CN217588282U - 一种无人驾驶毫米波雷达实训装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无人驾驶毫米波雷达实训装置，包括底座、模型组件、显示屏，模型组件包括壳体、车轮模块、滑轨模块、毫米波雷达，壳体安装有电压转换器、防碰撞控制器、业务主机、交换机和超声波雷达，电压转换器通过连接线分别为防碰撞控制器、业务主机、交换机、毫米波雷达和超声波雷达相电性连接，毫米波雷达和超声波雷达分别通过CAN线与防碰撞控制器相电性连接；毫米波雷达经安装座安装在滑轨模块，毫米波雷达随着滑轨模块可进行前后左右四个方向的移动，毫米波雷达和超声波雷达对驾驶汽车的数据进行采集，本实用新型使学生能更加直观清楚的理解无人驾驶中毫米波雷达与汽车内部的电气元件的连接关系、工作原理。适应于车辆教学技术领域。

Description

一种无人驾驶毫米波雷达实训装置

技术领域

本实用新型属于车辆教学技术领域，具体地说，涉及一种无人驾驶毫米波雷达实训装置。

背景技术

无人驾驶技术集人工智能、计算机视觉、组合导航、信息融合、自动控制和体系结构等众多高技术于一体，是计算机科学、自动化技术高度发展的产物，也是衡量一个国家科技实力和工业水平的重要标志。由于它在改善车辆驾驶性能、减轻驾驶人员劳动强度、降低交通事故发生率，以及在恶劣条件和极限条件下作业等方面具有普通车辆无可比拟的优点，因此成为许多国家以及著名汽车公司、工程机械制造商竞相研制开发的重点高科技项目；

毫米波雷达，顾名思义，就是工作在毫米波频段的雷达，毫米波是指长度在1~10mm的电磁波，对应的频率范围为30~300Ghz，毫米波位于微波与远红外波相交叠的波长范围，所以毫米波兼有这两种波谱的优点（环境适应性强和检测精度高），同时也有自己独特的性质。毫米波的理论和技术分别是微波向高频的延伸和光波向低频的发展，根据波的传播理论，频率越高，波长越短，分辨率越高，穿透能力越强，但在传播过程的损耗也越大，传输距离远端；相对的频率越低，波长越长，绕射能力越强，传输距离越远。所以与微波相比，毫米波的人分辨率更高、指向性好、抗干扰能力强和探测性能好。与红外相比，毫米波的大气衰减小、对烟雾灰尘的穿透性、受天气影响小，这些特质决定了毫米波雷达具有全天候的工作能力。

在汽车主动安全领域，汽车毫米波雷达传感器是核心部件之一，其中77GHz毫米波雷达是智能汽车上必不可少的关键部位，是能够在全天候场景下快速感知0-200米范围内周边环境物体存在、相对距离、相对速度、方位角等信息的传感器件，毫米波雷达可用于无人驾驶中各种场景的目标探测和防撞预警。

在车辆实训教学中，对毫米波雷达在无人驾驶中的应用教学中，学生只能通过视频、图片来看到毫米波雷达在无人驾驶的汽车中的应用，无法直观的看清毫米波雷达在无人驾驶中的零部件及零部件的连接关系和工作原理，使得老师教学质量大大降低，学生不能直观的理解毫米波雷达在汽车中的应用原理，从而导致学生的学习效果差，为此，我们提出一种无人驾驶毫米波雷达实训装置。

发明内容

本实用新型提供了一种无人驾驶毫米波雷达实训装置，以解决以上存在的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种无人驾驶毫米波雷达实训装置，关键点在于，该实训装置包括底座，和位于所述底座上的模型组件、显示屏，其中：所述显示屏位于所述模型组件的前侧，所述显示屏经立柱固定于所述底座上；所述模型组件包括壳体、滑轨模块、毫米波雷达，所述壳体经立柱固定于所述底座上，所述壳体安装有电压转换器、防碰撞控制器、业务主机、交换机和超声波雷达，所述电压转换器通过连接线分别为所述防碰撞控制器、所述业务主机、所述交换机、所述毫米波雷达和所述超声波雷达相电性连接，所述毫米波雷达和超声波雷达分别通过CAN线与所述防碰撞控制器相电性连接，所述防碰撞控制器通过CAN线与所述业务主机相电性连接，所述业务主机通过网线与所述交换机相电性连接，所述业务主机通过连接线与所述显示屏相电性连接；所述壳体左右两侧的上方分别设置有左侧板和右侧板，所述滑轨模块经横杆固定在所述左侧板和所述右侧板上，所述毫米波雷达经安装座安装在所述滑轨模块，所述毫米波雷达随着滑轨模块可进行前后左右四个方向的移动。

