CN112881033A - 紧凑结构悬架以及目标物装载主动驱动平台 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种紧凑结构悬架以及目标物装载主动驱动平台，所述紧凑结构悬架包括转向驱动组件以及动轮驱动组件；所述转向驱动组件包括第一驱动件，与所述第一驱动件连接的导向杆，沿所述导向杆的导向方向滑动的移动块，设置在所述移动块两端的连杆，与所述连杆连接的摆臂，与所述摆臂连接的悬架；所述动轮驱动组件包括第二驱动件，与所述第二驱动件连接的圆柱齿轮对，以及与所述圆柱齿轮对连接的行走轮，以及设置在所述悬架上的收缩件。与相关技术相比，本发明提供的紧凑结构悬架以及目标物装载主动驱动平台，其结构紧凑，具有较小的整体尺寸，拥有较高的移动速度，能够适用于装载更多的道路目标物。

Description

紧凑结构悬架以及目标物装载主动驱动平台

技术领域

本发明涉及车辆辅助驾驶系统测试技术领域，尤其涉及一种紧凑结构悬架以及目标物装载主动驱动平台。

背景技术

目标物，是车辆测试中用于模拟道路上行人、两轮车、汽车等的模型，测试车辆辅助驾驶系统对于车辆与目标物相对运动可能导致碰撞的响应，假人拥有与实物接近的外形尺寸、视觉、雷达、激光雷达、红外特征等，目前测试使用的目标物都是用泡沫类材质制成的模型，不具备地面移动能力，在测试中必须配合配套的驱动平台使用。

ADAS(Advanced Driving Assistance System)即高级驾驶辅助系统，是利用安装在车上的各式各样传感器(毫米波雷达、激光雷达、单\双目摄像头以及卫星导航)，在汽车行驶过程中随时来感应周围的环境，收集数据，进行静态、动态物体的辨识、侦测与追踪，并结合导航地图数据，进行系统的运算与分析，从而预先让驾驶者察觉到可能发生的危险，有效增加汽车驾驶的舒适性和安全性。

C-NCAP管理规则中关于主动安全ADAS系统实验方法中规定了在两轮车目标物超越以及并道试验车的测试场景下要求目标物速度要达到50km/h，并能在较长距离保证高精度的直线行驶，这种场景则需要一种集成驱动装置的平台，在保持较小尺寸下有高速移动的性能以及高精度的控制性能。

而现有车辆测试中使用的装载假人目标物的驱动平台多使用的是不带驱动装置的假人装载平台，由布置在测试道路两边的设备通过拉绳牵引，这一类装载假人平台仅带滑轮，平台尺寸小，但是整套设备体积大，携带不便，测试前安装调试繁琐，仅应用于目标物于测试车辆相互垂直运动的环境，且速度无法太高，无法满足更多测试场景。

因此，有必要提供一种新型的紧凑结构悬架以及目标物装载主动驱动平台，以克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的紧凑结构悬架以及目标物装载主动驱动平台，该悬架结构紧凑，驱动平台有较小的整体尺寸，拥有较高的移动速度，能够适用于装载更多的道路目标物。

为了达到上述目的，本发明提供一种紧凑结构悬架包括转向驱动组件以及与所述转向驱动组件连接的动轮驱动组件；

所述转向驱动组件包括第一驱动件，与所述第一驱动件连接的导向杆，设置所述导向杆上的移动块，设置在所述移动块两端的连杆，与所述连杆连接的摆臂，与所述摆臂连接的悬架；

所述动轮驱动组件包括设置在所述悬架上的第二驱动件，与所述第二驱动件连接的圆柱齿轮对，以及与所述圆柱齿轮对连接的行走轮，以及设置在所述悬架上的收缩件，所述收缩件与所述第二驱动件连接。

进一步，所述第一驱动件包括转向电机，与所述转向电机的输出轴同轴设置的主同步轮，与所述主同步轮通过同步带连接的从同步轮，以及与所述从同步轮同轴连接的丝杠组件，所述丝杠组件与所述导向杆连接。

