一种基于ZigBee的多智能小车协作控制装置的制造方法
【技术领域】
[000?]本发明涉及车辆智能化技术，尤其是一种基于ZigBee的多智能小车协作控制装置。
【背景技术】
[0002]随着城市人口规模的不断扩大，汽车保有量的不断增加，城市交通拥堵问题日益严重，造成了巨大的经济损失和能源浪费，而修路搭桥只能为城市交通容量带来暂时的扩充。为解决交通拥堵问题，国内外学者提出了智能车、智能交通系统等概念，做了广泛的科学研究，并取得了重要突破。但是仅对单车的研究早已不能满足当今智能化领域的发展需求，在如今交通拥堵、交通安全、环境保护和节能减排的多重压力下，多智能车协作系统发展受到了各国的重视。
[0003]又随着信息技术、电子传感技术、控制技术、信息技术、计算机技术、数据通讯技术等的飞速发展，智能交通系统将这些先进的技术有效的结合起来并应用于整个交通系统，可以建立一个大范围的、全方位发挥作用的、实时、准确、高效的智能交通体系，同时也避免了使用传统传感器容易受到环境的影响而失效或响应迟缓等缺点。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是:提供一种基于ZigBee的多智能小车协作控制装置，针对现在多智能小车之间的协作控制，后车可以实时地与前车通信，获取前车的行驶数据并做出相应动作问题，提出一种高效的多车协作控制装置，搭建需要的智能小车平台、建立无线通信系统，实现多智能小车之间的协作控制，以克服现有技术的不足。
[0005]本发明是这样实现的:
一种基于ZigBee的多智能小车协作控制装置，包括前智能小车和后智能小车，在前智能小车和后智能小车上分别设置核心控制器，且彼此核心控制器通过设置在核心控制器上的通讯模块彼此连通实现后后智能小车的运行动作与前智能小车的运行动作一致。
[000?]前述的一种基于ZigBee的多智能小车协作控制装置中，所述前智能小车包括底盘，前两轮和后两轮依次设置在底盘前后端，在两前轮端设置前轮舵机，在两后轮端设置双Η桥驱动板，设置在底盘上的电机通过双Η桥驱动板实现后两轮的正转或反转，设置在电机一侧的电池与电机连通且为电机供电，在前智能小车的前端面设置超声波传感器，设置在底盘上的核心控制器的信号输入端与超声波传感器通过无线连接，且该核心控制器的控制输出端分别与轮舵机和电机连接，在核心控制器上设置通讯模块，该核心控制器的信号输出端与通讯模块连通。
[0007]前述的一种基于ZigBee的多智能小车协作控制装置中，所述核心控制器采用基于Arduino语言的单片机.前述的一种基于ZigBee的多智能小车协作控制装置中，所述超声波传感器通过传感器支架固定在前智能小车的前端面上。
[0008]前述的一种基于ZigBee的多智能小车协作控制装置中，在电池上设置降压稳压模块。
[0009]由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明为实现多智能车协作提供一种新的思路和可行的硬件设备，通过智能化的引擎处理、智能化的实时交通管理等技术达到节能减排，改善环境的目的，同时也为智能交通运输系统的安全和高效提供了新的解决方案，多智能车协作更是智能交通领域需解决的关键问题，也具有实际意义和研究价值，本发明结构简单，制作方便，实用性强。
[0010]本发明的有益效果主要体现在:
1、结合真实智能车的结构、功能和特点，设计能够模仿真实车辆的智能小车。
[0011]2、既降低了实验成本和危险性，又能够在比较理想的环境下对通信协议与多车协作算法进行实际实验。
[0012]3、能够将多车协作通信协议、协作体系结构与协作算法等软件系统移植于实际智能小车，会加快多智能车协作研究的速度。
[0013]4、避免因传感器容易受到复杂环境因素的影响，而通过无线通信网络来达到了快速，准确的信息传递。
[0014]5、本发明采用ISM频段的Zig Bee技术，提出基于新型通信技术的车车通信方案，成本低廉，容易部署，且网络扩张容易。
【附图说明】
[0015]附图1是本发明中前智能小车的结构示意图；
附图2是本发明中后智能小车的结构示意图；
附图3是本发明中系统流程图。
【具体实施方式】
[0016]本发明的实施例:一种基于ZigBee的多智能小车协作控制装置，，如附图所示，包括前智能小车13和后智能小车14，在前智能小车13和后智能小车14上分别设置核心控制器11，且彼此核心控制器11通过设置在核心控制器11上的通讯模块12彼此连通实现后后智能小车14的运行动作与前智能小车13的运行动作一致。
[0017]其中该前智能小车13包括底盘1，前两轮2和后两轮3依次设置在底盘1前后端，在两前轮2端设置前轮舵机4，在两后轮3端设置双Η桥驱动板10，设置在底盘1上的电机5通过双Η桥驱动板10实现后两轮3的正转或反转，设置在电机5—侧的电池6与电机5连通且为电机5供电，在前智能小车13的前端面设置超声波传感器9，设置在底盘1上的核心控制器11的信号输入端与超声波传感器9通过无线连接，且该核心控制器11的控制输出端分别与轮舵机4和电机5连接，在核心控制器11上设置通讯模块12，该核心控制器11的信号输出端与通讯模块12连通，该核心控制器11采用基于Arduino语言的单片机，该超声波传感器9通过传感器支架8固定在前智能小车13的前端面上，且后智能小车14的设计与前智能小车13—致，只后智能小车14没有设置超声波传感器9和传感器支架8，在电池6上设置降压稳压模块7。
