一种行人AEB系统测试平台的制作方法

文档序号:14185610
一种行人AEB系统测试平台的制作方法

本发明涉及先进驾驶辅助系统(Advanced Driver Assistant System,ADAS)技术领域,具体涉及一种行人AEB系统测试平台。



背景技术:

自动紧急制动(AEB,Autonomous Emergency Braking)系统是一个自主自动的道路车辆安全系统,系统依靠传感器来监测前方目标物并检测与目标物之间的相对速度和距离,计算即将发生的情况,并在危险情况下自动采取紧急制动以避免或减轻碰撞。也就是说,AEB是在汽车行驶危险工况下自动采取紧急制动的主动安全系统。按照目标物的不同,AEB系统分为探测前方目标物为车、人、两轮车等三类。Euro NCAP(欧盟新车认证程序/中心)按照AEB系统的作用条件将其分为城市AEB系统、城际AEB系统和行人AEB系统。

行人AEB系统的目的在于保护行人和骑行者等易受伤害的道路使用者,该系统通常采用摄像头、雷达、红外线传感器或信息融合技术识别和跟踪交通环境中的行人或骑行者。为验证行人AEB系统的有效性,大部分测试章程和标准中都采用场地测试。场地测试使用的行人模型通常模拟成年男性行人,行人模型具有固定姿态,其姿态可以为SAE J2782中IC、LR、MSt、TSt、PSw、ISw、MS和TSw等阶段对应的行走姿态。图1是现有技术中提供的一种行人AEB系统测试平台的组成示意图,如图1所示,现有技术中的测试平台主要包括主控台、从控台、行人和试验车平台,开始试验时,车辆上的GPS和主控台上的GPS会构成差分系统来确定试验车辆的巡航车速及位置信息,此时根据不同的碰撞位置,来激活行人模型的运动。

该测试平台的最大弊端是行人模型的手臂不能自然摆动,不能模拟真实行人的行走特性,而基于具有固定姿态的行人模型获得的行人AEB系统评价准则,使得行人AEB系统只适用于保护行人模型,不能很好的保护真实的行人。

因此,有必要提出一种新的技术方案以解决现有技术中存在的问题。



技术实现要素:

为了解决上述技术问题,本发明提供了一种行人AEB系统测试平台,具体技术方案如下所述:

一种行人AEB系统测试平台,包括行人模块100、第一控制模块200和第二控制模块300,

所述行人模块包括行人模型和摆臂控制模块,所述摆臂控制模块用于控制所述行人模型的手臂摆动;

所述第一控制模块用于根据第一运动参数牵引试验车沿第一路径运动,并根据预设的碰撞参数激活所述第二控制模块;所述第一运动参数包括所述试验车的位置、速率和方向信息;

所述第二控制模块用于根据第二运动参数牵引所述行人模型以第二运动状态沿第二路径运动;所述第二运动参数包括所述行人模型的位置、速率和方向信息。

进一步地,所述摆臂控制模块包括:

人机界面模块,用于接收用户的操作信息并将所述操作信息发送给第三控制模块;

所述第三控制模块,用于根据所述操作信息控制传动模块动作;

所述传动模块,用于驱动所述行人模型的手臂摆动;

所述人机界面模块与所述第三控制模块电连接,所述第三控制模块与所述传动模块电连接。

进一步地,所述第二控制模块包括牵引轨道,所述第三控制模块为PLC控制器或单片机。

进一步地,所述第二控制模块包括移动平台,所述第三控制模块为PLC控制器或单片机。

进一步地,所述传动模块包括:

第一传动模块,用于驱动所述行人模型的一侧手臂摆动;所述第一传动模块包括第一步进电机驱动器和第一步进电机;

第二传动模块,用于驱动所述行人模型的另一侧手臂摆动;所述第二传动模块包括第二步进电机驱动器和第二步进电机。

进一步地,所述摆臂控制模块还包括:

第一上限位传感器,用于限制行人模型一侧手臂摆动的最高位置;

第二上限位传感器,用于限制行人模型另一侧手臂摆动的最高位置;

所述第一上限位传感器和所述第二上限位传感器均与所述第三控制模块电连接。

进一步地,所述摆臂控制模块还包括:

第一下限位传感器,用于限制行人模型一侧手臂摆动的最低位置;

