CN111366378B - 用于汽车主动安全测试的移动平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于汽车主动安全测试的移动平台，包括平台本体和自行车模型，所述平台本体通过无线通信方式与远程控制基站连接,所述平台本体包括外壳和电池系统，所述外壳呈扁平状，且外壳上部的侧板均为倾斜设置；所述外壳的内部设有驱动装置、移动通信装置、控制装置以及导航系统。本发明中，外壳呈扁平状，四周皆为缓斜坡，可供待测试汽车越上，避免待测汽车与平台本体发生碰撞而损坏；当待测汽车越上平台本体时，驱动轮与转向轮全部进入外壳内，由于外壳的强度较高，不会损伤平台本体，可重复使用，测试效率高；移动平台具有转向功能，能够自由规划路线，提高了测试场景和测试情景的灵活性。

Description

用于汽车主动安全测试的移动平台

技术领域

本发明涉及汽车安全测试领域，特别涉及一种用于汽车主动安全测试的移动平台。

背景技术

车辆的自动紧急刹车系统(Autonomous Emergency Braking,AEB)可以在检测到危险时通过系统协助驾驶者进行制动，从而减少或避免事故的发生，大大提高行人的安全。随着自动紧急刹车技术的不断进步，针对被试车辆AEB系统的测试方法和评价指标也更加严格和成体系化。继欧盟新车安全评鉴协会(Euro NCAP)、美国高速公路安全管理局(NHTSA)和日本新车安全评价协会(J-NCAP)陆续发布自动紧急刹车系统(AEB)的测试方法和评价指标之后，中国新车安全评价协会(C-NCAP)(2018版)也新增加了车辆AEB系统的试验和评价方法。

目前比较成熟和应用较广泛的汽车道路测试用自行车及假人移动装置有两种，一种是附带有轨道装置，假人只能在特定轨道运动(专利文献：ZL201910100267.0；ZL201910753653.X)，另一种为可自由移动的汽车道路测试用自行车及假人装置(专利文献：ZL201811515157.2；ZL201320173864.4)。前者由于附带有轨道装置，体积大、移动不方便且测试情景单一，并不适用于复杂的测试场景；而后者由于移动机构尺寸大，特别是高度较高，当被试车辆与假人发生碰撞时，被试车辆会损伤，同时车辆碾压到运动机构也会使运动机构受损，从而影响测试效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供了一种适用于复杂测试场景且不易损坏的用于汽车主动安全测试的移动平台。

本发明的技术方案如下：

一种用于汽车主动安全测试的移动平台，包括平台本体和自行车模型，所述平台本体通过无线通信方式与远程控制基站连接,所述平台本体包括外壳和电池系统，所述外壳呈扁平状，且外壳上部的侧板均为倾斜设置；所述外壳的内部设有驱动装置、移动通信装置、控制装置以及导航系统，所述驱动装置、移动通信装置、控制装置以及导航系统均与电池系统电连接，所述驱动装置、移动通信装置和导航系统均与控制装置电连接，所述移动通信装置实时将平台本体的位置、移动速度和加速度信息传输给远程控制基站，并接收远程控制基站的控制指令及待测汽车的位置、移动速度和加速度信息，所述控制装置根据待测汽车的位置、移动速度和加速度信息以及远程控制基站的控制指令计算平台本体的行进路线及行进速度，并控制驱动装置驱动平台本体按照计算出的行进路线及速度移动。

为适应复杂测试场景，以及避免平台本体损坏，作为优选，所述驱动装置包括前悬架和后悬架，所述前悬架连接有转向装置，所述转向装置连接有两个转向轮，两个所述转向轮还连接有制动系统；所述后悬架连接有驱动轮，所述驱动轮内部设有轮毂电机，所述轮毂电机自带有电刹车系统；所述外壳底部对应驱动轮和两个转向轮的位置处均设有通孔，所述驱动轮和两个转向轮的下端分别穿过对应位置的通孔，当待测汽车越上平台本体时，所述前悬架和后悬架发生变形，使驱动轮和两个转向轮缩进外壳内部，避免驱动轮和两个转向轮由于承受车辆重力及冲击而受到损伤；所述转向装置、制动系统和轮毂电机均与电池系统电连接。

