CN107389355B - 一种汽车车道改变预警功能的测试装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车车道改变预警功能的测试装置及测试方法，其特征在于，包括至少两个摄像机以及外部摄像机安装支架，其中一个摄像机位于车辆内部，用于拍摄捕捉车道改变预警***的开启及屏蔽信息，其余摄像机安装在外部摄像机安装支架上，用于拍摄捕捉车辆与车道线的相对位置的变化。使用车辆内、外部的摄像机同步采集信息，并对内、外摄像机采集的信息进行对比分析，由此评测该车道改变预警功能的优劣。本发明结构简单、成本低，可适用于各种不同的车型车道偏离预警功能开发的前期阶段，能够降低不断重复测试引起的巨额测试费用。

Description

一种汽车车道改变预警功能的测试装置及方法

技术领域

本发明属于汽车性能试验技术领域，具体涉及一种汽车车道改变预警功能的测试装置及方法。

背景技术

随着汽车安全技术的发展，汽车安全领域已经覆盖了被动安全和主动安全方面。其中，车道改变预警功能属于主动安全领域的范畴内，其最主要的作用为提醒或纠正驾驶员无意识偏离原行驶车道的驾驶行为现象，避免发生交通事故，保护乘员及行车安全。

在车道改变预警功能的试验测试方面，国内外通用的方法为：在试验车辆上安装高精度的GPS及陀螺仪，在测试场地安放基站，通过记录车辆偏离车道的轨迹与车道线的相对位置、整车动态参数，以及车道改变预警功能的开启/屏蔽等信息，对此项功能进行评测，位置精度能够达到20mm。但此套测试设备价格昂贵，购买或者通过第三方使用进行车辆的测试，费用较高。尤其是对于车道改变预警功能前期标定开发及预评估阶段的问题点查找，需要进行多轮次的测试，无疑大大提高了开发的成本。

发明内容

为了解决上述存在的技术问题，本发明设计了一种汽车车道改变预警功能的测试装置及方法，可适用于车道偏离预警功能开发的前期阶段，能够降低不断重复测试引起的巨额测试费用。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：

一种汽车车道改变预警功能的测试装置，其特征在于，包括至少两个摄像机以及外部摄像机安装支架，其中一个摄像机位于车辆内部，用于拍摄捕捉车道改变预警***的开启及屏蔽信息，其余摄像机安装在外部摄像机安装支架上，用于拍摄捕捉车辆与车道线的相对位置的变化。

进一步，所述外部摄像机安装支架包括横杆、设置在横杆两端的竖杆和摄像机安装杆，所述竖杆的下端设置有连接杆以与汽车前轮罩部位连接，所述摄像机安装杆位于所述竖杆的外侧。

进一步，所述横杆为对称结构，其两端分别加工有多个等间距的安装孔，以根据车身宽度的变化来调整所述竖杆及摄像机安装杆的安装位置。

进一步，所述横杆和车辆前舱盖表面之间设置有垫块以调整所述横杆表面与水平面的夹角，所述垫块为上、下两相对表面倾斜成一夹角的楔形块。

进一步，所述竖杆两端各加工有等间距的多个安装调节孔，所述竖杆上部的安装调节孔与所述横杆上的安装孔配合，以根据车辆前舱盖与车轮罩的距离来调整所述竖杆相对所述横杆在竖直方向的安装位置。

进一步，所述竖杆和横杆的安装角度为90°。

进一步，所述竖杆和相对应的连接杆之间还设置有调节装置，以微调该安装支架在竖直方向的高度。

进一步，所述调节装置包括调节杆Ⅰ和调节杆Ⅱ，所述调节杆Ⅰ上部和所述竖杆通过销连接，所述调节杆Ⅰ下部和所述调节杆Ⅱ上部螺接，所述调节杆Ⅱ下部与所述连接杆螺接，所述调节杆Ⅰ和连接杆的螺纹方向相反。

