[发明专利]一种全方位转向移动变轴距P2X假人设备及其协同控制方法

说明书

本发明公开了一种全方位转向移动变轴距P2X假人设备及其协同控制方法，设备包括拟人运动假人、驱动电机、移动平台、控制器盒；通过控制器盒内信号发射器与接收器将假人设备与车、与交通信号灯及其他基础设施的实现通讯；通过协同控制的方式将移动平台的运动状态与拟人运动假人运动状态匹配，实现拟人运动假人跟真实行人类似的运动状态；通过调节可变轴距支撑连接实现放置不同身高重量的假人。本发明解决了在智能辅助驾驶以及人车交互试验中假人不能拟人化运动的问题；解决了不同类型假人运动过程中存在重心不稳导致假人侧倒的问题；具有不干扰其他交通参与者、拟人化运动、轴距可变、拆卸安装方便、安全可靠等优点。

技术领域

本发明涉及智能和辅助驾驶测试技术领域，具体为一种全方位转向移动变轴距P2X（Pedestrain dummy to X）假人设备及其协同控制方法。

背景技术

随着各种计算机技术的发展，汽车越来越智能化、自动化。现在的辅助驾驶，以及面对未来的自动驾驶车辆在技术开发与测试过程中，需要安全便捷可靠的辅助测试设备，以便完成开发、改进、验证并优化各项技术。

自动驾驶车辆要实现拟人化驾驶需要在前期进行大量的测试工作，其中就有需要模拟行人在道路上的各种过街行为，以此来检验自动驾驶车辆搭载的各种设备能否正确识别行人的状态并且及时做出正确反应以及集成的各种算法的有效性与精确性。

目前的假人测试设备大多数都是牵引或者带传动的形式且大多需要铺设移动轨道，只能模拟行人直线运动，假人的速度不可控，并且牵引绳或传动带占了整个车道，从而影响其他正常行驶车辆。假人身体不能协同控制从而不能拟人化运动，比如突然改变运动方向、停止、加速等运动，无法模拟真实行人的各种过街行为与运动姿态，也无法模拟行人驻足观察等动作。假人设备不能与车辆及其他交通设施通讯，无法根据车辆运动情况、红绿灯交通信号情况及不同路侧设备状态情况实时改变运动姿态或过街意图等，致使自动驾驶测试实验数据可靠性较差，技术的可靠性验证不准确。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种全方位转向移动变轴距P2X假人设备及其协同控制方法，能够与车辆及其他交通设施进行通讯，实时了解车辆运动及路侧设备状态，用于自动驾驶车辆实现拟人化驾驶前期大量的不同场景下人车交互测试工作，以此来检验自动驾驶车辆搭载的各种设备能否正确识别行人的状态并且及时做出正确反应以及集成的各种算法的有效性与精确性。具体方案如下：

一种全方位转向移动变轴距P2X假人设备，用于自动驾驶车辆人车交互测试工作，包括拟人运动假人、移动平台和控制器盒；

所述移动平台底部设有万向轮，两侧设有通过麦克纳姆轮驱动电机驱动的麦克纳姆轮；

所述拟人运动假人包括躯干、可活动的头部和四肢；所述躯干通过假人支撑杆固定于移动平台的上，且下肢悬空；头部设有头部驱动电机，四肢设有四肢驱动电机；

所述控制器盒设置于移动平台上，其内部设有信号接收器、激光距离传感器和ECU（Electronic Control Unit，电子控制单元）；信号接收器实时接收测试车辆发送的车辆速度信号，并发送给ECU；激光距离传感器实时探测拟人运动假人与测试车辆的距离X，并发送给ECU；ECU将车辆速度或距离X作为拟人运动假人运动触发条件，通过向麦克纳姆轮全向移动平台输入速度V，对移动平台进行位移、力矩和速度控制；并根据输入速度V的不同，触发拟人运动假人进行不同的拟人运动模式，通过对移动平台与拟人运动假人进行协同控制，确定不同拟人运动模式下拟人运动假人的步幅λ与跨步频率f，进而控制拟人运动假人头部和四肢的驱动电机按照不同的速度和方向转动，进而模拟不同的行人过街场景工况。

进一步的，所述麦克纳姆轮驱动电机的外壳通过可变轴距支撑连接固定于移动平台上。

更进一步的，所述可变轴距支撑连接包括条形的连接板，沿连接板长度方向设有多个用于与移动平台固定的连接孔。