CN109727520A - 仿真智能车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明创造提供了一种仿真智能车辆，其包括位于车辆底盘上方的底板；底板前端中部安装有雷达，雷达两端分设红外对管模块，该红外对管模块架设位置高于雷达顶端；雷达后方架设有超声测距模块；在底板中部通过舵机云台安装有摄像头；在底板后端设有处理控制模块，所述处理控制模块包括控制板、开发板；开发板与控制板通讯连接，控制板与超声测距模块、红外对管模块、雷达信号连接，开发板与摄像头信号连接，同时控制板与仿真智能车辆的转向舵机电连接。本发明创造整体仿真智能车辆的结构排布合理利用了空间结构，将小型模型车辆的空间充分进行了规划，实现了节约成本的同时也达到了实体测试的效果。
Description
技术领域
本发明创造属于智能驾驶技术领域，尤其是涉及一种仿真智能车辆。
背景技术
很久以来，汽车行业一直是重资产的制造业。但近年来，随着电子信息技术、互联网、人工智能等新兴技术的崛起，汽车行业引发了巨大的转型，新能源汽车越来越多的出现在城市的大街小巷。同时，汽车的控制方式也从传统的机械式的控制转变为电子控制，使得汽车接收指令的应答速度大大加快，为智能驾驶的实现提供了可能。同时，随着物联网时代的到来，再加上发达的网络通讯技术以及各种智能识别技术的诞生，万物互联的智能化设备将越来越多的改变人们的生活，而汽车行业，作为时代发展的交点行业，在未来的前景可期。
我国作为世界公路***最发达的国家之一，汽车保有量世界第一，但与此同时，各种交通问题也是层出不穷，关于驾驶安全问题越来越受到人们的关注。因此，研究智能驾驶不仅是时代发展的趋势，也是切实解决现实问题的方法。
关于智能驾驶的研究，实车的改装测试是最直接的解决方案。但实车改装成本高，并且测试的效率低下，关于特殊场景的模拟也存在很大的困难。因此，为了更高效的进行智能驾驶的识别、决策算法验证，很多公司开发出了电脑仿真和沙盘模拟等研发平台，可以更加高效的模拟汽车的识别、决策算法，并且更容易的特异化的场景，如交通事故、特殊路段、突发状况等，但是电脑仿真与沙盘模拟均与实际操作过程有相当大的误差。
发明内容
有鉴于此，本发明创造旨在提出一种仿真智能车辆，以解决制造测试车辆成本高且采用现有模拟实验误差大的问题。
为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：
仿真智能车辆，其包括位于车辆底盘上方的底板；
底板前端中部安装有雷达，所述雷达两端分设红外对管模块，该红外对管模块架设位置高于雷达顶端；
雷达后方架设有超声测距模块；
在底板中部通过舵机云台安装有摄像头；
在底板后端设有处理控制模块，所述处理控制模块包括控制板、开发板；
开发板与控制板通讯连接，控制板与超声测距模块、红外对管模块、雷达信号连接，开发板与摄像头信号连接，同时控制板与仿真智能车辆的转向舵机电连接；
所述舵机云台包括摄像固定板、摄像转动座、摄像水平转动舵机、摄像垂直转动舵机和摄像转轴，所述摄像水平转动舵机通过摄像转轴与水平转动基座连接，所述水平转动基座与摄像转动座铰接，在水平转动基座上设有摄像垂直转动舵机，该摄像垂直转动舵机为摄像转动座提供与铰接运行方向一致的转动动力，所述摄像转动座上固定连接有摄像固定板，所述摄像头安装在摄像固定板上。
进一步的，所述摄像转动座与底板铰接为锐角。
进一步的，所述雷达为单线激光雷达。
进一步的，所述超声测距模块底部通过超声转动舵机安装在底板上。
进一步的，还包括扩展板，所述扩展板通过支柱架设在底板上方，在扩展板与底板之间放置有驱动电池。
进一步的，所述红外对管模块的安装位置与底板中线呈锐角。
进一步的，所述底板的材质为不锈钢、有机玻璃或聚四氟乙烯。
进一步的，所述舵机云台为两自由度舵机云台。
相对于现有技术，本发明创造所述的仿真智能车辆具有以下优势：
本发明所述的整体仿真智能车辆的结构排布合理利用了空间结构，将小型模型车辆的空间充分进行了规划，实现了节约成本的同时也达到了实体测试的效果；
而控制模块与开发模块之间的配合将仿真程序很好的传承至仿真智能车辆上，加快仿真模式时的反应速度；
摄像头的摄像位置的可调整结构也能增加整体车辆试验场景的应用度。
附图说明
构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：
图1为本发明创造实施例所述的仿真智能车辆整体结构示意图。
附图标记说明：
1-底板；3-红外对管模块；4-单线激光雷达；5-超声测距模块；6-舵机云台；61-摄像固定板；62-摄像转动座；63-摄像水平转动舵机；64-摄像垂直转动舵机；65-水平转动基座；7-摄像头；8-控制板；9-电压表；10-开发板；11-超声转动舵机；12-扩展板。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。