在一种可能的实现方式中，所述电压转换器、所述业务主机、所述防碰撞控制器和所述交换机均安装在所述壳体的底板上，其中，所述电压转换器位于所述业务主机的右侧，所述业务主机位于所述防碰撞控制器的后侧，所述交换机位于所述防碰撞控制器的左侧，所述业务主机位于所述交换机的前侧；所述超声波雷达的数量为八个，且分别安装在所述壳体侧板的前左、前右、后左、后右、左前、左后，右前、右后八个方位。

在一种可能的实现方式中，所述左侧板与所述右侧板相互对称，所述左侧板和所述右侧板均由透明的亚克力材质加工而成。

在一种可能的实现方式中，所述左侧板上印刻有工作原理图，所述右侧板上印刻有所述实训装置的名称。

在一种可能的实现方式中，所述滑轨模块包括下轨道、下滑块、上轨道和上滑块，所述下轨道固定在所述横杆上，所述下滑块安装在所述下轨道里，且可在所述下轨道内左右移动，所述上轨道固定在所述下滑块上，所述上滑块安装在所述上轨道里，且可在所述上轨道内前后移动。

在一种可能的实现方式中，所述滑轨模块还包括下手轮和上手轮，所述下手轮安装在所述下滑块上，通过摇动所述下手轮驱动所述下滑块在所述下轨道上左右移动；所述上手轮安装在所述上滑块上，通过摇动所述上手轮驱动所述上滑块在所述上轨道上前后移动。

在一种可能的实现方式中，所述滑轨模块还包括滑块电路板、滑块遥控器、第一电机和第二电机，所述滑块电路板安装在所述壳体上，所述滑块电路板通过连接线与所述电压转化器相电性连接，所述滑块电路板的接收器与所述滑块遥控器中的发射器相无线连接，所述滑块电路板通过连接线分别与所述第一电机和所述第二电机相电性连接，所述第一电机安装在所述下滑块上，通过所述第一电机驱动所述下滑块在所述下轨道上左右移动，所述第二电机安装在所述上滑块上，通过所述第二电机驱动所述上滑块在所述上轨道动。

在一种可能的实现方式中，所述车轮模块还包括固定板、电机板、轴承座，所述固定板经紧固件固定在所述底座上，所述电机板固定在所述固定板上，所述模拟电机安装在所述电机板的一侧，所述轴承座固定在所述固定板上，所述模拟电机安装在所述轴承座上，所述轴承座的数量为两个且分别位于所述轮速传感器的左右两侧。

在一种可能的实现方式中，所述底座包括座体、座板，所述座板安装所述座体的上方，所述座板上印刻有车道线。

在一种可能的实现方式中，所述底座还包括脚轮，所述脚轮的数量为四个，且分别固定在所述座体下端的四角处。

有益效果：

本实用新型提供了一种无人驾驶毫米波雷达实训装置，该实训装置包括底座，和位于底座上的模型组件、显示屏；模型组件包括壳体、滑轨模块、毫米波雷达，壳体安装有电压转换器、防碰撞控制器、业务主机、交换机和超声波雷达，电压转换器通过连接线分别为防碰撞控制器、业务主机、交换机、毫米波雷达和超声波雷达相电性连接，毫米波雷达和超声波雷达分别通过CAN线与防碰撞控制器相电性连接，防碰撞控制器通过CAN线与业务主机相电性连接，业务主机通过网线与交换机相电性连接，业务主机通过连接线与显示屏相电性连接；壳体左右两侧的上方分别设置有左侧板和右侧板，滑轨模块经横杆固定在左侧板和所述右侧板上，毫米波雷达经安装座安装在滑轨模块，毫米波雷达随着滑轨模块可进行前后左右四个方向的移动；本实用新型通过滑轨模块控制毫米波雷达的位置，可以在实训教学中向学生全方位展示毫米波雷达，毫米波雷达和超声波雷达对驾驶汽车的数据进行采集，并将采集的数据经过传递到防碰撞控制器中进行处理，再通过业务主机将数据转化为图形数据，业务主机具有综合处理与展示一体化能力，最后通过显示屏显示业务主机上的图形数据，本实用新型使学生能更加直观清楚的理解无人驾驶中毫米波雷达、超声波雷达与汽车内部的电气元件的连接关系、工作过程及工作原理，使教学更加生动形象，充分调动学生的积极性，可以让学生直观清楚的掌握无人驾驶毫米波雷达、超声波雷达与汽车的连接原理和工作原理及工作过程，提高了老师的教学效果。

