一种无人驾驶汽车教学车辆的制作方法

本实用新型涉及无人驾驶教学
技术领域：
，特别是涉及一种无人驾驶汽车教学车辆。
背景技术：
：随着人工智能技术的发展,无人驾驶汽车正在逐渐成为现实。无人驾驶汽车教学也成为汽车专业的必备课程，常规的无人驾驶汽车所采用的传感器和用电器件分布比较分散和隐蔽，可见度低，老师在讲课过程中不能够结合实物讲解，无法实时的进行互动讲解传感器的作用以及相互之间的关联，不利于学员的进行实践学习和观察操作，如果由于在讲解和检测过程中反复拆卸附件以裸露传感器，会造成件损。另外，目前大多数的教学平台是通过模拟真实道路环境下的自动驾驶算法并把该算法传输至仿真车内从而实现教学平台的功用，这种教学平台的缺点是只能进行理论的学习不能进行实际的操作。技术实现要素：本实用新型的目的是针对现有技术中真实无人驾驶车的传感器和用电器件可见度低，仿真车与真实无人驾驶车存在差距的缺陷，而提供一种无人驾驶汽车教学车辆。为实现本实用新型的目的所采用的技术方案是：一种无人驾驶汽车教学车辆，包括车体、为实现无人驾驶而安装在所述车体上的无人驾驶控制系统以及装配在所述车体尾部的可抽拉平台，其中所述无人驾驶控制系统中的教学组件装配在所述可抽拉平台上；所述教学组件包括中控机、惯导和用于转换电压的逆变器与变压器，所述惯导与所述中控机通讯连接，所述中控机与装配在车体内的教学输入输出模块通讯连接；所述车体的尾部设有打开式后尾门，所述打开式后尾门打开时，所述可抽拉平台受驱动延伸至所述车体外部；所述无人驾驶控制系统中的摄像头和毫米波雷达装配于车体的头部，所述无人驾驶控制系统中的激光雷达装配于车顶部，所述摄像头、所述毫米波雷达和所述激光雷达分别与所述中控机通讯连接。在上述技术方案中，所述可抽拉平台包括由汽车后排座椅改装而成的平台支架和滑动连接在所述平台支架上的平台支撑板，所述教学组件分别固定在所述平台支撑板上。在上述技术方案中，所述平台支架上安装有两条滑轨，所述平台支撑板下方固定有四个滑块，其中两个所述滑块在一条所述滑轨内滑动，另两个所述滑块在另一所述滑轨内滑动。在上述技术方案中，所述教学输入输出模块包括用于输出的显示器以及用于输入的键盘和鼠标，所述显示器、键盘和鼠标分别与所述中控机通讯连接。在上述技术方案中，所述平台支撑板上还固定有插线板，装配在所述车体上的车载电瓶通过所述变压器与所述插线板连接，所述插线板与所述显示器和所述中控机电连接以供电，所述插线板通过逆变器分别与所述惯导、所述激光雷达和所述毫米波雷达电连接以供电。在上述技术方案中，所述打开式后尾门通过两个液压杆装配于所述车体的尾部框架上。在上述技术方案中，所述车体为小型客车、家用轿车、观光车或大货车，优选电动观光车。在上述技术方案中，所述打开式后尾门通过后门锁块锁合于所述车体的尾部框架上。在上述技术方案中，所述无人驾驶控制系统为百度apollo2.5平台。上述无人驾驶汽车教学车辆的教学方法，包括静止态教学和行驶态教学；所述静止态教学时，车体静止，学生乘坐在车体内或在车体外站立，将打开式后尾门打开，拉动可抽拉平台，使其位于所述车体外部，教师对各部分进行理论讲解，或者：教师通过在教学组件、摄像头、毫米波雷达和/或激光雷达上设置故障，或通过教学输入输出模块输入模拟故障信号，学生通过教学输入输出模块中的显示器或其他测试仪器排除故障；所述行驶态教学时，车体处于无人驾驶状态，学生乘坐在车体内：绘制车道参考线然后通过命令发送参考线实现无人驾驶，教师对各部分进行理论讲解，或者：教师通过在教学组件、摄像头、毫米波雷达和/或激光雷达上设置故障，或通过教学输入输出模块输入模拟故障信号，学生通过教学输入输出模块中的显示器、其他测试仪器或车体的行驶状态排除故障。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：1.本实用新型提供的无人驾驶汽车教学车辆，将无人驾驶模块中出现故障频率较高的部件固定在平台支撑板上，并将摄像头和毫米波雷达设置在前挡风玻璃处，便于学生直观学习，同时方便老师在上述部件中增设障碍而无需拆卸。2.本实用新型提供的无人驾驶汽车教学车辆，增设了显示器和键鼠，可通过显示器实时观测无人驾驶无人驾驶控制系统中各部件的状态，找出障碍，另外可通过键鼠的操作解除障碍，考察和锻炼学生的动手能力。