微缩智能车及具有其的智能网联系统的制作方法

本公开涉及智能交通领域，尤其涉及一种微缩智能车即具有其的智能网联系统。

背景技术：

智能网联汽车主要由具备计算能力的车载系统、具备感知和通信能力的智能路侧系统和远程云计算服务平台三大部分构成，各部分间依赖多模式互联通信进行信息交互和协同工作，以提高现有交通系统效率、安全和舒适度。

但在智能网联发展过程中存在研究成本高和受到场地限制的问题，且一些高校、科研机构无法提供多车测试环境以及足够大的测试场地。

技术实现要素：

有鉴于此，本公开提出了一种微缩智能车及具有其的智能网联系统，可以降低智能网联汽车的研究成本。

根据本公开的一方面，提供了一种微缩智能车，包括底盘、中间层和车壳，其中，所述中间层设有底板，且所述底盘固定安装在所述中间层的底端，所述车壳固定安装在所述中间层的顶端；

所述底盘上设有动力装置和电力装置，所述电力装置与所述动力装置电连接，以使所述电力装置为所述动力装置提供电源，并使所述动力装置驱动所述底盘运动；

所述底板上固定安装有核心处理器、激光雷达、视觉传感器、红外激光传感器组、全局定位发射装置和车路协同显示屏；

所述核心处理器、所述激光雷达、所述视觉传感器、所述全局定位发射装置和所述车路协同显示屏固定安装在所述底板的顶端；且

所述激光雷达贯穿并伸出所述车壳设置，所述视觉传感器贯穿并伸出所述车壳设置，且所述视觉传感器处于底板的前端；

所述车路协同显示屏设置在所述底板和所述车壳之间，所述核心处理器设置在所述底板和所述车壳之间，且所述核心处理器与所述激光雷达、所述视觉传感器、所述全局定位发射装置、所述车路协同显示屏、所述红外激光传感器组均电连接；

所述车壳顶端开设有穿孔，所述全局定位发射装置上设有信号灯，且所述信号灯贯穿所述穿孔，并伸出车壳设置；

所述红外激光传感器组设有多个，且多个所述红外激光传感器组绕所述底板的侧壁周向设置，且多个所述红外激光传感器组贯穿并伸出所述车壳设置。

在一种可能的实现方式中，还包括无线充电接收圈和转向装置，且所述无线充电接收圈固定安装在所述底板的底端；

所述无线充电接收圈与所述电力装置电连接；

所述动力装置包括舵机、电机、电机控制器、编码器、测量齿轮和惯导装置，所述转向装置包括左前轮转向臂、右前轮转向臂和转向拉杆；

所述左前轮转转向臂与所述左前轮固定连接，所述右前轮转向臂与所述右前轮固定连接，所述左前轮转向臂和所述右前轮转向臂铰接在所述转向拉杆的同一侧；

所述转向杆与所述舵机的输出轴固定连接，所述电机控制器与所述舵机电连接；

所述电机的输出轴与所述测量齿轮啮合，且所述测量齿轮与所述编码器的输出轴啮合，以通过所述电机的转速测量所述底盘的车轮转速；

所述惯导装置固定安装在所述底盘上，且所述惯导装置与核心处理器电连接。

在一种可能的实现方式中，所述底盘上还固定安装有电池管理装置，所述电池管理装置与所述电力装置电连接。

在一种可能的实现方式中，所述底板的前端固定连接有第一侧板，所述底板的后端固定连接有第二侧板，所述底板的左端固定连接有第三侧板，所述底板的右端固定连接有第四侧板；且

所述第三侧板、第四侧板分别与所述车壳的左内侧壁、右内侧壁贴合；

所述红外激光传感器组包括第一红外激光组、第二红外激光组、第三红外激光组和第四红外激光组，且所述第一红外激光组、所述第二红外激光组、所述第三红外激光组和所述第四红外激光组中包括至少一个红外激光传感器单体；

所述第一红外激光组固定安装在所述第一侧板远离所述底板的板面，所述第二红外激光组固定安装在所述第二侧板远离所述底板的板面，所述第三红外激光组固定安装在所述第三侧板远离所述底板的板面，所述第四红外激光组固定安装在所述第四侧板远离所述底板的板面。

