CN114495633A - 一种用于自动驾驶环境模拟装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于自动驾驶环境模拟装置及其使用方法，包括底端四周均固定有支撑脚的模拟平台，所述模拟平台的顶端一侧设有自动驾驶模拟车辆，模拟平台的顶端还滑动连接有模拟假人桩，模拟假人桩的底端固定有移动底座，模拟平台的顶端开设有移动底座相配合的移动凹轨，此用于自动驾驶环境模拟装置及其使用方法，区别于现有技术，利用调节机构，可对红外线传感器的位置进行调节，使得车辆能够在距离移动过程中的障碍物模拟假人桩一定距离时，可实现自动刹车的功能，无需人工另外进行控制刹车，使得测试结果更加准确，其次，利用可变速式移动机构，能实现障碍物模拟假人桩不同行进匀速的模拟环境碰撞测试，使得测试范围更广。
Description
技术领域
本发明涉及自动驾驶环境模拟装置技术领域，具体为一种用于自动驾驶环境模拟装置及其使用方法。
背景技术
自动驾驶环境模拟指的是，利用模拟自动驾驶技术的车辆的技术，在一个设定的环境当中，进行驾驶行进过程中的一些必要的实验检测时所需要的模拟检测设备，例如对一些车辆的刹车系统进行监测，使得能检测出车辆在距离障碍物多少米远的过程中刹车才能有效的避免对障碍物的撞击，这些数据都是需要自动驾驶环境模拟装置进行测试并得出结论。
目前自动驾驶环境模拟装置，一般是通过自动驾驶控制技术对自动驾驶车辆进行控制匀速前进，并对途中突然出现的障碍物假人进行刹车避碰的测试设备，但现有的自动驾驶环境模拟装置的结构设计简较为简单，其假人行进时的速度不可调节，导致假人无法实现不同行进匀速的模拟环境碰撞测试，使得测试范围小，其次，自动驾驶车辆一般是在人为的控制下进行刹车，但是无法距障碍物假人一定距离时可自动刹车的功能，使得测试结果较为不准，我们提出一种用于自动驾驶环境模拟装置及其使用方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于自动驾驶环境模拟装置及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于自动驾驶环境模拟装置，包括底端四周均固定有支撑脚的模拟平台，所述模拟平台的顶端一侧设有自动驾驶模拟车辆，模拟平台的顶端还滑动连接有模拟假人桩，模拟假人桩的底端固定有移动底座，模拟平台的顶端开设有移动底座相配合的移动凹轨，模拟平台的一侧壁上滑动连接有L形移动杆，L形移动杆与模拟平台之间安装有调节机构，移动底座与模拟平台之间安装有可变速式移动机构。
作为优选地，所述自动驾驶模拟车辆的一侧设有固定在模拟平台顶端的刻度尺，L形移动杆的一侧壁上固定有红外线传感器，红外线传感器与自动驾驶模拟车辆上的自动控制刹车系统无线连接，红外线传感器的下方设有固定在L形移动杆上的指示块，指示块活动贴合在刻度尺的顶部，L形移动杆的一端固定有横截面为T形的滑动座，模拟平台的一侧壁上开设有与滑动座相配合的滑动槽。
作为优选地，所述模拟假人桩的一侧壁上固定有气囊，气囊的进出气口处连接有通气管，通气管的另一端连接有伸缩软管，模拟平台的顶端一侧还固定有倒L形杆和固定筒，倒L形杆的外侧滑动套设有升降块，升降块的上方设有固定在倒L形杆内顶壁上的按压开关，倒L形杆的一侧壁固定有连接块，连接块的底端与升降块的底端之间连接有弹簧一。
作为优选地，所述固定筒的内部滑动密封连接有活塞板，活塞板的顶端固定有活塞杆，活塞杆的顶端滑动贯穿至固定筒的顶部，并与升降块的底端相连，伸缩软管的另一端与固定筒的进出气口处相连，倒L形杆的顶端固定有报警器，报警器通过导线与按压开关之间电性连接，按压开关通过导线与外界主电源之间电性连接。
作为优选地，所述调节机构包括固定在L形移动杆底端的L形块，L形块上活动插设有拉杆，拉杆的顶端固定有短齿板，短齿板的上方卡合连接有长齿板，长齿板固定在模拟平台的底端，短齿板的底端与L形块的一侧壁之间设有套设在拉杆外侧的弹簧二，拉杆的底端固定有拉环。
作为优选地，所述可变速式移动机构包括固定在移动底座底端的竖截面为倒T形的移动座，移动凹轨的内底壁上开设有与移动座相配合的移动槽，移动座上螺旋传动连接有单向丝杠，单向丝杠的两端均通过轴承转动连接在移动槽内，单向丝杠的一端延伸至模拟平台的外侧，并固接有皮带轮。
