CN208751874U - 模拟车辆道路行驶方向及侧倾的试验台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种模拟车辆道路行驶方向及侧倾的试验台，属于智能道路模拟技术领域，包括底座、位于底座上方且与底座通过回转装置连接的回转台、与回转装置连接且用于驱动回转台绕回转装置中心转动的回转驱动装置、位于回转台上方的且用于放置车辆的翻转架、顶端与翻转架的一侧铰接且底端与回转台铰接的侧倾驱动装置、连接翻转架与回转台的且使翻转架相对于回转台翻转的铰接轴以及分别与回转驱动装置和侧倾驱动装置电连接的控制装置，铰接轴的轴向沿所述车辆的长度方向。本实用新型能够解决现有技术中存在的仅能模拟车辆倾斜且结构复杂的技术问题，能够达到同时模拟车辆行驶方向和侧倾，结构简单紧凑，节省人力、物力和更加安全的技术效果。
Description
技术领域
本实用新型属于自动驾驶汽车等车辆的室内动态测试、智能道路模拟、VR虚拟现实驾驶训练等技术领域，更具体地说，是涉及一种模拟车辆道路行驶方向及侧倾的试验台。
背景技术
随着互联网+与移动终端智能手机的完美结合，车联网在汽车制造业上得到了大规模的广泛应用，不仅使智能交通成为现实，而且使自动驾驶也变成了可能。自动驾驶将是今后汽车发展的主要方向。
自动驾驶汽车的出现对现有测试手段提出了新的要求，目前车辆测试以道路测试为主，但是路试测试时危险性较大，需要专人和特定的外围环境，同时路试受制于天气等多方面因素影响。
目前，现有技术中的模拟装置仅仅能够模拟车辆的倾斜，仅仅具有单一的倾斜功能，不能满足现实生活中侧倾和转向的真实体验。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种模拟车辆道路行驶方向及侧倾的试验台，以解决现有技术中存在的仅能模拟车辆单一倾斜的技术问题，能够达到同时模拟车辆行驶方向和侧倾，结构简单紧凑，节省人力、物力和更加安全的技术效果。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种模拟车辆道路行驶方向及侧倾的试验台，包括底座、位于所述底座上方且与所述底座通过回转装置转动连接的回转台、与所述回转装置连接且用于驱动所述回转台绕所述回转装置中心转动的回转驱动装置、位于所述回转台上方的且用于放置车辆的翻转架、顶端与所述翻转架的一侧铰接且底端与所述回转台铰接的侧倾驱动装置、连接所述翻转架与所述回转台的且使所述翻转架相对于所述回转台翻转的铰接轴以及分别与所述回转驱动装置和所述侧倾驱动装置电连接的控制装置，所述铰接轴的轴向沿所述车辆的长度方向设置。
进一步地，所述侧倾驱动装置为举升机构，所述举升机构为液压缸,所述液压缸的缸体底部与所述回转台铰接，所述液压缸的活塞杆的顶端与所述翻转架铰接。
进一步地，所述回转装置为回转支承，所述回转支承包括与所述回转台固定的外环体和与所述底座固定的内环体，所述外环体与所述内环体之间通过滚珠转动连接。
进一步地，所述回转驱动装置包括电机、与所述电机连接的减速机、与所述减速机的端部连接的驱动齿轮，所述内环体的内圈设有与所述驱动齿轮啮合的内齿圈，所述减速机的外壳与所述回转台固定连接。
进一步地，所述控制装置为PLC。
进一步地，所述车辆通过穿过车辆轮胎的钢丝绳与所述翻转架固定连接。
进一步地，所述回转驱动装置上设有用于测量所述回转台方向的第一传感器，所述第一传感器与所述控制装置电连接。
进一步地，所述第一传感器为旋转圈数传感器。
进一步地，所述举升装置上设有用于测量所述举升装置升降距离的第二传感器，所述第二传感器与所述控制装置电连接。
