CN111532093A - 移动靶车和无人驾驶测试系统 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种移动靶车和无人驾驶测试系统，所述移动靶车包括由金属板装配而成的车体框架(2)、弹性车架和行走轮组，所述弹性车架包括至少两个板簧构件(3)，所述行走轮组枢转地安装于所述弹性车架，所述行走轮组包括多个行走轮，每个所述板簧构件(3)的每个端部均对应设置有一行走轮，所述车体框架(2)支撑并连接于每个所述板簧构件(3)的中间位置。通过上述技术方案，本公开提供的移动靶车在兼顾减振功能的同时还能够减小自身的高度尺寸。

Description

移动靶车和无人驾驶测试系统
技术领域
本公开涉及车辆测试领域，具体地，涉及一种移动靶车和无人驾驶测试系统。
背景技术
无人驾驶汽车是通过车载传感系统感知道路环境，自动规划行车路线并控制车辆到达预定目标的智能汽车。实车测试是无人驾驶车辆上路前的一个重要环节。其中，实车测试通常是通过将障碍物安装在移动靶车上，并控制移动底盘和被测车辆分别按照沿着预定轨迹运行来测试车辆的自动驾驶算法及AEB功能对障碍物的感知和决策能力。而现有的用于无人驾驶测试的移动靶车采用摇臂机构加螺旋弹簧等结构来达到减振的目的，然而这会增大移动靶车的高度尺寸，不利于实车测试使用。
发明内容
本公开的目的是提供一种移动靶车，以部分的解决现有技术存在的上述问题。
为了实现上述目的，本公开提供一种移动靶车，所述移动靶车包括由金属板装配而成的车体框架、弹性车架和行走轮组，所述弹性车架包括至少两个板簧构件，所述行走轮组枢转地安装于所述弹性车架，所述行走轮组包括多个行走轮，每个所述板簧构件的每个端部均对应设置有一行走轮，所述车体框架支撑并连接于每个所述板簧构件的中间位置。
可选地，所述板簧构件构造为当将不大于预设压力的外界压力施加于所述车体框架时发生可逆性弯曲形变；在高度方向上，当所述外界压力小于预设压力时，所述车体框架的底部边缘高于所述行走轮组的最低点所在的基准平面；当所述外界压力等于所述预设压力时，所述车体框架的底部边缘与所述基准平面齐平。
可选地，所述多个行走轮分为驱动轮和从动轮，所述从动轮构造为万向轮；所述板簧构件的数量为两个，并且两个所述板簧构件平行布置，其中一个板簧构件的两端均安装有驱动轮，且两个驱动轮的动力彼此独立；其中另一个板簧构件的两端均安装有所述万向轮。
可选地，所述移动靶车包括数量与所述板簧构件的数量相等的连接构件，所述车体框架通过所述连接构件固定于所述板簧构件。
可选地，所述连接构件包括安装基座、悬臂和支撑台，所述安装基座固定于所述车体框架，所述悬臂和所述支撑台均连接于所述安装基座，并且所述悬臂位于所述支撑台的上侧以使得所述悬臂和所述支撑台之间构造有间隙，所述板簧构件能够容纳在所述间隙中，并且通过紧固件连接于所述悬臂和所述支撑台。
可选地，所述移动靶车包括车身外壳，所述车身外壳包括用于放置障碍物的承载部分，所述承载部分固定于所述车体框架。
可选地，所述承载部分连接有用于固定障碍物的固定装置。
可选地，所述固定装置构造为包括安装座和磁体，所述安装座通过所述磁体固定在由金属材料制成的所述承载部分上。
可选地，所述车身外壳包括引导部分，所述引导部分围绕所述承载部分的整个外周布置且固定于所述车体框架和所述连接构件，所述引导部分从所述承载部分向外向下地倾斜延伸，并且所述引导部分在位于所述行走轮正上方的部分上开设有用于所述行走轮的避让孔。
在上述方案的基础上，本公开还提供一种无人驾驶测试系统，所述无人驾驶测试系统包括障碍物以及上述的移动靶车，所述障碍物可移除地固定在所述移动靶车上。