在一种可能的实现方式中，所述第一红外激光组包括第一红外激光传感器单体，所述第二红外激光组包括第二红外激光传感器单体；

所述第三红外激光组包括第三红外激光传感器单体和第四红外激光传感器单体，且两个所述第三红外激光传感器单体和所述第四红外激光传感器单体沿所述底板的长度方向分布；

所述第四红外激光组包括第五红外激光传感器单体和第六红外激光传感器单体，且两个所述第五红外激光传感器单体和所述第六红外激光传感器单体沿所述底板的长度方向分布。

在一种可能的实现方式中，所述底板的顶端固定安装有托架，所述托架呈“u”形板状，所述托架沿所述底板的宽度方向设置，且所述托架的“u”口向下设置；

所述托架的两侧板与所述底板固定连接，且所述托架的两侧板之间的距离小于所述底板宽度方向上的距离；

所述托架的顶板与所述激光雷达相匹配，所述激光雷达固定安装在所述托架的顶板上。

在一种可能的实现方式中，所述底板的顶端固定安装有定位支架，且所述穿孔靠近所述车壳尾部设置；

所述定位支架的顶端设有与所述车壳斜度相匹配的定位斜面，所述全局定位发射装置固定安装在所述定位斜面上。

在一种可能的实现方式中，所述底板的顶端固定安装有显示屏支架，所述显示屏支架设置靠近所述车壳尾部设置；

所述显示屏支架的顶端设有与所述车壳斜度相匹配的显示屏斜面，所述车路协同显示屏固定安装在所述显示屏斜面上。

根据本公开的另一方面，提供了一种智能网联系统，包括上述任一项所述的微缩智能车、智能沙盘和调度设备，所述智能沙盘上设有交通车道、路测单元设备和全局定位装置；

其中，所述微缩智能车上的所述激光雷达和所述视觉传感器获取所述交通车道信息，并在所述车路协同显示屏上生成所述交通车道的高精地图；

所述微缩智能车和所述路测单元设备通讯连接，以使所述微缩智能车获取路测信息；

所述微缩智能车与所述全局定位装置通讯连接，以使所述全局定位装置捕获所述微缩智能车的位置信息；

所述微缩智能车与所述调度设备通讯连接，所述路测单元设备与所述调度设备通讯连接，所述全局定位装置与所述调度设备通讯连接。

在一种可能的实现方式中，所述路测单元设备包括智能红绿灯信号对外广播设备、智能电子限速牌、智能停车场诱导设备、智能交通诱导设备、智能道路检测设备和智能自动无线充电设备中的至少一种。

本公开实施例微缩智能车搭建的激光雷达和视觉传感器可以构建道路的高精度地图，而核心处理器能够完成多种传感器数据的融合和本地实时性算法的边缘计算。本公开上搭载的红外激光传感器组绕车身的周向设置可以三百六十度的感知障碍物的情况。全局定位发射装置可以向外部发射信号，由此可以实时监控车辆的位置，车路协同显示屏可以显示车辆周围的路况信息。由此，通过上述的各种装置及传感器与外界的信息交互可以实现车车通信、车路协同和人车互动功能。使得本公开实施例微缩智能车降低了智能网联汽车的研究成本，使得高校或研究所的教授专家可以在室内进行调试。同时本微缩智能车代替了真车测试，增加了安全系数，降低了事故的发生率，减少了车辆的维修成本和维修周期。同时本公开实施例微缩智能车分为了底盘、中间层和车壳三个部分，由此，可以使得本微缩智能车的结构更加的稳定，上述的核心处理器、激光雷达、视觉传感器、红外激光传感器组、全局定位发射装置和车路协同显示屏只需要安装再中间层的底板上即可，防止了上述的装置及传感器因安装在底盘造成的排版混乱和防止了线路卷入动力装置内。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。

图1示出本公开实施例的微缩智能车的爆炸图；

图2示出本公开实施例的微缩智能车的主视图；

图3示出本公开实施例的微缩智能车的右视图；

图4示出本公开实施例的微缩智能车的俯视图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

其中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，仅是为了便于描述本发明或简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。