为降低前悬架的高度，作为优选，所述前悬架包括第一上支架、第一下支架和第一减震弹簧，所述第一下支架固定连接在外壳的底部，所述第一下支架与第一上支架的中部铰接，所述第一上支架的第一端与转向装置连接，第二端与第一减震弹簧的第一端铰接，所述第一减震弹簧的第二端斜向下伸出，并与第一下支架连接，所述第一上支架的第二端在第一减震弹簧的弹性力作用力向上转动，与外壳的顶部抵接。

为降低后悬架的高度，作为优选，所述后悬架包括第二上支架、第二下支架和第二减震弹簧，所述第二下支架固定连接在外壳的底部，所述第二下支架与第二上支架的中部铰接，所述第二上支架的第一端与驱动轮连接，第二端与第二减震弹簧的第一端铰接，所述第二减震弹簧的第二端斜向下伸出，并与第二下支架连接，所述第二上支架的第二端在第二减震弹簧的弹性力作用力向上转动，与外壳的顶部抵接。

为使平台本体更好地制动，作为优选，所述制动系统包括两个制动盘，两个所述制动盘分别与两个转向轮固定，在每个所述制动盘的一侧均设置有一个制动钳，所述制动钳连接有液压装置，所述控制装置能够控制液压装置驱动两个制动钳夹紧或松开对应位置的制动盘。

为使平台本体定位更准确，作为优选，所述导航系统采用GPS/惯性导航系统，通过GPS定位和惯性导航的结合来获得平台本体的位置、移动速度和加速度信息，并把这些信息通过移动通信装置上传给远程控制基站；所述导航系统还实时将平台本体的运动轨迹与控制装置计算出的行进路线进行对比，当运动轨迹偏离行进路线时通过控制装置调整平台本体的运行状态，确保平台本体按行进路线运动。

为更好地远程对平台本体进行控制，作为优选，所述远程控制基站包括远程终端和通信基站，所述远程终端对通信基站送来的信息进行处理,并通过通信基站下发控制指令,所述移动通信装置以及待测汽车的通信装置均以无线传输的方式与通信基站连接。

为避免待测汽车与自行车模型碰撞时发生损坏，作为优选，所述自行车模型包括自行车模块，所述自行车模块上设有假人模块，所述自行车模块和假人模块均采用软质材料；在所述自行车模块的底端和外壳的顶端均设有强力磁铁，使自行车模块吸附在外壳上。

为更好地模拟真人骑自行车时的运动情况，作为优选，所述假人模块内部装有无线收发模块和驱动电机，所述假人模块的腿部安装有运动连接装置，所述驱动电机驱动运动连接装置带动假人腿部模拟真人腿部运动；所述无线收发模块通过远程控制基站与移动通信装置连接，以获取平台本体的运动方向和运动速度，并控制驱动电机将假人模块的腿部和手部运动情况与平台本体同步，模拟真人骑自行车时的运动情况。

为保证平台本体无间歇工作，以及方便电池系统的拆装，作为优选，所述电池系统由两个电池组构成，所述外壳的两侧均设有凹槽，所述凹槽的形状与电池组的形状相适配，两个所述电池组分别伸入两个凹槽中，并与外壳卡接固定。

本发明的有益效果如下：

1、自行车及假人模型采用软质材料，架构简单、材质轻便，且自行车模型与平台本体通过强力磁铁吸附连接，当被测试汽车主动安全系统失灵与自行车模型发生碰撞时，自行车模型能够与平台本体分离，且有软质材料的保护，对自行车模型与被试车辆车体损伤小；

2、外壳呈扁平状，四周皆为缓斜坡，可供待测试汽车越上，避免待测汽车与平台本体发生碰撞而损坏；当待测汽车越上平台本体时，前后悬架上的减震弹簧由于受到车辆重力而压缩，弹簧行程缩短，使平台本体的驱动轮与转向轮全部进入外壳内，不会损伤平台本体；

