CN210793405U - 一种多传感融合智能车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及自动控制技术领域，公开了一种多传感融合智能车。多传感融合智能车包括底盘，底盘上设有台架、车轮、驱动车轮移动的驱动器以及控制驱动器的第一控制模块；AGX计算平台，设置于底盘上；第二控制模块，用于实现AGX计算平台发送的控制命令与底盘控制协议之间的转换；障碍物检测模块用于识别障碍物，障碍物检测模块与AGX计算平台电连接；环境检测模块用于获取周围全景视图，环境检测模块与AGX计算平台电连接；导航定位模块用于提供位置和航向信息，导航定位模块与AGX计算平台电连接；遥控器与第一控制模块无线连接。本实施例提供的多传感融合智能车，既可以人工驾驶，又可以自动寻迹驾驶，提高了智能车自动避障的灵活性和智能性。

Description

一种多传感融合智能车

技术领域

本实用新型涉及自动控制技术领域，尤其涉及一种多传感融合智能车。

背景技术

目前，随着科技的不断发展，无人智能小车的种类越来越多，应用领域也越来越多，可以应用于家庭中，也可以应用于工业上，甚至应用于未知区域的探测，例如地质勘测、科学探索、军事侦察等特殊领域。现有的无人智能小车主要依靠人为控制，在智能车自动避障方面存在灵活性和智能性差的问题。因此，亟待提出一种智能车以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多传感融合智能车，既可以人工驾驶，又可以自动寻迹驾驶，提高了智能车自动避障的灵活性和智能性。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种多传感融合智能车，包括：

底盘，所述底盘上设有台架、车轮、驱动所述车轮移动的驱动器以及控制所述驱动器的第一控制模块；

AGX计算平台，设置于所述底盘上；

第二控制模块，设置于所述底盘上，用于实现所述AGX计算平台发送的控制命令与底盘控制协议之间的转换；

障碍物检测模块，设置于所述台架上，用于识别障碍物，所述障碍物检测模块与所述AGX计算平台电连接；

环境检测模块，设置于所述台架上，用于获取周围全景视图，所述环境检测模块与所述AGX计算平台电连接；

导航定位模块，设置于所述底盘上，用于提供位置和航向信息，所述导航定位模块与所述AGX计算平台电连接；

遥控器，用于远程控制所述底盘，所述遥控器与所述第一控制模块无线连接。

优选地，所述障碍物检测模块包括激光雷达传感器，所述激光雷达传感器设置于所述台架顶部。

优选地，所述AGX计算平台连接有交换机，所述交换机电连接有路由器，所述激光雷达传感器与所述交换机电连接。

优选地，所述障碍物检测模块包括毫米波雷达传感器，所述毫米波雷达传感器设置于所述台架前端。

优选地，所述毫米波雷达传感器通过CAN总线的方式与所述AGX计算平台电连接。

优选地，所述环境检测模块包括至少四个安装于所述台架上的图像采集传感器，所述图像采集传感器环绕所述台架设置。

优选地，所述图像采集传感器通过USB接口与所述AGX计算平台电连接。

优选地，所述导航定位模块包括惯导主机，以及与所述惯导主机电连接的方向天线、定位天线和4G天线，所述4G天线和所述方向天线设置于所述台架的前端，所述定位天线相对所述方向天线设置于所述台架的后端。

优选地，还包括急停模块，所述急停模块包括设置于所述底盘上且与所述第一控制模块电连接的急停按钮、与所述第一控制模块无线连接的工业遥控急停，以及与所述第二控制模块无线连接的急停遥控器。

优选地，所述第一控制模块与所述第二控制模块通过CAN总线的方式连接，所述第二控制模块与所述AGX计算平台通过CAN总线的方式连接。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供的多传感融合智能车既可以实现人工遥控驾驶，又可以依靠导航定位模块结合障碍物检测模块和环境检测模块实现智能车的自动寻迹驾驶，并在途中实现对障碍物的感知并停车以及自主绕行等功能，提高了智能车在自动驾驶时自动避障的灵活性和智能性。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的多传感融合智能车的结构图；

图2是本实用新型实施例提供的多传感融合智能车的控制连接图。

图中：

1、底盘；2、台架；3、第一控制模块；4、第二控制模块；5、AGX计算平台；6、遥控器；7、激光雷达传感器；8、交换机；9、路由器；10、毫米波雷达传感器；11、图像采集传感器；12、导航定位模块；121、惯导主机；122、方向天线；123、定位天线；124、4G天线；13、急停按钮；14、工业遥控急停；15、急停遥控器；16、报警灯。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1和图2所示，本实施例提供一种多传感融合智能车，包括底盘1，底盘1上设置有台架2、车轮、驱动车轮移动的驱动器以及控制驱动器的第一控制模块3。底盘1上设有AGX计算平台5和第二控制模块4，第二控制模块4用于实现AGX计算平台5发送的控制命令与底盘控制协议之间的转换。台架2上设有障碍物检测模块和环境检测模块，障碍物检测模块用于识别障碍物，障碍物检测模块与AGX计算平台5电连接，环境检测模块用于获取周围全景视图，环境检测模块与AGX计算平台5电连接。底盘1上还设有导航定位模块12，导航定位模块12用于提供位置和航向信息，导航定位模块12与AGX计算平台5电连接。为了实现人工操控驾驶，还设有遥控器6，遥控器6与第一控制模块3无线连接。