作为优选地，所述模拟平台的一侧壁上固定嵌设有电机，电机的输出轴固定有大转盘，大转盘的表面通过转轴转动连接有小转盘，小转盘的表面四周均铰接有推拉杆，推拉杆的另一端均铰接有活动杆，活动杆均滑动连接在大转盘的内部，活动杆的一端均固定有弧形传动件。
作为优选地，四个所述弧形传动件通过弹性传动带与皮带轮传动连接，小转盘上螺旋连接有手拧螺钉，手拧螺钉的一端紧紧抵触在大转盘的表面，转轴的外侧固定有旋钮。
一种用于自动驾驶环境模拟装置的使用方法，包括以下步骤：
S1、先将自动驾驶模拟车辆放置在模拟平台的正中央位置；
S2、其次，拉动拉环连接的拉杆，则弹簧二被压缩，且同时短齿板脱离长齿板卡合的状态，则在此时可对L形移动杆上的红外线传感器，结合指示块以及刻度尺的设置，实现快速的位置调节，调节完毕后，放开拉环，使得红外线传感器位置得以固定；
S3、启动自动驾驶模拟车辆，以设定的速度进行匀速前进，与此同时，且电机，则大转盘转动，并配合四个弧形传动件通过弹性传动带与皮带轮之间传动连接的设置，继而使单向丝杠转动，由于单向丝杠与移动座螺旋传动连接，继而带动假人匀速前进，当自动驾驶模拟车辆经过红外线传感器时，则使红外线传感将指令传递给自动驾驶模拟车辆上自动刹车辅助系统，从而使自动驾驶模拟车辆自动刹车，并实现模拟真实场景的刹车碰撞假人模拟实验环境地测试；
S4、当自动驾驶模拟车辆刹车后由于惯性，并对行进过程中的假人进行撞击时，则气囊会被压缩，从而使气囊中的空气经通气管，伸缩软管至固定筒内，并致使活塞板上移，且带动活塞杆连接的升降块上移，则对按压开关进行按压，从而致使报警器鸣声报警，继而可直接明了的知道模拟的结果；
S5、当需要对模拟假人桩移动的速度进行调节，可通过松动手拧螺钉，继而可通过转轴对小转盘进行转动，且配合四个推拉杆的设置，继而使四个活动杆均连接的弧形传动件可向外扩大，继而使弹性传动带随之变大，仍然可与皮带轮之间传动连接，且再次对手拧螺钉锁紧抵触在大转盘的表面，实现小转盘的固定，从而使皮带轮的转动速度变快，继而使模拟假人桩的行进匀速可变快，实现模拟假人桩不同行进匀速的模拟环境碰撞测试。
S6、待模拟测试完毕后，可将模拟假人桩移动至初始位置，并将自动驾驶模拟车辆放回原先的初始位置，待下一轮自动驾驶车辆模拟环境的测试。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明区别于现有技术，利用调节机构，可对红外线传感器的位置进行调节，使得车辆能够在距离移动过程中的障碍物模拟假人桩一定距离时，可实现自动刹车的功能，无需人工另外进行控制刹车，使得测试结果更加准确，其次，利用可变速式移动机构，能实现障碍物模拟假人桩不同行进匀速的模拟环境碰撞测试，使得测试范围更广，再者，当自动驾驶模拟车辆刹车后由于惯性，并对行进过程中的模拟假人桩进行撞击时，则气囊会被压缩，从而使气囊中的空气经通气管，伸缩软管至固定筒内，并致使活塞板上移，且带动活塞杆连接的升降块上移，则对按压开关进行按压，从而致使报警器鸣声报警，继而可直接明了的知道模拟的结果，使得该自动驾驶环境模拟装置使用效果好。
附图说明
图1为本发明整体的结构示意图；
图2为本发明侧视的结构示意图；
图3为本发明调节机构中各部件的结构示意图；
图4为本发明可变速式移动机中部分部件的结构示意图；
图5为本发明可变速式移动机中另一部分部件的结构示意图。
图中：1、模拟平台；2、自动驾驶模拟车辆；3、刻度尺；4、模拟假人桩；41、气囊；42、移动底座；43、通气管；44、伸缩软管；5、L形移动杆；51、红外线传感器；52、指示块；53、滑动座；6、倒L形杆；61、升降块；62、按压开关；63、连接块；64、弹簧一；65、固定筒；66、活塞板；67、活塞杆；68、报警器；7、调节机构；701、L形块；702、拉杆；703、短齿板；704、长齿板；705、弹簧二；706、拉环；8、可变速式移动机构；801、移动座；802、单向丝杠；803、皮带轮；804、电机；805、大转盘；806、转轴；807、小转盘；808、推拉杆；809、活动杆；810、弧形传动件；811、手拧螺钉。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种用于自动驾驶环境模拟装置，包括底端四周均固定有支撑脚的模拟平台1，模拟平台1的顶端一侧设有自动驾驶模拟车辆2，模拟平台1的顶端还滑动连接有模拟假人桩4，模拟假人桩4的底端固定有移动底座42，模拟平台1的顶端开设有移动底座42相配合的移动凹轨，模拟平台1的一侧壁上滑动连接有L形移动杆5。