3、平台本体具有转向装置、移动通信装置和导航系统，可以自由进行路径规划，实时上传位置、速度和加速度信息，提高了测试场景和测试情景的灵活性；

4、平台本体配备两组电池装置，可实现该装置无间歇测试状态，提高了测试效率；

5、自行车模型内部配有驱动电机，可通过无线收发模块与控制装置较为真实的还原真人运动情况，提高测试装置的可靠性，提升测试的可信度。

附图说明

图1为本发明的结构框图。

图2为自动车模型和平台本体的立体图。

图3为外壳上部的结构示意图。

图4为外壳下部的结构示意图。

图5为平台本体的结构示意图。

图6为前悬架、转向轮、转向装置和制动系统的结构示意图。

图7为后悬架和驱动轮的结构示意图。

图8为汽车主动安全测试过程的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例中技术方案作进一步详细的说明。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

如图1和图2所示，本发明一种用于汽车主动安全测试的移动平台，包括平台本体1和自行车模型2，所述平台本体1通过无线通信方式与远程控制基站3连接。所述自行车模型2包括自行车模块21，所述自行车模块21上设有假人模块22，所述自行车模块21和假人模块22均采用软质材料；例如，自行车模块21和假人模块22可采用发泡棉等软质发泡材料制作而成，也可采用泡沫板拼接而成；在待测汽车与自行车模型2发生碰撞时造成的损伤很小，可在假人模块22上套上衣物等物品，以获得更为真实的人体特征；在所述自行车模块21的底端和外壳10的顶端均设有强力磁铁4，使自行车模块21通过强力磁铁4吸附在外壳10上；自行车模块21与外壳10只有基座相连，发生碰撞后对整个机构影响很小，这大大提高了整个机构的可靠性。为更好地模拟真人骑自行车时的运动情况，还可以在所述假人模块22内部安装无线收发模块23和驱动电机24，在所述假人模块22的腿部安装运动连接装置，所述驱动电机24驱动运动连接装置带动假人腿部模拟真人腿部运动；所述无线收发模块23通过通信基站32与移动通信装置11连接，以获取平台本体1的运动方向和运动速度，并控制驱动电机24将假人模块22的腿部和手部运动情况与平台本体1同步。

如图3至图5所示，所述平台本体1包括外壳10和电池系统，所述外壳10呈扁平状，且外壳10上部的侧板均为倾斜设置，便于车轮越上外壳10而不会发生撞击，所述外壳10采用强度较高的材料制成，可承受汽车重量和一定速度碾压的冲击；所述电池系统由两个电池组5构成，当供电的电池组5电量较低时，可自动切换至另一电池组5供电，保证移动平台可以无间歇工作，所述外壳10的两侧均设有凹槽101，所述凹槽101的形状与电池组5的形状相适配，两个所述电池组5分别伸入两个凹槽101中，并与外壳10卡接固定，拆装非常方便。

所述外壳10的内部设有驱动装置、移动通信装置11、控制装置12以及导航系统13，所述驱动装置包括前悬架14和后悬架15，所述前悬架14连接有转向装置16，所述转向装置16连接有两个转向轮17，两个所述转向轮17还连接有制动系统18；所述后悬架15连接有驱动轮19，所述驱动轮19内部设有轮毂电机20，所述轮毂电机20自带有电刹车系统；所述轮毂电机20用于带动驱动轮19旋转，从而使平台本体1可以在地上自由移动，所述轮毂电机20采用无刷直流电动机，额定电压为24V，使平台本体的移动速度可达到8m/s，轮毂电机20内部安装电子刹车系统，便于对驱动轮19制动；由于轮毂电机20将动力、传动和制动装置都整合在轮毂内部，大大简化了平台本体1的机械结构。

所述外壳10底部对应驱动轮19和两个转向轮17的位置处均设有通孔，所述驱动轮19和两个转向轮17的下端分别穿过对应位置的通孔，当待测汽车越上平台本体1时，所述前悬架14和后悬架15发生变形，使驱动轮19和两个转向轮17缩进外壳10内部，避免驱动轮19和两个转向轮17由于承受车辆重力及冲击而受到损伤。

