CN114791363A - 自动驾驶车辆安全驾驶的模拟测验平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动驾驶车辆安全驾驶的模拟测验平台，包括：行驶台，其顶面间隔设置一对槽道，每个槽道内等间隔设置多个旋转轴，同一槽道内任意相邻两个旋转轴传动连接，每个槽道内至少一旋转轴通过驱动电机带动，每个槽道内的多个旋转轴外周套设有传动履带，其中，测验时，控制所述传动履带与所述自动驾驶车辆的运动方向相反，且两者的速度控制为使自动驾驶车辆在传动履带上的相对位置不变；翻转俯仰机构，其支撑设于行驶台下方，用于控制行驶台翻转以调节一对槽道间的高度差，并用于控制行驶台俯仰以调节一对槽道倾斜角度。本发明具有对自动驾驶车辆在真实驾驶状态下进行模拟测试的有益效果。

Description

自动驾驶车辆安全驾驶的模拟测验平台

技术领域

本发明涉及驾驶模拟测验领域。更具体地说，本发明涉及一种自动驾驶车辆安全驾驶的模拟测验平台。

背景技术

自动驾驶汽车是驾驶员不直接驾驶车辆也能行驶的汽车。所述自动驾驶汽车一般是基于二维/三维地图信息追随行驶路径，行驶中实时测定周围事物，发生变数时，改变所述行驶路径。自动驾驶汽车作为一种数字技术，需要经过足够里程的测试以确定其安全性，传统路测存在耗费的成本太高，且开放道路测试仍受到法规限制，极端交通条件和场景复现困难，测试安全也存在一定的隐患等问题。

对于常规汽车，模拟自动驾驶测验平台是现有的一种模拟操作设备，可以进行驾驶模拟仿真培训，中国专利CN211653963U（申请号：202020747388.2）公开的“一种汽车驾驶模拟机构”，但在实际工作中，由于其并未实际行驶，是根据虚拟环境显示设备模拟行驶，无法应用于无人自动驾驶车辆的安全驾驶模拟检测，如何提供一种模拟测验平台，解决传统路测存在问题的同时，满足让自动驾驶车辆行驶模拟测验，是目前急需解决的问题。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种自动驾驶车辆安全驾驶的模拟测验平台，通过行驶台上传动履带的设置，测试时，控制所述传动履带与所述自动驾驶车辆的运动方向相反，且两者的速度控制为使自动驾驶车辆在传动履带上的相对位置不变，以对自动驾驶车辆在真实驾驶状态下进行模拟测试。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种自动驾驶车辆安全驾驶的模拟测验平台，包括：

行驶台，其顶面间隔设置一对槽道，每个槽道内等间隔设置多个旋转轴，同一槽道内任意相邻两个旋转轴传动连接，每个槽道内至少一旋转轴通过驱动电机带动，每个槽道内的多个旋转轴外周套设有传动履带，其中，测验时，控制所述传动履带与所述自动驾驶车辆的运动方向相反，且两者的速度控制为使自动驾驶车辆在传动履带上的相对位置不变；

翻转俯仰机构，其支撑设于行驶台下方，用于控制行驶台翻转以调节一对槽道间的高度差，并用于控制行驶台俯仰以调节一对槽道倾斜角度。

优选的是，所述行驶台为长方体形，所述槽道沿所述行驶台长度方向设置，且一对槽道关于所述行驶台延长度方向的中轴线对称设置。

优选的是，所述行驶台顶部四周边均设有限位角台，多个限位角台沿一对槽道周向围设形成长方体形限位框。

优选的是，翻转俯仰机构包括：

底座；

U形架，其支撑设于所述底座上方，所述U形架的其中一端延伸具有安装板，其中，所述行驶台底面与U形架两端顶面铰接；

电机和主动齿轴，所述电机安装于所述安装板上，所述主动齿轴转动连接于U形架的两端内侧之间，且靠近安装板的一端穿出，穿出端与所述电机的输出端连接，其中，所述主动齿轴与所述槽道平行；