进一步地，自动驾驶模拟车辆2的一侧设有固定在模拟平台1顶端的刻度尺3，L形移动杆5的一侧壁上固定有红外线传感器51，红外线传感器51与自动驾驶模拟车辆2上的自动控制刹车系统无线连接，红外线传感器51的下方设有固定在L形移动杆5上的指示块52，指示块52活动贴合在刻度尺3的顶部，L形移动杆5的一端固定有横截面为T形的滑动座53，模拟平台1的一侧壁上开设有与滑动座53相配合的滑动槽，指示块52的前端呈三角尖状结构。
进一步地，模拟假人桩4的一侧壁上固定有气囊41，气囊41的进出气口处连接有通气管43，通气管43的另一端连接有伸缩软管44，模拟平台1的顶端一侧还固定有倒L形杆6和固定筒65，倒L形杆6的外侧滑动套设有升降块61，升降块61的上方设有固定在倒L形杆6内顶壁上的按压开关62，倒L形杆6的一侧壁固定有连接块63，连接块63的底端与升降块61的底端之间连接有弹簧一64，弹簧一64的设置，能对升降块61对按压开关62按压时的力度进行缓冲。
进一步地，固定筒65的内部滑动密封连接有活塞板66，活塞板66的顶端固定有活塞杆67，活塞杆67的顶端滑动贯穿至固定筒65的顶部，并与升降块61的底端相连，伸缩软管44的另一端与固定筒65的进出气口处相连，倒L形杆6的顶端固定有报警器68，报警器68通过导线与按压开关62之间电性连接，按压开关62通过导线与外界主电源之间电性连接，空气进入到固定筒65的内部，使得推动活塞板66会上移，则带动活塞杆67上移。
进一步地，L形移动杆5与模拟平台1之间安装有调节机构7，调节机构7包括固定在L形移动杆5底端的L形块701，L形块701上活动插设有拉杆702，拉杆702的顶端固定有短齿板703，短齿板703的上方卡合连接有长齿板704，长齿板704固定在模拟平台1的底端，短齿板703的底端与L形块701的一侧壁之间设有套设在拉杆702外侧的弹簧二705，拉杆702的底端固定有拉环706，拉环706的设置，方便人工手动操作。
进一步地，移动底座42与模拟平台1之间安装有可变速式移动机构8，可变速式移动机构8包括固定在移动底座42底端的竖截面为倒T形的移动座801，移动凹轨的内底壁上开设有与移动座801相配合的移动槽，移动座801上螺旋传动连接有单向丝杠802，单向丝杠802的两端均通过轴承转动连接在移动槽内，单向丝杠802的一端延伸至模拟平台1的外侧，并固接有皮带轮803，模拟平台1的一侧壁上固定嵌设有电机804，电机804的输出轴固定有大转盘805，大转盘805的表面通过转轴806转动连接有小转盘807，小转盘807的表面四周均铰接有推拉杆808，推拉杆808的另一端均铰接有活动杆809，活动杆809均滑动连接在大转盘805的内部，活动杆809的一端均固定有弧形传动件810，四个弧形传动件810通过弹性传动带与皮带轮803传动连接，小转盘807上螺旋连接有手拧螺钉811，手拧螺钉811的一端紧紧抵触在大转盘805的表面，转轴806的外侧固定有旋钮，弧形传动件810的外侧设有便于弹性传动带活传动的弧形凹槽。
本发明优选实施例提供了一种用于自动驾驶环境模拟装置的使用方法，包括以下步骤：
S1、先将自动驾驶模拟车辆2放置在模拟平台1的正中央位置；
S2、其次，拉动拉环706连接的拉杆702，则弹簧二705被压缩，且同时短齿板703脱离长齿板704卡合的状态，则在此时可对L形移动杆5上的红外线传感器51，结合指示块52以及刻度尺3的设置，实现快速的位置调节，调节完毕后，放开拉环706，使得红外线传感器51位置得以固定；