图1示出根据本公开一实施例的微缩智能车的爆炸图。如图1所示，该微缩智能车包括底盘110、中间层和车壳130，其中，中间层设有底板121，且底盘110固定安装在中间层的底端，车壳130固定安装在中间层的顶端。底盘110上设有动力装置和电力装置，动力装置用来给微缩智能车100提动力，电力装置与动力装置电连接，以使电力装置为动力装置提供电能，并使动力装置驱动装置驱动底盘110运动。底板121上固定安装有核心处理器、激光雷达122、视觉传感器123、红外激光传感器组、全局定位发射装置124和车路协同显示屏125，其中，核心处理器、激光雷达122、视觉传感器123、全局定位发射装置124和车路协同显示屏125固定安装在底板121的顶端。其中，激光雷达122贯穿车壳130的顶端，并伸出车壳130的顶端设置，视觉传感器123贯穿车壳130的顶端，并伸出车壳130的顶端设置，且视觉传感器123处于底板121的前端。车路协同显示屏125设置在底板121和车壳130之间，核心处理器设置在底板121和车壳130之间，且核心处理器与激光雷达122、视觉传感器123、全局定位发射装置124、车路协同显示屏125、红外激光传感器组均电连接。车壳130顶端开设有穿孔，全局定位发射装置124上开设有信号灯，且信号灯贯穿穿孔且伸出车壳130设置。红外激光传感器组设有多个，且多个红外激光传感器组绕底板121的周向设置，且多个红外激光传感器组贯穿并伸出车壳130设置。

本公开实施例微缩智能车100搭建的激光雷达122和视觉传感器123可以构建道路的高精度地图，而核心处理器能够完成多种传感器数据的融合和本地实时性算法的边缘计算。本公开上搭载的红外激光传感器组绕车身的周向设置可以三百六十度的感知障碍物的情况。全局定位发射装置124可以向外部发射信号，由此可以实时监控车辆的位置，车路协同显示屏125可以显示车辆周围的路况信息。由此，通过上述的各种装置及传感器与外界的信息交互可以实现车车通信、车路协同和人车互动功能。使得本公开实施例微缩智能车100降低了智能网联汽车的研究成本，使得高校或研究所的教授专家可以在室内进行调试。同时本微缩智能车100代替了真车测试，增加了安全系数，降低了事故的发生率，减少了车辆的维修成本和维修周期。同时本公开实施例微缩智能车100分为了底盘110、中间层和车壳130三个部分，由此，可以使得本微缩智能车100的结构更加的稳定，上述的核心处理器、激光雷达122、视觉传感器123、红外激光传感器组、全局定位发射装置124和车路协同显示屏125只需要安装再中间层的底板121上即可，防止了上述的装置及传感器因安装在底盘110造成的排版混乱和防止了线路卷入动力装置内。

此处，应当指出的是，底板121呈矩形板状，且底板121板面的轮廓形状与所述底盘110的形状相匹配，且车壳130覆盖底板121设置。此处，还应当指出的是，底板121与底盘110通过螺栓连接，电力装置包括电池，且电池为可充电的电池，由此，可以避免本公开反复的更换电池，进一步的降低了成本，在电力不足时只需直接对可充电电池充电即可。

在一种可能的实现方式中，视觉传感器123可以为摄像机，且该摄像机配置有亮度传感器、红外线补光灯和滤光片。相应的，视觉传感器123有自然照明模式和红外线照明模式两种工作模式。视觉传感器123内部电连接有亮度传感器以适用自然照明模式，在亮度传感器感应到外界环境亮度充足时，视觉传感器123进入自然照明模式，直接使用环境光，捕获到道路图像。视觉传感器123还设有与视觉传感器123电连接的红外线补光灯和固定连接在视觉传感器123镜头上的滤光片以适用红外照明模式，在亮度传感器感应到外界环境亮度不充足的时候，视觉传感器123启动红外线照明模式，在红外线照明模式下，视觉传感器123打开红外线补光灯，经过镜头上的滤光片滤掉可见光就可以获得清晰的道路图像。