第二下限位传感器,用于限制行人模型另一侧手臂摆动的最低位置;

所述第一下限位传感器和所述第二下限位传感器均与所述第三控制模块电连接。

进一步地,所述测试平台还包括:

第一急停模块,用于在所述测试平台发生故障时对所述传动模块进行制动;所述第一控制模块和所述第二控制模块均与所述第一急停模块电连接。

进一步地,所述测试平台还包括:

第二急停模块,用于在所述测试平台正常运转的情况下对所述传动模块进行制动;所述第一控制模块和所述第二控制模块均与所述第二急停模块电连接。

进一步地,所述测试平台还包括:

运行指示灯,用于指示所述测试平台的工作状态。

实施本发明具有以下有益效果:

1、本发明提供的行人AEB系统测试平台实现了行人模型的摆臂动作设计,行人模型的手臂能够自然摆动,能够模拟真实行人的各种行走姿态,相对于传统的行人模型提高了生物仿真度,更接近真实的行人。

2、本发明提供的行人AEB系统测试平台能够输出更为准确的测试结果,为行人AEB系统提供更为准确的行人保护设计依据。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,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附图。

图1是现有技术中提供的一种行人AEB系统测试平台的组成示意图;

图2是本发明的一个实施例提供的行人AEB系统测试平台的结构框图;

图3是本发明的一个实施例提供的摆臂控制模块的结构框图;

图4是本发明的一个实施例提供的摆臂控制模块的主回路图;

图5是本发明的一个实施例提供的摆臂控制模块的工作原理图;

图6是本发明的一个实施例提供的电机驱动器的电气原理图;

图7是本发明的一个实施例提供的PLC控制电气原理图;

图8是本发明的另一个实施例提供的摆臂控制模块的结构框图;

图9是本发明的又一个实施例提供的行人AEB系统测试平台的结构框图。

其中,100-行人模块,200-第一控制模块,300-第二控制模块,400-第一急停模块,500-第二急停模块;

110-行人模型,111-行人模型的一侧手臂,112-行人模型的另一侧手臂;

120-摆臂控制模块,121-人机界面模块,122-第三控制模块,123-传动模块,1231-第一传动模块,1232-第二传动模块,124-第一上限位传感器,125-第二上限位传感器,126-第一下限位传感器,127-第二下限位传感器。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“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发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或者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发明的限制。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以使固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以使直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

图2是本发明的一个实施例提供的行人AEB系统测试平台的结构框图,如图2所示,本发明实施例提供了一种行人AEB系统测试平台,包括行人模块100、第一控制模块200和第二控制模块300,所述行人模块100包括行人模型110和摆臂控制模块120。

所述摆臂控制模块120用于控制所述行人模型110的手臂摆动,图3是本发明的一个实施例提供的摆臂控制模块的结构框图,如图3所示,所述摆臂控制模块120包括人机界面模块121、第三控制模块122和传动模块123。

所述人机界面模块121用于接收用户的操作信息并将所述操作信息发送给第三控制模块122,所述第三控制模块122用于根据所述操作信息控制传动模块123动作,所述传动模块123用于驱动所述行人模型110的手臂摆动;所述人机界面模块121与所述第三控制模块122电连接,所述第三控制模块122与所述传动模块123电连接。所述人机界面模块121包括人机界面,所述人机界面能够显示测试平台中其他设备的状态参数以及测试结果,图4是本发明的一个实施例提供的摆臂控制模块的主回路图,详细地,所述人机界面为触摸屏,触摸屏采用24V直流电。在一个实施例中,所述人机界面具有一个或多个区域或操作区;在一个实施例中,所述人机界面被构造为单显示屏解决方案或者双显示屏解决方案;在一个实施例中,所述人机界面还具有配套设置的计算机、存储器以及供客户访问的接口,通过所述接口用户还可以使用其它设备,如USB硬盘、USB驱动器或USB闪存。

图5是本发明的一个实施例提供的摆臂控制模块的工作原理图,如图5所示,所述传动模块123包括第一传动模块1231和第二传动模块1232,第一传动模块1231用于驱动所述行人模型的一侧手臂摆动;优选地,所述第一传动模块1231包括第一步进电机驱动器和第一步进电机,第一步进电机驱动器和第一步进电机电连接,第一步进电机驱动器和第三控制模块122电连接。

