CN217588283U - 一种无人驾驶双目相机实训装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无人驾驶双目相机实训装置，包括底座、模型组件、显示组件，显示组件包括一体机电脑、预警屏，模型组件包括壳体、车轮模块、滑轨模块、双目相机，壳体安装有电机控制器、电压转换器、防碰撞控制器、数据采集CAN盒，电压转换器通过连接线分别为电机控制器、防碰撞控制器、数据采集CAN盒和双目相机相电性连接，数据采集CAN盒分别通过连接线与所述防碰撞控制器、双目相机、一体机电脑相电性连接；双目相机经安装座安装在滑轨模块，所述双目相机随着滑轨模块可进行前后左右四个方向的移动，本实用新型使学生能更加直观清楚的理解无人驾驶中双目相机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

一种无人驾驶双目相机实训装置

技术领域

本实用新型属于车辆教学技术领域，具体地说，涉及一种无人驾驶双目相机实训装置。

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；

双目相机是一款自动驾驶/辅助驾驶视觉系统产品，作为自动驾驶或AEB系统的视觉传感器，它可以通过SDK输出左彩色图像、右灰度图像、视差图像、3D点云数据、车道线识别结果（输出转化为世界坐标系的三次方程）、障碍物提取结果等多维度信息；又可以作为ADAS系统安装在应用场景的车辆前方，独立完成FCW、LDW、HMW等辅助驾驶功能并进行听觉系统、视觉系统报警；目前，SDK已适配windows、linux等主流开发系统，满足各种用户的开发环境。同时可以根据用户的使用场景、车辆行驶速度、检测区域、视场角等需求的不同定制不同焦距的镜头与基线。下面分别为系统输出的左相机彩色图像、视差图像、3D点云数据、车道线识别结果、障碍物提取结果的实际效果图；双目相机的测距原理是利用左相机与右相机对于同一点观察的视差不同，通过三角形测距原理，再根据已知参数，对相机到该点的距离进行计算。与单目相机需要基于巨大的场景样本库对目标物的距离进行估计相比，测距精度会明显提高；

在汽修实训教学中对双目相机在无人驾驶中的应用教学中，学生只能通过视频、图片来看到双目相机在无人驾驶中的应用，无法直观的看清双目相机在无人驾驶中的结构和传动过程及工作原理，使得老师教学质量大大降低，学生不能直观的理解双目相机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双目相机实训装置。

发明内容

本实用新型提供了一种无人驾驶双目相机实训装置，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：

一种无人驾驶双目相机实训装置，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、显示组件，其中：所述显示组件位于所述模型组件的前侧，所述显示组件包括一体机电脑、预警屏，所述一体机电脑经立柱固定于所述底座上，所述预警屏放置在所述一体机电脑显示屏的一侧；所述模型组件包括壳体、车轮模块、滑轨模块、双目相机，所述壳体经立柱固定于所述底座上，所述壳体安装有电机控制器、电压转换器、防碰撞控制器、数据采集CAN盒，所述电压转换器通过连接线分别为所述电机控制器、所述防碰撞控制器、所述数据采集CAN盒和所述双目相机相电性连接，所述数据采集CAN盒分别通过连接线与所述防碰撞控制器、所述双目相机、一体机电脑相电性连接；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，所述双目相机经安装座安装在所述滑轨模块，所述双目相机随着滑轨模块可进行前后左右四个方向的移动，所述双目相机分别通过连接线与所述一体机电脑和所述预警屏相电性连接；所述车轮模块的数量为四个且分别位于所述壳体的四角处，所述车轮模块包括模拟电机、传动轴，所述模拟电机通过连接线与所述电机控制器相电性连接，所述模拟电机的旋转轴通过联轴器与所述传动轴的一端相连接，所述模拟轮安装在所述传动轴的另一端，所述轮速传感器安装在所述传动轴的中部，所述模拟轮和所述轮速传感器随着模拟电机的旋转而旋转，所述轮速传感器通过连接线与所述防碰撞控制器相电性连接。