进一步，所述第二驱动件包括驱动电机，与所述驱动电机同轴设置的联轴器，所述联轴器与所述圆柱齿轮对连接。

进一步，所述圆柱齿轮对包括相互啮合的第一圆柱齿轮和第二圆柱齿轮，且所述第二圆柱齿轮的中心轴位于所述第一圆柱齿轮的下方，所述第一圆柱齿轮和所述第二圆柱齿轮之间形成的平面与水平面呈夹角设置，所述第一圆柱齿轮与所述联轴器同轴设置，所述第二圆柱齿轮与所述行走轮同轴设置。

进一步，所述收缩件包括两相对间隔设置的固定座，设置在两所述固定座上滑杆，套设在所述滑杆上的压缩弹簧，设置在所述压缩弹簧一端的滑块，所述固定座上设有滑轮，所述滑轮上绕设有钢丝绳，所述钢丝绳的一端连接所述滑块，所述钢丝绳的另一端连接所述联轴器。

进一步，所述悬架包括用于起到承重作用的承压梁，以及与所述承压梁通过转轴连接的悬架支架，所述收缩件设置在所述悬架支架靠近所述第二驱动件的一侧，所述悬架支架与所述摆臂连接，所述导向杆沿与所述承压梁的垂直方向设置。

进一步，所述收缩件还包括与所述第二驱动件固定设置的限位挡块，所述限位挡块与所述悬架抵接。

本发明还提供一种目标物装载主动驱动平台，包括壳体，设置在所述壳体内的悬架驱动机构，以及设置在所述悬架驱动组件中心部位的控制单元；所述悬架驱动机构采用如上述的紧凑结构悬架。

进一步，所述壳体包括安装部以及自所述安装部四周向地面倾斜延伸的襟边部。

与相关技术相比较，本发明的紧凑结构悬架以及目标物装载主动驱动平台，该平台整体四驱结构，电机并置于车轮位置，车轮悬架的减震器件弹簧水平布置于电机与车轮的支架上，通过钢丝绳传导车轮连杆受力，使机械结构扁平化，可以方便的装载各种中小型目标物；平台能达到测试既定速度的动力性能，四轮转向能有效的减小平台移动的最小转弯半径，提高转向效率，定制的电气控制驱动单元则集中置于平台中央，有效的提高控制的高精度性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1为本发明紧凑结构悬架以及目标物装载主动驱动平台的立体图；

图2为本发明紧凑结构悬架以及目标物装载主动驱动平台的去壳结构示意图；

图3为本发明紧凑结构悬架以及目标物装载主动驱动平台的动轮驱动俯视图。

标号说明:壳体1、安装部11、襟边部12、悬架驱动机构2、控制单元3、转向驱动组件21、动轮驱动组件22、第一驱动件211，、导向杆212、移动块213、连杆214、摆臂215、悬架216、转向电机2111、主同步轮2112，、从同步轮2113、丝杠组件2114、承压梁2161、转轴2162、悬架支架2163、第二驱动件221、圆柱齿轮对222、行走轮223、收缩件224、驱动电机2211、联轴器2212、第一圆柱齿轮2221、第二圆柱齿轮2222、固定座2241、滑杆2242、压缩弹簧2243、滑块2244、滑轮2245、钢丝绳2246、限位挡块2247。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种紧凑结构悬架以及目标物装载主动驱动平台，所述目标物装载主动驱动平台包括壳体1，所述壳体1包括安装部11以及自所述安装部11四周向地面倾斜延伸的襟边部12。所述安装部11上设有卡接口和磁吸块。所述卡接口和所述磁吸块用于安装和吸附假人目标物。

所述的目标物装载主动驱动平台主体厚度66mm，长宽不足1m，能方便的装载许多中小型目标物，所述襟边部四周做了22度斜面设计，边缘采用R5圆角，表面平滑处理，降低雷达反射率。

所述的目标物装载主动驱动平台还包括设置在所述壳体内的悬架驱动机构即紧凑结构悬架2，以及设置在所述紧凑结构悬架2中心部位的控制单元3。

该平台整体结构采用沿行进方向的前后桥对称布置，即所述悬架驱动机构2为两个，两个所述悬架驱动机构2沿行进方向分别布置在前后桥的部位。

请参阅图2和图3，所述紧凑结构悬架2包括控制行进方向的转向驱动组件21以及与所述转向驱动组件21连接的动轮驱动组件22。

所述转向驱动组件21包括第一驱动件211，与所述第一驱动件211连接的导向杆212，设置所述导向杆212上的移动块213，设置在所述移动块213两端的连杆214，与所述连杆214连接的摆臂215，与所述摆臂215连接的悬架216。

