一种智能小车以及智能小车控制装置的制作方法

本实用新型涉及自动控制技术领域，具体而言，涉及一种智能小车以及智能小车控制装置。

背景技术：

目前，我国城市道路交通堵塞问题日趋严重。随着车辆的保有量的不断上升，城市道路日益拥堵，从而导致城市道路交通事故频发。一旦道路上发生拥堵，将直接降低路网的运行效率，也容易诱发二次事故。为了提高道路的通行能力，缓解交通堵塞问题，可以通过智能交通沙盘对道路的通行情况进行模拟，从而对道路的拥堵情况进行研究。沙盘上除了有道路之外，还有模拟道路上交通行驶情况的智能小车。

相关技术中，在通过智能交通沙盘对道路的通行情况进行模拟的过程中，智能小车需要通过人工操纵或者按照预定的行车路线行驶，来对道路的交通情况进行模拟，使技术人员可以对道路的交通情况进行研究。

在实现本实用新型过程中，实用新型人发现现有技术中至少存在如下问题：智能小车需要通过人工操纵或者只能按照预定的行车路线在智能交通沙盘上行驶，来对智能交通沙盘中道路的交通情况进行模拟，行驶路线死板且操作比较繁琐，降低了智能交通沙盘的研究价值。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型实施例的目的在于提供一种智能小车以及智能小车控制装置，以使智能小车的行驶路线不受限制，且无需人工操纵。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种智能小车控制装置，包括：控制模块、无线传输模块、备用无线传输模块和电机驱动器，

所述控制模块分别与无线传输单元、所述备用无线传输单元和所述电机驱动器连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中：所述控制模块采用STM32嵌入式处理器。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中：所述无线传输模块采用紫蜂协议模块。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中：所述备用无线传输模块，包括：第一备用传输单元；

所述第一备用传输单元，包括：依次连接的移动通信基带处理芯片、模数转换模块、移动通信射频芯片和移动通信天线；

所述移动通信基带处理芯片还与所述控制模块连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中：所述备用无线传输模块，还包括：第二备用传输单元；

所述第二备用传输单元包括：依次连接的卫星导航系统基带处理芯片、模数转换子单元、卫星导航系统射频芯片和卫星导航系统天线；

所述卫星导航系统基带处理芯片还与所述控制模块连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中：还包括：与所述控制模块连接的射频标签读写器。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中：还包括：与所述控制模块连接的红外传感器。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中：还包括：报警模块；

所述报警模块包括：与所述控制模块分别连接的报警器和报警灯。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中：还包括：与所述控制模块连接的磁导航传感器。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种智能小车，包括上述的智能小车控制装置和智能小车本体；

所述智能小车控制装置安装在所述智能小车本体上。

本实用新型实施例提供的智能小车以及智能小车控制装置，通过设置的控制模块对电机驱动器进行控制，与现有技术中在智能交通沙盘中人工操纵智能小车或者使智能小车按照预定的行车路线行驶相比，使得智能小车可以根据控制模块的控制，自行规划路径并行驶到指定地点，行驶路线不受限制，大大提高了智能小车行驶路线灵活性，而且行驶过程无需人工操纵，保证了智能交通沙盘的研究价值；而且，在智能小车控制装置中设置无线传输模块，使得智能小车控制装置可以将智能小车行驶过程中产生的交通数据传输到终端设备的同时接收终端设备发送的指令，使得智能小车与终端设备进行交互；再者，当通过无线传输模块无法与终端设备进行交互时，可以通过智能小车控制装置中设置的备用无线传输模块与终端设备进行交互，避免了智能小车与终端设备进行交互过程中出现数据丢失的情况，提高了交互效率。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本实用新型实施例所提供的一种智能小车控制装置的结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例所提供的一种智能小车控制装置中，第一备用传输单元的具体结构示意图；

图3示出了本实用新型实施例所提供的一种智能小车控制装置中，第二备用传输单元的具体结构示意图；

图4示出了本实用新型实施例所提供的一种智能小车控制装置中，智能小车控制装置的架构图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

相关技术中，在通过智能交通沙盘对道路的通行情况进行模拟的过程中，智能小车需要通过人工操纵或者按照预定的行车路线行驶，来对道路的交通情况进行模拟，使技术人员可以对道路的交通情况进行研究。现有的智能小车需要通过人工操纵或者只能按照预定的行车路线在智能交通沙盘上行驶，来对智能交通沙盘中道路的交通情况进行模拟，行驶路线死板且操作比较繁琐，降低了智能交通沙盘的研究价值。基于此，本申请提供的一种智能小车以及智能小车控制装置。

需要注意的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

另外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

参见图1，本实施例提供一种智能小车控制装置，包括：控制模块100、无线传输模块102、备用无线传输模块104和电机驱动器106；

控制模块100分别与无线传输模块102、所述备用无线传输模块104和所述电机驱动器106连接。

控制模块100，用于对智能小车进行控制，可以采用STM32嵌入式处理器，也可以采用其他可以对智能小车进行控制的微控制器和处理器，这里不再一一赘述。

无线传输模块102，用于使智能小车可以通过无线方式与终端设备进行交互，可以采用紫蜂协议(zigbee)模块，也可以采用其他可以与终端设备进行交互的任一种类的无线保真(WIreless-Fidelity，WI-FI)设备，这里不再一一赘述。

