CN104943688A - 移动目标车的控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及主动安全领域，特别是涉及主动安全系统所使用的移动目标车的控制系统及控制方法。移动目标车的控制系统包括：致动件，与碰撞杆相连，控制碰撞杆在水平方向和竖直方向之间旋转；控制器，控制致动件；距离传感器，安装于移动目标车上，生成检测距离；当检测距离小于碰撞距离时，控制器控制致动件运动来使碰撞杆朝沿着测试车的运动方向由竖直方向朝水平方向旋转，来防止测试车与移动目标车碰撞；当碰撞杆位于水平方向后，控制器能够控制致动件运动来使碰撞杆逆向测试车的运动方向由水平方向旋转至竖直方向。本发明在进行自动紧急制动系统测试时，移动目标车能够避免与测试车发生碰撞，提高了移动目标车的使用寿命。

Description

移动目标车的控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及主动安全领域，特别是涉及主动安全系统所使用的移动目标车的控制系统及控制方法。

背景技术

目前，汽车的主动安全系统主要有自动紧急制动系统、自适应巡航系统等，其功能主要均是基于雷达实现的。在开发自动紧急制动系统的过程中，需要使用目标车对自动紧急制动系统进行测试。现有的目标车一般用目标物代替，主要有两种：一种是橡胶材料做成的目标物，目标物内部充满空气，此种目标车不能运动，只能作为静止目标车使用；另一种是橡胶和金属材料做成的目标物，此种目标车在牵引力的作用下可以运动，作为移动目标车使用。在进行自动紧急制动系统测试时，测试车朝向移动目标车运动，若自动紧急制动系统能防止测试车与移动目标车碰撞，则可以认为自动紧急制动系统合格。

发明内容

本发明的一个目的是要提供一种移动目标车的控制系统，通过减轻或避免移动目标车与测试车的碰撞来提高移动目标车的使用寿命。

本发明的另一个目的是要提高自动紧急制动系统的测试效率。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种移动目标车的控制系统，控制系统包括：

致动件，与所述移动目标车的碰撞杆相连，用于控制所述碰撞杆在水平方向和竖直方向之间旋转；

控制器，用于控制所述致动件运动；

距离传感器，用于安装于所述移动目标车上，所述距离传感器能够实时测量测试车与所述移动目标车的距离来生成一检测距离；

所述控制器接收所述检测距离，并根据所述检测距离与所述控制器接收到的碰撞距离进行对比；当所述检测距离小于所述碰撞距离时，所述控制器能够控制所述致动件运动来使所述碰撞杆朝沿着所述测试车的运动方向由竖直方向朝水平方向旋转，来防止所述测试车与所述移动目标车碰撞；

当所述碰撞杆位于水平方向后，所述控制器能够控制所述致动件运动来使所述碰撞杆逆向所述测试车的运动方向由水平方向旋转至竖直方向。

进一步地，控制系统还包括：

弹簧，用于与所述碰撞杆相连，当所述碰撞杆位于水平方向时，所述弹簧处于收缩状态，当所述碰撞杆位于竖直方向时，所述弹簧处于拉紧状态；并且，

当所述测试车与所述碰撞杆碰撞时，所述弹簧的拉力和碰撞力使所述碰撞杆朝沿着所述测试车的运动方向由竖直方向朝水平方向旋转。

进一步地，控制系统还包括：

摄像头，设置于所述移动目标车上，用于采集所述测试车的运动视频。

进一步地，控制系统还包括：

缓冲限位装置，与所述碰撞杆相连，用于减小或防止所述碰撞杆旋转到极限位置时受到的冲击力。

进一步地，所述距离传感器的数量为三个，以相同的距离间距设置于所述移动目标车的固定支架上。

进一步地，所述碰撞距离预先存储于所述控制器中，或者

所述控制器实时计算来得到所述碰撞距离。

进一步地，根据所述测试车与所述移动目标车的相对速度和所述检测距离来计算得到所述碰撞距离，所述碰撞距离为用于描述所述测试车与所述移动目标车必然碰撞的距离。

根据本发明的另一个方面，本发明还提供了一种移动目标车的控制方法，控制方法包括：

提供一与碰撞杆相连并控制所述碰撞杆在水平方向和竖直方向之间旋转的致动件；

提供一用于控制所述致动件运动的控制器；

提供一安装于所述移动目标车上的距离传感器，所述距离传感器能够实时测量测试车与所述移动目标车的距离来生成一检测距离；

所述控制器接收所述检测距离，并根据所述检测距离与所述控制器接收到的碰撞距离进行对比；当所述检测距离小于所述碰撞距离时，所述控制器能够控制所述致动件运动来使所述碰撞杆朝沿着所述测试车的运动方向由竖直方向朝水平方向旋转，来防止所述测试车与所述移动目标车碰撞；

