CN112444401A - 一种具有可控路面移动目标的无人驾驶汽车测试装置 - Google Patents

一种具有可控路面移动目标的无人驾驶汽车测试装置 Download PDF

Info

Publication number
CN112444401A
CN112444401A CN201910816246.9A CN201910816246A CN112444401A CN 112444401 A CN112444401 A CN 112444401A CN 201910816246 A CN201910816246 A CN 201910816246A CN 112444401 A CN112444401 A CN 112444401A
Authority
CN
China
Prior art keywords
road
pulley trolley
plate
road surface
glass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910816246.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112444401B (zh
Inventor
张涛
金映谷
张佳奇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dalian Minzu University
Original Assignee
Dalian Minzu University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dalian Minzu University filed Critical Dalian Minzu University
Priority to CN201910816246.9A priority Critical patent/CN112444401B/zh
Publication of CN112444401A publication Critical patent/CN112444401A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112444401B publication Critical patent/CN112444401B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M17/00Testing of vehicles
    • G01M17/007Wheeled or endless-tracked vehicles

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

一种具有可控路面移动目标的无人驾驶汽车测试装置,属于无人驾驶汽车路测实验领域,为了解决在无人驾驶汽车行驶中模拟障碍物的运行状态,呈现多种不同行驶轨迹的道路测试场景的问题,滑轮小车为自驱车,其上安装电磁铁,滑轮小车位于路面和玻璃路板下表面之间,在路面行驶,滑行板具有内嵌滚珠,并置于玻璃路板上表面的沥青路面,且位于滑轮小车的电磁铁所对应的上方,从而位于玻璃路板下方的滑轮小车的电磁铁上电,能对位于玻璃路板上方的金属的滑行板吸引,使得金属的滑行板通过电磁铁随动滑轮小车移动,效果是为无人驾驶汽车提供尽可能多的测试情景。

