專利名稱：一種組合式縮微智能車及其構(gòu)成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光機(jī)電一體化技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種模塊化的、易于安裝、易于功能組合的組合式縮微智能車及其構(gòu)成方法。
背景技術(shù)：
無人駕駛車輛又稱輪式移動(dòng)機(jī)器人，是一個(gè)集環(huán)境感知、規(guī)劃決策、輔助駕駛等功能于一體的綜合系統(tǒng)。無人駕駛車輛集中地運(yùn)用了計(jì)算機(jī)、傳感器、信息融合、通訊、人工智能以及自動(dòng)控制等技術(shù)，是典型的高新技術(shù)綜合體。作為智能交通系統(tǒng)的重要研究?jī)?nèi)容之一，無人駕駛車輛的主要研究目的是代替人類完成車輛駕駛?cè)蝿?wù)，這些任務(wù)包括保持車輛行駛在正確的道路上，維持車輛之間的安全距離，根據(jù)當(dāng)前的交通狀況和道路特征調(diào)節(jié)車輛的速度，橫跨車道以達(dá)到超車和避障的目的以及找到達(dá)目的地的最短路徑，在市區(qū)內(nèi)方 便的行駛和?？康?。無人駕駛車輛將有效減輕駕駛員的負(fù)擔(dān)，減少駕駛員疲勞駕駛的現(xiàn)象，有利于提高交通安全；同時(shí)，配合城市交通控制系統(tǒng)，可以合理分配交通流，實(shí)現(xiàn)交通順暢。隨著計(jì)算機(jī)和機(jī)器人技術(shù)的高速發(fā)展，無人駕駛車輛研究已經(jīng)取得了長(zhǎng)足進(jìn)展，例如谷歌公司的無人駕駛車輛以經(jīng)完成30萬公里的測(cè)試，并于2012年獲得美國(guó)內(nèi)華達(dá)州機(jī)動(dòng)車輛管理局的“自動(dòng)駕駛”汽車車牌。國(guó)防科技大學(xué)自主研制的無人駕駛車輛完成從長(zhǎng)沙到達(dá)武漢的286公里無人駕駛實(shí)驗(yàn)。但目前的無人駕駛車輛研究多側(cè)重于單車研究，對(duì)于未來多臺(tái)無人駕駛車輛共同行駛在同一環(huán)境的狀況還少有研究?？s微智能車的研究目的是通過模擬局部城市交通流狀況，進(jìn)而研究多智能車交互行為認(rèn)知模型及相應(yīng)的調(diào)控方法，研究和驗(yàn)證基于視聽覺信息的自主駕駛模擬方法，使智能駕駛和多車交互成為可能，并為大型無人駕駛車輛多車交互及城市智能交通提供基本理論依據(jù)或技術(shù)支撐。同時(shí)，縮微智能車還將為機(jī)械傳動(dòng)、自動(dòng)化仿真與控制、計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)、人工智能技術(shù)、通訊技術(shù)、傳感技術(shù)、信息融合技術(shù)等專業(yè)提供多學(xué)科交叉研究的載體和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，特別適合在科研及教學(xué)領(lǐng)域中應(yīng)用。第一屆全國(guó)縮微智能車競(jìng)賽于2011年12月在重慶舉辦。此次競(jìng)賽有10余支隊(duì)伍參加，包括總參61研究所、重慶市科學(xué)技術(shù)研究院、中科院自動(dòng)化所、航天科工集團(tuán)8357所、清華大學(xué)、湖南大學(xué)、重慶郵電大學(xué)、上海交通大學(xué)、南京解放軍理工大學(xué)、軍事交通學(xué)院等院校以及科研院所。分三大競(jìng)賽科目，六項(xiàng)比賽內(nèi)容。參賽隊(duì)伍基本代表了國(guó)內(nèi)縮微智能車研究的最高水平，向觀眾展現(xiàn)了縮微智能車的先進(jìn)技術(shù)，但是也暴露了一系列研究中的問題。現(xiàn)有的縮微智能車多采用自主式開發(fā)，各研究機(jī)構(gòu)獨(dú)立開發(fā)滿足其要求的硬件平臺(tái)與軟件平臺(tái)。研究機(jī)構(gòu)間沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，功能部件接口各異，無法通用。這要求開發(fā)人員不單需要負(fù)責(zé)功能開發(fā)，也要兼顧設(shè)備開發(fā)。由于這種復(fù)雜的軟硬件組合方法，使得縮微智能車難以向一般科研、教育機(jī)構(gòu)推廣普及，不利于廣大愛好者的加入