进一步，所述调节杆Ⅰ是一阶梯杆结构，其一端加工有销孔，另一端加工有外螺纹结构。

进一步，所述调节杆Ⅱ是一个中空的四棱柱结构，其两端分别加工有内螺纹结构。

进一步，所述连接杆是一上圆下方的阶梯杆结构，其上部圆柱部分加工有外螺纹结构，其下部四棱柱部分加工有上下排列的两个安装螺纹孔，上安装螺纹孔使用螺栓与车辆轮罩部位的外侧连接，下安装螺纹孔使用螺栓与车辆轮罩部位的下侧进行连接。

进一步，所述摄像机安装杆上加工有多个等间距的安装调节孔；所述摄像机安装杆上部的安装调节孔与所述横杆上的安装孔配合，以调整摄像机与地面的高度间距。

进一步，所述摄像机安装杆的下部还设置有刻度尺安装杆，以辅助安装刻度尺。

进一步，摄像机是高速摄像机。

一种汽车车道改变预警功能的测试方法，其特征在于，

首先，制作、组装外部高速摄像机安装支架，此安装支架位于车头的前部，前舱盖的表面上方；

其次，将外部摄像机安装在此安装支架上，用于拍摄捕捉车辆与车道线的相对位置的变化；

然后，将内部摄像机安装在车内，用于拍摄捕捉车道改变预警***的开启及屏蔽信息；

最后，使用车辆内、外部的摄像机同步采集信息，即车道改变预警功能开启/屏蔽时，车辆的速度、位置信息，并对内、外摄像机采集的信息进行对比分析和处理，以此对比处理结果，依据开发要求评判该车道改变预警功能的优劣。

进一步，安装支架的横杆平行于车辆的横向垂面，横杆与前舱盖的表面之间固定安装有带有一定角度的垫块，以保证此安装支架的水平度；通过调节安装支架的竖杆和横杆上的相对位置以保证安装支架与车辆左右方向及上下方向的限定，通过调节杆Ⅰ和调节杆Ⅱ实现安装支架在上下方向，即高度方向上的微调。

进一步，外部摄像机安装在所测试车辆车轮的侧上方，车辆外部像机安装的位置：水平方向位于车辆外侧，并有一定的间距，此间距通过安装支架的摄像机安装杆与横杆的相对位置来调整；竖直方向与地面有一定的间距，此间距通过摄像机安装杆与横杆的相对位置以及通过选择摄像机在摄像机安装杆上的不同安装孔来调整；摄像机拍摄范围内，通过安装在刻度尺安装杆上的刻度尺，来辅助确定车辆与地面车道线等物体的相对位置。

进一步，内部摄像机采集试验车辆的车速、报警***开始、结束时的标识；外部摄像机采集车轮与车道线的距离；内外部摄像机采集的视频时间轴是同步，因此根据上述信息分析出出现报警***开始/结束标识时，车轮此时距离车道线的位置，以及计算此时的偏移速度；以此分析计算结果，对比开发要求评判该车道改变预警功能的优劣。

该汽车车道改变预警功能的测试装置及方法具有以下有益效果：

（1）本发明通过在车辆内、外部安装高速摄像机，进行车辆与车道线相对位置信息、车道偏离预警***工作信息的同步捕捉。实现车道偏离预警功能的测试，方法简单，操作简单，成本低。

（2）本发明安装支架可实现与车辆横向位置相对位置的调整，垂直方向的调整，使用调节方便，通用性好，可以适用于各种不同的车型；通过与车辆的安装固定，支架的位移及旋转自由度皆可实现控制；安装支架可以对称调整，结构简单，制作加工简便，制作成本低，安装操作过程简单，不破坏车体结构。

（3）本发明可适用于车道偏离预警功能开发的前期阶段，能够降低不断重复测试引起的巨额测试费用。

附图说明

图1：本发明汽车车道改变预警功能的测试装置中摄像机安装支架实施例的结构示意图；

图2：本发明实施例中横杆的结构示意图；

图3：本发明实施例中垫块的结构示意图；

图4：本发明实施例中竖杆的结构示意图；

图5：本发明实施例中调节杆Ⅰ的结构示意图；

图6：本发明实施例中调节杆Ⅱ的结构示意图；

图7：本发明实施例中连接杆的结构示意图；

图8：本发明实施例中摄像机安装杆杆的结构示意图；

图9：本发明实施例中刻度尺安装杆的结构示意图。

附图标记说明：

1—横杆；11—垫块安装孔；12—安装孔；2—垫块；3—竖杆； 31—安装调节孔；4—调节杆Ⅰ；5—调节杆Ⅱ；6—连接杆；7—摄像机安装杆；8—刻度尺安装杆。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明做进一步说明：