S3、启动自动驾驶模拟车辆2，以设定的速度进行匀速前进，与此同时，且电机804，则大转盘805转动，并配合四个弧形传动件810通过弹性传动带与皮带轮803之间传动连接的设置，继而使单向丝杠802转动，由于单向丝杠802与移动座801螺旋传动连接，继而带动假人匀速前进，当自动驾驶模拟车辆2经过红外线传感器51时，则使红外线传感将指令传递给自动驾驶模拟车辆2上自动刹车辅助系统，从而使自动驾驶模拟车辆2自动刹车，并实现模拟真实场景的刹车碰撞假人模拟实验环境地测试；
S4、当自动驾驶模拟车辆2刹车后由于惯性，并对行进过程中的假人进行撞击时，则气囊41会被压缩，从而使气囊41中的空气经通气管43，伸缩软管44至固定筒65内，并致使活塞板66上移，且带动活塞杆67连接的升降块61上移，则对按压开关62进行按压，从而致使报警器68鸣声报警，继而可直接明了的知道模拟的结果；
S5、当需要对模拟假人桩4移动的速度进行调节，可通过松动手拧螺钉811，继而可通过转轴806对小转盘807进行转动，且配合四个推拉杆808的设置，继而使四个活动杆809均连接的弧形传动件810可向外扩大，继而使弹性传动带随之变大，仍然可与皮带轮803之间传动连接，且再次对手拧螺钉811锁紧抵触在大转盘805的表面，实现小转盘807的固定，从而使皮带轮803的转动速度变快，继而使模拟假人桩4的行进匀速可变快，实现模拟假人桩4不同行进匀速的模拟环境碰撞测试。
S6、待模拟测试完毕后，可将模拟假人桩4移动至初始位置，并将自动驾驶模拟车辆2放回原先的初始位置，待下一轮自动驾驶车辆模拟环境的测试。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种用于自动驾驶环境模拟装置，包括底端四周均固定有支撑脚的模拟平台(1)，其特征在于：所述模拟平台(1)的顶端一侧设有自动驾驶模拟车辆(2)，模拟平台(1)的顶端还滑动连接有模拟假人桩(4)，模拟假人桩(4)的底端固定有移动底座(42)，模拟平台(1)的顶端开设有移动底座(42)相配合的移动凹轨，模拟平台(1)的一侧壁上滑动连接有L形移动杆(5)，L形移动杆(5)与模拟平台(1)之间安装有调节机构(7)，移动底座(42)与模拟平台(1)之间安装有可变速式移动机构(8)。
2.根据权利要求1所述的一种用于自动驾驶环境模拟装置，其特征在于：所述自动驾驶模拟车辆(2)的一侧设有固定在模拟平台(1)顶端的刻度尺(3)，L形移动杆(5)的一侧壁上固定有红外线传感器(51)，红外线传感器(51)与自动驾驶模拟车辆(2)上的自动控制刹车系统无线连接，红外线传感器(51)的下方设有固定在L形移动杆(5)上的指示块(52)，指示块(52)活动贴合在刻度尺(3)的顶部，L形移动杆(5)的一端固定有横截面为T形的滑动座(53)，模拟平台(1)的一侧壁上开设有与滑动座(53)相配合的滑动槽。
3.根据权利要求1所述的一种用于自动驾驶环境模拟装置，其特征在于：所述模拟假人桩(4)的一侧壁上固定有气囊(41)，气囊(41)的进出气口处连接有通气管(43)，通气管(43)的另一端连接有伸缩软管(44)，模拟平台(1)的顶端一侧还固定有倒L形杆(6)和固定筒(65)，倒L形杆(6)的外侧滑动套设有升降块(61)，升降块(61)的上方设有固定在倒L形杆(6)内顶壁上的按压开关(62)，倒L形杆(6)的一侧壁固定有连接块(63)，连接块(63)的底端与升降块(61)的底端之间连接有弹簧一(64)。
4.根据权利要求3所述的一种用于自动驾驶环境模拟装置，其特征在于：所述固定筒(65)的内部滑动密封连接有活塞板(66)，活塞板(66)的顶端固定有活塞杆(67)，活塞杆(67)的顶端滑动贯穿至固定筒(65)的顶部，并与升降块(61)的底端相连，伸缩软管(44)的另一端与固定筒(65)的进出气口处相连，倒L形杆(6)的顶端固定有报警器(68)，报警器(68)通过导线与按压开关(62)之间电性连接，按压开关(62)通过导线与外界主电源之间电性连接。
5.根据权利要求1所述的一种用于自动驾驶环境模拟装置，其特征在于：所述调节机构(7)包括固定在L形移动杆(5)底端的L形块(701)，L形块(701)上活动插设有拉杆(702)，拉杆(702)的顶端固定有短齿板(703)，短齿板(703)的上方卡合连接有长齿板(704)，长齿板(704)固定在模拟平台(1)的底端，短齿板(703)的底端与L形块(701)的一侧壁之间设有套设在拉杆(702)外侧的弹簧二(705)，拉杆(702)的底端固定有拉环(706)。
