[發明專利]轉向和制動執行器在環的車道偏離防避試驗裝置

在審

• 申請號: 201710916097.4
• 申請日: 2017-09-30
• 公開（公告）號: CN107702927A
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 汪選要;程煜;張海倫
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 主分類號: G01M17/007
• 分類號: G01M17/007
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本發明專利涉及一種基于電動助力轉向(Electronic Power Steering，EPS)系統和車身電子穩定系統(Electronic Stability Program，ESP)的車道偏離防避系統(Lane Departure Avoidance System，LDAS)的試驗裝置，尤其涉及一種轉向和制動執行器在環的車道偏離防避試驗裝置。

背景技術

汽車給人們生活帶來便捷的同時，隨著汽車使用數量的劇增，也帶來了許多新的問題，比如交通事故頻發、化石能源的消耗、交通擁堵和燃油汽車排放尾氣造成的空氣污染等，尤其是交通事故造成了生命和財產無可挽回的損失。為了減少交通事故的發生，汽車工程師開發了許多被動和主動安全系統，例如防抱死系統(Anti-lock Braking System，ABS)、ESP、線控主動轉向系統(Direct Adaptive Steering，DAS)以及自適應巡航系統(Adaptive Cruise Control，ACC)。如果多出1秒的警告時間則90％的汽車追尾事故可以避免。超過90％的高速公路交通事故的發生與駕駛員的操作不當直接相關。為了減少交通事故的發生，全世界在各個領域開展無人駕駛的研究日趨增多，例如自動高速公路系統(Automated Highway System，AHS)、高級車輛控制系統(Advanced Vehicle-control System，AVCS)和智能交通系統(Intelligent Transportation System，ITS)等。

目前，無人駕駛技術的法規還不夠完善，在無人駕駛技術還不能實現絕對可靠的前提下，輔助駕駛技術是智能車發展的重要組成部分。約有50％的交通事故是因為車輛偏離正常的行駛車道引起的，究其原因主要是駕駛員注意力不集中或疲勞駕駛。因此，希望通過輔助駕駛技術來提高汽車行駛的安全性，特別是通過主動安全技術來減少由于駕駛員失誤導致的交通事故。LDAS主要是指基于視覺傳感器，與GPS等傳感器相結合，在汽車行駛過程中隨時識別車道線和駕駛員意圖，并進行系統的運算與分析，從而及時避免可能發生的車道偏離危險，有效增加汽車行駛的舒適性和安全性。按照美國道路交通安全管理局(National Highway Traffic Safety Administration，NHTSA)的分級，LDAS屬于實現自動駕駛的第3級，即該輔助系統具備足夠信賴的車道偏離防避能力，但駕駛員仍然對車輛具有控制權。

由于LDAS涉及到高速行駛工況，開發LDAS初期需要驗證執行器的性能，如果進行高速實車道路試驗，不但危險性太大，且費用高昂。現有LDAS都是采用轉向執行器實現車輛橫向糾正控制，如果輪胎側向力飽和，僅通過轉向控制是不能實現車道偏離防避的，也有基于制動控制器實現車道偏離防避的研究，而缺少針對復雜行駛工況采用轉向和制動執行器共同糾正車輛實現車道偏離防避。LDAS需要實時識別車道線和駕駛員意圖，不但需要多個傳感器采集信息，且需要對多個傳感器采集的信息進行處理并進行數據融合決策，這就使得執行器功能驗證階段的開發周期進一步延長。

本車道偏離防避裝置，由于集成了轉向和制動執行器控制，能夠實現復雜工況下的車道偏離防避。

發明內容

本發明的目的是針對傳統車道偏離防避技術的不足，提供一種具有轉向和制動執行器在環的車道偏離防避開發的試驗裝置，避免了現有現有車道偏離防避技術的不足和執行器開發初期實車性能驗證的危險性，極大的提高了復雜路況車道偏離防避效果和行車安全性，節約了車道偏離防避執行器的開發成本，縮短了開發周期。

本發明所要解決的技術問題采用以下技術方案來實現。

一種轉向和制動執行器在環的車道偏離防避試驗裝置，由轉向系統、顯示屏、上位機、固定臺架、儲液罐、接線盒、下位機、制動臺架、轉向控制器、制動踏板總成、伺服電機控制器和吊架組成。所述的轉向系統的上端通過螺栓固定在轉向臺架的轉向柱固定板上，中部通過螺栓固定在吊架上，下部通過螺釘固定在電機安裝架上，顯示屏和上位機放置于轉向臺架上，通過上位機設計駕駛環境的人機交互界面，借助車輛動力學仿真軟件，顯示屏可以實時顯示駕駛環境等信息，儲液罐安裝于轉向臺架的上橫方管上，接線盒放置于下位機上，下位機放置于中板上，制動臺架通過主缸制動液管與制動踏板總成連接，轉向控制器放置于中板上，制動踏板總成上端通過螺栓固定在橫角鋼上，下端通過螺栓固定在豎管上，通過真空泵產生制動踏板總成所需的真空度，伺服電機控制器通過螺釘安裝于底板上。