CN103389214A

CN103389214A - 利用无人驾驶技术的汽车碰撞试验方法

Info

Publication number: CN103389214A
Application number: CN2013103145510A
Authority: CN
Inventors: 方遒; 杨福清; 俞剑斌; 许师中; 黄红武; 周水庭; 许华荣
Original assignee: Xiamen University of Technology
Current assignee: GUANGZHOU YOUBAO AIJIA TECHNOLOGY Co.,Ltd.
Priority date: 2013-07-24
Filing date: 2013-07-24
Publication date: 2013-11-13
Anticipated expiration: 2033-07-24
Also published as: CN103389214B

Abstract

利用无人驾驶技术的汽车碰撞试验方法，涉及一种汽车。选择一块开阔平地以便进行碰撞试验；预设拟被碰的壁障或车辆按碰撞试验标准；在拟碰撞车辆的行进方向的中心线设一条带颜色的标记线条，使该中心线与拟被碰的壁障或车辆形成相应碰撞试验所需要的角度；利用无人驾驶技术，对拟碰撞车辆进行改造，使得拟碰撞车辆能自主进行车辆的横向控制和纵向控制；在拟碰撞车辆或拟被碰车辆上按标准规定安装试验假人、连接线路及设备；将准备好状态的拟碰撞车辆在行进方向中心线的起点发动，设定为无人驾驶状态，拨好起始档位，起动已设定好碰撞速度的无人驾驶控制器、紧急情况处理器，开始碰撞试验。实现车与固定壁障之间、车与车之间任意角度的碰撞试验。

Description

利用无人驾驶技术的汽车碰撞试验方法

技术领域

本发明涉及一种汽车，尤其是涉及一种利用无人驾驶技术的汽车碰撞试验方法。

背景技术

无人驾驶汽车是汽车智能化的一种体现，国内外对其开展了很多方面的研究工作。目前，自主控制性无人驾驶汽车技术得到快速发展。

根据《乘用车正面碰撞的乘员保护》（GB11551-2003）、《乘用车正面偏置碰撞的乘员保护》（GB/T20913-2007）等标准的技术要求，汽车碰撞试验车通常以交直流电机或液压马达为牵引装置,通过钢丝绳牵引试验车辆进行碰撞试验，地面上装有导轨，能为试验车辆导向，由于试验车是被动撞击壁障，忽视在现实道路上汽车碰撞过程中传动机构存在转动惯量的影响；同时，牵引机构比较复杂，一般只适用于室内试验，投入建设碰撞试验场地费用昂贵,目前国内只有几家大型的试验场和汽车厂才具备碰撞试验的条件；而且不便实现任意角度的碰撞试验；况且碰撞前碰撞车辆与钢丝绳脱钩后处于自由状态下无法准确控制碰撞车速，存在碰撞临界车速的闪差。

中国专利CN101034040公开一种汽车碰撞的多功能仿真分析方法及可移动壁障，建立可移动壁障模型，将可移动壁障的车架、轮胎、安装板定义为不发生变形和相对位移的刚体，将可移动壁障的上、下蜂窝吸能块的模型建立在所述安装板上，并将所述可移动壁障的相关尺寸设置为具体的模型参数，将实际车辆的车辆参数对应带入到所述可移动壁障的模型参数中，从而利用所述可移动壁障仿真所述待测车辆来进行车辆的各种碰撞测试分析。该发明在碰撞模拟仿真分析计算当中可提高计算精度和分析可靠性，并且提高计算收敛性和缩短计算时间，有利于定义接触，可防止在碰撞模拟仿真分析计算当中出现死机或退出计算等现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用无人驾驶技术的汽车碰撞试验方法。