进一步地，所述第二传感器为位移传感器。
本实用新型提供的模拟车辆道路行驶方向及侧倾的试验台的有益效果在于：与现有技术中的道路测试相比，本实用新型通过使用试验台完成车辆的行驶方向和侧倾的工作，采用回转驱动装置与回转装置连接，从而驱动回转台绕回转装置中心相对于底座转动，实现车辆的行驶方向的改变；回转台上方设置与回转台铰接的翻转架，翻转架上固定安装被测试的车辆，侧倾驱动装置分别与回转台和翻转架铰接连接，实现通过侧倾驱动装置升降实现翻转架的翻转，进而模拟车辆的侧倾试验，上述中的回转驱动装置和侧倾驱动装置分别通过控制装置控制。本模拟车辆道路行驶方向及侧倾的试验台能够解决现有技术中存在的路试测试危险性高且环境影响受限多和仅能模拟车辆倾斜的技术问题，能够同时实现对车辆的行驶方向和侧倾动作的模拟，结构简单紧凑，受外界限制少，节省人力、物力和更加安全的技术效果。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的模拟车辆道路行驶方向及侧倾的试验台的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的模拟车辆道路行驶方向及侧倾的试验台的使用状态示意图；
图3为图1的后侧面的结构示意图；
图4为图1中车辆转动一定角度后的俯视图；
图5为图1中车辆翻转一定角度后的后侧面的结构示意图；
图6为图1中回转装置分别与回转台和底座连接的结构示意图。
其中，图中各附图标记：
1—底座，2—回转装置，2-1—外环体，2-2—滚珠，2-3—内环体，2-4—内齿圈，3—回转台，4—回转驱动装置，5—驱动齿轮，6—侧倾驱动装置下销轴，7—侧倾驱动装置，8—侧倾驱动装置上销轴，9—铰接轴，10—翻转架，11—车辆。
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请参照图1-5所示，本实用新型包括底座1、位于所述底座1上方且与所述底座1通过回转装置2转动连接的回转台3、与所述回转装置2连接且用于驱动所述回转台3绕所述回转装置2中心转动的回转驱动装置4、位于所述回转台3上方的且用于放置车辆的翻转架10、顶端与所述翻转架10的一侧铰接且底端与所述回转台3铰接的侧倾驱动装置7、连接所述翻转架10与所述回转台3的且使翻转架10相对于所述回转台3翻转的铰接轴9以及分别与所述回转驱动装置4和所述侧倾驱动装置7电连接的控制装置，所述控制装置为PLC、单片机或其它微处理器组成的控制单元，回转台3与侧倾驱动装置7通过侧倾驱动装置下销轴6铰接，翻转架10与侧倾驱动装置7通过侧倾驱动装置上销轴8实现铰接，所述铰接轴9的轴向沿所述车辆11的长度方向设置。具体的，上述底座1为矩形框架式的平台，用于支撑在地面上，回转台3也为矩形框架式的平台，与底部的底座1平行对应设置，回转装置2的上下端分别连接回转台3的中部和底座1的中部，翻转架10为框架式的“几”字形结构，“几”字形的凸起部位抵在车辆11的底盘中部，车辆11的四个车轮分别置于翻转架10的上表面四周设有的凹槽内，所述车辆11通过穿过车辆轮胎的钢丝绳与所述翻转架10固定连接。
上述模拟车辆道路行驶方向及侧倾的试验台通过使用试验台完成车辆的行驶方向和侧倾的模拟工作，采用回转驱动装置4与回转装置2连接，从而驱动回转台3绕回转装置2中心相对于底座1转动，实现车辆的行驶方向的改变；回转台3上方设置与回转台3铰接的翻转架10，翻转架10上固定安装被测试的车辆11，侧倾驱动装置7分别与回转台3和翻转架10铰接连接，通过侧倾驱动装置7升降实现翻转架10的翻转，进而模拟车辆的侧倾试验，上述中的回转驱动装置4和侧倾驱动装置7分别通过控制装置控制。本模拟车辆道路行驶方向及侧倾的试验台能够解决现有技术中存在的路试测试危险性高且环境影响受限多和仅能模拟车辆倾斜的技术问题，能够同时实现对车辆的行驶方向和侧倾动作的模拟，结构简单紧凑，受外界限制少，节省人力、物力和更加安全的技术效果。
