Многофункциональное оптико-электронное устройство кругового обзора со встроенным вычислителем для управления движением беспилотного транспортного средства

Полезная модель относится к управлению движением беспилотного транспортного средства с помощью многофункционального оптико-электронного устройства кругового обзора, а именно к средствам управления беспилотным транспортным средством с помощью оперативного анализа окружающей обстановки, формирования управляющих сигналов непосредственно в устройстве с помощью встроенного вычислителя и передачей их в бортовой компьютер беспилотного транспортного средства, формирования изображения для построения карты местности, определения параметров курса, локализации и навигации беспилотного транспортного средства в режиме реального времени, и может быть использована для оснащения беспилотных транспортных средств в качестве элемента системы технического зрения реального времени.
Из существующего уровня техники известен Универсальный способ управления движением объекта с помощью оптической навигационной системы (патент RU 2638876), в котором для управления движением объекта устанавливают в зоне движения объекта навигационные маяки. Недостатком является необходимость наличия инфраструктурной сети, встроенной в дорогу или около нее.
Известна Система автоматического управления транспортным средством, патент RU 133067, позволяющая полностью автоматизировать управление транспортным средством при его движении по заданным траекториям без участия водителя. Недостатком является возможность автоматизированного движения только по заранее заданным траекториям, где движение транспортного средства стабильно и прогнозируемо.
Наиболее близким аналогом является Многофункциональное оптико-электронное устройство кругового обзора со встроенным вычислителем для управления движением беспилотного транспортного средства, патент №210565, обеспечивающее расширение функциональных возможностей по управлению движением беспилотного транспортного средства без необходимости наличия инфраструктурной сети, по траекториям, формируемым в режиме реального времени. Недостатком является невозможность формирования управляющих сигналов для бортового компьютера беспилотного транспортного средства непосредственно в устройстве.
Заявляемое в качестве полезной модели многофункциональное оптико-электронное устройство кругового обзора обеспечивает расширение функциональных возможностей по управлению движением беспилотного транспортного средства без необходимости наличия инфраструктурной сети, по траекториям, формируемым в режиме реального времени, с возможностью формирования управляющих воздействий непосредственно в устройстве с помощью встроенного вычислителя и передачей их в бортовой компьютер беспилотного транспортного средства.
Задачей полезной модели и достигаемым техническим результатом является создание многофункционального оптико-электронного устройства кругового обзора с возможностью формирования управляющих воздействий с помощью встроенного вычислителя, обеспечивающего расширение возможностей по управлению движением беспилотного транспортного средства.
Технический результат достигается тем, что многофункциональное оптико-электронное устройство кругового обзора, представляет собой единую конструкцию с корпусом, в котором расположены четыре стереопары (1), каждая из которых содержит две камеры (3), соединённые с двумя объективами (2), оптический коммутатор (4), две антенны (5), навигационный приемник (6), лидар (7), блок питания (8), кабель синхронизации (9), при этом выходы стереопар (1) соединены о входами оптического коммутатора (4), выходы антенн (5) соединены со входами навигационного приемника (6), с помощью кабеля синхронизации (9) обеспечивается синхронизация работы всех элементов устройства, питание всех элементов устройства осуществляется от блока питания (8), выход оптического коммутатора (4), выход навигационного приемника (6) и выход лидара (7) соединены входами во встроенный вычислитель (10), управляющие сигналы с которого передаются в бортовой компьютер беспилотного транспортного средства (11).
Конструктивное исполнение и состав заявляемого многофункционального оптико-электронного устройства кругового обзора обеспечивает выполнение следующих функций:
- полный обзор окружающего пространства на 360 градусов;
- сбор визуальной информации для построения 3D-карты местности в режиме реального времени;
- сбор визуальной информации об окружающей обстановке;
- определение параметров курса, локализация, навигация беспилотного транспортного средства;
- обучение алгоритмов технического зрения реального времени.
- обеспечение возможности автоматизированного движения без участия водителя по траекториям, формируемым в режиме реального времени;
- управление движением беспилотного транспортного средства посредство технологий технического зрения, без необходимости наличия инфраструктурной сети, встроенной в дорогу или около нее;
- обработка и анализ визуальной информации с помощью встроенного вычислителя;
- формирование и передача управляющих сигналов в бортовой компьютер беспилотного транспортного средства.
Кратное описание чертежей
Фиг. 1 - Схема многофункционального оптико-электронного устройства кругового обзора со встроенным вычислителем
1. Стереопара
2. Объектив
3. Камера
4. Оптический коммутатор
5. Антенна
6. Навигационный приемник
7. Лидар
8. Блок питания
9. Кабель синхронизации
10. Встроенный вычислитель
11. Бортовой компьютер беспилотного транспортного средства
Осуществление полезной модели
Сущность заявляемой полезной модели поясняется рисунком (фиг. 1). Четыре стереопары (1), каждая из которых содержит две камеры (3), соединённые с двумя объективами (2) обеспечивают полный обзор окружающего пространства на 360 градусов, лидар (7) обеспечивает построение 3D-карты местности в режиме реального времени и обучение алгоритмов технического зрения. Навигационный приемник (6) получает сигналы от двух антенн (5) и определяет параметры курса движущегося беспилотного транспортного средства. В процессе работы с помощью кабеля синхронизации (9) обеспечивается синхронизация работы всех элементов устройства питание всех элементов устройства осуществляется от блока питания (8). Полученная визуальная информация об окружающей обстановке через выход оптического коммутатора (4), выход навигационного приемника (6) и выход лидара (7) соединены входами во встроенный вычислитель (10), управляющие сигналы с которого передаются в бортовой компьютер беспилотного транспортного средства (11), который обеспечивает возможность автоматического управления.
Совокупность полученной визуальной информации позволяет обеспечивать возможность автоматизированного движения без участия водителя по траекториям, формируемым системой управления в режиме реального времени и осуществлять управление движением беспилотного транспортного средства посредством технологий технического зрения, без необходимости наличия инфраструктурной сети, встроенной в дорогу или около нее, с возможностью формирования управляющих воздействий непосредственно в устройстве с помощью встроенного вычислителя и передачей их в бортовой компьютер беспилотного транспортного средства.