第二传动模块1232用于驱动所述行人模型的另一侧手臂摆动;优选地,所述第二传动模块1232包括第二步进电机驱动器和第二步进电机,第二步进电机驱动器和第二步进电机电连接,第二步进电机驱动器和第三控制模块122电连接。

在非超载的情况下,电机的转速和停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,也就是说,给电机加一个脉冲信号,电机则转过一个步距角,两者呈线性关系。此外,步进电机只有周期性误差而无积累误差,因此,在速度、位置等控制领域用步进电机控制具有简单、准确、可靠等优点。

在一个实施例中,所述第三控制模块122根据所述操作信息向第一步进电机驱动器和第二步进电机驱动器发送脉冲信号,所述脉冲信号包括脉冲数量及方向信息;第一步进电机驱动器将所述脉冲信号转换为角度及速率信息发送给第一步进电机,第一步进电机根据所述角度及速率信息驱动所述行人模型的一侧手臂111按一定的方向和速率摆动;第二步进电机驱动器将所述脉冲信号转换为角度及速率信息发送给第二步进电机,第二步进电机根据所述角度及速率信息驱动所述行人模型的另一侧手臂112按一定的方向和速率摆动。

在一个实施例中,第一步进电机驱动器和第二步进电机驱动器两者均采用24V直流电,第一步进电机和第二步进电机采用24V直流电。优选地,第一步进电机驱动器和第二步进电机驱动器均采用HBS507驱动器。第一步进电机和第二步进电机均采用573HBM20-1000步进电机。图6是本发明实施例提供的摆臂控制模块的电机驱动器电气原理图,如图6所示,Y1输出口为手臂的脉冲数量,Y3输出口为手臂电机的摆动方向。用户通过触摸屏编写作业指令,并将该作业指令发送给PLC控制器,在一个实施例中,所述PLC控制器为FX3U-32MT PLC控制器。

所述第一控制模块200用于根据第一运动参数牵引试验车沿第一路径运动,并根据预设的碰撞参数激活所述第二控制模块300;所述第一运动参数包括所述试验车的位置、速率和方向信息;

所述第二控制模块300用于根据第二运动参数牵引所述行人模型110以第二运动状态沿第二路径运动;所述第二运动参数包括所述行人模型110的位置、速率和方向信息。

具体地,所述第二控制模块300包括牵引轨道,牵引轨道设置在行人模型的上方或下方,需要指出的是,采用牵引轨道式结构使得行人模型只能沿直线运动。

具体地,所述第三控制模块122为PLC控制器。图7是本发明实施例提供的行人模型摆臂控制系统的PLC控制电气原理图,如图7所示,PLC控制器采用220V交流电。PLC控制器是一种采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。

传统的继电器控制系统使用了大量的中间继电器、时间继电器,由于触点接触不良,容易出现故障。PLC控制器用软件功能取代了继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件,使控制柜的设计、安装、接线工作量大大减少。一台小型PLC控制器内有成百上千个可供用户使用的编程元件,有很强的功能,可以实现非常复杂的控制功能。

实施本发明具有以下有益效果:

1、本发明提供的行人AEB系统测试平台实现了行人模型的摆臂动作设计,行人模型的手臂能够自然摆动,能够模拟真实行人的各种行走姿态,相对于传统的行人模型提高了生物仿真度,更接近真实的行人。

2、本发明提供的行人AEB系统测试平台能够输出更为准确的测试结果,为行人AEB系统提供更为准确的行人保护设计依据。

实施例2

图2是本发明的一个实施例提供的行人AEB系统测试平台的结构框图,如图2所示,本实施例提供的行人AEB系统测试平台包括行人模块100、第一控制模块200和第二控制模块300,

所述行人模块100包括行人模型110和摆臂控制模块120,所述摆臂控制模块120用于控制所述行人模型110的手臂摆动;

图8是本发明的另一个实施例提供的摆臂控制模块的结构框图,如图8所示,所述摆臂控制模块120包括人机界面模块121、第三控制模块122、传动模块123、第一上限位传感器124、第二上限位传感器125、第一下限位传感器126和第二下限位传感器127。