本实施例提供的多传感融合智能车既可以实现人工遥控驾驶，又可以依靠导航定位模块12结合障碍物检测模块和环境检测模块实现智能车的自动寻迹驾驶，并在途中实现对障碍物的感知并停车以及自主绕行等功能，提高了智能车在自动驾驶时自动避障的灵活性和智能性。

具体地，底盘1上设置有机械抱闸装置的永磁三相电机及其驱动器，用于驱动车辆后桥结构。底盘1上设置有伺服电机及驱动器，用于驱动前轮转向机构。底盘1上设有BMS(电池管理系统)的13芯串联锂电池包，用于为整车提供动力。第一控制模块3实现底盘1控制，遥控器6及其接收机，实现控制命令的远程给定。底盘1上还设有三组12V输出DC-DC稳压器，一组用于给第一控制模块3供电，另外两组能够对外供电。

在本实施例中，智能车上还设置有急停模块，用于在车辆发生故障时紧急停止车辆。急停模块包括设置于底盘1上且与第一控制模块3电连接的急停按钮13和与第一控制模块3无线连接的工业遥控急停14。进一步地，在底盘1上设置四个常闭逻辑急停按钮13，安装于台架2的四角侧面，且与工业遥控急停14串联，任意一个急停开关被拍下，都会使底盘1进入急停状态；工业遥控急停14的发射及接收机，实现远程遥控切断前后轮驱动器的供电，从而实现底盘1急停。在底盘1急停后驱动器断电，第一控制模块3正常工作，即便解除急停，驱动器上电后，由于未能接收到第一控制模块3的初始化消息，驱动器仍不能正常工作，需要整体断电重新上电后才能恢复正常，提高了智能车运行的安全性。

在本实施例中，遥控器6通过2.4G频段DSSS编码发送两个通道的连续控制量，控制车辆前轮转向和后轮前后推进，一个通道开关量控制手动驾驶与自动驾驶切换，一个通道开关量控制实施急停及解除急停。

在本实施例中，第一控制模块3与第二控制模块4通过CAN总线的方式连接，第二控制模块4与AGX计算平台5通过CAN总线的方式连接。第二控制模块4优选为工控机，第二控制模块4实现AGX计算平台5发送的高级控制命令与底盘控制协议之间的转换，以及底盘1关键信息向AGX计算平台5的上传。此外，AGX计算平台5对障碍物检测模块和/或环境检测模块检测的信息发现异常时，会发送报警命令给第二控制模块4，第二控制模块4驱动报警灯16报警。急停模块还包括与第二控制模块4无线连接的急停遥控器15，在报警灯16报警后，急停遥控器15被实施后，第二控制模块4将停止协议转换工作，发送刹车命令，控制电机反拖制动。设置多种急停方式，提高了智能车运行的安全性。

在本实施例中，障碍物检测模块包括激光雷达传感器7和毫米波雷达传感器10，激光雷达传感器7设置于台架2顶部，毫米波雷达传感器10设置于台架2前端，也就是智能车前进方向的一侧。毫米波雷达传感器10可以探测车辆前方障碍物，激光雷达传感器7可以探测车辆四周障碍物，二者信息结合后，车辆可实现对于行驶路线上障碍物的感知，并且提高了对行驶路线上的障碍物的感知，从而进行停车或者变道绕行等决策。具体地，AGX计算平台5还连接有交换机8，交换机8电连接有路由器9，路由器9为4G路由器9，激光雷达传感器7与交换机8电连接。以AGX计算平台5为核心，经由交换机8同激光雷达传感器7和4G路由器9组成局域网络，接收激光雷达传感器7的数据，并由4G路由器9提供互联网连接能力，同时AGX计算平台5也可以接受连接到路由器9热点的其他终端的远程桌面控制请求。毫米波雷达传感器10通过CAN总线的方式与AGX计算平台5电连接。

在本实施例中，环境检测模块包括至少四个安装于台架2上的图像采集传感器11，图像采集传感器11优选为环视摄像头。图像采集传感器11环绕台架2设置，且设置在台架2的上侧。在本实施例中，智能车前后左右四个方向分别设置一个图像采集传感器11，并借助图像校正和拼接技术，提供车辆四周的全景视图，辅助车辆的驾驶，为车辆驾驶提供准确全面的环境信息。具体地，图像采集传感器11通过USB接口与AGX计算平台5电连接，优选使用USB Type-C接口，连接方式简单，且方便组装。

