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1、(10)申请公布号 CN 103592914 A (43)申请公布日 2014.02.19 CN 103592914 A (21)申请号 201310546617.9 (22)申请日 2013.11.07 G05B 19/418(2006.01) (71)申请人 西安西光创威光电有限公司 地址 710043 陕西省西安市长乐中路 35 号 068 信箱 (72)发明人 翟欢庆 樊安仓 蒋陆德 周蛟 杨文青 王中贵 (74)专利代理机构 西安吉盛专利代理有限责任 公司 61108 代理人 李东京 (54) 发明名称 遥控靶车驾驶系统 (57) 摘要 本发明提供的遥控靶车驾驶系统， 包括遥控 基站。
2、和受该遥控基站控制的遥控靶车。该遥控靶 车驾驶系统可以完成普通汽车上的所有动作， 诸 如 ： 踩离合、 挂档、 转弯、 加速、 减速， 倒车等动作， 就跟真人开车是一样的， 只不过真人是坐在基站 里遥控完成车内的这些控制动作而已， 并且该系 统可以用于反恐车辆、 侦察车辆等， 完全保护了人 员的安全。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103592914 A CN 103592914 A 1/1 页 2 1. 遥控靶车驾驶系统， 其。
3、特征在于 ： 包括遥控基站和受该遥控基站控制的遥控靶车。 2. 如权利要求 1 所述的遥控靶车驾驶系统， 其特征在于 ： 所述遥控基站包括模拟驾驶 仪、 工控机、 发送无线控制信号给遥控靶车的基站数传电台、 接收遥控靶车传输的信号的基 站微波图像电台和监视器 ； 模拟驾驶仪通过工控机传输控制信号给基站数传电台， 基站微 波图像电台与监视器连接 ； 所述遥控靶车包括遥控靶车电子控制系统、 控制方向盘的方向盘舵机、 控制离合器踏 板的离合舵机、 控制油门踏板的油门舵机、 控制刹车踏板的刹车舵机、 控制档位杆的档位舵 机、 车载微波图像电台、 车载数传电台、 安装在靶车前端的前视 CCD 摄像头、 。
4、安装靶车后端 的后视 CCD 摄像头， 车载数传电台接收来自基站数传电台的控制信号给遥控靶车电子控制 系统， 遥控靶车电子控制系统根据该控制信号产生输出指令给所述方向盘舵机、 离合舵机、 油门舵机、 刹车舵机和档位舵机以控制靶车行驶状态， 前视CCD摄像头和后视CCD摄像头经 遥控靶车电子控制系统传输视频信号给车载微波图像电台， 该车载微波图像电台传输该视 频信号给所述基站微波图像电台。 3. 如权利要求 2 所述的遥控靶车驾驶系统， 其特征在于 ： 所述遥控靶车电子控制系统 包括分配器、 舵机控制驱动板、 视频切换板和车状态采集板， 分配器与车载数传电台连接以 接收来自基站数传电台的控制信号。
5、， 并将该控制信号传输给所述舵机控制驱动板， 继而实 现对所述方向盘舵机、 离合舵机、 油门舵机、 刹车舵机和档位舵机的控制， 视频切换板与分 配器连接， 在收到倒车控制信号时， 连通后视 CCD 摄像头与车载微波图像电台、 同时切断前 视 CCD 摄像头与车载微波图像电台的连接 ； 车状态采集板采集汽车转速传感器输出的转 速脉冲信号、 以及档位、 离合控制机构上加装的光电感应器信号， 经过 C8051F040 单片机处 理， 输出车转速值、 档位、 离合状态信号。 4. 如权利要求 3 所述的遥控靶车驾驶系统， 其特征在于 ： 所述舵机控制驱动板包括控 制方向盘舵机的方向盘控制器、 控制档位。
6、舵机的档位控制器、 控制油门舵机的油门控制器、 控制刹车舵机的刹车控制器和控制离合舵机的离合控制器。 5. 如权利要求 1 或 2 或 3 或 4 所述的遥控靶车驾驶系统， 其特征在于 ： 所述基站数传 电台和车载数传电台是 DSP 电台 ； 所述基站微波图像电台和车载微波图像电台是 BY580-20 大功率微波图像电台。 6. 如权利要求 1 或 2 或 3 或 4 所述的遥控靶车驾驶系统， 其特征在于 ： 所述模拟驾驶 仪是罗技 G25 方向盘驾驶系统。 权 利 要 求 书 CN 103592914 A 2 1/4 页 3 遥控靶车驾驶系统 技术领域 0001 本发明属于靶场靶车、 反恐车。