Description

一种具有可控路面移动目标的无人驾驶汽车测试装置
技术领域
本发明属于无人驾驶汽车路测实验领域,具体地说是一种接近于真实的可控路面移动目标,用以检测无人驾驶汽车的避障系统。
背景技术
近几年来,无人驾驶汽车的开发及其相应的检测技术成为热点问题。无人驾驶汽车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,同时通过车载传感器感知周围环境,并根据感知所获得的道路、车辆位置和障碍物信息,控制车辆的转向和速度,从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶。随着各种技术在无人驾驶车辆技术方面的不断融合、无人驾驶车辆智能化程度和复杂程度越来越高,因而需要更高效,更全面的检测装置。道路测试是全面验证无人驾驶车辆功能,实现车、路、人云协同,确保车辆安全、可靠、高效运行的重要手段,对推进自动驾驶技术成熟与产业发展至关重要。无人驾驶汽车进行真实道路测试时,无人驾驶车辆避障以及安全处理路面突发状况的能力尤为重要。现有无人驾驶汽车路测的理论研究已经很深入,实际研发并不太成熟,需要不断进行测试以验证和完善。但是,目前仍缺乏一种标准的贴近于真实行驶环境的场地,用来测试无人驾驶汽车避障和处理路面突发状况的能力。因此,急需一种能够对无人驾驶车辆避障、处理多变的路面突发状况、贴近于真实行驶环境的测试装置。
发明内容
为了解决在无人驾驶汽车行驶中模拟障碍物的运行状态,呈现多种不同行驶轨迹的道路测试场景的问题,为无人驾驶汽车提供尽可能多的测试情景,本发明提供如下技术方案:具有可控路面移动目标的无人驾驶汽车测试装置,包括真实车辆、移动目标、电磁铁、滑轮小车、滑行板、行驶轨迹指示灯、玻璃路板、沥青路面、支撑柱、遮挡板;真实车辆包括两辆汽车,一辆是用于测试使用的无人驾驶汽车,另一辆位于测试使用的无人驾驶汽车的旁侧,用于为测试的汽车提供一定范围的盲区实验环境;道路包括路面、若干支撑柱、玻璃路板,各支撑柱的底面固定在路面,顶面支撑在玻璃路板的下表面,通过支撑柱在路面和玻璃路板间形成滑轮小车的行驶空间,玻璃路板的上表面涂覆沥青而形成沥青路面,玻璃路板的下表面安装行驶轨迹指示灯的坐标面,在路面与玻璃路板的边界,具有设置在位于路面与玻璃路板间的遮挡板;滑轮小车为自驱车,其上安装电磁铁,滑轮小车位于路面和玻璃路板下表面之间,在路面行驶,滑行板具有内嵌滚珠,并置于玻璃路板上表面的沥青路面,且位于滑轮小车的电磁铁所对应的上方,从而位于玻璃路板下方的滑轮小车的电磁铁上电,能对位于玻璃路板上方的金属的滑行板吸引,使得金属的滑行板通过电磁铁随动滑轮小车移动;移动目标是道具的统称,包括模拟人、模拟摩托车、模拟电动车、模拟狗中的任意一种或组合,移动目标被固定在滑行板,通过控制滑轮小车的移动轨迹,使得移动目标按照随机时间和路线行驶在沥青路面;若干行驶轨迹指示灯形成矩阵排列在玻璃路板下表面,每一个指示灯作为坐标平面的坐标点具有位置信息,滑轮小车在水平位置安装四个光敏传感器,且各传感器位于安装面的边沿,分别对应东西南北的正方向,各传感器实时判断其采集的感光强度,并以感光强度最大的光敏传感器所位于的方向作为滑轮小车的行驶方向前进,从而通过定位发光指示灯的坐标位置,使得滑轮小车能够沿着指示灯亮的轨迹行驶,而位于玻璃路板的沥青路面的滑行板随动该轨迹行驶。
有益效果:1.本发明模拟的辅助道具底部与小车固定在一起,此设置能使模拟辅助道具承受一定等级的风速,满足在刮风下雨等恶劣的天气下,配合无人驾驶汽车完成一系列的道路测试实验。2.通过模拟人、模拟摩托车机动车、模拟狗等辅助道具,为无人驾驶汽车提供尽可能多的障碍环境,有利于完善无人驾驶汽车在行驶中的自动化能力,提高路测测试效率。3.本发明用于无人驾驶汽车路测的辅助道具,均采用的是橡胶材料制品,质地柔软且富有弹性,具有成本低、质量轻、撞击后变形可快速回弹、可重复利用等诸多优点。4.作为本发明方案的优选方案:所述道具均详细模拟侧面外形及体貌。一般无人驾驶汽车摄像头观察到周围行人及其他障碍物的外形体貌,大多为侧面的外形轮廓,将辅助道具面模拟的越细致,就越逼近无人驾驶汽车真实的驾驶效果。5.本发明装置路板下方设有障碍物行驶轨迹指示灯,可根据该指示灯随意变换障碍物行驶路径。