所述第一驱动件211包括转向电机2111，与所述转向电机2111的输出轴同轴设置的主同步轮2112，与所述主同步轮2112通过同步带连接的从同步轮2113，以及与所述从同步轮2113同轴连接的丝杠组件2114，所述丝杠组件2114与所述导向杆212连接。

所述悬架216包括用于起到承重作用的承压梁2161，以及与所述承压梁2161通过转轴2162连接的悬架支架2163，所述收缩件216设置在所述悬架支架2163靠近所述第二驱动件221的一侧，所述悬架支架2163与所述摆臂214连接，所述导向杆212沿与所述承压梁2161的垂直方向设置。

转向机构的动力由转向电机2111提供，转向电机2111沿着主同步轮2112、同步带、从同步轮2113的传动路径带动丝杠组件2114上的丝杠转动，驱动丝杆组件2114的螺帽沿着丝杆的轴向运动，从而驱动与丝杆组件2114的螺帽连接的导向杆212沿轴向来回移动，移动块213是固定设置在导向杆212上的因此也随着导向杆来回移动。

由于移动块213随着导向杆212在丝杆组件2114的螺帽驱动下，沿导向杆214的轴向移动，从而通过连杆214驱动摆臂215的左右摆动施加力给悬架216，同时由于悬架支架2163与摆臂215固定，使得悬架支架2163以转轴2162为转向轴心转动，以便完成行进转向动作。

所述动轮驱动组件22包括设置在所述悬架支架2163上的第二驱动件221，与所述第二驱动件221连接的圆柱齿轮对222，以及与所述圆柱齿轮对222连接的行走轮223，以及设置在所述悬架216上的收缩件224，所述收缩件224与所述第二驱动件221连接。

所述第二驱动件221包括驱动电机2211，与所述驱动电机2211同轴设置的联轴器2212，所述联轴器2212与所述圆柱齿轮对222连接。

所述圆柱齿轮对222包括相互啮合的第一圆柱齿轮2221和第二圆柱齿轮2222，且所述第二圆柱齿轮2222的中心轴位于所述第一圆柱齿轮2221的下方，所述第一圆柱齿轮2221和所述第二圆柱齿轮2222之间形成的平面与水平面呈夹角设置。所述第一圆柱齿轮2221与所述联轴器2212同轴设置，所述第二圆柱齿轮2222与所述行走轮223同轴设置

所述收缩件224包括两相对间隔设置的固定座2241，设置在两所述固定座2241上滑杆2242，套设在所述滑杆2242上的压缩弹簧2243，设置在所述压缩弹簧2243一端的滑块2244，所述固定座2241上设有滑轮2245，所述滑轮2245上绕设有钢丝绳2246，所述钢丝绳2246的一端连接所述滑块2244，所述钢丝绳2246的另一端连接所述联轴器2212。

所述收缩件224还包括与所述第二驱动件221固定设置的限位挡块2247，所述限位挡块2247与所述悬架216抵接。所述限位挡块2247与所述第二驱动件221的外壳固定，并与所述悬架216的悬架支架2163的两端点同轴设置，即所述悬架支架2163呈半框性结构，所述悬架支架2163的两端用于夹持所述第二驱动件221并采用同轴设置的结构，以便于在悬架收到重压时，所述第二驱动件221能够以两端为支点反向转动，从而带动限位挡块2247一起转动，当重压消失时，所述限位挡块2247与所述悬架支架2163的两端抵接进行限位。

动轮驱动组件22为四轮四驱结构，每个第二驱动件221由驱动电机2211即永磁直流电机作为动力源，经过联轴器2212、圆柱齿轮对222调速后把动力输出到行走轮223即车轮。

