CN111397915A - 一种自动驾驶汽车测试场景中的障碍物模拟装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及自动驾驶汽车技术领域，具体为一种自动驾驶汽车测试场景中的障碍物模拟装置，包括无动力车体和控制计算机，所述无动力车体的左侧壁上连接有两个剪叉机构，所述剪叉机构的端部均连接在充气气囊上，所述无动力车体上固定安装有步进电机，能够给予自动驾驶的汽车进行红外热成像的识别和雷达探测的定位测试，以检测自动驾驶汽车对不同红外成像面积的物体以及不同超声波波强的感应灵敏度；还可以通过一个有动力的车辆拖动无动力车体，通过控制步进电机的转动，使得螺杆转动带动滑块左右移动，滑块向左移时，能够模拟障碍物的急刹车，滑块快速向右移动时，能够避免碰撞，模拟的情景多种多样，效果更好。
Description
技术领域
本发明涉及自动驾驶汽车技术领域，具体为一种自动驾驶汽车测试场景中的障碍物模拟装置。
背景技术
无人驾驶汽车是一种智能汽车，也可以称之为轮式移动机器人，主要依靠车辆内的以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶。无人驾驶汽车集自动控制、体系结构、人工智能、视觉计算等众多技术于一体，是计算机科学、模式识别和智能控制技术高度发展的产物，也是衡量一个国家科研实力和工业水平的一个重要标志，在国防和国民经济领域具有广阔的应用前景。
目前无人驾驶汽车还处于不断的研发和测试阶段，为了提高测试的准确性，现有技术中，通常将无人驾驶汽车行驶到实际道路中，根据实际道路的真实路况对无人驾驶汽车进行测试。但是在实际道路中，很多的实际路况非常复杂和危险，严重时甚至会发生交通事故，造成人员伤亡和车辆的损坏，因此，如何在测试场景中如何模拟出多种多样的复杂的路况显得很重要，而目前测试的场景中的障碍物模拟装置的功能单一，一般是采用一个充气的汽车、人或者动物形状的气囊进行模拟，测试的效果和仿真度上都较差。
发明内容
为了解决上述的问题，本发明提供一种自动驾驶汽车测试场景中的障碍物模拟装置。
本发明解决其技术问题采用以下技术方案来实现：
一种自动驾驶汽车测试场景中的障碍物模拟装置，包括无动力车体和控制计算机，所述无动力车体的左侧壁上连接有两个剪叉机构，所述剪叉机构的端部均连接在充气气囊上，所述无动力车体上固定安装有步进电机，所述步进电机的输出轴通过联轴器连接有螺杆，所述螺杆上螺纹套接有滑块，所述滑块内滑动连接有定位杆，所述定位杆与螺杆平行设置，滑块的侧壁上固定连接有连杆，所述连杆的端部固定连接在充气气囊上，连杆用于带动充气气囊左右移动，所述充气气囊内安装有多个热源发生器，多个所述热源发生器呈点阵式排列，每个热源发生器均有单独的电子开关控制器工作，所述充气气囊的内部还设置有超声波发生器，所述电子开关和超声波发生器与控制计算机电性连接，由控制计算机控制工作。
优选的，所述无动力车体的右侧面安装有吊钩。
优选的，所述充气气囊内还安装有毫米波雷达。
优选的，所述控制计算机包括人机接口模块和场景布置模块，所述人机接口模块用于接收测试人员输入测试的数据，所述场景布置模块用于控制电子开关的工作，场景布置模块内设置有多个障碍物模式，场景布置模块通过人机接口模块输入的测试数据选择电子开关的工作模式。
优选的，所述热源发生器采用发热二极管。
优选的，所述连杆为碳纤维空心杆或铝合金空心杆。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明所述的一种自动驾驶汽车测试场景中的障碍物模拟装置，结构简单，通过设置超声波发生器、红外热成像和控制计算机，能够给予自动驾驶的汽车进行红外热成像的识别和雷达探测的定位测试，以检测自动驾驶汽车对不同红外成像面积的物体以及不同超声波波强的感应灵敏度；还可以通过一个有动力的车辆拖动无动力车体，通过控制步进电机的转动，使得螺杆转动带动滑块左右移动，滑块向左移时，能够模拟障碍物的急刹车，滑块快速向右移动时，能够避免碰撞，模拟的情景多种多样，效果更好。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图中：无动力车体1、剪叉机构2、充气气囊3、步进电机4、螺杆5、滑块6、定位杆7、连杆8、热源发生器9、吊钩10。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种较佳的实施方式：
一种自动驾驶汽车测试场景中的障碍物模拟装置，包括无动力车体1和控制计算机，所述无动力车体1的左侧壁上连接有两个剪叉机构2，所述剪叉机构2的端部均连接在充气气囊3上，所述无动力车体1上固定安装有步进电机4，所述步进电机4的输出轴通过联轴器连接有螺杆5，所述螺杆5上螺纹套接有滑块6，所述滑块6内滑动连接有定位杆7，所述定位杆7与螺杆5平行设置，滑块6的侧壁上固定连接有连杆8，所述连杆8的端部固定连接在充气气囊3上，连杆8用于带动充气气囊3左右移动，所述充气气囊3内安装有多个热源发生器9，多个所述热源发生器9呈点阵式排列，每个热源发生器9均有单独的电子开关控制器工作，所述充气气囊3的内部还设置有超声波发生器，所述电子开关和超声波发生器与控制计算机电性连接，由控制计算机控制工作。
