CN213815117U - 一种自动驾驶教具 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种自动驾驶教具，涉及无人车技术领域。该自动驾驶教具包括车体主体、计算单元、导航设备和环境检测系统。计算单元安装于车体主体。环境检测系统与车体主体连接，环境检测系统与计算单元电连接。环境检测系统能够检测周围环境，并将检测结果发送给计算单元。导航设备与车体主体连接，导航设备与计算单元电连接。计算单元具有多个供用户访问和使用的接口。该自动驾驶教具具有基本的车体结构、环境检测系统、计算单元和导航设备，以及多个供用户访问和使用的接口，便于进行二次开发或进行教育培训。采用该自动驾驶教具进行无人驾驶、自动驾驶开发，较为方便。

Description

一种自动驾驶教具

技术领域

本申请涉及无人车技术领域，具体而言，涉及一种自动驾驶教具。

背景技术

自动驾驶技术今年来发展迅猛，公司和从业人员数量不断增加，不少教育机构也开启相关课程，相关技术中缺少一种能够适应商业开发、科技研发和教育要求的自动驾驶教具。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种自动驾驶教具，其旨在改善相关技术中缺少一种能够适应商业开发、科技研发和教育要求的自动驾驶教具的问题。

本申请实施例提供了一种自动驾驶教具，该自动驾驶教具包括车体主体、计算单元、导航设备和环境检测系统。计算单元安装于车体主体。环境检测系统与车体主体连接，环境检测系统与计算单元电连接。环境检测系统能够检测周围环境，并将检测结果发送给计算单元。导航设备与车体主体连接，导航设备与计算单元电连接。计算单元具有多个供用户访问和使用的接口。该自动驾驶教具具有基本的车体结构、环境检测系统、计算单元和导航设备，以及多个供用户访问和使用的接口，便于进行二次开发或进行教育培训。采用该自动驾驶教具进行无人驾驶、自动驾驶开发，较为方便。

作为本申请实施例的一种可选技术方案，车体主体包括车身和底盘，车身与底盘连接。计算单元与底盘连接，导航设备和环境检测系统分别与车身连接。该自动驾驶教具具有底盘和车身，在此基础上，研发人员或者教学人员可以根据需要加装内外饰、电子电器系统和动力总成系统等，二次开发的自由度较高，既能够进行单项技术的验证，又可以对自动驾驶整体方案和整车技术进行验证，满足商业开发、科技研发和教育要求。

作为本申请实施例的一种可选技术方案，接口包括以太网、USB、RS232和\或CAN。通过设置多种不同类型的接口，接入方便，对不同用户的适应性较好。

作为本申请实施例的一种可选技术方案，计算单元包括docker模块，docker模块能够支持Autoware和Apollo两套自动驾驶开源软件平台。采用docker模块布置的Autoware和Apollo两套自动驾驶开源软件平台可独立运行，互不干扰，便于进行教育和开发。

作为本申请实施例的一种可选技术方案，环境检测系统包括激光雷达、超声波雷达和摄像头，激光雷达、超声波雷达和摄像头分别与车体主体可拆卸地连接，且分别与计算单元电连接。该自动驾驶教具带有激光雷达、超声波雷达和摄像头，可以对周围环境进行探测，进而提升自动驾驶的安全性。具备环境探测能力，在进行研发和教学时，较为方便，容易实现自动驾驶。将激光雷达、超声波雷达和摄像头可拆卸地安装于车体主体，研发和教学时，可以根据需要调整它们的位置。

作为本申请实施例的一种可选技术方案，计算单元与车体主体的制动系统电连接。计算单元能够根据激光雷达、超声波雷达和摄像头的信号确定是否具有安全风险。当计算单元确认具有安全风险时，控制制动系统紧急制动。该自动驾驶教具实现了超声波感知，当计算单元确认具有安全风险时，能够及时制动，安全性较高。

作为本申请实施例的一种可选技术方案，环境检测系统包括压力传感器，压力传感器与车体主体的制动系统电连接。当压力传感器触发时，制动系统紧急制动。若压力传感器被触发，表明发生了碰撞，此时立即进行紧急制动，减小损失。

