CN207528454U - 一种汽车自动紧急制动系统测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种汽车自动紧急制动系统测试装置，是用于汽车自动紧急制动系统测试的模拟装置，装置中有一组可伸展长度和转换角度的支架结构，在支架结构的末端安装一模拟面板，模拟面板上设置单透孔膜，单透孔膜上印刷有模拟各种交通场景的机动车辆、非机动车辆或行人画面；装置中还设置测距传感器和电控系统，电控系统与测试车辆进行信息交互，在得到两车距离后电控系统收回测试装置避免碰撞。由于牵引车辆总是不位于测试车辆的行驶路径之上，所以可以避免测试车辆与牵引车辆的碰撞，且交通场景可方便更换，用一套装置可以测试多种路况。

Description

一种汽车自动紧急制动系统测试装置

技术领域

本实用新型涉及一种汽车主动安全系统性能测试装置，特别是涉及一种自动紧急制动系统(AEB)的测试装置。

背景技术

汽车自动紧急制动系统(AEB，Autonomous Emergency Breaking)是一种汽车主动安全系统，系统依靠毫米波雷达、激光雷达、摄像头等传感器来监测前方目标物(机动车、非机动车、行人等)，并检测与目标物之间的相对速度和距离，研判即将发生的情况，并在危险情况下进行报警或自动采取紧急制动以避免或减轻碰撞。

AEB系统性能的好坏需要在试验场进行测试，测试需要再现碰撞危险工况，一般包括自车匀速接近前方静止目标、匀速接近前方低速行驶目标、接近前方目标的同时前方目标减速等等，试验风险系数较高，时有碰撞事故发生，造成人员受伤和设备损坏，财产损失巨大。因此，提出一种能够模拟自车前方目标并且能够避免或减小碰撞危险发生的测试装置非常重要。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种汽车自动紧急制动系统测试装置，用以解决现有技术中存在的问题，通过使用一种模拟装置，对汽车自动紧急制动系统(AEB)或其部件进行的测试或检测，该模拟装置能够替代测试车前方真实的障碍目标，模拟真实的机动车、非机动车或行人进行测试，且减少人员和财产损失。

本实用新型提供一种汽车自动紧急制动系统测试装置，其特征在于：所述装置安装在一牵引车辆上，包括有支架结构、模拟面板、测距传感器和电控系统；

所述支架结构包括顺序相连的安装支架、中间支架、末端支架，其中所述安装支架安装在牵引车辆上，所述中间支架和末端支架均为可伸缩的支架，且相对于所述安装支架可调整角度，所述末端支架上安装有模拟面板和测距传感器；

所述模拟面板上设置有单透孔膜，单透孔膜上印刷有模拟各种交通场景中的机动车辆、非机动车辆或行人画面；

所述测距传感器与电控系统电连接，所述电控系统与进行汽车自动紧急制动系统测试的测试车辆进行信息交互，计算所述牵引车辆与测试车辆的距离。

所述安装支架包括上支架、下支架和中间连接架，所述上支架固定在牵引车辆的车顶上，所述下支架固定在所述牵引车辆的底部；所述上支架和下支架的另一端通过第一组自回弹铰接装置连接所述中间支架。

所述中间支架通过第二组自回弹铰接装置连接末端支架。

所述自回弹铰接装置的结构包括电磁阀、复位弹簧、锁销、齿轮、平面涡卷弹簧、中心轴、固定销、壳体；所述锁销在电磁阀和复位弹簧的作用下卡于所述齿轮的齿槽中，或脱离于齿轮的齿槽；所述平面涡卷弹簧绕在中心轴上，平面涡卷弹簧的内端固定于中心轴的槽中，外端卡在固定销上，所述固定销固定在齿轮上，所述齿轮向外连接中间支架或末端支架。

所述锁销前端有一个20°～70°角度的斜面，该斜面与所述齿轮的卡槽为光滑接触。

所述末端支架上焊接有滑轨，所述模拟面板可调位置地设置在所述滑轨中。

所述滑轨有L型滑轨和T型滑轨，对应地，所述模拟面板上设置有L型导销和T型导销，其中L型导销对应于所述L型滑轨，T型导销对应于所述T型滑轨；所述L型滑轨上均布有螺纹孔，内六角紧定螺钉穿过所述螺纹孔固定所述模拟面板。

