一種應用於無人駕駛車輛的多功能交互測試與控制裝置的製作方法

2023-08-04 05:28:01

專利名稱：一種應用於無人駕駛車輛的多功能交互測試與控制裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及交互測控裝置，尤其涉及應用於無人駕駛車輛的多功能交互測試與控制裝置。
背景技術：
國內外均已舉辦無人駕駛車輛挑戰賽，如美國DARPA (美國國防部高級計劃研究局)舉行的Urban Challenge (城市挑戰賽)、中國舉辦的「智能車未來挑戰」賽。目前對於無人駕駛車輛的測試主要考察其表現出來的外部性能。如，無人駕駛車輛是否正確檢測紅燈，主要是通過觀察當紅燈亮時，無人駕駛車輛是否停下。這種方式更關注結果，但這一結果是否因為檢測到紅燈而停下，還是碰巧停車，無從考證。所以這種檢測方式不能正確評價無人駕駛車輛檢測紅燈的能力。·[0003]另一方面，為保護被測無人駕駛車輛，設置有手持遙控緊急停車裝置(E-stop，Emergency Stop)。目前，國內比賽中，E_stop是由各參賽隊自行提供的，為了防止參賽車隊E-stop遙控裝置出現停車和重啟以外的功能(如遙控左轉、右轉、前進、後退)，需要設計統一的E-stop遙控裝置。因此，有必要設計一種能夠檢測到中間過程的，但又不過多地改變或影響被測無人駕駛車輛控制體系的檢測系統，同時通過它還能實現E-stop功能。

實用新型內容針對現有技術的缺陷，本實用新型的目的是提供一種能夠檢測到中間過程的，但又不過多地改變或影響被測無人駕駛車輛控制體系，同時還能實現E-stop的多功能交互測試與控制裝置。本實用新型提供一種應用於無人駕駛車輛的多功能交互測試與控制裝置，包括手持多功能盒、測試車天線以及USB接口盒、被測車天線，手持多功能盒與測試車天線通過線纜相連，手持多功能盒固定在測試車輛內部任一位置，USB接口盒與被測車天線通過線纜相連，USB接口盒固定在被測無人駕駛車輛的控制計算機附近，通過USB線纜與被測無人駕駛車輛的控制計算機相連。優選地，所述手持多功能盒包括供電部分、單片機、數據收發模塊、開關按鈕、數碼
顯示管。優選地，供電部分為單片機提供工作電壓，數據收發模塊與單片機雙向連通，開關按鈕是單片機的輸入端，數碼顯示管是單片機的輸出端。優選地，開關按鈕是一個單刀雙擲開關。優選地，數碼顯示管由2個LED顯示管組成。優選地，所述USB接口盒由無線串口模塊、串口與USB數據轉換模塊、USB數據處理模塊以及USB線纜組成。優選地，供電部分由4個I. 5V電池和穩壓模塊組成。[0013]優選地，測試車天線與手持多功能盒的連接是通過線纜與無線串口模塊直接相連。優選地，被測車天線與USB接口盒的連接是通過線纜與無線串口模塊直接相連。優選地，數據收發模塊由雙向連通關係的串口晶片和無線串口模塊組成。通過本實用新型提出的裝置，可以方便地觀察到無人駕駛車輛的中間過程；此外，通過手持多功能盒上的按鈕開關，可以方便地實現對無人駕駛車輛啟停功能的控制。本裝置可以方便地連接到待測的無人駕駛車輛，對其框架體系影響最小，裝置結構簡單，製造方便，並且適用於各種類似情景的測控。