所述利用无人驾驶技术的汽车碰撞试验方法的具体步骤如下：

1）选择一块开阔平地以便进行碰撞试验；

2）预设拟被碰的壁障或车辆按碰撞试验标准；

3）在拟碰撞车辆（含台车）的行进方向的中心线设一条带颜色的标记线条，使得该中心线与拟被碰的壁障或车辆形成相应碰撞试验所需要的角度；

4）利用无人驾驶技术，对拟碰撞车辆进行改造，使得拟碰撞车辆能自主进行车辆的横向控制和纵向控制；

5）在拟碰撞车辆或拟被碰车辆上按标准规定安装试验假人、连接线路及设备；

6）将准备好状态的拟碰撞车辆在行进方向中心线的起点发动，设定为无人驾驶状态，拨好起始档位，起动已设定好碰撞速度的无人驾驶控制器、紧急情况处理器，开始碰撞试验。

在步骤3）中，所述颜色可为黑色等；所述标记线条可采用胶带、喷漆、磁条或拉电线等；所述角度可为0～180°。

在步骤4）中，所述改造包括对转向盘、加速踏板、制动踏板、离合器踏板等进行改造；所述横向控制为碰撞车辆前进方向控制，可采用电机加传动机构来带动转向盘；所述纵向控制主要为车辆的速度控制。

在步骤5）中，所述设备可采用能识别行进方向中心线的前置传感器、后置传感器、能设定碰撞速度的无人驾驶控制器、紧急情况处理器等，并进行接线；其中紧急情况处理器用于接收并处理紧急情况。

本发明利用无人驾驶技术使拟碰撞车辆自主行驶，替代传统的牵引装置，以进行碰撞试验，能实现车与固定壁障之间、车与车之间任意角度的碰撞试验，试验可以在室外开阔地进行，可以大大降低汽车厂碰撞试验成本，缩短整车的开发周期,对于整车及零部件生产企业具有很大的实际意义。

附图说明

图1为本发明的汽车碰撞试验方法示意图。

图2为前置传感器和后置传感器安装位置示意图。

图3为无人驾驶控制器接线示意图。

图4为加速踏板驱动机构示意图。

图5为制动踏板驱动机构示意图。

图6为离合器踏板驱动机构示意图。

在图1～6中，各标记为：1-带颜色的标记线；2-加速踏板驱动机构；3-制动踏板驱动机构；4-离合器踏板驱动机构；5-胶合板；6-固定壁障；a-行进方向与固定壁障的夹角；7-前置传感器；8-前保险杠；9-后保险杠；10-后置传感器；11-转向盘电机驱动器；12-加速踏板电机驱动器；13-制动踏板电机驱动器；14-离合器踏板电机驱动器；15-前置传感器信号；16-后置传感器信号；17-车速传感器信号；18-紧急情况处理器；20-无人驾驶控制器；21-加速踏板；22-车身地板；23-加速踏板滑轮；24-加速踏板拉索；25-加速踏板电机；26-制动踏板；27-制动推杆；28-减速器；29-制动踏板拉索；30-制动踏板电机；31-离合器踏板；32-离合器推杆；33-离合器滑轮；34-离合器拉索；35-离合器电机。

具体实施方式

实施例：

1、在室外选择一块开阔水泥地面进行碰撞试验。

2、将固定壁障6、胶合板5按碰撞试验标准的要求预设好。

3、在拟碰撞车辆的行进方向的中心线贴一条带颜色的标记线1（本例用黑色胶带），使得该行进方向与固定壁障的夹角a为90°，参见图1；在前保险杠8、后保险杠9的下面分别安装前置传感器7、后置传感器10，参见图2。

4、对拟碰撞车辆进行改造（加装加速踏板驱动机构2、制动踏板驱动机构3、离合器踏板驱动机构4，及对转向盘等进行改造），使得拟碰撞车辆能自主进行车辆的横向控制（也就是碰撞车辆前进方向控制，采用转向盘电机驱动器11、电机及传动机构来带动转向盘）、纵向控制（主要是车辆的速度控制），参见图4～6。

加速踏板驱动机构2的结构如图4所示，加速踏板电机25和加速踏板滑轮23装于车身地板22之上（靠近加速踏板），加速踏板电机25牵动加速踏板拉索24，并通过加速踏板滑轮23后，拉动加速踏板21，当无人驾驶控制器20输出驱动信号给加速踏板电机驱动器12、进而驱动加速踏板电机25时，就可以带动加速踏板21变化，以进行车速。

制动踏板驱动机构3的结构如图5所示，制动踏板电机30和减速器28装于车身地板22之上（靠近制动踏板），制动踏板电机30牵动制动踏板拉索29，并通过减速器28后，拉动制动踏板26，当无人驾驶控制器20输出驱动信号给制动踏板电机驱动器13、进而驱动制动踏板电机30时，就可以带动制动踏板26带动制动推杆27推动原有的制动系统进行制动，以进行减速。