3.本实用新型在观光车的基础上改进，利用观光车可见度高的特性，站在车外的同学也可观看车内的输出输出模块，尤其是显示器，可实现多人教学，优化教学效果。附图说明图1所示为无人驾驶汽车教学车辆的简要结构示意图。图2所示为实施例2所用观光车的外观图。图3所示为教学平台的部分结构示意图。图4是教学组件的电路连接关系。图中：1-显示器，2-键盘，3-鼠标，4-中控机，5-惯导，6-逆变器，7-变压器，8-平台支撑板，9-摄像头，10-毫米波雷达，11-插线板，12-平台支架，13-滑轨，14-滑块，15-激光雷达。具体实施方式以下结合具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。以下实施例中，所用部件的型号如下所示：部件名称型号中控机nuvo-6108gc惯导星网宇达m2变压器明伟s-250-12v20a逆变器安力巨1000显示器johnwill毫米波雷达ars408s摄像头li-usb30-ar023zwdrb激光雷达雷神16线实施例1一种无人驾驶汽车教学车辆，如图1所示，包括车体、为实现无人驾驶而安装在所述车体上的无人驾驶控制系统以及装配在所述车体尾部的可抽拉平台，其中所述无人驾驶控制系统中的教学组件装配在所述可抽拉平台上；所述教学组件包括中控机、惯导和用于转换电压的逆变器与变压器，所述惯导与所述中控机通讯连接，所述中控机与装配在车体内的教学输入输出模块通讯连接；所述无人驾驶控制系统包括：定位模块、感知模块、预测模块、规划模块、控制模块；定位模块主要是惯导进行定位、感知模块主要是摄像头和激光雷达进行感知、预测模块主要是毫米波雷达进行预测、规划和控制主要是结合这些传感器加以代码层面的学习，本专利的主要优势是便于测试这些涉及到的容易出现故障的传感器。所述车体的尾部设有打开式后尾门，所述打开式后尾门打开时，所述可抽拉平台受驱动延伸至所述车体外部以方便老师讲解和学生观察；所述无人驾驶控制系统中的摄像头和毫米波雷达装配于车体的头部，所述无人驾驶控制系统中的激光雷达装配于车体的顶部，所述摄像头、所述毫米波雷达和所述激光雷达分别与所述中控机通讯连接，其中所述摄像头通过usb接头与所述中控机相连。具体来说，如图3所示，所述可抽拉平台包括由汽车后排座椅改装而成的平台支架12和滑动连接在所述平台支架12上的平台支撑板8，所述教学组件分别固定在所述平台支撑板8上。所述平台支架12由所述车体内的后排座椅改装而成。方便从车尾的打开式后尾门中抽出以方便学生观察，同时为中间显示器及键盘鼠标留出操作位置。具体的改装方法为将后排座椅拆除，然后将滑动连接有平台支撑板8的平台支架12安装在座椅下方的支撑件上。如图3所示，所述平台支架12上安装有两条滑轨13，所述平台支撑板8下方固定有四个滑块14，其中两个所述滑块14在一条所述滑轨13内滑动，另两个所述滑块14在另一所述滑轨13内滑动。四个滑块14与两个滑轨13的配合使平台支撑板8稳定的滑动。在车体上搭建无人驾驶控制系统，将无人驾驶控制系统中出现故障频率较高且无需放在特定位置，例如车头，的部件作为教学组件固定在教学平台上，同时将摄像头和毫米波雷达设置在车体头部，提高无人驾驶汽车的部件可见度，便于学生观察学习，同时老师设置故障时无需拆卸，避免多次拆卸损坏。无人驾驶汽车教学车辆的改装方法，包括以下步骤：步骤1:对车体后座进行改装设置平台支架以及滑动连接的平台支撑板；步骤1：在车体上搭建无人驾驶控制系统，并将所述无人驾驶控制模块中出现故障频率较高的中控机、惯导、逆变器和变压器固定在步骤1改装所得的平台支撑板上；本实施例中车体选用电动观光车，配置的智能无人驾驶控制系统采用百度apollo2.5平台；步骤3：对所述无人驾驶系统设备中的主要传感器进行标定，所述主要传感器包括摄像头、惯导、毫米雷达波和激光雷达。根据车辆的不同apollo平台会给出相应的尺寸调试说明书，标定方法根据传感器的说明书进行。具体的调试参数包括观光车的车头边缘到后轴中心的距离、车尾边缘到后轴中心的距离、左侧边缘到后轴中心的距离、右侧边缘到后轴中心的距离、车身的长度、车身的宽度、车身的高度、最小转弯半径、最大加速度、最大减速度、方向盘最大转角、方向盘最大转率、轴距、轮胎滚动半径等。