通过上述技术方案，在本公开提供的移动靶车中，通过在移动靶车上设置弹性车架来实现行走轮组和车体框架的弹性连接和弹性支撑。其中，弹性车架中的每个板簧构件的每个端部均对应设置有一行走轮，且车体框架支撑并连接于每个板簧构件的中间位置，板簧构件的设置一方面可以用于缓冲施加到行走轮和车体框架的作用力，并衰减由此引起行走轮和车体框架的振动，另一方面还可以减小移动靶车自身的高度尺寸，因板簧构件自身扁平的特性，其在高度方向上的尺寸相对较小，更有利于模拟障碍物进行实车测试使用。因此，本公开提供的移动靶车在兼顾减振功能的同时还能够减小自身的高度尺寸，从而更有利于实车测试使用。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是根据本公开的具体实施方式提供的移动靶车的立体结构图；
图2是根据本公开的具体实施方式提供的移动靶车的侧视图；
图3是根据本公开的具体实施方式提供的移动靶车的爆炸图；
图4是根据本公开的具体实施方式提供的移动靶车中的驱动轮与板簧构件处于连接状态下的立体结构图；
图5是根据本公开的具体实施方式提供的移动靶车中的从动轮与板簧构件处于连接状态下的立体结构图；
图6是根据本公开的具体实施方式提供的移动靶车中的板簧构件在移动靶车的负载为10KG时的变形仿真图；
图7是根据本公开的具体实施方式提供的移动靶车中的板簧构件在移动靶车的负载为10KG时的应力仿真图；
图8是根据本公开的具体实施方式提供的移动靶车中的板簧构件在移动靶车的负载为80KG时的变形仿真图；
图9是根据本公开的具体实施方式提供的移动靶车中的板簧构件在移动靶车的负载为80KG时的应力仿真图。
附图标记说明
1-车身外壳；11-承载部分；12-引导部分；13-避让孔；2-车体框架；3-板簧构件；31-板簧体；41-驱动轮；42-从动轮；5-连接构件；51-安装基座；52-悬臂；53-支撑台；6-固定装置；61-安装座；62-磁体。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指相应附图中图面上的上、下，当移动靶车处于行驶状态时，“上、下”是指重力方向上的上、下，“内、外”是指相对于部件本身轮廓而言的内、外。此外，在下面的描述中，当涉及到附图时，除非另有解释，不同的附图中相同的附图标记表示相同或相似的要素。上述定义仅用于解释和说明本公开，不应当理解为对本公开的限制。
根据本公开提供的具体实施方式，提供一种移动靶车，图1至图5示出了这种移动靶车的一种实施例。参考图1至图5所示，该移动靶车包括车体框架2、弹性车架和行走轮组，弹性车架包括至少两个板簧构件3，行走轮组枢转地安装于弹性车架，行走轮组包括多个行走轮，每个板簧构件3的每个端部均对应设置有一行走轮，车体框架2支撑并连接于每个板簧构件3的中间位置。
通过上述技术方案，在本公开提供的移动靶车中，通过在移动靶车上设置弹性车架来实现行走轮组和车体框架2的弹性连接和弹性支撑。其中，弹性车架中的每个板簧构件3的每个端部均对应设置有一行走轮，且车体框架2支撑并连接于每个板簧构件3的中间位置，板簧构件3的设置不仅可以用于缓冲施加到行走轮和车体框架2的作用力，并衰减由此引起行走轮和车体框架2的振动，还可以减小移动靶车自身的高度尺寸，因板簧构件3自身扁平的特性，其在高度方向上的尺寸相对较小，更有利于模拟障碍物进行实车测试使用。因此，本公开供的移动靶车在兼顾减振功能的同时还能够减小自身的高度尺寸，从而更有利于实车测试使用。