本实用新型提供了一种无人驾驶毫米波雷达实训装置，左侧板和右侧板相互对称，左侧板和右侧板均由透明的亚克力材质加工而成，通过将左侧板和右侧板的材质设计成亚克力材质，可以使学生清楚的看清楚壳体内部的零件的结构。

本实用新型提供了一种无人驾驶毫米波雷达实训装置，左侧板上印刻有工作原理图，右侧板上印刻有实训装置的名称，可以使学生能过清楚的认识到无人驾驶毫米波雷达的原理及本实用新型的名称。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。

在附图中：

图1为本实用新型实施例1、2的结构示意图；

图2为本实用新型实施例1、2的正视图；

图3为本实用新型实施例1、2的后视图；

图4为本实用新型实施例1、2的左视图；

图5为本实用新型实施例1、2的右视图；

图6为本实用新型实施例1、2的俯视图；

图7为本实用新型实施例1、2中的超声波雷达和毫米波雷达的电路连接示意图。

标注部件：1-显示屏，2-立柱，3-壳体，6-电压转换器，7-防碰撞控制器，8-业务主机，9-左侧板，10-右侧板，11-横杆，12-交换机，13-传动轴，14-模拟轮，15-座体，16-座板，17-超声波雷达，18-名称。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明。应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

本实施例公开了一种无人驾驶毫米波雷达实训装置，如图1-7所示，该实训装置包括底座，和位于底座上的模型组件、显示屏1，其中：显示屏1位于模型组件的前侧，显示屏1经立柱2固定在底座上，具体的，显示屏1与水平面的夹角为α，其中15°≤α≤50°，模型组件包括壳体3、车轮模块、滑轨模块、毫米波雷达，壳体3经立柱2固定在底座上，壳体3安装有电压转换器6、防碰撞控制器7、业务主机8、交换机12和超声波雷达17，显示屏1和电压转换器6分别通过电源线和外界电源相电性连接，电压转换器6通过连接线分别为防碰撞控制器7、业务主机8、交换机12、毫米波雷达和超声波雷达17相电性连接，毫米波雷达和超声波雷达17分别通过CAN线与防碰撞控制器7相电性连接，防碰撞控制器7通过CAN线与业务主机8相电性连接，业务主机8通过网线与交换机12相电性连接，业务主机8通过连接线与显示屏1相电性连接；壳体3左右两侧的上方分别设置有左侧板9和右侧板10，滑轨模块经横杆11固定在左侧板9和右侧板10上，毫米波雷达经安装座安装在滑轨模块，毫米波雷达随着滑轨模块可进行前后左右四个方向的移动，毫米波雷达可进行位置调节，可根据需求调节毫米波雷达的位置，可以在实训教学中向学生全方位展示毫米波雷达；车轮模块的数量为四个且分别位于壳体3的四角处，车轮模块包括模拟电机、传动轴13，模拟电机的旋转轴通过联轴器与传动轴13的一端相连接，模拟轮14安装在传动轴13的另一端，本实施例通过模拟电机对模拟轮14进行驱动，仿真真实汽车车轮滚动，模拟轮14随着模拟电机的旋转而旋转，本实施例通过滑轨模块控制毫米波雷达的位置，可以在实训教学中向学生全方位展示毫米波雷达，毫米波雷达和超声波雷达17对驾驶汽车的数据进行采集，并将采集的数据经过传递到防碰撞控制器7中进行处理，再通过业务主机8将数据转化为图形数据，业务主机8具有综合处理与展示一体化能力，最后通过显示屏1显示业务主机8上的图形数据；本实施例中的底座包括座体15、座板16，座板16安装在座体15的上方，座板15上印刻有车道线，底座还包括脚轮，脚轮的数量为四个，且分别固定在座体15下端的四角处，通过设置脚轮方便对本实施例进行移动，方便老师在实训教学中对本实施例的移动，使得学生无死角看到本实训装置的结构，提高了教学质量；