作为本申请实施例的一种可选技术方案，自动驾驶教具包括制动按钮，制动按钮与车体主体的制动系统电连接。按下制动按钮时，制动系统紧急制动。乘坐人员若发现意外情况，可以按下制动按钮进行紧急制动，安全性较高。

作为本申请实施例的一种可选技术方案，计算单元包括工控计算主机和外设设备，工控计算主机与外设设备电连接。环境检测系统与工控计算主机电连接，导航设备与工控计算主机电连接。工控计算主机具有较好的计算能力，搭载有自动驾驶开源程序，便于进行程序调试和算法验证等。外设设备能够在进行程序调试和算法验证时提供便利，完成人机交互。

作为本申请实施例的一种可选技术方案，外设设备包括键盘、鼠标和显示器，键盘、鼠标和显示器分别与工控计算主机电连接。键盘、鼠标作为输入设备，便于输入数据，对工控计算主机进行调试。显示器作为输出设备，方便读取信息。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的自动驾驶教具的结构示意图。

图标：10-自动驾驶教具；100-车体主体；110-底盘；120-车身；200-计算单元；300-导航设备；410-激光雷达；420-超声波雷达；430-摄像头；440-毫米波雷达。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例

请参照图1，本实施例提供了一种自动驾驶教具10，该自动驾驶教具10包括车体主体100、计算单元200、导航设备300和环境检测系统。计算单元200安装于车体主体100。环境检测系统与车体主体100连接，环境检测系统与计算单元200电连接。环境检测系统能够检测周围环境，并将检测结果发送给计算单元200。导航设备300与车体主体100连接，导航设备300与计算单元200电连接。该自动驾驶教具10具有基本的车体结构、环境检测系统、计算单元200和导航设备300，便于进行二次开发或进行教育培训。采用该自动驾驶教具10进行无人驾驶、自动驾驶开发，较为方便。

请参照图1，在本实施例中，车体主体100包括车身120和底盘110，车身120与底盘110连接。计算单元200与底盘110连接，导航设备300和环境检测系统分别与车身120连接。该自动驾驶教具10具有底盘110和车身120，在此基础上，研发人员或者教学人员可以根据需要加装内外饰、电子电器系统和动力总成系统等，二次开发的自由度较高，既能够进行单项技术的验证，又可以对自动驾驶整体方案和整车技术进行验证，满足商业开发、科技研发和教育要求。

请参照图1，在本实施例中，计算单元200安装于底盘110的底盘盖板下。通过将计算单元200安装于底盘110的底盘盖板下，对整车的其他结构布置影响较小，并且对于计算单元200有较好的保护，在进行研发和教学时，使用较为方便。

请参照图1，在本实施例中，导航设备300连接于车身120的车顶。将导航设备300设置于车顶，信号接收准确，导航精度高。导航设备300设置有两个，两个导航设备300在车身120的长度方向上间隔设置。通过设置两个导航设备300，增加导航精度，提升安全性。

请参照图1，在本实施例中，环境检测系统包括激光雷达410、超声波雷达420、摄像头430和毫米波雷达440。激光雷达410可拆卸地安装于车身120的车顶，激光雷达410与计算单元200电连接。该自动驾驶教具10带有激光雷达410，可以对周围环境进行探测，进而提升自动驾驶的安全性。具备环境探测能力，在进行研发和教学时，较为方便，容易实现自动驾驶。将激光雷达410可拆卸地安装于车顶，研发和教学时，可以根据需要调整激光雷达410的位置。

摄像头430可拆卸地安装于车身120的车头和/或车尾的顶部，摄像头430与计算单元200电连接。该自动驾驶教具10带有摄像头430，可以对车身120前方和/或后方的环境进行摄像探测，进而提升自动驾驶的安全性。该自动驾驶教具10具备环境探测能力，在进行研发和教学时，较为方便，容易实现自动驾驶。将摄像头430可拆卸地安装于车头和/或车尾顶部，研发和教学时，可以根据需要调整超声波雷达420的位置。