7、辆、 无人侦查车等其他车辆的遥控控制设备领域， 具 体涉及一种遥控靶车驾驶系统。 背景技术 0002 打靶试验时使用的靶车目前主要是有轨式遥控靶车和无轨式遥控靶车， 有轨式遥 控靶车目标的行驶路径较为固定， 不具备实战时活动目标的条件， 无轨式遥控靶车与此系 统极为相似， 但是无轨式遥控靶车是作为牵引车使用， 通过钢索拉着靶标移动， 做转弯、 倒 车等动作时靶标不能模仿真实目标的运动状态。 发明内容 0003 本发明的目的是一种遥控靶车驾驶系统， 克服现有的打靶试验用靶车存在的活动 方式比较固定、 单一， 不切合实际车辆行驶方式 （如踩离合、 挂档、 转弯、 加速、 减速， 倒车等 动作） 的。
8、问题。 0004 为此， 本发明提供了一种遥控靶车驾驶系统， 包括遥控基站和受该遥控基站控制 的遥控靶车。 0005 上述遥控基站包括模拟驾驶仪、 工控机、 发送无线控制信号给遥控靶车的基站数 传电台、 接收遥控靶车传输的信号的基站微波图像电台和监视器 ； 模拟驾驶仪通过工控机 传输控制信号给基站数传电台， 基站微波图像电台与监视器连接 ； 所述遥控靶车包括遥控靶车电子控制系统、 控制方向盘的方向盘舵机、 控制离合器踏 板的离合舵机、 控制油门踏板的油门舵机、 控制刹车踏板的刹车舵机、 控制档位杆的档位舵 机、 车载微波图像电台、 车载数传电台、 安装在靶车前端的前视 CCD 摄像头、 安装靶。
9、车后端 的后视 CCD 摄像头， 车载数传电台接收来自基站数传电台的控制信号给遥控靶车电子控制 系统， 遥控靶车电子控制系统根据该控制信号产生输出指令给所述方向盘舵机、 离合舵机、 油门舵机、 刹车舵机和档位舵机以控制靶车行驶状态， 前视CCD摄像头和后视CCD摄像头经 遥控靶车电子控制系统传输视频信号给车载微波图像电台， 该车载微波图像电台传输该视 频信号给所述基站微波图像电台。 0006 上述遥控靶车电子控制系统包括分配器、 舵机控制驱动板、 视频切换板和状态采 集板， 分配器与车载数传电台连接以接收来自基站数传电台的控制信号， 并将该控制信号 传输给所述舵机控制驱动板， 继而实现对所述方。
10、向盘舵机、 离合舵机、 油门舵机、 刹车舵机 和档位舵机的控制， 视频切换板与分配器连接在收到倒车控制信号时连通后视 CCD 摄像头 与车载微波图像电台、 同时切断前视 CCD 摄像头与车载微波图像电台的连接 ； 车状态采集 板采集汽车转速传感器输出的转速脉冲信号、 以及档位、 离合控制机构上加装的光电感应 器信号， 经过 C8051F040 单片机处理， 输出车转速值、 档位、 离合状态信号。 0007 上述舵机控制驱动板包括控制方向盘舵机的方向盘控制器、 控制档位舵机的档位 控制器、 控制油门舵机的油门控制器、 控制刹车舵机的刹车控制器和控制离合舵机的离合 说 明 书 CN 1035929。
11、14 A 3 2/4 页 4 控制器。 0008 上述基站数传电台和车载数传电台是 DSP 电台 ； 所述基站微波图像电台和车载微 波图像电台是 BY580-20 大功率微波图像电台。 0009 上述模拟驾驶仪是罗技 G25 方向盘驾驶系统。 0010 本发明提供的遥控靶车驾驶系统可以完成普通汽车上的所有动作， 诸如 ： 踩离合、 挂档、 转弯、 加速、 减速， 倒车等动作， 就跟真人开车是一样的， 只不过真人是坐在基站里遥 控完成车内的这些控制动作而已， 并且该系统可以用于反恐车辆、 侦察车辆等， 完全保护了 人员的安全。 0011 以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。 附图说明 001。