如图6所示，所述前悬架14包括第一上支架141、第一下支架142和第一减震弹簧143，所述第一下支架142固定连接在外壳10的底部，所述第一下支架142与第一上支架141的中部铰接，所述第一上支架141的第一端与转向装置16连接，第二端与第一减震弹簧143的第一端铰接，所述第一减震弹簧143的第二端斜向下伸出，并与第一下支架141连接，所述第一上支架142的第二端在第一减震弹簧143的弹性力作用力向上转动，与外壳10的顶部抵接。

如图7所示，所述后悬架15包括第二上支架151、第二下支架152和第二减震弹簧153，所述第二下支架152固定连接在外壳10的底部，所述第二下支架152与第二上支架151的中部铰接，所述第二上支架151的第一端与驱动轮19连接，第二端与第二减震弹簧153的第一端铰接，所述第二减震弹簧153的第二端斜向下伸出，并与第二下支架152连接，所述第二上支架151的第二端在第二减震弹簧153的弹性力作用力向上转动，与外壳10的顶部抵接。由于第一减震弹簧143和第二减震弹簧153为倾斜设置而不是竖直设置，能够降低前悬架14和后悬架15的高度，从而降低平台本体1的整体高度，便于待测汽车越上平台本体1，避免平台本体1的高度过高导致待测汽车与平台本体1发生碰撞。

如图6所示，所述转向装置16包括转向电机、电机减速器、转向横拉杆以及转向节，转向电机与前悬架14固定连接，转向电机的输出轴连接有电机减速器，所述电机减速器与转向横拉杆相连，转向横拉杆与转向轮17相连，控制装置12通过控制转向电机转动来改变转向轮17的方向，以改变平台本体1的运动方向并修正与预设路径的偏差。

所述制动系统18包括两个制动盘183，两个所述制动盘183分别与两个转向轮17固定，在每个所述制动盘183的一侧均设置有一个制动钳182，所述制动钳182连接有液压装置181，所述控制装置12能够控制液压装置181驱动两个制动钳182夹紧或松开对应位置的制动盘183。

如图1所示，所述导航系统13采用GPS/惯性导航系统，通过GPS定位和惯性导航的结合来获得平台本体1的位置、移动速度和加速度信息，并把这些信息通过移动通信装置11上传给远程控制基站3；所述导航系统13还实时将平台本体1的运动轨迹与控制装置12计算出的行进路线进行对比，当运动轨迹偏离行进路线时通过控制装置12调整平台本体1的运行状态，确保平台本体1按行进路线运动。

所述转向装置16、制动系统18、轮毂电机20、移动通信装置11、控制装置12以及导航系统13均与电池系统电连接，所述转向装置16、制动系统18、轮毂电机20、移动通信装置11和导航系统13均与控制装置12电连接；所述远程控制基站3包括远程终端31和通信基站32，所述远程终端31对通信基站32送来的信息进行处理,并通过通信基站32下发控制指令,所述移动通信装置11以及待测汽车的通信装置均以无线传输的方式与通信基站32连接；所述移动通信装置11实时将平台本体1的位置、移动速度和加速度信息传输给通信基站32，并接收通信基站32的控制指令及待测汽车的位置、移动速度和加速度信息，所述控制装置12根据待测汽车的位置、移动速度和加速度信息以及通信基站32的控制指令计算平台本体1的行进路线及行进速度，并控制驱动装置驱动平台本体1按照计算出的行进路线及速度移动。

本实施例的使用方法如下：

如图1至图8所示，对待测汽车的主动安全系统进行测试前，先用携带定位装置的车辆在测试场的测试道路中行驶，连续采集并保存测试场中所有测试道路的经度、纬度等位置数据，再将这些位置数据点经过处理得到车辆的行驶轨迹，以建立测试场地的路网信息，并且建立相应的测试场坐标系来确定这些轨迹的位置关系。