进一步地，请参照图1-3和图5所示，作为本实用新型提供的模拟车辆道路行驶方向及侧倾的试验台的一种具体实施方式，所述侧倾驱动装置7为举升机构，所述举升机构可以为伺服电动缸、液压缸、气缸、气液增压缸或螺旋升降机以及能够实现两铰接点距离变化的任何形式的举升机构，优选采用液压缸，液压缸的缸体底部与所述回转台3铰接，所述液压缸的活塞杆的顶端与所述翻转架10铰接；所述侧倾驱动装置7上设有用于测量所述翻转架10的侧倾程度的第二传感器，所述第二传感器与所述控制装置电连接；所述第二传感器为位移传感器。
上述侧倾驱动装置7的作用是将翻转架10的一侧抬高，使得翻转架10通过铰接轴9相对于回转台3进行翻转，所述铰接轴9位于所述翻转架10的中部，使得车辆11翻转的过程受力更加均衡，回转台3和底座1的受力也更加均衡。根据控制装置内部道路模型信息或接收外部控制发送的道路模型信息，提取车辆11的侧倾角度，根据角度及机构几何关系反算侧倾驱动装置7的下顶部连接点(即侧倾驱动装置上销轴8处的位置点)与尾部连接点(即侧倾驱动装置下销轴6处的位置点)中心距离变化量，通过控制装置控制侧倾驱动装置7下顶部连接点与尾部连接点中心距离变化量，侧倾驱动装置7在驱动力作用下顶部连接点与尾部连接点中心距离发生增大或减小的变化，带动翻转架10绕与回转台3铰接点转动，侧倾驱动装置7内置的位移传感器测量输出位移，实现闭环控制，实现车辆11的侧倾角度的精确模拟，本试验台结合VR虚拟现实技术，可以进行部分道路路况模拟。
进一步地，请参照图1-6所示，作为本实用新型提供的模拟车辆道路行驶方向及侧倾的试验台的一种具体实施方式，所述回转装置2为回转支承，所述回转支承包括与所述回转台3固定的外环体2-1和与所述底座1固定的内环体2-3，外环体2-1与所述内环体2-3之间通过滚珠2-2转动连接，回转台3的中部设有与外环体2-1大小对应的通孔，外环体2-1的上表面与回转台3通过螺栓固定，所述底座1的中部设有圆形凸起，圆形凸起与所述内环体2-3的下表面通过螺栓固定；所述回转驱动装置4包括电机、与所述电机连接的减速机、与所述减速机的端部连接的驱动齿轮5，所述内环体2-3的内圈设有与所述驱动齿轮5啮合的内齿圈2-4，所述减速机的外壳与所述回转台3固定连接；所述回转驱动装置4上设有用于测量车辆11行驶方向的第一传感器，所述第一传感器与所述控制装置电连接；所述第一传感器为旋转圈数传感器。另外，上述回转驱动装置4的驱动形式并不局限于电机与减速机的驱动形式，也可以采用液压马达驱动、气动马达驱动和其他形式的能够驱动所述驱动齿轮5转动的任何形式。
参照图6所示，上述回转支承用于连接回转台3和底座1，当回转驱动装置4的输出端的驱动齿轮5与内环体2-3的内齿圈2-4啮合时，由于内环体2-3与底座1固定连接，因此底座1不动时，内环体2-3会对回转驱动装置4产生反作用力，进而带动回转台3转动，此时外环体2-1相对于内环体2-3转动，通过上述结构，实现车辆11的行驶方向的改变和调整。结构简单、紧凑，使用方便。
根据控制装置内部的道路模型信息或接收外部控制发送的道路模型信息，提取车辆行驶方向角度，根据角度及传动比信息反算回转驱动装置4的转数，通过控制装置控制车辆行驶方向驱动装置4转数，车辆的回转驱动装置4驱动输出端的驱动齿轮5转动，带动回转台3绕回转支承的中心转动，回转驱动装置4内置的旋转圈数传感器测量输出转数，实现闭环控制，实现车辆行驶方向角度精确模拟，本试验台结合VR虚拟现实技术，可以进行部分道路路况模拟。