固定齿轴，其固定设于所述行驶台底面且与主动齿轴啮合。

优选的是，所述U形架包括支撑设于所述底座上方的底板、设于底板两端且垂直于所述底板设置的第一连接耳，每一第一连接耳上下间隔贯穿具有两个轴孔，所述主动齿轴转动连接于一对第一连接耳上位于下方的一对轴孔上；

所述行驶台底面间隔设置一对第一连接铰座，所述固定齿轴固设于一对第一连接铰座之间，一对第一连接铰座通过一对第一连接耳位于顶部的一对轴孔分别与一对第一连接耳铰接，以使所述行驶台底面与U形架两端顶面铰接。

优选的是，翻转俯仰机构还包括：

连接基座，其铰接设于所述底座顶部，所述U形架固设于所述连接基座顶端；

延伸杆，其固设于其中一第一连接铰座外侧面；

连接导套，其与延伸杆转动连接；

气缸，其一端与所述底座铰接，另一端与所述连接导套铰接。

优选的是，所述延伸杆的端部具有限位部，所述连接导套包括与所述限位部转动连接的筒状部、设于所述筒状部下方的铰接部，所述铰接部与所述气缸的另一端铰接。

优选的是，当所述驾驶平台水平设置时，所述行驶台延长度方向的中轴线、所述主动齿轴的中轴线、所述固定齿轴的中轴线、所述限位部的中轴线、以及气缸伸缩杆的中轴线均共竖直面设置。

优选的是，所述底座包括圆柱部、设于圆柱部顶端的圆台部，所述连接基座铰接设于圆台部顶端中心，所述气缸的一端铰接与所述圆台部侧面。

优选的是，行驶台的最大俯仰角度为45°，最大翻转角度为30°。

本发明至少包括以下有益效果：

本发明通过行驶台上传动履带的设置，测试时，控制所述传动履带与所述自动驾驶车辆的运动方向相反，且两者的速度控制为使自动驾驶车辆在传动履带上的相对位置不变，以使自动驾驶车辆模拟真实驾驶状态；

进一步，通过翻转俯仰机构设置，完成上下坡的模拟测验，斜坡等复杂地形的模拟测验，满足了实际使用的需要。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明的其中一种技术方案所述自动驾驶车辆安全驾驶的模拟测验平台的结构示意图；

图2为本发明的其中一种技术方案所述自动驾驶车辆安全驾驶的模拟测验平台的截面结构示意图；

图3为本发明的其中一种技术方案所述底座的结构示意图；

图4为本发明的其中一种技术方案所述U形架的结构示意图；

图5为本发明的其中一种技术方案所述行驶台和固定齿轴的结构示意图；

图6为本发明的其中一种技术方案所述行驶台的结构示意图；

图7为本发明的其中一种技术方案所述连接导套的结构示意图。

附图标记具体为：底座1；第二连接铰座101；第三连接铰座102；U形架2；连接基座201；第二连接耳202；安装板203；轴孔204；主动齿轴3；行驶台4；第一连接铰座401；固定齿轴402；延伸杆403；限位部404；槽道405；旋转轴406；限位角台407；连接导套5；铰接部501；气缸6；传动履带7；电机8。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1-2、6所示，本发明提供一种自动驾驶车辆安全驾驶的模拟测验平台，包括：

行驶台4，其顶面间隔设置一对槽道405，每个槽道405内等间隔设置多个旋转轴406，同一槽道405内任意相邻两个旋转轴406传动连接，每个槽道405内至少一旋转轴406通过驱动电机带动，每个槽道405内的多个旋转轴406外周套设有传动履带7，其中，测验时，控制所述传动履带7与所述自动驾驶车辆的运动方向相反，且两者的速度控制为使自动驾驶车辆在传动履带7上的相对位置不变；