电机驱动器106，用于对智能小车的驱动电机进行控制，使得智能小车可以在驱动电机的驱动下行驶在智能交通沙盘的道路上。可以采用任何可以应用在智能小车上的电机驱动机构，来对智能小车进行驱动，这里不再一一赘述。

综上所述，本实施例提供的智能小车控制装置，通过设置的控制模块对电机驱动器进行控制，与现有技术中在智能交通沙盘中人工操纵智能小车或者使智能小车按照预定的行车路线行驶相比，使得智能小车可以根据控制模块的控制，自行规划路径并行驶到指定地点，行驶路线不受限制，大大提高了智能小车行驶路线灵活性，而且行驶过程无需人工操纵，保证了智能交通沙盘的研究价值；而且，在智能小车控制装置中设置无线传输模块，使得智能小车控制装置可以将智能小车行驶过程中产生的交通数据传输到终端设备的同时接收终端设备发送的指令，使得智能小车与终端设备进行交互；再者，当通过无线传输模块无法与终端设备进行交互时，可以通过智能小车控制装置中设置的备用无线传输模块与终端设备进行交互，避免了智能小车与终端设备进行交互过程中出现数据丢失的情况，提高了交互效率。

当无线传输模块出现故障时，为了在通过无线传输模块无法使智能小车与终端设备进行交互时，还可以使智能小车与终端设备进行交互，参见图2，所述备用无线传输模块，包括：第一备用传输单元200；

所述第一备用传输单元200，包括：依次连接的移动通信基带处理芯片202、模数转换模块204、移动通信射频芯片206和移动通信天线208；

所述移动通信基带处理芯片202还与所述控制模块连接。

移动通信基带处理芯片202，用于对交互数据进行调制处理，将进行完调制处理后的交互数据发送给模数转换模块204，调制后的交互数据，在移动通信网络中被传输。

模数转换模块204，用于对交互数据进行数模转换，并将数模转换完毕的交互数据发送给移动通信射频芯片206；

其中，模数转换模块204，用于将携带交互数据的信号从数字信号转换为模拟信号，使得交互数据可以在移动通信网络中进行传输。

移动通信射频芯片206，用于将数模转换完毕的交互数据通过移动通信天线(图2中未示出)发送到终端设备，使得终端设备，通过移动通信网络接收到交互数据，根据接收到交互数据，对智能小车的行驶数据进行存储和分析。

进一步地，参见图3，所述备用无线传输模块，还包括：第二备用传输单元300；

所述第二备用传输单元300包括：依次连接的卫星导航系统基带处理芯片302、模数转换子单元304、卫星导航系统射频芯片306和卫星导航系统天线308；

所述卫星导航系统基带处理芯片302还与所述控制模块连接。

第二备用传输单元300中各部件的功能为：

卫星导航系统基带处理芯片302，用于对交互数据进行调制处理，将进行完调制处理后的交互数据发送给模数转换子单元304，使得调制后的交互数据，在卫星通信网络中被传输。

模数转换子单元304，用于对交互数据进行数模转换，并将数模转换完毕的交互数据发送给卫星导航系统射频芯片；

其中，模数转换子单元304，用于将携带交互数据的信号从数字信号转换为模拟信号，使得交互数据可以在卫星通信网络中进行传输。

卫星导航系统射频芯片306，用于将数模转换完毕的交互数据通过卫星导航系统天线308发送到终端设备，使得终端设备，通过卫星通信网络接收到交互数据，根据接收到交互数据，对小车信息进行分析。

卫星导航系统基带处理芯片302、卫星导航系统射频芯片306和卫星导航系统天线308可以分别采用北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System，BDS)、全球定位系统(Global Positioning System，GPS)、格洛纳斯卫星导航系统(GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTEM，GLONASS)的基带处理芯片和射频芯片。

当然，为了使传输的交互数据不被外国机构获取，且为了保证传输数据时的安全性，卫星导航系统基带处理芯片优选采用北斗卫星导航系统基带处理芯片；卫星导航系统射频芯片优选采用北斗卫星导航系统射频芯片；卫星导航系统天线优选采用北斗卫星导航系统天线。

由于BDS一代采用有源定位方法，BDS二代采用无源定位方法，在定位方式上和射频发送频率上BDS一代和BDS二代都是不一样的，所以为了保证通过BDS传输数据的稳定性，北斗卫星导航系统射频芯片306应该包括：北斗一代卫星导航系统射频芯片、北斗二代卫星导航系统射频芯片和功率分配器，北斗一代卫星导航系统射频芯片和北斗二代卫星导航系统射频芯片分别与模数转换子单元连接，并通过功率分配器，与北斗卫星导航系统天线连接。