测试时，先将自行车模块2通过强力吸附磁铁4吸附在平台本体1上，再通过远程终端31规划平台本体1的运动路径，并通过通信基站32将预设路径信息发送给移动通信装置11，移动通信装置11通过通信基站32接收待测车辆的实时位置、移动速度和加速度信息，并将以上信息传递给控制装置12，控制装置12根据以上信息计算待测汽车到达测试线后平台本体1所需的行进速度，确保平台本体1能够按照规划的运动路径与待测汽车同时到达碰撞点；如图8所示，当待测汽车到达测试线时，测试触发器发射的检测信号被待测汽车阻挡无法返回，测试触发器发送触发信号给远程终端31，远程终端31通过通信基站32和移动通信装置11发送控制指令给控制装置12，控制装置12收到该控制指令后通过轮毂电机20和转向装置16控制平台本体1按照规划的路线和速度开始移动，使平台本体1与待测汽车同时到达碰撞点，由于平台本体1具有转向能力，还能够规划曲线的运动路径，应用场景更加灵活多样。由于在测试阶段，待测汽车的主动安全系统并不完善，待测汽车不能保证每次都及时检测到自动车模型2并在到达碰撞点之前停止前进，从而经常会与自动车模型2发生碰撞。

当待测汽车与自动车模型2发生碰撞时，由于碰撞力远大于强力磁铁4的吸力，待测汽车会使自行车模型2与平台本体1脱离，并会越上平台本体1并碾过，此时，驱动轮19和两个转向轮17受到待测汽车的压力，分别使对应位置上支架的第二端向上翻转，上支架的第一端使对应位置的减震弹簧受力压缩，从而使驱动轮19和两个转向轮17缩回外壳10内部，使外壳10底部着地并受力，避免了驱动轮19和两个转向轮17被压坏。

当待测汽车离开外壳10后，驱动轮19和两个转向轮17受到待测汽车的压力消失，两个减震弹簧的弹性力推动对应位置上支架的第一端向上翻转直至与外壳10的顶端抵接，上支架的第二端对应向下翻转，使驱动轮19和两个转向轮17向下冒出外壳10的底面，平台本体1恢复移动状态，可继续进行测试；测试效率高，测试场景和测试情景的灵活性强。

本发明未描述部分与现有技术一致，在此不做赘述。

以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明的专利保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于汽车主动安全测试的移动平台，其特征在于：包括平台本体(1)和自行车模型(2)，所述平台本体(1)通过无线通信方式与远程控制基站(3)连接,所述平台本体(1)包括外壳(10)和电池系统，所述外壳(10)呈扁平状，且外壳(10)上部的侧板均为倾斜设置；所述外壳(10)的内部设有驱动装置、移动通信装置(11)、控制装置(12)以及导航系统(13)，所述驱动装置、移动通信装置(11)、控制装置(12)以及导航系统(13)均与电池系统电连接，所述驱动装置、移动通信装置(11)和导航系统(13)均与控制装置(12)电连接，所述移动通信装置(11)实时将平台本体(1)的位置、移动速度和加速度信息传输给远程控制基站(3)，并接收远程控制基站(3)的控制指令及待测汽车的位置、移动速度和加速度信息，所述控制装置(12)根据待测汽车的位置、移动速度和加速度信息以及远程控制基站(3)的控制指令计算平台本体(1)的行进路线及行进速度，并控制驱动装置驱动平台本体(1)按照计算出的行进路线及速度移动；

所述驱动装置包括前悬架(14)和后悬架(15)，所述前悬架(14)连接有转向装置(16)，所述转向装置(16)连接有两个转向轮(17)，两个所述转向轮(17)还连接有制动系统(18)；所述后悬架(15)连接有驱动轮(19)，所述驱动轮(19)内部设有轮毂电机(20)，所述轮毂电机(20)自带有电刹车系统；所述外壳(10)底部对应驱动轮(19)和两个转向轮(17)的位置处均设有通孔，所述驱动轮(19)和两个转向轮(17)的下端分别穿过对应位置的通孔，当待测汽车越上平台本体(1)时，所述前悬架(14)和后悬架(15)发生变形，使驱动轮(19)和两个转向轮(17)缩进外壳(10)内部，避免驱动轮(19)和两个转向轮(17)由于承受车辆重力及冲击而受到损伤；所述转向装置(16)、制动系统(18)和轮毂电机(20)均与电池系统电连接；

