CN111380699B - 一种无人驾驶测试平台车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人驾驶测试平台车，其特征在于，包括整体呈板状的目标假车车架，所述目标假车车架的底部安装有驱动系统；所述驱动系统包括安装在所述目标假车车架上的驱动轮和驱动电机；所述驱动轮和所述目标假车车架之间还安装有支座，所述驱动轮的两端可转动地安装在所述支座上，所述驱动轮的至少一端穿过所述支座，并安装有从动同步带轮；所述驱动电机的轴线与所述驱动轮的轴线相互平行，且所述驱动电机的输出轴上安装有主动同步带轮，所述主动同步带轮通过同步带与从动同步带轮相连。本发明具有结构设计合理，布局紧凑，可靠性好，维修更换方便等优点。

Description

一种无人驾驶测试平台车

技术领域

本发明涉及无人驾驶测试技术领域，特别的涉及一种无人驾驶测试平台车。

背景技术

近年来，随着网络技术和人工智能技术的发展，自动驾驶已成为当前各大汽车研发部门最热门的课题，而如何在保证试验车辆安全性的条件下，检测自动驾驶汽车的动态车辆规避能力，则是智能汽车开发过程中必须解决的技术问题。

现阶段，通常采用泡沫制作的目标假车代替实际车辆，与试验车辆一同行驶在试验道路上，作为试验车辆识别的目标假车，用于检测试验车辆的动态车辆规避能力。这样，一旦试验车辆的动态车辆规避能力较差，与目标假车发生碰撞，也只会导致泡沫制作的目标假车损坏，而不会造成试验车辆的损伤，从而保证试验车辆的安全性，并降低试验成本。目标假车系统分为目标假车底盘、目标假车仿真车身及目标假车充电系统。

通常，为避免试验车辆与目标假车底盘发生碰撞，目标假车底盘通常具有较低的高度，一旦试验车辆与目标假车发生碰撞，摧毁目标假车底盘上方的泡沫车身的同时会爬上目标假车底盘，使得试验车辆的车身重量将全部集中到目标假车底盘的驱动系统上，容易使驱动系统损坏。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种结构设计合理，布局紧凑，可靠性好，维修更换方便的无人驾驶测试平台车。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种无人驾驶测试平台车，其特征在于，包括整体呈板状的目标假车车架，所述目标假车车架的底部安装有驱动系统；所述驱动系统包括安装在所述目标假车车架上的驱动轮和驱动电机；所述驱动轮和所述目标假车车架之间还安装有支座，所述驱动轮的两端可转动地安装在所述支座上，所述驱动轮的至少一端穿过所述支座，并安装有从动同步带轮；所述驱动电机的轴线与所述驱动轮的轴线相互平行，且所述驱动电机的输出轴上安装有主动同步带轮，所述主动同步带轮通过同步带与从动同步带轮相连。

这样，将驱动电机和驱动轮直接分布地安装在目标假车车架上，从而可以减小目标假车车架底部空间的纵向占用。本结构通过同步带连接驱动电机和驱动轮，即可以利用主动同步带轮和从动同步带轮的传动比调整驱动扭矩和转速，又可以在受到试验车辆的重压时，利用同步带的弹性，避免重载直接作用到驱动电机上，从而可以提高电机的使用寿命。另外，由于从动同步带轮安装的支座外侧，一旦同步带受到重载而损坏，也可以直接进行更换，而无需拆卸任何零部件，维护方便。

进一步的，所述驱动轮的两端穿过所述支座，并均安装有所述从动同步带轮；所述驱动电机同轴相对/相背地设置有两个，两个所述驱动电机的输出轴上均安装有主动同步带轮，两个所述主动同步带轮分别通过同步带与所述驱动轮两端的所述从动同步带轮对应相连。

这样，通过两个驱动电机提供驱动力，从而可以在满足驱动扭矩和驱动转速的情况下，选择尺寸更小的驱动电机，从而能够进一步减小驱动电机的空间占用，降低目标假车底盘的高度。