在一种可能的实现方式中，所述电机控制器、所述电压转换器、所述防碰撞控制器和所述数据采集CAN盒均安装在所述壳体的底板上，并且呈陈列式分布，所述电机控制器位于所述电压转换器的后侧，所述电压转换器位于所述数据采集CAN盒的右侧，所述采集CAN盒位于所述防碰撞控制器的前侧，所述防碰撞控制器位于所述电机控制器的左侧。

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上前后移动。

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，所述旋转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，所述底板上印刻有车道线。

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双目相机实训装置，该实训装置包括底座，和位于底座上的模型组件、显示组件，显示组件包括一体机电脑、预警屏；模型组件包括壳体、车轮模块、滑轨模块、双目相机，壳体安装有电机控制器、电压转换器、防碰撞控制器、数据采集CAN盒，电压转换器通过连接线分别为电机控制器、防碰撞控制器、数据采集CAN盒和双目相机相电性连接，数据采集CAN盒分别通过连接线和防碰撞控制器、双目相机、一体机电脑相电性连接；双目相机经安装座安装在滑轨模块上，双目相机随着滑轨模块可进行前后左右四个方向的移动，双目相机分别通过连接线与一体机电脑和预警屏相电性连接；车轮模块包括模拟电机、传动轴，模拟电机通过连接线和电机控制器相电性连接，模拟电机的旋转轴通过联轴器和传动轴的一端相连接，模拟轮安装在传动轴的另一端，轮速传感器安装在传动轴的中部，模拟轮和轮速传感器随着模拟电机的旋转而旋转，轮速传感器通过连接线和防碰撞控制器相电性连接；本实用新型通过滑轨模块控制双目相机的位置，双目相机对驾驶图像进行采集，并将采集的图像数据经过数据采集CAN盒传递到一体机电脑上，并通过一体机电脑进行图像显示，通过轮速传感器来实时监测模拟轮的速度，当遇到障碍物时，预警屏进行预警，并提醒驾驶人员需要减速，通过防碰撞控制器将控制信号传递给电机控制器，从而对模拟电机进行控制，进而对模拟轮的速度进行控制，本实用新型使学生能更加直观清楚的理解无人驾驶中双目相机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双目相机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双目相机实训装置，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双目相机实训装置，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双目相机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中的双目相机的电路连接示意图。

标注部件：1-一体机电脑，2-立柱，3-壳体，4-双目相机，5-电机控制器，6-电压转换器，7-防碰撞控制器，8-数据采集CAN盒，9-左侧板，10-右侧板，11-横杆，12-安装座，13-传动轴，14-模拟轮，15-座体，16-座板，17-工作原理图，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双目相机实训装置，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、显示组件，其中：显示组件位于模型组件的前侧，显示组件包括一体机电脑1、预警屏，一体机电脑1经立柱2固定在底座上，预警屏放置在一体机电脑1显示屏的一侧；模型组件包括壳体3、车轮模块、滑轨模块、双目相机4，壳体3经立柱2固定在底座上，壳体3安装有电机控制器5、电压转换器6、防碰撞控制器7、数据采集CAN盒8，电压转换器6通过连接线分别为电机控制器5、防碰撞控制器7、数据采集CAN盒8和双目相机4相电性连接，数据采集CAN盒8分别通过连接线与防碰撞控制器7、双目相机4、一体机电脑1相电性连接，数据采集CAN盒8用于采集驾驶图像信息；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，双目相机4经安装座12安装在滑轨模块上，双目相机4随着滑轨模块可进行前后左右四个方向的移动，双目相机4可进行位置调节，可观测不同角度的图像，双目相机4分别通过连接线与一体机电脑1和预警屏相电性连接，通过设置预警屏可进行驾驶预警，提醒驾驶人员遇到的驾驶风险；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，模拟电机通过连接线与电机控制器5相电性连接，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，轮速传感器安装在传动轴13的中部，模拟轮14和轮速传感器随着模拟电机的旋转而旋转，轮速传感器通过连接线和防碰撞控制器7相电性连接，本实施例通过设置轮速传感器来实时监测模拟轮14的转速；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；