该障碍物行驶路径可进行前后左右四个方向控制,且速度可控,真实再现行人及其他障碍物在路面移动。使无人驾驶汽车尽可能多的经过拥有不同路面障碍的情况,以完成更多路测场景的覆盖。6.所述移动无人驾驶汽车路测的辅助道具,应用电磁原理。在路面下方设有磁块,通过控制该磁块的移动,来控制路测辅助道具的移动。此方案可有效减轻承载辅助道具小车的承重问题,即使发生碰撞也不会对无人驾驶车辆造成损坏,且不用更换电池,可使该模拟障碍物长时间运行,从而持续对无人驾驶汽车进行性能测试。7.本装置可根据无人驾驶车辆行驶真实路面的长度随意进行改装,装置十分灵活,可操作性强。装置坚固耐用且牢靠紧凑,可进行拆分和组装,采用机械结构设计搭建而成,具有可重复利用的优点。可在测试中获得大量行驶数据,以便对无人驾驶车辆的驾驶方案进行精确的修改。8.针对无人驾驶汽车在路况测试时会将本装置模拟障碍物与多种路面场景进行融合,本装置提供了一种可随时拆装和移动的装置结构设计,同时各个部件能够拆卸,降低了使用时搬运的难度,具有方便快捷,操作简单的优点。9.本装置采用钢铁材料及橡胶材料制品,均是市面上常见,可重复利用的材料。具有简单易操作的结构和成本低、经济实用、环保、便于推广的优点。降低了无人驾驶汽车应对多种复杂路况时道路测试的经济成本。
附图说明
图1是装置的整体结构示意图
图2装置的整体俯视结构示意图
图3无人驾驶车辆测试时人设备的结构示意图
图4无人驾驶车辆测试时装置下方的结构示意图
图5无人驾驶车辆测试时移动目标相向而行结构示意图
1.真实车辆,2.移动目标,3.磁铁,4.滑轮小车,5.滑行板,6.行驶轨迹指示灯,7.玻璃路板,8.沥青路面,9.支撑柱,10.遮挡板,11.衔接板,12感应器,13发热装置。
具体实施方式
实施例1:道路测试是无人驾驶汽车性能测试中一项十分重要的内容。对于无人驾驶车辆来说,有时还需要测试其通过不同障碍路面的性能,和应对突发状况的能力。无人驾驶汽车路测作为一种新兴的技术,其通过传感系统感知道路环境和障碍物信息,来控制车辆的转向和速度,从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶。当前该领域的实验方法及工具等技术条件均不成熟,现有的障碍物辅助装置大多不带有盲区测试环节,直接暴露在测试环境下。当移动目标突然出现在驾驶车辆前方时,汽车不能及时调整行驶路线,从而不能避免与测试设备发生碰撞,且移动目标行驶轨迹精度不高不具有随机性,可获得的车辆性能数据又相对较少,无法很好地测试无人驾驶汽车的实际操作性能。
本发明是一种接近于真实行驶环境下的障碍物设备,用以检测无人驾驶汽车的避障系统。通过简洁实用、可操作性强的机械结构设计,解决现阶段无人驾驶汽车在性能测试中存在的问题--移动目标不带有盲区环境和行驶路径不随机。利用本发明装置为无人驾驶汽车,提供多种移动目标的不同行驶路径,可极大提高无人驾驶汽车的测试效率。
一种接近于真实的测试装置,该装置主要由真实车辆1、移动目标2、磁铁3、滑轮小车4、滑行板5、行驶轨迹指示灯6、玻璃路板7、沥青路面8、支撑柱9、遮挡板10、衔接板11、感应器12、发热装置13组成。
真实车辆1在本发明中应用到两辆汽车,其中一辆11采用无人驾驶汽车,主要负责在无人驾驶汽车测试时使用,而另一辆12可以设置任意汽车,放置在与测试设备同侧的路旁,主要为测试设备提供一定范围的盲区实验环境。移动目标2是在本发明中对辅助道具的统称,包括模拟人、模拟摩托车、模拟电动车、模拟狗等,其下方固定在滑轮小车4上。他们会出其不意的出现在汽车行驶道路上,并且可随意调整其行驶路径,模拟多种路径情况。磁铁3采用电磁铁,因其可根据电流的大小来调整磁性的大小,可控制磁铁达到我们所需的磁性。该磁铁放置在轮滑小车上,主要负责控制路板上方的滑行小车,控制其行驶路径。滑轮小车4主要负责承载磁铁,该车前方是转向控制,后轮是驱动控制。滑行板5采用金属材料铁制成,主要负责承载测试设备,该板下方采用内嵌滚珠,能够很好的减少摩擦,并与路板下方的磁铁产生磁力效果,从而使滑行板发生位移。因测试设备大小不同,故所需滑行板大小也不尽相同,所以每个测试设备均设有相应大小的滑行板。