[发明专利]一种基于AI边缘计算设备的智能小车

权利要求书

1.一种基于AI边缘计算设备的智能小车，其特征在于：包括硬件系统和软件系统，所述硬件系统包括底盘、传感器和中央控制器三大模块，软件系统包括JetsonNano所搭载的Linux系统和安装于上位机上的Simulink工具；

底盘负责为其它硬件模块提供支承和安装的平台基础，也是智能小车驱动和转向的基础；传感器模块负责感知外界环境信息，并将其转化成电信号传输给中央控制器；中央控制器负责与上位机建立通讯，接收来自上位机、传感器模块的数据，并输出控制命令给智能小车底盘上的执行机构；

Simulink工具负责与Linux系统建立连接，在Simulink中进行建模并将其转译成代码，再将转译代码发送到Linux系统中运行，以验证所建模型的决策控制功能。

2.根据权利要求1所述的一种基于AI边缘计算设备的智能小车，其特征在于：所述底盘包括车架、驱动系统、传动系统、悬架系统和转向系统，其中车架负责支撑、安装和固定模型车的各个零部件，接受传动系统所提供的动力，使智能小车产生运动，保证正常行驶；驱动系统由驱动电机、电子调速器和电池三部分组成，负责为智能小车提供原始动力；传动系统负责将电机所输出的动力，通过减速器、差速器、半轴传至模型车的驱动车轮，产生驱动力，使模型车能以一定速度行驶；悬架系统负责缓和由不平路面传给车架的冲击，通过螺旋弹簧、减震器、导向机构部件提高模型车行驶稳定性；转向系统负责改变和保持模型车行驶的方向。

3.根据权利要求1所述的一种基于AI边缘计算设备的智能小车，其特征在于：所述传感器模块包括高清摄像头、激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达和组合惯导，其中高清摄像头负责捕捉摄像头区域范围内的画面并进行数据采集；激光雷达发出激光束对环境进行扫描，当激光束遇到目标障碍物时会发生反射，从而可对外界环境进行建模；毫米波雷达和超声波雷达主要用于障碍物距离测量；组合惯导包括GNSS和IMU模块，用于智能小车定位和姿态求解。

4.根据权利要求1所述的一种基于AI边缘计算设备的智能小车，其特征在于：所述中央控制器包括JetsonNano和智能小车供电板，其中JetsonNano搭载Linux系统，负责接收、解析、运行Simulink所转译的C代码，并结合传感器模块所传回的环境状态信息，来决策规划小车的行驶路径和动作执行，然后将控制信号传输给底盘的执行机构，实现车道保持、自适应巡航、紧急制动、预碰撞安全防撞和自动泊车功能；智能小车供电板为一自主设计模块，它集成有降压模块、GPIO拓展口、电路开关、电压指示灯。

5.根据权利要求4所述的一种基于AI边缘计算设备的智能小车，其特征在于：所述降压模块负责将电池电压降压至5伏给JetsonNano供电，所述GPIO拓展口负责拓展并增多Jetson Nano的GPIO输出端口，所述电路开关控制智能小车的所有用电设备电源供应，所述电压指示灯以实时显示电池电压。

6.根据权利要求1所述的一种基于AI边缘计算设备的智能小车，其特征在于：所述Simulink工具为一种可视化仿真工具，是一种基于MATLAB的框图设计环境，在该环境中可通过简易操作即可构造出复杂的系统模型。

7.根据权利要求1所述的一种基于AI边缘计算设备的智能小车，其特征在于：所述Simulink提供了一种硬件支持包，该硬件包可通过TCP/UDP的通信方式传输对象参数，建立Simulink与JetsonNano之间的移动通信和数据交互，同时也基于JetsonNano构建了传感器与Simulink的数据交互；Simulink可将所构建的复杂系统，通过Simulink生成嵌入式C代码的功能，转译并输出为单独的C代码文件，该文件可应用于JetsonNano的Linux系统。