CN204330354U - 无人驾驶车辆遥控制动性能测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种无人驾驶车辆遥控制动性能测试系统，是采用一裁判车来对无人车的制动响应时间和速度进行比对测试，设置有无人车、裁判车、无人车GPS移动站、裁判车GPS移动站、GPS基站、无人车无线收发器、裁判车无线收发器、紧急制动触发器、无人车制动器，后台PC机；无人车GPS移动站与无人车无线收发器连接；无人车无线收发器与裁判车无线收发器通过无线网络通信；裁判车无线收发器通过串口与后台PC机相连；裁判车上设置有紧急制动触发器；无人车上设置有无人车制动器。本实用新型基于差分式定位技术和无线传输技术有效的解决目前智能车遥控制动性能测试的困难。

Description

无人驾驶车辆遥控制动性能测试系统

技术领域

本实用新型涉及车辆遥控制动性能测试技术，属于车辆遥控制动技术领域，尤其涉及一种无人驾驶车辆遥控制动性能测试系统。

背景技术

日益增长的汽车数量与有限道路运输之间的矛盾、消费者与日俱增的信息服务的需求与传统汽车封闭信息之间的矛盾、中国大城市“交通拥堵”的矛盾刺激了人们寻求以智能交通技术来解决这些问题。车辆智能化技术是保障交通安全和提高运营效率的根本方法，无人驾驶车辆技术是车辆智能化技术的最终目的。车辆智能化技术水平的提高促进了车辆智能化检测技术的发展，如何实现智能车辆性能的测试与评价是车辆智能化技术发展必须面对和解决的关键问题。

目前国内外对无人驾驶车辆的研究取得了初步成果，但要实现产品化的要求，达到在城市、高速公路上安全行驶的目的，仍然需要对其进行更深层次的探索。尤其是针对无人驾驶车辆制动性能方面，这直接关系到了车辆自身的运行安全、交通运输环境的安全以及他人的生命和财产安全。针对无人驾驶车辆性能评估这个特殊的领域，因缺乏专业化的评价指标传统的测评方法已不适用。为使有效推进无人驾驶车辆技术的发展，有必要针对无人驾驶车辆性能评估进行研究。无人驾驶智能车刹车制动性能是智能车应具备的最重要的性能。对制动性能的研究和测试应该尤其重视，测试结果应该极其准确，这样才能保障行车安全。

实用新型内容

本实用新型的目的就是要针对现有技术的状况，提供一种无人驾驶车辆遥控制动性能测试系统，该系统所涉及的硬件结构简单、信号传输性能好，配置成本低，对制动性能测试准确，可以快速有效的对智能车刹车制动性能进行评估，解决了无人驾驶车辆的制动控制问题。

本实用新型提供的技术方案是：一种无人驾驶车辆遥控制动性能测试系统，系统设置有无人车、裁判车、无人车GPS移动站、裁判车GPS移动站、GPS基站、无人车无线收发器、裁判车无线收发器、紧急制动触发器、无人车制动器，后台PC机；

所述无人车GPS移动站、裁判车GPS移动站均与所述GPS基站相连；

所述无人车GPS移动站同时与所述无人车无线收发器连接；

所述无人车无线收发器与所述裁判车无线收发器通过无线网络通信；

所述裁判车无线收发器通过串口与所述后台PC机相连；

所述裁判车上设置有所述紧急制动触发器，所述紧急制动触发器与所述裁判车无线收发器相连；

所述无人车上设置有所述无人车制动器，所述无人车制动器与所述无人车无线收发器相连。

在上述方案基础上，进一步讲：

所述无人车GPS移动站、裁判车GPS移动站均包括控制器、GPS天线、接收机、电台、调制解调器、通信天线；控制器与接收机、电台相连，电台与调制解调器相连，调制解调器与通信天线相连，GPS天线与接收机相连；接收机与无人车无线收发器相连。

上述接收机采用5～10通道差分GPS接收机。

上述控制器采用89C51单片机，与所述接收机、电台之间采用RS485接口连接。

上述GPS基站包括有控制器、GPS天线、接收机、电台、调制解调器、通信天线；控制器与接收机、电台相连，电台与调制解调器相连，调制解调器与通信天线相连，GPS天线与接收机相连；所述接收机上具有与计算机相连的接口。

上述GPS基站的数据通过通信天线、调制解调器、电台传至所述GPS移动站。

本实用新型的优点在于：1、通过设置移动的GPS和基准GPS，实现差分GPS定位，使得定位更准确。2、两车之间的数据采用无线收发器传送，适合于远距离传输。3、该系统为简单有效的评价无人车刹车制动性能提供了一个良好的平台，可以有效的解决目前智能车性能指标测试困难的问题，提供了一种简单有效，快速准确的方法。具有广阔的应用前景。