行驶轨迹指示灯6按21×20分布在路板上,主要负责控制滑轮小车的行驶轨迹,通过光控传感器来操控滑轮小车即测试设备2的运动路线,因轨迹指示灯设置较为密集,故行驶轨迹精度高,为无人驾驶汽车提供更为精确的测试场。玻璃路板7主要为测试装置提供支撑板,保证各装置稳定运行。且玻璃材质制成的路板不会阻断磁力,仍可以使测试设备稳定运行。沥青路面8主要负责为无人驾驶汽车测试提供真实的汽车行驶环境。支撑柱9按4×6分布,外面涂有隔磁漆,主要负责支撑玻璃路板,为无人驾驶汽车提供稳定的测试环境。遮挡板10主要负责为该装置提供一种没有光的密闭环境,方便光控传感器控制滑轮小车的运行轨迹。衔接板11主要负责使真实车辆运行到该路测装置上。感应器12主要负责,当无人驾驶汽车启动时,同时命令测试设备也开始运行。起到让车辆与测试设备同时运行的作用。发热器13主要负责给模拟生物提供恒温,使模拟生物始终处于一定的恒温状态。
将本发明装置设置在较为空旷的场地,该路面装置由真实车辆、测试设备、磁铁、滑轮小车、滑行板、行驶轨迹指示灯、玻璃路板、沥青路面、支撑柱、遮挡板、衔接板等部分组成。路测设备设置在路的一侧,该设备可以是模拟的行人、摩托车、电动车和狗等,对于横穿马路的行人、摩托车及电动车来说,一般无人驾驶汽车摄像头观察到的大多为他们的侧面外形轮廓。为了模拟贴近于真实的交通道路环境,本发明所述路测设备起初将垂直放置于路旁,根据实验需求设备上可设有锡箔纸,粘贴其内表面,用来在无人驾驶时满足毫米波雷达的识别。特别强调的是在模拟人设备辅助道具时,为制造真实路测环境,在人设备体内充满温度为37℃的气体,便于无人驾驶汽车的检测。移动目标左侧处设有一辆真实车辆12,停靠在路边,固定在原地不发生位移变化,主要为移动目标提供一定范围的盲区环境,该盲区近似一个三角形区域。在车辆12后方不远处设置一辆无人驾驶汽车11,用来进行道路测试。支柱按3×4式分布,用于支撑玻璃路板,该装置四周采用遮挡板围起来,并在装置一端安装衔接板。本装置中采用电磁原理控制移动目标运行,移动目标下方设有滑行板,放置在路表面。滑轮小车上方承载电磁铁,前轮控制转向后轮负责驱动,放置在路板下方。电磁铁采用电流控制,通过控制电流的大小来控制电磁力的大小。当轮滑小车开始运行时,电磁铁也随着移动,设置电流的大小以达到人们所需电磁力的大小,如式(1)。滑行板采用金属铁制成,因吸力效应,所以滑行板随着轮滑小车的运动而运动,从而其上方移动目标也随之运行,考虑吸力是否满足本发明实施要求,采用公式(3)计算。本发明装置采用纯铁磁铁芯,其饱和磁感应强度可达841mT=8410Gs,气隙的距离为9.5cm(包括人设备脚底板1.5cm,沥青层3cm,玻璃板3cm,指示灯1cm,指示灯与磁铁间隙1cm)由上式可计算得出F≈116(公斤),因此本发明装置具有充分的可实施性。滑行板下方设有四个内嵌滚珠充当滑轮,此设置可以有效地减少摩擦,使测试路径更为精准。
计算吸力的基本公式
作用在被磁化了的铁磁物体(例如电磁铁上的衔铁或起重电磁铁上的被吸物体)上的电磁吸力,其大小与磁力线穿过磁极的总面积及气隙中电磁感应强度的平方成正比。如果磁感应强度B沿磁极表面上是均匀分布的,则计算电磁吸力的基本公式为:
Figure BDA0002186437020000051
F——电磁吸力(J/cm);
S——磁极表面的总面积(cm2);
μ0——空气导磁系数,其值为1.25*10-8H·cm
上面这个公式就是通常所称的麦克斯韦公式。如果B的单位为高斯,F的单位为公斤,则上式可改写为更实用的公式:
Figure BDA0002186437020000052
S的单位为平方厘米。
在计算气隙较大时的吸力要在式中加入修正系数,来修正在大气隙时由于磁通的不均匀分布所引起的误差。这时公式可表示为:
Figure BDA0002186437020000053
a——修正系数,经验指出约为3~5,这里我们取4;
δ——气隙长度(cm)
为进一步说明本发明装置,作如下两个假设。实施方式一:假设行驶轨迹相同,但测试设备的行驶速度不同。实施方式二:假设测设设备的行驶速度相同,但行驶路径不同。实施方式三:不同测试设备,不同形式路径且测试设备相向而行。