在本公开提供的具体实施方式中，参考图1和图2所示，板簧构件3可以构造为当将不大于预设压力的外界压力施加于车体框架2时发生可逆性弯曲形变，以通过板簧构件3的可逆性弯曲形变来缓冲施加到行走轮和车体框架2的作用力，并衰减由此引起行走轮和车体框架2的振动；其中，在高度方向上，当外界压力小于预设压力时，车体框架2的底部边缘高于行走轮组的最低点所在的基准平面，以保证外界压力小于预设压力时，移动靶车能够正常运行；当外界压力等于预设压力时，车体框架2的底部边缘与基准平面齐平，此时，车体框架2的底部接触地面承受外界压力，增大承压面，从而保护行走轮不被压坏。而当外界压力大于预设压力时，由于车体框架2的底部已经接触地面，因此板簧构件3不再产生弯曲形变。因此，板簧构件3很大程度上不会产生不可逆形变，这样可以重复使用，以减少经费预算和成本支出。
在本公开提供的具体实施方式中，参考图3至图5所示，多个行走轮可以分为驱动轮41和从动轮42，从动轮42可以构造为万向轮，驱动轮41和万向轮共同作用以实现移动靶车的移动和转向功能。在一种实施例中，板簧构件3的数量为两个，并且两个板簧构件3平行布置，其中一个板簧构件3的两端均安装有驱动轮41，且两个驱动轮41的动力彼此独立，这样的设置方式可以使得一个板簧构件3的两端的驱动轮41能互不干扰进行驱动，从而在板簧构件3发生弯曲形变时不会对其两端的驱动轮41的驱动造成影响；其中另一个板簧构件3的两端均安装有万向轮。这里，当施加到车体框架2上的外界压力大于预设压力时，驱动轮41和万向轮能够随着板簧构件3的弯曲形变而相应的移动位置，以避免驱动轮41和万向轮被压坏。在不同的应用场景下，预设压力是不同的，那么相应地，想要达到上述的目的，板簧构件3中的板簧本体(即单片板簧)的数量以及板簧构件3的弹性系数也是需要相应设置的，因此，本公开其并不具体限制，本领域技术人员在使用本公开提供的移动靶车时，可以根据实际应用需求来设置板簧本体的数量和弹性系数。
需要说明的是，驱动轮41和从动轮42均可以构造为多个，对此，本公开不作任何限制，这里本公开仅以驱动轮41和从动轮42的数量为两个，且从动轮42均构造为万向轮为例进行示例性介绍。在本公开提供的具体实施方式中，参考图3所示，移动靶车包括数量与板簧构件3的数量相等的连接构件5，车体框架2通过连接构件5固定于板簧构件3，以实现行走轮和车体框架2之间的弹性连接和弹性支撑。
在本公开提供的具体实施方式中，连接构件5可以以任意合适的方式配置。可选择地，参考图3至图5所示，连接构件5可以包括安装基座51、悬臂52和支撑台53，安装基座51固定于车体框架2，悬臂52和支撑台53均连接于安装基座51，并且悬臂52位于支撑台53的上侧以使得悬臂52和支撑台53之间构造有间隙，板簧构件3能够容纳在间隙中，并且通过紧固件连接于悬臂52和支撑台53，也就是说板簧构件3通过悬臂52与支撑台53之间的间隙。在本公开的其他实施例中，连接构件5还可以是其他的配置方式，对此，本公开不做任何限制。
其中，板簧构件3可以以任意合适的方式构造。可选择地，如图4和图5所示，板簧构件3可以构造为包括层叠设置的至少两个板簧体31，其中每个板簧体31的中间位置容纳在悬臂52与支撑台53之间的间隙内，并且通过紧固件连接悬臂52和支撑台53，以用于通过板簧体31连接车体框架2和行走轮，进而用于缓冲施加到行走轮和车体框架2的作用力，并衰减由此引起行走轮和车体框架2的振动。这里需要说明的是，板簧体31的长度和多个板簧体31之间的间距可根据实际需求选择使用，以保证在板簧构件3发生最大可逆性弯曲形变时，车体框架2底部接触地面不发生破坏性变形，对此，本公开不做具体限制。