其中，北斗一代卫星导航系统射频芯片，用于通过北斗一代卫星通信网络将交互数据发送到终端设备；北斗二代卫星导航系统射频芯片，用于通过北斗二代卫星通信网络将交互数据发送到终端设备。

通过在北斗卫星导航系统射频芯片306中分别设置北斗一代卫星导航系统射频芯片和北斗二代卫星导航系统射频芯片，使得压力传感装置在通过BDS向终端设备传输交互数据时，既可以通过北斗一代卫星导航系统射频芯片，也可以通过北斗二代卫星导航系统射频芯片向终端设备发送交互数据，保证了数据传输的稳定性。

卫星导航系统基带处理芯片302、模数转换子单元304、卫星导航系统射频芯片306和卫星导航系统天线308均可采用现有的任何可以实现卫星通信网络相应功能的芯片或者电路，这里不再一一赘述。

通过设置备用无线传输模块，当智能小车通过无线传输模块无法与终端设备进行交互时，可以通过移动通信网络或者卫星通信网络将交互数据发送到终端设备中，而避免了终端设备得不到智能小车发送的交互数据而造成数据丢失的缺陷，而且，由于卫星通信网络可以覆盖地球的每一个角落，所以可以在任何地方建立用于接收交互数据的终端设备，而不必担心智能小车与终端设备的距离过远而导致数据传输丢失的问题。

为了模拟车辆的自动驾驶功能，上述智能小车控制装置，还包括：与所述控制模块连接的射频标签读写器、红外传感器、报警模块和磁导航传感器。

其中，报警模块，包括：与所述控制模块分别连接的报警器和报警灯。

上述射频标签读写器，用于获取道路侧设置的用于表示智能小车所在位置的射频标签，使得智能小车将获取到的射频标签内容和预置在智能小车中的智能小车标识发送到终端设备，使得终端设备可以通过获取到的射频标签内容和智能小车标识确定智能小车标识对应的智能小车的位置。

红外传感器，用于测量安装该红外传感器的智能小车与其前车的距离，当安装该红外传感器的智能小车与其前车的距离小于等于预设车辆距离时，控制模块会驱动智能小车刹车，使安装该红外传感器的智能小车不与其前车发生碰撞，保证安装该红外传感器的智能小车的安全。

报警器和报警灯，用于当智能小车路过路口或者在行驶过程中出现紧急情况时，分别在控制模块的控制下发出声音和光亮，对路口周围或者紧急情况下的其他车辆和行人进行警示。

磁导航传感器，用于确定道路上预设的磁条轨迹，以设置磁条轨迹的道路作为智能小车的行驶路径，使得智能小车在磁条轨迹指引下就可以进行交通情况的模拟。

综上所述，通过在智能小车控制装置中设置射频标签读写器、红外传感器、报警模块和磁导航传感器，可以在智能交通沙盘中对车辆的无人驾驶功能进行模拟，进一步提高智能交通沙盘的研究价值。

参见图4所示的智能小车控制装置的系统架构图，通过以下示例对对本实施例提出的智能小车控制装置作进一步描述。

每台智能小车的控制装置都有1个作为控制模块的STM32嵌入式处理器，运行μcos操作系统；配套1个ZigBee模块、1组磁导航传感器、1块射频标签读写器(图4中为13.56M读卡模块)和1组红外传感器。

智能小车的控制装置中与控制模块配套的设备包括：磁导航传感器、射频标签读写器、红外传感器、ZigBee通信模块、USB调试口(图4中未示出)等，控制模块为智能小车的控制电路，电机驱动用于驱动电机使小车运动，ZigBee模块用于与终端设备进行无线通讯，红外传感器用于检测前方障碍及与前车距离，USB调试口用于下载调试程序，射频标签读写器用于读写RFID标签，磁导航传感器用于检测路面磁条轨迹。

具有上述智能小车的控制装置的智能小车UI-SmartCar，集成度高，能够接收控制模块发出的控制指令，自动运行到指定地点；能够自行规划路径，自主运行。

本实施例除了提出一种智能小车控制装置之外，还提出一种智能小车，该智能小车包括上述智能小车控制装置和智能小车本体；

所述智能小车控制装置安装在所述智能小车本体上。

综上所述，本实施例提供的智能小车，通过设置的控制模块对电机驱动器进行控制，与现有技术中在智能交通沙盘中人工操纵智能小车或者使智能小车按照预定的行车路线行驶相比，使得智能小车可以根据控制模块的控制，自行规划路径并行驶到指定地点，行驶路线不受限制，大大提高了智能小车行驶路线灵活性，而且行驶过程无需人工操纵，保证了智能交通沙盘的研究价值；而且，在智能小车控制装置中设置无线传输模块，使得智能小车控制装置可以将智能小车行驶过程中产生的交通数据传输到终端设备的同时接收终端设备发送的指令，使得智能小车与终端设备进行交互；再者，当通过无线传输模块无法与终端设备进行交互时，可以通过智能小车控制装置中设置的备用无线传输模块与终端设备进行交互，避免了智能小车与终端设备进行交互过程中出现数据丢失的情况，提高了交互效率。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。