所述电控系统包含有ZigBee无线通信系统、差分GPS系统、惯性导航系统、自动控制系统；所述差分GPS系统记录牵引车辆当前位置信息，并将位置信息发送给自动控制系统；所述测距传感器测量模拟面板与测试车辆的实时距离，并将信息发送给自动控制系统；所述自动控制系统接收到牵引车辆上的差分GPS信息和测距传感器的信息，以及通过ZigBee无线通信系得到测试车辆上差分GPS信息后，经过计算得出当前两车距离。

在所述单透孔膜上车灯图案位置的背面安装有LED显示装置，模拟真实车灯效果。

本实用新型显著的有益效果体现在：

1.由于设置了测试装置，牵引车辆总是不位于测试车辆的行驶路径之上，所以可以避免测试车辆与牵引车辆的碰撞，避免发生严重的安全事故。因而，本实用新型是有效的。

2.牵引车辆可以带着测试装置以0-150Km/h速度行驶，能够覆盖测试工况所需要的速度范围，该测试装置能够替代实际目标车辆，因而本实用新型是有效的。

3.本实用新型能够实现多种测试工况，所述模拟面板安装在末端支架的导轨中，并能够自由调节高度，其具备高度可调、方向可调的功能，因而本实用新型是有效的。

4.通过在单透孔膜上打印机动车辆，非机动车辆或者行人图像，并改变所述模型装置在牵引车辆上的位置，可以模拟前方非机动车辆、行人、侧方行人等测试场景。该模型装置能够替代实际目标非机动车辆以及行人，具备模拟目标可变的功能，因而本实用新型是有效的。

5.所述单透孔膜上可以打印车辆正面、侧面、尾部图像，所以可以模拟测试装置与测试车辆的同向行驶、相向行驶、侧向行驶场景，进一步，该单透孔膜具有真车、非机动、行人的雷达特征、反射率和视觉特征，由此，该模型装置能够替代实际目标车辆、非机动车以及行人，因而本实用新型是有效的。

6.进一步地，由于单透孔膜多孔的特征，在所述测试装置高速移动时，具有较小的风阻。

7.所述电控系统包含ZigBee无线通信系统、差分GPS系统、惯性导航系统、自动控制系统、测距传感器。ZigBee无线通信系统可以实时和测试车辆进行通信，交换差分GPS和测距传感器的数据信息，判断测试车辆与测试装置当前位置关系。当测试车辆与测试装置距离小于设定的安全距离时，自动控制系统接通电磁阀电源，中间支架、末端支架快速回弹，折叠收起，可以避免测试车辆与测试装置的碰撞。因而，本实用新型是有效的。

8.进一步，当电控系统失效，由于锁销侧面存在一定角度的斜面，在较小的碰撞力和平面涡卷弹簧力共同作用下，齿轮可克服锁销的阻碍作用实现转动，减轻碰撞损失。因而，本实用新型是有效的。

9.进一步，在安装支架和中间支架表面、电控系统和测距传感器外壳上覆盖有吸波材料，可以避免金属支架和外壳引起的具有毫米波雷达的AEB系统的误判，该测试装置能够替代实际目标车辆，因而本实用新型是有效的。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。

图1显示本实用新型主结构示意图。

图2显示本实用新型三段支架结构示意图。

图3显示本实用新型的装置展开过程示意图。

图4-1显示本实用新型自回弹铰接装置结构剖视示意图。

图4-2显示图4-1的正面观结构示意图。

图5显示本实用新型模拟板和末端支架装配关系示意图。

图6显示本实用新型单透孔膜印刷图像示意图。

图7显示本实用新型追尾测试场景。

图8显示本实用新型相向来车测试场景。

图9显示本实用新型侧向来车测试场景。

图10显示本实用新型行人测试场景。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，无需经过创造性劳动就能够联想到的其它技术特征，还可以做出若干变形和改进，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书限定的范围。