本实用新型使学生能更加直观清楚的理解无人驾驶中毫米波雷达、超声波雷达与汽车内部的电气元件的连接关系、工作过程及工作原理，使教学更加生动形象，充分调动学生的积极性，可以让学生直观清楚的掌握无人驾驶毫米波雷达、超声波雷达与汽车的连接原理和工作原理及工作过程，提高了老师的教学效果。

本实施例的电压转换器6、业务主机8、防碰撞控制器7和交换机12均安装在壳体3的底板上，其中，电压转换器6位于业务主机8的右侧，业务主机8位于防碰撞控制器7的后侧，交换机12位于防碰撞控制器7的左侧，业务主机8位于交换机12的前侧；超声波雷达17的数量为八个，且分别安装在壳体3侧板的前左、前右、后左、后右、左前、左后，右前、右后八个方位；左侧板9和右侧板10相互对称，左侧板9和右侧板10均由透明的亚克力材质加工而成，通过将左侧板9和右侧板10的材质设计成亚克力材质，可以使学生清楚的看清楚壳体3内部的零件的结构；左侧板9上印刻有工作原理图17，右侧板10上印刻有实训装置的名称18，可以使学生能过清楚的认识到无人驾驶毫米波雷达的原理及本实训装置的名称。

本实施例的滑轨模块的具体结构为，滑轨模块包括下轨道、下滑块、上轨道和上滑块，下轨道固定在横杆11上，下滑块安装在下轨道里，且可在下轨道内左右移动，上轨道固定在下滑块上，上滑块安装在上轨道里，且可在上轨道内前后移动，滑轨模块还包括下手轮和上手轮，下手轮安装在下滑块上，通过摇动下手轮驱动下滑块在下轨道上左右移动；上手轮安装在上滑块上，通过摇动上手轮驱动上滑块在上轨道上前后移动，通过对毫米波雷达进行前后左右移动，可根据实际安装需求来调整毫米波雷达的位置。

本实施例的车轮模块的具体结构为，车轮模块还包括固定板、电机板、轴承座，固定板经紧固件固定连接在底座上，电机板固定连接在固定板上，模拟电机安装在电机板的一侧，轴承座固定连接在固定板上，模拟电机安装在轴承座上，轴承座的数量为两个且分别位于轮速传感器的左右两侧，本实施例通过模拟电机驱动传动轴13转动，传动轴13带动模拟轮14进行转动，从而可以模拟真实的汽车的行驶，轴承座的数量为两个且分别位于轮速传感器的左右两侧。

实施例2

基于实施例1的滑动模块的构思，本实施例公开了一种一种无人驾驶毫米波雷达实训装置，滑动模块包括下轨道、下滑块、上轨道和上滑块，下轨道固定在横杆11上，下滑块安装在所述下轨道里，且可在下轨道内左右移动，上轨道固定在下滑块上，上滑块安装在上轨道里，且可在上轨道内前后移动，滑轨模块还包括滑块电路板、滑块遥控器、第一电机和第二电机，滑块电路板安装在壳体3上，滑块电路板通过连接线与电压转换器6相电性连接，滑块电路板的接收器和滑块遥控器中的发射器相无线连接，滑块电路板通过连接线分别与第一电机和第二电机相电性连接，第一电机安装在下滑块上，本实施例是通过第一电机驱动下滑块在下轨道上左右移动，第二电机安装在上滑块上，通过第二电机驱动上滑块在所述上轨道上前后移动，与实施例1不同之处，本实施例采用第一电机驱动下滑块带动毫米波雷达移动，采用第二电机驱动上滑块带动毫米波雷达进行移动，无需采用手动的方式，更加方便实用。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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、改进等，均应包含在本实用新型权利要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种无人驾驶毫米波雷达实训装置，其特征在于：该实训装置包括底座，和位于所述底座上的模型组件、显示屏(1)，其中：所述显示屏(1)位于所述模型组件的前侧，所述显示屏(1)经立柱(2)固定于所述底座上；所述模型组件包括壳体(3)、滑轨模块、毫米波雷达，所述壳体(3)经立柱(2)固定于所述底座上，所述壳体(3)安装有电压转换器(6)、防碰撞控制器(7)、业务主机(8)、交换机(12)和超声波雷达(17)，所述电压转换器(6)通过连接线分别为所述防碰撞控制器(7)、所述业务主机(8)、所述交换机(12)、所述毫米波雷达和所述超声波雷达(17)相电性连接，所述毫米波雷达和超声波雷达(17)分别通过CAN线与所述防碰撞控制器(7)相电性连接，所述防碰撞控制器(7)通过CAN线与所述业务主机(8)相电性连接，所述业务主机(8)通过网线与所述交换机(12)相电性连接，所述业务主机(8)通过连接线与所述显示屏(1)相电性连接；所述壳体(3)左右两侧的上方分别设置有左侧板(9)和右侧板(10)，所述滑轨模块经横杆(11)固定在所述左侧板(9)和所述右侧板(10)上，所述毫米波雷达经安装座安装在所述滑轨模块，所述毫米波雷达随着滑轨模块可进行前后左右四个方向的移动。

