置，并與激光發(fā)生器同軸分布，且所述分化板位于靠近過窗口片一側(cè)并與窗口片后端面間間距為0—5毫米，所述輔助照明燈至少一個(gè)，與承載殼外表面連接，且承載殼光軸與激光發(fā)生器光軸平行分布，所述傾角傳感器至少一個(gè)，與承載殼下表面連接并位于承載殼中點(diǎn)位置，所述接線端子至少一個(gè)，嵌于承載殼外側(cè)面并分別與激光發(fā)生器、散熱機(jī)構(gòu)、輔助照明燈、傾角傳感器及驅(qū)動電路電氣連接。