本实用新型提供一种汽车自动紧急制动系统测试装置，包括电控系统1、安装支架2，中间支架3、末端支架4、测距传感器5、模拟面板6、自回弹铰接装置7等部件和牵引车8，这些部件组合装到牵引车8上，用于拉着它们行走，如图1所示。

电控系统1可以临时固定在牵引车的车顶上，或者固定在安装支架2上。安装支架2、中间支架3、末端支架4的连接结构如图2所示，安装支架2包括上支架、下支架和中间连接架，上支架和下支架的同一端(安装到车上的一端)各设有一个支脚201，这两个支脚上均开有螺纹穿孔，上支架用于通过支脚201与牵引车车顶进行螺栓连接，下支架用于通过支脚201与牵引车底部进行螺栓连接。

上支架和下支架的另一相同端，各通过一个自回弹铰接装置7与中间支架3的一端铰接在一起，以下称为第一组自回弹铰接装置；中间支架3的另一端再通过上、下两个自回弹铰接装置7与末端支架4铰接在一起，以下称为第二组自回弹铰接装置。中间支架3和末端支架4都采用桁架结构，可以增加其结构刚度，且可伸缩调整长度，中间支架3通过与安装支架2连接的第一组自回弹铰接装置伸展，末端支架4通过与中间支架3连接的第二组自回弹铰接装置伸展，且末端支架4相对于中间支架3可随意调整角度，两者既可以在同一平面内展开，也可以呈90°角展开，如图3所示，还可以在0-90°之间展开，这有利于做各种测试，如追尾测试，或迎面碰撞测试，或侧面碰撞测试。

根据测试指标要求，中间支架3的长度约为2m～3m、高度约为1m～2m，末端支架4的长度约为1m～2.5m、高度约为0.2m～1m够用。

自回弹铰接装置7的结构如图4-1、4-2所示，包括电磁阀701、复位弹簧702、锁销703、齿轮704、平面涡卷弹簧705、中心轴706、自润滑轴承707、固定销708、壳体709。

齿轮704环周上有齿槽，锁销703在电磁阀701和复位弹簧702的作用下或卡于齿轮704的齿槽中，或脱离于齿轮704的齿槽；平面涡卷弹簧705绕在中心轴706上，内端固定于中心轴706的槽中，外端卡在固定销708上，固定销708固定在齿轮704上；自润滑轴承707套在中心轴706上，壳体709对自回弹铰接装置整体进行外包装。

当电控系统1未给设于壳体709上的电磁阀701通电时，锁销703在复位弹簧702的作用下，卡在齿轮704的齿槽里，使齿轮704不能转，平面涡卷弹簧705处于卷曲状态。当电控系统1给设于壳体709上的电磁阀701通电时，电磁力提升锁销703，锁销703脱离齿轮704，如果没有外力作用时，此时在平面涡卷弹簧705的作用力下，齿轮704可以快速转动。当齿轮704转动到合适位置时，断开电磁阀701的电源，锁销703在复位弹簧702作用力下，向下运动，再次锁住齿轮704，防止其自由转动。

在测试车辆与测试装置发生碰撞的紧急情况下，如果电控系统1失效，无法给电磁阀701通电时，锁销703将锁住齿轮704，仅在平面涡卷弹簧705的作用力下无法克服锁销阻碍，齿轮704将无法转动。所以进一步地，可将锁销703前端面加工出一个有20°～70°角度的斜面，该斜面与齿轮704为光滑接触，进出齿轮较为方便，由于这一斜面的存在，如果在一定的碰撞外力和平面涡卷弹簧力的共同作用下，齿轮704就可以将锁销703顶起，转过一定角度，与齿轮相连接的末端支架可以转动，折叠收起。

在第一组自回弹铰接装置中，中心轴706、壳体709固定于安装支架2上，齿轮704套设在中心轴706上，齿轮704向外连接中间支架3；在第二组自回弹铰接装置中，中心轴706、壳体709固定于中间支架3上，齿轮704套设在中心轴706上，齿轮704向外连接末端支架4。所以当第一组自回弹铰接装置齿轮动作时，中间支架3展开，当第二组自回弹铰接装置齿轮动作时，末端支架4展开。