进一步的，所述支座包括中心转轴，所述中心转轴的两端通过轴承座可转动地安装在目标假车车架上；所述中心转轴上垂直地设置有两个相互对称的支撑臂；所述驱动轮可转动地安装在两个所述支撑臂远离所述中心转轴的一端，且所述从动同步带轮位于所述支撑臂的外侧；所述中心转轴与目标假车车架之间还设置有能够受力收缩的弹性支撑机构，所述弹性支撑机构使所述支撑臂远离所述中心转轴的一端沿背离目标假车车架的方向向外转出，所述弹性支撑机构受力收缩时，所述驱动轮与所述驱动电机的中心距逐渐变小。

正常行驶时，在弹性支撑机构的作用下，支撑臂远离中心转轴的一端沿背离目标假车车架的方向转出，从而使安装在该端的驱动轮向外撑出，从而将目标假车底盘撑离地面，便于目标假车行驶；而且，由于弹性支撑机构受力收缩时，驱动轮与驱动电机的中心距逐渐变小，说明驱动轮向外撑出时，驱动轮与驱动电机的中心距最大，而该中心距受到同步带长度的限制，即在弹性支撑机构的弹力下将同步带张紧，用于目标假车正常行驶过程中的驱动。一旦试验车辆与目标假车发生碰撞并冲上目标假车底盘，弹性支撑机构在试验车辆的重载下收缩，既能够使驱动轮向内收回到目标假车底盘内，避免驱动轮的损坏，又能够缩短驱动轮与驱动电机的中心距，使同步带与主动同步带轮或从动同步带轮松脱，避免驱动电机的损坏。这样，弹性支撑机构既能提供缓冲作用，又能够实现同步带的张紧，维护时，只需要施加外力在弹性支撑机构上，使其受力收缩，就能够更换同步带，操作更加方便。

进一步的，所述弹性支撑机构包括垂直设置在所述中心转轴上的摆臂，所述摆臂远离所述中心转轴的一端与目标假车车架之间安装有弹性伸缩件。

进一步的，所述弹性伸缩件为气缸或弹簧。

进一步的，所述摆臂与所述支撑臂分别位于所述中心转轴的两侧，所述弹性伸缩件为安装在所述摆臂与目标假车车架之间的气缸或弹簧。

进一步的，所述中心转轴的端部同轴设置有与所述同步带相对应的张紧器，所述张紧器背离所述中心转轴的一端具有两个可自转的张紧轮，两个所述张紧轮均与所述中心转轴相平行，所述同步带穿过两个张紧轮；所述弹性支撑机构受力收缩时，所述驱动轮的轴线与所述驱动电机的轴线所共面的平面与两个所述张紧轮的轴线所共面的平面之间的锐角逐渐变大。

由于张紧器同轴设置在中心转轴上，在弹性支撑机构的作用下，支撑臂远离中心转轴的一端沿背离目标假车车架的方向向外转出时，中心转轴带动张紧器整体转动，使两个张紧轮同时从同步带的外侧向中部挤压同步带，使同步带更加可靠的张进在主动同步带轮和从动同步带轮上，使正常行驶过程中的同步带工作更加可靠。

进一步的，所述弹性支撑机构为安装在所述支撑臂与目标假车车架之间的弹簧或安装在所述中心转轴与目标假车车架之间的扭簧。

进一步的，所述驱动电机的输出轴上还同轴安装有制动盘，所述制动盘对应设置有制动钳，所述制动钳可拆卸地安装在目标假车车架上。

综上所述，本发明具有结构设计合理，布局紧凑，可靠性好，维修更换方便等优点。

附图说明

图1为无人驾驶测试平台车的结构示意图。

图2为驱动结构的示意图。

图3为驱动结构的部分结构示意图。

图4为张紧轮的套管与中心转轴连接部分的局部结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。

具体实施时：如图1和图2所示，一种无人驾驶测试平台车，包括整体呈板状的目标假车车架10，所述目标假车车架10底部的一端安装有驱动系统，另一端安装有转向系统；所述驱动系统包括安装在所述目标假车车架上的驱动轮1和驱动电机4；所述驱动轮1和所述目标假车车架10之间还安装有支座2，所述驱动轮1的两端可转动地安装在所述支座2上，所述驱动轮1的至少一端穿过所述支座2，并安装有从动同步带轮3；所述驱动电机4的轴线与所述驱动轮1的轴线相互平行，且所述驱动电机4的输出轴上安装有主动同步带轮5，所述主动同步带轮5通过同步带6与从动同步带轮3相连。