其中，本公开以移动靶车的自重为20KG，且车体框架2的设计离地间隙为27.8mm，并且板簧构件3包括层叠设置的两个由65Mn钢制成的板簧体31为例对板簧构件3进行仿真分析。其中，图6和图7示出了上述实施例提供的板簧构件3在移动靶车的移动靶车的负载为10KG时的变形仿真图和应力仿真图；图8和图9示出了上述实施例提供的板簧构件3在80KG负载下的变形仿真图和应力仿真图。参考图6和图7所示，在移动靶车自重为20KG且负载为10KG时，每个板簧构件3的每端的行走轮处的载荷为75N，而该行走轮所在端的板簧构件3的变形量为6.7mm，此时车体框架2离地间隙为车体框架2的设计间隙减去板簧构件3的变形量，即为21.1mm，板簧构件3的应力为159Mpa；参考图8和图9所示，在移动靶车自重为20KG且负载为80KG时，每个板簧构件3的每端的行走轮处的载荷为250N，而该行走轮所在端的板簧构件3的变形量为27.8mm，此时车体框架2离地间隙为车体框架2的设计间隙减去板簧构件3的变形量，即为0mm，板簧构件3的应力为965Mpa。由此可以看出，在负载为80KG时，车体框架2的底部边缘与行走轮最低点所在的基准平面齐平，即此时车体框架2承受预设压力为800N，而板簧构件3的应力小于65Mn钢的极限应力，从而可以表明该板簧构件3的强度满足要求。
在本公开提供的具体实施方式中，移动靶车包括车身外壳1，参考图1至图3所示，车身外壳1可以包括用于放置障碍物的承载部分11，承载部分11固定于车体框架2，也就是说，移动靶车的移动轨迹即为障碍物的移动轨迹，因此在模拟障碍物移动时仅需控制移动靶车运行即可。
其中，为了避免障碍物从承载部分11上掉落，该承载部分11可以连接有用于固定障碍物的固定装置6。其中，固定装置6可以以任意合适的方式构造。可选择地，参考图1至图3所示，固定装置6可以构造为包括安装座61和磁体62，安装座61通过磁体62固定在由金属材料制成的承载部分11上。在安装时，将安装座61通过磁体62固定在承载部分11上，然后将障碍物安装在安装座61上即可，安装座61的设置可便于障碍物的安装和拆卸，有益于提高测试效率，在本公开的其他实施例中，固定装置6还可以是其他的配置方式，例如，固定装置6构造为设置于障碍物的磁体，且障碍物通过磁体固定在由金属材料制成的承载部分11上，对此，本公开不做任何限制。
在本公开提供的具体实施方式中，参考图1至图3所示，车身外壳1可以包括引导部分12，引导部分12围绕承载部分11的整个外周布置且固定于车体框架2和连接构件5，引导部分12从承载部分11向外向下地倾斜延伸，并且引导部分12在位于行走轮正上方的部分上开设有用于行走轮的避让孔13。这里，引导部分12围绕承载部分11的整个外周布置且引导部分12从承载部分11向外向下地倾斜延伸，一方面可以减少被测车辆的车轮碾压到该移动靶车上而受到的冲击颠簸，以减小被测车辆的侧倾而提高被测车辆的稳定性，另一方面可以减小被测车辆的雷达反射面，以使得该移动靶车不易被待测车辆的雷达探测到。另外，参考图3所示，引导部分12固定于车体框架2和连接构件5，也就是说，车体框架2和连接构件5能够支撑和固定引导部分12，以防止在进行实车测试时，引导部分12被压坏而影响被测车辆的侧倾稳定性。此外，参考图3所示，引导部分12在位于行走轮正上方的部分上开设有用于行走轮的避让孔13，其中，在施加于车体框架2的外界压力大于预设压力时，板簧构件3会发生可逆性弯曲形变而导致的车体框架2的底部边缘低于行走轮组的最低点所在的基准平面，因此在行走轮正上方的部分设置避让孔13能够使得板簧构件3会发生可逆性弯曲形变后，行走轮能够进入到避让孔13中而避免被压坏。
此外，考虑到外界压力可能会导致走形轮被压坏的情况发生，本公开提供的移动靶车中的车体框架2和车身外壳1设计为均由金属板装配而成的，由此可以使得板簧构件3发生可逆性弯曲形变而使得车体框架2的底部边缘与行走轮组的最低点所在的基准平面齐平时，车体框架2能够直接承受外界压力而用于保护车体框架2内的电池、电路板和线缆等部件以及移动靶车的行走轮不被压坏。