在本实施例中，导航定位模块12包括惯导主机121，以及与惯导主机121电连接的方向天线122、定位天线123和4G天线124，4G天线124和方向天线122设置于台架2的前端，定位天线123相对方向天线122设置于台架2的后端。方向天线122和定位天线123均为GPS天线，惯导主机121上还连接有数据线。导航定位模块12通过USB接口与AGX计算平台5电连接。利用惯导系统结合差分GPS定位系统，实现厘米级定位和航向解算，为车辆提供位置和航向信息。此系统是自动驾驶功能依赖的最基本传感器，自动驾驶的主要工作是按照事先规划的路线，根据组合导航系统反馈的位置信息循线行驶。

在本实施例中，AGX计算平台5主要实现多种传感器数据的综合判断，控制车辆行驶。主要依赖惯导GPS定位系统实现定位与导航，毫米波雷达传感器10与激光雷达传感器7辅助进行环境感知，实现避障和绕障等功能。对于已知固定场景，利用激光雷达传感器7建图也可以辅助进行定位导航。环视摄像头提供车辆周边全景视图，辅助车辆行驶。该智能车在自动驾驶时自动避障的灵活性和智能性得到了显著地提高。

此外，多传感融合智能车的台架2上还可以设置显示屏，用于显示路径信息或者设置路径信息，以及显示智能车的运行状态等信息，实现了人机信息互换，方便使用人员了解当前智能车的运行信息。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多传感融合智能车，其特征在于，包括：

底盘(1)，所述底盘(1)上设有台架(2)、车轮、驱动所述车轮移动的驱动器以及控制所述驱动器的第一控制模块(3)；

AGX计算平台(5)，设置于所述底盘(1)上；

第二控制模块(4)，设置于所述底盘(1)上，用于实现所述AGX计算平台(5)发送的控制命令与底盘控制协议之间的转换；

障碍物检测模块，设置于所述台架(2)上，用于识别障碍物，所述障碍物检测模块与所述AGX计算平台(5)电连接；

环境检测模块，设置于所述台架(2)上，用于获取周围全景视图，所述环境检测模块与所述AGX计算平台(5)电连接；

导航定位模块(12)，设置于所述底盘(1)上，用于提供位置和航向信息，所述导航定位模块(12)与所述AGX计算平台(5)电连接；

遥控器(6)，用于远程控制所述底盘(1)，所述遥控器(6)与所述第一控制模块(3)无线连接。

2.根据权利要求1所述的多传感融合智能车，其特征在于，所述障碍物检测模块包括激光雷达传感器(7)，所述激光雷达传感器(7)设置于所述台架(2)顶部。

3.根据权利要求2所述的多传感融合智能车，其特征在于，所述AGX计算平台(5)连接有交换机(8)，所述交换机(8)电连接有路由器(9)，所述激光雷达传感器(7)与所述交换机(8)电连接。

4.根据权利要求1所述的多传感融合智能车，其特征在于，所述障碍物检测模块包括毫米波雷达传感器(10)，所述毫米波雷达传感器(10)设置于所述台架(2)前端。

5.根据权利要求4所述的多传感融合智能车，其特征在于，所述毫米波雷达传感器(10)通过CAN总线的方式与所述AGX计算平台(5)电连接。

6.根据权利要求1所述的多传感融合智能车，其特征在于，所述环境检测模块包括至少四个安装于所述台架(2)上的图像采集传感器(11)，所述图像采集传感器(11)环绕所述台架(2)设置。

7.根据权利要求6所述的多传感融合智能车，其特征在于，所述图像采集传感器(11)通过USB接口与所述AGX计算平台(5)电连接。

8.根据权利要求1所述的多传感融合智能车，其特征在于，所述导航定位模块(12)包括惯导主机(121)，以及与所述惯导主机(121)电连接的方向天线(122)、定位天线(123)和4G天线(124)，所述4G天线(124)和所述方向天线(122)设置于所述台架(2)的前端，所述定位天线(123)相对所述方向天线(122)设置于所述台架(2)的后端。

9.根据权利要求1所述的多传感融合智能车，其特征在于，还包括急停模块，所述急停模块包括设置于所述底盘(1)上且与所述第一控制模块(3)电连接的急停按钮(13)、与所述第一控制模块(3)无线连接的工业遥控急停(14)，以及与所述第二控制模块(4)无线连接的急停遥控器(15)。

10.根据权利要求1所述的多传感融合智能车，其特征在于，所述第一控制模块(3)与所述第二控制模块(4)通过CAN总线的方式连接，所述第二控制模块(4)与所述AGX计算平台(5)通过CAN总线的方式连接。

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