如图1所示，仿真智能车辆，其特征在于：包括位于车辆底盘上方的底板1；
底板1前端中部安装有雷达，所述雷达两端分设红外对管模块3，该红外对管模块3架设位置高于雷达顶端，所述雷达可为单线激光雷达4；
雷达后方架设有超声测距模块5；
在底板1中部通过舵机云台6安装有摄像头7；
在底板1后端设有处理控制模块，所述处理控制模块包括控制板8、开发板10；
开发板10与控制板8通讯连接，控制板8与超声测距模块5、红外对管模块3、雷达信号连接，开发板10与摄像头7信号连接，同时控制板8与仿真智能车辆的转向舵机电连接；
在开发板10中可以写入控制和算法程序，同时开发板10自带无线功能，可以实现网络通讯和远程控制。用于智能驾驶的算法研究，包括视觉识别，传感器融合，视觉SLAM等，还可以用于开发板10的学习和嵌入式的开发学习等。开发板10型号包含但不限于RK3399，RK3288，51开发板，STM32，Raspberry等。
所述舵机云台6包括摄像固定板61、摄像转动座62、摄像水平转动舵机63、摄像垂直转动舵机64和摄像转轴，所述摄像水平转动舵机63通过摄像转轴与水平转动基座65连接，所述水平转动基座65与摄像转动座62铰接，在水平转动基座65上设有摄像垂直转动舵机64，该摄像垂直转动舵机64为摄像转动座62提供与铰接运行方向一致的转动动力，所述摄像转动座62上固定连接有摄像固定板61，所述摄像头7安装在摄像固定板61上。而这个角度调节结构可以选用市面上常见的两个板体之间调节的结构，例如电脑屏幕与电脑键盘之间的转动结构。同时舵机云台6也可选用市面上常用的两自由度舵机云台。
所述超声测距模块5底部通过超声转动舵机11安装在底板1上。
还包括扩展板12，所述扩展板12通过支柱架设在底板1上方，在扩展板12与底板1之间放置有驱动电池，驱动电池为开发板10供电。
所述底板1的材质为不锈钢、有机玻璃或聚四氟乙烯。
所述红外对管模块3的安装位置与底板1中线呈锐角。
整体仿真智能车辆由遥控赛车改装而成，其主体基本结构包括但不限于底盘的驱动电机、底盘的转向电机、电调、开关等。
开发板10和控制板8通过串口通讯，控制板8连接有两类硬件，传感器和执行器；
传感器包括超声测距模块5、红外对管模块3、雷达；
执行器包括传感器舵机(摄像转动舵机63和超声转动舵机5)、底盘电调和转向电机；这里说到的摄像转动舵机63和超声转动舵机5可选用一个型号舵机进行使用；
控制板8接收到传感器的信号以后会通过串口发送给开发板10；
开发板10也可以通过串口向控制板8发送指令，控制板8收到指令后向执行器发送信号，就可以控制传感器舵机(摄像转动舵机63和超声转动舵机5)转向、小车的前进后退和转向了。
同时，开发者可以在开发板10中写入程序，通过获取到的传感器信息设计控制逻辑，实现对小车的控制，或者直接进行手动控制。
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。
Claims (8)
1.仿真智能车辆，其特征在于：包括位于车辆底盘上方的底板；
底板前端中部安装有雷达，所述雷达两端分设红外对管模块，该红外对管模块架设位置高于雷达顶端；
雷达后方架设有超声测距模块；
在底板中部通过舵机云台安装有摄像头；
在底板后端设有处理控制模块，所述处理控制模块包括控制板、开发板；
开发板与控制板通讯连接，控制板与超声测距模块、红外对管模块、雷达信号连接，开发板与摄像头信号连接，同时控制板与仿真智能车辆的转向舵机电连接；
所述舵机云台包括摄像固定板、摄像转动座、摄像水平转动舵机、摄像垂直转动舵机和摄像转轴，所述摄像水平转动舵机通过摄像转轴与水平转动基座连接，所述水平转动基座与摄像转动座铰接，在水平转动基座上设有摄像垂直转动舵机，该摄像垂直转动舵机为摄像转动座提供与铰接运行方向一致的转动动力，所述摄像转动座上固定连接有摄像固定板，所述摄像头安装在摄像固定板上。
2.根据权利要求1所述的仿真智能车辆，其特征在于：所述摄像转动座与底板铰接为锐角。
3.根据权利要求1所述的仿真智能车辆，其特征在于：所述雷达为单线激光雷达。
4.根据权利要求1所述的仿真智能车辆，其特征在于：所述超声测距模块底部通过超声转动舵机安装在底板上。
5.根据权利要求1所述的仿真智能车辆，其特征在于：还包括扩展板，所述扩展板通过支柱架设在底板上方，在扩展板与底板之间放置有驱动电池。
6.根据权利要求1-5所述的仿真智能车辆，其特征在于：所述红外对管模块的安装位置与底板中线呈锐角。
7.根据权利要求1所述的仿真智能车辆，其特征在于：所述底板的材质为不锈钢、有机玻璃或聚四氟乙烯。
8.根据权利要求1所述的仿真智能车辆，其特征在于：所述舵机云台为两自由度舵机云台。
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