翻转俯仰机构，其支撑设于行驶台4下方，用于控制行驶台4翻转以调节一对槽道405间的高度差，并用于控制行驶台4俯仰以调节一对槽道405倾斜角度。

在上述技术方案中，行驶台4用于提供待测自动驾驶汽车放置的平台，多个旋转轴406配合对应的传动履带7配合形成用于支撑自动驾驶汽车车轮的车道，每侧传动履带7支撑用于为其中一侧的车轮提供支撑，相邻两个旋转轴406间的距离设置为当旋转轴406不工作时，不影响车轮的旋转前进，优选的，每个槽道405内位于两端部的两个旋转轴406分别通过驱动电机带动，且位于同一槽道405内的旋转轴406同步转动，测验时，控制所述传动履带7与所述自动驾驶车辆的运动方向相反，且两者的速度控制为使自动驾驶车辆在传动履带7上的相对位置不变（两者速度相等），翻转俯仰机构用于控制行驶台4翻转以调节一对槽道405间的高度差，不同高度差满足自动驾驶汽车在不同角度斜坡形式状态下的模拟测试，翻转俯仰机构同时用于控制行驶台4俯仰以调节一对槽道405倾斜角度，不同俯仰角度满足自动驾驶汽车在不同上下坡行驶状态下的模拟测试，翻转和俯仰配合调控，适应不同倾斜路况。使用过程中，自动驾驶汽车置于一对传动履带7上，调控测控程序，控制驱动电机、翻转俯仰机构的工作，以完成在不同路况条件下的测试；采用这种技术方案，通过行驶台4上传动履带7的设置，测试时，控制所述传动履带7与所述自动驾驶车辆的运动方向相反，且两者的速度控制为使自动驾驶车辆在传动履带7上的相对位置不变，以使自动驾驶车辆模拟真实驾驶状态。

在另一种技术方案中，所述行驶台4为长方体形，所述槽道405沿所述行驶台4长度方向设置，且一对槽道405关于所述行驶台4延长度方向的中轴线对称设置。优选的，所述行驶台4的四角呈倒角设置，即弧形过渡，所述行驶台4延长度方向的中轴线沿所述行驶台4的长度方向设置，且位于所述行驶台4沿宽度方向的中部，采用这种方案，提高整个装置受力均匀性。

在另一种技术方案中，如图1所示，所述行驶台4顶部四周边均设有限位角台407，多个限位角台407沿一对槽道405周向围设形成长方体形限位框。优选的，位于所述行驶台4每边的限位角台407为两个，位于所述行驶台4宽度边的4个限位角台407分别一对槽道405沿长度方向的两端，位于所述行驶台4长度边的4个限位角台407分别位于自动驾驶汽车四轮外侧（当自动驾驶汽车置于模拟测验平台上时），进一步优选的，所述限位角台407为水平设置直角三棱柱状，其中一竖直面与行驶台4安装，另一竖直面构成限位框的一部分，采用这种方案，通过限位角台407的设置，对自动驾驶汽车在前后方、左右方的移动形成限位，提高整个装置测试安全性。

在另一种技术方案中，翻转俯仰机构包括：

底座1；

U形架2，其支撑设于所述底座1上方，所述U形架2的其中一端延伸具有安装板203，其中，所述行驶台4底面与U形架2两端顶面铰接；

电机8和主动齿轴3，所述电机8安装于所述安装板203上，所述主动齿轴3转动连接于U形架2的两端内侧之间，且靠近安装板203的一端穿出，穿出端与所述电机8的输出端连接（固接），其中，所述主动齿轴3与所述槽道405平行；

固定齿轴402，其固定设于所述行驶台4底面且与主动齿轴3啮合。在上述技术方案中，所述行驶台4铰接设于所述U形架2顶端，铰接转动的中心轴平行与所述主动齿轮的中心轴，所述安装板203构成电机8的安装支撑，电机8带动主动齿轴3转动，主动齿轴3转动带动固定齿轴402转动，固定齿轴402转动带动行驶台4翻转，进而调节一对槽道405间的高度差，即实现使位于其上方的自动驾驶车辆左右倾斜一定角度，即整体侧翻，用于实现对自动驾驶车辆在斜坡行驶状态下的模拟测试。采用这种方案，通过U形架2配合主动齿轴3、固定齿轴402的设置，实现对驾驶车辆的整体侧翻，以及对侧翻角度的控制，实现对自动驾驶车辆在斜坡行驶状态下的模拟测试。