在一种可能的实现方式中，还包括无线充电接收圈126和转向装置，且无线充电接收圈126固定安装在底板121的底端，无线充电接收圈126与电动装置电连接。动力装置包括舵机、编码器、电机、电机控制器、测速齿轮和惯导装置，转向装置包括左前轮转向臂、右前轮转向臂和转向拉杆。左前轮转转向臂与左前轮固定连接，右前轮转向臂与右前轮固定连接，左前轮转向臂和右前轮转向臂铰接在转向拉杆的同一侧，转向杆与舵机的输出轴固定连接，电机控制器与舵机电连接，以此可以通过舵机来控制本公开微缩智能车100的转弯。电机的输出轴与测量齿轮啮合，且测量齿轮与编码器的输出轴啮合，以通过电机的转速测量底盘110的车轮转速。惯导装置固定连接在底盘110上，且惯导装置与核心处理器电连接，以将惯导装置测量到的速度位置等信息传输至核心处理器进行处理。

更进一步，在一种可能的实现方式中，无线充电接收圈126靠近底板121的后侧设置。由此，可以在可充电电池进行充电时，不用对本公开微缩智能车100进行拆卸，节省了使用步骤，且不妨碍本公开实施例微缩智能车100的运行状态。此处，应当指出的是，动力装置包括但不限于舵机、编码器、电机、电机控制器和惯导装置。

在一种可能的是实现方式中，底盘110上还固定安装有电池管理装置，且电池管理装置与电力装置电连接。更进一步，电池管理装置为bms电池管理系统，由此，可以智能化管理及维护电力装置，防止电力装置中的电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。且电池管理装置可以采用本领域常规的技术手段来实现。

在一种可能的实现方式中，底板121的前端固定连接有第一侧板127，底板121的后端固定连接有第二侧板，底板121的左端固定连接有第三侧板、底板121的右端固定连接有第四侧板128。且第三侧板、第四侧板128分别于车壳130的左内侧壁、右内侧壁贴合。红外激光传感器组包括第一红外激光组、第二红外激光组、第三红外激光组和第四红外激光组，且第一红外激光组、第二红外激光组、第三红外激光组和第四红外激光组中包括至少一个红外激光传感器单体。第一红外激光组固定安装在第一侧板127远离底板121的板面上，第二红外激光组固定安装在第二侧板远离底板121的板面，第三红外激光组固定安装在第三侧板远离底板121的板面，第四红外激光组固定安装在第四侧板128远离底板121的板面。由此，可以将红外激光传感器组更加的稳定的安装在底板121上，且优化了红外激光传感器组的排版。

如图1、图2或图4所示，更进一步的，在一种可能的实现方式中，第一红外激光组包括第一红外激光传感器单体210，第二红外激光组包括第二红外激光传感器单体220。第三红外激光组包括第三红外激光传感器单体230和第四红外激光传感器单体240，且两个第三红外激光传感器单体230和第四红外激光传感器单体240沿底板121的长度方向分布。第四红外激光组包括第五红外激光传感器单体250和第六红外激光传感器单体260，且两个第五红外激光传感器单体250和第六红外激光传感器单体260沿底板121的长度方向分布。设置六个红外激光传感器单体可以在保证三百六十度的感知障碍物的情况下，进一步的减少成本材料。

更进一步的，在一种可能的实现方式中，第一侧板127与底板121通过螺栓连接，且第一侧板127远离底板121的板面的底部设有托板，且托板垂直第一侧板127的板面色设置。托板和底盘110通过螺栓连接，由此，将底板121的前端通过托板与底盘110固定连接。更进一步的，在一种可能的实现方式中，托板与第一侧板127的连接处固定有前端支撑板，且前端支撑板设有两个并分别设置在托板的左右两端处。更进一步的，在一种可能的实现方式中，前端支撑板呈直角三角板状，前端支撑架的一侧腰板与托板固定连接，前端支撑架的另一侧腰板与第一侧板127固定连接。由此，加强了第一侧板127和托板的连接强度。更进一步，在一种可能的实现方式中，第一侧板127与托板为一体成型。