这样，将驱动电机和驱动轮直接分布地安装在目标假车车架上，从而可以减小目标假车车架底部空间的纵向占用。本结构通过同步带连接驱动电机和驱动轮，即可以利用主动同步带轮和从动同步带轮的传动比调整驱动扭矩和转速，又可以在受到试验车辆的重压时，利用同步带的弹性，避免重载直接作用到驱动电机上，从而可以提高电机的使用寿命。另外，由于从动同步带轮安装的支座外侧，一旦同步带受到重载而损坏，也可以直接进行更换，而无需拆卸任何零部件，维护方便。

本实施例中，所述驱动轮1的两端穿过所述支座2，并均安装有所述从动同步带轮3；所述驱动电机4同轴相对地设置有两个，两个所述驱动电机4的输出轴上均安装有主动同步带轮5，两个所述主动同步带轮5分别通过同步带6与所述驱动轮1两端的所述从动同步带轮3对应相连。

这样，通过两个驱动电机提供驱动力，从而可以在满足驱动扭矩和驱动转速的情况下，选择尺寸更小的驱动电机，从而能够进一步减小驱动电机的空间占用，降低目标假车底盘的高度。

实施时，所述支座2包括中心转轴21，所述中心转轴21的两端通过轴承座22可转动地安装在目标假车车架上；所述中心转轴21上垂直地设置有两个相互对称的支撑臂23；所述驱动轮1可转动地安装在两个所述支撑臂23远离所述中心转轴21的一端，且所述从动同步带轮3位于所述支撑臂23的外侧；所述中心转轴21与目标假车车架之间还设置有能够受力收缩的弹性支撑机构，所述弹性支撑机构使所述支撑臂23远离所述中心转轴21的一端沿背离目标假车车架的方向向外转出，所述弹性支撑机构受力收缩时，所述驱动轮1与所述驱动电机4的中心距逐渐变小。

正常行驶时，在弹性支撑机构的作用下，支撑臂远离中心转轴的一端沿背离目标假车车架的方向转出，从而使安装在该端的驱动轮向外撑出，从而将目标假车底盘撑离地面，便于目标假车行驶；而且，由于弹性支撑机构受力收缩时，驱动轮与驱动电机的中心距逐渐变小，说明驱动轮向外撑出时，驱动轮与驱动电机的中心距最大，而该中心距受到同步带长度的限制，即在弹性支撑机构的弹力下将同步带张紧，用于目标假车正常行驶过程中的驱动。一旦试验车辆与目标假车发生碰撞并冲上目标假车底盘，弹性支撑机构在试验车辆的重载下收缩，既能够使驱动轮向内收回到目标假车底盘内，避免驱动轮的损坏，又能够缩短驱动轮与驱动电机的中心距，使同步带与主动同步带轮或从动同步带轮松脱，避免驱动电机的损坏。这样，弹性支撑机构既能提供缓冲作用，又能够实现同步带的张紧，维护时，只需要施加外力在弹性支撑机构上，使其受力收缩，就能够更换同步带，操作更加方便。

实施时，所述弹性支撑机构包括垂直设置在所述中心转轴21上的摆臂24，所述摆臂24远离所述中心转轴21的一端与目标假车车架之间安装有弹性伸缩件25；本实施例中，所述摆臂24与所述支撑臂23分别位于所述中心转轴21的两侧，所述弹性伸缩件25为安装在所述摆臂24与目标假车车架之间的气缸。