附图说明

图1是本实用新型的系统原理图；

图2是GPS移动站结构框图；

图3是GPS基站与GPS移动站之间的连接关系图；

图4是两车之间无线传输结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。但本领域的技术人员应该知道，以下实施例并不是对本技术方案作的唯一限定，凡是在本技术方案精神实质下所做的任何等同变换或改动，均应属于本实用新型的保护范围。

本实用新型提供的无人驾驶车辆遥控制动性能测试系统，之所以采用本申请所述是技术方案，其主要构思就是：采用一裁判车来对无人车进行比对测试，测试手段是采用基于GPS的差分定位技术，分别对裁判车和无人车进行准确定位，然后在准确定位的基础上，由裁判车向无人车发出制动信号，检测在制动指示的过程中无人车与裁判车的制动差异，以此评价无人车的制动效果。

基于上述构思，本实用新型提供的无人驾驶车辆遥控制动性能测试系统，包括了无人车1、裁判车2、无人车GPS移动站3、裁判车GPS移动站4、GPS基站5、无人车无线收发器6、裁判车无线收发器7、紧急制动触发器8、无人车制动器9，此外还有后台PC机10，系统主要由这些设备构成。

无人车GPS移动站3、裁判车GPS移动站4均与GPS基站5相连；无人车GPS移动站3同时与无人车无线收发器6连接；无人车无线收发器6与裁判车无线收发器7通过无线网络通信；裁判车无线收发器7、裁判车GPS移动站4均通过串口与后台PC机10相连；裁判车上设置有紧急制动触发器8，紧急制动触发器8与裁判车无线收发器7相连；无人车上设置有无人车制动器9，无人车制动器与无人车无线收发器6相连。

上述系统中，所采用的GPS移动站的结构如图2所示，GPS移动站包括控制器11、GPS天线12、接收机13、电台14、调制解调器15。控制器11与接收机13、电台14相连，电台14与调制解调器15相连，调制解调器15与通信天线16相连，GPS天线12与接收机13相连；接收机13与无人车无线收发器6相连。

GPS移动站硬件采用RS485总线结构，远程数据通信采用无线传输。接收机13采用高精度、高灵敏度、高质量的5～10通道差分GPS接收机。控制器11是以89C51单片机为核心的硬件电路，与接收机13、电台14之间采用RS485接口。GPS移动站与基站之间的联系是靠数据链完成的，数据链主要是由电台14、调制解调器15、通信天线16组成。GPS基站和移动站的结构及对外接口基本相似，只是本实用新型中GPS基站接收机有一个对外接口是接计算机17机用于配置基站参数，GPS移动站接收机上有一个接口是无线收发器6用于向外发送数据；另外就是信号传输的方向有所不同，基站与移动站之间一个是属于发送端，另一个是属于接收端。

本实用新型采用差分定位的方式定位，差分定位是指采用两台GPS，一台是基准GPS，作为基站，另一台是移动GPS。在已知坐标的固定点上架设GPS基站，基站通过采集的GPS定位数据和已知坐标点的数据(由计算机预先设置)算出位置差分修正数，再通过数据链将差分修正数实时播发出去，移动站通过数据链将差分修正数接收进来，和自己的定位数据进行修正解算，即可得到高精度的位置信息。所以从架构上来件，GPS基站和移动站的连接方式分别如图3所示，GPS基站通过通信天线、调制解调器、电台与GPS移动站的调制解调器、电台相连接。

无人车和裁判车都设置有GPS移动站，都可以与GPS基站之间以上述模式通信连接。

无人车和裁判车上各设置一台无线收发器，无人车GPS移动站3与无人车无线收发器6连接，无人车无线收发器6与裁判车无线收发器7配对；无人车采集到的GPS数据传输给无人车无线收发器6，无人车无线收发器6通过无线网络再把数据传给裁判车无线收发器7。裁判车无线收发器7通过串口与后台PC机10相连接。

无人车和裁判车之间的数据收发是通过无线收发器传送的，无人车上的和裁判车上的无线收发器连接关系及外围连接关系见图4所示。无人车实时将接收的GPS移动站的GPS数据通过无人车无线收发器6与裁判车车载无线收发器7进行无线通信，最后由裁判车无线收发器7无人车的数据传送至后台PC机10。

同时，裁判车上配置紧急制动触发器8，可发出紧急制动触发信号，通过裁判车无线收发器7传送给无人车无线收发器6；在无人车上配置有制动器9，无人车无线收发器6将制动信号传递给无人车制动器9，无人车制动器9执行紧急制动。

上述各部件的主要功能可以体现在：1)裁判车用于发出紧急制动信号，遥控无人车制动；2)无人车和裁判车各有车载GPS移动站，进行数据的实时采集；3)设有GPS基站，与GPS移动站共同完成差分定位；4)无人车和裁判车各有车载无线收发器，实现数据的互传；5)裁判车上的无线收发器接收无人车上的无线收发器发送过来的数据；裁判车无线收发器接收的数据和裁判车自身的GPS数据，均传送给后台PC机；6)后台PC机将接收到的数据进行解算处理。