發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述缺點(diǎn)，本發(fā)明提出了一種組合式縮微智能車及其構(gòu)成方法。其通過結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)使硬件模塊化，使安裝變得簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)設(shè)備的定制安裝，做到即插即用，使非專業(yè)人員也可以搭建自己的縮微智能車。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提出一種組合式縮微智能車，其特征在于，該組合式縮微智能車包括車體、連接部件、控制母板和即插即用設(shè)備，其中所述車體通過連接部件與控制母板相連，用于接收控制命令并實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)、支撐控制母板及安裝在控制母板上面的設(shè)備，所述車體包含提供動(dòng)力的電機(jī)、控制速度的電子調(diào)速器、控制轉(zhuǎn)向的舵機(jī)和車燈；所述控制母板用于連接各個(gè)即插即用設(shè)備，為即插即用設(shè)備提供載體，所述控制母板分為頂層控制母板和底層控制母板，頂層控制母板負(fù)責(zé)運(yùn)算，底層控制母板負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)收集，頂層控制母板和底層控制母板通過其上分別設(shè)置的連接槽孔和數(shù)據(jù)接口相連；所述連接部件用于相連含有槽孔的部件； 所述即插即用設(shè)備包括主運(yùn)算設(shè)備、車輛控制設(shè)備和外圍輸入設(shè)備；所述主運(yùn)算設(shè)備用于進(jìn)行設(shè)備功能的檢查、設(shè)備功能的組合、環(huán)境感知、決策和控制；所述車輛控制設(shè)備包括電機(jī)控制模塊、舵機(jī)控制模塊和燈光控制模塊；所述外圍輸入設(shè)備包括圖像設(shè)備、音頻設(shè)備、波形設(shè)備、GPS設(shè)備和通信設(shè)備；所述即插即用設(shè)備直接插入所述控制母板的相應(yīng)接口中，即插即用設(shè)備之間通過接口協(xié)議與主運(yùn)算設(shè)備進(jìn)行通信。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提出一種組合式縮微智能車的構(gòu)成方法，所述縮微智能車包括車體、連接部件、控制母板和即插即用設(shè)備，所述控制母板分為頂層控制母板和底層控制母板兩層，所述即插即用設(shè)備包括主運(yùn)算設(shè)備、車輛控制設(shè)備和外圍輸入設(shè)備，其特征在于，所述構(gòu)成方法包括以下步驟步驟1，將所述即插即用設(shè)備安裝至所述頂層控制母板和底層控制母板上相應(yīng)位置的接口上；步驟2，通過所述連接部件將所述頂層控制母板和底層控制母板的連接槽孔相連；步驟3，通過數(shù)據(jù)線將所述頂層控制母板和底層控制母板的數(shù)據(jù)接口相連，完成控制母板的組裝；步驟4，將所述控制母板通過連接部件與所述車體相連；步驟5，在安裝在所述頂層控制母板上的主運(yùn)算設(shè)備中配置安裝組合式縮微智能車操作系統(tǒng)。本發(fā)明的效果是I)通過設(shè)備的模塊化設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)定制安裝，使縮微智能車的組裝變得簡(jiǎn)單。2)將縮微智能車行駛所需的基本功能與設(shè)備基本驅(qū)動(dòng)相結(jié)合擴(kuò)展出功能驅(qū)動(dòng)，使設(shè)備具有縮微智能車的基本功能，實(shí)現(xiàn)即插即用。3)通過建立功能知識(shí)庫和功能組合擴(kuò)展邏輯，將縮微智能車基本功能組合生成組合功能，完成功能的自動(dòng)組合，同時(shí)簡(jiǎn)化了功能函數(shù)的編寫和升級(jí)難度。4)通過在組合式縮微智能車操作系統(tǒng)中預(yù)先設(shè)置功能驅(qū)動(dòng)庫和功能知識(shí)庫函數(shù)，操作人員只需組裝設(shè)備和安裝系統(tǒng)，就可以實(shí)現(xiàn)具有預(yù)設(shè)功能的組合式縮微智能車。降低了縮微智能車的實(shí)現(xiàn)難度，使非專業(yè)人士也可以搭建縮微智能車。