2.根据权利要求1所述的一种无人驾驶毫米波雷达实训装置，其特征在于：所述电压转换器(6)、所述业务主机(8)、所述防碰撞控制器(7)和所述交换机(12)均安装在所述壳体(3)的底板上，其中，所述电压转换器(6)位于所述业务主机(8)的右侧，所述业务主机(8)位于所述防碰撞控制器(7)的后侧，所述交换机(12)位于所述防碰撞控制器(7)的左侧，所述业务主机(8)位于所述交换机(12)的前侧；所述超声波雷达(17)的数量为八个，且分别安装在所述壳体(3)侧板的前左、前右、后左、后右、左前、左后，右前、右后八个方位。

3.根据权利要求1所述的一种无人驾驶毫米波雷达实训装置，其特征在于：所述左侧板(9)与所述右侧板(10)相互对称，所述左侧板(9)和所述右侧板(10)均由透明的亚克力材质加工而成。

4.根据权利要求3所述的一种无人驾驶毫米波雷达实训装置，其特征在于：所述左侧板(9)上印刻有工作原理图，所述右侧板(10)上印刻有所述实训装置的名称(18)。

5.根据权利要求1所述的一种无人驾驶毫米波雷达实训装置，其特征在于：所述滑轨模块包括下轨道、下滑块、上轨道和上滑块，所述下轨道固定在所述横杆(11)上，所述下滑块安装在所述下轨道里，且可在所述下轨道内左右移动，所述上轨道固定在所述下滑块上，所述上滑块安装在所述上轨道里，且可在所述上轨道内前后移动。

6.根据权利要求5所述的一种无人驾驶毫米波雷达实训装置，其特征在于：所述滑轨模块(19)还包括下手轮和上手轮(20)，所述下手轮安装在所述下滑块上，通过摇动所述下手轮驱动所述下滑块在所述下轨道上左右移动；所述上手轮(20)安装在所述上滑块上，通过摇动所述上手轮(20)驱动所述上滑块在所述上轨道上前后移动。

7.根据权利要求5所述的一种无人驾驶毫米波雷达实训装置，其特征在于：所述滑轨模块还包括滑块电路板、滑块遥控器、第一电机和第二电机，所述滑块电路板安装在所述壳体(3)上，所述滑块电路板通过连接线与所述电压转换器(6)相电性连接，所述滑块电路板的接收器与所述滑块遥控器中的发射器相无线连接，所述滑块电路板通过连接线分别与所述第一电机和所述第二电机相电性连接，所述第一电机安装在所述下滑块上，通过所述第一电机驱动所述下滑块在所述下轨道上左右移动，所述第二电机安装在所述上滑块上，通过所述第二电机驱动所述上滑块在所述上轨道动。

8.根据权利要求1所述的一种无人驾驶毫米波雷达实训装置，其特征在于：所述模型组件还包括固定板、电机板、轴承座，所述固定板经紧固件固定在所述底座上，所述电机板固定在所述固定板上，模拟电机安装在所述电机板的一侧，所述轴承座固定在所述固定板上，所述模拟电机安装在所述轴承座上，所述轴承座的数量为两个且分别位于轮速传感器的左右两侧。

9.根据权利要求1所述的一种无人驾驶毫米波雷达实训装置，其特征在于：所述底座包括座体(15)、座板(16)，所述座板(16)安装所述座体(15)的上方，所述座板(16)上印刻有车道线。

10.根据权利要求9所述的一种无人驾驶毫米波雷达实训装置，其特征在于：所述底座还包括脚轮，所述脚轮的数量为四个，且分别固定在所述座体(15)下端的四角处。

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