一种教学用智能网联汽车传感器实训台的制作方法

1.本实用新型涉及实训台领域，尤其涉及一种教学用智能网联汽车传感器实训台。


背景技术：

2.目前，市面上自动驾驶汽车技术的不断升级使得职业院校设备更新不及，并且目前市面上存在的汽车自动驾驶实训台采购成本高，进而在一定程度上影响了职业学院对汽车专业教学的影响，因此在使用时存在一定的弊端。
3.针对现有的职业学院汽车专业所使用的教学设备版本过低，并且目前市面上存在的汽车自动驾驶实训台，由于其采购成本过高，进而导致职业学院无法及时的对设备进行更新，因此影响教学质量的问题，我们提出一种教学用智能网联汽车传感器实训台。


技术实现要素：

4.本实用新型提出的一种教学用智能网联汽车传感器实训台，解决了现有的职业学院汽车专业所使用的教学设备版本过低，并且目前市面上存在的汽车自动驾驶实训台，由于其采购成本过高，进而导致职业学院无法及时的对设备进行更新，因此影响教学质量的问题。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
6.一种教学用智能网联汽车传感器实训台，包括实训台，所述实训台的顶部固定安装有放置板，且所述放置板的顶部设置有模拟设备，且所述模拟设备的顶部设置有模拟汽车，所述模拟汽车的内部搭载有控制组件，且所述模拟汽车的顶部设置有摄像组件。
7.优选的，所述控制组件的外侧依次链接有故障诊断模块、雷达模块、数据检测模块与导航模块，所述控制组件与摄像组件电性连接。
8.优选的，所述雷达模块包括超声波雷达、毫米波雷达与激光雷达，所述雷达模块与上位机软件无线连接。
9.优选的，所述毫米波雷达提供can/canfd数据输出，至少包含跟踪目标id、距离、速度、rcs信息，所述激光雷达提供百兆以太网数据输出，包含距离、旋转角度、反射率信息。
10.优选的，所述导航模块具有gnss和imu组合导航定位，且所述导航模块具备rtk差分定位功能，用于进行rtk差分定位系统原理教学实训，且所述导航模块具备双rtk天线。
11.优选的，所述模拟设备包括模拟道路、障碍物、车位以及红绿灯，所述放置板的顶部固定安装有护板，且所述护板与模拟设备套接。
12.本实用新型的有益效果为：
13.1、雷达模块可以通过软件设置激光雷达的外部参数x，y，z的值和俯仰角，航向角，翻滚角的值进行标定，通过激光雷达感知算法控件，通过调节探测范围、滤波阈值、分割参数等参数，改变点云识别状态并对障碍物进行标识，实现对激光雷达识别算法的理解，可以测出障碍物与试验台自身的真实距离，设置安全区域，安全区域内障碍物将被标志识别，多种数据源输入，可调用激光雷达实时数据，录制的数据包、仿真实训台输出点云。
14.2、摄像模块可提供目标识别算法和车道线识别算法，通过加载不同识别算法，界面显示不同的识别功能，进行不同项目的功能实训，多种数据源输入，可调用摄像头实时数据、录制的数据包、视频图像、仿真实训台输出图像。
15.3、导航模块进行组合导航标定，包括初始对准、导航模式配置、坐标轴配置、端口输出数据配置等，接收组合导航数据信息，可以实时读取gnss卫星数据及惯导姿态数据，可对定位误差设置、解析定位误差、校准定位精度，设备具备rtk差分定位功能，可进行rtk差分定位系统原理教学实训，具备双rtk天线，进行相关定向实训。
16.综上所述，该装置通过内部设置的雷达模块便于设置安全区域并识别障碍物，同时摄像模块便于通过识别不同算法进行不同项目的功能实训，并且该装置相较于现有的教学设备，产品尺寸小，成本低，更加利于职业院校汽车专业的教学。
附图说明
17.图1为本实用新型的结构示意图。
18.图2为本实用新型控制组件的连接结构框图。
19.图3为本实用新型雷达模块的内部结构框图。
20.图中标号：1、实训台；2、放置板；3、护板；4、模拟设备；5、模拟汽车；6、摄像组件。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，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。
22.参照图1-图3所示，一种教学用智能网联汽车传感器实训台，实训台1的顶部固定安装有放置板2，且放置板2的顶部设置有模拟设备4，且模拟设备4的顶部设置有模拟汽车5，模拟汽车5的内部搭载有控制组件，且模拟汽车5的顶部设置有摄像组件6。