圖I為本發(fā)明組合式縮微智能車頂層控制母板布局結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明組合式縮微智能車底層控制母板布局結(jié)構(gòu)圖；圖3為本發(fā)明組合式縮微智能車兩層控制母板的連接示意圖；圖4為本發(fā)明組合式縮微智能車的側(cè)視圖；圖5為本發(fā)明組合式縮微智能車的俯視圖；圖6為本發(fā)明各設(shè)備功能結(jié)構(gòu)圖；
圖7為本發(fā)明組合式縮微智能車操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖8為本發(fā)明功能驅(qū)動(dòng)庫結(jié)構(gòu)圖；圖9為本發(fā)明功能知識(shí)庫結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提出一種組合式縮微智能車，所述組合式縮微智能車主要包括車體、連接部件、控制母板和即插即用設(shè)備。其中，所述車體通過連接部件與控制母板相連，用于接收控制命令并實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)、支撐控制母板及安裝在控制母板上面的設(shè)備。所述車體包含提供動(dòng)力的電機(jī)、控制速度的電子調(diào)速器、控制轉(zhuǎn)向的舵機(jī)和車燈。所述連接部件用于將含有槽孔的部件相連。所述控制母板用于連接各個(gè)即插即用設(shè)備，為即插即用設(shè)備提供載體，所述控制母板分為頂層控制母板和底層控制母板兩層，頂層控制母板主要負(fù)責(zé)運(yùn)算，底層控制母板主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)收集。所述頂層控制母板的結(jié)構(gòu)如圖I所示，所述頂層控制母板包括主運(yùn)算設(shè)備安裝區(qū)、云臺(tái)設(shè)備安裝區(qū)以及數(shù)據(jù)接口，其中，主運(yùn)算設(shè)備——NANO-ITX工業(yè)主板通過連接部件經(jīng)槽孔連接到主運(yùn)算設(shè)備安裝區(qū)，所述云臺(tái)設(shè)備安裝區(qū)內(nèi)安裝圖像采集設(shè)備——攝像頭，所述數(shù)據(jù)接口用于進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，也可設(shè)為擴(kuò)展通信接口。底層控制母板的結(jié)構(gòu)如圖2所示，所述底層控制母板包括車輛控制設(shè)備安裝區(qū)、電源設(shè)備安裝區(qū)、外圍輸入設(shè)備安裝區(qū)以及數(shù)據(jù)接口，其中，車輛控制設(shè)備——單片機(jī)、電源設(shè)備——鋰電池和外圍輸入設(shè)備分別安裝到相應(yīng)的安裝區(qū)域，其中外圍輸入設(shè)備可以是陀螺儀、加速度計(jì)、紅外探測(cè)器、微波雷達(dá)等信息采集設(shè)備，所述數(shù)據(jù)接口用于進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，也可設(shè)為擴(kuò)展通信接口。為了方便安裝，上述兩層母板分別設(shè)有連接槽孔，首先將兩層控制母板通過連接部件、連接槽孔相連，連接示意圖如圖3所示，再將兩層控制母板的數(shù)據(jù)接口相連，控制母板的組裝就完成了。所述即插即用設(shè)備也稱模塊化設(shè)備，由多個(gè)模塊化的部件組成，其包括主運(yùn)算設(shè)備、車輛控制設(shè)備和外圍輸入設(shè)備，其中，所述主運(yùn)算設(shè)備用于進(jìn)行設(shè)備功能的檢查、設(shè)備功能的組合、環(huán)境感知、決策和控制；所述車輛控制設(shè)備包括電機(jī)控制模塊，舵機(jī)控制模塊和燈光控制模塊；所述外圍輸入設(shè)備包括圖像設(shè)備，比如攝像頭設(shè)備、音頻設(shè)備、波形設(shè)備，比如雷達(dá)設(shè)備和超聲波設(shè)備、GPS設(shè)備、通信設(shè)備，比如無線設(shè)備、慣性導(dǎo)航設(shè)備以及其他采集設(shè)備。所述即插即用設(shè)備可以直接插入控制母板的相應(yīng)接口中，即插即用設(shè)備之間通過接口協(xié)議和主運(yùn)算設(shè)備進(jìn)行通信。