超声波雷达420可拆卸地安装于车身120的车头和/或车尾的中部，超声波雷达420与计算单元200电连接。该自动驾驶教具10带有超声波雷达420，可以对车身120前方和/或后方的环境进行探测，进而提升自动驾驶的安全性。该自动驾驶教具10具备环境探测能力，在进行研发和教学时，较为方便，容易实现自动驾驶。将超声波雷达420可拆卸地安装于车头和/或车尾，研发和教学时，可以根据需要调整超声波雷达420的位置。

毫米波雷达440可拆卸地安装于车身120的车头和/或车尾的底部，毫米波雷达440与计算单元200电连接。该自动驾驶教具10的毫米波雷达440，可以对车身120前方和/或后方的环境进行探测，进而提升自动驾驶的安全性。将毫米波雷达440可拆卸地安装于车头和/或车尾，研发和教学时，可以根据需要调整毫米波雷达440的位置。

请参照图1，在本实施例中，激光雷达410可拆卸地安装于车身120的车顶，摄像头430可拆卸地安装于车身120的车头和/或车尾的顶部，超声波雷达420可拆卸地安装于车身120的车头和/或车尾的中部，毫米波雷达440可拆卸地安装于车身120的车头和/或车尾的底部，激光雷达410、超声波雷达420、摄像头430和毫米波雷达440共同对车身120周围的环境进行探测，有效覆盖了盲区，提升了自动驾驶的安全性，并且，由于采用的是可拆卸地连接，在研发或者教育时，也可以根据需要调整位置，具有较高的二次开发自由度。

需要说明的是，在本实施例中，激光雷达410、超声波雷达420、摄像头430和毫米波雷达440均可以设置为多个，多个激光雷达410、多个超声波雷达420、多个摄像头430和多个毫米波雷达440共同作业，检测车身120周围的环境。

在本实施例中，计算单元200与车体主体100的制动系统电连接。计算单元200能够根据激光雷达410、超声波雷达420和摄像头430的信号确定是否具有安全风险。当计算单元200确认具有安全风险时，控制制动系统紧急制动。该自动驾驶教具10实现了超声波感知，当计算单元200确认具有安全风险时，能够及时制动，安全性较高。

环境检测系统还包括压力传感器，压力传感器与车体主体100的制动系统电连接。当压力传感器触发时，制动系统紧急制动。若压力传感器被触发，表明发生了碰撞，此时立即进行紧急制动，减小损失。

自动驾驶教具10包括制动按钮，制动按钮与车体主体100的制动系统电连接。按下制动按钮时，制动系统紧急制动。乘坐人员若发现意外情况，可以按下制动按钮进行紧急制动，安全性较高。

在本实施例中，计算单元200包括工控计算主机和外设设备，工控计算主机与外设设备电连接。环境检测系统与工控计算主机电连接，导航设备300与工控计算主机电连接。工控计算主机具有较好的计算能力，搭载有自动驾驶开源程序，便于进行程序调试和算法验证等。外设设备能够在进行程序调试和算法验证时提供便利，完成人机交互。

该工控计算主机具有多个供用户访问和使用的接口，例如以太网接口、USB接口、RS232接口和\或CAN接口等，便于接入外设设备，便于进行自动驾驶算法、软件和传感器等相关设计。另外，该工控计算主机采用了×86+NvidiaGPU架构，采用了Ubuntu linux作为基础操作系统，采用了docker模块部署了两套自动驾驶开源软件平台Autoware和Apollo，可分别独立运行，互不干扰，并且已经经过初步开发调试，具备限定区域内L4级别自动驾驶的能力。

外设设备包括键盘、鼠标和显示器，键盘、鼠标和显示器分别与工控计算主机电连接。键盘、鼠标作为输入设备，便于输入数据，对工控计算主机进行调试。显示器作为输出设备，方便读取信息。