所述人机界面模块121用于接收用户的操作信息并将所述操作信息发送给第三控制模块122;所述第三控制模块122用于根据所述操作信息控制传动模块123动作;所述传动模块123用于驱动所述行人模型110的手臂摆动;所述人机界面模块121与所述第三控制模块122电连接,所述第三控制模块122与所述传动模块123电连接。

具体地,所述传动模块123包括第一传动模块1231和第二传动模块1232,所述第一传动模块1231用于驱动所述行人模型的一侧手臂111摆动,所述第一传动模块1231包括第一步进电机驱动器和第一步进电机;所述第二传动模块1232用于驱动所述行人模型的另一侧手臂摆动,所述第二传动模块1232包括第二步进电机驱动器和第二步进电机。本测试平台通过控制第一步进电机和第二步进电机的正转和反转来实现行人模型110手臂的前后摆动。步进电机的定位精度高,能够对行人模型110的手臂摆动实现平滑、稳定且高精度控制。

所述第一上限位传感器124用于限制行人模型的一侧手臂111摆动的最高位置;所述第一上限位传感器124设置在行人模型的一侧手臂111上,所述第一上限位传感器124与所述第三控制模块122电连接,所述第一上限位传感器124采用24V直流电;在行人模型110往复摆臂过程中,当行人模型的一侧手臂111向上摆动到一定高度时,将被所述第一上限位传感器124感受到,所述第一上限位传感器124发出信号控制第一步进电机,使行人模型的一侧手臂111不再继续往上摆动。

所述第二上限位传感器125用于限制行人模型的另一侧手臂112摆动的最高位置;所述第二上限位传感器125设置在行人模型的另一侧手臂112上,所述第二上限位传感器125与所述第三控制模块122电连接,所述第二上限位传感器125采用24V直流电。在行人模型的另一侧手臂112往复摆动过程中,在行人模型的另一侧手臂112向上摆动到一定高度时,将被第二上限位传感器125感受到,第二上限位传感器125发出信号控制第一步进电机,使行人模型一侧手臂111不再继续往上摆动。

所述第一下限位传感器126用于限制行人模型的一侧手臂111摆动的最低位置;所述第一下限位传感器126设置在行人模型的一侧手臂111上,所述第一下限位传感器126与所述第三控制模块122电连接,所述第一下限位传感器126采用24V直流电。在行人模型的一侧手臂111向下摆动到一定高度时,将被第一下限位传感器126感受到,第一下限位传感器126发出信号控制第一步进电机,使行人模型的一侧手臂111不再继续往下摆动。

所述第二下限位传感器127用于限制行人模型的另一侧手臂112摆动的最低位置;所述第二下限位传感器127设置在行人模型的另一侧手臂112上,所述第二下限位传感器127与所述第三控制模块122电连接,在一个实施例中,所述第二下限位传感器127采用24V直流电。在行人模型的另一侧手臂112向下摆动到一定高度时,将被第二下限位传感器127感受到,第二下限位传感器127发出信号控制第二步进电机,使行人模型的另一侧手臂112不再继续往下摆动。

所述第一控制模块200用于根据第一运动参数牵引试验车沿第一路径运动,并根据预设的碰撞参数激活所述第二控制模块300;所述第一运动参数包括所述试验车的位置、速率和方向信息;

所述第二控制模块300用于根据第二运动参数牵引所述行人模型110以第二运动状态沿第二路径运动;所述第二运动参数包括所述行人模型110的位置、速率和方向信息。

在一个实施例中,所述第二控制模块300包括移动平台,采用移动平台式结构能够使行人模型沿任意轨迹移动。需要指出的是,所述移动平台的高度应包含在行人模型的高度中,所述移动平台高度不能高于10cm,以免影响传感器探测或破坏试验车的底盘。

具体地,所述第三控制模块122为单片机。

单片机是一种集成电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统,在工业控制领域广泛应用。

单片机具有系统结构简单,使用方便,实现模块化;可靠性高,处理功能强,速度快,低电压,低功耗,便于生产便携式产品,控制功能强,环境适应能力强等优点。

实施本发明具有以下有益效果:

1、本发明提供的行人AEB系统测试平台实现了行人模型的摆臂动作设计,行人模型的手臂能够自然摆动,能够模拟真实行人的各种行走姿态,相对于传统的行人模型提高了生物仿真度,更接近真实的行人。