本实施例通过滑轨模块控制双目相机4的位置，双目相机4对驾驶图像进行采集，并将采集的图像数据经过数据采集CAN盒8传递到一体机电脑1上，并通过一体机电脑1进行图像显示，通过轮速传感器来实时监测模拟轮14的速度，当遇到障碍物时，预警屏进行预警，并提醒驾驶人员需要减速，通过防碰撞控制器7将控制信号传递给电机控制器5，从而对模拟电机进行控制，进而对模拟轮14的速度进行控制，本实施例使学生能更加直观清楚的理解无人驾驶中双目相机4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双目相机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。

本实施例的电机控制器5、电压转换器6、防碰撞控制器7和数据采集CAN盒8均安装在壳体3的底板上，并且呈陈列式分布，电机控制器5位于电压转换器6的后侧，电压转换器6位于数据采集CAN盒8的右侧，数据采集CAN盒8位于防碰撞控制器7的前侧，防碰撞控制器7位于电机控制器5的左侧；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双目相机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，通过对双目相机4进行前后左右移动，可对不同角度的图像进行采集。

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在底座上，电机板固定在固定板上，模拟电机安装在电机板的一侧，轴承座固定在固定板上，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带动轮速传感器和模拟轮14进行转动，从而可以模拟真实的汽车的行驶，并通过轮速传感器对模拟轮14的速度进行实时监控。

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双目相机实训装置，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双目相机移动，采用第二电机驱动上滑块带动双目相机4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)

1.一种无人驾驶双目相机实训装置，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、显示组件，其中：所述显示组件位于所述模型组件的前侧，所述显示组件包括一体机电脑(1)、预警屏，所述一体机电脑(1)经立柱(2)固定于所述底座上，所述预警屏放置在所述一体机电脑(1)显示屏的一侧；所述模型组件包括壳体(3)、车轮模块、滑轨模块、双目相机(4)，所述壳体(3)经立柱(2)固定于所述底座上，所述壳体(3)安装有电机控制器(5)、电压转换器(6)、防碰撞控制器(7)、数据采集CAN盒(8)，所述电压转换器(6)通过连接线分别为所述电机控制器(5)、所述防碰撞控制器(7)、所述数据采集CAN盒(8)和所述双目相机(4)相电性连接，所述数据采集CAN盒(8)分别通过连接线与所述防碰撞控制器(7)、所述双目相机(4)、一体机电脑(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，所述双目相机(4)经安装座(12)安装在所述滑轨模块，所述双目相机(4)随着滑轨模块可进行前后左右四个方向的移动，所述双目相机(4)分别通过连接线与所述一体机电脑(1)和所述预警屏相电性连接；所述车轮模块的数量为四个且分别位于所述壳体(3)的四角处，所述车轮模块包括模拟电机、传动轴(13)，所述模拟电机通过连接线与所述电机控制器(5)相电性连接，所述模拟电机的旋转轴通过联轴器与所述传动轴(13)的一端相连接，模拟轮(14)安装在所述传动轴(13)的另一端，轮速传感器安装在所述传动轴(13)的中部，所述模拟轮(14)和所述轮速传感器随着模拟电机的旋转而旋转，所述轮速传感器通过连接线与所述防碰撞控制器(7)相电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种无人驾驶双目相机实训装置，其特征在于：所述电机控制器(5)、所述电压转换器(6)、所述防碰撞控制器(7)和所述数据采集CAN盒(8)均安装在所述壳体(3)的底板上，并且呈陈列式分布，所述电机控制器(5)位于所述电压转换器(6)的后侧，所述电压转换器(6)位于所述数据采集CAN盒(8)的右侧，所述数据采集CAN盒(8)位于所述防碰撞控制器(7)的前侧，所述防碰撞控制器(7)位于所述电机控制器(5)的左侧。

3.根据权利要求1所述的一种无人驾驶双目相机实训装置，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双目相机实训装置，其特征在于：所述左侧板(9)上印刻有工作原理图(17)，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双目相机实训装置，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双目相机实训装置，其特征在于：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。

7.根据权利要求5所述的一种无人驾驶双目相机实训装置，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上前后移动。

8.根据权利要求1所述的一种无人驾驶双目相机实训装置，其特征在于：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。

9.根据权利要求1所述的一种无人驾驶双目相机实训装置，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双目相机实训装置，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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