实施方式一:假设行驶轨迹相同,但移动目标的行驶速度不同。本发明装置的测试设备多种多样,主要以人设备进行举例,详细说明具体实施过程。人设备分别以0.5m/s、0.8m/s、1m/s、1.2m/s的速度运行,每次均放在同一条行车路线上进行测试。测试开始,启动无人驾驶车辆11,当感应器感知到车辆时,启动控制测试设备的电磁铁,从而使测试设备开始运行。移动目标为人设备辅助道具时,以1m/s的速度向前运行,假设设备人行驶到车辆11前方一定距离,无人驾驶汽车根据人设备外形轮廓、温度等判断出此时有障碍物出现,立即停止运行,避免与障碍物发生碰撞。即使在测试时无人驾驶车辆无法精确的检测到障碍物的位置,与其发生碰撞甚至将人设备撞出马路外,本发明装置也不会损坏,即使发生形变也可快速回弹。用此种方法再对模拟狗、模拟自行车、模拟摩托车等移动目标进行测试。
实施方式二:假设测设设备的行驶速度相同,但行驶路径不同。本发明装置为测试设备开设四条行驶路线,如图2所示。以模拟摩托车举例进一步说明本发明装置,假设摩托车以恒定8m/s的速度运行,分别将其放置路线1,路线2,路线3,路线4上测试,因真实摩托车的行车路线具有不稳定性,本发明中所设四条路线均是具有代表性的路线。因摩托车运行的比较快,因此测试时间测试时间应较短一些。为避免无人驾驶车辆检测不到移动目标,可在测试设备内部黏贴一些锡箔纸,来增强其传递信号的能力。测试开始,启动无人驾驶车辆11,当感应器感知到车辆时,开始启动路线1上的移动目标。再次测试将其放在路线2上,此后再放到路线3、路线4上,观察无人驾驶车辆的运行状态。
实施方式三:不同移动目标,不同形式路径且移动目标相向而行。本实施例中以人设备和模拟自行车进一步举例说明具体实施方案。假设人设备A放置在装置左侧以,设置行车路线指示灯,控制其路板下方电磁铁沿直线运行,从而使人设备沿直线运行。模拟自行车设备B放置在该装置右侧,设置行车路线指示灯,控制其路板下方电磁铁的行驶路径为不规则路线,从而控制模拟自行车的行驶路线。二者相向而行,如图5所示。测试开始,启动无人驾驶车辆11,当感应器感知到车辆时,开始启动控制人设备和模拟自行车运行的电磁铁,从而使人设备和模拟自行车按照如图所示的路线行驶。此种假设可测出,当两个移动目标相距较远时,无人驾驶汽车能否感应前方存在多个障碍物;能否判断出移动目标的行驶速度,从而决策出先避开哪个障碍物;能否判断与无人驾驶汽车距离最近的移动目标,从而决定自身的行驶速度,安全的避开障碍物。
实施例2:一种接近于真实的测试装置,包括真实车辆、移动目标、电磁铁、滑轮小车、滑行板、行驶轨迹指示灯、玻璃路板、沥青路面、支撑柱、遮挡板;真实车辆包括两辆汽车,一辆是用于测试使用的无人驾驶汽车,另一辆位于测试使用的无人驾驶汽车的旁侧,用于为测试的汽车提供一定范围的盲区实验环境;道路包括路面、若干支撑柱、玻璃路板,各支撑柱的底面固定在路面,顶面支撑在玻璃路板的下表面,通过支撑柱在路面和玻璃路板间形成滑轮小车的行驶空间,玻璃路板的上表面涂覆沥青而形成沥青路面,玻璃路板的下表面安装行驶轨迹指示灯的坐标面,在路面与玻璃路板的边界,具有设置在位于路面与玻璃路板间的遮挡板;滑轮小车为自驱车,其上安装电磁铁,滑轮小车位于路面和玻璃路板下表面之间,在路面行驶,滑行板具有内嵌滚珠,并置于玻璃路板上表面的沥青路面,且位于滑轮小车的电磁铁所对应的上方,从而位于玻璃路板下方的滑轮小车的电磁铁上电,能对位于玻璃路板上方的金属的滑行板吸引,使得金属的滑行板通过电磁铁随动滑轮小车移动;移动目标是道具的统称,包括模拟人、模拟摩托车、模拟电动车、模拟狗中的任意一种或组合,移动目标被固定在滑行板,通过控制滑轮小车的移动轨迹,使得移动目标按照随机时间和路线行驶在沥青路面;若干行驶轨迹指示灯形成矩阵排列在玻璃路板下表面,每一个指示灯作为坐标平面的坐标点具有位置信息,滑轮小车在水平位置安装四个光敏传感器,且各传感器位于安装面的边沿,分别对应东西南北的正方向,各传感器实时判断其采集的感光强度,并以感光强度最大的光敏传感器所位于的方向作为滑轮小车的行驶方向前进,从而通过定位发光指示灯的坐标位置,使得滑轮小车能够沿着指示灯亮的轨迹行驶,而位于玻璃路板的沥青路面的滑行板随动该轨迹行驶。
进一步的,所述的接近于真实的测试装置,还包括衔接板、感应器、发热装置;衔接板是一个具有坡度的板,连接外部路面与沥青路面,感应器位于沥青路面的两侧,且靠近具有衔接板的沥青路面一端,发热装置安装在移动目标其上,使得其具有恒定温度。