本实施例提供了一种自动驾驶教具10，该自动驾驶教具10包括车体主体100、计算单元200、导航设备300和环境检测系统。计算单元200安装于车体主体100。环境检测系统与车体主体100连接，环境检测系统与计算单元200电连接。环境检测系统能够检测周围环境，并将检测结果发送给计算单元200。导航设备300与车体主体100连接，导航设备300与计算单元200电连接。车体主体100包括车身120和底盘110，车身120与底盘110连接，计算单元200与底盘110连接，导航设备300和环境检测系统分别与车身120连接。导航设备300连接于车身120的车顶。环境检测系统包括激光雷达410、超声波雷达420、摄像头430和毫米波雷达440。激光雷达410可拆卸地安装于车身120的车顶，摄像头430可拆卸地安装于车身120的车头和/或车尾的顶部，超声波雷达420可拆卸地安装于车身120的车头和/或车尾的中部，毫米波雷达440可拆卸地安装于车身120的车头和/或车尾的底部，激光雷达410、超声波雷达420、摄像头430和毫米波雷达440共同对车身120周围的环境进行探测。计算单元200包括工控计算主机和外设设备，工控计算主机与外设设备电连接。环境检测系统与工控计算主机电连接，导航设备300与工控计算主机电连接。

开发者可以选择该自动驾驶教具10作为量产级自动驾驶产品的原型验证平台，甚至可以直接改装为产品。开发者还可以选择该自动驾驶教具10进行传感器设计验证、自动驾驶单项技术验证等。另外，教育者可以选择该自动驾驶教具10进行包括新能源车辆底盘设计、线控设计、自动驾驶算法、软件、传感器等相关方向的教学，也可以用来进行科研实验。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动驾驶教具，其特征在于，所述自动驾驶教具(10)包括车体主体(100)、计算单元(200)、导航设备(300)和环境检测系统，所述计算单元(200)安装于所述车体主体(100)，所述环境检测系统与所述车体主体(100)连接，所述环境检测系统与所述计算单元(200)电连接，所述环境检测系统能够检测周围环境，并将检测结果发送给所述计算单元(200)，所述导航设备(300)与所述车体主体(100)连接，所述导航设备(300)与所述计算单元(200)电连接，所述计算单元(200)具有多个供用户访问和使用的接口。

2.根据权利要求1所述自动驾驶教具，其特征在于，所述车体主体(100)包括车身(120)和底盘(110)，所述车身(120)与所述底盘(110)连接，所述计算单元(200)与所述底盘(110)连接，所述导航设备(300)和所述环境检测系统分别与所述车身(120)连接。

3.根据权利要求1所述自动驾驶教具，其特征在于，所述接口包括以太网、USB、RS232和\或CAN。

4.根据权利要求1所述自动驾驶教具，其特征在于，所述计算单元(200)包括docker模块，所述docker模块能够支持Autoware和Apollo两套自动驾驶开源软件平台。

5.根据权利要求1所述自动驾驶教具，其特征在于，所述环境检测系统包括激光雷达(410)、超声波雷达(420)和摄像头(430)，所述激光雷达(410)、所述超声波雷达(420)和所述摄像头(430)分别与所述车体主体(100)可拆卸地连接，且分别与所述计算单元(200)电连接。

6.根据权利要求5所述自动驾驶教具，其特征在于，所述计算单元(200)与所述车体主体(100)的制动系统电连接，所述计算单元(200)能够根据所述激光雷达(410)、所述超声波雷达(420)和所述摄像头(430)的信号确定是否具有安全风险，当所述计算单元(200)确认具有安全风险时，控制所述制动系统制动。

7.根据权利要求1所述自动驾驶教具，其特征在于，所述环境检测系统包括压力传感器，所述压力传感器与所述车体主体(100)的制动系统电连接，当所述压力传感器触发时，所述制动系统制动。

8.根据权利要求1所述自动驾驶教具，其特征在于，所述自动驾驶教具(10)包括制动按钮，所述制动按钮与所述车体主体(100)的制动系统电连接，按下所述制动按钮时，所述制动系统制动。

9.根据权利要求1所述自动驾驶教具，其特征在于，所述计算单元(200)包括工控计算主机和外设设备，所述工控计算主机与所述外设设备电连接，所述环境检测系统与所述工控计算主机电连接，所述导航设备(300)与所述工控计算主机电连接。

10.根据权利要求9所述自动驾驶教具，其特征在于，所述外设设备包括键盘、鼠标和显示器，所述键盘、所述鼠标和所述显示器分别与所述工控计算主机电连接。

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