上述试验台在控制装置的控制下，车辆11的行驶方向和车辆11的侧倾可以单独模拟也可在额定范围内进行叠加。
上述试验台实现了对车辆行驶方向和车身侧倾的测试，代替路试部分功能，不仅能保证安全，而且还将节省大量的人力、物力；另外，该装置结合VR虚拟现实技术，可以进行部分道路路况模拟，运用在驾培行业，同现有驾培使用的虚拟驾驶器不同的是，配合VR虚拟现实技术，驾驶员在试验台上完全实现了实车操作，不同于常规的模拟器体验。
结合当前汽车新技术的发展，模拟车辆道路行驶方向、车身侧倾的装置在自动驾驶汽车等车辆的室内动态测试、智能道路模拟、VR虚拟现实驾驶训练等技术领域具有很强的实用价值。
本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术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，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.模拟车辆道路行驶方向及侧倾的试验台，其特征在于：包括底座、位于所述底座上方且与所述底座通过回转装置转动连接的回转台、与所述回转装置连接且用于驱动所述回转台绕所述回转装置中心转动的回转驱动装置、位于所述回转台上方的且用于放置车辆的翻转架、顶端与所述翻转架的一侧铰接且底端与所述回转台铰接的侧倾驱动装置、连接所述翻转架与所述回转台的且使所述翻转架相对于所述回转台翻转的铰接轴以及分别与所述回转驱动装置和所述侧倾驱动装置电连接的控制装置，所述铰接轴的轴向沿所述车辆的长度方向设置。
2.根据权利要求1所述的模拟车辆道路行驶方向及侧倾的试验台，其特征在于：所述侧倾驱动装置为举升机构，所述举升机构为液压缸,所述液压缸的缸体底部与所述回转台铰接，所述液压缸的活塞杆的顶端与所述翻转架铰接。
3.根据权利要求1所述的模拟车辆道路行驶方向及侧倾的试验台，其特征在于：所述回转装置为回转支承，所述回转支承包括与所述回转台固定的外环体和与所述底座固定的内环体，所述外环体与所述内环体之间通过滚珠转动连接。
4.根据权利要求3所述的模拟车辆道路行驶方向及侧倾的试验台，其特征在于：所述回转驱动装置包括电机、与所述电机连接的减速机、与所述减速机的端部连接的驱动齿轮，所述内环体的内圈设有与所述驱动齿轮啮合的内齿圈，所述减速机的外壳与所述回转台固定连接。
5.根据权利要求1所述的模拟车辆道路行驶方向及侧倾的试验台，其特征在于：所述控制装置为PLC。
6.根据权利要求1所述的模拟车辆道路行驶方向及侧倾的试验台，其特征在于：所述车辆通过穿过车辆轮胎的钢丝绳与所述翻转架固定连接。
7.根据权利要求1所述的模拟车辆道路行驶方向及侧倾的试验台，其特征在于：所述回转驱动装置上设有用于测量所述回转台方向的第一传感器，所述第一传感器与所述控制装置电连接。
8.根据权利要求7所述的模拟车辆道路行驶方向及侧倾的试验台，其特征在于：所述第一传感器为旋转圈数传感器。
9.根据权利要求1所述的模拟车辆道路行驶方向及侧倾的试验台，其特征在于：所述侧倾驱动装置上设有用于测量所述翻转架的侧倾程度的第二传感器，所述第二传感器与所述控制装置电连接。
10.根据权利要求9所述的模拟车辆道路行驶方向及侧倾的试验台，其特征在于：所述第二传感器为位移传感器。
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