所述接口協(xié)議用于定義外圍輸入設(shè)備與主運(yùn)算設(shè)備的傳輸方式和傳輸內(nèi)容，所述接口協(xié)議嵌入在功能驅(qū)動(dòng)庫中。主運(yùn)算設(shè)備通過枚舉，獲得外圍設(shè)備的描述項(xiàng)，這些描述項(xiàng)告知主運(yùn)算設(shè)備所連接的外圍設(shè)備是何種設(shè)備，如何進(jìn)行通信，然后調(diào)用相應(yīng)的功能驅(qū)動(dòng)來加載設(shè)備。將組裝完成的控制母板通過連接部件與車體相連，連接后的效果圖如圖4、圖5所示。圖4為組合式縮微智能車的側(cè)視圖，圖5為組合式縮微智能車俯視圖，其中I為車體，2為控制母板，3為車輛控制設(shè)備，4為主運(yùn)算設(shè)備，5為主運(yùn)算設(shè)備的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，6為攝像設(shè)備，7為云臺(tái)設(shè)備，8為采集設(shè)備1，9為電源設(shè)備，10為采集設(shè)備2，11為連接部件，3 8，10為即插即用設(shè)備。其中，車體I通過連接部件11與控制母板2相連。車輛控制設(shè)備3、采集設(shè)備8、電源設(shè)備9、采集設(shè)備10安裝在底層控制母板上，各設(shè)備接入底層控制母板數(shù)據(jù)接口中的相應(yīng)位置；主運(yùn)算設(shè)備4、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備5、攝像設(shè)備6、云臺(tái)設(shè)備7安裝在頂層控制母板上，各設(shè)備接入頂層控制母板數(shù)據(jù)接口中的相應(yīng)位置，攝像設(shè)備6安裝在云臺(tái)設(shè)備7上；底層控制母板與頂層控制母板之間的數(shù)據(jù)接口通過數(shù)據(jù)線連接。至此，組合式縮微智能車的硬件安裝部分完成，其各設(shè)別部件的功能如圖6所示。所述組合式縮微智能車進(jìn)一步還包括組合式縮微智能車操作系統(tǒng)，該操作系統(tǒng)安裝、運(yùn)行在所述主運(yùn)算設(shè)備上。圖7為組合式縮微智能車操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，其中包含功能驅(qū)動(dòng)庫、功能知識(shí)庫和主程序，主程序包括設(shè)備的初始化程序和組合式縮微智能車運(yùn)行所需的環(huán)境感知、決策和控制程序。圖8為功能驅(qū)動(dòng)庫的結(jié)構(gòu)圖，所述功能驅(qū)動(dòng)庫是安裝在組合式縮微智能車操作系統(tǒng)中的庫函數(shù)，其將設(shè)備的基本驅(qū)動(dòng)與相應(yīng)的縮微智能車所需功能相結(jié)合生成功能驅(qū)動(dòng)。所述功能驅(qū)動(dòng)庫由原始設(shè)備的基本驅(qū)動(dòng)和相應(yīng)的功能描述共同構(gòu)成，系統(tǒng)首先加載設(shè)備的基本驅(qū)動(dòng)，然后通過獲取該設(shè)備的功能描述來加載功能驅(qū)動(dòng)。圖9為功能知識(shí)庫結(jié)構(gòu)圖，所述功能知識(shí)庫是安裝在組合式縮微智能車操作系統(tǒng)中的庫函數(shù)。知識(shí)庫中包含基本功能和組合功能函數(shù)的實(shí)現(xiàn)函數(shù)以及功能組合擴(kuò)展邏輯。基本功能在外圍設(shè)備的功能驅(qū)動(dòng)中指出。根據(jù)縮微智能車的駕駛需要，基本功能有障礙物檢測(cè)功能、道路檢測(cè)功能、交通標(biāo)志檢測(cè)功能等。組合功能是由基本功能通過組合擴(kuò)展邏輯來構(gòu)成，所述功能組合擴(kuò)展邏輯用于將多個(gè)外圍設(shè)備的基本功能，經(jīng)過組合擴(kuò)展生成組合功能，所述組合功能是根據(jù)外圍設(shè)備所擁有的基本功能經(jīng)過組合擴(kuò)展而獲取的功能，所述組合功能包括避障功能、道路跟隨功能、換道功能、泊車功能等。例如，超車是一種組合功能，它將基本功能中的障礙物檢測(cè)功能、道路檢測(cè)功能與擴(kuò)展的控制方法相結(jié)合共同構(gòu)成該組合功能。組合式縮微智能車操作系統(tǒng)的主程序包括設(shè)備的初始化程序和組合式縮微智能車運(yùn)行所需的環(huán)境感知、決策和控制程序。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明還提出一種組合式縮微智能車的構(gòu)成方法，所述縮微智能車包括車體、連接部件、控制母板和即插即用設(shè)備，所述控制母板分為頂層控制母板和底層控制母板兩層，所述即插即用設(shè)備包括主運(yùn)算設(shè)備、車輛控制設(shè)備和外圍輸入設(shè)備，所述構(gòu)成方法包括以下步驟步驟1，將所述即插即用設(shè)備安裝至所述頂層控制母板和底層控制母板上相應(yīng)位置的接口上；、