所述无动力车体1的右侧面安装有吊钩10。
所述充气气囊3内还安装有毫米波雷达。
所述控制计算机包括人机接口模块和场景布置模块，所述人机接口模块用于接收测试人员输入测试的数据，所述场景布置模块用于控制电子开关的工作，场景布置模块内设置有多个障碍物模式，场景布置模块通过人机接口模块输入的测试数据选择电子开关的工作模式。
所述热源发生器9采用发热二极管。
所述连杆8为碳纤维空心杆或铝合金空心杆。
工作原理：使用前，由测试人员使用人机接口模块，将需要测试的数据输入到控制计算机内，如需要做模拟行人的障碍物检测模拟，测试人员需要输入行人的反射声波面积、反射声波声压和超声波发生器的工作频率，场景布置模块识别测试的数据，通过对电子开关的控制，利用热源发生器9模拟出行人的红外热成像，给予自动驾驶的汽车进行红外热成像的识别和雷达探测的定位测试，以检测自动驾驶汽车对不同红外成像面积的物体以及不同超声波波强的感应灵敏度，具体的方法是：先检测出人体、动物和车辆等物体的红外成像和雷达的反射面积，并利用呈点阵式排列的热源发生器9模拟出物体的热成像，利用超声波发生器模拟物体对雷达波的反射，检测出的数据输入到人机接口模块内；工作时，可以通过一个有动力的车辆拖动无动力车体1，通过控制步进电机4的转动，使得螺杆5转动带动滑块6左右移动，当滑块6左移时，此时能够模拟障碍物的急刹车，正常情况下，滑块6位于中部，当毫米波雷达探测到测试车辆距离充气气囊3过近时，步进电机4工作，将滑块6快速向右移动，避免碰撞。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
虽然在上文中已经参考实施方式对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (6)
1.一种自动驾驶汽车测试场景中的障碍物模拟装置，包括无动力车体(1)和控制计算机，其特征在于，所述无动力车体(1)的左侧壁上连接有两个剪叉机构(2)，所述剪叉机构(2)的端部均连接在充气气囊(3)上，所述无动力车体(1)上固定安装有步进电机(4)，所述步进电机(4)的输出轴通过联轴器连接有螺杆(5)，所述螺杆(5)上螺纹套接有滑块(6)，所述滑块(6)内滑动连接有定位杆(7)，所述定位杆(7)与螺杆(5)平行设置，滑块(6)的侧壁上固定连接有连杆(8)，所述连杆(8)的端部固定连接在充气气囊(3)上，连杆(8)用于带动充气气囊(3)左右移动，所述充气气囊(3)内安装有多个热源发生器(9)，多个所述热源发生器(9)呈点阵式排列，每个热源发生器(9)均有单独的电子开关控制器工作，所述充气气囊(3)的内部还设置有超声波发生器，所述电子开关和超声波发生器与控制计算机电性连接，由控制计算机控制工作。
2.根据权利要求1所述的一种自动驾驶汽车测试场景中的障碍物模拟装置，其特征在于：所述无动力车体(1)的右侧面安装有吊钩(10)。
3.根据权利要求1所述的一种自动驾驶汽车测试场景中的障碍物模拟装置，其特征在于：所述充气气囊(3)内还安装有毫米波雷达。
4.根据权利要求1所述的一种自动驾驶汽车测试场景中的障碍物模拟装置，其特征在于：所述控制计算机包括人机接口模块和场景布置模块，所述人机接口模块用于接收测试人员输入测试的数据，所述场景布置模块用于控制电子开关的工作，场景布置模块内设置有多个障碍物模式，场景布置模块通过人机接口模块输入的测试数据选择电子开关的工作模式。
5.根据权利要求1所述的一种自动驾驶汽车测试场景中的障碍物模拟装置，其特征在于：所述热源发生器(9)采用发热二极管。
6.根据权利要求1所述的一种自动驾驶汽车测试场景中的障碍物模拟装置，其特征在于：所述连杆(8)为碳纤维空心杆或铝合金空心杆。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN114023135A (zh) * | 2021-11-08 | 2022-02-08 | 哈尔滨工程大学 | 一种auv避碰训练系统 |
| CN116539331A (zh) * | 2023-05-31 | 2023-08-04 | 永悦科技股份有限公司 | 一种用于汽车无人驾驶测试平台 |
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Cited By (3)
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| CN114023135A (zh) * | 2021-11-08 | 2022-02-08 | 哈尔滨工程大学 | 一种auv避碰训练系统 |
| CN116539331A (zh) * | 2023-05-31 | 2023-08-04 | 永悦科技股份有限公司 | 一种用于汽车无人驾驶测试平台 |
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