所述前悬架(14)包括第一上支架(141)、第一下支架(142)和第一减震弹簧(143)，所述第一下支架(142)固定连接在外壳(10)的底部，所述第一下支架(142)与第一上支架(141)的中部铰接，所述第一上支架(141)的第一端与转向装置(16)连接，第二端与第一减震弹簧(143)的第一端铰接，所述第一减震弹簧(143)的第二端斜向下伸出，并与第一下支架连接，所述第一上支架的第二端在第一减震弹簧(143)的弹性力作用力向上转动，与外壳(10)的顶部抵接。

2.根据权利要求1所述的用于汽车主动安全测试的移动平台，其特征在于：所述后悬架(15)包括第二上支架(151)、第二下支架(152)和第二减震弹簧(153)，所述第二下支架(152)固定连接在外壳(10)的底部，所述第二下支架(152)与第二上支架(151)的中部铰接，所述第二上支架(151)的第一端与驱动轮(19)连接，第二端与第二减震弹簧(153)的第一端铰接，所述第二减震弹簧(153)的第二端斜向下伸出，并与第二下支架(152)连接，所述第二上支架(151)的第二端在第二减震弹簧(153)的弹性力作用力向上转动，与外壳(10)的顶部抵接。

3.根据权利要求1所述的用于汽车主动安全测试的移动平台，其特征在于：所述制动系统(18)包括两个制动盘(183)，两个所述制动盘(183)分别与两个转向轮(17)固定，在每个所述制动盘(183)的一侧均设置有一个制动钳(182)，所述制动钳(182)连接有液压装置(181)，所述控制装置(12)能够控制液压装置(181)驱动两个制动钳(182)夹紧或松开对应位置的制动盘(183)。

4.根据权利要求1所述的用于汽车主动安全测试的移动平台，其特征在于：所述导航系统(13)采用GPS/惯性导航系统，通过GPS定位和惯性导航的结合来获得平台本体(1)的位置、移动速度和加速度信息，并把这些信息通过移动通信装置(11)上传给远程控制基站(3)；所述导航系统(13)还实时将平台本体(1)的运动轨迹与控制装置(12)计算出的行进路线进行对比，当运动轨迹偏离行进路线时通过控制装置(12)调整平台本体(1)的运行状态，确保平台本体(1)按行进路线运动。

5.根据权利要求1所述的用于汽车主动安全测试的移动平台，其特征在于：所述远程控制基站(3)包括远程终端(31)和通信基站(32)，所述远程终端(31)对通信基站(32)送来的信息进行处理,并通过通信基站(32)下发控制指令,所述移动通信装置(11)以及待测汽车的通信装置均以无线传输的方式与通信基站(32)连接。

6.根据权利要求1所述的用于汽车主动安全测试的移动平台，其特征在于：所述自行车模型(2)包括自行车模块(21)，所述自行车模块(21)上设有假人模块(22)，所述自行车模块(21)和假人模块(22)均采用软质材料；在所述自行车模块(21)的底端和外壳(10)的顶端均设有强力磁铁(4)，使自行车模块(21)吸附在外壳(10)上。

7.根据权利要求6所述的用于汽车主动安全测试的移动平台，其特征在于：所述假人模块(22)内部装有无线收发模块(23)和驱动电机(24)，所述假人模块(22)的腿部安装有运动连接装置，所述驱动电机(24)驱动运动连接装置带动假人腿部模拟真人腿部运动；所述无线收发模块(23)通过远程控制基站(3)与移动通信装置(11)连接，以获取平台本体(1)的运动方向和运动速度，并控制驱动电机(24)将假人模块(22)的腿部和手部运动情况与平台本体(1)同步，模拟真人骑自行车时的运动情况。

8.根据权利要求1所述的用于汽车主动安全测试的移动平台，其特征在于：所述电池系统由两个电池组(5)构成，所述外壳(10)的两侧均设有凹槽(101)，所述凹槽(101)的形状与电池组(5)的形状相适配，两个所述电池组(5)分别伸入两个凹槽(101)中，并与外壳(10)卡接固定。

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