安装支架2和中间支架3之间的两个自回弹齿轮装置7的平面涡卷弹簧的安装方向(弹簧旋向)为顺时针方向，中间支架3和末端支架4之间的两个自回弹齿轮装置7的平面涡卷弹簧的安装方向(弹簧旋向)为逆时针方向。当测试装置展开时，通过电控系统1接通安装支架2上两个自回弹铰接装置7的电磁阀701电源，和齿轮704连接的中间支架3可以逆时针转动，然后断开此电磁阀701电源，齿轮704被锁死，此时和齿轮704连接的中间支架3被固定。当中间支架3固定后，接通中间支架3上两个自回弹铰接装置7上的电磁阀701电源，和齿轮704连接的末端支架4在外力作用下克服平面涡卷弹簧作用力顺时针转动，然后再断开这一处的电磁阀701电源，齿轮704被锁住，此时和齿轮704相连接的末端支架4被固定住，测试装置展开过程结束，如图3所示。

以上设置方式也可以是安装支架2和中间支架3之间的两个自回弹齿轮装置7的平面涡卷弹簧的安装方向(弹簧旋向)为逆时针方向，中间支架3和末端支架4之间的两个自回弹齿轮装置7的平面涡卷弹簧的安装方向(弹簧旋向)为顺时针方向，这样测试装置展开方向正好相反，这与安装支架2的安装位置以及测试项目的要求而定，动作原理都一样。

如图2和图5所示，模拟面板6安装在末端支架4上。在末端支架4上焊接有两条形状分别为L型和T型的滑轨用来安装模拟面板6，分别记为L型滑轨401和T型滑轨402；两条滑轨长度约为0.4m～1.2m，L型滑轨401上均布有螺纹孔，可用内六角紧定螺钉403固定模拟面板位置，并方便调节模拟面板高度。模拟面板6包括有模拟面板框架601、单透孔膜602、L型导销603、T型导销604；模拟面板6的L型导销603焊接于模拟面板框架601左端边框上，其数量为2～6个，位置均布；T型导销604焊接于模拟面板框架中部的纵梁上，其数量为2～6个，位置均布；L型导销603和T型导销604的位置分别对应于末端支架4上L型滑轨401和T型滑轨402的位置，L型导销603嵌入到L型滑轨401中，T型导销604嵌入到T型滑轨402中，可以沿轨道滑动，通过内六角紧定螺钉403固定模拟面板6在末端支架4上的位置。模拟面板6长度大约为1.5m～4m，高度大约为0.8m～4.5m。L型导销603和T型导销604各为一长条也可以。

单透孔膜602固定于模拟面板框架601上，如图6所示，单透孔膜602上可以印刷机动车辆、非机动车辆、行人模型图。单透孔膜具有真车的雷达特征、反射率和视觉特征。

测距传感器5固定于模拟面板6左上部。

电控系统1包含ZigBee无线通信系统、差分GPS系统、惯性导航系统、自动控制系统，电控系统1可以控制自回弹铰接装置7上的电磁阀，也可以接收测距传感器5的位置信息。

牵引车辆上的差分GPS系统记录当前位置信息，并将位置信息发送给自动控制系统；测距传感器5测量出模拟面板与测试车辆的实时距离，并将测到的距离信息发送给自动控制系统；自动控制系统接收到牵引车辆上差分GPS和测距传感器5的信息后，并通过ZigBee无线通信系得到测试车辆上差分GPS信息后，经过计算分析，得出当前两车距离。当测试车辆与测试装置距离小于设定的安全距离时，自动控制系统接通电磁阀701电源，中间支架3、末端支架4快速回弹，折叠收起，可以避免在测试过程中，如果测试车辆上的AEB系统没有起作用进行制动时，测试车辆与测试装置的碰撞。