圖I是本實用新型的系統框架示意圖。圖2是本實用新型的手持多功能盒的內部圖。圖3是本實用新型的USB接口盒的內部圖。
具體實施方式
如圖I所示，本實用新型提供的用於檢測過程量和遙控緊急停車的多功能交互測試與控制裝置I包括手持多功能盒2、測試車天線3以及USB接口盒4、被測車天線5。手持多功能盒2與測試車天線3通過線纜相連，手持多功能盒2固定在測試車輛內部任一位置；USB接口盒4與被測車天線5通過線纜相連，USB接口盒4固定在被測無人駕駛車輛的控制計算機附近，通過USB線纜與被測無人駕駛車輛的控制計算機相連。如圖2所示，手持多功能盒2由供電部分21、單片機22、數據收發模塊23、開關按鈕24、數碼顯示管25等部分組成。各部分之間依照普通電路原理圖連接而成，其中供電部分21為單片機22提供+ 5V的正常工作電壓。數據收發模塊23與單片機22之間是雙向連通關係，一方面將單片機發出的數據發送出去，一方面接收外部數據，傳送到單片機。開關按鈕24是單片機22的輸入端，其信號作用於單片機，開關按鈕24是一個單刀雙擲開關，當它撥向一端時，與它相連的單片機I/O埠為高電平；當撥向另一端時，與它相連的單片機I/O埠為低電平；數碼顯示管25由2個LED顯示管組成，是單片機的輸出端，受單片機的信號作用，可以顯示2位數字。供電部分21由4個I. 5V電池和穩壓模塊組成,其中電池是輸入，經穩壓模塊後輸出穩定的電壓。數據收發模塊，由串口晶片和無線串口模塊組成，它們是雙向連通關係，既可實現從串口晶片到無線串口模塊的數據流動，又可實現從無線串口模塊到無線串口模塊的數據流動。測試車天線3與手持多功能盒2的連接，是通過線纜與無線串口模塊之間直接相連。USB接口盒4由無線串口模塊、串口與USB數據轉換模塊、USB數據處理模塊以及USB線纜組成。被測車天線5與USB接口盒4的連接，是通過線纜與無線串口模塊之間直接相連；USB接口盒4通過USB線纜與被測試無人駕駛車輛上的控制計算機相連。各模塊及線纜之間是雙向連通關係，既可以是從被測車天線到無線串口模塊，經串口與USB數據轉換模塊以及USB數據處理模塊通過USB線纜流通到被測試車輛控制計算機；也可以是從被測試車輛控制計算機經USB線纜、USB數據處理模塊、串口與USB數據轉換模塊、無線串口模塊，通過被測車天線傳輸出去。多功能交互測試與控制裝置I操作過程如下I.擬定傳輸數據協議表00表示要求被測車輛停車；01表示要求被測車輛啟動並自主運行；02表示被測車輛識別到紅燈； 03表示被測車輛識別到綠燈； 04表示被測車輛識別到停止線；05表示被測車輛識別到U形標誌；等等。2.中間過程的檢測被測無人駕駛車輛在行駛過程中，識別到綠燈後，其車載控制計算機通過USB接口盒，經被測車天線發送03信號；測試車輛上的手持多功能盒經測試車天線接收到數據，並在數碼顯示管上將接收到的03信號顯示出來，此時，測試車輛上的工作人員可以根據收到的03信號和無人駕駛車輛實際表現的行為(通過綠燈或在綠燈前停車)進行綜合評價。如此一來，既考慮了中間過程也考慮了結果。3.要求被測無人駕駛車輛停車測試車輛上的工作人員將手持多功能盒上的開關按鈕向上撥動，手持多功能盒內的單片機接收到信號後發出00的信號，並通過手持多功能盒上的數據收發模塊，經測試車天線傳送出去；被測無人駕駛車輛上的USB接口盒經被測車天線，接收到此信號後，將信號傳送給車載控制計算機，控制被測無人駕駛車輛停車。4.要求被測無人駕駛車輛啟動並自主行駛測試車輛上的工作人員將手持多功能盒上的開關按鈕向下撥動，手持多功能盒內的單片機接收到信號後發出01的信號，並通過手持多功能盒上的數據收發模塊，經測試車天線傳送出去；被測無人駕駛車輛上的USB接口盒經被測車天線，接收到此信號後，將信號傳送給車載控制計算機，控制被測無人駕駛車輛啟動並自主行駛。儘管本實用新型是通過上述優選實施方式進行描述的，但是其實現形式並不局限於上述的實施方式。應該認識到，在不脫離本實用新型主旨的情況下，本領域技術人員可以對本實用新型做出不同的變化和修改。
權利要求1.一種應用於無人駕駛車輛的多功能交互測試與控制裝置(1)，其特徵在於，包括手持多功能盒(2 )、測試車天線(3 )以及USB接口盒(4 )、被測車天線(5 )，手持多功能盒(2 )與測試車天線(3)通過線纜相連，手持多功能盒(2)固定在測試車輛內部任一位置，USB接口盒(4 )與被測車天線(5 )通過線纜相連，USB接口盒(4 )固定在被測無人駕駛車輛的控制計算機附近，通過USB線纜與被測無人駕駛車輛的控制計算機相連。
2.如權利要求I所述的裝置，其特徵在於，所述手持多功能盒(2)包括供電部分(21)、單片機(22)、數據收發模塊(23)、開關按鈕(24)、數碼顯示管(25)。
3.如權利要求2所述的裝置，其特徵在於，供電部分(21)為單片機(22)提供工作電壓，數據收發模塊(23)與單片機(22)雙向連通，開關按鈕(24)是單片機(22)的輸入端，數碼顯示管(25)是單片機(22)的輸出端。
4.如權利要求3所述的裝置，其特徵在於，開關按鈕(24)是一個單刀雙擲開關。
5.如權利要求3所述的裝置，其特徵在於，數碼顯示管(25)由2個LED顯示管組成。
6.如權利要求3所述的裝置，其特徵在於，所述USB接口盒(4)由無線串口模塊、串口與USB數據轉換模塊、USB數據處理模塊以及USB線纜組成。
7.如權利要求2所述的裝置，其特徵在於，供電部分(21)由4個I.5V電池和穩壓模塊組成。
8.如權利要求I所述的裝置，其特徵在於，測試車天線(3)與手持多功能盒(2)的連接是通過線纜與無線串口模塊直接相連。
9.如權利要求I所述的裝置，其特徵在於，被測車天線(5)與USB接口盒(4)的連接是通過線纜與無線串口模塊直接相連。
10.如權利要求2所述的裝置，其特徵在於，數據收發模塊(23)由雙向連通關係的串口晶片和無線串口模塊組成。
專利摘要本實用新型公開了一種應用於無人駕駛車輛的多功能交互測試與控制裝置，其特徵在於，包括手持多功能盒、測試車天線以及USB接口盒、被測車天線，手持多功能盒與測試車天線通過線纜相連，手持多功能盒固定在測試車輛內部任一位置，USB接口盒與被測車天線通過線纜相連，USB接口盒固定在被測無人駕駛車輛的控制計算機附近，通過USB線纜與被測無人駕駛車輛的控制計算機相連。
文檔編號G05D1/02GK202632107SQ20122028411
公開日2012年12月26日 申請日期2012年6月14日 優先權日2012年6月14日
發明者熊光明, 權苗苗, 陳慧巖 申請人:北京理工大學