离合器踏板驱动机构4的结构如图6所示，离合器电机35和离合器滑轮33装于车身地板22之上（靠近离合器踏板），离合器电机35牵动离合器拉索34，并通过离合器滑轮33后，拉动离合器踏板31，当无人驾驶控制器20输出驱动信号给离合器踏板电机驱动器14、进而驱动离合器电机35时，就可以带动离合器踏板31变化，并带动离合器推杆32，以变换原有的离合器状态。

5、在拟碰撞车辆或拟被碰车辆上按标准规定安装试验假人、连接线路及设备（前置传感器7、后置传感器10、原车车速传感器、能设定碰撞速度的无人驾驶控制器20、紧急情况处理器18等，其中紧急情况处理器18用于接收并处理紧急情况）；前置传感器信号15、后置传感器信号16、车速传感器17信号及紧急情况处理器18参照图3接入无人驾驶控制器20；无人驾驶控制器20的输出信号分别接转向盘电机驱动器11、加速踏板电机驱动器12、制动踏板电机驱动器13、离合器踏板电机驱动器14。

6、将准备好状态的拟碰撞车辆在行进方向中心线的起点发动，设定为无人驾驶状态，拨好起始档位（D档），起动已设定好碰撞速度的无人驾驶控制器20、紧急情况处理器18，就自动开始碰撞试验了。

根据乘用车正面碰撞试验要求，试验车的加速度不超过0.5g,并且要有10m的稳速过程，按照这个要求，纵向控制机构精确控制试验车的速度和加速度，无人驾驶控制器20实时拾取车速信号，经过分析判断后发出指令控制相应的电机。

紧急情况处理器18还接有无线发射和接收电路,以便和试验人员进行通信。

无人驾驶控制器20接收车辆的速度信号、前置传感器信号15和后置传感器信号16后经运算处理，输出控制及驱动信号给相应的电机，通过拉索及滑轮来分别拉动加速踏板、制动踏板、离合器踏板和转向控制。

实车试验如下：

本实施例在室外的运动跑道直线长度达到150m，光照强度≤10000LX，风速≤5m/s的环境下，通过起亚千里马试验车模拟直线行驶，通过轮胎中心的行驶痕迹为测量点，试验结果表明，试验车的纵向中心线与黑色胶带中心线重合度最大正负偏差分别为135mm和115mm，车速加速到60km/h后能够稳速行驶，实车试验速度高于法规的碰撞速度，仍能满足直线行驶要求，因此，本发明可满足碰撞试验法规的要求。

Claims

1.利用无人驾驶技术的汽车碰撞试验方法，其特征在于其具体步骤如下：

1）选择一块开阔平地以便进行碰撞试验；

2）预设拟被碰的壁障或车辆按碰撞试验标准；

3）在拟碰撞车辆的行进方向的中心线设一条带颜色的标记线条，使得该中心线与拟被碰的壁障或车辆形成相应碰撞试验所需要的角度；

2.如权利要求1所述利用无人驾驶技术的汽车碰撞试验方法，其特征在于在步骤3）中，所述颜色为黑色。

3.如权利要求1所述利用无人驾驶技术的汽车碰撞试验方法，其特征在于在步骤3）中，所述标记线条采用胶带、喷漆、磁条或拉电线。

4.如权利要求1所述利用无人驾驶技术的汽车碰撞试验方法，其特征在于在步骤3）中，所述角度为0～180°。

5.如权利要求1所述利用无人驾驶技术的汽车碰撞试验方法，其特征在于在步骤4）中，所述改造包括对转向盘、加速踏板、制动踏板、离合器踏板进行改造。

6.如权利要求1所述利用无人驾驶技术的汽车碰撞试验方法，其特征在于在步骤4）中，所述横向控制为碰撞车辆前进方向控制，采用电机加传动机构来带动转向盘。

7.如权利要求1所述利用无人驾驶技术的汽车碰撞试验方法，其特征在于在步骤4）中，所述纵向控制为车辆的速度控制。

8.如权利要求1所述利用无人驾驶技术的汽车碰撞试验方法，其特征在于在步骤5）中，所述设备采用能识别行进方向中心线的前置传感器、后置传感器、能设定碰撞速度的无人驾驶控制器、紧急情况处理器，并进行接线；其中紧急情况处理器用于接收并处理紧急情况。