步驟2，通過所述連接部件將所述頂層控制母板和底層控制母板的連接槽孔相連；步驟3，通過數(shù)據(jù)線將所述頂層控制母板和底層控制母板的數(shù)據(jù)接口相連，完成控制母板的組裝；步驟4，將所述控制母板通過連接部件與所述車體相連；步驟5，在安裝在所述頂層控制母板上的主運(yùn)算設(shè)備中配置安裝組合式縮微智能車操作系統(tǒng)。所述即插即用設(shè)備包括主運(yùn)算設(shè)備、車輛控制設(shè)備和外圍輸入設(shè)備；所述主運(yùn)算設(shè)備用于進(jìn)行設(shè)備功能的檢查、設(shè)備功能的組合、環(huán)境感知、決策和控制；所述車輛控制設(shè)備包括電機(jī)控制模塊、舵機(jī)控制模塊和燈光控制模塊；所述外圍輸入設(shè)備包括圖像設(shè)備、音頻設(shè)備、波形設(shè)備、GPS設(shè)備和通信設(shè)備。
所述步驟I進(jìn)一步包括將主運(yùn)算設(shè)備通過連接部件經(jīng)槽孔連接到所述頂層控制母板上的主運(yùn)算設(shè)備安裝區(qū)；將圖像采集設(shè)備安裝到所述頂層控制母板上的云臺(tái)設(shè)備安裝區(qū)；將車輛控制設(shè)備安裝到所述底層控制母板上的車輛控制設(shè)備安裝區(qū)；將電源設(shè)備安裝到所述底層控制母板上的電源設(shè)備安裝區(qū)；將外圍輸入設(shè)備安裝到所述底層控制母板上的外圍輸入設(shè)備安裝區(qū)。所述組合式縮微智能車操作系統(tǒng)包含功能驅(qū)動(dòng)庫、功能知識(shí)庫和主程序，其中，所述功能驅(qū)動(dòng)庫是安裝在組合式縮微智能車操作系統(tǒng)中的庫函數(shù)，由原始設(shè)備的基本驅(qū)動(dòng)和相應(yīng)的功能描述共同構(gòu)成，其將設(shè)備的基本驅(qū)動(dòng)與相應(yīng)的縮微智能車所需功能相結(jié)合生成功能驅(qū)動(dòng)；所述功能知識(shí)庫是安裝在組合式縮微智能車操作系統(tǒng)中的庫函數(shù)，其包含基本功能和組合功能函數(shù)的實(shí)現(xiàn)函數(shù)以及功能組合擴(kuò)展邏輯；所述主程序包括設(shè)備的初始化程序和組合式縮微智能車運(yùn)行所需的環(huán)境感知、決策和控制程序。所述基本功能包括障礙物檢測(cè)功能、道路檢測(cè)功能和交通標(biāo)志檢測(cè)功能；所述組合功能由基本功能通過組合擴(kuò)展邏輯來得到，所述組合功能包括避障功能、道路跟隨功能、換道功能和泊車功能；所述功能組合擴(kuò)展邏輯用于將多個(gè)外圍設(shè)備的基本功能，經(jīng)過組合擴(kuò)展生成組合功能。完成以上硬件和操作系統(tǒng)的安裝后，組合式縮微智能車即組裝完畢。根據(jù)用戶所選用的設(shè)備，組合式縮微智能車將自動(dòng)擁有相應(yīng)的基本功能和組合功能。以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種組合式縮微智能車，其特征在于，該組合式縮微智能車包括車體、連接部件、控制母板和即插即用設(shè)備，其中 所述車體通過連接部件與控制母板相連，用于接收控制命令并實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)、支撐控制母板及安裝在控制母板上面的設(shè)備，所述車體包含提供動(dòng)力的電機(jī)、控制速度的電子調(diào)速器、控制轉(zhuǎn)向的舵機(jī)和車燈； 所述控制母板用于連接各個(gè)即插即用設(shè)備，為即插即用設(shè)備提供載體，所述控制母板分為頂層控制母板和底層控制母板，頂層控制母板負(fù)責(zé)運(yùn)算，底層控制母板負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)收集，頂層控制母板和底層控制母板通過其上分別設(shè)置的連接槽孔和數(shù)據(jù)接口相連； 