在另一种技术方案中，如图4所示，所述U形架2包括支撑设于所述底座1上方的底板、设于底板两端且垂直于所述底板设置的第一连接耳，每一第一连接耳上下间隔贯穿具有两个轴孔204，一对第一连接耳上均位于下方的轴孔204距离底板的高度相等，均位于上方的轴孔204距离底板的高度相等，所述主动齿轴3转动连接于一对第一连接耳上均位于下方的一对轴孔204上；

所述行驶台4底面间隔设置一对第一连接铰座401，所述固定齿轴402固设于一对第一连接铰座401之间，一对第一连接铰座401通过一对第一连接耳位于顶部的一对轴孔204分别与一对第一连接耳铰接，以使所述行驶台4底面与U形架2两端顶面铰接。在上述技术方案中，所述底板为条状板，所述第一连接耳设于底板两端，并分别竖直向上延伸，一对第一连接铰座401沿所述行驶台4长度方向间隔设置，第一连接铰座401为U形座，所述固定齿轴402两端固设于U形座的相对两侧，所述U形座的中部设置连轴，一对第一连接铰座401的中部连轴分别穿过一对第一连接耳位于顶部的一对轴孔204，以使第一连接铰座401分别与一对第一连接耳铰接，进而使所述行驶台4底面与U形架2两端顶面铰接。采用这种方案，通过一对第一连接耳的设置，实现固定齿轴402、主动齿轴3的安装，同时配合一对第一连接铰座401实现U形架2与行驶台4的铰接，以通过电机8平稳控制行驶台4的翻转；进一步，固定齿轴402、主动齿轴3均沿所述U形架2长度方向设置，有效提高翻转稳定性。

在另一种技术方案中，如图1-2、5所示，翻转俯仰机构还包括：

连接基座201，其铰接设于所述底座1顶部，所述U形架2固设于所述连接基座201顶端，其中，如图3-4所示，所述底座1顶部设置有第二连接铰座101，所述连接基座201底端设有与第二连接铰座101配合的第二连接耳202；

延伸杆403，其固设于其中一第一连接铰座401外侧面，优选的，延伸杆403与电机8分别位于固定齿轴402延长度方向的两端侧；

连接导套5，其与延伸杆403转动连接；

气缸6，其一端与所述底座1铰接，另一端与所述连接导套5铰接。采用这种方案，可通过气缸6伸缩，由于行驶台4通过连接基座201与底座1相互铰接，气缸6伸缩时通过连接导套5带动行驶台4沿铰接点翻转，实现对测验汽车在上下坡行驶时进行模拟测验。

在另一种技术方案中，如图5、图7所示，所述延伸杆403的端部具有限位部404，所述连接导套5包括与所述限位部404转动连接的筒状部、设于所述筒状部下方的铰接部501，所述铰接部501与所述气缸6的另一端铰接。采用这种方案，所述限位部404的纵向截面为水平设置的工字形，所述筒状部套设并沿轴线方向限位于限位部404内，所述铰接部501具体为U形铰接座，其中部设置连杆，通过连接导套5的设置实现与气缸6端部的铰接的同时，实现与限位部404的转动连接。

在另一种技术方案中，当所述驾驶平台水平设置时，所述行驶台4延长度方向的中轴线、所述主动齿轴3的中轴线、所述固定齿轴402的中轴线、所述限位部404的中轴线、以及气缸伸缩杆的中轴线均共竖直面设置。采用这种方案，提高整个装置的对称性，进而提高整个装置工作的稳定性。

在另一种技术方案中，如图3所示，所述底座1包括圆柱部、设于圆柱部顶端的圆台部，所述连接基座201铰接设于圆台部顶端中心，所述气缸6的一端铰接与所述圆台部侧面。采用这种方案，提高底座1支撑稳定性，且增大气缸6工作空间，所述底座1位于圆台部的侧面固定有与气缸6相配合的第三连接铰座102。

在另一种技术方案中，行驶台4的最大俯仰角度为45°（上下坡），最大翻转角度为30°（斜坡）。采用这种方案，满足常规测试需求。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明自动驾驶车辆安全驾驶的模拟测验平台的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.自动驾驶车辆安全驾驶的模拟测验平台，其特征在于，包括：