当所述碰撞杆位于水平方向后，所述控制器能够控制所述致动件运动来使所述碰撞杆逆向所述测试车的运动方向由水平方向旋转至竖直方向。

进一步地，所述距离传感器根据所述检测距离来生成距离信号，所述距离信号输入到信号调理电路中并经A/D转换器将所述距离信号由模拟信号转化为数字信号，所述控制器读取并存储数字信号形式的所述距离信号。

本发明具有以下优点：

1)在进行自动紧急制动系统测试时，移动目标车能够避免与测试车发生碰撞，提高了移动目标车的使用寿命。

2)由控制器控制致动件将碰撞杆弹起至水平方向时或恢复到竖直方向，不需要人工调节，提高了测试效率，并且防止了人工调节碰撞杆而出现碰撞杆弹起击伤工作人员情况的发生。

3)移动目标车还采用弹簧来控制碰撞杆的弹起，即使在控制器或致动件失效导致致动件无法将碰撞杆弹起至水平方向时，测试车与移动目标车发生碰撞后，弹簧可以将碰撞杆迅速向水平方向弹起，防止测试车撞坏移动目标车。

4)移动目标车提供安装支架，距离传感器设置在安装支架上来检测移动目标车与测试车之间的距离，控制器可以选择例如摄像头作为距离传感器。控制器使用摄像头采集的测试车运动视频和检测距离，为测试后的分析提供数据支持。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的移动目标车的示意性正视图；

图2是图1所示移动目标车的示意性侧视图，在该图中碰撞杆位于竖直方向；

图3是图1所示移动目标车的示意性侧视图，在该图中碰撞杆位于水平方向；

图4是根据本发明一个实施例的移动目标车控制系统的系统组成图；

图5是根据本发明一个实施例的移动目标车控制系统的方法流程图；

图6是根据本发明另一个实施例的移动目标车控制系统的方法流程图。

附图标记如下：

10-电机；

12-控制器；

14-距离传感器A；

16-距离传感器B；

18-距离传感器C；

20-碰撞杆；

22-多路开关；

24-信号调理电路；

26-控制电路；

28-A/D转换器；

30-固定支架；

32-摄像头。

具体实施方式

背景技术提到，在进行自动紧急制动系统测试时，测试车朝向移动目标车运动，若自动紧急制动系统能防止测试车与移动目标车碰撞，则可以认为自动紧急制动系统合格。但发明人发现，在对自动紧急制动系统进行测试时，测试车会不可避免地与移动目标车发生碰撞。虽然移动目标车的碰转部位由弹性材料或缓冲机构组成，但经过多次试验后，移动目标车的弹性材料或缓冲机构均会发生破损，导致移动目标车的使用寿命降低。

为了提高移动目标车的使用寿命，本发明提供了一种移动目标车的控制系统，控制系统包括：

-致动件，与移动目标车的碰撞杆20相连，用于控制碰撞杆20在水平方向和竖直方向之间旋转。

-控制器12，用于控制致动件运动。

-距离传感器，用于安装于移动目标车上，距离传感器能够实时测量测试车与移动目标车的距离来生成一检测距离。

控制器12接收检测距离，并根据检测距离与控制器12接收到的碰撞距离进行对比；当检测距离小于碰撞距离时，控制器12能够控制致动件运动来使碰撞杆20朝沿着测试车的运动方向由竖直方向朝水平方向旋转，来防止测试车与移动目标车碰撞。当碰撞杆20位于水平方向后，控制器12能够控制致动件运动来使碰撞杆20逆向测试车的运动方向由水平方向旋转至竖直方向。

根据该实施例，在进行自动紧急制动系统测试时，当检测距离小于碰撞距离时，控制器能够控制致动件运动来使碰撞杆20朝沿着测试车的运动方向由竖直方向朝水平方向旋转，使移动目标车能够避免与测试车发生碰撞，提高了移动目标车的使用寿命。碰撞距离是测试车无可避免将与移动目标车发生碰撞的距离。通过致动件控制碰撞杆20的运动，使得移动目标车被动的等待被撞击变成了将被撞击时主动将碰撞杆20弹起来防止碰撞。