一种汽车车道改变预警功能的测试装置，包括至少两个摄像机和外部摄像机安装支架。其中一个摄像机位于车辆内部，用于拍摄捕捉车道改变预警***的开启及屏蔽信息，其余摄像机安装在外部摄像机安装支架上，用于拍摄捕捉车辆与车道线的相对位置的变化。车辆内、外部的摄像机为同步采集，并且拍摄帧数至少大于125fps，通过内、外摄像机采集信息的对比分析，可以得到车道改变预警功能开启/屏蔽时，车辆的偏离速度、位置信息，由此评测该车道改变预警功能的优劣；此方法的测试精度，比较依赖于摄像机的像素，较高像素的摄像机能够使此试验方法的位置精度高于20mm。本实施例中采用了两个高速摄像机，内外各一个。

如图1所示，外部摄像机安装支架包括横杆1、竖杆3、调节杆Ⅰ4、调节杆Ⅱ5、连接杆6、摄像机安装杆7和刻度尺安装杆8。竖杆3有两根，对称设置在横杆1的左右两端。竖杆3的下端设置连接杆6以与汽车轮罩部位的外侧连接，竖杆3和相对应的连接杆6之间是调节杆Ⅰ4和调节杆Ⅱ5，以微调安装支架竖直方向的高度。摄像机安装杆7设置在横杆1的一端，位于相对应竖杆3的外侧。刻度尺安装杆8设置在摄像机安装杆7的下端。

横杆1位于车辆前部前舱盖表面，并且与车辆横向垂面平行。横杆1为对称结构，如图2所示，其两端分别加工有多个等间距的安装孔12，可根据车身宽度的变化，使用不同的安装孔进行安装竖杆3及摄像机安装杆7。横杆1和车辆前舱盖表面之间还设置有垫块2。垫块2为上、下两相对表面倾斜成一夹角的楔形块，如图3所示。通过垫块2安装在横杆1上，可调整横杆1表面与水平面的夹角。本实施例中，横杆1上加工有垫块安装孔11，垫块2上也加工有相对应的安装孔以配合安装。本实施例中横杆1由方管加工而成。

竖杆3和横杆1的安装角度为90°。竖杆3两端各有等间距的多个安装调节孔31，如图4所示，根据车辆前舱盖与车轮罩的距离，使用合适的安装调节孔31与横杆1进行安装固定。竖杆3可以穿过横杆1的安装孔11，因此，竖杆3的安装能够进行轴向的高度调节。本实施例中，竖杆3由圆管加工而成。

调节杆Ⅰ4的结构如图5所示，是一阶梯杆结构。其一端加工有销孔以与相对应的竖杆3下端的安装调节孔31通过销连接，另一端加工有螺纹结构以与调节杆Ⅱ5螺接。调节杆Ⅱ5的结构如图6所示，是一个中空的四棱柱结构。其两端分别加工有内螺纹结构以分别与调节杆Ⅰ4和连接杆6螺接。连接杆6的结构如图7所示，是一上圆下方的阶梯杆结构，其上部圆柱部分加工有外螺纹结构以与调节杆Ⅱ5螺接，其下部四棱柱部分加工有上下排列的两个安装螺纹孔。上安装螺纹孔使用螺栓与车辆轮罩部位的外侧连接，限制安装支架在车辆横向方向的位移运动；下安装螺纹孔使用螺栓与车辆轮罩部位的下侧进行连接，限制安装支架在竖直方向的位移运动。调节杆Ⅱ5分别与调节杆Ⅰ4和连接杆6通过螺纹连接，仅可进行轴向，即上下向位移移动；由于调节杆Ⅰ4和连接杆6的螺纹方向相反，通过旋转调节杆Ⅱ5，可实现安装支架在上下方向，即高度方向上的微调。调节杆Ⅰ4还可以通过与竖杆3下端的不同安装调节孔31的配合来进一步安装支架在上下方向，即高度方向上的微调。