一种接近于真实的测试方法,将装置设置在较为空旷的场地,移动目标可以是模拟的行人、摩托车、电动车或狗,起初将移动目标垂直放置于路旁,锡箔纸粘贴在移动目标的内表面,用来在无人驾驶测试时能使毫米波雷达对其识别,移动目标一侧处设有真实车辆,停靠在路边,固定在原地不发生位移变化,为移动目标提供一定范围的盲区环境,该盲区近似一个三角形区域;用来进行道路测试无人驾驶汽车位于真实车辆后方;支撑柱分布固定在路面,通过支撑柱支撑玻璃路板,玻璃路板和路面间的四周采用遮挡板围起来,且玻璃路板上表面上沥青路面,使得玻璃路板和路面间的空间上暗空间;在一端的沥青路面安装衔接板,衔接板是一个具有坡度的板,连接外部路面与沥青路面,使得车辆能够由路面驶入具有高度的沥青路面;位于玻璃路板下方的滑轮小车的电磁铁上电,能对位于玻璃路板上方的金属的滑行板吸引,使得金属的滑行板通过电磁铁随动滑轮小车移动;滑轮小车安装面的各光敏传感器实时判断其采集的感光强度,并以感光强度最大的光敏传感器所位于的方向作为滑轮小车的行驶方向前进,从而通过定位发光指示灯的坐标位置,使得滑轮小车能够沿着指示灯亮的轨迹行驶,而位于玻璃路板的沥青路面的金属的滑行板因与滑轮小车的电磁铁间具有的电磁吸力,则随动该轨迹行驶。
进一步的,电磁铁是纯铁磁铁芯,其饱和磁感应强度达841mT=8410Gs,气隙的距离为9.5cm,气隙的距离包括模拟人设备的脚底板1.5cm,沥青层3cm,玻璃板3cm,指示灯1cm,指示灯与磁铁间隙1cm,电磁吸力F≈116公斤。
进一步的,计算电磁吸力的方法如下:作用在被磁化了的铁磁物体上的电磁吸力,其大小与磁力线穿过磁极的总面积及气隙中电磁感应强度的平方成正比,如果磁感应强度B沿磁极表面上是均匀分布的,则计算电磁吸力的基本公式为:
Figure BDA0002186437020000081
F是电磁吸力,单位为J/cm;S是磁极表面的总面积,单位为cm2;μ0是空气导磁系数,其值为1.25*10-8H·cm;B是磁感应强度,单位为高斯;
若要求电磁吸力F的单位为公斤,则变形为:
Figure BDA0002186437020000082
在计算气隙较大时的吸力要在式中加入修正系数,来修正在大气隙时由于磁通的不均匀分布所引起的误差,公式表示为:
Figure BDA0002186437020000083
a是修正系数,经验指出约为3~5;δ是气隙长度,单位是cm。
进一步的,假设行驶轨迹相同,但移动目标的行驶速度不同,人设备分别以0.5m/s、0.8m/s、1m/s、1.2m/s的速度运行,每次均放在同一条行车路线上进行测试,测试开始,启动无人驾驶车辆11,当感应器感知到车辆时,启动控制测试设备的电磁铁,从而使测试设备开始运行;移动目标为人设备辅助道具时,以1m/s的速度向前运行,假设设备人行驶到车辆11前方一定距离,无人驾驶汽车根据人设备外形轮廓、温度判断出此时有障碍物出现,立即停止运行,避免与障碍物发生碰撞;
假设测设设备的行驶速度相同,但行驶路径不同,假设模拟摩托车设备以恒定8m/s的速度运行,分别将其放置在不同路线上测试,为避免无人驾驶车辆检测不到移动目标,在测试设备内部黏贴一些锡箔纸,来增强其传递信号的能力;测试开始,启动无人驾驶车辆,当感应器感知到车辆时,开始启动路线上的移动目标,再次测试将其放在其他路线上,观察无人驾驶车辆的运行状态;
不同移动目标,不同形式路径且移动目标相向而行,假设人设备A放置在装置左侧以,设置行车路线指示灯,控制其路板下方电磁铁沿直线运行,从而使人设备沿直线运行;模拟自行车设备B放置在该装置右侧,设置行车路线指示灯,控制其路板下方电磁铁的行驶路径为不规则路线,从而控制模拟自行车的行驶路线,二者相向而行;测试开始,启动无人驾驶车辆,当感应器感知到车辆时,开始启动控制人设备和模拟自行车运行的电磁铁,从而使人设备和模拟自行车按照如图所示的路线行驶,此种假设可测出,当两个移动目标相距较远时,无人驾驶汽车能否感应前方存在多个障碍物;能否判断出移动目标的行驶速度,从而决策出先避开哪个障碍物;能否判断与无人驾驶汽车距离最近的移动目标,从而决定自身的行驶速度,安全的避开障碍物。