图4是根据本发明一个实施例的移动目标车控制系统的系统组成图。如图4所示，在图4中致动件为电机10。控制器12由上位机和DSP((Digital SignalProcess，将信号以数字方式表示并处理)芯片组成。电机10通过控制电路26与上位机和DSP芯片相连，并在上位机和DSP芯片控制下致动碰撞杆20。如图所示，设有三个距离传感器：距离传感器A14、距离传感器B16、距离传感器C18，各距离传感器以相同的距离间距设置于移动目标车的固定支架30上。如图4所示，控制系统还包括摄像头32，设置于移动目标车上，用于采集测试车的运动视频。距离传感器A14、距离传感器B16、距离传感器C18与多路开关22、信号调理电路24、A/D(模/数)转换器、DSP芯片依次相连。同时DSP芯片还直接与多路开关22相连。

移动目标车的碰撞杆20的固定支架30上安装电机支架和弹簧，弹簧优选为气弹簧。气弹簧与碰撞杆20相连，当碰撞杆20位于水平方向时，气弹簧处于收缩状态，当碰撞杆20位于竖直方向时，气弹簧处于拉紧状态。并且当测试车与碰撞杆20碰撞时，弹簧的拉力和碰撞力使碰撞杆20朝沿着测试车的运动方向由竖直方向朝水平方向旋转。

碰撞杆20通过轴承固定在碰撞杆20的固定支架30上，并通过传动部件与电机10和气弹簧相连。在进行自动紧急制动系统测试时，当测试车接近或碰撞到碰撞杆20时，电机或气弹簧对碰撞杆20作用，碰撞杆20可以迅速弹起。碰撞杆20的固定支架30与碰撞杆20之间连接气弹簧，气弹簧主要是起到保险作用；即使电机10作用失效的情况下，测试车碰撞到碰撞杆20后，也能够通过气弹簧的作用将碰撞杆20迅速弹起。

作为一个优选实施例，碰撞杆20的固定支架30上安装有缓冲限位装置。缓冲限位装置与碰撞杆20相连，用于减小或防止碰撞杆20旋转到极限位置时受到的冲击力。碰撞杆20旋转到极限位置时，缓冲限位装置可以减小碰撞杆20对固定支架30和气弹簧的冲击力，防止碰撞杆20上下振动。

本发明还提供一种移动目标车的控制方法，控制方法包括：

提供一与碰撞杆相连并控制碰撞杆在水平方向和竖直方向之间旋转的致动件。

提供一用于控制致动件运动的控制器。

提供一安装于移动目标车上的距离传感器，距离传感器能够实时测量测试车与移动目标车的距离来生成一检测距离。

控制器接收检测距离，并根据检测距离与控制器接收到的碰撞距离进行对比；当检测距离小于碰撞距离时，控制器能够控制致动件运动来使碰撞杆朝沿着测试车的运动方向由竖直方向朝水平方向旋转，来防止测试车与移动目标车碰撞。当碰撞杆位于水平方向后，控制器能够控制致动件运动来使碰撞杆逆向测试车的运动方向由水平方向旋转至竖直方向。

在如图5所示的步骤102中，距离传感器14、16、18根据实时测量的测试车与移动目标车的距离来生成该检测距离。在步骤104中，碰撞距离可以预先存储于控制器中需要时进行调取，或者控制器实时计算来得到碰撞距离。无论是实时调取还是实时计算，碰撞距离均是根据测试车与移动目标车的相对速度和检测距离来计算得到的用于描述测试车与移动目标车必然碰撞的距离。在步骤106中，预计将发生碰撞时，碰撞杆20向水平方向旋转防止测试车碰撞到碰撞杆20。在步骤106中，测试完毕后，将碰撞杆20由水平方向旋转到竖直方向，以备下次测试。

图6是根据本发明另一个实施例的移动目标车控制系统的方法流程图。如图6所示，首先，控制系统上电后，上位机与DSP之间通信，通过上位机设置测试车与移动目标车之间的碰撞距离。然后，上位机发送碰撞杆20下落的控制指令给DSP芯片，DSP芯片执行控制指令，通过控制电路26控制电机10转动，电机10旋转将碰撞杆20调节到竖直位置(方向)，如图1和图2所示。此时，移动目标车的碰撞杆20处于自动紧急制动系统功能测试的准备状态。安装在固定支架30上三个距离传感器A14、距离传感器B16和距离传感器C18采集移动目标车与测试车之间的距离信号(距离传感器根据检测距离来生成距离信号)，DSP芯片打开多路开关22中对应距离传感器A14、距离传感器B16和距离传感器C18的一个或多个通道，距离传感器A14、距离传感器B16和距离传感器C18采集的距离信号输入到信号调理电路24中。距离信号经过信号调理电路24作用后，再经过A/D转换器将模拟信号转化为数字信号，DSP芯片读取、存储距离信号。DSP芯片对上述三个距离传感器采集到的距离信号做判断，若其中任何一个距离传感器采集的距离小于设置的碰撞距离，则DSP芯片通过控制电路26控制电机10旋转移动目标车的碰撞杆20，碰撞杆20迅速弹起，如图3所示。在“判断距离是否小于设置的碰撞距离”步骤中，距离是指检测距离，若三个距离传感器的检测距离均未小于碰撞距离，则返回步骤“读取距离传感器信号”的步骤。设置三个距离传感器的原因在于：每个距离传感器最大的检测范围是确定的，当测试车不在其检测范围内时，该距离传感器将无法检测到测试车。