具体实施时，弹性伸缩件还可以是弹簧，通过螺栓依次穿过弹簧和摆臂安装在目标假车车架上，使弹簧压在摆臂24上，使支撑臂在弹簧的作用下向外转出。

本实施例中，所述中心转轴21的端部同轴设置有与所述同步带6相对应的张紧器26，所述张紧器26背离所述中心转轴21的一端具有两个可自转的张紧轮，所述张紧轮与所述中心转轴21相平行，两个所述张紧轮贴设于所述同步带6的外侧，使所述同步带6由两个所述张紧轮之间穿过，两个张紧轮的间距小于或等于所述主动同步带轮和从动同步带轮的直径；所述弹性支撑机构受力收缩时，所述驱动轮1的轴线与所述驱动电机4的轴线所共面的平面与所述张紧轮的轴线和所述中心转轴的轴线所共面的平面之间的锐角逐渐变大。

由于张紧器同轴设置在中心转轴上，在弹性支撑机构的作用下，支撑臂远离中心转轴的一端沿背离目标假车车架的方向向外转出时，中心转轴带动张紧器整体转动，使两个张紧轮从两侧向中部挤压同步带，使同步带更加可靠的张进在主动同步带轮和从动同步带轮上，使正常行驶过程中的同步带工作更加可靠。

本实施例中，如图3所示，所述张紧器包括两个平行正对设置的支撑板，两个所述张紧轮垂直地安装在两个所述支撑板的两端。实施时，其中一个所述支撑板朝外的一侧中部垂直设置有套管，所述套管与中心转轴同轴相连，所述套管与中心转轴上具有沿周向相对设置的限位块，且二者之间还设置有张紧扭簧（图中未示出），使所述套管的限位块沿所述驱动轮向外转出的方向抵接在所述中心转轴的限位块上。

在正常行驶时，在弹性支撑机构的作用下，驱动轮向外转出，中心转轴亦同向旋转，中心转轴上的限位块位置转动后，套管在张紧扭簧的作用下跟进转动，使得张紧器上的张紧轮由同步带的外侧向内挤压，一旦同步带的张紧力达到设定值（通过更换不同弹性系数的张紧扭簧可以控制同步带的张紧力）时，张紧扭簧无法进一步挤压同步带，张紧器的套管无法进一步跟进中心转轴转动，套管的限位块和中心转轴的限位块逐渐分离。驱动轮在行驶过程中颠簸时，虽然驱动轮与驱动电机的中心距会发生变化，但是在张紧扭簧的蓄力作用下，同步带的张紧力始终能够保持稳定，进而可以使目标假车运行更加平稳。

如图4所示，所述中心转轴上具有沿周向设置的弧形凹槽，所述套管的管壁上具有沿径向贯穿设置的螺纹孔，并安装有定位螺栓，所述定位螺栓朝内的一端深入所述中心转轴的弧形凹槽内，形成所述套管的限位块，所述弧形凹槽与所述定位螺栓在周向相抵接的一端为所述中心转轴的限位块。这样，将张紧器的套管套装在中心转轴上后，将套管的螺纹孔对准中心转轴上的弧形凹槽，装上定位螺栓，由于定位螺栓朝内的一端深入弧形凹槽内，凹槽的侧壁对定位螺栓形成轴向限位，而凹槽的两端对定位螺栓形成周向限位，使得套管与中心转轴只能同轴转动，该结构安装方便。

所述中心转轴上具有沿径向突出形成的定位块，所述张紧扭簧为套设在所述中心转轴上的圆柱扭转螺旋弹簧，该圆柱扭转螺旋弹簧的两端各具有一个挂钩，分别挂接在所述套管的定位螺栓和所述中心转轴的定位块上。

具体实施时，所述套管的限位块和中心转轴的限位块还可以采用如下方式设置，即所述套管的限位块位于所述套管管壁的端部，并沿轴向向外突出形成；所述中心转轴的限位块沿径向向外突出形成。

所述驱动电机4的输出轴上还同轴安装有制动盘7，所述制动盘7对应设置有制动钳8，所述制动钳8可拆卸地安装在目标假车车架上。本实施例中，所述制动盘7安装在主动同步带轮背离所述驱动电机4的一侧，由于制动钳8可拆卸，更换同步带时，只需要将制动钳从目标假车车架上拆卸之后，将同步带从制动盘处脱出即可。