Claims (2)

1.一种具有可控路面移动目标的无人驾驶汽车测试装置,其特征在于:包括真实车辆、移动目标、电磁铁、滑轮小车、滑行板、行驶轨迹指示灯、玻璃路板、沥青路面、支撑柱、遮挡板;
真实车辆包括两辆汽车,一辆是用于测试使用的无人驾驶汽车,另一辆位于测试使用的无人驾驶汽车的旁侧,用于为测试的汽车提供一定范围的盲区实验环境;
道路包括路面、若干支撑柱、玻璃路板,各支撑柱的底面固定在路面,顶面支撑在玻璃路板的下表面,通过支撑柱在路面和玻璃路板间形成滑轮小车的行驶空间,玻璃路板的上表面涂覆沥青而形成沥青路面,玻璃路板的下表面安装行驶轨迹指示灯的坐标面,在路面与玻璃路板的边界,具有设置在位于路面与玻璃路板间的遮挡板;
滑轮小车为自驱车,其上安装电磁铁,滑轮小车位于路面和玻璃路板下表面之间,在路面行驶,滑行板具有内嵌滚珠,并置于玻璃路板上表面的沥青路面,且位于滑轮小车的电磁铁所对应的上方,从而位于玻璃路板下方的滑轮小车的电磁铁上电,能对位于玻璃路板上方的金属的滑行板吸引,使得金属的滑行板通过电磁铁随动滑轮小车移动;
移动目标是道具的统称,包括模拟人、模拟摩托车、模拟电动车、模拟狗中的任意一种或组合,移动目标被固定在滑行板,通过控制滑轮小车的移动轨迹,使得移动目标按照随机时间和路线行驶在沥青路面;
若干行驶轨迹指示灯形成矩阵排列在玻璃路板下表面,每一个指示灯作为坐标平面的坐标点具有位置信息,滑轮小车在水平位置安装四个光敏传感器,且各传感器位于安装面的边沿,分别对应东西南北的正方向,各传感器实时判断其采集的感光强度,并以感光强度最大的光敏传感器所位于的方向作为滑轮小车的行驶方向前进,从而通过定位发光指示灯的坐标位置,使得滑轮小车能够沿着指示灯亮的轨迹行驶,而位于玻璃路板的沥青路面的滑行板随动该轨迹行驶。
2.如权利要求1所述的具有可控路面移动目标的无人驾驶汽车测试装置,其特征在于:还包括衔接板、感应器、发热装置;衔接板是一个具有坡度的板,连接外部路面与沥青路面,感应器位于沥青路面的两侧,且靠近具有衔接板的沥青路面一端,发热装置安装在移动目标其上,使得其具有恒定温度。
CN201910816246.9A 2019-08-30 2019-08-30 一种具有可控路面移动目标的无人驾驶汽车测试装置 Expired - Fee Related CN112444401B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910816246.9A CN112444401B (zh) 2019-08-30 2019-08-30 一种具有可控路面移动目标的无人驾驶汽车测试装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910816246.9A CN112444401B (zh) 2019-08-30 2019-08-30 一种具有可控路面移动目标的无人驾驶汽车测试装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112444401A true CN112444401A (zh) 2021-03-05
CN112444401B CN112444401B (zh) 2022-06-21