将上述参数配置到无人驾驶系统中的定位模块、感知模块、预测模块、规划模块、控制模块。使主要传感器与车体和无人驾驶控制系统融合匹配。实施例2本实施例是在实施例1的基础上介绍其教学输入输出模块和车体。具体来说，所述教学输入输出模块包括用于输出的显示器以及用于输入的键盘和鼠标，所述显示器、键盘和鼠标分别与所述中控机通讯连接。所述教学输入输出模块安装于车体的中部，可通过显示器实时观测无人驾驶汽车的状态，找出障碍并通过键盘鼠标进行操作以解除障碍，考察和锻炼学生的动手能力。所述平台支撑板上还固定有插线板，装配在所述车体上的48v车电瓶通过所述变压器转换成220v后与所述插线板连接，所述插线板为所述教学输入输出模块中的显示器和所述中控机供电，所述插线板通过逆变器将220v电转换成12v电，给所述惯导、毫米波雷达和激光雷达供电。所述打开式后尾门通过两个液压杆装配于所述车体的尾部框架上。方便打开后支撑打开式后尾门。所述打开式后尾门通过后门锁块锁合于所述车体的尾部框架上。后门锁块采用锁销，打开锁销时，两个液压杆把打开式后尾门顶起方便拉出教学平台进行教学。所述车体为小型客车、家用轿车、电动观光车或大货车，优选电动观光车。在进行教学活动之余还可以用于校内观光使用，提高使用率。本实施例中车体如图2所示，选用11人座48v(a11f)标配电动观光车。其主要参数为：额定乘员11人、行驶速度：28-35km/h(可调)、续驶里程：80-90km、安全爬坡度：≤20％。电气参数为：电控-inpower高效他励智能控制器带防倒滑和下坡限速功能、电机-直流他励高效铜绕组电机功率5kw、电池-专用定制深循环铅酸电池容量210ah6v/块共8块、充电机-电脑智能化高频充电机输入电压220v输出48v/25a、充电时间-8-9小时。车辆配置参数为：顶蓬-汽车工程材料注塑成型、车身-整车全注塑材质模块化结构设计可分片更换节约维修成本、支架-铝合金支架、座椅-高级仿皮座椅、仪表台-塑胶成型仪表台(电压表、电流表、电量表、速度表、仪表指示、电锁开关、高级汽车音响及收音机、配备usb接口、储物盒、水杯座)、灯光及信号-一体式led前大灯(转向灯、远光灯、近光灯)一体式后尾灯(转向灯、制动灯)节能省电便于拆装行车和倒车提醒喇叭、转向系统-齿轮齿条转向系统自动间隙补偿功能、制动系统-前盘后鼓双回路液压制动+手刹驻车、前桥及悬挂-前桥麦弗逊式独立悬挂螺旋弹簧+筒式液压减震、后桥及悬挂-整体式后桥钢板弹簧+筒式液压减震、轮胎轮毂-汽车用子午线轮胎铝合金轮毂、可拆卸门-8个钢化玻璃门和1个尾部门、汽车档把式设计(前进倒退两档)、三幅运动式方向盘、铝合金轮毂、智能断电保护插头。所述无人驾驶控制模块包括装配于所述车体前部的摄像头9和毫米波雷达10安装在所述车体的前方。裸露在外的摄像头9、毫米波雷达10和激光雷达15方便拆装及维修，适合于教学。实施例3实施例1或实施例2中所述的无人驾驶汽车教学车辆的教学方法包括静止态教学和行驶态教学；包括静止态教学和行驶态教学；所述静止态教学时，车体静止，学生乘坐在车体内或在车体外站立，将打开式后尾门打开，拉动所述可抽拉平台，使其位于所述车体外部，教师对各部分进行理论讲解，或者：教师通过在教学组件、摄像头、毫米波雷达和/或激光雷达上设置故障，或通过教学输入输出模块输入模拟故障信号，学生通过教学输入输出模块中的显示器或其他测试仪器排除故障。所述行驶态教学时，车体处于无人驾驶状态，学生乘坐在车体内：绘制车道参考线然后通过命令发送参考线实现无人驾驶，教师对各部分进行理论讲解，或者：教师通过在教学组件、摄像头、毫米波雷达和/或激光雷达上设置故障，或通过教学输入输出模块输入模拟故障信号，学生通过教学输入输出模块中的显示器、其他测试仪器或车体的行驶状态排除故障。进行理论讲解时，结合所用智能无人驾驶控制系统讲解相关的理论知识，讲解各个模块会出现的问题所对应的现象以及怎样检测和处理，使学者能够熟练的掌握智能驾驶理论的实现方式和检测问题。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。当前第1页12