6.根据权利要求1所述的一种用于自动驾驶环境模拟装置，其特征在于：所述可变速式移动机构(8)包括固定在移动底座(42)底端的竖截面为倒T形的移动座(801)，移动凹轨的内底壁上开设有与移动座(801)相配合的移动槽，移动座(801)上螺旋传动连接有单向丝杠(802)，单向丝杠(802)的两端均通过轴承转动连接在移动槽内，单向丝杠(802)的一端延伸至模拟平台(1)的外侧，并固接有皮带轮(803)。
7.根据权利要求1所述的一种用于自动驾驶环境模拟装置，其特征在于：所述模拟平台(1)的一侧壁上固定嵌设有电机(804)，电机(804)的输出轴固定有大转盘(805)，大转盘(805)的表面通过转轴(806)转动连接有小转盘(807)，小转盘(807)的表面四周均铰接有推拉杆(808)，推拉杆(808)的另一端均铰接有活动杆(809)，活动杆(809)均滑动连接在大转盘(805)的内部，活动杆(809)的一端均固定有弧形传动件(810)。
8.根据权利要求7所述的一种用于自动驾驶环境模拟装置，其特征在于：四个所述弧形传动件(810)通过弹性传动带与皮带轮(803)传动连接，小转盘(807)上螺旋连接有手拧螺钉(811)，手拧螺钉(811)的一端紧紧抵触在大转盘(805)的表面，转轴(806)的外侧固定有旋钮。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的用于自动驾驶环境模拟装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、先将自动驾驶模拟车辆(2)放置在模拟平台(1)的正中央位置；
S2、其次，拉动拉环(706)连接的拉杆(702)，则弹簧二(705)被压缩，且同时短齿板(703)脱离长齿板(704)卡合的状态，则在此时可对L形移动杆(5)上的红外线传感器(51)，结合指示块(52)以及刻度尺(3)的设置，实现快速的位置调节，调节完毕后，放开拉环(706)，使得红外线传感器(51)位置得以固定；
S3、启动自动驾驶模拟车辆(2)，以设定的速度进行匀速前进，与此同时，且电机(804)，则大转盘(805)转动，并配合四个弧形传动件(810)通过弹性传动带与皮带轮(803)之间传动连接的设置，继而使单向丝杠(802)转动，由于单向丝杠(802)与移动座(801)螺旋传动连接，继而带动假人匀速前进，当自动驾驶模拟车辆(2)经过红外线传感器(51)时，则使红外线传感将指令传递给自动驾驶模拟车辆(2)上自动刹车辅助系统，从而使自动驾驶模拟车辆(2)自动刹车，并实现模拟真实场景的刹车碰撞假人模拟实验环境地测试；
S4、当自动驾驶模拟车辆(2)刹车后由于惯性，并对行进过程中的假人进行撞击时，则气囊(41)会被压缩，从而使气囊(41)中的空气经通气管(43)，伸缩软管(44)至固定筒(65)内，并致使活塞板(66)上移，且带动活塞杆(67)连接的升降块(61)上移，则对按压开关(62)进行按压，从而致使报警器(68)鸣声报警，继而可直接明了的知道模拟的结果；
S5、当需要对模拟假人桩(4)移动的速度进行调节，可通过松动手拧螺钉(811)，继而可通过转轴(806)对小转盘(807)进行转动，且配合四个推拉杆(808)的设置，继而使四个活动杆(809)均连接的弧形传动件(810)可向外扩大，继而使弹性传动带随之变大，仍然可与皮带轮(803)之间传动连接，且再次对手拧螺钉(811)锁紧抵触在大转盘(805)的表面，实现小转盘(807)的固定，从而使皮带轮(803)的转动速度变快，继而使模拟假人桩(4)的行进匀速可变快，实现模拟假人桩(4)不同行进匀速的模拟环境碰撞测试。
S6、待模拟测试完毕后，可将模拟假人桩(4)移动至初始位置，并将自动驾驶模拟车辆(2)放回原先的初始位置，待下一轮自动驾驶车辆模拟环境的测试。
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