具体实施时，所述弹性支撑机构还可以是安装在所述支撑臂23与目标假车车架之间的弹簧或安装在所述中心转轴21与目标假车车架之间的扭簧。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不以本发明为限制，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种无人驾驶测试平台车，其特征在于，包括整体呈板状的目标假车车架（10），所述目标假车车架（10）的底部安装有驱动系统；所述驱动系统包括安装在所述目标假车车架上的驱动轮（1）和驱动电机（4）；所述驱动轮（1）和所述目标假车车架（10）之间还安装有支座（2），所述驱动轮（1）的两端可转动地安装在所述支座（2）上，所述驱动轮（1）的至少一端穿过所述支座（2），并安装有从动同步带轮（3）；所述驱动电机（4）的轴线与所述驱动轮（1）的轴线相互平行，且所述驱动电机（4）的输出轴上安装有主动同步带轮（5），所述主动同步带轮（5）通过同步带（6）与从动同步带轮（3）相连；

所述支座（2）包括中心转轴（21），所述中心转轴（21）的两端通过轴承座（22）可转动地安装在目标假车车架上；所述中心转轴（21）上垂直地设置有两个相互对称的支撑臂（23）；所述驱动轮（1）可转动地安装在两个所述支撑臂（23）远离所述中心转轴（21）的一端，且所述从动同步带轮（3）位于所述支撑臂（23）的外侧；所述中心转轴（21）与目标假车车架之间还设置有能够受力收缩的弹性支撑机构，所述弹性支撑机构使所述支撑臂（23）远离所述中心转轴（21）的一端沿背离目标假车车架的方向向外转出，所述弹性支撑机构受力收缩时，所述驱动轮（1）与所述驱动电机（4）的中心距逐渐变小。

2.如权利要求1所述的无人驾驶测试平台车，其特征在于，所述驱动轮（1）的两端穿过所述支座（2），并均安装有所述从动同步带轮（3）；所述驱动电机（4）同轴相对/相背地设置有两个，两个所述驱动电机（4）的输出轴上均安装有主动同步带轮（5），两个所述主动同步带轮（5）分别通过同步带（6）与所述驱动轮（1）两端的所述从动同步带轮（3）对应相连。

3.如权利要求1所述的无人驾驶测试平台车，其特征在于，所述弹性支撑机构包括垂直设置在所述中心转轴（21）上的摆臂（24），所述摆臂（24）远离所述中心转轴（21）的一端与目标假车车架之间安装有弹性伸缩件（25）。

4.如权利要求3所述的无人驾驶测试平台车，其特征在于，所述弹性伸缩件（25）为气缸或弹簧。

5.如权利要求4所述的无人驾驶测试平台车，其特征在于，所述摆臂（24）与所述支撑臂（23）分别位于所述中心转轴（21）的两侧，所述弹性伸缩件（25）为安装在所述摆臂（24）与目标假车车架之间的气缸或弹簧。

6.如权利要求1所述的无人驾驶测试平台车，其特征在于，所述中心转轴（21）的端部同轴设置有与所述同步带（6）相对应的张紧器（26），所述张紧器（26）背离所述中心转轴（21）的一端具有两个可自转的张紧轮，两个所述张紧轮均与所述中心转轴（21）相平行，所述同步带（6）穿过两个张紧轮；所述弹性支撑机构受力收缩时，所述驱动轮（1）的轴线与所述驱动电机（4）的轴线所共面的平面与两个所述张紧轮的轴线所共面的平面之间的锐角逐渐变大。

7.如权利要求1所述的无人驾驶测试平台车，其特征在于，所述弹性支撑机构为安装在所述支撑臂（23）与目标假车车架之间的弹簧或安装在所述中心转轴（21）与目标假车车架之间的扭簧。

8.如权利要求1所述的无人驾驶测试平台车，其特征在于，所述驱动电机（4）的输出轴上还同轴安装有制动盘（7），所述制动盘（7）对应设置有制动钳（8），所述制动钳（8）可拆卸地安装在目标假车车架上。

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