一种车载远程无线测控系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种车载远程无线测控系统，包括依次连接的上位机部分、无线数传模块和下位机部分。本发明所述车载远程无线测控系统，可以克服现有技术中成本高、控制难度小和维护不方便等缺陷，以实现成本低、控制难度大和维护方便的优点。
【专利说明】一种车载远程无线测控系统
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明涉及汽车【技术领域】，具体地，涉及一种车载远程无线测控系统。
【背景技术】
[0003]近年来，随着智能控制理论与技术的发展，这一技术在交通运输过程中被广泛的应用，信息融合技术和人工智能技术取得了飞快进展，开始广泛的应用到智能机器人、GPS导航系统、目标检测和雷达防御系统等。在这一背景下，人们将相关技术知识跟汽车领域相结合，重点探索并研发无人驾驶汽车，也就是智能汽车。基于此，智能汽车的理念由此形成，它是一种全新的利用人工智能技术等高科技手段研发的汽车，不久的将来则是当下大众化汽车的更新产物。智能车辆作为智能道路交通系统组成的核心要素，它是解决道路交通事故频繁发生的有效措施。
[0004]当前，无人驾驶汽车的研究也是智能道路交通系统ITS的重要组成要素。当下，我国众多的高等院校和研究机构都在开展ITS核心技术、装备的探寻和研究。伴随着对其研究的发展，中国已经创建了一个相关技术方面探寻分析和研究开发的专业团队。同时我国的许多跟汽车有关的公司逐步提高了针对ITS和无人驾驶汽车相关技术的开发投资，全社会的关注度也在逐年上升。当前，相关交通机构已把ITS技术项目研究放到“十五”科技发展中期规划中。毋庸置疑通过各个相关方面的协同奋斗，中国ITS和无人驾驶汽车的研发能力肯定会越来越强大。从而可以预测，中国快速发展的经济实力将给无人驾驶汽车的研究开发提供一个蓬勃辉煌的前景。总而言之，对无人驾驶汽车技术开展深入的探寻和研究，不仅可以深刻吸收校园里学习到的理论技术知识，还可以将理论技术知识进一步转变为现实的具体应用，为未来的发展奠定牢固的根基。
[0005]这样的智能汽车还能够应用在基于月球探索等实验的无人驾驶探月车，从而给人们提供月球上面许多新的数据信息，让人们对月球的了解更加深入，为未来成功登月做好必要的准备。这样的智能汽车在基于科学考察实验的智能无人考察车上也有很大的应用潜力。在科学考察的过程中，存在诸多比较复杂危险和人们望而却步的地点。在这个时候，智能无人考察车就体现出了其实用的价值，在其车身上安装高清摄像头，就可以替代人们完成很多他们无法完成的任务。
[0006]当下，在多数公司研发能力显著增强、对自动控制技术要求逐步深入的背景下，无人驾驶汽车以及在无人驾驶技术基础上研发而出的产品已逐步作为物流自动运输、柔性生产体系等系统的重要装备，对未来科技的发展方向具有很大的影响意义。
[0007]在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在成本高、控制难度小和维护不方便等缺陷。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种车载远程无线测控系统，以实现成本低、控制难度大和维护方便的优点。
[0009]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:一种车载远程无线测控系统，包括依次连接的上位机部分、无线数传模块和下位机部分。
[0010]进一步地，所述上位机部分，具体包括分别与所述无线数传模块连接的通信模块和控制模块，分别与所述通信模块和控制模块连接的PC或智能手机，以及分别与所述PC或智能手机连接的功能选择模块、视频显示模块和独立按键模块。
[0011]进一步地，所述下位机部分，具体包括依次与所述无线数传模块连接的通信模块、TTL串口、单片机系统和时钟模块，分别与所述单片机系统连接的看门狗模块和电源模块，依次与所述单片机系统连接的PWM波模块和驱动模块，以及依次连接至所述单片机系统的数据采集模块和AD转换接口。
[0012]本发明各实施例的车载远程无线测控系统，由于包括依次连接的上位机部分、无线数传模块和下位机部分；从而可以克服现有技术中成本高、控制难度小和维护不方便的缺陷，以实现成本低、控制难度大和维护方便的优点。
[0013]本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
[0014]下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1为本发明中车载远程无线测控系统整体设计结构图。
【具体实施方式】
[0016]以下结合附图对本发明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发明，并不用于限定本发明。
[0017]根据本发明实施例，如图1所示，提供了一种车载远程无线测控系统。
[0018]在本发明的技术方案中，车载远程无线测控系统设计及分析:
2.4.1智能车系统整体设计