摄像头32记录测试车描述其运动状态的运动视频，经过无线网络将测试车的运动视频直接传输给上位机，为测试后的分析提供数据支持。

经过实际测试，移动目标车安装本发明的控制系统及使用本发明的控制方法后，操作使用变的方便，需要的操作人员较少，并且碰撞杆20旋转速度很快、反应很灵敏。另外，移动目标车的碰撞杆可以通过上位机控制其恢复到竖直方向，不用将牵引车停下，测试效率得到提高。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (9)

1.一种移动目标车的控制系统，其特征在于，包括：

致动件，与所述移动目标车的碰撞杆相连，用于控制所述碰撞杆在水平方向和竖直方向之间旋转；

控制器，用于控制所述致动件运动；

距离传感器，用于安装于所述移动目标车上，所述距离传感器能够实时测量测试车与所述移动目标车的距离来生成一检测距离；

所述控制器接收所述检测距离，并根据所述检测距离与所述控制器接收到的碰撞距离进行对比；当所述检测距离小于所述碰撞距离时，所述控制器能够控制所述致动件运动来使所述碰撞杆朝沿着所述测试车的运动方向由竖直方向朝水平方向旋转，来防止所述测试车与所述移动目标车碰撞；

当所述碰撞杆位于水平方向后，所述控制器能够控制所述致动件运动来使所述碰撞杆逆向所述测试车的运动方向由水平方向旋转至竖直方向。

2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，还包括：

弹簧，用于与所述碰撞杆相连，当所述碰撞杆位于水平方向时，所述弹簧处于收缩状态，当所述碰撞杆位于竖直方向时，所述弹簧处于拉紧状态；并且，

当所述测试车与所述碰撞杆碰撞时，所述弹簧的拉力和碰撞力使所述碰撞杆朝沿着所述测试车的运动方向由竖直方向朝水平方向旋转。

3.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，还包括：

摄像头，设置于所述移动目标车上，用于采集所述测试车的运动视频。

4.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，还包括：

缓冲限位装置，与所述碰撞杆相连，用于减小或防止所述碰撞杆旋转到极限位置时受到的冲击力。

5.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，

所述距离传感器的数量为三个，以相同的距离间距设置于所述移动目标车的固定支架上。

6.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，

所述碰撞距离预先存储于所述控制器中，或者

所述控制器实时计算来得到所述碰撞距离。

7.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，

根据所述测试车与所述移动目标车的相对速度和所述检测距离来计算得到所述碰撞距离，所述碰撞距离为用于描述所述测试车与所述移动目标车必然碰撞的距离。

8.一种移动目标车的控制方法，其特征在于，包括：

提供一与碰撞杆相连并控制所述碰撞杆在水平方向和竖直方向之间旋转的致动件；

提供一用于控制所述致动件运动的控制器；

提供一安装于所述移动目标车上的距离传感器，所述距离传感器能够实时测量测试车与所述移动目标车的距离来生成一检测距离；

所述控制器接收所述检测距离，并根据所述检测距离与所述控制器接收到的碰撞距离进行对比；当所述检测距离小于所述碰撞距离时，所述控制器能够控制所述致动件运动来使所述碰撞杆朝沿着所述测试车的运动方向由竖直方向朝水平方向旋转，来防止所述测试车与所述移动目标车碰撞；

当所述碰撞杆位于水平方向后，所述控制器能够控制所述致动件运动来使所述碰撞杆逆向所述测试车的运动方向由水平方向旋转至竖直方向。

9.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，

所述距离传感器根据所述检测距离来生成距离信号，所述距离信号输入到信号调理电路中并经A/D转换器将所述距离信号由模拟信号转化为数字信号，所述控制器读取并存储数字信号形式的所述距离信号。