行驶台，其顶面间隔设置一对槽道，每个槽道内等间隔设置多个旋转轴，同一槽道内任意相邻两个旋转轴传动连接，每个槽道内至少一旋转轴通过驱动电机带动，每个槽道内的多个旋转轴外周套设有传动履带，其中，测验时，控制所述传动履带与所述自动驾驶车辆的运动方向相反，且两者的速度控制为使自动驾驶车辆在传动履带上的相对位置不变；

翻转俯仰机构，其支撑设于行驶台下方，用于控制行驶台翻转以调节一对槽道间的高度差，并用于控制行驶台俯仰以调节一对槽道倾斜角度。

2.如权利要求1所述的自动驾驶车辆安全驾驶的模拟测验平台，其特征在于，所述行驶台为长方体形，所述槽道沿所述行驶台长度方向设置，且一对槽道关于所述行驶台延长度方向的中轴线对称设置。

3.如权利要求2所述的自动驾驶车辆安全驾驶的模拟测验平台，其特征在于，所述行驶台顶部四周边均设有限位角台，多个限位角台沿一对槽道周向围设形成长方体形限位框。

4.如权利要求2所述的自动驾驶车辆安全驾驶的模拟测验平台，其特征在于，翻转俯仰机构包括：

底座；

U形架，其支撑设于所述底座上方，所述U形架的其中一端延伸具有安装板，其中，所述行驶台底面与U形架两端顶面铰接；

电机和主动齿轴，所述电机安装于所述安装板上，所述主动齿轴转动连接于U形架的两端内侧之间，且靠近安装板的一端穿出，穿出端与所述电机的输出端连接，其中，所述主动齿轴与所述槽道平行；

固定齿轴，其固定设于所述行驶台底面且与主动齿轴啮合。

5.如权利要求4所述的自动驾驶车辆安全驾驶的模拟测验平台，其特征在于，所述U形架包括支撑设于所述底座上方的底板、设于底板两端且垂直于所述底板设置的第一连接耳，每一第一连接耳上下间隔贯穿具有两个轴孔，所述主动齿轴转动连接于一对第一连接耳上位于下方的一对轴孔上；

所述行驶台底面间隔设置一对第一连接铰座，所述固定齿轴固设于一对第一连接铰座之间，一对第一连接铰座通过一对第一连接耳位于顶部的一对轴孔分别与一对第一连接耳铰接，以使所述行驶台底面与U形架两端顶面铰接。

6.如权利要求5所述的自动驾驶车辆安全驾驶的模拟测验平台，其特征在于，翻转俯仰机构还包括：

连接基座，其铰接设于所述底座顶部，所述U形架固设于所述连接基座顶端；

延伸杆，其固设于其中一第一连接铰座外侧面；

连接导套，其与延伸杆转动连接；

气缸，其一端与所述底座铰接，另一端与所述连接导套铰接。

7.如权利要求6所述的自动驾驶车辆安全驾驶的模拟测验平台，其特征在于，所述延伸杆的端部具有限位部，所述连接导套包括与所述限位部转动连接的筒状部、设于所述筒状部下方的铰接部，所述铰接部与所述气缸的另一端铰接。

8.如权利要求7所述的自动驾驶车辆安全驾驶的模拟测验平台，其特征在于，当所述驾驶平台水平设置时，所述行驶台延长度方向的中轴线、所述主动齿轴的中轴线、所述固定齿轴的中轴线、所述限位部的中轴线、以及气缸伸缩杆的中轴线均共竖直面设置。

9.如权利要求6所述的自动驾驶车辆安全驾驶的模拟测验平台，其特征在于，所述底座包括圆柱部、设于圆柱部顶端的圆台部，所述连接基座铰接设于圆台部顶端中心，所述气缸的一端铰接与所述圆台部侧面。

10.如权利要求8所述的自动驾驶车辆安全驾驶的模拟测验平台，其特征在于，行驶台的最大俯仰角度为45°，最大翻转角度为30°。

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