以驱动电机2211的轴心的两端点为支点把驱动机构安装在悬架支架2163上，以驱动电机2211轴线与行走轮223的轴线之间的垂直距离为连杆，使行走轮223能以悬架支架2163上驱动电机的轴线为中心轴作旋转自由度摆动，平台及装载物重力对悬架产生的上摆力由安装在悬架支架2163内侧的收缩件224承压，即第二驱动件221和悬架支架2163之间的压缩弹簧2243承受，钢丝绳2246固定在第二驱动件221的外壳上摆方向反旋点上，通过滑轮2245改变受力方向，使钢丝绳2246的拉力通过其连接的滑块2244传导至压缩弹簧2243，从而将行走轮223缩回到悬架下方，当平台及装载物重力消失，压缩弹簧2243推动滑块2244回复初始位置，以限位挡块2247作为下摆限位，保证行走轮223回到初始位置。

与相关技术相比较，本发明的紧凑结构悬架以及目标物装载主动驱动平台，该平台整体四驱结构，电机并置于车轮位置，车轮悬架的减震器件弹簧水平布置于电机与车轮的支架上，通过钢丝绳传导车轮连杆受力，使机械结构扁平化，可以方便的装载各种中小型目标物；平台能达到测试既定速度的动力性能，四轮转向能有效的减小平台移动的最小转弯半径，提高转向效率，定制的电气控制驱动单元则集中置于平台中央，有效的提高控制的高精度性能。

以上所述仅为本发明的实施例，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或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种紧凑结构悬架，其特征在于，包括转向驱动组件以及与所述转向驱动组件连接的动轮驱动组件；

所述转向驱动组件包括第一驱动件，与所述第一驱动件连接的导向杆，设置在所述导向杆上的移动块，设置在所述移动块两端的连杆，与所述连杆连接的摆臂，与所述摆臂连接的悬架；

所述动轮驱动组件包括设置在所述悬架上的第二驱动件，与所述第二驱动件连接的圆柱齿轮对，以及与所述圆柱齿轮对连接的行走轮，以及设置在所述悬架上的收缩件，所述收缩件与所述第二驱动件连接。

2.根据权利要求1所述的紧凑结构悬架，其特征在于，所述第一驱动件包括转向电机，与所述转向电机的输出轴同轴设置的主同步轮，与所述主同步轮通过同步带连接的从同步轮，以及与所述从同步轮同轴连接的丝杠组件，所述丝杠组件与所述导向杆连接。

3.根据权利要求2所述的紧凑结构悬架，其特征在于，所述第二驱动件包括驱动电机，与所述驱动电机同轴设置的联轴器，所述联轴器与所述圆柱齿轮对连接。

4.根据权利要求3所述的紧凑结构悬架，其特征在于，所述圆柱齿轮对包括相互啮合的第一圆柱齿轮和第二圆柱齿轮，且所述第二圆柱齿轮的中心轴位于所述第一圆柱齿轮的下方，所述第一圆柱齿轮和所述第二圆柱齿轮之间形成的平面与水平面呈夹角设置；所述第一圆柱齿轮与所述联轴器同轴设置，所述第二圆柱齿轮与所述行走轮同轴设置。

5.根据权利要求3所述的紧凑结构悬架，其特征在于，所述收缩件包括两相对间隔设置的固定座，设置在所述固定座上滑杆，套设在所述滑杆上的压缩弹簧，设置在所述压缩弹簧一端的滑块，所述固定座上设有滑轮，所述滑轮上绕设有钢丝绳，所述钢丝绳的一端连接所述滑块，所述钢丝绳的另一端连接所述联轴器。

6.根据权利要求1所述的紧凑结构悬架，其特征在于，所述悬架包括用于起到承重作用的承压梁，以及与所述承压梁通过转轴连接的悬架支架，所述收缩件设置在所述悬架支架靠近所述第二驱动件的一侧，所述悬架支架与所述摆臂连接，所述导向杆沿与所述承压梁的垂直方向设置。

7.根据权利要求5所述的紧凑结构悬架，其特征在于，所述收缩件还包括与所述第二驱动件固定设置的限位挡块，所述限位挡块与所述悬架抵接。

8.一种目标物装载主动驱动平台，其特征在于，包括壳体，设置在所述壳体内的悬架驱动机构，以及设置在所述悬架驱动组件中心部位的控制单元；所述悬架驱动机构采用如上述权利要求1-7任一所述的紧凑结构悬架。

9.根据权利要求8所述的目标物装载主动驱动平台，其特征在于，所述壳体包括安装部以及自所述安装部四周向地面倾斜延伸的襟边部。

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