如图8所示，摄像机安装杆7上加工有多个等间距的安装调节孔。摄像机安装杆7上部的安装调节孔与横杆1上的安装孔12配合，可调整摄像机与地面的高度间距。摄像机安装杆7下部安装刻度尺安装杆8以辅助安装刻度尺。刻度尺用于车轮与地面物体相对位置的判断。如图9所示，刻度尺安装杆8由方管制成，其中部加工有安装孔以与摄像机安装杆7下部连接。本实施例中摄像机安装杆7由圆管制成。

测试时，首先，制作、组装上述的安装支架，此安装支架位于车头的前部，前舱盖的表面上方，横杆1平行于车辆的横向垂面，通过固定安装带有一定角度的垫块2，保证此支架的水平度。通过调节竖杆3和横杆1上的相对位置以保证支架与车辆左右方向及上下方向的限定，通过调节杆Ⅰ4和调节杆Ⅱ5实现安装支架在上下方向，即高度方向上的微调。其次，将外部摄像机安装在此安装支架上，用于拍摄捕捉车辆与车道线的相对位置的变化；摄像机安装在所测试车辆车轮的侧上方，记录车轮运行轨迹的同时，不影响车辆正常的转向操作。车辆外部像机安装的位置：水平方向位于车辆外侧，并有一定的间距，此间距可以通过摄像机安装杆7与横杆1的相对位置来调整；竖直方向与地面有一定的间距，此间距可以通过摄像机安装杆7与横杆1的相对位置以及通过选择摄像机在摄像机安装杆7上的不同安装孔来调整。像机拍摄范围内，可通过安装在刻度尺安装杆8上的刻度尺，来辅助确定车辆与地面车道线等物体的相对位置。然后，将内部摄像机安装在车内，用于拍摄捕捉车道改变预警***的开启及屏蔽信息。最后，使用车辆内、外部的摄像机同步采集相关信息，即车道改变预警功能开启/屏蔽时，车辆的偏离速度、位置信息，并对内、外摄像机采集的信息进行对比分析，由此评测该车道改变预警功能的优劣。

具体地，内部摄像机采集试验车辆的车速、报警***开始、结束时的标识；外部摄像机采集车轮与车道线的距离，且由于拍摄的视频内部具有时间轴，因此可以计算出车轮向车道线偏移的速度。内外部摄像机采集的视频时间轴是同步，因此可以分析出出现报警***开始/结束标识时，车轮此时距离车道线的位置，以及计算此时的偏移速度。以此对比结果，依据开发要求评判***性能优良。

本发明制作了一个车外的简易安装支架，用于固定安装车辆外部的摄像机头。此支架位于车头的前部，前舱盖的表面上方，平行于车辆的横向垂面，摄像机安装在所测试车辆车轮的侧上方，记录车轮运行轨迹的同时，不影响车辆正常的转向操作。位于车头前舱表面的支架部分，通过固定安装带有一定角度的垫块，保证此支架部分的水平度。支架相对于车辆的前后、左右及上下方向位移的限定，通过支架与车轮上方车身部位的相对固定安装进行实现。车辆外部像机安装的位置：水平方向位于车辆外侧，并有一定的间距，此间距并且可以调整；竖直方向与地面有一定的间距，此间距可以调整。像机拍摄范围内，可安装一刻度尺，用于辅助车辆与地面车道线等物体的相对位置。结构简单，使用调节方便，通用性好，可以用于各种不同的车型。

本发明通过在车辆内、外部安装高速摄像机，进行车辆与车道线相对位置信息、车道偏离预警***工作信息的同步捕捉。实现车道偏离预警功能的测试，方法简单，操作简单，成本低。

本发明安装支架可实现与车辆横向位置相对位置的调整，垂直方向的调整；通过与车辆的安装固定，支架的位移及旋转自由度皆可实现控制。支架可以对称调整。本发明制作加工简便，制作成本低，安装操作过程简单，不破坏车体结构。