所述連接部件用于相連含有槽孔的部件； 所述即插即用設(shè)備包括主運(yùn)算設(shè)備、車輛控制設(shè)備和外圍輸入設(shè)備；所述主運(yùn)算設(shè)備用于進(jìn)行設(shè)備功能的檢查、設(shè)備功能的組合、環(huán)境感知、決策和控制；所述車輛控制設(shè)備包括電機(jī)控制模塊、舵機(jī)控制模塊和燈光控制模塊；所述外圍輸入設(shè)備包括圖像設(shè)備、音頻設(shè)備、波形設(shè)備、GPS設(shè)備和通信設(shè)備； 所述即插即用設(shè)備直接插入所述控制母板的相應(yīng)接口中，即插即用設(shè)備之間通過接口協(xié)議與主運(yùn)算設(shè)備進(jìn)行通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的組合式縮微智能車，其特征在于，所述頂層控制母板包括主運(yùn)算設(shè)備安裝區(qū)、云臺(tái)設(shè)備安裝區(qū)以及數(shù)據(jù)接口，其中，主運(yùn)算設(shè)備通過連接部件經(jīng)槽孔連接到所述主運(yùn)算設(shè)備安裝區(qū)，所述云臺(tái)設(shè)備安裝區(qū)內(nèi)安裝圖像采集設(shè)備，所述數(shù)據(jù)接口用于進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的組合式縮微智能車，其特征在于，所述底層控制母板包括車輛控制設(shè)備安裝區(qū)、電源設(shè)備安裝區(qū)、外圍輸入設(shè)備安裝區(qū)以及數(shù)據(jù)接口，其中，車輛控制設(shè)備、電源設(shè)備和外圍輸入設(shè)備分別安裝到相應(yīng)的安裝區(qū)域，所述數(shù)據(jù)接口用于進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的組合式縮微智能車，其特征在于，所述組合式縮微智能車進(jìn)一步還包括組合式縮微智能車操作系統(tǒng)，該操作系統(tǒng)安裝、運(yùn)行在所述主運(yùn)算設(shè)備上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的組合式縮微智能車，其特征在于，所述組合式縮微智能車操作系統(tǒng)包含功能驅(qū)動(dòng)庫、功能知識(shí)庫和主程序，其中，所述功能驅(qū)動(dòng)庫是安裝在組合式縮微智能車操作系統(tǒng)中的庫函數(shù)，由原始設(shè)備的基本驅(qū)動(dòng)和相應(yīng)的功能描述共同構(gòu)成，其將設(shè)備的基本驅(qū)動(dòng)與相應(yīng)的縮微智能車所需功能相結(jié)合生成功能驅(qū)動(dòng)；所述功能知識(shí)庫是安裝在組合式縮微智能車操作系統(tǒng)中的庫函數(shù)，其包含基本功能和組合功能函數(shù)的實(shí)現(xiàn)函數(shù)以及功能組合擴(kuò)展邏輯；所述主程序包括設(shè)備的初始化程序和組合式縮微智能車運(yùn)行所需的環(huán)境感知、決策和控制程序。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的組合式縮微智能車，其特征在于，所述基本功能包括障礙物檢測(cè)功能、道路檢測(cè)功能和交通標(biāo)志檢測(cè)功能；所述組合功能由基本功能通過組合擴(kuò)展邏輯來得到，所述組合功能包括避障功能、道路跟隨功能、換道功能和泊車功能；所述功能組合擴(kuò)展邏輯用于將多個(gè)外圍設(shè)備的基本功能，經(jīng)過組合擴(kuò)展生成組合功能。
7.一種組合式縮微智能車的構(gòu)成方法，所述縮微智能車包括車體、連接部件、控制母板和即插即用設(shè)備，所述控制母板分為頂層控制母板和底層控制母板兩層，所述即插即用設(shè)備包括主運(yùn)算設(shè)備、車輛控制設(shè)備和外圍輸入設(shè)備，其特征在于，所述構(gòu)成方法包括以下步驟 步驟1，將所述即插即用設(shè)備安裝至所述頂層控制母板和底層控制母板上相應(yīng)位置的接口上； 步驟2，通過所述連接部件將所述頂層控制母板和底層控制母板的連接槽孔相連； 步驟3，通過數(shù)據(jù)線將所述頂層控制母板和底層控制母板的數(shù)據(jù)接口相連，完成控制母板的組裝； 