无线网络的快速发展，使大量的数据通过无线方式传输的范围越来越大。当下普遍使用的WIFI无线网络或3G网络，通过一定的方法就可以运用到无人驾驶汽车无线数据传输、控制等相关的方面。无线路由器可改装成一个无线数传模块，通过WIFI或3G网络使上位机(客户端)和下位机(控制端)进行无线连接。上位机发送控制指令到无线数传模块，再通过无线数传模块的TTL接口传输到单片机中，经相关的处理后，可控制智能车系统运动。同时，无线数传模块还能将连接的USB接口类型的摄像头拍照的图像及其他测量设备的数据通过无线网络实时回传给上位机，从而通过上位机界面实时捕获智能车系统行驶状态，并发出相应的控制指令，使智能车系统遵循操作人员的旨意行驶，实现车辆的路径自寻优和自动倒车等功能。
[0019]显而易见，该车载无线测控系统主要由以下几个核心模块构成:客户端模块(上位机部分)、无线数传模块、控制端模块(下位机部分)和电机驱动模块等。
[0020]2.4.2智能车系统各部分结构及功能
客户端模块(上位机部分)就是用户进行相应指令发送的部分，这里主要使用的是PC机或智能手机。用户通过客户端模块发送相应的控制指令到无线数传模块，再通过无线数传模块的相关处理，把该控制指令转给控制端模块的单片机中，从而车载无线测控系统执行用户的指令，同时客户端模块向无线数传模块发送一个视频请求指令，无线数传模块内部的相应视频处理程序会把装置在智能车系统上的摄像头采集到的视频图像信息实时回传给客户端模块，客户端模块通过解码等一系列的处理，并最终显示出来。
[0021]无线数传模块这里是由无线路由器改装而开发的基于WIFI无线网络的数传模块或者在基于WIFI网络的无线数传模块的基础上，再使用另外一个无线路由器，二者经过相关的配置和桥接等操作而开发的基于3G网络的数传模块。
[0022]控制端模块(下位机部分)中的核心部分就是单片机芯片，它主要是用来接收来自客户端模块发出的相应指令，并通过解码等一系列的处理分析，从而得出用户发送的是何种形式的控制指令，然后使单片机内部的相应引脚完成高低电平的赋值，而这个指令的前一级发送地方是无线数传模块，再往前一级是PC机或智能手机，也就是客户端模块。
[0023]电机驱动模块的作用是:单片机系统能够把客户端模块发送来的控制指令进行解码等一系列的操作，通过处理分析该控制指令，进而使系统内部的相应引脚电平赋予高值或低值，但是单片机系统的引脚输出电流值不大，用户能够让它实现LED灯的循环点亮，但实现智能汽车这样的大车体的驱动是不现实的，因此必须使用一个电机驱动芯片来完成电机正反转的驱动，换句话讲，单片机系统采用相应引脚电平的形式来示知电机驱动模块。参见图1。
[0024]智能车系统重点设计的主要有三大部分，即无线数传模块、客户端(上位机)和控制端(下位机)。其中的无线数传模块是由无线路由器改装而成的，作为一个“桥梁”，通过WIFI无线网络或3G网络使上位机和下位机进行无线数据等信号的传输；上位机部分设计的核心主要是控制模块和视频显示模块，需要定义二个端口来实现，另外可以拓展一些模块，如:舵机模块、调速模块等；下位机部分的关键组成就是单片机系统。另外为了能够实现直流电机正反转的驱动，还离不开电机驱动模块的辅助。同时通过无线数传模块上引出的TTL接口来跟单片机系统进行通信，完成整个过程的实现。
[0025]在本发明的技术方案中，无线路由器可改装成一个无线数传模块，通过WIFI无线网络或3G网络使客户端(上位机)和控制端(下位机)进行无线连接。客户端发送的控制指令到达无线数传模块，再通过无线数传模块配置的TTL接口传输到控制端的单片机芯片中，经单片机芯片的相关处理操作后，进而实现对智能车运行状态的控制等；无线数传模块还能够将无人驾驶汽车上安装的摄像头采集到的清晰图像及其他扩展设备的相关数据信息通过无线网络实时回传给客户端，从而在客户端操纵界面中可以实时的捕获智能车的行驶状态，并发出相应的控制指令，使智能车按照操作人员的意图运行，实现车辆的路径自寻优、实时监控、自动倒车等功能。
[0026]最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种车载远程无线测控系统，其特征在于，包括依次连接的上位机部分、无线数传模块和下位机部分。
2.根据权利要求1所述的车载远程无线测控系统，其特征在于，所述上位机部分，具体包括分别与所述无线数传模块连接的通信模块和控制模块，分别与所述通信模块和控制模块连接的PC或智能手机，以及分别与所述PC或智能手机连接的功能选择模块、视频显示模块和独立按键模块。
3.根据权利要求1或2所述的车载远程无线测控系统，其特征在于，所述下位机部分，具体包括依次与所述无线数传模块连接的通信模块、TTL串口、单片机系统和时钟模块，分别与所述单片机系统连接的看门狗模块和电源模块，依次与所述单片机系统连接的PWM波模块和驱动模块，以及依次连接至所述单片机系统的数据采集模块和AD转换接口。
【文档编号】G05B19/042GK104407553SQ201410761741
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年12月12日 优先权日:2014年12月12日
【发明者】罗文广, 李辰旸 申请人:广西科技大学