12、2 图 1 是遥控基站构成示意框图。 0013 图 2 是遥控靶车示意框图。 0014 图 3 是车载遥控靶车电子控制系统示意图。 0015 图 4 是舵机输出转角与输入信号脉宽的关系示意图。 具体实施方式 0016 为了克服现有的打靶试验用靶车存在的活动方式比较固定、 单一， 不切合实际车 辆行驶方式 （如踩离合、 挂档、 转弯、 加速、 减速， 倒车等动作） 的问题， 本实施例提供了一种 包括遥控基站和受该遥控基站控制的遥控靶车的遥控靶车驾驶系统， 如图 1 所示， 遥控基 站包括模拟驾驶仪、 工控机、 发送无线控制信号给遥控靶车的基站数传电台、 接受遥控靶车 传输的信号的基站微波图像电台。
13、和监视器 ； 模拟驾驶仪通过工控机传输控制信号给基站数 传电台， 基站微波图像电台与监视器连接 ； 遥控靶车包括图 2 所示的遥控靶车电子控制系统、 控制方向盘的方向盘舵机、 控制离 合器踏板的离合舵机、 控制油门踏板的油门舵机、 控制刹车踏板的刹车舵机、 控制档位杆的 档位舵机、 车载微波图像电台、 车载数传电台、 安装在靶车前端的前视 CCD 摄像头、 安装靶 车后端的后视 CCD 摄像头， 车载数传电台接收来自基站数传电台的控制信号给遥控靶车电 子控制系统， 遥控靶车电子控制系统根据该控制信号产生输出指令给所述方向盘舵机、 离 合舵机、 油门舵机、 刹车舵机和档位舵机以控制靶车行驶状态，。
14、 前视 CCD 摄像头和后视 CCD 摄像头经遥控靶车电子控制系统传输视频信号给车载微波图像电台， 该车载微波图像电台 传输该视频信号给所述基站微波图像电台。 0017 模拟驾驶仪购买现成的罗技G25模拟驾驶仪 ： 该方向盘驾驶系统采用11英吋直径 方向盘， 提供与真实车辆相同的 900 度 （2 圈半） 转向角度。力回馈部分采用双马达系统， 可 将转向的阻力平均分配到整个方向盘上， 强化真实感， 罗技 G25 方向盘驾驶系统同时也是 罗技首款具备离合器与 6 速手排排档设计的方向盘控制器产品。踏板部分除了一般产品标 准的煞车与油门外， 并提供离合器踏板。排档部分具备拟真机械设计。输出 USB。
15、 数据。 0018 基站数传电台和车载数传电台购买现成的技术成熟的产品 :DSP 电台， 前向纠错 信道编码， CPFSK 数字调制解调， Viterbi 译码， 均衡软判决， 尾噪声抑制 ； 传输频率 231MHZ， RS232 输入数据， 波特率 19200。 说 明 书 CN 103592914 A 4 3/4 页 5 0019 基站微波图像电台、 车载微波图像电台也是购买现有的技术成熟的产品 : 工作频 率 ： 1.2GHZ; 调制方式 ： FM， 耗电小， 输出功率大， 传输距离远 ; 图像实时、 清晰 ； 无失真， 图 像传输质量优于四级 ； 全铝外壳， 散热快， 密封效果好， 抗。
16、干扰性强。 0020 模拟驾驶仪与工控机相连接， 工控机上通过 USB 转 RS232 软件将驾驶系统输出的 指令数据转换成 RS232 协议的数据， 通过基站数传电台无线信号传输给被遥控的靶车上的 车载数传电台， 同时， 靶车上的前视 CCD 摄像头将车行驶的前方图像， 通过车载微波图像电 台传回到基站微波图像电台， 基站微波图像电台将接收到的图像送到监视器上显示， 以提 供驾驶员遥控驾驶用。 0021 注 ： USB 转 RS232 软件通过 VC 编写应用软件将罗技模拟驾驶系统的 USB 数据转换 为 RS232 数据。 0022 如图 2 所示， 遥控靶车电子控制系统包括分配器、 舵机。
17、控制驱动板、 视频切换板和 状态采集板， 分配器与车载数传电台连接以接收来自基站数传电台的控制信号， 并将该控 制信号传输给所述舵机控制驱动板， 继而实现对所述方向盘舵机、 离合舵机、 油门舵机、 刹 车舵机和档位舵机的控制， 视频切换板与分配器连接在收到倒车控制信号时连通后视 CCD 摄像头与车载微波图像电台、 同时切断前视 CCD 摄像头与车载微波图像电台的连接， 即当 遥控基站发出倒车指令时， 遥控靶车电子控制系统中的视频切换板产生视频切换信号， 使 得后视 CCD 摄像头的图像传输给车载微波图像电台， 而后经给基站微波图像电台传输给监 视器供驾驶员看到倒车影像， 否则视频一直传输前视 。