在上述三段支架表面、电控系统和测距传感器外壳上均可覆盖有吸波材料，可以避免金属支架引起的具有毫米波雷达的AEB系统的误判。

在夜间测试场景中，在单透孔膜车灯图案位置的背面安装LED显示装置，以模拟真实车灯效果。

根据不同的测试需求，只需改变安装支架2在牵引车上的位置、改变中间支架3、末端支架4展开角度和单透孔膜上目标图像，就可以模拟多种测试场景。

利用上述装置的几种实施例：

在追尾测试场景，如图7所示。将安装支架2固定在牵引车辆右后侧，将印有车辆图像的模拟面板6固定于末端支架4上，并将高度调整到合适的位置。然后接通电磁阀，将中间支架3和末端支架4转动到相应的位置，使末端支架4上的模拟面板6正对后方测试车辆。断开电磁阀电源后，此时中间支架3、末端4可保持固定不动。可进行车追尾静止车(Car-to-Car Rear Stationary,CCRs)、车追尾运动车(Car-to-CarRear Moving,CCRm)、车追尾制动车(Car-to-Car Rear Breaking.CCRb)三种测试工况的测试。在CCRs工况下，牵引车静止不动，停在测试车辆的左方车道内，测试面板中心线和测试车辆纵轴共线。在CCRm工况下，牵引车在测试车辆的左前方车道内，测试面板正对于测试车辆。牵引车以规定的测试速度拖曳这测试装置向前方运动。在CCRb工况下，牵引车在测试车辆的左前方车道内，测试面板正对于测试车辆。为了试验安全牵引车不进入测试车辆行驶轨迹。牵引车以规定的减速度拖曳测试装置向前方运动。

在相向来车测试场景，如图8所示。将安装支架2固定在牵引车辆左前方，将印有车辆图像的模拟面板6固定于末端支架4上，并将高度调整到合适的位置。然后接通电磁阀，将中间支架3和末端支架4转动到相应的位置，使末端支架4上的模拟面板6正对前方测试车辆。断开电磁阀电源后，此时中间支架3和末端支架4可保持固定不动。牵引车在测试车辆的左前方车道内，测试面板正对于测试车辆，以模拟相向来车场景。为了试验安全牵引车不进入测试车辆行驶轨迹。牵引车以规定的测试速度拖曳测试装置与测试车辆相向运动。

在侧向来车测试场景，如图9所示。将安装支架2固定在牵引车辆左前方，将印有车辆图像的模拟面板6固定于末端支架4上，并将高度调整到合适的位置。然后接通电磁阀，将中间支架3和末端支架4转动到相应的位置，使末端支架4上的模拟面板6正对侧方测试车辆。断开电磁阀电源后，此时中间支架3和末端支架4可保持固定不动。牵引车拖曳着测试装置从测试车辆的右前方位置横向穿越测试车辆的行驶轨迹线，测试面板正对于测试车辆，以模拟侧向来车场景。为了试验安全，牵引车不穿越测试车辆行驶轨迹线。牵引车以规定的测试速度拖曳测试装置运动。

在行人测试场景，如图10所示。将安装支架2固定在牵引车辆左前方，将印有行人图像的模拟面板6固定于末端支架4上，并将高度调整到合适的位置。然后接通电磁阀，将中间支架3和末端支架4转动到相应的位置，使末端支架4上的模拟面板6正对侧方测试车辆。断开电磁阀电源后，此时中间支架3和末端支架4可保持固定不动。牵引车拖曳着测试装置从测试车辆的右前方路边横向穿越测试车辆的行驶轨迹线，测试面板正对于测试车辆，以模拟行人横穿马路的场景。为了试验安全牵，引车不穿越测试车辆行驶轨迹线。牵引车以规定的测试速度拖曳测试装置运动。