在一种可能的实现方式中，底板121的顶端固定安装有托架129，且托架129呈“u”性板状，托架129沿底板121的宽度方向设置，且托架129的“u”口向下设置。托架129的两侧板与底板121固定连接，且托架129的两侧板之间的距离小于底板121宽度方向上的距离。托架129的顶板与激光雷达122相匹配，以使激光雷达122固定安装在托架129的顶板上。

在一种可能的实现方式中，底板121的顶端固定安装有定位支架，且穿孔靠近车壳130尾部设置。定位支架的顶端设有与车壳130斜度相匹配的定位斜面，且全局定位发射装置124固定安装在定位斜面上。

在一种可能的实现方式中，底板121的顶端固定安装有显示屏之间，显示屏支架靠近车壳130的尾部设置。显示屏支架的顶端设有与车壳130斜度相匹配的显示屏斜面，且车路协同显示屏125固定安装在显示屏斜面上。

如图1或图3所示，基于前面任一所述的微缩智能车100，本公开还提供了一种智能网联系统。其中，本公开实施例的智能网联系统包括如上任一所述的微缩智能车100、智能沙盘和调度设备，智能沙盘上设有交通车道、路测单元设备和全局定位装置。其中，微缩智能车100上的激光雷达122和视觉传感器123获取交通车道的信息，并在车路协同显示屏125上生成交通车道的高精地图。微缩智能车100与路测单元设备通讯连接，以使微缩智能车100获取路测信息。微缩智能车100与调度设备通讯连接，路测单元设备与调度设备通讯连接，全局定位装置与调度设备通讯连接。由此，使得调度设备接收微缩智能车100的位置及行驶状态，且同时能够实现多车数据的并发处理。此处，应当指出的是，调度设备上设有通讯单元，调度设备接收多辆微缩智能车100的位置及行驶状态后，并将每辆车的前后左右距离、速度、车辆类型计算出来通过通信单元发送至每辆微缩智能车100。

此处，应当指出的是，本公开实施例智能网联系统中的全局定位装置可以接收全局定位发射装置124发射的位置信号，并将全局定位发射装置124发射的位置信号发送至调度设备。

本公开实施例智能网联系统，通过激光雷达122获取交通车道的路面宽度及一些需要位置度精确的其他的信息，通过视觉传感器123获取路面的标识、车道线及一些位置度不需太精确且需要摄像头捕获的信息。并将上述捕捉的信息传送至核心处理器进行数据的融合和本地实时性算法的边缘计算得到高精度地图，并将得到的高精度地图从核心处理器发送至调度设备进行处理，并将处理后的高精度地图发送至车路协同显示屏125进行高精度地图的显示。对于车辆的位置及行驶状态信息通过惯导装置和全局定位装置获取，并且红外激光传感器组感知障碍物的情况，惯导装置将获取车辆的位置及行驶状态信息、全局定位装置获取的车辆位置信息、障碍物感知情况传输至调度设备进行多车的数据并发处理，并将每辆车的前后左右距离、速度、车辆类型计算通过通信单元发送至每个车辆。本公开实施例能够实现车车通信、车路协同和人车互动。同时，本智能网联系统降低了智能网联汽车v2x系统的研究的成本，使得一些高校或研究所的教授专家可以在室内进行算法的移植和调试。同时，本智能网联系统不受制于室外场地的限制，大大的提高了安全系数。

在一种可能的实现方式中，全局定位装置可以为多个摄像头，全局定位装置通过镜头捕获微缩智能车100的位置信息，并将捕获的位置信息传输至调度设备。其可以真实智能网联汽车扇搭建的差分gps传感器，并全局定位装置和惯导装置配合使用可以更加精确的得到微缩智能车100的全导位置。

在一种可能的实现方式中，调度设备的类型不做限定，其可以是一台挂载在互联网上的高性能带有gpu的电脑，也可以是一套分布式的云计算机系统。

此处，应当指出的是，微缩智能车100与整车之间的比例不做限定，可以满足在智能沙盘上行驶即可。

在一种可能的实现方式中，路测单元设备包括但不限于智能红绿灯信号对外广播设备、智能电子限速牌、智能停车场诱导设备、智能交通诱导设备、智能道路检测设备和智能自动无线充电设备中的至少一种。

以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。