上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种汽车车道改变预警功能的测试装置，其特征在于，包括至少两个摄像机以及外部摄像机安装支架，其中一个摄像机位于车辆内部，用于拍摄捕捉车道改变预警***的开启及屏蔽信息，其余摄像机安装在外部摄像机安装支架上，用于拍摄捕捉车辆与车道线的相对位置的变化；

所述外部摄像机安装支架包括横杆、设置在横杆两端的竖杆和摄像机安装杆，所述竖杆的下端设置有连接杆以与汽车前轮罩部位连接，所述摄像机安装杆位于所述竖杆的外侧；所述摄像机安装杆的下部还设置有刻度尺安装杆，以辅助安装刻度尺；所述横杆为对称结构，其两端分别加工有多个等间距的安装孔，以根据车身宽度的变化来调整所述竖杆及摄像机安装杆的安装位置；所述竖杆两端各加工有等间距的多个安装调节孔，所述竖杆上部的安装调节孔与所述横杆上的安装孔配合；所述竖杆和相对应的连接杆之间还设置有调节装置，以微调该安装支架在竖直方向的高度；所述调节装置包括调节杆Ⅰ和调节杆Ⅱ，所述调节杆Ⅰ上部和所述竖杆通过销连接，所述调节杆Ⅰ下部和所述调节杆Ⅱ上部螺接，所述调节杆Ⅱ下部与所述连接杆螺接，所述调节杆Ⅰ和连接杆的螺纹方向相反。

2.根据权利要求1所述的汽车车道改变预警功能的测试装置，其特征在于，所述横杆和车辆前舱盖表面之间设置有垫块以调整所述横杆表面与水平面的夹角，所述垫块为上、下两相对表面倾斜成一夹角的楔形块。

3.根据权利要求1或2所述的汽车车道改变预警功能的测试装置，其特征在于，所述摄像机安装杆上加工有多个等间距的安装调节孔；所述摄像机安装杆上部的安装调节孔与所述横杆上的安装孔配合，以调整摄像机与地面的高度间距。

4.一种汽车车道改变预警功能的测试方法，其特征在于，

首先，制作、组装外部高速摄像机安装支架，此安装支架位于车头的前部，前舱盖的表面上方；

其次，将外部摄像机安装在此安装支架上，用于拍摄捕捉车辆与车道线的相对位置的变化；外部摄像机安装在所测试车辆车轮的侧上方，车辆外部像机安装的位置：水平方向位于车辆外侧，并有一定的间距，此间距通过安装支架的摄像机安装杆与横杆的相对位置来调整；竖直方向与地面有一定的间距，此间距通过摄像机安装杆与横杆的相对位置以及通过选择摄像机在摄像机安装杆上的不同安装孔来调整；摄像机拍摄范围内，通过安装在刻度尺安装杆上的刻度尺，来辅助确定车辆与地面车道线等物体的相对位置；

然后，将内部摄像机安装在车内，用于拍摄捕捉车道改变预警***的开启及屏蔽信息；

最后，使用车辆内、外部的摄像机同步采集信息，即车道改变预警功能开启/屏蔽时，车辆的速度、位置信息，并对内、外摄像机采集的信息进行对比分析和处理，以此对比处理结果，依据开发要求评判该车道改变预警功能的优劣。

5.根据权利要求4所述的汽车车道改变预警功能的测试方法，其特征在于，安装支架的横杆平行于车辆的横向垂面，横杆与前舱盖的表面之间固定安装有带有一定角度的垫块，以保证此安装支架的水平度；通过调节安装支架的竖杆和横杆上的相对位置以保证安装支架与车辆左右方向及上下方向的限定，通过调节杆Ⅰ和调节杆Ⅱ实现安装支架在上下方向，即高度方向上的微调。

6.根据权利要求4所述的汽车车道改变预警功能的测试方法，其特征在于，内部摄像机采集试验车辆的车速、报警***开始、结束时的标识；外部摄像机采集车轮与车道线的距离；内外部摄像机采集的视频时间轴是同步，因此根据上述信息分析出出现报警***开始/结束标识时，车轮此时距离车道线的位置，以及计算此时的偏移速度；以此分析计算结果，对比开发要求评判该车道改变预警功能的优劣。

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