通过上述可知，本实用新型可提供一种汽车自动紧急制动系统测试装置，利用该装置对用于测试自动紧急制动系统的测试车辆进行测试，该装置包含一可伸展操作的支架结构，在支架的末端安装一模拟面板，模拟面板上设置有单透孔膜，通过单透孔膜印刷机动车辆、非机动车辆、行人等画面，测试时通过牵引车拉着模拟面板行走，模拟各种交通场景，与测试车辆发生各种类型的场景测试。在该装置中设置有测距传感器和电控系统，通过测距传感器向电控系统发送模拟面板与测试车辆的距离信号，由电控系统与测试车辆进行信息交互，在获知两车距离太近时，电控系统可收回测试装置，避免与测试车辆碰撞的发生。本实用新型提供的测试装置，只是用模拟画面替代真实场景，避免了发生实车碰撞，测试过程也很简单，只需根据不同测试场景的要求更换支架结构在牵引车上的位置和单透孔膜上的画面即可。

Claims (9)

1.一种汽车自动紧急制动系统测试装置，其特征在于：所述装置安装在一牵引车辆上，包括有支架结构、模拟面板、测距传感器和电控系统；

所述支架结构包括顺序相连的安装支架、中间支架、末端支架，其中所述安装支架安装在牵引车辆上，所述中间支架和末端支架均为可伸缩的支架，且相对于所述安装支架可调整角度，所述末端支架上安装有模拟面板和测距传感器；

所述模拟面板上设置有单透孔膜，单透孔膜上印刷有模拟各种交通场景中的机动车辆、非机动车辆或行人画面；

所述测距传感器与电控系统电连接，所述电控系统与进行汽车自动紧急制动系统测试的测试车辆进行信息交互，计算所述牵引车辆与测试车辆的距离。

2.根据权利要求1所述的汽车自动紧急制动系统测试装置，其特征在于：所述安装支架包括上支架、下支架和中间连接架，所述上支架固定在牵引车辆的车顶上，所述下支架固定在所述牵引车辆的底部；所述上支架和下支架的另一端通过第一组自回弹铰接装置连接所述中间支架。

3.根据权利要求1所述的汽车自动紧急制动系统测试装置，其特征在于：所述中间支架通过第二组自回弹铰接装置连接末端支架。

4.根据权利要求2或3所述的汽车自动紧急制动系统测试装置，其特征在于：所述自回弹铰接装置的结构包括电磁阀、复位弹簧、锁销、齿轮、平面涡卷弹簧、中心轴、固定销、壳体；

所述锁销在电磁阀和复位弹簧的作用下卡于所述齿轮的齿槽中，或脱离于齿轮的齿槽；

所述平面涡卷弹簧绕在中心轴上，平面涡卷弹簧的内端固定于中心轴的槽中，外端卡在固定销上，所述固定销固定在齿轮上，所述齿轮向外连接中间支架或末端支架。

5.根据权利要求4所述的汽车自动紧急制动系统测试装置，其特征在于：所述锁销前端有一个20°～70°角度的斜面，该斜面与所述齿轮的卡槽为光滑接触。

6.根据权利要求1所述的汽车自动紧急制动系统测试装置，其特征在于：所述末端支架上焊接有滑轨，所述模拟面板可调位置地设置在所述滑轨中。

7.根据权利要求6所述的汽车自动紧急制动系统测试装置，其特征在于：所述滑轨有L型滑轨和T型滑轨，对应地，所述模拟面板上设置有L型导销和T型导销，其中L型导销对应于所述L型滑轨，T型导销对应于所述T型滑轨；所述L型滑轨上均布有螺纹孔，内六角紧定螺钉穿过所述螺纹孔固定所述模拟面板。

8.根据权利要求1所述的汽车自动紧急制动系统测试装置，其特征在于：所述电控系统包含有ZigBee无线通信系统、差分GPS系统、惯性导航系统、自动控制系统；

所述差分GPS系统记录牵引车辆当前位置信息，并将位置信息发送给自动控制系统；所述测距传感器测量模拟面板与测试车辆的实时距离，并将信息发送给自动控制系统；所述自动控制系统接收到牵引车辆上的差分GPS信息和测距传感器的信息，以及通过ZigBee无线通信系得到测试车辆上差分GPS信息后，经过计算得出当前两车距离。

9.根据权利要求1所述的汽车自动紧急制动系统测试装置，其特征在于：在所述单透孔膜上车灯图案位置的背面安装有LED显示装置，模拟真实车灯效果。