通过上述系统的架构可以看出，本实用新型采用高精度的差分GPS技术来测量无人车的刹车制动距离和制动时间，通过无线收发器将测量的数据传回到后面的裁判车，再借助于裁判车上的无线收发器将数据传回到后台PC机，PC机将数据实时显示，并对裁判车上的无线收发器传回的自身GPS数据及前方无人机发回的数据进行处理，进而对智能车刹车制动性能进行有效的评价。

其具体测试过程是：

(1)无人车和裁判车相距约50米，裁判车发出的制动触发信号，经2.4G的裁判车无线收发器发出，被2.4G的无人车无线收发器所接收，无人车接收到紧急制动信号后执行制动；

(2)制动过程中，无人车GPS移动站实时采集数据，同时GPS基站将位置差分修正数通过基站电台进行发送，无人车GPS移动站电台和基站电台提供移动站与基站之间的内部通讯；

(3)无人车GPS移动站通过接收机将实时采集的数据和GPS基站位置差分修正数同时发送给无人车无线收发器；

(4)无人车无线收发器然后将解算好的无人车GPS数据发送到裁判车无线收发器；

(5)在无人车GPS移动站采集数据的同时，裁判车GPS移动站也在实时采集数据，同时GPS基站将位置差分修正数通过基站电台进行发送，裁判车GPS移动站电台和基站电台提供移动站与基站之间的内部通讯；

(6)裁判车GPS移动站通过接收机将实时采集的数据和GPS基站位置差分修正数同时发送给裁判车无线收发器；

(7)裁判车无线收发器将无人车的GPS数据和裁判车的GPS数据，通过串口经由串口服务器发送到后台PC机；

(8)后台PC机接收无人车的GPS数据和裁判车的GPS数据后，分别解算出无人车和裁判车的制动性能的相关参数，包括滞后时间、两车距离、开始制动时间、开始制动速度、实际制动时间，实际制动距离等参数。

上述实施例仅用于说明本实用新型，其中各部件的结构、连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本实用新型技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本实用新型的保护范围之外。

Claims (7)

1.一种无人驾驶车辆遥控制动性能测试系统，其特征在于：所述系统设置有无人车、裁判车、无人车GPS移动站、裁判车GPS移动站、GPS基站、无人车无线收发器、裁判车无线收发器、紧急制动触发器、无人车制动器，后台PC机；

所述无人车GPS移动站、裁判车GPS移动站均与所述GPS基站相连；

所述无人车GPS移动站同时与所述无人车无线收发器连接；

所述无人车无线收发器与所述裁判车无线收发器通过无线网络连接；

所述裁判车无线收发器通过串口与所述后台PC机相连；

所述裁判车上设置有所述紧急制动触发器，所述紧急制动触发器与所述裁判车无线收发器相连；

所述无人车上设置有所述无人车制动器，所述无人车制动器与所述无人车无线收发器相连。

2.根据权利要求1所述的无人驾驶车辆遥控制动性能测试系统，其特征在于：所述无人车GPS移动站、裁判车GPS移动站均包括有控制器、GPS天线、接收机、电台、调制解调器、通信天线；

所述控制器与接收机、电台相连，所述电台与所述调制解调器相连，所述调制解调器与通信天线相连，所述GPS天线与所述接收机相连；所述接收机与所述无人车无线收发器相连。

3.根据权利要求2所述的无人驾驶车辆遥控制动性能测试系统，其特征在于：所述接收机采用5～10通道差分GPS接收机。

4.根据权利要求2所述的无人驾驶车辆遥控制动性能测试系统，其特征在于：所述控制器采用89C51单片机，与所述接收机、电台之间采用RS485接口连接。

5.根据权利要求1所述的无人驾驶车辆遥控制动性能测试系统，其特征在于：所述GPS基站包括有控制器、GPS天线、接收机、电台、调制解调器、通信天线；

所述控制器与接收机、电台相连，所述电台与所述调制解调器相连，所述调制解调器与通信天线相连，所述GPS天线与所述接收机相连；所述接收机上具有与计算机相连的接口。

6.根据权利要求2所述的无人驾驶车辆遥控制动性能测试系统，其特征在于：所述GPS基站包括有控制器、GPS天线、接收机、电台、调制解调器、通信天线；

所述控制器与接收机、电台相连，所述电台与所述调制解调器相连，所述调制解调器与通信天线相连，所述GPS天线与所述接收机相连；

所述接收机上具有与计算机相连的接口。

7.根据权利要求6所述的无人驾驶车辆遥控制动性能测试系统，其特征在于：所述GPS基站的数据通过通信天线、调制解调器、电台传至所述GPS移动站。