在上述方案的基础上，本公开还提供一种无人驾驶测试系统，该无人驾驶测试系统包括障碍物以及上述的移动靶车，障碍物可移除地固定在移动靶车上，通过将障碍物固定在移动靶车上来模拟无人驾驶车辆周边的障碍物运行，以用于无人驾驶测试系统进行测试使用，例如，用于验证无人驾驶算法及AEB功能的完善度。基于其中包括了本公开提供的移动靶车在兼顾减振功能的同时还能够减小自身的高度尺寸，从而更有利于实车测试使用，由此可以提高无人驾驶测试系统的各项测试的准确性及可重复性，有益于有效提高无人驾驶测试系统的测试效率。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种移动靶车，其特征在于，所述移动靶车包括由金属板装配而成的车体框架(2)、弹性车架和行走轮组，所述弹性车架包括至少两个板簧构件(3)，所述行走轮组枢转地安装于所述弹性车架，所述行走轮组包括多个行走轮，每个所述板簧构件(3)的每个端部均对应设置有一行走轮，所述车体框架(2)支撑并连接于每个所述板簧构件(3)的中间位置。
2.根据权利要求1所述的移动靶车，其特征在于，所述板簧构件(3)构造为当将不大于预设压力的外界压力施加于所述车体框架(2)时发生可逆性弯曲形变；
在高度方向上，当所述外界压力小于预设压力时，所述车体框架(2)的底部边缘高于所述行走轮组的最低点所在的基准平面；
当所述外界压力等于所述预设压力时，所述车体框架(2)的底部边缘与所述基准平面齐平。
3.根据权利要求1所述的移动靶车，其特征在于，所述多个行走轮分为驱动轮(41)和从动轮(42)，所述从动轮(42)构造为万向轮；
所述板簧构件(3)的数量为两个，并且两个所述板簧构件(3)平行布置，其中一个板簧构件(3)的两端均安装有驱动轮(41)，且两个驱动轮(41)的动力彼此独立；其中另一个板簧构件(3)的两端均安装有所述万向轮。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的移动靶车，其特征在于，所述移动靶车包括数量与所述板簧构件(3)的数量相等的连接构件(5)，所述车体框架(2)通过所述连接构件(5)固定于所述板簧构件(3)。
5.根据权利要求4所述的移动靶车，其特征在于，所述连接构件(5)包括安装基座(51)、悬臂(52)和支撑台(53)，所述安装基座(51)固定于所述车体框架(2)，所述悬臂(52)和所述支撑台(53)均连接于所述安装基座(51)，并且所述悬臂(52)位于所述支撑台(53)的上侧以使得所述悬臂(52)和所述支撑台(53)之间构造有间隙，所述板簧构件(3)能够容纳在所述间隙中，并且通过紧固件连接于所述悬臂(52)和所述支撑台(53)。
6.根据权利要求4所述的移动靶车，其特征在于，所述移动靶车包括车身外壳(1)，所述车身外壳(1)包括用于放置障碍物的承载部分(11)，所述承载部分(11)固定于所述车体框架(2)。
7.根据权利要求6所述的移动靶车，其特征在于，所述承载部分(11)连接有用于固定障碍物的固定装置(6)。
8.根据权利要求7所述的移动靶车，其特征在于，所述固定装置(6)构造为包括安装座(61)和磁体(62)，所述安装座(61)通过所述磁体(62)固定在由金属材料制成的所述承载部分(11)上。
9.根据权利要求6所述的移动靶车，其特征在于，所述车身外壳(1)包括引导部分(12)，所述引导部分(12)围绕所述承载部分(11)的整个外周布置且固定于所述车体框架(2)和所述连接构件(5)，所述引导部分(12)从所述承载部分(11)向外向下地倾斜延伸，并且所述引导部分(12)在位于所述行走轮正上方的部分上开设有用于所述行走轮的避让孔(13)。
10.一种无人驾驶测试系统，包括障碍物，其特征在于，所述无人驾驶测试系统包括权利要求1-9中任意一项所述的移动靶车，所述障碍物可移除地固定在所述移动靶车上。
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