Family

ID=74734650

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910816246.9A Expired - Fee Related CN112444401B (zh) 2019-08-30 2019-08-30 一种具有可控路面移动目标的无人驾驶汽车测试装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112444401B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113702080A (zh) * 2021-08-15 2021-11-26 上海浩亚智能科技股份有限公司 一种基于agv智能机器人主动避碍检测装置
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

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102436770A (zh) * 2011-08-23 2012-05-02 北京工业大学 交通信息与控制实验教学基础平台
CN206772594U (zh) * 2016-12-14 2017-12-19 特路(北京)科技有限公司 自动驾驶车辆避让动态障碍物能力的测试场
GB2557252A (en) * 2016-12-02 2018-06-20 Christian Schwazl Physical environment simulator for vehicle testing
CN108458880A (zh) * 2018-01-29 2018-08-28 上海测迅汽车科技有限公司 无人驾驶整车受控场景测试方法
CN208012871U (zh) * 2018-03-20 2018-10-26 浙江合众新能源汽车有限公司 一种用于无人驾驶汽车试验的辅助道具人设备
CN109557826A (zh) * 2019-01-31 2019-04-02 上海淞泓智能汽车科技有限公司 一种用于路况模拟系统的触发电瓶车的智能控制设备

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102436770A (zh) * 2011-08-23 2012-05-02 北京工业大学 交通信息与控制实验教学基础平台
GB2557252A (en) * 2016-12-02 2018-06-20 Christian Schwazl Physical environment simulator for vehicle testing
CN206772594U (zh) * 2016-12-14 2017-12-19 特路(北京)科技有限公司 自动驾驶车辆避让动态障碍物能力的测试场
CN108458880A (zh) * 2018-01-29 2018-08-28 上海测迅汽车科技有限公司 无人驾驶整车受控场景测试方法
CN208012871U (zh) * 2018-03-20 2018-10-26 浙江合众新能源汽车有限公司 一种用于无人驾驶汽车试验的辅助道具人设备
CN109557826A (zh) * 2019-01-31 2019-04-02 上海淞泓智能汽车科技有限公司 一种用于路况模拟系统的触发电瓶车的智能控制设备

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113702080A (zh) * 2021-08-15 2021-11-26 上海浩亚智能科技股份有限公司 一种基于agv智能机器人主动避碍检测装置
CN113702080B (zh) * 2021-08-15 2023-09-26 上海浩亚智能科技股份有限公司 一种基于agv智能机器人主动避碍检测装置
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
CN116539331B (zh) * 2023-05-31 2024-04-12 永悦科技股份有限公司 一种用于汽车无人驾驶测试平台

Also Published As

Publication number Publication date
CN112444401B (zh) 2022-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112444403B (zh) 一种移动目标测试无人驾驶汽车的方法
CN109100155B (zh) 一种无人车在环快速仿真测试系统和方法
CN112444401B (zh) 一种具有可控路面移动目标的无人驾驶汽车测试装置
CN204241966U (zh) 一种视觉导向自行搬运小车
CN105186593B (zh) 一种电动汽车无线充电发射接收自动对准系统
CN206864060U (zh) 一种智能交通沙盘模拟系统
CN104732835B (zh) 一种体育场智能缩微车辆教学装置
CN102436770A (zh) 交通信息与控制实验教学基础平台
CN102141813B (zh) 一种感应式循迹小车及其循迹方法
CN104015723A (zh) 一种基于智能交通平台的智能车辆控制系统及方法
CN110085078B (zh) 一种用于智能网联汽车智能驾驶辅助实验及实训教学的台架轨道系统
CN204856221U (zh) 电动汽车无线充电发射接收自动对准系统
CN107193278B (zh) 基于定位的图像和地图匹配的可行驶区域识别方法
CN107804193A (zh) 自动驾驶公交电车
CN112444402B (zh) 路面移动目标对无人驾驶汽车测试的方法
CN111347885A (zh) 智轨无线公交电车系统
CN112444407A (zh) 无人驾驶汽车的测试装置
CN204808055U (zh) 一种电动汽车无线充电发射接收自动对准系统
CN211742265U (zh) 用于智能驾驶公交的智慧路侧系统
KR102653838B1 (ko) 유도식 전송 장치를 작동시키기 위한 방법
CN115162233A (zh) 一种应用于道路交通的智慧护栏
CN202230641U (zh) 交通信息与控制实验教学基础平台
CN212302802U (zh) 一种智能网联汽车实验教学系统
CN114677900A (zh) 一种展示沙盘系统
CN107784836A (zh) 用于提供所预测的车辆运动的方法和装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20220621