步驟4，將所述控制母板通過連接部件與所述車體相連； 步驟5，在安裝在所述頂層控制母板上的主運(yùn)算設(shè)備中配置安裝組合式縮微智能車操作系統(tǒng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述即插即用設(shè)備包括主運(yùn)算設(shè)備、車輛控制設(shè)備和外圍輸入設(shè)備；所述主運(yùn)算設(shè)備用于進(jìn)行設(shè)備功能的檢查、設(shè)備功能的組合、環(huán)境感知、決策和控制；所述車輛控制設(shè)備包括電機(jī)控制模塊、舵機(jī)控制模塊和燈光控制模塊；所述外圍輸入設(shè)備包括圖像設(shè)備、音頻設(shè)備、波形設(shè)備、GPS設(shè)備和通信設(shè)備。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述步驟I進(jìn)一步包括將主運(yùn)算設(shè)備通過連接部件經(jīng)槽孔連接到所述頂層控制母板上的主運(yùn)算設(shè)備安裝區(qū)；將圖像采集設(shè)備安裝到所述頂層控制母板上的云臺(tái)設(shè)備安裝區(qū)；將車輛控制設(shè)備安裝到所述底層控制母板上的車輛控制設(shè)備安裝區(qū)；將電源設(shè)備安裝到所述底層控制母板上的電源設(shè)備安裝區(qū)；將外圍輸入設(shè)備安裝到所述底層控制母板上的外圍輸入設(shè)備安裝區(qū)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述組合式縮微智能車操作系統(tǒng)包含功能驅(qū)動(dòng)庫、功能知識(shí)庫和主程序，其中，所述功能驅(qū)動(dòng)庫是安裝在組合式縮微智能車操作系統(tǒng)中的庫函數(shù)，由原始設(shè)備的基本驅(qū)動(dòng)和相應(yīng)的功能描述共同構(gòu)成，其將設(shè)備的基本驅(qū)動(dòng)與相應(yīng)的縮微智能車所需功能相結(jié)合生成功能驅(qū)動(dòng)；所述功能知識(shí)庫是安裝在組合式縮微智能車操作系統(tǒng)中的庫函數(shù)，其包含基本功能和組合功能函數(shù)的實(shí)現(xiàn)函數(shù)以及功能組合擴(kuò)展邏輯；所述主程序包括設(shè)備的初始化程序和組合式縮微智能車運(yùn)行所需的環(huán)境感知、決策和控制程序。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述基本功能包括障礙物檢測(cè)功能、道路檢測(cè)功能和交通標(biāo)志檢測(cè)功能；所述組合功能由基本功能通過組合擴(kuò)展邏輯來得到，所述組合功能包括避障功能、道路跟隨功能、換道功能和泊車功能；所述功能組合擴(kuò)展邏輯用于將多個(gè)外圍設(shè)備的基本功能，經(jīng)過組合擴(kuò)展生成組合功能。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種組合式縮微智能車及其構(gòu)成方法，所述組合式縮微智能車包括車體、連接部件、控制母板、即插即用設(shè)備以及組合式縮微智能車操作系統(tǒng)，即插即用設(shè)備插入控制母板的相應(yīng)接口中，車體通過連接部件與控制母板相連，操作系統(tǒng)安裝、運(yùn)行在主運(yùn)算設(shè)備上。所述方法包括以下步驟將即插即用設(shè)備安裝至控制母板相應(yīng)的接口中；將控制母板通過連接部件與車體相連；配置安裝組合式縮微智能車操作系統(tǒng)。本發(fā)明使設(shè)備安裝模塊化，組裝簡(jiǎn)單；通過建立功能驅(qū)動(dòng)庫使設(shè)備具有即插即用功能；通過建立功能知識(shí)庫完成縮微智能車所需功能的自動(dòng)組合；操作人員只需組裝便可完成組合式縮微智能車的搭建工作。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)縮微智能車的定制安裝，做到即插即用。
文檔編號(hào)B60R16/02GK102745154SQ201210268960
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月30日
發(fā)明者孫濤, 湯淑明 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所