2、本发明提供的行人AEB系统测试平台能够输出更为准确的测试结果,为行人AEB系统提供更为准确的行人保护设计依据。

实施例3

图9是本发明的又一个实施例提供的行人AEB系统测试平台的结构框图,如图9所示,本实施例提供的行人AEB系统测试平台包括行人模块100、第一控制模块200、第二控制模块300、第一急停模块400、第二急停模块500和指示灯。

所述行人模块100包括行人模型110和摆臂控制模块120,所述摆臂控制模块120用于控制所述行人模型110的手臂摆动;

所述第一控制模块200用于根据第一运动参数牵引试验车沿第一路径运动,并根据预设的碰撞参数激活所述第二控制模块300;所述第一运动参数包括所述试验车的位置、速率和方向信息;

所述第二控制模块300用于根据第二运动参数牵引所述行人模型110以第二运动状态沿第二路径运动;所述第二运动参数包括所述行人模型110的位置、速率和方向信息。

在一个实施例中,所述摆臂控制模块120包括人机界面模块121、第三控制模块122和传动模块123,所述人机界面模块121用于接收用户的操作信息并将所述操作信息发送给第三控制模块122;所述第三控制模块122用于根据所述操作信息控制传动模块123动作;所述传动模块123用于驱动所述行人模型110的手臂摆动;所述人机界面模块121与所述第三控制模块122电连接,所述第三控制模块122与所述传动模块123电连接。

在一个实施例中,所述第二控制模块300包括移动平台,所述第三控制模块122为单片机。

在一个实施例中,所述第二控制模块300包括牵引轨道,所述第三控制模块122为PLC控制器。

具体地,所述传动模块123包括第一传动模块1231和第二传动模块1232,所述第一传动模块1231用于驱动所述行人模型的一侧手臂111摆动,所述第一传动模块1231包括第一步进电机驱动器和第一步进电机;所述第二传动模块1232用于驱动所述行人模型的另一侧手臂112摆动,所述第二传动模块1232包括第二步进电机驱动器和第二步进电机。

在一个实施例中,所述摆臂控制模块120还包括第一上限位传感器124和第二上限位传感器125,所述第一上限位传感器124用于限制行人模型的一侧手臂摆动的最高位置;所述第二上限位传感器125用于限制行人模型的另一侧手臂摆动的最高位置;所述第一上限位传感器124和所述第二上限位传感器125均与所述第三控制模块122电连接。

在一个实施例中,所述摆臂控制模块120还包括第一下限位传感器126和第二下限位传感器127,所述第一下限位传感器126用于限制行人模型一侧手臂摆动的最低位置;所述第二下限位传感器127用于限制行人模型另一侧手臂摆动的最低位置;所述第一下限位传感器126和所述第二下限位传感器127均与所述第三控制模块122电连接。

在一个实施例中,所述第一急停模块400用于在所述测试平台中部件发生故障时,迅速切断所有信号,在发生意外情况前立即停止所有步进电机的运转,使设备稳定在当前位置,防止意外情况的发生;在一个实施例中,所述第一急停模块400用于在突发停电时,迅速切断所有信号,在发生意外情况前立即停止所有步进电机的运转,使设备稳定在当前位置,防止意外情况的发生。所述第一控制模块200和所述第二控制模块300均与所述第一急停模块400电连接。

可选地,所述第一急停模块400内嵌于所有其他模块中;可选地,所述第一急停模块400为独立的模块。

所述第二急停模块500用于在正常情况下对所述测试平台进行制动;所述第一控制模块200和所述第二控制模块300均与所述第二急停模块500电连接。

在一个实施例中,所述第二急停模块500用于在用户(操作人员)认为有需要时,对系统进行制动时。

所述运行指示灯用于指示所述测试平台的工作状态。

实施本发明具有以下有益效果:

1、本发明提供的行人AEB系统测试平台实现了行人模型的摆臂动作设计,行人模型的手臂能够自然摆动,能够模拟真实行人的各种行走姿态,相对于传统的行人模型提高了生物仿真度,更接近真实的行人。

2、本发明提供的行人AEB系统测试平台能够输出更为准确的测试结果,为行人AEB系统提供更为准确的行人保护设计依据。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,本领域人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改和变型。

再多了解一些
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