23.如图2、图3所示，控制组件的外侧依次链接有故障诊断模块、雷达模块、数据检测模块与导航模块，控制组件与摄像组件6电性连接，雷达模块包括超声波雷达、毫米波雷达与激光雷达，雷达模块与上位机软件无线连接，毫米波雷达提供can/canfd数据输出，至少包含跟踪目标id、距离、速度、rcs信息，激光雷达提供百兆以太网数据输出，包含距离、旋转角度、反射率信息，导航模块具有gnss和imu组合导航定位，且导航模块具备rtk差分定位功能，用于进行rtk差分定位系统原理教学实训，且导航模块具备双rtk天线；
24.激光雷达水平视角为360度；垂直视角不低于30，测距不低于50m，测距精度为
±
10cm，测距通道不低于16线，同时提供百兆以太网数据输出，包含距离、旋转角度、反射率等信息，工作温度至少满足：-20℃-85℃，工作电压为9-32v，防护等级不低于ip67；
25.毫米波雷达水平视角为远距
±
15
°
/75m、短距
±
60
°
/30m，垂直视角不低于
±5°
，测距为远距不低于2m-75m、短距不低于0.6m-30m，测距精度不低于：远距
±
1m、短距
±
0.3m，最大目标数：不少于32，探测目标类型为：远离目标、靠近目标、静止目标、横穿静止目标、横穿目标，物体类型为杆、小汽车、卡车、行人、摩托车、单车、宽的物体，且提供can/canfd数据输出，至少包含跟踪目标id、距离、速度、rcs等信息，工作温度至少满足：-40℃-85℃，工作电压：9-16v，)防护等级不低于ip67；
26.超声波雷达：测距范围：130mm―5000mm，盲区13cm，波束角10～60度可调，处理板和探头工作温度-40～85度，精度:5mm(近距离)探测距离的0.5％(远距离)，工作电源：+12v～24v，工作电流：《200ma；
27.摄像组件6分辨率为：1920*1080，焦距为6mm，工作温度-20℃-50℃，且配备usb3.0接口，同时探测目标类型车辆、行人、交通标志、红绿灯等；
28.导航模块具有gnss和imu组合导航定位，gnss/bd信号良好时位置误差精度不高于10cm，航向角误差精度不高于1
°
，同时gnss信号丢失时，位置偏差10m以内维持时间不低于3s，数据更新频率不低于100hz，并且支持rs-232/485、网口等接口，包含组合导航主机、2个卫星天线及连接线等，工作温度至少满足：-30℃-70℃，工作电压：9-32v，防护等级不低于ip65。
29.如图1所示，模拟设备4包括模拟道路、障碍物、车位以及红绿灯，放置板2的顶部固定安装有护板3，且护板3与模拟设备4套接。
30.本实用新型在使用时，首先将该装置取出，并将该装置放置在适当位置处，同时将该装置与外界电源相连接，此时可正常使用该装置；
31.通过上位机软件设置激光雷达参数，包括以太网、时间、电机参数等；进而接收激光雷达数据流，可视化显示点云，此时可以通过软件设置激光雷达的外部参数x，y，z的值和俯仰角，航向角，翻滚角的值进行标定，并且通过激光雷达感知算法控件，通过调节探测范围、滤波阈值、分割参数等参数，改变点云识别状态并对障碍物进行标识，进而实现对激光雷达识别算法的理解；同时可以测出障碍物与试验台自身的真实距离，设置安全区域，安全区域内障碍物将被标志识别；
32.通过软件进行摄像头的内参标定，生成标定文件；进而可加载不同的标定文件，观察摄像头的畸变矫正效果，提供目标识别算法和车道线识别算法；通过加载不同识别算法，界面显示不同的识别功能，进行不同项目的功能实训；
33.毫米波雷达内部搭载的系统可提供人机友好交流界面，可实时更改雷达参数设置，观测调试效果，可准确识别静态与动态障碍物，显示距离、速度、位置等数据；
34.超声波雷达可通过发送不同指令，超声波模块可返回不同探测模式的数据，可演示不同探测模式下的探测精度和探测范围；
35.导航模块便于进行组合导航标定，包括初始对准、导航模式配置、坐标轴配置、端口输出数据配置等；接收组合导航数据信息；可以实时读取gnss卫星数据及惯导姿态数据，可对定位误差设置、解析定位误差、校准定位精度。
36.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，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，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。