18、CCD 摄像头采集的图像， 驾驶员看到 的是车体前方的图像。 0023 分配器与车载数传电台连接， 接收该车载数传电台传输来一帧指令数据， 传输波 特率为19200 ； 数据发送周期为20ms。 分配器将接收到的数据或信号解码、 分析后通过并口 将各个数据 （并口数据） 分配给各个舵机控制驱动板， 如图3所示， 舵机控制驱动板主要包括 控制方向盘舵机的方向盘控制器、 控制档位舵机的档位控制器、 控制油门舵机的油门控制 器、 控制刹车舵机的刹车控制器和控制离合舵机的离合控制器， 这些舵机控制驱动板上的 单片机均采用 C8051F040， 从分配器的并口上获取数据， 由于数据是 8 位数据， 即 。
19、0-255， 将 此数据转换为对应的20ms周期， 高电平为750uS2250uS的脉宽， 用此脉宽通过HCPL2630 光耦隔离送给舵机控制及驱动部分 （因为舵机的输入量为 500uS-2500uS 的脉宽） （舵机 的工作原理简介 ： 舵机是带有位置反馈的直流伺服电机系统， 输入 500us 高电平 20MS 周期 PWM方波时电机在-90位置， 输入2500us高电平20ms周期的PWM方波时， 电机在+90的 位置， 如图 4 所示） 。 0024 图 3 中， 方向盘受控于方向盘舵机， 档位杆受控于档位舵机， 油门踏板受控于油门 舵机， 刹车踏板受控于刹车舵机， 离合踏板受控于离合舵。
20、机。 0025 油门、 刹车、 离合控制原理 ： 在相应的舵机 （即油门舵机、 刹车舵机和离合舵机） 的 输出轴上做一个力矩传递转盘， 该转盘上拉着钢丝绳， 钢丝绳另外一头连着油门、 刹车、 离 合的脚踏板， 当信号来时， 舵机旋转一定角度， 从而拉着钢丝绳转动， 将角度变化量转化成 行程量， 从而达到踩下油门、 刹车、 离合和松开油门、 刹车、 离合的目的。 0026 方向盘控制原理 ： 方向盘舵机的输出轴与方向盘中心轴同轴， 在方向盘上加一个 凹进去的槽， 将方向盘舵机插入槽中， 在槽的侧面打止螺， 使方向盘舵机的轴与方向盘的凹 槽牢固咬合。当信号要求转动时， 方向盘便跟随方向盘舵机转动而。
21、转动。 说 明 书 CN 103592914 A 5 4/4 页 6 0027 档位控制原理 ： 在档位控制杆上做一个二维动作的执行机构， 用两个舵机将角度 量转化为行程量， 在挂档时两个舵机相配合完成二维动作， 达到挂档的目的， 例如挂一档 时， X 轴舵机完成向左走一特定的行程后， Y 轴舵机再向上走一特定的行程， 此时一档便挂 上了， 其它档位的操作一样。 0028 本实施例提供的遥控靶车电子控制系统种的车状态采集板采集汽车转速传感器 输出的转速脉冲信号、 以及档位、 离合控制机构上加装的光电感应器信号， 经过 C8051F040 单片机处理， 输出车转速值、 档位、 离合状态信号。 0。
22、029 这样就完成了由遥控基站发出的信号转化成车上相应的执行机构执行相应的动 作的目的， 从而可以遥控驾驶受控车辆做出相应的动作 ： 转方向盘、 踩 （松） 离合、 踩 （松） 刹 车、 踩 （松） 油门、 挂不同的档位， 达到转弯、 加速、 减速、 倒车等动作。 0030 以上例举仅仅是对本发明的举例说明， 并不构成对本发明的保护范围的限制， 凡 是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。 0031 本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手 段， 这里不一一叙述。 说 明 书 CN 103592914 A 6 1/2 页 7 图 1 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 103592914 A 7 2/2 页 8 图 4 说 明 书 附 图 CN 103592914 A 8 。