[0018]具体设计时
此基于ZigBee的多智能小车协作控制装置主要包括三大部分的设计:前智能小车13设计、后智能小车14设计、通信系统设计，如图1图2，智能小车(包括前智能小车13和后智能小车14)车体包括底盘1、两前轮2、两后轮3、前轮舵机4、电机5，小车两后轮3为驱动轮，由电机5控制。小车电源管理模块安装于小车地盘1中，其中电源管理模块包括电池6和降压稳压模块7，降压稳压模块7为车体上所有的用电装置供电。底盘前侧还安装有传感器支架8，传感器支架8支撑用于为后车起导航作用的超声波传感器9，。底盘后侧设计有双Η桥驱动板10，底盘中间位置为核心控制器11，此核心控制器11采用基于Arduino语言的单片机。与核心控制器11相连接的是前车ZigBee通信模块12，后车ZigBee通信模块12与后车核心控制器连接，经过相应配置与设计，其与前车ZigBee通信模块12建立通信系统。另外在前车车身前端安装超声波传感器9，用来采集小车周围环境信息，经核心控制器计算、处理后会将制动信息发给相应电机5来控制前车相应动作，通过安装超声波传感器9，前车就为后车起导航作用，同时通过前车ZigBee通信模块12将行驶信号传递给后车ZigBee通信模块12，后车会立马传递给后车核心控制器，经处理后后车做出与前车相应的动作，从而实现车车协作控制。
[0019]两个小车之间的控制信息传递关系如图3，在搭建的智能小车平台和建立的无线通信系统基础上，前智能小车启动后会前行，同时通过超声波采集周围信息，若无障碍物，前车会一直前行，同时像后车发出前进信号，后车会跟随前车前进，若前车遇到障碍物，前车通过信息采集以及处理后会根据实际路况做出相应动作，如左右转、加减速、前进后退等，同时通过通信系统像后车发出相应信号，后车收到信号后经处理便做出相应动作，与前车保持一致。
[0020]上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此为限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等同变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种基于ZigBee的多智能小车协作控制装置，包括前智能小车(13)和后智能小车(14)，其特征在于:在前智能小车(13)和后智能小车(14)上分别设置核心控制器(11)，且彼此核心控制器(11)通过设置在核心控制器(11)上的通讯模块(12)彼此连通实现后后智能小车(14)的运行动作与前智能小车(13)的运行动作一致。2.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee的多智能小车协作控制装置，其特征在于:所述前智能小车(13)包括底盘(1)，前两轮(2)和后两轮(3)依次设置在底盘(1)前后端，在两前轮(2)端设置前轮舵机(4)，在两后轮(3)端设置双Η桥驱动板(10)，设置在底盘(1)上的电机(5)通过双Η桥驱动板(10)实现后两轮(3)的正转或反转，设置在电机(5)—侧的电池(6)与电机(5)连通且为电机(5)供电，在前智能小车(13)的前端面设置超声波传感器(9)，设置在底盘(1)上的核心控制器(11)的信号输入端与超声波传感器(9)通过无线连接，且该核心控制器(11)的控制输出端分别与轮舵机(4)和电机(5)连接，在核心控制器(11)上设置通讯模块(12)，该核心控制器(11)的信号输出端与通讯模块(12)连通。3.根据权利要求2所述的一种基于ZigBee的多智能小车协作控制装置，其特征在于:所述核心控制器(11)采用基于Arduino语言的单片机。4.根据权利要求2所述的一种基于ZigBee的多智能小车协作控制装置，其特征在于:所述超声波传感器(9)通过传感器支架(8)固定在前智能小车(13)的前端面上。5.根据权利要求2所述的一种基于ZigBee的多智能小车协作控制装置，其特征在于:在电池(6)上设置降压稳压模块(7)。
【专利摘要】本发明公开了一种基于ZigBee的多智能小车协作控制装置，包括前智能小车和后智能小车，在前智能小车和后智能小车上分别设置核心控制器，且彼此核心控制器通过设置在核心控制器上的通讯模块彼此连通实现后智能小车的运行动作与前智能小车的运行动作一致，本发明为实现多智能车协作提供一种新的思路和可行的硬件设备，通过智能化的引擎处理、智能化的实时交通管理等技术达到节能减排，改善环境的目的，同时也为智能交通运输系统的安全和高效提供了新的解决方案，多智能车协作更是智能交通领域需解决的关键问题，也具有实际意义和研究价值，本发明结构简单，制作方便，实用性强。
【IPC分类】G05B19/042
【公开号】CN105467902
【申请号】CN201610023058
【发明人】赵津, 甯油江, 石晴, 肖光飞, 韩磊
【申请人】贵州大学
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2016年1月14日